Назначение устройств релейной защиты и предъявляемые к ним требования, страница 31

Электромеханические реле, для которых характерны повышенный из - за вибрации износ контактов, значительное потребление мощности от ТТ и ТН и большие габариты и вес, морально устарели, однако пока еще находятся в большом количестве в эксплуатации в составе УРЗА установок до 110 кВ. Ниже перечислены типы (серии) и указано назначение некоторых разновидностей электромагнитных реле:

РТ-40 - реле максимального тока;

РН-50 - реле напряжения;

РН-55 - реле контроля синхронизма двух напряжений (применяются в схемах УАПВ);

РНТ-560 - реле максимального тока с промежуточным насыщающимся ТТ для суммирования токов (до трех) и отстройки от бросков тока в переходных режимах;

ДЗТ-10 - дифференциальное реле тока с магнитным торможением для дифференциальных защит трансформаторов и генераторов;

Схемы, принципы действия и основные параметры отдельных типов реле будут рассмотрены при изучении токовых и дифференциальных защит.

Электромеханические реле на индукционном принципе

Принцип работы индукционного элемента основан на взаимодействии переменных магнитных полей неподвижных обмоток с токами, индуктированными этими полями в подвижном элементе. Для создания вращающего момента необходимо не менее двух магнитных потоков, разделенных в пространстве и сдвинутых по фазе. В качестве подвижной части используется цилиндр или диск из немагнитного проводящего материала. В УРЗ первого поколения применялись следующие серии измерительных реле, выполненные с использованием индукционного элемента:

РТ-80 - реле максимального тока с подвижной частью в виде диска с зависимой от тока выдержкой времени и с встроенным электромагнитным элементом;

РБМ - реле направления мощности (рассмотрены в теме 4);

КРС - 121, 131 - реле сопротивления.

Выпуск указанных реле был прекращен в связи с переходом  РЗА на новую элементную базу.

Тема 5. Токовая защита

Общие сведения

Токовая защита (ТЗ) реагирует на величину тока в месте ее подключения (I_з) и действует при условии, если  I_з ³ I_сз, где I_сз - ток срабатывания защиты (минимальный первичный ток в месте подключения ТЗ, при котором срабатывают измерительные органы защиты - реле максимального тока). Вторичный ток срабатывания - ток срабатывания реле тока  I_ср = I_сз ´ к_сх / К_I, где к_сх - коэффициент схемы, К_I - коэффициент трансформации ТТ. Возврат реле в исходное состояние происходит при значении тока в реле, равном I_вр (ток возврата); I_вр / I_ср = к_в - коэффициент возврата. У ТЗ, как и у других максимальных УРЗ, к_в < 1.

ТЗ относится к числу относительно селективных УРЗ.  Применяется три разновидности ТЗ, отличающихся по способу обеспечения селективности:

- токовая отсечка без выдержки времени ТО;

- токовая отсечка с выдержкой времени - ТОВ;

- максимальная токовая защита - МТЗ.

Селективность ТО обеспечивается за счет ограничения защищаемой зоны

(l^I_{отс макс}  < l_л, I_л - длина линии). ТО не действует при  внешних КЗ, поэтому выдержка времени не требуется.

Длина защищаемой зоны ТОВ l^II_{отс мин} > l_л, поэтому для обеспечения селективности при внешних КЗ необходима выдержка времени. Величина последней ограничивается требованием обеспечения устойчивости ЭЭС.

Ток срабатывания МТЗ  I_сз > I_{раб макс}, где I_{раб макс} - максимальный ток, протекающий в месте подключения защиты в  рабочем режиме. Селективность МТЗ при КЗ в сетях простой конфигурации обеспечивается согласованием выдержек времени.

Токовая отсечка (1 ступень ТЗ)

Ток срабатывания ТО определяется по выражению:

I^I_сз = к_отс ´ I_{к вн макс},                                     (5-1)

где: к_отс = (1,2 - 1,3) - коэффициент отстройки, учитывающий погрешности расчетов и самого УРЗ (апериодическая составляющая тока КЗ, погрешности ТТ и реле);

I_{к вн макс} - действующее значение периодической составляющей начального тока КЗ в месте подключения защиты в максимальном режиме работы  питающей системы (все СГ включены в работу).