Файл: Гессен В.Ю. Защита сельских электрических сетей от аварий.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 146

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ПРИМЕНЕНИЕ ВТОРИЧНЫХ РЕЛЕ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Устройство и принцип действия. В схемах релейных защит сельских электрических линий 10 кВ наиболее широкое распространение получили реле максимального тока мгновенного действия (типа РТМ) и действующие с выдержкой времени (типа РТВ). Реле минимального напряжения мгновенного действия (типа РН) и с выдерж­ кой времени (типа РНВ) в защитах сельских линий 10 кВ почти не применяются.

Вторичные реле прямого действия монтируются в при­ водах выключателей. В приводе П Р Б А число мест для реле прямого действия — три, в приводе ППМ-10 — четыре, а в приводе ПП-67 — пять. В зависимости от того, какими реле снабжается привод, в маркировке привода появляются соответствующие цифры. Например, обозначение ПП-67/12280 значит, что в привод вмонти­ рованы одно реле РТМ (об этом свидетельствует цифра 1), два реле Р Т В (цифры 2), электромагнит отключения для работы от независимого источника оперативного тока (цифра 8), а одно место для вторичного реле прямого действия осталось незанятым (цифра 0).

Отечественной промышленностью реле Р Т В и РТМ выпускаются в нескольких исполнениях.

На рис. 48 показана конструкция реле РТМ Рижского опытного завода «Латвэнерго». Этими реле комплектуются приводы типа ПП-67. Каркас 2 катушки 3 размещается между полками 1 привода. Катушка имеет ступенчатую форму. Отводы (на рисунке не показаны) отходят от нижних витков, располагаясь в канавках каркаса. Внутри каркаса 2 находится гильза 4, вверху скреплен­ ная с контрполюсом 11, а внизу опирающаяся на непод­ вижную пластмассовую чашку 6. Внутри гильзы может свободно перемещаться пустотелый сердечник 5 с бойком

1Q6

12 и поводком 7. Начальное положение сердечника внутри гильзы может быть изменено соответствующим переме­

щением

на

шпильках

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

подвижного

фланца

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Этим

самым

можно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плавно

изменять

 

ток

 

 

 

 

 

 

 

 

 

срабатывания. Д л я

сту­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пенчатого изменения

то­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

срабатывания

кабели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от трансформаторов тока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подключаются к соответ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствующим

отводам

 

ка­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тушки на входных зажи­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мах реле. Наличие обоих

 

 

 

 

 

 

 

 

 

способов

регулирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тока срабатывания

изба­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вило

эту

конструкцию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

реле

от

недостатков,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

присущих как реле РТМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

привода

П Р Б А (сравни­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельно

 

высокая

 

стои­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мость из-за сложности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выполнения

обмотки

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отводами

и

наличия

пе­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

реключателя), так

и

ре­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ле РТМ завода «Электро­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аппарат»

(большое

 

по­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

требление мощности при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

больших

уставках

 

по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

току).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конструкция

 

реле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р Т В

завода

«Электро­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аппарат»

 

представлена

Рис. 48.

Реле

РТМ

Рижского

за­

на

рис.

49.

Каркас

2

 

вода

«Латвэнерго»:

 

 

с обмоткой 3 помещается

/ — полки

привода,

2 —

каркас

ка­

между

полками 1 приво­

тушки,

3 — обмотка

электромагнита,

да.

В

расточку

верхней

4 — гильза,

5 — сердечник,

Б

пласт­

массовая

чашка,

7 — поводок, S — под­

полки

входит

контрпо­

вижный

фланец,

9 — указатель

сраба­

тывания,

10

шпильки,

/ / —

контр­

люс 4,

скрепленный

с

 

полюс,

12

боек.

 

 

латунной

 

гильзой

8,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нижний

конец

которой

упирается

в

расточку

корпуса

16

реле.

Корпус

16

крепится к нижней

полке

привода.

В этом же корпусе помещается часовой механизм для создания выдержки времени. Выдержка времени регу-

107


/ h

 

 

 

 

Рис.

49.

