Электротехника \ Основы проектирования релейной защиты и автоматики энергосистем

Назначение устройств релейной защиты и предъявляемые к ним требования, страница 22

Выражение для индукционного момента может  быть переписано в следующем виде:

U

М  =  к¢ II   ¾¾  sin y  =  к I U sin (g - j),                             (4-15)

                                         ZU

U
 
где к - постоянный коэффициент;      j - угол сдвига фаз напряжения и тока, подведенных к реле (векторная диаграмма реле мощности - на рис. 4-6).  Диапазон значений угла j, при которых реле срабатывает (М > 0), может быть выражен в виде неравенств:

           0  £gU - j£p,

          - gU £  - j£p - gU,

          - p + gU  £  j  £  gU              (4-16)

             Граничная линия между

областями срабатывания и несрабатывания

реле, называемая угловой  характеристикой идеального РМ, как следует из (4-16), представляет собой в радиальной системе координат прямую, проведенную под углом  gU  к вектору напряжения, причем область

положительных моментов - полуплоскость, где находится вектор напряжения  U (при j = 0  М > 0). Эта область на рис. 4-7, где приведена угловая характеристика реле,  выделена штриховкой. Если вектор тока совпадает с угловой характеристикой (которая иначе называется линией нулевых моментов или линией нулевой чувствительности - ЛНЧ), М = 0. В случае, если вектор тока в реле совпадает с линией, перпендикулярной к ЛНЧ, j = gU - p/2 = jмч (jмч - угол максимальной чувствительности реле - УМЧ).   

 


Рис. 4-7
 

                                                                                                                                                               

В прямоугольной системе координат угловая характеристика РМ - это зависимость напряжения при срабатывании реле Uср  от угла  j  при  I = const (рис. 4-9). Она отражает реальные параметры индукционного РМ, у которого Uср  зависит от значений тока и угла между векторами напряжения и тока, подведенных к реле. При малых значениях подведенных величин область срабатывания реле значительно сокращается.

Uср мин
 
Для обеспечения надежного срабатывания РМ при близких  междуфазных КЗ они должны иметь достаточную чувствительность по напряжению. Для оценки чувствительности может быть использовано минимальное напряжение срабатывания реле  при токе, соответствующем началу насыщения магнитопровода. Для определения Uср мин  снимается вольт - амперная характеристика реле (ВАХ - Uср = f(I)), примерный вид которой показан  на рис. 4-10. 

В настоящее время индукционные реле направления мощности в России не выпускаются, однако большое их количество находится в эксплуатации (реле серии РБМ  с УМЧ, равными 45° для защиты от КЗ между фазами и -115° для УРЗ от КЗ на землю).

Примечание. Вопросы, касающиеся выбора схем подключения обмоток РМ к ТТ и ТН и величин УМЧ будут рассмотрены в теме «Токовые направленные защиты».                            

Вместо реле серии РБМ на Чебоксарском электроаппаратном заводе (ЧЭАЗ) в 70-е и 80-е годы был налажен выпуск полупроводниковых реле типа РМ - 11 и РМ - 12, принцип действия которых основан на сопоставлении времени совпадения знаков мгновенных значений ЭДС, пропорциональных току (ЕI) и напряжению (ЕU), с временем несовпадения. Структурная схема реле приведена на рис. 4-11,диаграммы,поясняющие принцип работы реле, - на рис. 4-12. На структурной схеме приняты следующие обозначения элементов:

U/U - трансформатор напряжения;

I/U - преобразователь «ток - напряжение»;

ФПС - фазоповоротная схема;

Скачать файл