Настройка реле на частоту срабатывания

Страница 6 из 11

Теперь можно производить настройку реле на частоту срабатывания. Эта настройка является весьма ответственной операцией, ее следует выполнять с особой тщательностью и точностью. Повышенные требования к точности настройки связаны с особенностями работы устройств АЧР. Они работают в аварийных условиях, причем в таких условиях находится обычно одна или несколько энергосистем. Нарушение требований к настройке может вызвать срабатывание реле при частоте ниже или выше уставки. Следовательно, реле откажет или сработает излишне. Отказ отдельных устройств АЧР приводит к большему снижению частоты, к излишнему отключению многих потребителей. Излишнее срабатывание АЧР при частоте в системе выше уставки также приводит к отключению потребителей, т. е. к недоотпуску энергии.
В настройке реле частоты используют генератор технической частоты (ГТЧ) и частотомер.
Частотомер, применяемый при проверке (измерительный), должен иметь клеймо проверки. Его следует обязательно сверить с диспетчерским. Диспетчерский частотомер принимают за эталонный, разницу в показаниях диспетчерского и измерительного частотомеров следует учесть при настройке. Разность показаний обозначают А/изм- Она положительна, если измерительный частотомер показывает больше диспетчерского, и не должна превышать погрешности, указанной в паспорте для соответствующих условий. В процессе настройки необходимо поддерживать на частотомере номинальные напряжения: для частотомеров Д506 и Ф205—100 В, для ДЧ-49— 110 В

Перед проверкой ГТЧ необходимо прогреть в соответствии с инструкцией по его эксплуатации (обычно 20—30 мин). Следует убедиться в отсутствии заметных на глаз искажений выходного напряжения по осциллоскопу. При этом к ГТЧ нужно подключить реле частоты и частотомер При наличии заметных искажений ГТЧ использовать нельзя, так как реле частоты и частотомер реагируют на отклонения напряжения от синусоидального. Поскольку искажения выходного напряжения ГТЧ увеличиваются при увеличении нагрузки, следует питать от ГТЧ только настраиваемое реле и измерительный вход частотомера. Все остальные элементы схемы нужно отключить. При необходимости на них можно подать напряжение от сети. К сети следует подключать и цепь питания частотомера.

Настраиваемое реле частоты следует прогреть в течение I—1,5 ч, чтобы установился температурный режим полупроводниковой части схемы. Для этого на закрытое крышкой реле подают переменное напряжение около 100 В и номинальное оперативное напряжение.
Большинство из используемых в энергосистемах ГТЧ имеют в выходном напряжении четные гармоники (в основном вторую), а в некоторых случаях и постоянную составляющую. В реле РЧ-1 используется для измерения только одна полуволна переменного напряжения. Поэтому при наличии в напряжении четных гармоник или постоянной составляющей частота срабатывания реле зависит от полярности подключения цепей напряжения. Различие частот срабатывания f ср при прямом fnp И обратном fобр подключении цепей напряжения доходит до 0.06—0,1 Гц. В напряжении сети от трансформаторов
напряжения (ТН) четные гармоники и постоянная составляющая отсутствуют. Частота срабатывания /0р реле РЧ-1, подключенного к ТН, оказывается равной среднеарифметическому значению частот срабатывания, полученных при питании реле от ГТЧ:

или

Следовательно, при любом подключении реле к ГТЧ настраивать реле нужно па некоторую частоту настройки Iнастр, отличающуюся от заданной частоты уставки. Обозначим частоты срабатывания реле РЧ-1 при питании от ГТЧ /мшъш и /больш. Если в (2) заменить Iпр на Iменьш, а Ioбр на Iбелый, то получим:

Удобно настраивать уставку всегда при одном и том же подключении реле к ГТЧ, при котором получается меньшая частота срабатывания. При этом вместо Iменьш

В (3) МОЖНО подставить Iнастр, а вместо Iболып—Iменьш

подставить Д/ср. Тогда получим:
(4)
С учетом погрешности частотомера fИЗм можно написать:

