Электротехника \ Основы проектирования релейной защиты и автоматики энергосистем

Назначение устройств релейной защиты и предъявляемые к ним требования, страница 21

ОНМ на принципе сравнения фаз

У  измерительных органов, действующих на принципе сравнения по фазе двух ЭДС, «опорные» точки А и В, как известно, находятся на граничной линии (рис. 4-4).  Если точка  В находится в начале координат (В = - к2/к1 = 0), к2 = 0. Если А имеет бесконечно большое значение (А = к4/к3 = ¥), к3 =0. Уравнения формирования ЭДС Е1 и Е2  при этом принимают вид:

1
 
 


Е1=к1U; E2 = к4 I.            (4-13)

Приarg (к1/к4) = 0  jмч = 0. Дляполучения других значений УМЧ изменяют аргумент к1 при чисто вещественном к4. С учетом сказанного уравнения (4-13) могут быть переписаны в следующем виде:

Е1 = e-jмч U,     E2 = кI I.

Для ОНМ на принципе сравнения ЭДС по фазе характерно более простое формирование величин, чем при сравнении по модулю (см. выражения  4-12). Это обстоятельство дает преимущество

первому из указаных принципов, так как при массовом производстве простота схемы имеет существенное значение.

Схемы ОНМ, выполненных на принципе сравнения фаз двух ЭДС

Как отмечалось в 1-й теме, в настоящее время в эксплуатации находятся несколько поколений УРЗ, в которых используются различные по исполнению и по основным техническим параметрам  ОНМ:

- электромеханические реле мощности типа РБМ,  действующие на индукционном принципе;

- полупроводниковые реле типа РМ - 11, РМ - 12.

В индукционном реле мощности (рис. 4-5) входные величины преобразуются в два магнитных  потока, один из которых пропорционален  входному напряжению (ФU), а дру-

гой - входному току (ФI). Выходной величиной индук-ционного элемента является момент, вызывающий поворот подвижной части при срабатывании реле. Знак момента зависит от угла сдвига по фазе напряжения и тока на входе реле. В реле ис-пользуется типовая конструкция магнитопровода, выполненная замкнутым с двумя парами полюсов, обращенных внутрь (1). Четыре секции обмотки напряжения располагаются на наружной части магнитопровода. Последовательно с ней включено добавочное сопротивление Zд, предназначенное для получения необходимого УМЧ. Две части токовой обмотки размещены на полюсах. Подвижная часть реле

(якорь) в виде полого с одной стороны тонкостенного цилиндра из проводящего сплава (2) находится в зазоре между магнитопроводом и внутреннимцилиндрическим сердечником (3). Магнитопровод и цилиндрический сердечник набраны из тонких стальных изолированных пластин. Подвижный контакт реле (4) удерживается в исходном положении возвратной пружиной (5).

В общем случае индукционный момент в предположении, что система линейна

                    М = к¢¢ ФI  ФU sin Y = к¢  II  IU  sin (Y1 - Y2),               (4-14)

где к¢¢ , к¢ - постоянные  коэффициенты;

II , IU - ток в обмотках тока и напряжения; 

y1, y2 - начальные фазы токов II и IU;

y = y1 - y2.

Примечание. Момент индукционного элемента от угла поворота якоря (a) не зависит, вследствие чего его проходная характеристика  a = f (Y)  нерелейная.

Устройство работает в режиме переключения. Переход из начального в конечное положение заканчивается приY = Yп  (угол переключения), при котором М = Мпр к (момент противодействующей пружины в конечном положении якоря). Угол переключения и угол возврата якоря в начальное положение отличаются мало, что способствует работе элемента в режиме переключения. Для приближения проходной характеристики к релейной может быть введена положительная обратная связь за счет, например, неоднородности якоря.

Ток, протекающий в обмотке напряжения реле,

U

                    IU  =  ¾¾  e-jgU,

ZU

 

где ,  gU - угол полного сопротивления цепи напряжения;

ZU - полное сопротивление цепи напряжения.

Скачать файл