Реле

РТВ:

 

 

 

 

 

 

/ —

полки

привода. 2 — каркас

катушки,

3

обмотка,

4

контрполюс,

5 — боек.

6

— сердечник, 7 — п р у ж и н а ,

 

S

гильза,

9

отводы от

обмотки,

10

— переключатель,

/ /

вал часового

механизма,

12

— пово­

док,

13

гаПка, 14 — звено,

15

рычаг,

16

корпус,

17

кольцо.

лируется

поводком 12, положение которого

фиксирует­

ся

гайкой

13. Вал 11 часового механизма

через ры­

чаг

15 и

звено 14 сообщается

с бойком

5.

На бойке

жестко

укреплено кольцо

17. В это кольцо упирается

верхним

концом пружина

7,

а нижним

она

упирается

вкольцеобразный выступ во внутренней полости

сердечника

6.

Таким образом, усилие, действующее

на

сердечник,

передается на боёк через пружину.

Отводы

9

от

обмотки

заведены на

переключатель

10,

с помощью

которого

регулируется

ток

срабатыва­

ния.

 

 

 

 

 

 

 

При

токах в

катушке,

незначительно

превышающих

ток

срабатывания, усилие, действующее

на

сердечник,

не может сжать пружину, т. е. усилие на боек

передается

через пружину как через жесткое звено. В этом случае сердечник движется к контрполюсу совместно с бойком, преодолевая сопротивление часового механизма. При

этом скорость движения шестерен часового механизма,

а значит и сердечника, зависит от величины

усилия.

Поскольку усилие пропорционально квадрату

тока,

то скорость движения сердечника и соответственно время

срабатывания реле при разных токах будут

разные.

Очевидно, что чем больше ток в реле, тем меньше время

его срабатывания. При определенной величине тока зависимость нарушается, начиная с этого значения тока сердечник к контрполюсу будет притягиваться почти мгновенно (за время порядка 0,02 с), сжимая пружину. Пружина, разжимаясь, передает на боек усилие, не зависящее от величины тока, а зависящее от ее упругости и степени сжатия. Поскольку эти параметры для кон­ кретного реле имеют постоянное'значение, то боек и шестерни часового механизма будут двигаться с опреде­ ленной скоростью, и реле будет срабатывать за одно и то же время (при данной уставке по времени) независимо от величины тока, т. е. реле будет работать в независимой части характеристики (рис. 50). Представленные на рис. 50 характеристики дают зависимость времени сра­ батывания реле Р Т В от кратности тока К — -,—-—,

1 ср- р т. е. от соотношения тока в реле к току его срабатывания

(/ср. р)-

Характеристики

даны для уставок по времени

1, 2, 3

и 4 с. Выдержку

времени, равную уставке, реле

Р Т В завода «Электроаппарат» дают, начиная с кратностей больше трех.

109


0,8

 

1,6

%t

 

3,2

 

 

4,0

4,8

 

 

 

 

Кратность тока —

Рис.

50.

 

Характеристики

 

выдержки

времени

реле

РТВ

завода

«Электро­

 

 

 

 

аппарат».

 

 

 

 

20,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

\\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у\

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S Ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

N ч ч

 

 

 

 

 

 

 

 

\

ч Ч,ч

 

ч

 

 

 

/

2

3

4 4

чч ч•ч.

 

ч•- _

1-\

\\

\ \

О

 

 

 

 

 

 

 

1 \

\

1,0

 

1.5

 

2,0

 

25

 

3,0

35

о; а

 

 

Кратность

тока

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 \NЛ \ \

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

Ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

\ ч

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

чVч\ > ч ч ч

„ / 2

 

3

 

 

4

 

\

 

ч

 

 

 

 

\\

 

 

2

 

Ч

ч

^^.\ к Л

 

 

О

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

1,1 12

1.3

Н

1.5

1,6 1.7 1.8

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

51.

 

Характеристики

 

выдержки

времени

реле

РТВ

Рижского

завода

 

 

 

«Латвэнерго»:

 

 

 

 

а — для

реле,

у

которых

 

независимая

часть характеристик начинается с кратно­ сти 3,0; б — т о ж е , начиная с кратности 1,6.

