Кафедра «Электрические станции»

Кафедра «Электрические станции»

 

 

Релейная защита

Лабораторные работы

для студентов

 

Часть 2

 

Минск 2008

Министерство образования Республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Электрические станции»

 

Релейная  защита

 

Лабораторные работы

для студентов энергетических специальностей

 

В 2 частях

 

Часть 2

 

Минск 2008

УДК 621.316.925(075.5)

ББК 31.27–05я7

Р 31

 

 

Составители:

Ф.А. Романюк, А.А. Тишечкин, Н.Н. Бобко,

Е.В. Глинский, В.Ю. Румянцев, Е.В. Булойчик

 

Рецензенты:

И.В. Новаш, В.Н. Радкевич

 

 

Р 31	Релейная защита: лабораторные работы для студентов энергетических специальностей В 2 ч. Ч. 2. / Сост.: Ф.А. Романюк [и др.]. – Минск: БНТУ, 2008. – 88 с.

 

 

Издание состоит из лабораторных работ 8–18. Каждая лабораторная работа включает теоретические сведения, схемы испытаний, указания о порядке выполнения работы, содержание отчета по работе. Контрольные вопросы к каждой работе приводятся на специальном стенде в лаборатории.

Выполнение работы состоит из предварительной домашней подготовки к ней и непосредственное выполнение работы в лаборатории. При домашней подготовке изучается теоретическая часть работы, уясняется порядок выполнения работы и готовится протокол отчета по работе.

В процессе выполнения работ необходимо соблюдать " Инструкцию по технике безопасности в лабораториях кафедры "Электрические станции".

Первая часть включающая в себя 7 лабораторных работ, издана в 2007 г. в БНТУ.

 

ISBN 978-985-479-881-3 (Ч. 2)                    

ISBN 978-985-479-713-7                                        © БНТУ, 2008

Лабораторная работа № 8

ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМЫ ПРОДОЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА

 

Цель работы. Изучение принципа действия, выбор параметров и испытание продольной дифференциальной защиты силового трансформатора со схемой и группой соединения обмоток Y/D-11, выполненной на реле РНТ-565.

Краткая характеристика реле РНТ-565

Реле РНТ-565 состоит из промежуточного быстронасыщающегося трансформатора (БНТ), ко вторичной обмотке W_в которого подключается исполнительное токовое реле КА типа РТ-40 (рис. 8.3). На среднем стержне расположены рабочая (или дифференциальная) W_д и уравнительные W_урI, W_урII обмотки, а также обмотка W_кзI, которая вместе с W_кзII правого стержня образует короткозамкнутую обмотку. Рабочая и уравнительные обмотки секционированы и имеют отпайки. Изменение числа витков осуществляется с помощью регулировочных винтов, устанавливаемых в специальные штепсельные гнезда. Числа, стоящие у гнезд, показывают число включенных витков.

Уравнительные обмотки используются для выравнивания магнитных потоков в среднем стержне, обусловленных токами, проходящими в плечах дифференциальной защиты. При защите двухобмоточных трансформаторов используется одна уравнительная обмотка.

Один из вариантов включения обмоток реле РНТ-565 показан на рис. 8.3. Число витков уравнительной обмотки находится из уравнения баланса намагничивающих сил при нагрузочном режиме внешних к.з. при условии, что по обеим обмоткам защищаемого трансформатора проводят равные номинальные мощности:

 

I_a2 W_д = I_a1(W_д + W_урI).                           (8.3)

 

Ток срабатывания защиты регулируется изменением числа витков рабочей обмотки W_д.

Короткозамкнутая обмотка повышает отстройку реле от токов небаланса и бросков намагничивающего тока силового трансформатора.

Выбор параметров защиты

 

Определяются коэффициенты трансформации n_T1, n_T2 обеих групп трансформаторов тока из условия, что эти трансформаторы должны длительно допускать протекание номинальных токов защищаемого трансформатора.

Определяются токи в плечах защиты при прохождении по защищаемому трансформатору сквозного номинального тока. Ток в плече трансформаторов тока, соединенных в звезду:

 

.                                    (8.4)

 

Ток в плече трансформатора тока, соединенных в треугольник:

 

.                                 (8.5)

 

Плечо с большим током называется основным, а сторона силового трансформатора, к которому подключено основное плечо защиты, называется основной стороной.

