Реле защитное: Разновидности реле защиты и релейных защит – защитное реле — Protective relay

защитное реле — Protective relay

Электромеханические реле защиты в виде гидроузла генераторной установки. Реле в круглых витринах. Прямоугольные устройства соединительных блоки испытаний, используемые для тестирования и изоляции измерительных трансформаторов цепей.

В области электротехники , A защитное реле является реле устройство , предназначенное для срабатывания выключателя при обнаружении неисправности. Первые защитные реле были электромагнитные устройства, опираясь на катушки , работающих на подвижных частей , чтобы обеспечить обнаружение аномальных условий эксплуатации , таких как перегрузка по току, перенапряжения, обратной мощности потока, по-частоте, так и по-частоте.

Микропроцессорные реле цифровой защиты в настоящее время эмулировать оригинальные устройства, а также предоставление видов защиты и контроля непрактичного с электромеханическим реле. Электромеханические реле обеспечивают только элементарную индикацию местоположения и происхождение неисправности. Во многих случаях один микропроцессор реле обеспечивает функцию, которые будут принимать два или более электромеханических устройств. Объединив несколько функций в одном случае, цифровые реле также сэкономить капитальные затраты и затраты на техническое обслуживание по сравнению электромеханических реле. Тем не менее, из-за их очень долгий срок службы, десятки тысяч этих «тихих часовые» по-прежнему защиты линий электропередачи и электрические устройства во всем мире. Важные линии электропередачи и генераторы имеют кабины, посвященные защите, с большим количеством отдельных электромеханических устройств, или один или два микропроцессорных реле.

Теория и применение этих защитных устройств является важной частью воспитания энергетика , который специализируется на защите системы питания . Необходимость действовать быстро , чтобы защитить цепи и оборудование, а также широкую общественность часто требует защитных реле реагировать и отключение прерывателя за несколько тысячных доли секунды. В некоторых случаях эти сроки оформления прописаны в законодательстве или правил эксплуатации. Программа технического обслуживания или тестирования используется для определения производительности и доступности систем защиты.

На основе конечного применения и действующего законодательства, различные стандарты, такие как ANSI C37.90, IEC255-4, IEC60255-3 и IAC регулируют время отклика реле в условиях неисправности, которые могут произойти.

принципы работы

Электромеханические реле защиты действуют либо магнитное притяжение или магнитной индукцией . В отличии от переключения типа электромеханических реле с фиксированными и обычно плохо определенными пороговыми значениями рабочего напряжения и временем работы, защитные реле имеют устоявшийся, выбираемое и регулируемое время и ток (или других операционных параметры) эксплуатационные характеристики. Реле защиты могут использовать массивы индукционных дисков, затененный-полюсный, магнитов, рабочие и удерживающие катушки, оператор соленоидного типа, телефон-контакты реле и сеть фазосдвигающего.

Защитные реле также могут быть классифицированы по типу измерения они делают. Защитное реле может реагировать на величину величины, такие как напряжение или ток. Индукционные реле могут реагировать на произведение двух величин в двух катушках, который может, например, представлять мощность в цепи.

«Это не практично, чтобы реле, которое развивает крутящий момент, равный частные от деления двух переменных величин Это, однако, не важно,. Единственное существенное условием для реле является его установкой и настройка может быть выполнена так, чтобы соответствовать соотношению независимо от значений компонент в широком диапазоне «.

Несколько операционных катушки могут быть использованы, чтобы обеспечить «смещение» к реле, что позволяет чувствительность реакции в одной цепи, чтобы быть под контролем другого. Различные комбинации «действует крутящий момент» и «ограничение крутящего момента» могут быть изготовлены в реле.

Путем использования постоянного магнита в магнитной цепи , реле может быть сделано в ответ на ток в одном направлении , в отличие от в другом. Такие поляризованные реле используются на цепях постоянного тока для обнаружения, например, обратного тока в генератор. Эти реле могут быть выполнены с двумя устойчивыми состояниями , поддерживая контакт замкнут, без тока катушки и требует обратного тока для сброса. Для цепей переменного тока, принцип распространяется с поляризационной обмоткой соединены с источником опорного напряжения.

Легкие контакты делают для чувствительного реле, которые работают быстро, но небольшие контакты не могут нести или сломаться большими токами. Часто измерительное реле будет вызывать вспомогательные реле якоря телефонного типа.

