Принцип действия и устройство газового реле

    Образование газов в кожухе трансформатора и движение масла в сторону расширителя могут служить признаком повреждения внутри трансформатора (см. рис. 18.).

   Существует три разновидности газовых реле, к устаревшим конструкциям относят поплавковые и лопастные; современные газовые реле – чашечного типа.

Рис.18. Место расположения газового реле.

 

Конструкция чашечного газового реле представлена на рис. 19.

    Реле имеет два элемента – сигнальный и отключающий (чашки 1 и 2). Чашка может вращаться вокруг оси 3. 4-5 – подвижный контакт; 6-7 – неподвижный контакт; 8-9 – противодействующие пружины; 12 – лопасть на нижней чашке, вращающаяся на оси.

       

Рис.19. Конструкция чашечного газового реле.

 

Если в кожухе реле и в чашках нет масла, то контакты разомкнуты. Та же, если кожух реле заполнен маслом. При понижении уровня масла в реле, под весом масла в чашке контакт замыкается. При бурном газообразовании, под действием потока масла лопасть 12 поворачивается и замыкает контакты.

   При небольших повреждениях в трансформаторе образование газа происходит медленно, он поднимается к расширителю, проходя через реле, газ заполняет верхнюю часть её кожуха, вытесняя оттуда масло – замкнется контакт 4-6.

   При значительном повреждении в трансформаторе, газообразование протекает бурно, под влиянием давления, масло приходит в движение, лопасть 12 замыкает контакты 5-7.

   Реле способно различать степень повреждения в трансформаторе. при малых – сигнал, при больших – отключение.

   Газовая защита реагирует и на понижение уровня масла – вначале на сигнал, затем на отключение.

 

Рис.20. Схема газовой защиты трансформатора.

 

    Схема газовой защиты трансформатора представлена на рис.20. Для предупреждения неправильного отключения трансформатора, отключающая цепь газовой защиты после доливки масла или включения нового трансформатора переводится на сигнал (до 2-3 суток) до тех пор, пока не прекратится выделение воздуха, отмечаемые по работе защиты на сигнал.

Оценка газовой защиты

   Достоинства:

1. Простота;

2. Высокая чувствительность;

3. Малое время действия при значительных повреждениях.

 

Газовая защита является наиболее чувствительной защитой трансформаторов от повреждений его обмоток и особенно витковых замыканий, на которые дифференциальная защита реагирует только при замыкании большого числа витков, а МТЗ и отсечка не реагируют совсем.

Недостатки:

1. Не действует при повреждениях на выводах трансформатора;

2. Должна выводиться из работы после доливки масла.

Применение.

Обязательно устанавливается на трансформаторах мощностью 6300 кВА и выше, а также на трансформаторах 1000-4000 кВА не имеющих дифференциальной защиты или отсечки и если МТЗ имеет выдержку времени более 1 секунды. При наличие быстродействующих защит, её применение допускается. На внутрицеховых трансформаторах мощностью 630 кВА и выше обязательна к применению, независимо от наличия других быстродействующих защит.

 

Реле частоты.

Реле частоты РЧ применяют в устройствах релейной защиты и автоматики для контроля за частотой сети. Частота является одним из важнейших показателей качества электроэнергии. Как известно, частота переменного тока в сети должна поддерживаться в пределах 50±0.2 Гц. Снижение частоты происходит при возникновении дефицита активной мощности, когда мощность нагрузки больше чем мощность генерируемая электростанциями

 

Принцип действия реле РЧ-1 основан на измерении фазы тока относительно питающего напряжения в цепи с последовательно соединенными индуктивностью и емкостью. Известно, что индуктивное сопротивление увеличивается при повышении частоты и уменьшается при её снижении. Емкостное сопротивление, наоборот, - уменьшается при повышении частоты и увеличивается при ее снижении см. рис.21.

Если при последовательном соединении емкости и индуктивности их сопротивления равны, то результирующее сопротивление цепи чисто активное и ток в ней совпадает по фазе с приложенным напряжением. Такое явление называется резонансом напряжений, а частота, при которой он возникает, называется резонансной.

Цепочку сопротивлений L-C-R настраивают на резонансную частоту, при которой реле должно сработать.

 

 

Рис.21. Схема последовательной цепи.

 

Внешний вид реле частоты.

 

 

Логические органы.

 

Воспринимают команды пусковых органов и в зависимости от их сочетания, по заданной программе производят заранее предусмотренные операции.

   Логическая часть релейной защиты реализует следующие логические функции:

• выдержку времени (задержку сигнала);

• конъюнкцию (логическое умножение);

• дизъюнкцию (логическое сложение);

• инверсию.

Перечисленные функции осуществляются в релейно-контактных схемах релейной защиты путём применения определённых схем соединения. Например, конъюнкция или функция «И» реализуется в виде последовательного соединения контактов, дизъюнкция или функция «ИЛИ» – в виде параллельного соединения контактов. Функция «Выдержка времени» требует применения специального реле времени.

В цифровых защитах логические функции реализуются в контроллерах (микроЭВМ).

Вспомогательные реле.

Типы вспомогательных реле:

В ремени,

указательные (для сигнализации);

промежуточные (передающие, на отключение выключателей).