Выбирается ток срабатывания защиты из следующих условий:

а) по условию отстройки от максимального тока небаланса

 

I_с.з1 = К_отс I_{нб.макс}.                                 (8.6)

 

б) по условию отстройки от броска тока намагничивания при включении ненагруженного трансформатора

 

I_с.з2 = К_отс I_ном.Т.                                (8.7)

 

где К_отс – коэффициент надежности.

Для защиты с реле РНТ К_отс = 1,3;

I_ном.Т – номинальный ток трансформатора.

Из двух значений тока срабатывания защиты выбирается большее. Если ток срабатывания защиты определяется для неосновной стороны силового трансформатора, то его необходимо привести к основной стороне, учитывая коэффициент трансформации трансформатора.

По выбранному первичному току срабатывания защиты находится ток срабатывания реле:

 

                                   (8.8)

 

где n_T – коэффициент трансформации трансформатора тока на основной стороне трансформатора; К _сх – коэффициент, учитывающий схему соединения вторичных обмоток трансформаторов тока основной стороны (для звезды К _сх=1, для треугольника К _сх=Ö3).

Ток срабатывания реле, отнесенный к основной стороне защиты, является наибольшим.

Определяется число витков дифференциальной и уравнительной обмоток реле. Первоначально определяется расчетное число витков обмотки реле с основной стороны. Ток основного плеча замыкается по дифференциальной обмотке, и поэтому

 

                                (8.9)

 

где F _cp – магнитодвижущая сила срабатывания реле.

Для реле РНТ-565 F_cp = 100 А.

Если на дифференциальной обмотке реле нет ответвлений с числом витков, равным расчетному, то принимается блажащее меньшее число витков.

Затем определяется расчетное число витков с неосновной стороны. Указанные витки находятся из уравнения баланса магнитодвижущих сил при номинальном режиме работы и при условии, что по обеим обмоткам защищаемого трансформатора проходят равные номинальные мощности. Для схемы включения реле, приведенной на рис. 8.3:

 

I_a2W_д = I_a1W_II.,                               (8.10)

Откуда W_неосн= W_осн I_a2 /I_a1. Учитывая, что W_II= W_д+ W_урI, получим

 

W_урI = W_II- W_д.                                (8.11)

 

В соответствии с имеющимися отпайками для регулирования чисел витков уравнительных обмоток принимается ближайшее меньшее или большее значение числа витков, которые на них могут быть установлены.

 

Содержание и порядок выполнения работы

 

1. Ознакомиться с принципом действия, особенностями выполнения, выбором чисел витков обмоток и схемой лабораторной установки дифференциальной защиты. Собрать схему лабораторной установки (рис. 8.3).

2. Установить переключателем SАС нормальный режим работы трансформатора и, включив питание схемы, измерить величины и фазы токов в плечах защиты. Результаты занести в табл.у 8.1.

 

Таблица 8.1

 

	I a1	I в1	I c1	I a2	I в2	I c2
Величина тока, А
Фаза тока, эл.град.

 

Построить векторные диаграммы измеренных токов и объяснить результаты построений.

3. Рассчитать по формулам (7.9, 7.10, 7.11) числа витков дифференциальной W _д и уравнительной W_урI обмоток реле РНТ-565. Для этого используются токи из таблицы 8.1 и ток срабатывания реле I _c.p., который задается преподавателем в пределах 3–7 А. Установить рассчитанные числа витков на реле КАА, КАВ, КАС.

4. Установить переключателем SАС аварийный режим работы трансформатора. Вид к.з. задается преподавателем. Измерить величины и фазы токов в плечах защиты. Заполнить таблицу, подобную табл. 8.1 для аварийного режима. Построить и объяснить векторные диаграммы вторичных токов и поведение защиты в аварийном режиме.

 

Содержание отчета

 

1. Схема рис. 8.3. Элементы КМ, SАС, RN, SG1, SG2, SN, A, j можно не показывать.

2. Расчет количества витков для реле КАА, КАВ, КАС.

3. Таблицы и векторные диаграммы токов для нормального и аварийного режимов.

 

Рис. 8.3. Принципиальная схема лабораторной установки

Лабораторная работа № 9

 

ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

 

Цель работы. Для защиты электрических установок наряду с защитами, реагирующими на полные токи фаз, широкое применение получили защиты, реагирующие на симметричные составляющие прямой I₁, обратной I₂ и нулевой I₀ последовательностей. Для осуществления таких устройств необходимы фильтры, выделяющие симметричные составляющие из токов (напряжений) трехфазной сети.