В большой установке электромеханических реле, было бы трудно определить, какое устройство возник сигнал, который споткнулся цепью. Эта информация полезна для обслуживающего персонала, чтобы определить вероятную причину неисправности и предотвратить ее повторное появление. Реле могут быть снабжены «мишенью» или «флаг» блоком, который высвобождается, когда реле работает, чтобы отобразить отличительный цветной сигнал, когда реле сработало.

Типы по строительству

электромеханический

Электромеханические реле могут быть разделены на несколько различных типов следующим образом:

  • привлекла арматура
  • подвижная катушка
  • индукционный
  • двигатель работает
  • механический
  • тепловой

«Арматура» тип реле имеют повернут рычаг, нанесенный на шарнирный или клиновидный стержень, который несет подвижный контакт. Эти реле могут работать на любом переменного или постоянного тока, а для переменного тока, затенения катушки на полюсе используется для поддержания контактного усилия на протяжении всего цикла переменного тока. Поскольку воздушный зазор между неподвижной катушкой и подвижным якорем становится намного меньше, когда реле работает, ток, необходимый для поддержания реле закрыт намного меньше, чем ток первой ее эксплуатации. «Коэффициент возврата» или «дифференциальный» является мерой того, насколько ток должен быть уменьшен, чтобы сбросить реле.

Вариант применения принципа притяжения является плунжерного типа или электромагнитный оператор. Реле тростника является еще одним примером принципа притяжения.

«Перемещение катушки» метры использовать петлю витки провода в неподвижном магните, похожем на гальванометр , но с контактным рычагом вместо указателя. Они могут быть сделаны с очень высокой чувствительностью. Другой тип перемещения катушки приостановит катушку из двух проводящих связок, что позволяет очень долго перемещение катушки.

Индукция диск реле максимального тока

Когда входной ток выше предельного ток, диск вращается, контактные перемещаются влево и достигает неподвижный контакт. Шкала над пластиной указывает на задержку времени.

Метров диска «Индукционные» работают, индуцируя токи в диске , который может свободно вращаться; вращательное движение диска работает контакт. Индукционные реле требуют переменного тока; если используются два или более катушек, они должны быть на той же частоте в противном случае чистая операционная сила не производится. Эти электромагнитные реле используют принцип индукции , открытое Galileo Ferraris в конце 19 — го века. Магнитная система реле максимального тока индукции Диска предназначена для обнаружения сверхтоков в системе электропитания и работать с предварительно определенной задержкой по времени , когда были достигнуты определенные пределы максимального тока. Для того , чтобы работать, магнитная система в реле производит вращающий момент , который действует на металлический диск , чтобы вступить в контакт, в соответствии со следующим уравнением базового тока / крутящего момента:

Tαφs×φUгрех⁡α{\ Displaystyle Т \ propto \ Phi _ {s} \ раз \ Phi _ {и} \ грех \ альфа}

Там , где и являются двумя потоками , и представляет собой фазовый угол между потоками φU{\ Displaystyle \ Phi _ {и}}φs{\ Displaystyle \ Phi _ {s}}α{\ Displaystyle \ альфа}

Следующие важные выводы можно сделать из приведенного выше уравнения.

  • Два чередующихся потоков с фазовым сдвигом, необходимы для производства крутящего момента.
  • Максимальный крутящий момент производится, когда две чередующиеся потоки 90 градусов друг от друга.
  • Результирующий крутящий момент устойчив и не зависит от времени.

первичное реле обмотки подаются от системы питания трансформатора тока с помощью вилки моста, который называется настройка множителя (PSM) штекер. Обычно семь равномерно распределенных отводы или действующие полосы определяют чувствительность реле. Первичная обмотка расположен на верхнем электромагните. Вторичная обмотка имеет соединение на верхний электромагните, которые находятся под напряжением от первичной обмотки и соединенного с нижним электромагнитом. После того, как верхние и нижние электромагниты находятся под напряжением они производят вихревые токи, которые индуцируются на металлический диск, и поток через траекторий потока. Это соотношение вихревых токов и потоков создает крутящий момент, пропорциональный входной ток первичной обмотки, из-за два путей потока, находящихся в фазе на 90 °.

В сверхтоков состоянии, значение тока будет достигнуто, что преодолевает давление пружины управления на шпиндель и тормозного магнита, в результате чего металлический диск вращаться в направлении неподвижного контакта. Это начальное движение диска также сдерживали до критического положительного значения тока малыми слотов, которые часто режут на боковой стороне диска. Время, необходимое для вращения, чтобы контакты не только зависят от тока, но и шпиндель положения обратного хода, известное как коэффициент времени (TM). Множитель времени делится на 10 линейных подразделений полного времени вращения.

