7.2.3. Типы реле мощности

Выпускающиеся промышленностью типы реле мощности отличаются углом внутреннего сдвига.

1. =0 (рис. 7.2.4)

М_Э=k₁U_PI_Psin(_Р), (7.6)

М_ЭQ – момент реле пропорционален реактивной мощности. При _М.Ч=90, _Р=0, М_Э=0.

Рис. 7.2.4

2. =90 (рис. 7.2.5)

М_Э=k₁U_PI_Psin(90–_Р)=k₁U_PI_Pcos_Р, (7.7)

М_ЭP – момент реле пропорционален активной мощности.

Рис. 7.2.5

3. =₁, 0<₁<90 (рис. 7.2.6)

М_Э=k₁U_PI_Psin(90––_Р) = = k₁U_PI_Pcos(_Р+), (7.8)

где =90–.

Реле смешанного типа.

Рис. 7.2.6

7.2.4. Характеристики реле мощности

Мощность срабатывания

Срабатывание происходит, когда электромагнитный момент превосходит момент сопротивления пружины и момент трения оси:

М_Э>М_П+М_Т. (7.9)

Наименьшая мощность на зажимах реле, при которой оно срабатывает, называется мощностью срабатывания S_С.Р. У индукционных реле S_С.Р при _М.Ч составляет 0,2...4 ВА.

Характеристика чувствительности

Зависимость U_C.P = f(I_P) при неизменном _P называется характеристикой чувствительности (рис. 7.2.7).

Здесь U_C.P – наименьшее напряжение, необходимое для действия реле при данных I_P и _P. Обычно характеристика снимается при _P=_М.Ч, т.е. для случая sin(–_Р)=1.

Реальная характеристика отличается от теоретической, так как за счет насыщения стали магнитопровода при больших токах I_P напряжение U_C.P остается неизменным.

Рис. 7.2.7

Угловая характеристика

Зависимость U_C.P = f(_P) при неизменном значении I_P называется угловой характеристикой.

На рис.7.2.8 изображена угловая характеристика реле смешанного типа с углом = – 45.

Рис. 7.2.8

Угловая характеристика позволяет определить

1. Изменение чувствительности реле (U_C.P) при разных значениях угла _P.

2. Минимальную величину U_C.P.мин и наиболее выгодную зону углов _P, в пределах которой U_C.P близко к U_C.P.мин.

3. При каких углах _P изменяется знак электромагнитного момента и пределы углов, которым соответствуют положительные и отрицательные моменты.

Время действия реле

Определяется зависимость времени срабатывания t_C.P от кратности мощности на зажимах реле (рис. 7.2.9).

Рис. 7.2.9

7.2.5. Полярность обмоток

Реле мощности изготавливают так, что при одинаковом направлении токов в обмотках реле замыкает свои контакты. Следовательно включать обмотки нужно таким образом, чтобы при КЗ на защищаемой линии токи в обмотках совпадали (см. рис. 7.2.2).

7.2.6. Самоход

Самоходом называют срабатывание реле направления мощности при прохождении тока только в одной его обмотке – рабочей или поляризующей. При этом реле может неправильно сработать при обратном направлении мощности, когда повреждение возникает в непосредственной близости от реле (U_P=0). Причина самохода – несимметрия магнитных систем реле относительно цилиндрического ротора.

7.2.7. Индукционные реле мощности типа РБМ

Имеется два основных варианта исполнения реле

1. РБМ 171 и 271 – включаются на фазный ток и междуфазное напряжение, _М.Ч = – 45 и – 30.

2. РБМ 177, 277, 178, 278 – включаются на ток и напряжение нулевой последовательности, _М.Ч = + 70.

Выпускаются также

РБМ 275 – _М.Ч = 0 – реле косинусного типа;

РБМ 276 – _М.Ч = 90 – реле синусного типа.

7.3. Схема и принцип действия токовой направленной защиты

Токовая направленная защита представляет собой МТЗ, дополненную реле направления мощности. Однофазная принципиальная схема ТНЗ представлена на рис. 7.3.1.

Рис. 7.3.1

Пусковой орган защиты: токовое реле КА.

Орган направления: реле направления мощности KW.

Орган времени: реле времени КТ.

Работа схемы: при КЗ на защищаемой линии реле KW замыкает свои контакты, а при КЗ на смежных линиях – нет. В нормальном режиме при направлении потока мощности от шин в линию реле KW может замыкать свои контакты, однако срабатывание защиты должно предотвращаться токовым реле КА, поэтому токовые реле должны быть отстроены от токов нагрузки. В тех случаях, когда токовые реле по условиям чувствительности не удаётся отстроить от максимальной нагрузки, применяется блокировка от реле минимального напряжения KV (рис. 7.3.2).

Рис. 7.3.2

Сети с изолированной нейтралью

ТНЗ устанавливается на двух одноименных фазах во всей сети.

Сети с глухозаземленной нейтралью

Защита устанавливается на трех фазах. Если защита служит для действия только при междуфазных КЗ – на двух фазах.

ТНЗ выполняются как на постоянном, так и на переменном оперативном токе. Двухфазная схема на переменном оперативном токе представлена на рис. 7.3.3.

Схема выполнена с дешунтированием катушки отключения, с токовыми пусковым органом и промежуточными реле KL1,KL2 с мощными переключающими контактами.

Схема должна быть дополнена устройствами, контролирующими исправность цепей напряжения.

Рис. 7.3.3

Рис. 7.3.3 (продолжение)