Целью данной работы является ознакомление с устройствами, методами проверки и настройки фильтр-реле напряжения и тока обратной последовательности.

Теоретические сведения

 

Фильтр-реле состоит из фильтра тока или напряжения обратной последовательности, к выходным зажимам которого присоединено реагирующее реле. Фильтр напряжения (тока) обратной последовательности представляет собой устройство, преобразующее несимметричную трехфазную систему напряжений (токов), подведенных к входным зажимам фильтра, в напряжение (ток) на выходе фильтра, пропорциональное только составляющей напряжения (тока) обратной последовательности. Составляющие прямой и нулевой последовательностей такой фильтр не пропускает.

По своему назначению и устройству фильтры разделяются на фильтры напряжения обратной последовательности и фильтры тока обратной последовательности.

 

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схемы фильтров напряжения (рис. 9.1) и тока (рис. 9.4) обратной последовательности.

3. Результаты измерений, зависимости U_нб=f(U_вх), I_нб=f(I_вх) и векторные диаграммы фильтров напряжения и тока при их включении на систему напряжений (токов) прямой и обратной последовательностей.

Лабораторная работа № 10

 

СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК

ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

 

Цель работы. Ознакомление со схемами соединения вторичных обмоток трансформатора тока, используемых в устройствах релейной защиты и автоматики.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомится с аппаратурой установленной на стенде.

2. Собрать поочередно все схемы (рис. 10.8), имитируя различные виды КЗ, произвести запись показаний всех приборов в табл. 10.1 (для каждой схемы).

3. С помощью векторных диаграмм, построенных для всех видов КЗ, проверить правильность полученных результатов. На диаграмме выделить векторы токов, проходящих по обмоткам реле.

 

Рис. 10.8. Схема испытания:

а – схема полной звезды; в – соединение обмоток ТТ в треугольник;
г – включение реле на разность токов двух фаз; д – включение реле
на сумму токов трех фаз

 

Таблица 10.1

 

Название схемы
Вид КЗ	Показание приборов
	В первичных цепях	Во вторичных цепях
Трехфазное
Двухфазное
Однофазное

4. По данным показаний приборов для каждой схемы определить коэффициент схемы К_сх, соответствующий определенному виду КЗ.

Примечание. С целью определения К_сх при различных видах повреждений все реле заменены амперметрами. В первичных цепях также установлены амперметры.

Содержание отчета

1. Схемы рисунка 10.8.

2. Таблицы результатов измерений.

3. Векторные диаграммы.

4. Расчет коэффициентов схемы К_сх.

 

 

Лабораторная работа № 11

Дифференциальное реле

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с устройством и способом изменения числа витков рабочей и уравнительных обмоток. Собрать схему испытаний по рис. 11.4.

2. Снять характеристики намагничивания при R2=15 Ом и при
R2 = 0 Ом. Снятие характеристики намагничивания выполняется в следующей последовательности. Устанавливается требуемое значение величины сопротивления R2. На рабочей и уравнительных обмотках устанавливается максимальное количество витков (W_S = W_p + W_yp = 69 витков). Для значений тока в рабочей и уравнительной обмотках, указанных в табл. 11.1, определяется напряжение на вторичной обмотке и вычисляется МДС первичной обмотки (F_pi = I_pi W_S). Результаты измерений и расчетов заносятся в табл. 11.1. опыт выполняется при R2 = 15 Ом и повторяется при R2 = 0 Ом. На основании измеренных и вычисленных величин строятся характеристики намагничивания реле (U_в = f(F_p)).

 

Рис. 11.4. Схема испытания реле

 

Таблица 11.1

 

Ip, A	0,5	0,8	1,0	1,5	2,0	4,0	7,0
Up, В
Fp, Авит

Примечание. При выполнении опыта со значением тока в реле 7А питание схемы следует включать кратковременно.

 

3. Определение первичных токов срабатывания при различном числе витков первичной обмотки. Установить перемычку между клеммами 11 и 12 (рис. 11.4). Набирать поочередно на реле суммарное число витков рабочей и уравнительных обмоток (W_S = W_p + W_yp), указанных в табл. 11.2. Для каждого значения выбранных витков W_S определить ток срабатывания (плавно увеличивая ток в реле при помощи ЛАТРа Т1 до загорания лампочки HL) и рассчитать МДС срабатывания (F_pi = I_pi W_S). Результаты измерений и расчетов занести в табл. 11.2.