Если используемый частотомер показывает меньше диспетчерского, то А/шм отрицательна и должна быть введена в со знаком «плюс».
Прежде чем настраивать реле на заданную частоту срабатывания, необходимо определив, при каких частотах срабатывает реле, подключенное к ГТЧ, определить погрешность используемого частотомера и рассчитать частоту настройки (т. е. частоту, при которой должно срабатывать реле при питании от ГТЧ).
Для определения частот срабатывания реле РЧ-1 при питании от ГТЧ подключают необходимые отпайки дросселей измерительных цепей срабатывания и возврата
реле. Цифры, нанесенные у отпаек, ориентировочно соответствуют частоте срабатывания (возврата) реле при крайнем левом положении (до отказа против часовой стрелки) движка резистора плавкой регулировки 1R (2R). Перевод движка резистора плавной регулировки в крайнее правое положение (до отказа по часовой стрелке) приводит к повышению частоты срабатывания (возврата) примерно на 1 Гц. Повороту оси резистора по часовой стрелке до отказа соответствует крайнее верхнее положение движка резистора на схеме реле (рис. 3), т. е. полное использование дополнительной регулировочной секции дросселя. Если задана уставка 48,8 Гц, нужно подключить отпайку 48.
Перемычки в цепях регулировки времени срабатывания устанавливают в положение 0,15 с. Убеждаются, что выводы 5 и 6 реле РЧ-1 не соединены. Затем на реле (выводы 7 и 8) подают напряжение от ГТЧ с частотой выше заданной уставки и оперативный ток. Уменьшая с помощью ГТЧ частоту, определяют частоту срабатывания реле. Измерения повторяют 3—5 раз. За частоту срабатывания принимают среднеарифметическое значение всех измерений. Одновременно определяют частоту возврата, которая должна быть выше частоты срабатывания не более чем на 0,1 Гц. Обычно частота возврата отличается от частоты срабатывания значительно меньше.

Меняют местами провода на выводах 7 и 8 реле, т. е. полярность подключения ГТЧ, и повторяют измерения для определения частоты срабатывания. С учетом полученных данных рассчитывают частоту настройки по.
Пример. Задана частота срабатывания (уставка) fуст =48,8 Гц. При подготовке к настройке установлено, что fменьш= =48 Гц, /оольш=48,12 Гц; Д/ч-,и = —0,04 Гц, т.е. используемый частотомер показывает частоту на 0,04 Гц меньше, чем диспетчерский.
Определяем частоту настройки:

Если бы используемый частотомер показывал частоту на 0,04 Гц больше диспетчерского, то
Генератор ГТЧ подключают так, чтобы получалась меньшая частота срабатывания, и настраивают частоту, равную рассчитанной Iнастр. При этом реле М-1 должно быть в несработанном положении. Плавным поворотом резистора 1R по часовой стрелке повышают частоту срабатывания реле до момента его срабатывания. Повышают частоту с помощью ГТЧ и, снижая ее, проверяют частоту срабатывания реле РЧ-1 2—3 раза. При необходимости производят подрегулировку резистором 1R до получения частоты срабатывания, равной частоте настройки.
Если на резисторе 1R имеется стопорная гайка, ее следует затянуть. При ее отсутствии следует снять ручку с оси резистора 1R, чтобы не сбить настройку случайным прикосновением,
В заключение определяют действительную частоту срабатывания реле. Измеряют частоту срабатывания 5 раз. Затем меняют полярность подключения ГТЧ и измеряют еще 5 раз частоту срабатывания. Рассчитывают действительную частоту срабатывания при подключении реле РЧ-1 к сети:

Если определенная таким образом частота срабатывания оказывается равной заданной уставке или отличается от нее не более чем на ±0,03 Гц, настройка реле закончена.
Настройку реле на частоту возврата для пуска АПВ или других целей производят аналогично. Отличие заключается в том, что выводы реле 5 и 6 необходимо объединить, а настроечный резистор 2R предварительно установить в крайнее правое положение. При этом частота возврата реле РЧ-1 будет выше заданной уставки. При установке на ГТЧ частоты, равной уставке, реле будет в сработанном положении.
Частоты возврата реле при питании от ГТЧ с разной полярностью могут отличаться от измеренных для настройки уставки срабатывания, поэтому их нужно измерить снова. Отличие объясняется тем, что при настройке срабатывания в работе находится только одна измерительная цепь, а при настройке возврата — две. Это изменяет условия работы фильтра ЗДР-1С, т. е. подавления четных гармоник.

8. Проверка электрических характеристик

При проверке реле выставляется заданная уставка, измеряется ток (напряжение) срабатывания, возврата и вычисляется коэффициент возврата.

Проверяется надежность замыкания контактов при токах максимально возможной в условиях эксплуатации величины.

При плавном повышении тока во всем заданном диапазоне и при включении его толчком с интервалами вибрация подвижной системы реле должна отсутствовать, а контакты должны надежно замыкаться.

После проверки отсутствия вибрации выставляются повторно параметры срабатывания и возврата, и, если они не изменились, реле считается исправным и может быть введено в эксплуатацию. Если параметры срабатывания и возврата изменились, то производится детальная проверка реле для отыскания и устранения причины неисправности.

Проверку электрических характеристик реле следует проводить при синусоидальном токе и напряжении. Для этого в цепь первичных обмоток нагрузочных трансформаторов или в цепь реле включают регулируемый резистор R, сопротивление которого должно быть в 3-5 раз больше сопротивления обмоток реле.

Противодействующий механический момент в реле создаётся в основном пружиной, но в начале шкалы при слабой затяжке пружины составляющая момента от массы якоря заметно влияет на работу в реле, поэтому детальную проверку реле следует начинать с наибольшей уставки шкалы.

