Принцип действия и конструкция реле
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт энергетики
Кафедра электрических станций, сетей и систем
Прикладная физика в электроэнергетике
Отчет по лабораторной работе №4.
Испытание реле времени РВМ-12 и РВМ-13 с синхронным
Микроэлектродвигателем
Выполнили студенты группы:
______________________________________
Фамилия Имя Отчество Подпись
______________________________________
Фамилия Имя Отчество Подпись
______________________________________
Фамилия Имя Отчество Подпись
Проверил: к.т.н., доцент ________________________________ Г.П. Муссонов
Иркутск 2017
Цель работы: изучение конструкции, принципа действия, способов регулирования уставок; и параметров и характеристик электромагнитных реле времени РВМ-12 и РВМ-13 с синхронным микроэлектродвигателем, применяемых в цепях переменного оперативного тока.
Требования техники безопасности
ЗАПРЕЩАЕТСЯ подавать напряжение на схему до проверки её преподавателем. На рабочем столе стенда кроме реле времени РВМ-12 или РВМ-13, ЛАТРа и соединительных проводов, собранных в схему, не должно быть посторонних предметов. Движок автотрансформатора должен быть повёрнут против часовой стрелки в крайнее левое положение. Гаечный ключ или отвёртка должны лежать на верху стенда.
|
|
|
После подачи напряжения на стенд ЗАПРЕЩАЕТСЯ производить любые операции с соединительными проводами. Все изменения схемы, связанные с выполнением заданий предусмотренных в лабораторной работе, выполнять при отключённом стенде.
После окончания лабораторной работы необходимо отключить стенд, разобрать схему, соединительные провода повесить на место и привести рабочее место в порядок.
Особые условия, оборудование и принадлежности
Перед началом работы проверить затяжку контргаек, фиксирующих на цоколе реле шпильки для присоединения проводов. При покачивании и проворачивании шпилек неизбежен плохой контакт соединения, приводящий к дрожанию стрелки прибора и увеличению погрешности измерения.
Для проведения лабораторной работы на стенде в аудитории В-212 необходимы: реле времени РВМ-12 или РВМ-13, ЛАТР, соединительные провода, отвёртка и/или гаечный ключ на 8 мм.
Для проведения лабораторной работы на комплектном устройстве У5052 в аудитории В-016 ЛАТР не требуется.
Основные понятия
Реле времени работает совместно с основным реле, например с реле тока РТ-40, в схемах релейной защиты и автоматики и предназначены:
|
|
|
- для задержки коммутации, то есть для обеспечения включения или отключения, с заданной выдержкой времени от момента срабатывания основного реле, на срабатывание (включение) или возврат (отключение) исполнительных цепей;
- для обеспечения селективности (избирательности) по времени срабатывания защиты с целью обеспечения надёжности электроснабжения.
Селективность или избирательность в релейной защите используются нескольких смыслах. Один смысл селективности – это отключение только тех цепей или оборудования, в которых появились аварийные режимы. Например, релейная защита называемая «токовая отсечка», которая может быть реализована на уже изученных реле тока РТ-40 и промежуточных реле РП-341, РП-321, отключает только конкретный объект, в котором значения токов превысили значения уставок по току. Это селективность по месту возникновения аварийного режима.
Для реализации другого смысла селективности потребуется реле времени. Это селективность по времени. Её назначения следующие:
- для резервирования (дублирования) защиты с целью обеспечения надёжности электроснабжения. Если на некотором объекте релейной защиты возник аварийный режим, и текущее значение тока превышают уставки по току, а основная защита неисправна и не срабатывает, то по истечению уставки по времени сработает резервная защита и отключит объект;
|
|
|
- для предотвращения ложного срабатывания релейной защиты, когда токи нагрузки, вызванные включением оборудования, то есть пусковые токи, или кратковременные токи перегрузок превышают текущее значение уставки по току, например реле тока РТ-40, в течение времени, длительность которого не превышает текущее значение уставки по времени;
Время, проходящее с момента подачи тока на обмотку реле времени до замыкания его контактов, называется выдержкой времени реле.