 

Таблица 11.2

 

WS	69	65	61	57	53	49	45	41	37
Ip, A
Fp, Авит

 

Рис. 11.5. Схема проверки работы реле РНТ-565 при бросках

тока намагничивания силового трансформатора

 

4. Проверить работу реле при бросках тока намагничивания силового трансформатора. Для этого собрать схему по рис. 11.5.

форма кривой первичного тока наблюдается на экране осциллографа. Путем визуального наблюдения следует убедиться, что при подаче напряжения на схему, сопровождающейся броском намагничивающего тока силового трансформатора, реле РТ-40 кратковременно срабатывает, в то время как исполнительный орган реле РНТ-565 остается неизменным.

 

Содержание отчета

1. Схемы рис. 11.4 и 11.5.

2. Таблицы результатов измерений и расчетов.

Характеристики намагничивания (U_в = f(F_p)).

Лабораторная работа № 12

 

Содержание работы

1. Ознакомиться с конструкцией реле ДЗТ-11.

2. Собрать схему по рис. 12.4.

3. определить первичные токи срабатывания реле при различных числах витков рабочей обмотки и проверить ампервитки срабатывания.

4. Снять тормозную характеристику реле.

5. Проверить отсутствие взаимной индукции между тормозной и вторичной обмотками.

6. Определить время срабатывания реле.

 

Порядок проведения работы

1. Определение первичных токов срабатывания реле при различном числе витков рабочей обмотки и проверка ампервитков срабатывания при отсутствии торможения. Для определения первичных токов срабатывания в схеме рис. 12.4 рабочая и уравнительная обмотки включаются последовательно, тормозная обмотка и секундомер отключаются, зажимы 12 и 11 соединяются накоротко.

 

 

Рис. 12.4 Схема лабораторной установки

Повышая медленно ток в реле, определяют по амперметру ток срабатывания. Токи срабатывания определить при различных значениях витков рабочей обмотки W_pS=W_p+W_ур. по полученным значениям токов срабатывания подсчитать значения м.д.с. срабатывания реле F_cp=I_cp W_pS. Результаты свести в табл. 12.1.

Таблица 12.1

Число витков уравнительной обмотки	Wур	0	0	8	34	34
Число витков дифференциальной обмотки	Wp	8	35	34	8	35
Суммарное число рабочих витков	Wp
Ток срабатывания реле, А	Icp
М.Д.С. срабатывания	Fcp

 

2. Снятие тормозных характеристик.

Установить максимальное число витков тормозной обмотки (W_т = 24) и подключить ее к источнику питания. Снятие характеристики производить в следующей последовательности:

а) установить с помощью ЛАТРа-1 ток в тормозной обмотке I_т = 1 А;

б) установить с помощью ЛАТРа-2 ток в рабочей обмотке I_p= 0. Медленно увеличивать ток в рабочей обмотке до тех пор, пока реле не замкнет свои контакты. Значение тока I_p в момент срабатывания занести в таблицу 12.2;

в) установить с помощью ЛАРа-1 новое значение тормозного тока и повторить измерения.

По данным таблицы определить рабочую и тормозную м.д.с.
(F_p = I_pW_p, F_т = I_тW_т) и построить характеристику AW_cp = f(Aw_т).

Таблица 12.2

Число витков тормозной обмотки	WТ	24
Ток в тормозной обмотке	IТ	1	2	3	4	5	6	7	8
М.д.с. тормозной обмотки	FТ
Суммарное число рабочих витков	Wp	69
Ток рабочей обмотки	Ip
М.д.с. рабочей обмотки	Fp

Следует иметь в виду, что при снятии тормозной характеристики по схеме рис. 12.4 угол сдвига между рабочим и тормозным током может изменяться из-за разных соотношений активных и индуктивных сопротивлений обмоток при изменении токов в этих обмотках. Для уменьшения изменений угла сдвига рекомендуется последовательно в цепь обмоток подключать активные сопротивления.

3. Проверка отсутствия взаимной индукции между тормозными и вторичными обмотками.

Проверка отсутствия взаимной индукции производится при пропускании по тормозной обмотке ТLT синусоидального тока и измерений напряжения небаланса на обмотке вспомогательного органа. Для этой цели в схеме рис. 12.4 рабочая обмотка отключается от источника питания, а между зажимами 11 и 12 включается вольтметр с пределом измерения 0,1–1 В и внутренним сопротивлением не менее 1000 Oм.

Изменяя ток в тормозной обмотке, замерить напряжение небаланса на обмотке исполнительного органа.

Результаты замеров занести в табл. 12.3.

Измеряемое напряжение не должно превышать 3% напряжения срабатывания исполнительного органа (0,1 В).

 

Таблица 12.3

 

Число витков тормозной обмотки	Wт	24
Ток в тормозной обмотке, А	Iт	2	4	6
Напряжение небаланса, В	Uнб

 

4. Определить собственное время срабатывания реле. Для этого в предыдущей схеме вместо лампы НL включить электрический секундомер РТ.

Время определить для следующих значений токов при W_pS= 69 витков I_p=I_cp; I_p=2I_cp; I_p=3I_cp;

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схема испытаний.

3. Таблицы результатов измерений и расчета.

4. Зависимость AW_cp = f(Aw_т).

Лабораторная работа № 13

 

КОМПЛЕКТА типа КРС-2

 

Целью работы является изучение устройства реле, приобретение навыков настройки его на заданные параметры и экспериментальное снятие основных характеристик.

Направленные реле сопротивления применяются в качестве пусковых и дистанционных органов релейных защит линий электропередачи и других элементов электрических систем. Комплект (блок) реле типа КРС-2 содержит три направленных реле сопротивления, которые с помощью перемычек на цоколе могут включаться на линейные напряжения и разности фазных токов или на фазные напряжения и фазные токи, компенсированные током нулевой последовательности.

 

Описание реле сопротивления

Принцип действия реле основан на сравнении по модулю двух напряжений:

 

 

Реле срабатывает, если модуль напряжения U_II, называемого рабочим, становится больше модуля напряжения U ₁. называемого тормозным.

Подставим в условие срабатывания  выражения для и  с учетом I_p = I_cp,  и разделим все члены на K₁I_cp. Учитывая, что U_cp/I_cp = Z_cp, получим выражение  являющейся характеристикой реле в комплексной плоскости сопротивлений.

Характеристика представляет собой окружность с радиусом |К₃/К₁|, центр которой расположен в конце вектора K₂/К₁ (рис. 13.1, а). В частном случае, когда К₂=К₃, окружность проходит через начало координат (рис. 13.1, б), не охватывая области III квадранта, и реле является направленным. Для улучшения отстройки реле от нагрузочных режимов на протяженных линиях, работающих с большими нагрузками, предусматривается возможность получения характеристик, близких к эллиптическим (рис. 13.1, а, б).

 

а)                                                    б)

 

Рис. 13.1. Характеристики реле сопротивления

 

Угол наибольшей чувствительности j_мч равен фазовому углу (аргументу) комплексного коэффициента пропорциональности К₂. Наибольшее значение сопротивления срабатывания Z_{ср.макс.} реле с характеристикой, проходящей через начало координат, равно 2|К₂/К₁|.

С целью предотвращения отказов реле при близких КЗ сопровождающихся очень малыми значениями U_p в напряжения U_I и U_II вводятся небольшие по величине одинаковые напряжения U_п (напряжения подпитки), совпадающие по фазе с U_p. Эти напряжения не оказывают влияния на вид и параметры характеристики при U_p ¹0 и в тоже время обеспечивают четкое направленное действие реле при близких КЗ с U_p»0. '

Устройство реле. Полная схема одного реле сопротивления, входящего в комплект КРС-2, приведена на рис. 13.2.

В состав реле входят следующие основные элементы:

– промежуточный трансформатор напряжения ТVL, на вторичных обмотках которого получается составляющая тормозного напряжения К₁ U_p;

 

 

Рис. 13.2. Схема реле сопротивления

– трансреактор ТАV1, на вторичных обмотках которого получаются составляющая тормозного напряжения К₂I_p (обмотка 1–2) и составляющая рабочего напряжения К₃I_p (обмотка 3–4–5–6);

– трансреактор подпитки ТАV2, на вторичных обмотках которого получаются напряжения подпитки U _П, вводимые в рабочий и тормозной контуры; - схема сравнения, содержащая выпрямительные мосты VS1,VS2 и балластные резисторы R7, R8,на которых получаются соответственно  и ;

– высокочувствительное магнитоэлектрическое реле ЕА, выполняющее функцию нуль-индикатора;

– выходное промежуточное реле КL.

