Назначение устройств релейной защиты и предъявляемые к ним требования, страница 26

- определяется к_U = Z_{у мин} / Z_ср, Ом/ф и число витков вторичной обмотки трансформатора Т1 (в %)  N = к_U 100%.

ПРИМЕР. К_I = 200/5 = 40, К_U = 110000/100 = 1100, Z_сз = 50 Ом, Z_{у мин} = 1 Ом/ф.

40

Z_ср=  50 ¾¾¾  = 1,8 Ом;  к_U  = 1 / 1,8 = 0,55;  N = 0,55 × 100% = 55% =

1100

50% + 5%.

Ток точной работы ОС

В реальных ОС используются НИ, имеющие конечную чувствительность, характеризуемую порогом срабатывания U_{ср ни}. Условие срабатывания реального ОС:

½Е₁½ - ½Е₂½ = U_{ср ни};   ½0,5 Z_{у мин} I½ - ½к_U U - 0,5 Z_{у мин} I½ = U_{ср ни};

После деления обеих частей равенства на к_U I получаем:

                    0,5 Z_{у мин}         0,5 Z_{у мин}         U_ср

¾¾¾  - Z   +  ¾¾¾  =  ¾¾ .

                        к_U                  к_U                к_U I

Так как ОС находится на грани срабатывания, Z = Z_ср. Перенеся  все слагаемые, кроме Z_{ср ,} в правую часть, приведя подобные и поменяв знаки на противоположные, получим:

Z_{у мин}          U_{ср ни}

Z_ср  =  ¾¾¾  -  ¾¾¾  = Z_у  - DZ_ср,       (4-21)

                                         к_U               к_U I  

где Z_у - уставка ОС, которая для направленного реле сопротивления равна  Z_{ср макс} (рис.4-15,а);

DZ_ср - погрешность, то есть разность значения уставки, выставленной на шкалах ОС, и действительного сопротивления срабатывания.

Допустимое значение погрешности ОС составляет 10% от значения уставки.

Zср

Как следует из (4-21), Z_ср  реального ОС зависит от U_{ср ни}  и значения тока. На рис. 4-16  приведена зависимость Z_ср  от величины тока в реле, которая может быть получена в лабораторных условиях. Указанная зависимость отображает диапазон изменения тока, в пределах которого погрешность ОС не превышает 10%. Минимальное значение тока, при котором погрешность реле составляет 10%, называется током точной работы реле сопротивления. Это один из важнейших параметров, характеризующих его техническое совершенство. 

Снижение тока точной работы ОС может быть достигнуто за счет использования НИ с малым порогом срабатывния и, как видно из (4-21), за счет увеличения коэффициента кU, а, следовательно, и Е2. В связи с тем, что Zср  однозначно определяется соотношением модулей ЭДС Е1 и Е2, при этом необходимо соответственно увеличить и Е2.	Рис. 4-16

Амплитудно - фазный орган сопротивления

Органы сопротивления с характеристиками срабатывания в виде окружности во многих случаях малоэффективны из - за недостаточной возможности адаптации к конкретному элементу ЭЭС (окружность имеет лишь два параметра - радиус и степень смещения в защищаемом направлении). В отдельных случаях возникает необходимость в деформации (сжатии) ХС в направлении, перпендикулярном к защищаемому. Такая ХС может быть получена, в частности, при сравнении двух ЭДС, сформированных из тока и напряжения, как по амплитуде, так и по фазе (амплитудно - фазный принцип). Для сжатия ХС в требуемом направлении необходима электрическая величина, связанная однозначной зависимостью с углом сдвига фаз входных величин ОС - тока и напряжения. В одном из вариантов ОС, основанных на амплитудно - фазном принципе, в качестве «корректирующего» сигнала используется вторая гармоника выходного напряжения (тока) схемы сравнения модулей двух ЭДС. Структурная схема такого ОС изображена на рис. 4-17, а. На схеме обозначены: VS - выпрямительный мост, ZF - частотный (сглаживающий) фильтр, ЕА - реагирующий элемент (нуль - орган). Значение дополнительного сигнала (e¢), полученного путем выделения 2 -й гармоники выходного напряжения схемы сравнения с последующим ее выпрямлением определяется выражением:

 

                    е¢  =  с Ö Е₁ + Е₂ - 2 Е₁ Е₂ cos 2 y,                        (4-22)

где: с - коэффициент;

Е₁, Е₂ - сравниваемые по модулю ЭДС;

y - сдвиг по фазе между ЭДС Е₁ и Е₂.