Обеспечение реле является свободным от грязи, металлический диск и шпиндель с его контактом достигнут фиксированного контакт, таким образом, посылая сигнал на отключение, и изолировать контур, в пределах своего проектного времени и текущие спецификаций. Понизьтесь ток реле значительно ниже, чем его рабочего значение, и как только достигнуто реле будет сброшено в обратном движении под действием давления управляющей пружиной регулируется тормозным магнитом.

статический

Применение электронных усилителей к защитным реле было описано еще в 1928 г., с использованием вакуумной трубки усилителей и продолжался вплоть до 1956 года с использованием устройств были исследованы электронные лампы , но никогда не применяются в качестве коммерческих продуктов, из — за ограничениями усилителей ламповых. Относительно большое ток в режиме ожидания требуется для поддержания температуры трубки нити накала; неудобные высокие напряжения требуются для схем, а также усилители вакуумной трубки испытывают трудности с неправильной работой из — за нарушения шума.

Статические реле не имеют или несколько движущихся частей, и стал практичным с введением транзистора . Измерительные элементы статических реле были успешно и экономично построены из диодов , стабилитронов , лавинные диодов , однопереходные транзисторов , PnP и npn — биполярных транзисторов , полевых транзисторов или их комбинаций. Статические реле обеспечивают преимущество более высокой чувствительности , чем чисто электромеханических реле, поскольку мощности для работы выходных контактов происходят от отдельного источника, а не от сигнальных цепей. Статические реле устранены или уменьшены дребезг контактов , а также могут обеспечить быструю работу, длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы.

цифровой

Цифровые реле защиты были в зачаточном состоянии в конце 1960 — х годов. Экспериментальная цифровая система защиты была проверена в лаборатории и в полевых условиях в начале 1970 — х годов. В отличие от реле , указанных выше, цифровые реле защиты имеют две основные части: аппаратное и программное обеспечение. Первый в мире коммерчески доступного цифрового реле защиты была введена в электроэнергетике в 1984 году , несмотря на события сложных алгоритмов для реализации функций защиты на основе микропроцессора-реле , продаваемые в 1980 — х годах , не включают их. Реле защиты цифровой микропроцессорный может заменить функции многих дискретных электромеханических приборов. Эти реле преобразования напряжения и тока в цифровую форму и обрабатывать полученные измерения с помощью микропроцессора. Цифровое реле может эмулировать функции многого дискретного электромеханического реле в одном устройстве, что упрощает конструкцию и обслуживание защиты. Каждое цифровое реле может работать самотестирование процедуру , чтобы подтвердить свою готовность и тревогу при обнаружении неисправности. Цифровые реле могут также обеспечивать такие функции, как связи ( SCADA интерфейс), мониторинг контактных входов, измерения, анализ формы сигнала, и другие полезные функции. Цифровые реле может, например, хранить несколько наборов параметров защиты, что позволяет поведение реле быть изменено во время технического обслуживания навесного оборудования. Цифровые реле могут также обеспечить стратегии защиты невозможно реализовать с помощью электромеханических реле. Это особенно важно, в дальних расстояниях высокого напряжения или несколько оконечных цепях или линии, которые последовательно или шунт компенсированных Они также предлагают преимущество в самотестирования и связи для систем диспетчерского управления.

\альфа Цифровое (числовой) многофункциональное реле защиты для распределительных сетей. Один из таких устройств может заменить многие однофункциональные электромеханических реле, а также обеспечивает самотестирование и коммуникационные функции.

численный

Различие между реле цифрового и численной защитой лежит на точках тонких технических деталей, и редко встречается в других, чем защита территориях. Цифровые реле являются продуктом достижений в области технологий с цифровых реле. Как правило, существует несколько различных типов цифрового реле защиты. Каждый тип, однако, разделяет подобную архитектуру, что позволяет разработчикам строить полное решение системы, которая основана на относительно небольшого числа гибких компонентов. Они используют высокие скорости процессоров исполняющих соответствующие алгоритмы. Большинство численного реле также многофункциональны и имеет множество настроек группы, каждые из часто с десятками или сотнями настроек.

Реле по функциям

Различные защитные функции , доступные на данное реле обозначены стандартные номера устройств ANSI . Так , например, реле , включая функцию 51 будет приурочено максимальным ток защитного реле.