Основным требованием, предъявляемым к реле времени, применяемым в схемах релейной защиты, является точность. Погрешность во времени действия реле не должна превосходить ±0,25 с., а в ряде случаев ±0,06 с. В схемах сигнализации и некоторых устройствах автоматики допускается меньшая точность работы реле времени.
Реле времени должно надёжно срабатывать, начиная с 80% номинального тока, и его выдержка времени не должна зависеть от возможных в эксплуатации колебаний оперативного тока. Потребление мощности обмотки современных реле времени колеблется от 20 до 30 Вт.
|
|
|
Для быстрой готовности к повторному действию реле времени должно иметь мгновенный возврат после отключения его катушки от источника оперативного тока. Это обеспечивается спиральной пружиной, которая после отключения реле вернёт рамку с контактами в исходное положение.
Принцип действия и конструкция реле
Электрическая схема реле типа РВМ приведена на рис. 1, а. Реле типа РВМ имеет синхронный микродвигатель со статорной обмоткой wи втягивающимся ротором, два насыщающихся трансформатора TL 1 и TL 2 и контактную систему KT 1, KT 2, КТЗ . Реле имеет три контакта, из них два проскальзывающих или импульсных (КТ.1 и КТ.2) и один – упорный КТ.3. Первичные обмотки насыщающихся трансформаторов включаются во вторичные цепи измерительных трансформаторов тока двух фаз. Реле приходит в действие при замыкании цепи статорной обмотки между выводами 11—9 или 11—13. Для правильной работы реле схема устройства защиты выполняется так, чтобы при срабатывании чувствительного реле защиты с помощью промежуточных реле во всех случаях осуществлялось замыкание только одной цепи (11—9 или 11—13).
Реле РВМ включаются непосредственно в цепи первичных измерительных преобразователей тока через насыщающиеся трансформаторы TL 1 и TL 2, через первичную обмотку которых постоянно протекает ток. Перед и при срабатывании защиты в цепи первичных измерительных преобразователей тока происходят переходные процессы с большим спектром гармонических составляющих тока. С целью снижения гармонических составляющих в токе, подводимом к обмотке w электродвигателя, и для снижения пиков тока, опасных для изоляции, параллельно вторичной обмотке каждого насыщающегося трансформатора присоединены конденсатор С и резистор R, играющих роль фильтра с полосой пропускания основной частоты.
Конструкция реле РВМ показана на рис. 1, б. При запуске реле обмотка электродвигателя подключается ко вторичной обмотке одного из насыщающихся трансформаторов (на рис. 1, а). Подключение осуществляется путём замыкания выводов (9—11 или 11—13), которое производит, например основное реле РТ-40, включённое в цепь с реле РВМ. При подключении обмотки электродвигателя w к одной из вторичных обмоток насыщающиеся трансформаторы TL 1 и TL 2, электромагнитная сила преодолевает силу тяжести ротора 2 и втягивает егов межполюсное пространство статора 1. При этом происходят два события. Первое – ротора 2 начинает вращаться, и второе – высокая коническая шестерёнка (трибка) 3 на оси ротора входит в зацеплениес трёхступенчатым понижающим редуктором.
Через редуктор вращение ротора передаётся рамке 4 с тремя контактными цилиндрами, которые по ходу движения замыкают вначале одну пару проскальзывающих контактов, затем вторую и, наконец, останавливаются, замкнув последнюю пару упорных контактов. После исчезновении тока вращение ротора прекращается, и он под действием силы тяжести выходит из межполюсного пространства статора, расцепляя трибку с редуктором.
При движении рамка 4 закручивает спиральную пружину, которая после отключения реле вернёт рамку в исходное положение. Спиральная пружина расположена сверху над рамкой, см. рис. 1 б.
В процессе безостановочного движения рамка 4 только на незначительное время замыкает пару проскальзывающих контактов. Этого времени должно хватить для срабатывания цепей, предусмотренных логикой релейной защиты. В Задании 3 лабораторной работы как раз и определяется это время.
Контакты KT 1— КТЗ при установке уставок по времени, перемещаются на разное расстояние от начального положения рамки 4, поэтому замыкаются с разной заданной выдержкой времени. При постоянной скорости вращения рамки, выдержкой времени является путь, пройдённый рамкой 4.
Максимальная выдержка времени tcp max имеет следующие значения: tcp max = 4 cек. для реле РBМ-12 и tcp max = 10 cек. для реле РВМ-13, в этом заключается различие реле между собой. Указанных значений выдержек времени достаточно для обеспечения селективности защиты.
В зависимости от соединения секций первичной обмотки насыщающихся трансформаторов ток срабатывания I ср составляет I ср=2,5А при последовательном соединении и I ср=5А - при параллельном соединении. Мощность реле Рр, потребляемая реле при токе срабатывания I ср=5А, не превышает Рр=10 ВА.
Порядок выполнения работы
Задание 1. Определение тока срабатывания и тока возврата
Собрать на рабочем столе стенда схему (см. рис. 2). Движок ЛАТР’а установить в крайне положение против часовой стрелки (в сторону минимального тока). Включить на стенде «ГВ», «ВТ» и, плавно увеличивая ток, определить ток срабатывания по амперметру. Током срабатывания будет являться ток, когда магнитный поток втягивает ротор в межполюсное пространство статора и трибка на оси ротора входит в зацеплениес трёхступенчатым понижающем редуктором, то есть начинает работать часовой механизм. Затем, плавно уменьшая ток, определить ток возврата, при котором ротор двигателя вернётся в исходное положение. Опыт повторить трижды, вычислить среднее значение тока срабатывания и тока возврата.
Записать значения тока срабатывания Iср и тока возврата Iв. в таблицу 1.
Таблица 1
Результаты измерений тока срабатывания Iср и тока возврата Iв
| Ток | Замер 1 | Замер 2 | Замер 3 | Среднее |
| срабатывания I ср | ||||
| возврата I в |
Вычислить коэффициент возврата Кв по полученным средним значениям токов срабатывания и возврата.
КВ = IВ / IСР
Задание 2 . Определение времени срабатывания
2. Выставить на стенде ток Iс.рустановить на шкале минимальное значение уставки времени, включить «ГВ», включить «ВС» и снова включить «ГВ» после того, как проработает часовой механизм реле, секундомер покажет действительное время, для данной уставки времени. Опыт повторить трижды для всех уставок времени по шкале времени. Данные занести в табл. 2, в которой столько строк, сколько значений уставок на шкале реле.
Таблица 2
Результаты измерений времени срабатывания реле времени
| Уставка по шкале времени, с | Действительное время срабатывания, с | |||
| 1 | 2 | 3 | Среднее | |
| … | … | … | … | … |
Вывод: т.к. погрешность во времени действия реле не должна превосходить 0,25 с., то данные результаты измерений находятся в допустимых пределах, и данное реле пригодно для работы.
Задание 3. Определение времени замкнутости
проскальзывающих контактов
Собрать схему (см. рис. 3). Выставить на реле напряжение, равное 1,2 U НОМ отключить «ВС», включить «ГВ» и затем снова включить «СВ». Секундомер после того, как проработает часовой механизм реле, покажет действительное время срабатывания реле при данной уставке времени. Опыт повторить трижды для каждой из уставок времени по шкале. Данные опыта занести в таблицу.
Результаты измерений занести в таблицу 3.
Таблица 3
Результаты измерений времени проскальзывающих контактов
| 1 | 2 | 3 | Среднее |
Вывод: т.к. погрешность во времени действия реле не должна превосходить 0,25 с., то данные результаты измерений находятся в допустимых пределах, и данное реле пригодно для работы.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 1376; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!