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

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

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 (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 и выполнить с ней согласование защиты 4, то полу­ дим для защиты 4 характеристику 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 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