реле максимального тока

Перегрузки по току реле представляет собой тип защитного реле , которое срабатывает , когда ток нагрузки превышает значение срабатывания. Номер устройства ANSI 50 для мгновенной перегрузки по току (МОК) или определенное время Перегрузка по току (DTOC). В типичном применении реле максимального тока подключен к трансформатору тока и откалиброваны для работы на уровне или выше определенного уровня тока. Когда реле работает, один или несколько контактов будет работать и активизировать на отключение (открытый) автоматический выключатель. Выдержка время реле максимального тока широко используется в Соединенном Королевстве , но присущая проблема работает медленнее разломы ближе к источнику привела к разработке реле IDMT.

Inverse определенное минимальное время

Обратное определенное минимальное время (IDMT) реле защиты были разработано, чтобы преодолеть недостатки выдержки времени реле максимального тока.

Если импеданс источника остается постоянным и изменения тока неисправности заметно по мере удаления от реле, то предпочтительно использовать защиту от перегрузки по току с независимой выдержкой времени для достижения высокой скорости защиты на большую часть защищаемой цепи. Однако, если сопротивление источника значительно больше, чем фидер импеданс, то характеристика реле IDMT не может быть использована и DTOC может быть использован. Во-вторых, если импеданс источника изменяется и становится слабее с меньшим поколения во малых нагрузках, то это приводит к замедлению времени зазора, следовательно, сводит на нет цель реле IDMT.

МЭК стандарт 60255-151 определяет кривые реле с зависимой выдержкой времени , как показано ниже. Четыре кривые , приведенные в таблице 1 , получены из ныне отводимого Британского стандарта BS 142. Остальные пять, в таблице 2, получены из стандартного C37.112 ANSI.

Хотя чаще использовать IDMT реле для токовой защиты можно использовать с независимой выдержкой времени режима работы для защиты напряжения. Можно запрограммировать индивидуальные кривые в некоторых защитных реле и других производителей есть специальные кривые, характерные для их реле. Некоторые цифровые реле могут быть использованы для обеспечения обратной защиты от перенапряжения времени или отрицательной защиты от перегрузки по току последовательности.

Таблица 1. Кривые, полученные из BS 142
реле Характерным МЭК Уравнение
Стандартный Обратные (СИ) Tзнак равноTMS×0,14яр0.02-1{\ Displaystyle т = ТМС \ раз {\ гидроразрыва {0,14} {I_ {г} ^ {0.02} -1}}}
Очень инверсная Tзнак равноTMS×13,5яр-1{\ Displaystyle т = ТМС \ раз {\ гидроразрыва {13.5} {I_ {г} -1}}}
Экстремально инверсная (EI) Tзнак равноTMS×80яр2-1{\ Displaystyle т = ТМС \ времена {\ гидроразрыва {80} {I_ {г} ^ {2} -1}}}
Долгое время вино стандартной земли Tзнак равноTMS×120яр-1{\ Displaystyle т = ТМС \ раз {\ гидроразрыва {120} {I_ {г} -1}}}
Таблица 2. Кривые вытекает из стандарта ANSI (Североамериканский IDMT реле характеристики)
реле Характерным Уравнение IEEE
IEEE Умеренно Обратные Tзнак равноTD7{(0,0515яр0.02-1)+0,114}{\ Displaystyle т = {\ гидроразрыва {} ТД {7}} {\ biggl \ {} {\ biggl (} {\ гидроразрыва {0,0515} {I_ {г} ^ {0.02} -1}} {\ biggl)} 0,114 {\ biggl \}}}
НВО Очень инверсная (VI), Tзнак равноTD7{(19,61яр2-1)+0,491}{\ Displaystyle т = {\ гидроразрыва {} ТД {7}} {\ biggl \ {} {\ biggl (} {\ гидроразрыва {19,61} {I_ {г} ^ {2} -1}} {\ biggl)} 0,491 {\ biggl \}}}
Экстремально инверсная (EI) Tзнак равноTD7{(28,2яр2-1)+0,1217}{\ Displaystyle т = {\ гидроразрыва {} ТД {7}} {\ biggl \ {} {\ biggl (} {\ гидроразрыва {28.2} {I_ {г} ^ {2} -1}} {\ biggl)} 0,1217 {\ biggl \}}}
США СО 8 обратного Tзнак равноTD7{(5,95яр2-1)+0,18}{\ Displaystyle т = {\ гидроразрыва {} ТД {7}} {\ biggl \ {} {\ biggl (} {\ гидроразрыва {5.95} {I_ {г} ^ {2} -1}} {\ biggl)} +0,18 {\ biggl \}}}
США CO 2 Короткое время обратного Tзнак равноTD7{(0,02394яр0.02-1)+0,01694}{\ Displaystyle т = {\ гидроразрыва {} ТД {7}} {\ biggl \ {} {\ biggl (} {\ гидроразрыва {0,02394} {I_ {г} ^ {0.02} -1}} {\ biggl)} 0,01694 {\ biggl \}}}

Я г = есть отношение тока короткого замыкания к настройке тока или заглушке Установки умножителя реле. «Подключи» является ссылкой от электромеханического реле эры и были доступны в дискретных шагов. TD является установка времени набора.

