ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

а) Электромагнитное реле полного сопротивления

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

она отстает от индуктирующего ее тока I_р 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 β ₁ и β ₂. Токи I_I и I_II образуют магнитные потоки Ф₁и 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 z_с.р можно регулировать изменением k_н или k_т, 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_Тв 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, реагирующее на угол сдвига фаз между напряжениями U₁ и U_II, 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 U_I и U_II.

Последние образуются из тока и напряжения сети (I_р и U_р ) по (11-6), при этом принимается, что k₁ = k_н; k₂ = — z, '; k₃ = 1; k₄ = 0.

Напряжение сети подводится к рабочей обмотке через автотрансформатор АН с коэффициентом трансформации k_н. К поляризующей обмотке напряжение U_рподводится 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. φ _р = φ _л = φ ' и благодаря подобранным параметрам обмоток угол ψ между токами I_I и I_II равен 90°. Поэтому реле имеет максимальную чувствительность.

При к. з. через дугу, при нагрузке и качаниях φ _р ≠ φ _л напряжение компенсации и U_рне совпадают по фазе, вследствие чего угол ψ между токами I_I и I_II отклоняется от 90°. Это вызывает уменьшение момента М_э и сокращение зоны действия реле.

Таким образом, z_с.рзависит от φ _р: при φ _р = φ ' z_с.р = z', а при всех других значениях φ _р z_с.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 φ _м.ч= φ '.

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

Это означает, что при к. з. в начале линии, когда U_р= 0 или очень мало, реле не работает, т. е. имеет мертвую зону. Для устранения мертвой зоны предусматривается устройство, называемое «памятью», осуществляемое с помощью конденсатора С_г(рис. 11-18). При исчезновении U_рво время близкого к. з. конденсатор С_г, 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 I_C происходит со временем порядка 2—5 периодов, в течение которых взаимодействие потоков обмоток 1 и 2 создает момент М_э, 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 защиты от двухфазных коротких замыканий (компенсационное 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 U_I и U_II для указанных выше повреждений при двухфазном к. з. Из диаграмм следует, что при к. з. до точки М реле работает, так как при этом U_II опережает U_I 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) U_II отстает от U_I, угол δ положителен и реле не действует. При двухфазных к. з. реле работает в пределах зоны, определяемой z'. При z_к > z', а также при направлении мощности к. з. к шинам реле не действует, так как в этих случаях угол δ положителен и U_II отстает от U_I.

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 U_II. В этом случае он получается равным разности квадратов компенсированных напряжений обратной и прямой последовательностей [Л. 13]:

Рассмотренное реле может применяться в качестве направленного 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.

⇐ Предыдущая 29 30 31 32 333435 36 37 38 Следующая ⇒