Между точками "т" и " п” схемы сравнения действует разность сравниваемых напряжений , обусловливающая ток в обмотке рамки магнитоэлектрического реле ЕА. В нормальных рабочих режимах и при удаленных КЗ , ток в рамке реле направлен в сторону размыкания контактов, выходное промежуточное реле КL не срабатывает. При близких КЗ , ток в рамке магнитоэлектрического реле направлен в сторону замыкания контактов, реле КL срабатывает. Балластные резисторы R7, R8 создают путь для протекания тока через рамку магнитоэлектрического реле.

Резонансные контуры L₁C₁, L₂C₂ настроенные на частоту 100 Гц, служат для ограничения переменной составляющей тока в рамке магнитоэлектрического реле и предотвращают вибрации его контактов. Резистор R6, шунтирующий обмотку магнитоэлектрического реле, служит для электрического демпфирования колебаний рамки в процессе срабатывания. Противовключенные диоды VD1, VD2 ограничивают ток в рамке реле ЕА до 1-2 мА по соображениям термической устойчивости. Благодаря их применению, обеспечивается незначительное изменение напряжения на обмотке реле при значительных колебаниях разности .

Получение эллиптической характеристики. Переменная составляющая напряжения  с частотой 100 Гц близка к нулю при j = j _м.ч. и имеет наибольшее значение при j _р = j _м.ч. ± p / 2. Это обстоятельство используется для получения эллиптической характеристики. Переменное напряжение 100 Гц, выделенное на дополнительной обмотке дросселя LI после двухполупериодного выпрямления диодами VD3, VD4, подводится через один из резисторов R15 - R17 к рамке реле ЕА. В результате в рамке магнитоэлектрического реле создается тормозной ток, имеющий наибольшее значение при j _р = j _м.ч. ± p / 2, и обусловливающий "сжатие" характеристики в направлении, перпендикулярном к направлению наибольшей чувствительности.

Устранение мертвой зоны. В цепь первичной обмотки трансреактора подпитки ТАV2 включен конденсатор C4 для создания условий резонанса напряжений при частоте 50 Гц, при этом ток цепи совпадает по фазе с подведенным напряжением. Поскольку напряжения на вторичных обмотках трансреактора опережают первичный ток на угол p/2, то для того, чтобы напряжения подпитки U _П совпадали по фазе с U_р необходимо, чтобы подведенное к зажимам 6В-8В напряжение отставало на угол p/2 от напряжения U_р. Для этого при подведении к зажимам 4В-2В линейного напряжения, например, U_р. = U _AB., к зажимам 6В-8В следует подводить фазное напряжение третьей фазы, т.е. U _{C 0}.

При близких к.з., когда , напряжение  обеспечивает четкое направленное действие реле. При близком трехфазном к.з., когда , направленное действие реле обеспечивается за счет того, что в первичной цепи трансреактора ТАV2, а следовательно, и в его вторичных обмотках создаются затухающие напряжения частотой 50 Гц, совпадающие по фазе с напряжением  предшествующего режима (работа реле "по памяти").

Установка заданных параметров срабатывания реле. Перед включением защиты в эксплуатацию на каждом реле сопротивления должны быть установлены и экспериментально проверены следующие параметры:

– вид характеристики (окружность, эллипс);

– расположение характеристики (проходят через начало координат, смещена в Ш квадрант);

– параметры характеристики (j _м.ч., Z_{ср.макс.}, величина смещения в Ш квадрант, степень эллиптичности).

Органы установки параметров срабатывания расположены на лицевой панели реле сопротивления.

Вид характеристики и степень эллиптичности устанавливаются накладкой 3Н и переключателем 9Н. В положении I переключателя 9Н торможение выпрямленным напряжением 100 Гц отключено и характеристика имеет вид окружности. Накладка 3Н при этом устанавливается в положение "а-б". Для получения эллиптической характеристики накладку 3Н необходимо установить в положение "б-в", а переключатель 9Н - в одно из положений: 0,5; 0,65 или 0,8 в зависимости от требуемой степени эллиптичности (цифры указывают соотношение осей эллипса).