Рижский завод «Латвэнерго» изготав­ ливает реле Р Т В , от­ личающиеся от реле завода «Электроаппа­ рат» не только по конструкции, но и по техническим характе­ ристикам (рис. 51).

Защита линий 6— 10 кВ с помощью реле

прямого

 

действия.

К а к выше

уже

отме­

чалось,

линии

6—

10 кВ

в

сельскохо­

зяйственных

районах

представляют

собой в

большинстве

случаев

радиальную

сеть, пи­

тающуюся

от

одного

источника

 

(обычно

это

районная

транс­

форматорная

подстан­

ция,

рис.

52). Ней­

траль этого источника-

на

напряжении

6—•

10

кВ, как

правило,

изолирована

от

зем­

ли. Поэтому замыка­ ние на землю любой фазы линии не являет­ ся аварийным режи­ мом, и в соответствии с «Правилами тех­ нической эксплуата­ ции электроустано­ вок» (ПТЭ) разре­ шается работа сети с замыканием на землю в течение времени, пока отыскивается ме­ сто замыкания.

Поскольку при ко­ ротких, замыканиях

ПО



между фазными проводами линии по участку сети от источ­ ника питания к месту повреждения идет аварийный ток, линии 6—10 кВ в соответствии с «Правилами устройств электроустановок» (ПУЭ) оборудуются максимальной токовой защитой от междуфазных коротких замыканий с действием на отключение линии. Эта защита чаще всего

выполняется с

помощью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

реле

прямого

 

действия

 

 

 

 

е-.юкв

 

 

^

 

 

Р Т В .

Схема

защиты —

 

 

 

 

 

 

 

 

двухфазная

двумя

 

 

 

 

-о ' ^ ч ^ г

 

 

трансформаторами тока),

3 3 ' / ! ^ ^

 

- с Д -

 

^

 

 

двухрелейная

(рис. 53). "ЧуРу"0

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

л

 

 

 

 

 

Д л я настройки

мак-

 

 

 

 

 

нтми

 

 

 

СИМаЛЫЮЙ

ТОКОВОЙ

З а -

 

 

 

 

Hj§Y

 

Через рем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'на сигнал

щиты

конкретной

линии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

необходимо

В Ы П О Л Н И Т Ь

 

Рис.

52.

Схема

 

линий 6—10 кВ.

соответствующий расчет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

ходе расчета

определяются

первичный

ток

срабаты­

вания

защиты

( / с . 3 ) |

уставка

реле

по

току

( / у ) ,

 

уставка

по времени (ty)

и коэффициент чувствительности

 

защиты

{k4).

Расчетный

 

первичный

 

ток

срабатывания

 

защиты

 

 

 

 

(h.

з. расч)

находится

по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

-

 

^"

/:

Г

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

' с . з. р а с ч

 

t

к з а п ' р а б . мало

 

 

 

 

 

где:

/ р а б . макс

рабочий

максимальный

 

ток

линии;

 

 

 

ka

— коэффициент

надежности

для

 

защит с

 

 

 

 

 

Р Т В , равный

1,4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/е„ —

коэффициеитвозврата,дляРТВ £ в =0,7 ;

 

 

 

^ з а п

— коэффициент

запуска,

 

 

учитывающий

 

 

 

 

 

изменение тока в линии при срабаты­

 

 

 

 

 

вании предыдущей, считая от потре­

 

 

 

 

 

бителей, защиты или при включении

 

 

 

 

 

нагруженной линии на полное напря­

 

 

 

 

 

жение;

значение

этого

 

коэффициента

 

 

 

 

 

зависит

от того, какую выдержку вре­

 

 

 

 

 

 

мени имеет защита: если выдержка

 

 

 

 

 

времени больше 0,5

с, то

й 3 0 п =

1—1,1,

 

 

 

 

 

если меньше

0,5

с,

то k3sn

=

2,0.

 

Значение

/ р

а б . макс

в. условиях

эксплуатации

можно

получить

по

результатам

 

периодических

наблюдений

путем измерения тока линии в часы максимальных нагру­ зок. Этот ток в амперах ориентировочно можно рассчи-

Ш