пSMзнак равнопрямaрY еaULT сUрреNTреLaY сUрреNT sеTTяNг × СT рaTяо{\ Displaystyle ПСМ = {\ гидроразрыва {Первичная \ ошибка \ тока} {Реле \ тока \ настройки \ \ \ раз соотношение КТ \}}}

Приведенные выше уравнения приводят к «семейству» кривые в результате использования настройки различных настроек коэффициента времени (TMS). Как видно из характеристических уравнений реле , что больший ТМС приведет к замедлению времени зазора для данного PMS (I г ) значения.

Расстояние реле / ​​полное сопротивление реле

Расстояние реле принципиально отличается от других форм защиты в том , что их эффективность не определяется величиной тока или напряжения в защищаемой цепи, а на соотношение этих двух величин. Расстояние реле фактически двойные Исполнительные количество реле с одной катушки запитывается напряжением и другой катушкой тока. Текущий элемент производит положительный или забрать крутящий момент в то время как элемент напряжения производит отрицательный или сброс крутящего момента. Реле работает только тогда , когда V / I отношение падает ниже заданного значения (или заданное значение). Во время неисправности в линии передачи тока короткого замыкания увеличивается , а напряжение в точке неисправности уменьшается. Отношение V / I измеряется в месте расположения ТТ и ТН . Напряжение на месте PT зависит от расстояния между ПТ и неисправности. Если измеренное напряжение менее, это означает , что неисправность ближе и наоборот. Поэтому защита называется расстояние реле. Нагрузки , протекающие через линию появляются как импеданс к реле и достаточно большим нагрузкам (как сопротивление обратно пропорционально нагрузке) может привести к отключению реле даже при отсутствии неисправности.

Схема защиты Накопленная

Дифференциальная схема действует на разнице между током, входящей в защищенную зону (которая может представлять собой шину, генератор, трансформатор или другое устройство) и ток, оставляя эту зону. Неисправность вне зоны дает тот же ток короткого замыкания на входе и выходе из зоны, но ошибки в пределах зоны отображаться как разница в токе.

«Дифференциальная защита 100% селективная и , следовательно , реагирует только на неисправность в пределах его защищенной зоны. Граница защищаемой зоны однозначно определяется расположением трансформаторов тока . Время сортировка с другими системами защиты, таким образом , не требуется, что позволяет для отключения без дополнительной задержки. Дифференциальная защита поэтому подходят в качестве быстрой основной защиты для всех важных элементов растений «.

Дифференциальная защита может быть использована для обеспечения защиты зон с несколькими терминалами, и может быть использовано для защиты линий, генераторов, электродвигателей, трансформаторов и другого электрического завода.

Трансформаторы тока в дифференциальной схеме должны быть выбраны, чтобы иметь практически одинаковую реакцию на больших сверхтоков. Если «по вине» приводит к одному набору трансформаторов тока насыщающих перед другим, дифференциальная защитная зона будет видеть ложный «работать» тока и может ложное отключение.

GFCI ( прерыватель короткого замыкания на землю ) автоматические выключатели сочетают защиту от перегрузки по току и дифференциальной защиты (нерегулируемый) в стандарте, обычно доступные модули.

Направленное реле

Направленное реле использует дополнительный поляризационный источник напряжения или ток, чтобы определить направление неисправности. Направленные элементы реагируют на фазовый сдвиг между поляризационным количеством и количествами работают. Неисправность может быть расположена выше по потоку или ниже по потоку от места расположения реле, позволяя соответствующие защитные устройства, которые будут работать внутри или за пределами зоны защиты.

проверка синхронизма

Реле проверки синхронизма обеспечивает замыкание контакта, когда частота и фаза двух источников подобны в пределах допуска некоторого запаса. Реле «Проверка синхронизации» часто применяются там, где две система питания соединены между собой, например, на распределительном, соединяющие две электрические сети, или на выключателе генератора, чтобы обеспечить генератор синхронизирован с системой перед подключением.

источник питания

Реле также могут быть классифицированы по типу источника питания, который они используют для работы.