Ток (напряжение) срабатывания максимальных реле с замкнутыми контактами и минимальных реле (при отсутствии тока) зависит от упругости и предварительной затяжки пружин неподвижных контактов.

При регулировке реле необходимо отрегулировать ток срабатывания реле на максимальной уставке по шкале. Упорными винтами, не трогая пружины, для увеличения тока увеличить зазор между якорем и полюсами, а для уменьшения тока – уменьшить. После этого, подрегулировать контакты, проверить начальную точку шкалы и, если ток срабатывания на ней изменился, отрегулировать его затяжкой пружины. Регулировку пружины производить следующим образом: ослабить винты на регулировочной головке, связывающие поводок пружины с указателем шкалы, и затем, придерживая одной рукой указатель, второй рукой незначительно сдвинуть поводок пружины относительно указателя (вправо – для уменьшения тока срабатывания, влево – увеличения). Добившись совпадения тока срабатывания с уставкой, нужно закрепит винты на головке и повторно проверить токи срабатывания в начале и конце шкалы.

Если ток (напряжение) срабатывания на конечной уставке по шкале совпал по значению с указанным на шкале, а в начальной точке расходится со значением, указанным на шкале, то регулировку необходимо произвести сначала пружиной, не меняя начального положения якоря под полюсами. После того как начальная уставка отрегулирована, необходимо проверить ток срабатывания в конце шкалы. Как правило, в этом случае конечная уставка остаётся почти без изменения, и возможные расхождения лежат в пределах точности работы реле.

Для оценки правильности согласования начальной затяжки пружины с величиной воздушного зазора между якорем и полюсами необходимо руководствоваться следующими признаками: если диапазон шкалы реле (нормально 90°) увеличивается, т.е. двукратный ток срабатывания находится за пределами шкалы, то это означает, что пружина ослаблена. Если же кратность шкалы стала больше 2, то это свидетельствует о чрезмерной затяжке пружины.

При градуировке шкалы реле следует заново провести подгонку шкалы, прежде всего на конечной уставке изменением начального положения якоря под полюсами. При отклонении значения срабатывания в конце и в начале шкалы на одинаковую, незначительную величину, при сохранении нормальной кратности, передвигают только шкалу реле. Положение указателя на начальной уставке должно составлять 25-30°, а на конечной – 115-120° относительно плоскости крепления реле.

Для настройки реле на заданную уставку указатель устанавливается на точку шкалы, соответствующую заданному току (напряжению) срабатывания, и плавно изменяется ток (напряжение) до срабатывания, а затем до возврата реле.

По результатам трёх измерений подсчитывается коэффициент возврата.

В случаях, когда коэффициент возврата отличается от нормы, его необходимо отрегулировать и после этого положением указателя или затяжкой пружины установить заданный ток (напряжение) срабатывания.

В незначительных пределах коэффициент возврата регулируется конечным положением якоря путём изменения положения правого упора и правых неподвижных контактов. Если его значение ниже допустимого, то нужно изменить начальное положение якоря, приблизив его упором к полюсам. Уменьшение воздушного зазора между полюсами и находящимся в начальном положении якорем приводит к довольно резкому уменьшению тока (напряжения) срабатывания. В тоже время токи (напряжения) срабатывания не изменяются, так как они зависят от конечного положения втянутого под полюса якоря.

Для снижения коэффициента возврата якорь следует выводить из полюсов. Изменяя упорами начального и конечного положения якоря, нужно для сохранения правильной регулировки контактов корректировать положение мостика. Кроме того, получив нужное положение коэффициента возврата, необходимо установить заданную уставку, переместив указатель по шкале.

Проверка отсутствия вибрации контактов реле максимального тока (напряжения) ведётся включением толчком через 0,1 от максимального значения тока (напряжения), так как вибрация может проявляется при различных значениях контролируемой величины. Работа контакта должна быть чёткой без вибрации во всем диапазоне токов (напряжений).

Для уменьшения вибрации контактов реле минимального напряжения, нормально находящихся в эксплуатации под напряжением, следует вводить якорь глубже под полюса. При этом за счёт уменьшения электромагнитного момента на якоре вибрация контактов, как правило, уменьшается. Коэффициент возврата должен быть не более 1,22. Такой способ уменьшения вибрации контактов может применяться только у реле с контактами, замыкающимися при понижении напряжения.

Для снижения вибрации при кратности тока в реле в пределах – 20÷25 по отношению к току срабатывания и при сильно искажённой кривой тока необходимо увеличить совместный ход контактов до 2 мм. При этом возможна такая вибрация подвижной системы, которая не приводит к размыканию контактов реле.

В случае если не будут обнаружены дефекты изготовления и регулирования, а вибрация контактов имеется, следует увеличить совместный ход контактов и небольшим смещением фиксаторов изменить ход якоря, добиваясь прекращения вибрации при токе, близком к току срабатывания, после чего проверить отсутствие вибрации при больших токах во всём диапазоне.

