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: 159
Скачиваний: 0
учитывать разброс в сторону увеличения времени сраба тывания. С учетом этого обстоятельства нанесем пункти ром рядом с характеристикой зону возможного (положи тельного) разброса.
Зависимая часть |
характеристик реле Р Т В завода |
«Электроаппарат» с |
характеристиками предохранителей |
ближе всего сходится при кратности 1,2. Поэтому согла сование характеристики реле Р Т В с характеристиками
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
100 |
200 |
300 |
1000 |
Ток,А |
|
|
Рис. |
57. |
Карта |
селективности |
защит. |
|
|
предохранителей выполняем следующим образом. Опре;
деляем |
время срабатывания |
предохранителя |
при |
токе |
|
1,2 / с . з 1 , |
т. е. при токе 1,2 -64 |
= |
76,8 А. Этому току |
соот |
|
ветствует максимальное время |
сгорания (точка |
аг) |
6,2 с. |
Прибавляя к этому времени ступень селективности, равную 1,5 с для случая согласования работы реле Р Т В с предохранителем, получаем точку Ьх. Теперь необходимо подобрать соответствующую характеристику реле Р Т В , которая проходила бы через эту точку. Координатам точки Ьг (76,8 А и 7,7 с) на рис. 57 соответствуют коорди наты: кратность тока — 1,2, время срабатывания — 7,7 с на рис. 50. Точка с такими координатами находится на промежуточной характеристике между характеристи ками 1 и 2. Этой характеристике соответствует уставка
121
в независимой части 1,5 с. Перенесем Эту характеристику
на |
рис. 57 с учетом того, что кратности 1,0 (см. рис. |
50) |
на |
рисунке 57 соответствует ток срабатывания защиты |
1, |
равный 64 А. Характеристику строим в диапазоне токов: от 64 А (ток срабатывания) до 890 А — максимальный ток, который может протекать по трансформаторам тока защиты 1 (ток трехфазного короткого замыкания на шинах 10 кВ). В результате построения получаем харак теристику 1а (показана на рис. 57 пунктиром).
Опыт проектирования и эксплуатации защит сель скохозяйственных линий, питающихся от мощных энер
госистем, свидетельствует, |
что уставка по времени на |
|
реле Р Т В защиты отходящей линии не должна |
превышать |
|
1 с. В противном случае |
возникают большие |
трудности |
в ходе дальнейшего согласования защит. В самом деле, если оставить без изменения полученную характеристику 1а и выполнить с ней согласование защиты 4, то полу дим для защиты 4 характеристику 4а с уставкой по вре мени 2,5 с. Согласовать с такой характеристикой защиту трансформатора гораздо труднее, чем с характеристика ми, расположенными ниже характеристики 4а. Поэтому, если имеется возможность, всегда стремятся сместить вниз характеристики защит отходящих линий, разуме ется, не нарушая при этом условия согласованной работы с предохранителями. Если увеличить ток срабатывания защиты 1, не изменяя уставки по времени, то это при ведет к смещению характеристики 1а вправо на величину изменения тока срабатывания. Разрыв между временем срабатывания защиты и предохранителя / ' (рис. 56) воз растет, благодаря чему появляется возможность при большем токе срабатывания уменьшить уставку по
времени и тем самым сместить |
характеристику защиты |
несколько ниже. Допустимый |
ток загрубления ( / д о п ) |
определяется из условия обеспечения нормируемого значения коэффициента чувствительности — 1,5. Д л я этого ток двухфазного короткого замыкания в самой
удаленной точке (Ki) |
надо разделить |
на |
1,5: |
|||
I к |
мин |
° . 8 |
7 • 2 4 |
2 |
|
|
' д а " - i,5 _ |
|
i,5 |
~ 1 |
4 и |
А ' |
|
Увеличим уставку |
по |
току |
на |
реле |
Р Т В защиты 1 |
от 8 до 13 А. Новой уставке соответствует первичный ток срабатывания защиты 104 А. Приняв / у = 0,5 с, построим характеристику / (рис. 57), которая хорошо согласуется
122