{\ Displaystyle ПСМ = {\ гидроразрыва {Первичная \ ошибка \ тока} {Реле \ тока \ настройки \ \ \ раз соотношение КТ \}}} Двойное питание реле защиты питается от тока, полученные из линии с помощью КТ. Нападающий также показан
  • Автономное питанием реле работают на энергии, получаемой от защищаемой цепи, через трансформаторы тока, используемых для измерения линейного тока, например. Это исключает стоимость и надежность вопрос отдельного источника.
  • Вспомогательные приведенные реле зависят от батареи или внешнего источника питания переменного тока. Некоторые реле могут использовать переменные или постоянный ток. Вспомогательный источник должен быть очень надежным в случае неисправности системы.
  • Два приведенных в реле может быть также вспомогательным питанием, поэтому все батареи, зарядные устройства и другие внешние элементы выполнены избыточными и используются в качестве резервного.

Рекомендации

внешняя ссылка

ЗАЩИТНОЕ РЕЛЕ — это… Что такое ЗАЩИТНОЕ РЕЛЕ?


ЗАЩИТНОЕ РЕЛЕ

автоматпч. устройство в системах релейной защиты, к-рое приходит в действие (срабатывает) при определённом значении воздействующего на него внеш. управляющего сигнала. В зависимости от вида управляющего сигнала различают 3. р. тока, напряжения, -мощности, сопротивления и частоты. В качестве 3. р. применяют электромагн., нндукц., ферродинамич., магнитоэлектрич. реле и т. д., а также неэлектрич. реле, например газовые.

Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

  • ЗАЩИТНАЯ ТЕХНИКА
  • ЗАЩИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Смотреть что такое «ЗАЩИТНОЕ РЕЛЕ» в других словарях:

  • защитное реле — apsauginė relė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. protective relay vok. Schutzrelais, n; Sicherheitsrelais, n rus. защитное реле, n pranc. relais de protection, m …   Fizikos terminų žodynas

  • защитное реле тока — rus дифференциальное реле (с), поляризованное реле (с) защиты; токовое реле (с) дифференциальной защиты; защитное реле (ж) тока eng differential relay, core balance safety relay, current measuring protective relay, differential switch relay fra… …   Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

  • газовое защитное реле — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN gas bubble protective relay …   Справочник технического переводчика

  • РЕЛЕ — (франц. relais, от relayer сменять, заменять) устройство для автоматич. коммутации электрич. цепей по сигналу извне. Состоит из релейного элемента (с двумя состояниями устойчивого равновесия) и группы электрич. контактов, к рые замыкаются (или… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Реле газовое — 1.1. Реле газовое Защитное реле, приводящее в действие собственные коммутационные системы при образовании газа, потере изоляционной жидкости и потоке изоляционной жидкости в трансформаторах с жидкостной изоляцией, в том числе в силовых… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • защитное покрытие катушки реле — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN relay coil serving …   Справочник технического переводчика

  • реле защитное — Автоматическое устройство, скачкообразно меняющее двух или трехпозиционное электрофизическое состояние контактного или бесконтактного выхода вследствие непрерывного или дискретного управляющего входного воздействия. [РД 01.120.00 КТН 228 06]… …   Справочник технического переводчика

  • защитное устройство — Устройство, срабатывание которого предотвращает опасную ситуацию в условиях ненормальной работы. [ГОСТ Р 52161.1 2004 (МЭК 60335 1:2001)] EN protective device device, the operation of which prevents a hazardous situation under abnormal operation… …   Справочник технического переводчика

  • СТ СЭВ 250-76: Реле газовые — Терминология СТ СЭВ 250 76: Реле газовые: 3.7. Вибропрочность Реле должны выдерживать вибрации поочередно в трех расположенных перпендикулярно относительно друг друга плоскостях при постоянном ускорении, равном 1,5 g и частоте от 5 до 150 Гц.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • дифференциальное реле — rus дифференциальное реле (с), поляризованное реле (с) защиты; токовое реле (с) дифференциальной защиты; защитное реле (ж) тока eng differential relay, core balance safety relay, current measuring protective relay, differential switch relay fra… …   Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

Газовая защита — Википедия

Газовая защита — вид релейной защиты, предназначенный для защиты от повреждений электрических аппаратов, располагающихся в заполненном маслом резервуаре.

Некоторые мощные электрические аппараты в процессе эксплуатации выделяют значительное количество тепла, в результате чего воздушное охлаждение таких устройств оказывается недостаточно эффективным. В этих случаях для охлаждения эти аппараты (к ним могут относиться трансформаторы, автотрансформаторы, реакторы) помещают в бак, заполненный трансформаторным маслом, которое естественным или принудительным образом охлаждает эти устройства. Кроме того, масло дополнительно служит для повышения уровня изоляции обмоток трансформаторов.