13

СО 34.35.655 Методические указания по наладке и проверке промежуточных, указательных реле и реле импульсной сигнализации

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ
ПО НАЛАДКЕ, СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ
И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И СЕТЕЙ
«СОЮЗТЕХЭНЕРГО»

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО НАЛАДКЕ И ПРОВЕРКЕ
ПРОМЕЖУТОЧНЫХ, УКАЗАТЕЛЬНЫХ РЕЛЕ
И РЕЛЕ ИМПУЛЬСНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

СО 34.35.655

 

 

 

СОЮЗТЕХЭНЕРГО

Москва 1981

 

Составлено электроцехом Средазтехэнерго

Составитель инженер В.В. КУЗНЕЦОВ

В настоящих Методических указаниях приведен объем проверок промежуточных указательных реле и реле импульсной сигнализации при новом включении. Объем проверок реле, находящихся в эксплуатации, должен быть определен согласно правилам технического обслуживания устройств релейной защиты.

В Методических указаниях приведен порядок проверки правильности выбора реле и добавочных резисторов.

Методические указания предназначены для персонала электрических станций, подстанций, наладочных организаций, занимающегося наладкой и эксплуатацией этих реле.

С выходом настоящих Методических указаний «Инструкция по проверке промежуточных и указательных реле» (М.: Энергия, 1969) может быть использована с учетом действующих директивных документов только при проверке старых типов реле, которые не рассматриваются в данных Методических указаниях.

УТВЕРЖДАЮ:

Заместитель главного инженера

ПО «Союзтехэнерго»

А.Д. Герр

10 сентября 1980 г.

Настоящие Методические указания являются переработанным и дополненным изданием «Инструкции по проверке промежуточных и указательных реле».

Методические указания составлены с учетом действующих директивных документов: «Правил технического обслуживания устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сигнализации электростанций и линий электропередачи 35 — 330 кВ» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979), «Правил технического обслуживания устройств релейной защиты и электроавтоматики электрических сетей 0,4 — 20 кВ» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979), «Сборника директивных материалов по эксплуатации энергосистем (электротехническая часть). Раздел четвертый. Защита и электроавтоматика» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1978), заводской информации, а также опыта наладки и эксплуатации промежуточных, указательных реле и реле импульсной сигнализации.

В Методиче

§2. Основные параметры реле защиты

Абсолютный разброс параметра – отношение в процентах наибольшей разности между измеренными значениями параметра к полусумме этих значений

13;14;16;15;14

Абс.разброс =(16-13/(29/2))*100%=21%

Погрешностью срабатывания реле называется отклонение параметра срабатывания реле от установки, %

Где К- наибольшее или наименьшее значение параметра срабатывания из нескольких срабатываний:

Куст – значение установки по шкале

Параметр срабатывания реле – пороговая (граничное ) значение воздействующей величины при срабатывании, разделяющие зоны срабатывания и не срабатывания реле в пределах непрерывного изменения этого параметра.

Заданное пороговое значение воздействующей величины при срабатывании или заданная выдержка времени, после которой реле должно сработать, называется так же уставкой , а положение указателя на шкале реле, соответствующее заданному параметру срабатывания или выдержке времени, называется уставкой по шкале.

В некоторых случаях воздействующая величина зависит от соотношения входных величин и угла между ними ( реле мощности или сопротивления).

Зависимость между входами или воздействующими величинами в условиях срабатывания называется характеристикой срабатывания.

Воздействующая величина – величина на которую должно реагировать реле. Воздействующая величина может образоваться из одной или нескольких величин, подведенных к различным входам реле и называемых входными величинами.

Коэффициент возврата реле- определяют как отношение параметра возврата к параметру срабатывания. Для максимальных реле это отношение меньше 1, для минимальных больше 1.

Мощность, потребляемая одной входной цепью реле, имеющий 2 вывода, определяют как произведение напряжения, приложенного к указанным выводам, на ток, протекающий по внутренней цепи, подключенной к этим выводам.

Для цепи тока реле

Sp.т=Uр.т*Iр

Для цепи напряжения реле

Sp.т=Uр*Iрн

Мощность, подводимую к однофазному реле мощности, имеющему 2 входа, определяют условно как произведение напряжения, приложенного ко входу (выводам обмотки напряжения), на ток, подаваемый на вход (выводы обмотки тока)

Sp=Uр*Iр

Сопротивление цепи тока реле

Zp,т= Sp,т/ I²р

Сопротивление цепи напряжения реле

Zp,т= Up,т/ I²р

Где Up, Iр- напряжение и ток, подведенный к реле;

Up,т- напряжение на выводах цепи тока реле;

Iрн- ток, протекающий по цепи напряжения реле

Коммутационная способность контактов. Она регламентирована ГОСТ и техническими условиями на реле. (ГОСТ 12434-73, 11152-75, 22557-77)В зависимости от значения коммутационной мощности различают следующие категории контактов: пониженной, средней, нормальной и повышенной мощности. Контакты средней мощности могут коммутировать в цепи постоянного тока индуктивную нагрузку мощностью 60Вт, в цепи переменного тока нагрузку мощностью 300B*A при напряжении 24-250 В и ток до 2А контакты реле допускают длительное протекание тока до 2А.

Указания по проверке и регулировке.

§3Реле электромагнитные

РТ-40 и РН-50

1. Предварительные замечания.

Конструкция электромагнитного реле РТ-40 и РН—50 с поперечным движением Г- образного якоря характеризуется малым изменением воздушного зазора между полосками сердечника и полоской якоря при перемещении якоря из начального положения в конечное, что позволяет при регулировке реле согласовать оптимальные соотношения между электромагнитным моментом и моментом противодействующей пружины, при которых обеспечено четкое срабатывание и возврат реле, высокий коэффициент возврата. Пределы углов поворота якоря, при которых выполняются указанные условия 62° и 75° устанавливают упорами и неподвижными контактами.Изменение зазора между якорем и полюсами при срабатывании реле РТ-40 и РН-50

При угле меньшем 62° недопустимо вырастет воздушный зазор вращения якоря далее 75° нежелательно, т.к. электромагнитный момент снижается и замыкание замыкающих контактов становится ненадежным.

При отсутствии тока в реле начальное положение якоря и жестко связанного с ним контактного мостика фиксировано левым упором и провой парой неподвижных контактов, а начальная затяжка пружины создает достаточное усилие на затыкание этих контактов.

При токе срабатывания разность электромагнитного и противодействующего моментов (избыточный момент) в конце хода якоря создаст достаточное давление контактного мостика на левую пару неподвижных контактов. Конечное положение контактов. Конечное положение якоря и контактного момента фиксируют правым упором и замыкающими неподвижными контактами.

2)Внешний и внутренний осмотр, чистка реле и контактов, подтяжка винтов (шпилек), проверка изоляции

3)Проверка и регулировка механической части реле.

1. Проверка крепления упоров в стойке.

2. Люфт по оси подвижной системы в пределах 0,2-0,3мм. Якорь должен поворачиваться без трения

3. Проверяют равномерность и воздушный зазор между плоскостью полки якоря и полюсами сердечника.

При втянутом якоре зазор должен быть

Реле РТ-40/100, РТ-40/200 0,8-1мм

РТ-40/20 0,7-0,9мм

Для РН-53, РН-54, РН-57 0,5-0,65мм

Зазор регулируют при необходимости регулировки коэффициента возврата и в случае его неравномерности.

4) Спиральная пружина не должна иметь следов окисления, плоскость пружины должен сохранятся равномерный зазор при изменении уставуки от начальной до конечной.

5)Проверка надежности затяжки гайки регулировочного узла, обеспечивающий необходимое трение при перемещении указателя уставки по шкале.

6)осмотр и регулировка контактов. Мостики подвижных контактов должны свободно поворачиваться на своих осях, угол поворота мостиков не более 6-8 относительно среднего положения. Осевой люфт мостика 0,1-0,15мм.

Неподвижные контакты должны лежать в одной плоскости, а их оси должны быть закреплены в одной параллельны между собой; контакты должны быть закреплены в контактной колодочке так, так чтобы бронзовая контактная пружина касалась переднего упора без давления.

Отсутствие давления проверяют незначительным отводом (0,15-1мм) переднего упора от контактной пружины, которая должна оставаться неподвижной. Зазор между контактной пружиной и задними гибким упорам должен составить 0,2-0,3мм

4. проверяют реле на срабатывание и возврат.

5. Проводят проверку и регулировку электрических характеристик реле в зависимости от рабочей установки.

СО 34.35.650 Методика наладки и проверки реле частоты РЧ-1, РЧ-2

Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭ

Общая характеристика реле

Классификация реле. Под реле понимают такой электри­ческий аппарат, в котором при плавном изменении управ­ляющего (входного) параметра до определенной   заранее заданной величины происходит скачкообразное изменение управляемого (выходного) параметра. Хотя бы один из этих параметров должен быть электрическим.

По области применения реле можно разделить на реле для схем автоматики, для управления и защиты электро­привода и защиты энергосистем. По принципу действия ре­ле делятся на электромагнитные, поляризованные, тепло­вые, индукционные, магнитоэлектрические, полупроводни­ковые и др.

В зависимости от входного параметра реле можно раз­делить на реле тока, напряжения, мощности, частоты и дру­гих величин. Отметим, что реле может реагировать не толь­ко на входной параметр, но и на разность значений (диф­ференциальное реле), изменение знака или скорости изме­нения входного параметра. Иногда реле, имеющее только один входной параметр, должно воздействовать на не­сколько независимых цепей. В этом случае реле воздей­ствует на другое, так называемое промежуточное реле, которое имеет необходимое число управляемых цепей.

