Н.В. Чернобровов Релейная защита

251

где tвых.пол — продолжительность непрерывного положительного импульса выходного напряжения Uтп.

Г р а ф и ч е с к и у с л о в и я с р а б а т ы в а н и я показаны на рис. 11-13, г. Кривая 1 напряжения Uтп соответствует началу работы реле, так как при этом tвых.пол = tни. Если кривая Uтп расположена выше кривой 1, tвых.пол увеличивается и условия работы реле улучшаются, ес-

ли же кривая Uтп окажется ниже (кривая 2), то условие (11-19а) не выполняется tвых.пол < tни и реле работать не будет.

252

меньше, чем при δ= 0, а угол φр вектора zс.р будет отличаться от φм.ч, т.е. φр ≠ φм.ч

Чем ближе к 90° будет δ, тем больший избыток UII ( U) , необходим для работы реле, соответственно будет увеличиваться Iр и уменьшаться zс.р.

Сопротивления zс.р, а следовательно, и чувствительность реле имеют наименьшее зна-

чение при δ = 90°, так как амплитуда Uтп в этом случае будет равна арифметической сумме UII~ + UI~ и достигнет наибольшего значения, чему соответствует максимальная величина U в (11-196).

Характеристика реле. Таким образом, когда δ = 0, реле имеет наибольшую чувстви-

тельность (рис. 11-14) и его зона действия равна zср.макс = z', т. е. равна диаметру АВ окружности, а когда δ ≠ 0, чувствительность реле уменьшается и его зона действия сокра-

щается, так как для срабатывания реле при том же Uр необходимо большее, чем в

предыдущем случае, увеличение Iр (т. е. UII). При этом zс.р получается меньшее, чем zср.макс (диаметра окружности), что приводит к сжатию окружности и превращает ее в э л л и п с

(рис. 11-14).

Степень сжатия окружности характеризуется величиной малой оси эллипса, ее можно изменять, включая емкость С1, которая меняет относительное значение переменной составляющей в выпрямленном токе.

Подобная конструкция реле сопротивления разработана ВНИИЭ [Л. 47] и применяется в дистанционных защитах ДЗ-2, выпускаемых ЧЭАЗ.

11-7. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕРЕЛЕСОПРОТИВЛЕНИЯ

253

а) Электромагнитное реле полного сопротивления

254

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 kТ, 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)

255

256

Сопротивление срабатывания реле zс.р можно регулировать изменением kн 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 kТ 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, реагирующее на угол сдвига фаз между напряжениями U1 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 k1 = kн; k2 = — z,'; k3 = 1; k4 = 0.

257

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

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

258

259

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'.

260