Конструкция и принцип действия реле РНТ, схемы включения.

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 14Следующая ⇒

Основными элементами реле РНТ являются промежуточный трансформатор (НТТ) и исполнительный орган - реле РТ-40 или ЭТ-521 (рис.4.6).

Промежуточный НТТ имеет два назначения:

1) обеспечивает отстройку реле от токов небаланса при переходных процессах;

2) служит одновременно для выравнивания магнитодвижущих сил (МДС), возникающих под действием различных по величине вторичных токов в плечах дифференциальной защиты.

Рис.4.6. Принцип выполнения реле РНТ

Промежуточный НТТ имеет трехстержневой сердечник. На левом стержне расположена вторичная обмотка w _ВТ, к которой подключено исполнительное реле. На среднем стержне магнитопровода расположены три или две первичные обмотки w _П, включаемые в токовые цепи дифференциальной защиты. Кроме того, на среднем и правом стержнях размещены две секции w '_K и w " _K короткозамкнутой обмотки, используемой для улучшения отстройки защиты от " бросков" намагничивающих токов силовых трансформаторов и токов небаланса в переходном режиме при внешних КЗ.

При повреждении в зоне действия дифференциальной защиты, когда ток в первичной обмотке I п быстро делается синусоидальным, происходит непосредственная трансформация из первичной обмотки w п во вторичную w _ВТ, и в часть короткозамкнутой обмотки w '_K, откуда он поступает в другую часть короткозамкнутой обмотки w " _K. Магнитные потоки среднего и правого стержней Ф сред и Ф к суммируются и образуют поток в левом стержне, обусловливающий ток I ₂ во вторичной обмотке w _ВТ и обмотке реле КА. Таким образом, переменный ток из первичных обмоток трансформируется двумя путями: при помощи прямой трансформации из w _П во вторичную обмотку и двойной трансформацией из w_П в w'_K, а затем из w" _K в w _ВТ. При токе I ₂, превышающем ток срабатывания реле, защита действует.

При внешних КЗ апериодическая составляющая практически не трансформируется в короткозамкнутый контур. Апериодическая слагающая первичного тока I п создает в среднем стержне апериодический поток, разветвляющийся в левый и правый стержни. Апериодические потоки в среднем и правом стержнях ухудшают трансформацию. Из обмотки w п в обмотку w '_K, а затем и в обмотку w _ВТ (за счет насыщения стержней). Апериодический поток среднего и левого стержней уменьшает прямую трансформацию переменного тока из первичной обмотки во вторичную w _ВТ и дополнительно ухудшает вторичную трансформацию из короткозамкнутой обмотки w " _K в обмотку w _ВТ. Таким образом, апериодический ток особенно сильно ослабляет двойную трансформацию, этим и достигается значительное увеличение тока срабатывания (загрубление) реле при наличии апериодической слагающей. При увеличении числа витков короткозамкнутой обмотки или уменьшении сопротивления R к двойная трансформация проявляется сильнее, и, следовательно, сильнее действует апериодический ток на загрубление реле.

Но, изменяя число витков короткозамкнутой обмотки, важно сохранить неизменной уставку реле по переменному току, т.е. МДС срабатывания. F ср при подаче в первичную обмотку тока, не содержащего апериодической составляющей, не должна зависеть от изменения условий двойной трансформации.

На реле РНТ старого исполнения (РНТ-562 - РНТ-564) число витков короткозамкнутой обмотки регулируют обычно таким образом, чтобы отношение w" _K / w' _K оставалось постоянным. В этом случае магнитные потоки в среднем Ф сред и правом Ф к стержнях насыщающегося трансформатора обеспечивают неизменный результирующий поток в левом стержне Ф р, что обусловливает неизменность уставки реле по переменному току.

Рис.4.7. Кривые, характеризующие коэффициент смещения К см при:
а - синусоидальном токе; б - несинусоидальном токе

Если в цепь короткозамкнутой обмотки ввести активное сопротивление R к при неизменном числе витков w" _Kи w' _K, то им можно влиять на двойную трансформацию так же, как и изменением числа витков короткозамкнутой обмотки. При этом поток двойной трансформации Ф к проявляется сильнее при уменьшении Ф к. У реле новых образцов (РНТ-565 - РНТ-567) уставка на короткозамкнутой обмотке регулируется активным сопротивлением R к, включенным последовательно в цепь короткозамкнутой обмотки. Число витков короткозамкнутой обмотки не регулируется.

Таким образом, при наличии в токе I п проходящем в первичной обмотке НТТ, апериодической составляющей автоматическое загрубление реле происходит по двум причинам: из-за насыщения сердечника НТТ и за счет влияния короткозамкнутой обмотки, которая особенно сильно ослабляет трансформацию части периодической составляющей тока небаланса, претерпевающей двойную трансформацию.

Относительный ток срабатывания

где I ср.п —переменная составляющая тока срабатывания при наличии постоянной (апериодической) составляющей; I ср sin — синусоидальный ток срабатывания реле при отсутствии постоянной (апериодической) составляющей.

Коэффициент смещения k = I см.а/ I ср.п где I см.а ^— постоянная (апериодическая) составляющая тока в реле; I ср.п —та жечто и в предыдущей формуле, переменная составляющая тока срабатывания при наличии постоянной (апериодической) составляющей.

Быстронасыщающийся трансформатор реле РНТ-565 является одновременно и промежуточным трансформатором для компенсации неравенства вторичных токов в плечах дифференциальной защиты и имеет для этой цели специальные уравнительные обмотки. Ток во вторичной обмотке БНТ, к которой подключено реле, определяется суммарным магнитным потоком в сердечнике, который создается как рабочей, так и уравнительными обмотками. Для того чтобы при прохождении через трансформатор сквозного тока нагрузки или КЗ ток во вторичной обмотке был равен нулю, необходимо правильно включить рабочую и уравнительные обмотки в дифференциальную схему и так подобрать числа витков обмоток, чтобы компенсировать неравенство вторичных токов ТТ и установить необходимый ток срабатывания.

Рис. 4.8. Принципиальная схема токовых

При выполнении дифференциальной защиты двухобмоточного трансформатора (рис. 4.8) цепи от ТТ с обеих его сторон присоединяются к уравнительным обмоткам Y₁ и Y₂ так, чтобы при прохождении через трансформатор сквозного тока токи в уравнительных обмотках были направлены встречно. В принципе для компенсации неравенства вторичных токов ТТ можно было бы использовать только одну уравнительную обмотку БНТ. Однако при использовании обеих обмоток обеспечивается более точная компенсация неравенства вторичных токов.

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