с характеристикой Г . При этом следует иметь в виду, что
и |
|
1 |
|
i |
|
|
• 242 |
|
п |
n m |
k4l защиты. |
1 |
изменился |
(стал |
равен |
— щ — |
= |
2,02) |
|||
и для |
того, чтобы обеспечить уставку 13 А, |
надо |
исполь |
|||||||
зовать |
реле |
Р Т В в исполнении |
на токи |
от |
11 до |
20 |
А. |
|||
На |
рис. |
57 |
нанесена |
характеристика |
5 защиты |
3, |
полученная аналогичным построением (как и характери стика 1). В ходе построения ток уставки пришлось изме
нить с 8 до 9 А, что привело к изменению тока |
срабатыва |
|||||||
ния до |
54 А, |
а коэффициента |
чувствительности |
( £ ч 3 |
= |
|||
Д л я |
согласования защиты 2' |
с характеристикой пре |
||||||
дохранителя 2" достаточно настроить механизм |
выдержки |
|||||||
времени |
привода |
выключателя |
ВС-10 на |
ty |
= |
0,5 |
с. |
|
Характеристику 2' |
строим от 50 до 212 А (от тока |
сраба |
||||||
тывания |
до |
тока |
трехфазного |
короткого |
|
замыкания |
в месте установки ВС-10). Откладывая от точки А ступень селективности 1с, получаем точку В с координатами 212 А и 1,5 с. Учитывая, что ток срабатывания защиты 2 105 А, переходим к координатам этой точки на рис. 50:
кратность |
212 |
: 105 = 2, время срабатывания |
при этой |
|
кратности |
— |
1,5 с. Определяем, что точка' |
с |
такими |
координатами лежит на характеристике с ty |
= |
0,5 с. |
||
Перенесем эту характеристику на рис. 57 (она |
совпадает |
|||
с характеристикой защиты 1). |
|
|
||
Поскольку |
ограниченно зависимые характеристики |
ближе всего сходятся в независимой части (см. рис. 50, 51, 59), то согласование защиты 4 с защитами ) , 2 и 3
надо выполнять при максимальном токе для защит |
1, 2 |
||||
и 3, т. е. при токе |
890 |
А. Отложив от точки С ступень |
|||
селективности |
1 с, |
получим точку D. После этого, опре |
|||
делив, что точке D на рис. 50 соответствуют координаты: |
|||||
кратность |
/ К о : / с з 4 |
= 890 : 210 = 4,23, время срабаты |
|||
вания — |
1,5 |
с, находим, что точка D оказывается |
на |
||
характеристике с ty |
= |
1,5 с. Вычертив эту характеристи |
|||
ку на рис. 57, |
получим |
характеристику защиты 4. |
|
ЗАЩИТА ВТОРИЧНЫМИ РЕЛЕ КОСВЕННОГО ДЕЙСТВИЯ
Устройство и принцип действия индукционного токо вого реле серии РТ-80. В схемах максимальных то ковых защит линий, питающих сельскохозяйственные районы, из всех типов вторичных реле косвенного дей ствия широкое применение нашли только индукционные реле типа РТ-80 (ИТ-80). Реле серии РТ-80 выпускается Чебоксарским электроаппаратным заводом взамен реле серии ИТ-80. В отличие от старой конструкции у реле новой серии изменено устройство узла отсечки, и для уменьшения трения в подвижной системе применены в качестве опор миниатюрные радиальнр-упорные под шипники.
Реле содержит два элемента — индукционный и электромагнитный (рис. 58, а). Индукционный механизм реле состоит из магнитопровода 12' с короткозамкнутыми витками 13 и обмотки 10, на которой выполнены отводы для регулирования тока срабатывания путем ввинчива ния винта 9 в соответствующее гнездо панельки 8. Между полюсами электромагнита расположен край алюминиевого диска 20. Ось диска, укрепленная на подвижной рамке 2, вместе с диском может перемещаться вокруг неподвижной оси 1 рамки 2. Угол поворота рамки ограничивается ходом выступа 17, в пространстве между головкой винта 16 и гайкой 15.
Ток, поступающий в обмотку, создает в магнитопроводе 12 магнитный поток, который с помощью короткозамкнутых витков 13 в пространстве между полюсами расщепляется на два магнитных потока. Эти потоки индуктируют в диске вихревые токи и от взаимодействия вихревых токов с магнитными потоками на область диска, расположенную между полюсами, возникает электро магнитная сила F\, пропорциональная квадрату тока в обмотке.
124
Если обмотка электромагнита обтекается током, рав ным 10-f-20% от тока срабатывания реле ( / с р р ) под действием силы F\ .диск приходит во вращение. Одно-
'* г/
|
|
|
Рис. |
|
58. |
|
Индукционное |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
токовое |
реле: |
|
|
|
||||||||
|
|
|
а |
— общнП |
|
вид |
реле, |
|
б |
— |
||||||||
|
|
|
силы, |
действующие |
на диск |
|||||||||||||
|
|
|
реле: |
|
/ |
— ось; |
2 |
— |
подвиж |
|||||||||
|
|
|
ная |
|
рамка. |
|
|
3 |
— |
движок, |
||||||||
|
|
|
4 |
— |
коромысло, |
|
|
5 |
— |
кон |
||||||||
|
|
|
такты, |
|
6 |
— |
регулировочный |
|||||||||||
|
|
|
пинт, |
|
|
7 — якорь, |
|
8 |
— |
|
па |
|||||||
|
|
|
нелька, |
9 |
— |
|
винт, |
10 |
— |
|
об |
|||||||
|
|
|
мотка, |
|
/ / , |
|
12 |
— |
|
магннтопро- |
||||||||
|
|
|
вод, |
13 |
— |
|
короткозамкнутые |
|||||||||||
|
|
|
витки, |
|
14 |
— скоба, |
|
/5 |
— |
|||||||||
|
|
|
гайка, |
|
16 |
— |
винт, |
17 |
— |
|
вы |
|||||||
|
|
|
ступ, |
|
18 |
— |
п р у ж и н а , |
19 |
— |
|||||||||
|
|
|
винт, |
|
20 |
— диск, |
21 |
— |
|
по |
||||||||
|
|
|
стоянный магнит, 22 — ось, |
|||||||||||||||
|
|
|
23 |
— сектор, |
|
24 |
— |
червяк, |
||||||||||
|
|
|
25 |
— регулировочный |
винт; |
|||||||||||||
|
|
|
е — характеристики |
|
выдер |
|||||||||||||
|
|
|
ж к и |
времени: |
|
/ |
— |
характе |
||||||||||
|
|
|
ристика |
индукционного |
эле |
|||||||||||||
|
|
|
мента при уставке по вре |
|||||||||||||||
4 5 6 7 |
8 9 |
10 II 12 |
мени |
|
3,5 |
с, |
2 |
— то |
ж е , |
при |
||||||||
уставке |
2 |
с, |
3 |
— |
отсечка. |
|||||||||||||
Кратность |
тока |
-—«- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
временно на диск воздействует и тормозная сила Fu, возникающая от взаимодействия вихревых токов в диске с постоянным магнитом 21, Величина силы Fu зависит от
125
скорости вращения |
диска. |
По мере |
возрастания тока |
|
в обмотке возрастают |
силы |
F\ |
и ^ ц , |
скорость вращения |
диска и равнодействующая |
сил |
Fi и Fu, которая прило |
жена у оси диска и стремится повернуть рамку 2 по ча совой стрелке относительно оси / . Как только равнодей ствующая этих сил преодолеет сопротивление Fn удер живающей пружины 18, рамка 2 повернется и червяк 24 войдет в зацепление с зубцами сектора 23.
Минимальный ток реле, при котором червяк входит в зацепление с сектором, называется током срабатывания (/ с р . р ) индукционного механизма реле РТ-80. Диск, про должая вращаться, совершает работу по перемещению вверх (по виткам червяка) сектора 23. Сектор, поворачи ваясь вокруг оси 22, своим рычагом задевает за коро мысло 4 и перемещает его вверх. Поскольку коромысло жестко скреплено с якорем 7, то совместно с коромыслом перемещается вверх и левый конец якоря, в то время как воздушный зазор между правым концом якоря и магнитопроводом 12 уменьшается. При определенной величине этого зазора якорь быстро притягивается к магнитопроводу, а коромысло 4 при этом замыкает контакты 5.
Время срабатывания реле,т. е. время от момента зацеп ления червяка с сектором до момента замыкания контакт тов, зависит как от длины пути, по которому перемеща ется сектор, так и от скорости этого перемещения. Длина пути зависит от положения сектора, предшествующего моменту зацепления. Это положение можно изменять с помощью регулировочного винта 25 перемещением движ ка 3 вдоль шкалы уставок выдержек времени. Скорость,
движения сектора зависит от скорости |
вращения диска, |
т. ё. от тока, протекающего по обмотке |
реле. |
На рис. 58, в приведена зависимость времени сраба тывания реле РТ-80 от кратности тока в реле и от началь ного положения сектора. Например, характеристика 2 снята при таком начальном положении сектора, которому соответствует уставка по времени —- 2 с, а характеристика / — уставке 3,5 с. Эти выдержки времени при срабаты
вании |
реле обеспечивают, начиная с кратностей тока |
6—8, |
когда увеличение тока в обмотке уже не приводит |
к увеличению магнитного потока из-за насыщения стали магнитопровода. Таким образом, градуировка уставок выдержек времени выполнена по независимой части характеристик. В зависимой части характеристик выдер-
126