Лабораторная работа № 7
1. Цель работы
Ознакомление с назначением, устройством и принципом действия реле тока и напряжения обратной последовательности, проверка их основных электрических характеристик и испытание при различных режимах работы сети.
2. Краткая теория
К реле симметричных составляющих относятся реле, в преобразующую часть которых входят фильтры симметричных составляющих прямой и обратной последовательности. Под фильтром симметричных составляющих понимается устройство, на выходе которого получаются ток или напряжение, пропорциональное соответствующим симметричным составляющим входных величин.
Для фильтра напряжений обратной последовательности:
, (7.1)
где: 
.- напряжение холостого
хода на выходе фильтра (реагирующий орган отключен); 
-
составляющая обратной последовательности напряжений, подводимых к входным
зажимам фильтра; 
.- коэффициент
пропорциональности.
Для фильтра токов обратной последовательности:
,
(7.2)
где: 
- ток на выходе фильтра в режиме КЗ
(выходные зажимы замкнуты); 
- составляющая
обратной последовательности токов, подводимых к входным зажимам фильтра; 
. - коэффициент
пропорциональности (комплексная величина).
2.1.Реле напряжения обратной последовательности РНФ-1М.
Реле максимального напряжения обратной последовательности типа РНФ-1М предназначено для использования в схемах защиты в качестве органа, реагирующего на напряжение обратной последовательности при возникновении несимметричных КЗ. На напряжения прямой и нулевой последовательности реле не реагирует.
В реле напряжения обратной последовательности (рис.7.1,а) используется активно-емкостной фильтр. К входным зажимам фильтра (клеммы 2,4,6) подаются напряжения Uа, Ub и Uс. К выходным зажимам подключается исполнительный элемент - реле напряжения типа РН-50, обмотка которого включается на фильтр через выпрямительный мост.
Анализ работы фильтра ведется с помощью векторных диаграмм (рис.7.1.б, в) при ХХ (накладка 11-12 снята) и поочередной подаче на фильтр системы симметричных напряжений прямой последовательности и затем - обратной последовательности.
Рисунок 7.1. Реле напряжения обратной последовательности а) схема реле; б) векторная диаграмма при подведении к фильтру системы напряжения прямой последовательности; в) при подведении обратной последовательности
Как следует из векторной диаграммы (рис.7.1.б), равенство потенциалов выходных зажимов фильтра (точка m совпадает с точкой n) обеспечивается при подведении к фильтру системы напряжений прямой последовательности при условиях:
и 
, т.е. при 
.
При этом вектор тока в плече А опережает вектор напряжения Uав на 300, а в плече C вектор напряжения Uвс - на 600.
Если к фильтру подведена система симметричных напряжений обратной последовательности, то потенциалы точек m и n оказываются не равными, на выходе фильтра появляется некоторое напряжение Umn (рис.7.1.в). Если за исходное в качестве входного напряжения Uвх.2 принять междуфазное напряжение Uав2, т.е. Uвх.2 = Uав2, то:
(7.4)
где 
= -
коэффициент, показывающий, что на выходе фильтра при подведении к нему системы
междуфазных напряжений обратной последовательности появится напряжение в 1,5
раза большее междуфазного напряжения Uав2 и сдвинутое по
фазе относительно него на угол 600 в сторону опережения.
Если же за входное принять фазное напряжение Uвх.2 = Uа2, то:
, 
(7.5)
При несимметричных КЗ напряжения в месте установки реле представляются геометрической суммой составляющих напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей. Но так как системы напряжений прямой и нулевой последовательностей не вызывает появления напряжения на выходе фильтра, то при несимметричных КЗ напряжение на выходе фильтра будет определяться только составляющей обратной последовательности.
2.2. Реле тока обратной последовательности типа РТФ - 1М.
Реле тока обратной последовательности РТФ - 1М предназначено для использования в схемах защиты в качестве органа, реагирующего на появление токов обратной последовательности при возникновении несимметричных КЗ в защищаемой сети. На токи прямой и нулевой последовательности реле не реагирует.
Реле состоит из трансформаторного фильтра тока обратной последовательности (ФТОП), выпрямительного моста и исполнительного органа (рис.7.2,а). В качестве исполнительного органа использовано реле напряжения типа РН-50. Реле имеет два диапазона уставок. Для увеличения уставок в 2 раза в выходную цепь фильтра вводится добавочный резистор R3, включаемый последовательно с выпрямительным мостом VD. Перемычка 13 – 14 при этом снята.
В фильтр тока обратной последовательности входят трансформатор тока ТТ и трансреактор ТР (трансформатор с воздушным зазором). Каждый из трансформаторов имеет две первичные обмотки, включенные для компенсации токов нулевой последовательности на разность токов двух фаз. По первичным обмоткам ТТ. проходит разность токов Iа - Iс, по первичным обмоткам ТР - разность Ib - Iс. Вторичная обмотка ТТ присоединена к регулируемому резистору R1, падение напряжения на нем пропорционально разности токов Iс - Iа и совпадает с ней по фазе:
, (7.7)
где kтт = W1тт / W2тт - коэффициент трансформации ТТ.
Рис.7.2. Схема внутренних соединений реле РТФ - 1М (а) и векторные диаграммы при подаче тока прямой последовательности (б) и при подаче тока обратной последовательности (в).
Вторичная обмотка ТР также присоединена к регулируемому резистору R2. Падение напряжения на нем пропорционально разности первичных токов и опережает ее по фазе на некоторый угол.
Электродвижущая сила фильтра Eфт равна сумме падений напряжений на сопротивлениях резисторов R1 и R2 ненагруженного фильтра (перемычка 11 - 12 разомкнута). При подаче на вход фильтра симметричной системы токов прямой
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