Использование масла решает проблему охлаждения, однако создаёт новую проблему, связанную с повышенной опасностью эксплуатации электрического аппарата. В случае повреждения токоведущих частей (например, при коротком замыкании между обмотками трансформатора), масло начинает нагреваться, происходит усиленное газообразование, резко поднимается давление масла в баке, что может привести к взрыву, сопровождающемуся пожаром. Для предупреждения таких повреждений применяется газовая защита.

Согласно ПУЭ газовая защита устанавливается в обязательном порядке на трансформаторах мощностью 6,3 МВА и более, шунтирующих реакторах на напряжении 500кВ, трансформаторах мощностью 630 кВА, если они располагаются внутри помещений.

Газовая защита может использоваться для включения системы пожаротушения трансформатора.

Расширитель масляного бака[править | править код]

Так как трансформаторное масло, использующееся для изоляции и охлаждения, имеет высокий коэффициент температурного расширения, а температура масла в процессе эксплуатации аппарата может изменяться в широких пределах (-45 °С…+95 °С), объём масла в баке также изменяется. Для компенсации изменения объёма масла служит расширительный бак — резервуар, соединенный с баком трубопроводом и частично заполненный маслом. Объём расширителя выбран таким образом, чтобы во всем диапазоне изменения температур уровень масла в расширителе находился в допустимых пределах. Расширитель оборудуется индикатором уровня масла, воздухоосушителем для поступающего воздуха, трубопроводом для доливки в бак масла.

Газовое реле[править | править код]

В рассечку маслопровода, соединяющего бак и расширитель, устанавливается газовое реле (например, ранее выпускавшиеся типа РГЧЗ-66, ПГ-22, немецкого производства BF-50,BF-80 (реле Бухгольца), или отечественные РЗТ-50, РЗТ-80). Газовое реле имеет герметичный корпус со смотровыми окошками. Сверху на корпусе реле имеется специальный вентиль, предназначенный для выпуска воздуха и отбора проб газа. Газовое реле имеет два поплавковых элемента, действующих при срабатывании на замыкание механически связанных с ними контактов и реагирующих на снижение уровня масла в реле, а также струйный элемент (подвешенная на пути масла пластинка с калиброванным отверстием), срабатывающим при интенсивном движении потока масла из бака в расширитель. В нормальном режиме корпус газового реле заполнен маслом, и контакты, связанные с его поплавковыми и струйным элементами, разомкнуты.

Работа газовой защиты[править | править код]

При внутреннем повреждении в баке защищаемого аппарата — горение электрической дуги или перегрев внутренних элементов — трансформаторное масло разлагается с выделением горючего газа, содержащего до 70 % водорода. Выделяющийся газ поднимается к крышке, и так как аппарат устанавливается с наклоном 1-2 % в сторону расширителя, движется в расширитель. Проходя через газовое реле, газ вытесняет из него масло. При незначительном выделении газа или снижении уровня масла в расширителе до уровня верхнего поплавкового элемента газового реле, он срабатывает, и замыкаются контакты, действующие на сигнал (1-я ступень газовой защиты). При значительном выделении газа срабатывает нижний поплавковый элемент газового реле и замыкаются контакты, действующие на отключение (2-я ступень газовой защиты). При интенсивном движении потока масла из бака в расширитель срабатывает струйный элемент газового реле, действующий на отключение, аналогично нижнему поплавковому элементу. Реле ПГ-22 имеет поплавковые сигнальные элементы, реле РГЗЧ-66 — чашечные. Для газовой защиты регулятора напряжения трансформатора под нагрузкой (РПН) используются струйные реле (например, типа РЗТ-25, RT-25, RS-1000), не имеющие поплавковых элементов и реагирующие только на интенсивное движение потока масла из бака РПН в расширитель. Струйное реле не имеет вентиля для спуска воздуха, и его корпус может быть не полностью заполнен маслом. У некоторых типов струйных реле при срабатывании в смотровом окошке появляется сигнальный флажок. Струйное реле может сработать при доливке масла в бак РПН снизу. После срабатывания струйного реле его контакты остаются замкнутыми, и для возврата реле в исходное положение необходимо нажать кнопку «Возврат». Срабатывание газового реле по скорости потока для струйного газового реле может выбрано установкой лопасти из комплекта.