Смещение характеристики в III квадрант устанавливается переключателями 1Н, 2Н. В положении 0% переключателя 1Н числа витков вторичных обмоток трансреактора ТАV1 в рабочем и тормозном контурах одинаковы, К₃ = К₂ и характеристика проходит через начало координат. В положениях 6 и 12% переключателя IH число витков вторичной обмотки трансреактора ТАV1 в рабочем контуре больше, чем в тормозном, и характеристика смещена в Ш квадрант соответственно на 6 и 12% от Z_{ср.макс}. Накладка 2Н при этом должна быть установлена в положение 0%. Для смещения на 20% от Z_{ср.макс.} переключатель 1Н и накладка 2Н устанавливаются в положение 20%. При этом в тормозную цепь вводится дополнительное сопротивление R19, что приводит к еще большему смещению характеристики В III квадрант.

Установка угла наибольшей чувствительности 65° или 80° производится переключателями 5Н, 6Н, 7Н. Переключатели 5Н и 6Н изменяют величины сопротивлений во вторичных цепях трансреактора ТАV1, меняя тем самым аргументы комплексных коэффициентов К₂ и К₃. Поскольку при этом изменяются и модули коэффициентов, переключатель 7Н изменяет число витков первичной обмотки трансформа тора напряжения TVL с таким расчетом, чтобы обеспечивалась неизменность величин |К₂/К₁| и |К₃/К₁| при изменении j _м.ч.

Величина Z_{ср.макс.}=2|К₂/К₁| регулируется путем изменения числа витков вторичной обмотки трансформатора напряжения ТVL,

так как

 

.

 

Поскольку для исследуемого реле К_1макс = 2, то Z_{ср.макс.} = К₂:W₂. Отсюда относительное число витков, которое необходимо установить переключателями на вторичной стороне ТVL для заданного значения Z_{ср.макс} определяется выражением W_2*=K₂: Z_{ср.макс.} или в процентах

 

 

где К₂ = 1 для реле с I_ном = 5А; К₂= 5А для реле с I_ном = I А.

Это значение с точностью до 5% может быть установлено с помощью двух переключателей на лицевой панели реле (не допускается установка обеих перемычек в одной секции вторичной обмотки!). Более точная подрегулировка производится резистором R13. Накладка 8Н при этом должна быть установлена в положение "а–б". Положение "а–в" этой накладки используется для проверки действия реле в условиях эксплуатации. Накладка 4Н используется для включения измерительного прибора, контролирующего ток на выходе схемы сравнения.

 

Содержание работа и порядок ее выполнения

 

1. Ознакомиться с устройством реле и органами установки параметров срабатывания.

2. Установить заданные параметры характеристики реле:

Z_{ср.макс} ___, j_м.ч ___, смещ ___%, эллип ___.

3. Снять угловую характеристику реле Z_ср =f(j_p).

Для снятия угловой характеристики необходимо собрать схему (рис. 13.3), установить в цепи первичных обмоток трансреактора ТAV1 ток I_p=I_ном (1 или 5А в зависимости от модификации реле).

 

Рис. 13.3. Схема испытания реле сопротивления

 

Установить по шкале фазорегулятора угол j_p=0, поднять напряжение U_p, подводимое к первичной обмотке трансформатора напряжения TVL, до 100В, при этом контакты выходного промежуточного реле КL должны разомкнуться (сигнальная лампа не горит). Медленно снижать напряжение U_p до срабатывания промежуточного реле. Занести в табл.13.1 результаты измерений значений j_p и U_p. Повторить измерения при значениях угла j_p= 0...360°, через 10-15° в области срабатывания реле. Следует иметь в виду, что j_p>0, если ток I_p отстает по фазе от напряжения U_p.

Таблица 13.1

 

I_н=.....; Z_{ср.макс}.....; j_м.ч.....; Смещ.....; Эллип.....

jp	0°	15°	30°	45°
Ucp (В)
Icp (А)

 

4. Снять зависимость сопротивления срабатывания от тока в первичных обмотках трансреактора ТАV1. Зависимость снимается при j _p = j _м.ч в диапазоне токов I_p=0... (1-2)I_ном, данные занести в табл. 13.2.

Таблица 13.2

Icp	0,1 н	0,2 н	0.3 н	0,4 н	0,6 н	0,8 н	1.0 н
Ucp
Zcp

 

5. Построить в комплексной плоскости сопротивлений экспериментальную характеристику Z_ср =f(j _p), определить по экспериментальной характеристике j _м.ч, Z_{ср.макс} и погрешности этих величин по отношению к заданным значениям.