Промежуточное реле используется и тогда, когда мощ­ность основного реле недостаточна для воздействия на управляемые цепи.

По принципу воздействия на управляемую цепь реле делятся на контактные и бесконтактные. Выходным параметром бесконтактных реле является резкое изменение сопротивления, включенного в управляемую цепь. Разомк­нутому состоянию контактов контактного реле соответст­вует большое сопротивление управляемой цепи бескон­тактного реле. Это состояние бесконтактного реле называ­ется закрытым. Замкнутому   состоянию контактов контактного реле соответствует малое сопротивление в              уп­равляемой цепи бесконтактного реле. Такое состояние бес­контактного реле называется открытым.

По способу включения реле разделяются на первичные и вторичные. Первичные реле включаются в управляемую цепь непосредственно,  вторичные – через измерительные трансформаторы.

Основные характеристики реле. Рассмотрим характе­ристику управления реле, представляющую собой зависи­мость выходного параметра от входного параметра для реле с замы­кающим контактом. У этих реле при отсутствии входного сигнала контакты разомкнуты, и ток в управляемой цепи равен нулю. Для бесконтактных реле сопротивление, введенное в управляемую цепь, достаточно велико, и ток имеет минимальное значение. На рис. 6.1 по оси абсцисс отложено значение входного параметра , а по оси ординат – ­выходного параметра .

Значение входного параметра (напряжения, тока и т.д.), при котором происходит срабатывание реле, называется параметром (напряжением, током и т.д.) срабатывания. До тех пор, пока <, выходной параметр равен нулю либо своему       минимальному значению (для бесконтактных аппаратов). При выходной параметр скачком меняется от до .

Происходит срабатывание реле. Если после срабатывания уменьшать значение входного параметра, то при < происходит скачкообразное возвращение вы­ходного параметра от значения до 0 или до , называемое отпу­сканием реле.

Значение входного параметра, при котором происходит скачкообразное отпускание реле, называется параметром отпускания. Значения параметров срабатывания или отпу­скания, на которые отрегулировано реле, называются уставкой по входному параметру.

Время с момента подачи команды на срабатывание до момента начала возрастания выходного параметра назы­вается временем срабатывания. Это время зависит от кон­струкции реле, схемы его включения и входного параметра. Чем больше значение входного параметра по сравне­нию с , тем быстрее срабатывание реле. Отношение / называется коэффициентом запаса. Следует отме­тить, что с ростом коэффициента запаса возрастает вибра­ция контактов электромагнитного реле.

Для ряда реле очень важно отношение/, назы­ваемое коэффициентом возврата.

Время с момента подачи команды на отключение до достижения минимального значения выходного параметра называется временем отключения. Для контактных реле это время состоит из двух интервалов — времени отпу­скания и времени горения дуги.

На рис.6.2 даны зависи­мости входного и выходного параметров электромаг­нитного реле от времени. Входным параметром в данном случае является ток в обмотке реле, выходным — ток в уп­равляемой цепи (цепи нагрузки).

Для рис. 6.2 принято, что включение обмотки реле про­исходит при  .        При  якорь электромагнита реле трогается и начинает движение. В течение времени якорь перемещается, и в конце хода замыкается контакт в цепи нагрузки. Ток нагрузки возрастает от нуля до установившегося значения . Время называ­ют временем срабатывания реле. После этого ток в обмотке реле продолжает расти до установившегося значения . При отключении реле из рабочего состояния ~~раб цепь его обмотки разрывается, и ток в ней спадает. В момент вре­мени  , когда усилие противодействующей пружины ста­новится больше электромагнитного усилия, происходит отпускание якоря. Контакты реле разомкнутся после выбора провала контактов через время  .

После размыкания контактов загорается дуга, которая по­гаснет через время и ток в нагрузке. Время называется временем отключения.

Важным параметром, характеризующим усилительные свойства реле, является отношение максимальной мощности нагрузки в управляемой цепи к минимальной мощности входного сигнала , при котором происходит срабатыва­ние реле.

Для контактных реле максимальная мощность определяется не длительным током, допустимым для данного контакта, а током нагрузки, который может быть многократно отключен.

Требования, предъявляемые к реле. Требования к реле в значительной мере определяются их назначением. К реле защиты энергосистем предъявляются требования селективности, быстродействия, чувствительности и надеж­ности.

Под селективностью понимается способность реле отключать только поврежденный участок энергосистемы. Достаточно высокое быстродействие позволяет резко снизить последствия аварии, сохранить устойчивость системы при аварийных режимах, обеспечить высокое качество электро­энергии. Минимальное значение входного параметра, при котором реле срабатывает, называется чувствительностью.

Увеличение чувствительности позволяет улучшить качество электротехнических устройств. Так, например, повыше­ние чувствительности релейной защиты позволяет сократить длину линии электропередачи, которая не может быть за­щищена от аварийных режимов.

Реле для защиты энергосистем должны иметь высокую надежность. В противном случае возможно развитие тяже­лых аварий и недоотпуск большого количества электроэнергии.

Реле защиты энергосистемы эксплуатируются, как правило, в облегченных условиях. Они не подвержены воздействию ударов, вибрации, а также пыли и газов, вызывающих коррозию. Из-за того, что аварийные режимы в системе редки, к этим реле не предъявляются высокие требования в части износостойкости.

К реле для схем автоматики, а также для управления и защиты электропривода предъявляются самые разнообразные специфические требования. Эти реле работают в тяжелых условиях эксплуатации: возможны удары, вибрация воздух часто засорен     пылью или агрессивными производственными примесями. Так как число включений в час в современных схемах электропривода достигает 1000 – 1200 и более, реле управления должны иметь механическую и электрическую износостойкость до (1-10)·10⁶ циклов. Надежность работы схем автоматики зависит от надежно­сти работы отдельных элементов, в том числе и реле.

Из-за большого количества реле в современных схемах и большого количества выполняемых ими операций к ним предъявляются требования высокой надежности.

ПРОМЕЖУТОЧНОЕ РЕЛЕ И ЕГО НАЗНАЧЕНИЕ

Схемотехнические решения устройств релейной защиты и автоматики сдержат различные типы релейной аппаратуры, каждый из которых выполняет свои функции.

Основными «органами чувств» автоматики служат специальные релейные устройства, реагирующие на изменение значений контролируемых параметров – тока, напряжения, частоты, сопротивления, температуры и других величин. Обычно это достаточно тонкие механизмы, обладающие возможностью точной настройки.

Количество контактов в таких устройствах невелико и они рассчитаны на малые токи. При срабатывании устройства РЗА происходит одновременный запуск нескольких типов процессов по разным электрическим цепям.

Рассмотрим работу простейшей защиты по максимальному току высоковольтного электродвигателя.

Реагирующим органом такой защиты обычно служит максимальное реле тока типа РТ – 40. Якорь этого прибора в целях уменьшения инерционности очень лёгкий и удерживается мягкой спиральной пружинкой. Имеется только один контакт замыкающегося типа, рассчитанный на небольшую мощность.

В то же время, срабатывание этой защиты должно вызывать следующие последствия:

• отключение высоковольтного выключателя путём подачи напряжения на мощный соленоид отключения;
• подача электрического напряжения на специальные указательные релейные устройства (блинкеры), выпадение флажков которых сигнализирует о факте срабатывания защиты;
• включение световых сигнальных табло и звуковой сигнализации различного типа;
передача сигнала в систему диспетчерского управления (при наличии).
• включение световых сигнальных табло и звуковой сигнализации различного типа;

Для выполнения перечисленных действий используются вспомогательные реле, называемые промежуточными. Промежуточное реле имеет несколько контактных групп замыкающегося и размыкающегося типа. Катушка этого прибора подключена в цепь контактов токового релейного органа (в случае токовой защиты).

При срабатывании реле тока, срабатывает и промежуточное, каждая контактная группа которого выполняет одну из перечисленных выше функций.

Таким образом, главным назначением релейного органа промежуточного типа является увеличение числа и коммутирующей способности контактов для обеспечения работы всех цепей релейной защиты.

Несмотря на развитие систем РЗА микропроцессорного типа, электромагнитные приборы (в том числе промежуточные) продолжают широко использоваться. Появились серии модульного типа промежуточных реле для установки на дин рейку.

ТИПЫ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ РЕЛЕ

Питание схем защиты и автоматики осуществляется от специальных цепей оперативного тока. По типу оперативный ток может быть переменным или постоянным.

Источниками напряжения постоянного оперативного тока могут служить аккумуляторные батареи, батареи конденсаторов или выпрямительные устройства, шинки переменного опертока питаются напряжением от трансформаторов собственных нужд.

Поскольку работают промежуточные реле в цепях оперативного напряжения, в зависимости от его типа они производятся с катушками на постоянный и переменный ток.

РП – 23.

Данный тип промежуточного реле предназначен для работы в цепях постоянного напряжения. РП – 23 состоит из катушки напряжения с магнитным сердечником. Подвижной частью магнитной системы является якорь, который при подаче напряжения на катушку притягивается к сердечнику.

С якорем механически связана траверса, на которой закреплены четыре контактных мостика. Притягиваясь к сердечнику, якорь опускает траверсу, сжимая пружину, на которой она установлена. При этом происходит замыкание нормально разомкнутых контактов и размыкание нормально замкнутого.

Неподвижные контакты РП – 23 выполнены в форме уголков из тонких медных пластин. Каждый из уголков может быть установлен одним из двух способов. Благодаря этому можно получить четыре типа комбинаций вариантов контактных групп (р – группа на размыкание, з – группа на замыкание):

• 1 р, 4 з;
• 2 р, 3 з;
• 3 р, 2 з;
• 4 р, 1 з.