Газовая защита маслонаполненных аппаратов имеет абсолютную селективность и срабатывает только при повреждениях внутри бака защищаемого объекта. Защита реагирует на повреждения, сопровождающиеся выделением газа, выбросом масла из бака в расширитель или аварийным понижением уровня масла. Газовая защита — одна из немногих, после которых не допускается действие АПВ (автоматическое повторное включение), так как в большинстве случаев отключаемые ей повреждения оказываются устойчивыми.

  • «Библиотека электромонтера. Газовая защита с реле РГЧЗ-66» М. И. Сулимова. «Энергия» М. 1976
  • «Релейная защита энергетических систем.» Чернобровов Н. В., Семенов В. А. «Энергоатомиздат» 1998 г.

Меры по защите контактов реле от повреждения дуговыми разрядами

В процессе эксплуатации сигнализаторов уровня имеющих дискретный (релейный, транзисторный) выход, зачастую подключают индуктивную нагрузку (устройства, имеющие в своём составе катушку индуктивности). Возникновение дуговых разрядов при размыкании таких электрических цепей крайне негативно сказывается на работоспособности контактов реле и выходных каскадов датчиков, уменьшая их срок эксплуатации.

В целях устранения пагубного влияния дуговых разрядов применяются искрогасящие цепи, устанавливаемые параллельно контактам реле или параллельно нагрузке.

Не вдаваясь в физику переходных процессов и причин возникновения дуговых разрядов рассмотрим наиболее действенные и широко применяемые искрогасящие цепи постоянного и переменного тока.

Цепи постоянного тока:

Кремниевый диод включается параллельно индуктивной нагрузке, при замыкании контактов и в установившемся режиме не оказывает никакого воздействия на работу схемы. При отключении нагрузки возникает напряжение самоиндукции, обратное по полярности рабочему напряжению, диод открывается и шунтирует индуктивную нагрузку. Диоды исключительно эффективно устраняют дуговые разряды и предохраняют контакты реле от обгорания лучше, чем любые другие схемы искрогашения. Такой способ применим и к сигнализаторам с транзисторным выходом.

Правила выбора обратного диода:

  • рабочий ток и обратное напряжение диода должны быть сравнимы с номинальным напряжением и током нагрузки. Для нагрузок с рабочим напряжением до 250 VDC и рабочим током до 5 А вполне подходит распространенный кремниевый диод 1N4007 с обратным напряжением 1000 VDC и максимальным импульсным током до 20 А;
  • выводы диода должны быть как можно короче;
  • диод следует припаивать (привинчивать) непосредственно к индуктивной нагрузке, без длинных соединительных проводов — это улучшает ЭМС при процессах коммутации.
  • Цепи переменного и постоянного тока:

    RC-цепь является наиболее дешёвым и широко применяемым средством защиты цепей как переменного, так и постоянного тока.

    В отличие от диодных схем RC-цепи можно устанавливать, как параллельно нагрузке, так и параллельно контактам реле. В некоторых случаях нагрузка физически недоступна для монтажа на ней искрогасящих элементов, и тогда единственным способом защиты контактов остается шунтирование контактов RC-цепями.

    Расчет RC-цепи, подключаемой параллельно контактам реле:

    где С — ёмкость RC-цепи, мкф.

    I — рабочий ток нагрузки, А.

    где R — сопротивление RC-цепи, Ом.

    E0 — напряжение на нагрузке, В.

    I — рабочий ток нагрузки, А.

    Проще всего пользоваться универсальной номограммой. По известным значениям напряжения источника питания U и тока нагрузки I находят две точки на номограмме, после чего между точками проводится прямая линия, показывающая искомое значение сопротивления R. Значение емкости С отсчитывается по шкале рядом со шкалой тока I. Номограмма дает разработчику достаточно точные данные, при практической реализации схемы необходимо будет подобрать ближайшие стандартные значения для резистора и конденсатора RC-цепи.

    RC-цепь, подключаемая параллельно нагрузке

    Применяется там, где нежелательна или невозможна установка RC-цепи параллельно контактам реле. Для расчета предлагаются следующие ориентировочные значения элементов:

  • С = 0,5 … 1 мкф на 1 А тока нагрузки;
  • R = 0,5 … 1 Ом на 1 В напряжения на нагрузке или
  • R = 50…100% от сопротивления нагрузки.
  • Приведенные значения R и С не являются оптимальными. Если требуется максимально полная защита контактов и реализация максимального ресурса реле, то необходимо провести эксперимент и опытным путем подобрать резистор и конденсатор, наблюдая переходные процессы с помощью осциллографа.

    Для защиты выходных транзисторных каскадов сигнализаторов RC-цепь подключают параллельно нагрузке.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *