ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ



А) Электромагнитное реле полного сопротивления


 

Электродвижущая сила Е создается трансреакторами ТР1 и ТР2, первичные обмотки которых питаются током Iр. Вторичная э. д. с. трансреактора равна:

она отстает от индуктирующего ее тока Iр на 90° и пропорцио­нальна ему по величине (рис. 11-16, б).

При этом условии коэффициент k Т , характеризующий взаимо­индукцию между первичной и вторичной обмотками трансреак­тора, имеет постоянное значение.

сдвинутые относительно напряжений на углы β1 и β2. Токи II и III образуют магнитные потоки Ф1 и Ф2, смещенные в пространстве на 90° и сдвинутые по фазе на угол ψ. Векторная диаграмма напряжений, токов и потоков реле представлена на рис. 11-17, а Взаимодействуя с вихревыми потоками в подвижной системе, потоки создают электромагнитный момент (см. §2-9, б)

 

 

Сопротивление срабатывания реле zс.р можно регулировать изменением k н или kт, в первом случае меняется коэффициент трансформации автотрансформатора напряжения АТН, а во вто­ром — число витков первичной обмотки обоих трансреакторов ТР1 и ТР2.

Рассмотренное реле можно превратить в реле сопротивления со смещенной характеристикой, показанной на рис. 11-7, в. Для этого нужно выбрать разную величину коэффициента k Т  в транс­реакторах ТР1 и ТР2. В этом случае э. д. с. Е, вводимые в цепь обмотки 1 и 2, будут неодинаковы.

Центр окружности у такого реле смещается по отношению к началу координат. На рассмотренном принципе выпускались реле типов КРС-111 и КРС-112.

в) Индукционное направленное реле сопротивления, реаги­ рующее на угол сдвига фаз между напряжениями U 1 и UII , питающими обмотки реле

Конструкция направленного реле сопротивления изображена на рис. 11-18.

Конструктивно реле выполнено так же, как и предыдущее реле (рис. 11-16), но отличается от него параметрами обмоток и питаю­щими их напряжениями UI  и UII .

Последние образуются из тока и напряжения сети (Iр и Uр ) по (11-6), при этом принимается, что k 1 = k н ; k 2 = z ,'; k 3 = 1; k4 = 0.

Напряжение сети подводится к рабочей обмотке через авто­трансформатор АН с коэффициентом трансформации kн. К поля­ризующей обмотке напряжение Uрподводится непосредственно.

Напряжение компенсации U ´ получается с помощью транс­реактора ТР (рис. 11-18, а и б). Благодаря сопротивлению г результирующее напряжение на вторичных зажимах трансреак-


правление на 180° и реле прекращает действовать. Реле реагирует на направление мощности к. з., так как при к. з. за шинами В оно не работает.

В рассмотренных случаях при металлических к. з. φр  = φл = φ' и благодаря подобранным параметрам обмоток угол ψ между токами II и III равен 90°. Поэтому реле имеет максимальную чувствительность.

При к. з. через дугу, при нагрузке и качаниях φр  ≠ φл  напря­жение компенсации и Uр не совпадают по фазе, вследствие чего угол ψ между токами II и III отклоняется от 90°. Это вызывает уменьшение момента Мэ и сокращение зоны действия реле.

Таким образом, zс.р  зависит от φр: при φр = φ' zс.р = z', а при всех других значениях     φр zс.р<z'. Характеристика работы рассмотренного реле изображается в осях r , х окружностью, проходящей через начало координат (рис. 11-7, б) с диаметром z' и углом максимальной чувствительности φм.ч= φ'.

Мертвая зона. Из выражения (11-32) вытекает, что при Uр= 0 UII  и Ф2 равны нулю, в результате чего реле не может работать, так как Мэ = 0.

Это означает, что при к. з. в начале линии, когда Uр= 0 или очень мало, реле не работает, т. е. имеет мертвую зону. Для устранения мертвой зоны предусматривается устройство, называе­мое «памятью», осуществляемое с помощью конденсатора Сг (рис. 11-18). При исчезновении Uр  во время близкого к. з. конден­сатор Сг, заряженный предшествующим напряжением, разря­жается и посылает ток в обмотку 2. Параметры цепи обмотки под­бираются так, чтобы ток разряда конденсатора имел колебатель­ный характер с частотой 50 Гц (рис. 11-20). Затухание тока IC происходит со временем порядка 2—5 периодов, в течение которых взаимодействие потоков обмоток 1 и 2 создает момент Мэ, доста­точный для действия реле. Конденсатор С1 (рис. 11-18) служит для создания необходимого сдвига фаз между током и напряжением в обмотке 1 и желаемой величины угла максимальной чув­ствительности. На рассмотренном принципе ЧЭАЗ выполнялись направленные реле сопротивления типа КРС-131 и КРС-132.

г) Индукционное направленное реле сопротивления для за­ щиты от двухфазных коротких замыканий (компенсацион­ ное реле)

Реле и схема его включения предложены советским специали­стом А. М. Бреслером. Конструкция реле (рис. 11-21) выполняется аналогично индукционному реле мощности, но отличается от него способом питания обмоток. Реле имеет две обмотки 1 и 2, которые


жающим. В качестве примера на рис. 11-23, б—д показаны век­торные диаграммы UI и UII для указанных выше повреждений при двухфазном к. з. Из диаграмм следует, что при к. з. до точки М реле работает, так как при этом UII  опережает UI  и не действует при к. з. в точке М и за ней. Подобный анализ работы реле [Л. 13, 23, 45] показывает, что при всех симметричных режимах (трехфазные к. з., нагрузки и качания) UII  отстает от UI , угол δ положителен и реле не действует. При двухфазных к. з. реле работает в пределах зоны, определяемой z '. При zк > z', а также при направлении мощности к. з. к шинам реле не действует, так как в этих случаях угол δ положителен и UII  отстает от UI .

При двухфазных к. з. на землю реле работает в преде­лах той же зоны, что и при двухфазных замыканиях без земли, обладая направленностью действия. Исследования [Л. 45] показывают, что при близ­ких к. з. реле может не сработать в случае двухфазного к. з. на землю и при определенном сочетании величин z' и тока к. з. Реле реагирует и на однофаз­ные к. з., сохраняя направленность действия. Но в этом случае зона работы реле значительно сокращается, вследствие чего оно не используется для защиты от этого вида повреждений.

Момент реле можно выразить через симмет­ричные составляющие напряжений U1 и UII. В этом случае он получается равным разности квадратов компенсированных напряжений обратной и прямой последовательностей [Л. 13]:

Рассмотренное реле может применяться в качестве направлен­ ного дистанционного органа от двухфазных к. з. между любыми фазами. Для такого реле не требуется пусковой орган, так как оно не реагирует на нагрузку. Отечественной промышленностью выпускалось реле типа КРС-121, основанное на описанном прин­ципе.

 


Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 262; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!