Такая инвариантность позволяет приспособить этот прибор к работе в составе любой схемы.

При размыкании создаётся два воздушных промежутка на каждый контакт, благодаря чему повышается их дугогасительная способность.

Это свойство важно при работе релейного аппарата в цепях отключения высоковольтных выключателей, соленоиды которых обладают большой индуктивностью и поддерживают напряжение электрической дуги при разрыве цепи.

РП – 23 выпускается в различных модификациях для работы в оперативных цепях напряжением 24 В, 48 В, 110 В и 220 В.

РП – 25.

Внутренняя схема электрических соединений промежуточного реле этого типа аналогична РП – 23. Катушка РП – 25 предназначена для работы на переменном напряжении. Варианты исполнения оснащаются катушками на напряжение 100 В, 127 В или 220 В.

Рабочий ресурс электромагнитного механизма промежуточных реле РП – 23 и РП – 25 составляет 100000 срабатываний. Контактная группа выдерживает 10000 циклов замыкания – размыкания с полной электрической нагрузкой по току и напряжению.

РЕЛЕЙНЫЕ УСТРОЙСТВА С ЗАДЕРЖКОЙ НА СРАБАТЫВАНИЕ И ВОЗВРАТ

В некоторых схемах защиты и автоматики для обеспечения надёжности работы устройства требуется определённая задержка при срабатывании или возврате промежуточного релейного органа.

Эта задержка носит технологический характер, её не следует путать с задержкой работы защиты, обеспечиваемой реле времени в целях соблюдения селективности.

Необходимость задержки может быть проиллюстрирована следующим примером. Контакт выходного промежуточного реле подаёт команду управления электромагниту отключения выключателя.

Если при этом не обеспечить задержку возврата промежуточного релейного устройства, его контакты не справятся с размыканием цепи тока отключения и сгорят.

Задержка возврата на доли секунды необходима для того, чтобы выключатель успел отключиться и своими мощными блок – контактами разорвал цепь тока электромагнита. После этого происходит безопасный возврат реле.

РП – 251.

Этот тип реле применяется в цепях постоянного оперативного напряжения. Особенность РП – 251 заключается в том, что его срабатывание происходит с задержкой по времени. Замедление создаётся за счёт медных демпфирующих шайб, расположенных на магнитном сердечнике вместе с катушкой напряжения.

Время задержки срабатывания в соответствии с потребностями конкретной схемы может регулироваться. Регулирование производится путём изменения количества демпферных шайб и доступно в пределах от 0,07 с до 0,11 с.

Модификации промежуточных реле этого типа, кроме 220 В рассчитаны на стандартные варианты величин постоянного оперативного напряжения – 24, 48, 110 вольт.

РП – 252.

Также относится к промежуточным реле постоянного тока. Обеспечивает замедление при возврате. Конструкция РП – 252 похожа на РП – 251. Замедление также обеспечено медными шайбами. Но расположены они иначе. В релейной конструкции типа РП – 251 шайбы установлены ближе к цоколю, в РП – 252 – с другой стороны катушки, ближе к рабочему зазору.

СХЕМЫ ЗАЩИТ С ДЕШУНТИРОВАНИЕМ

Наличие оперативного тока позволяет строить схемы защиты и автоматики, несущие в себе ряд преимуществ:

• возможность применения релейных органов вторичного действия, обладающих высокой точностью настройки;
• использование различных средств сигнализации.

На объектах, удалённых от дислокации обслуживающего персонала часто используются защиты без оперативного тока. Идея таких устройств заключается в следующем. Отключение выключателя при срабатывании защиты максимального тока осуществляется энергией короткого замыкания.

Выключатели оборудуются токовыми катушками отключения – электромагнитами с подвижными сердечниками, непосредственно воздействующими на привод отключения.

Катушка отключения связана с первичной сетью через трансформатор тока. В рабочем режиме цепь тока катушки зашунтирована контактами специального промежуточного реле.

При появлении сверхтоков короткого замыкания срабатывает токовое реле. Контакты токового релейного органа подключают к вторичной токовой цепи катушку промежуточного реле. При срабатывании, оно своими контакты дешунтирует электромагнит отключения выключателя.

Указанные функции реализуются при подключении промежуточных реле типов РП – 321 и РП – 341. Отличительной особенностью этих приборов является то, что их контакты работают в токовых цепях защит.

Токовые цепи запрещается разрывать, поэтому контакты РП – 321 и РП – 341 имеют особую конструкцию. В процессе дешунтирования вначале срабатывает замыкающийся контакт, и только после него размыкающийся.

Подобные системы защиты отличаются простотой и надёжностью и могут длительное время функционировать без вмешательства оперативного персонала. Схемы с дешунтированием электромагнитной катушки отключения используются в электроустановках 6 – 35 кВ. К минусу таких конструкций можно отнести невозможность реализации более сложных устройств РЗА.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов