Релейная защита
Оглавление:
1. Реле времени.
1.1 Реле времени с замедлением
движения якоря электромагнита.
1.2 Реле времени с часовыми механизмами. Стр.8.
1.3 Моторные реле времени.
2.Трансформаторы тока и их погрешности.
Требования к точности трансформаторов
тока, питающих релейную защиту.
2.1.Классы
точности.
3.Реле сопротивления на выпрямляемом
токе, выполняемые с помощью полупроводниковых
приборов.
3.1.Элементные базы изготовления реле сопротивления (далее PC). Стр.17.
3.2.Общая структурная схема дистанционного органа. Стр.19.
3.3
Реле сопротивления на диодных схемах
сравнения абсолютных значений двух электрических
величин.
4. Дифференциальная защита шин.
4.1 Работа защиты при нормальной
схеме подстанции.
4.2.Логическая защита шин.
4.3.Дуговая защита шин.
5. Список используемой
1.Реле времени
1.1. РЕЛЕ ВРЕМЕНИ С ЗАМЕДЛЕНИЕМ
ДВИЖЕНИЯ ЯКОРЯ
ЭЛЕКТРОМАГНИТА.
Для получения замедления
порядка долей секунды может
быть применено увеличение массы
якоря электромагнитного реле. Чем
больше масса якоря, тем медленнее
нарастает скорость его перемещения,
т. е. тем больше время движения якоря.
Для получения больших выдержек
времени обычно применяют успокоительные
системы различных конструкций,
отличающиеся друг от друга способом
торможения движения якоря.
Реле времени с торможением вращения промежуточного
органа. В этих реле якорь электромагнита
при своем движении вращает промежуточный
орган, на который оказывается тормозящее
воздействие. Наиболее часто применяют
один из трех видов тормозных элементов:
воздушную ветрянку, металлический диск
или барабан, вращающийся в магнитном
поле, и центробежный механический тормоз
(рис. 1б).
Рис. 1. Реле времени с торможением вращения промежуточного органа. а — реле с торможением воздушной ветрянкой; б — тормозной элемент реле с торможением металлического диска вихревыми токами; в — механический центробежный тормоз. |
Принцип устройства реле с воздушной ветрянкой поясняет рис. 1,а. При появлении тока в обмотке электромагнита реле якорь 1 тянет зубчатый сектор 2, шарнирно с ним связанный. Сектор 2 через зубчатую передачу быстро вращает ось с ветрянкой 4. Ветрянка состоит из нескольких крыльев, укрепленных на одной оси. Применяются как плоские крылья, так и крылья, выполненные в виде полых полушарий. При быстром вращении ветрянки на ее оси создается тормозящий момент за счет сопротивления воздуха. Вследствие этого движение якоря замедляется. При повороте сектора 2 на определенный угол замыкаются исполнительные контакты 5 и выдержка времени заканчивается. При выключении электромагнита реле подвижные части возвращаются в исходное положение.
Чтобы обеспечить быстрое
возвращение подвижных частей в
исходное положение, в зубчатой передаче
часто ставят храповой механизм, передающий
вращение лишь в одну сторону. Благодаря
храповому механизму при
Устройство храпового механизма во многом
сходно с рассмотренным ниже аналогичным
устройством в реле с часовым механизмом
(см. рис. 6).
Пределы выдержки времени в реле рис. 1,а
можно изменять путем установки ветрянок
различной формы и размеров. Плавная регулировка
замедления осуществляется изменением
хода сектора с помощью винта 3. Реле с
ветрянкой обычно применяется для получения
выдержки времени порядка 2—10 сек.
Наряду с торможением воздушной ветрянкой
может быть применено торможение вихревыми
токами, возникающими в металлических
деталях при их движении в магнитном поле.
С этой целью в реле рис. 1,а на место ветрянки
4 ставится изготовленный из меди или алюминия
диск или барабан, вращающийся в магнитном
поле постоянного магнита (или электромагнита).
При вращении изображенного на рис. 1,б
диска 6 в поле магнита 7 в диске возникают
вихревые токи. В результате взаимодействия
токов в диске с магнитным полем создается
тормозящее усилие.
В связи с тем, что при изменениях температуры
окружающей среды меняются проводимость
диска и величина магнитного потока, тормозящий
момент на оси диска будет зависеть от
температуры. Чтобы компенсировать влияние
температуры, в устройстве рис. 1,б установлен
магнитный шунт 8, изготовленный из сплава
с большим температурным коэффициентом
магнитной индукции. При изменении окружающей
температуры добавочный магнитный поток
шунта 8 также меняется, компенсируя влияние
изменения температуры.
В реле рис. 1,а на место ветрянки может
быть установлен также механический центробежный
тормоз, изображенный на рис. 1,в. С осью
9 связана втулка 10, на которой висят пластинчатые
пружины11. К концам пружин 11 прикреплены
колодки 12. При вращении оси 9 колодки 12
под действием центробежной силы прижимаются
к цилиндру 13, тормозя движение механизма.
Время срабатывания реле с торможением
движения якоря электромагнита зависит
от силы, действующей на якорь со
стороны обмотки
Реле времени с гидравлическим торможением
движения якоря. Принципы устройства таких
реле поясняет рис. 2. На рис. 2,а изображено
реле времени с масляным демпфером. В этом
реле якорь 1 связан с поршнем 4, который
может перемещаться в заполненном вязкой
жидкостью цилиндрическом сосуде 3. При
включении реле якорь втягивается внутрь
катушки, увлекая за собой поршень. При
этом пластинка 2 прикрывает отверстия
поршня и вязкая жидкость (масло) перетекает
из верхней части сосуда в нижнюю только
через щель между поршнем и цилиндром,
благодаря чему движение якоря реле замедляется.
При подходе к верхнему положению якорь
нажимает шток 5, замыкая исполнительные
контакты.
При выключении реле поршень с якорем стремятся опуститься вниз, пластинка 2 уже не прижимается к поршню, а находится во время движения во взвешенном состоянии, благодаря чему масло протекает по имеющим малое гидравлическое сопротивление отверстиям в поршне, и поршень быстро возвращается в исходное положение. Выдержку времени можно регулировать или изменением хода поршня, или подбором щели между поршнем и цилиндром, а также изменением вязкости жидкости. В рассматриваемых реле обычно применяют минеральные масла. Чтобы обеспечить надежную работу реле, выбирают масло, не образующее смолистых соединений.
Рис. 2. Реле времени с гидравлическим торможением движения якоря электромагнита. |
На рис. 2,б изображено
реле времени с несколько иным, чем у реле
рис. 2,а, принципом устройства. В реле рис.
2,б использовано прилипание двух гладких
металлических пластинок, смоченных вязкой
жидкостью. Чтобы эти пластинки разъединить,
нужно приложить определенный импульс
силы Ft. Поэтому при заданной силе F отрыв
пластинок произойдет через время t.
На рис. 2,б якорь 6 шарнирно связан с имеющей
шлифованную нижнюю поверхность пластинкой
7, которая свободно ложится на шлифованную
пластинку 8, закрепленную на дне цилиндра
9. Цилиндр 9 наполнен минеральным маслом
и закрыт крышкой 10, предохраняющей от
разбрызгивания масла.
При магнитном потоке, достаточном
для притяжения якоря реле, якорь
поднимается не мгновенно: затрачивается
некоторое время на нарушение
связи между шлифованными поверхностями
пластинок 7 и 8. Время выдержки изменяют
улучшением или ухудшением шлифовки
поверхностей прилипания.
Существенным недостатком реле времени
с гидравлическим торможением движущихся
органов является сильная зависимость
времени срабатывания от окружающей температуры.
Это объясняется тем, что изменение температуры
вызывает изменение вязкости масла. Разброс
значений выдержки времени при имеющих
место в действительности колебаниях
температуры среды составляет несколько
десятков процентов. Кроме того, на выдержку
времени оказывает влияние колебания
напряжения питания. Поэтому изображенные
на рис. 2,а и б реле времени могут применяться
лишь в таких схемах, где не требуется
точной выдержки времени.
Гидравлическое торможение поступательного
движения якоря электромагнита используется
также в реле времени с движущимся магнитопроводом.
Принцип действия этого реле основан на
следующих соображениях. Если в обычном
электромагнитном реле сделать сердечник
электромагнита свободно перемещающимся
внутри катушки и выдвинуть его в сторону,
противоположную плоскому якорю, то при
включении напряжения сердечник будет
втягиваться внутрь катушки. По мере втягивания
сердечника воздушный зазор магнитной
системы реле уменьшается, что приводит
к возрастанию магнитного потока. Когда
сердечник будет близок к верхнему положению,
магнитный поток системы станет достаточным
для того, чтобы притянуть якорь. Таким
образом, реле сработает с замедлением,
величина которого будет определяться
временем движения сердечника электромагнита.
Движение сердечника можно замедлить,
поместив его с малым зазором внутрь тонкостенной
трубки из немагнитного материала, наполненной
какой-либо жидкостью. Замедление срабатывания
такого реле будет зависеть от вязкости
жидкости и величины зазора между сердечником
и трубкой, через который проходит жидкость
при втягивании сердечника в катушку реле.
Конструкция реле времени, основанного
на изложенном принципе, приведена в разрезе
на рис. 3. Катушка 1 охватывает тонкостенную
часть изготовленной из
немагнитного материала трубки 4. Трубка
4 наполнена кремнийорганической жидкостью
и герметически закрыта винтовой пробкой.
Внутри трубки находятся клапан 2, сердечник
3 и подставка 5. Поперечные сечения изготовленные
из технически чистого железа клапана
2 и сердечника 3 изображены на рисунке
справа.
Когда на катушку реле подано напряжение,
клапан и сердечник намагничиваются и
сердечник начинает
втягиваться внутрь катушки, причем клапан
2 притягивается к сердечнику 5, закрывая
его осевой канал. Двигаясь вверх как одно
целое, клапан и сердечник перегоняют
жидкость по кольцевому зазору между сердечником
3 и трубкой 4 из полости над клапаном 2
в полость под сердечником 3. Так как гидравлическое
сопротивление этого зазора велико, то
сердечник поднимается медленно и реле
срабатывает с значительным замедлением.
При отключении реле сердечник опускается
быстро, так как жидкость приподнимает
сравнительно легкий клапан 2, открывая
себе свободный проход вверх через осевой
канал сердечника 3, имеющий малое гидравлическое
сопротивление. Клапан 2 лишь незначительно
отстает от сердечника, так как благодаря
двум фаскам также не представляет существенного
сопротивления перетеканию жидкости.
Чтобы устранить слипание клапана 2 и сердечника
3 после выключения тока в катушке реле,
на нижнем торце клапана 2 имеется немагнитная
прокладка толщиной 0,1—0,3 мм.
|
Подставка 5 выполнена
из немагнитного материала. Она определяет
длину хода сердечника и, следовательно,
время срабатывания реле. Применяя
подставки различной длины, можно
изменять выдержку времени в пределах
от 30 сек до 5 мин. В этом диапазоне
времени срабатывания возвращение
сердечника в исходное положение
происходит за время 5—25 сек.
Реле с движущимся магнитопроводом предназначено
для работы в вертикальном положении,
в которое оно устанавливается по уровню
с точностью до 5°. Сильное влияние на величину
выдержки времени оказывают колебания
напряжения питания и температуры окружающей
среды. Например, в одном из исполнений
этого реле при колебаниях напряжения
питания от —10 до +15% выдержка времени
менялась от —20 до +50%.
|
В реле, предназначенном
для работы при температуре +25°С,колебания
температуры в пределах от 0 до + 50°С
приводят к изменению выдержки времени
на 30%. Частые включения реле могут
приводить к нагреванию его, а
следовательно, и к изменению
выдержки времени.
Ртутное реле времени. Несколько своеобразно
устроено реле времени, в котором используется
замедленное перетекание
жидкости (ртути) через узкое отверстие
из одной части сосуда в другую.
Конструктивно это осуществляется следующим
образом. Стеклянная колбочка 1 (рис. 4)
разделена перегородкой на две полости.
Обе полости сообщаются между собой трубкой
3, имеющей узкий участок 4. В правой части
колбочки находится ртуть, в левой — впаянные
в стекло контакты 5. Стеклянная колбочка
механически связана с якорем электромагнита,
не показанного на рисунке, так что при
срабатывании последнего колбочка с ртутью
переворачивается контактами вниз. При
переворачивании колбы ртуть постепенно
переливается через узкое отверстие соединительной
трубки в полость, где находятся контакты,
и через некоторое время замыкает их. Скорость
перетекания ртути, а следовательно, и
выдержка времени зависят от угла наклона
колбы, что и используется для регулирования
выдержки времени. Начальное положение
колбочки фиксируется по уровню, что является
недостатком реле этого типа.
Пневматическоереле времени. В принципе
замедлить движение якоря электромагнита
можно путем применения воздушного демпфера,
подобного тому, который применяется в
реле времени с масляным демпфером (рис.
2,а). Однако вследствие малой вязкости
воздуха при этом необходимо обеспечить
очень малый зазор между поршнем и стенкой
цилиндра. Вследствие трудностей изготовления
воздушные демпферы в реле времени применяются
очень редко.
Обычно применяют конструкции, в которых
имеется эластичная камера, соединенная
с окружающим воздухом узким отверстием.
При срабатывании или отпускании электромагнита
камера растягивается или сдавливается,
благодаря чему в ней создается разрежение
или избыточное давление. Выравнивание
давлений внутри и снаружи камеры происходит
постепенно, что и используется для получения
выдержки времени.
Принцип устройства пневматического реле
времени с эластичной камерой поясняет
схема рис. 5. При подаче напряжения на
обмотку 2 электромагнита якорь 3 втягивается,
сжимая возвратную пружину 1 и растягивая
резиновую мембрану 5. При этом увеличивается
объем камеры6и в ней создается разрежение,
благодаря чему открывается клапан 12 и
камера 6 заполняется воздухом. Когда давления
снаружи и внутри камеры станут одинаковыми,
клапан 12 под действием своей пружины
закроется.
Рис. 5. Пневматическое реле времени. |
Выдержка времени
начинается с момента выключения
тока в обмотке электромагнита. При
этом якорь под действием возвратной
пружины 1 и растянутой резиновой
мембраны 5 стремится вернуться в
исходное положение и сжимает
воздух внутри камеры. Воздух из камеры6
может выходить лишь через малое
отверстие 8, благодаря чему движение
якоря замедляется. В конце хода
якоря он замыкает контакты 4. На место
контактов 4 иногда ставят путевой переключатель
мгновенного
действия. Благодаря этому разрывная мощность
исполнительных контактов может быть
довольно значительной, несмотря на медленное
движение якоря электромагнита.
Скорость перемещения якоря, а следовательно,
и выдержка времени зависят от величины
отверстия 8, которое можно регулировать
винтом 7.
Для защиты от содержащейся в воздухе
пыли пневматические реле времени обычно
снабжаются (фильтром 9, закрываемым крышкой
10, которая имеет отверстие 11 для прохода
воздуха.
Возможны различные исполнения пневматических
реле времени, в которых выдержка времени
получается как при отпускании, так и при
втягивании якоря электромагнита за счет
создания либо разрежения, либо избыточного
давления в рабочей камере.
С помощью пневматического реле времени
можно получить замедление от десятых
долей секунды до нескольких минут. Колебания
выдержки времени составляют 8—16%.
Пневматические реле времени применяются
в промышленной автоматике чаще других
типов реле времени с замедлением движения
якоря электромагнита.
1.2.РЕЛЕ ВРЕМЕНИ С ЧАСОВЫМИ МЕХАНИЗМАМИ
Для получения выдержки
времени могут применяться
Для получения выдержки времени порядка
нескольких секунд обычно применяются
спусковые устройства анкерного типа.
Спусковой механизм состоит из анкерной
шестерни 1 и анкерной скобы 4 (рис. 6). Период
колебаний анкерной скобы 4 зависит от
величины приложенного к анкерной шестерне
1 усилия и от момента инерции анкера.Такие
системы не имеют собственных определенных
колебаний, в силу чего принципиально
не могут дать высокой точности. Число
колебаний в них определяется в основном
силой удара зуба шестерни об анкер.
Реле времени со спусковыми механизмами
широко применяются в схемах релейной
защиты и автоматики. Поэтому устройство
этих реле рассмотрим на примерах изготовляемых
промышленностью образцов.
На рис. 6 показано устройство часового механизма реле времени ЭВ-180. На рисунке изображен момент, когда палец анкерной скобы 7а вошел между зубьями анкерной шестерни 1 и остановил ее. При этом палец 7а сам получает удар, благодаря чему анкерная скоба 4 поворачивается вокруг своей оси, выводя палец 7а из зубьев анкерной шестерни. Во время поворота анкера шестерня 1 и связанный с ней механизм свободно
|
поворачиваются до тех пор, пока палец 7б анкерной скобы не войдет между зубьями шестерни 1 и не остановит ее. При этом анкер 4 снова получает удар и снова поворачивается в обратную сторону. Таким образом, движение анкерной шестерни 1 будет происходить с остановками. Скорость ее движения можно регулировать изменением положения грузиков 5 на коромысле 6 анкерной скобы. При удалении грузиков от оси вращения анкера скорость вращения шестерни 1 уменьшается (выдержка времени увеличивается).
Для того чтобы
обеспечить быстрый возврат ведущего
механизма в исходное положение,
анкерная шестерня 1 связана с ведущей
шестерней не жестко, а посредством
храпового устройства. При рабочем
ходе ведущая шестерня вращается
в направлении, указанном на рис.
6.стрелкой. Ее вращение передается на
трибку 8, с которой жестко связана храповая
шестерня 2 с косыми зубьями. При рабочем
ходе зубья храповой шестерни зацепляют
за выступ храповой пружины 3, укрепленной
на анкерной шестерне 1, и шестерня 1 вращается.
При возврате механизма в исходное положение
ведущая шестерня, трибка 8 и храповая
шестерня 2 вращаются в обратном направлении.
Так как храповая шестерня 2 свободно сидит
на своей оси, а зубья ее скользят скошенной
поверхностью по выступу храповой пружины
3, не зацепляясь за него, то анкерная шестерня
1 остается неподвижной и не препятствует
быстрому возврату ведущего механизма
в исходное положение.
Ведущий механизм описанного устройства
состоит обычно из электромагнита, взводящего
пружину, и набора шестерен. Одна из осей
ведущего механизма связана с подвижным
исполнительным контактом. Второй контакт
укрепляется неподвижно. Изменением его
положения осуществляют регулировку выдержки
времени.
Если в рассмотренном ранее реле времени
рис. 1,а на место воздушной ветрянки 4 установить
анкерный механизм, то полученный прибор
выдержки времени можно рассматривать
как электромагнитное устройство с замедлением
движения якоря, который движется не непрерывно,
а с остановками. Однако при этом между
якорем и зубчатой передачей всегда ставят
пружину, с тем чтобы обеспечить стабильный
вращающий момент на оси анкерной шестерни.
Более того, в реле времени с часовыми
механизмами, от которых требуется повышенная
стабильность выдержки времени, часто
имеется собственная ведущая пружина,
и роль электромагнита сводится лишь к
ее освобождению при включении реле и
взведению при отключении реле. В качестве
примера такой системы рассмотрим устройство
реле времени серии ЭВ-1.
На рис. 7 реле времени ЭВ-1 изображено в
выключенном состоянии. Ведущая пружина
11 при этом растянута (заведена) и удерживается
в этом положении тем, что палец 9 упирается
в верхнюю часть якоря 3 электромагнита.
При появлении тока в обмотке электромагнита
1 якорь 3 втягивается, сжимая возвратную
пружину 4 и переключая рычагом 5 подвижный
контакт 6, который при этом размыкается
с неподвижным контактом 7 и замыкается
с неподвижным контактом 8 (без выдержки
времени). При втягивании якоря убирается
препятствие
на пути движения пальца 9 и жестко связанного
с ним сектора 10. Под действием ведущей
пружины 11 часовой механизм приходит в
движение. Благодаря такой конструкции
изменения напряжения питания не влияют
на период колебаний анкерного механизма.
|
Вращение зубчатого сектора
10 через шестерню 13 передается на валик
с укрепленным на нем подвижным
контактом 22. Одновременно при начале
движения валика происходит его сцепление
с шестерней 15 посредством фрикционного
механизма, устройство и работа которого
показаны на рис. 32,б и в. От шестерни
15 вращение передается через промежуточные
шестерни 16, 17,18 на
анкерный механизм, устройство которого
аналогично механизму, изображенному
на рис. 31 и отличается лишь отсутствием
храпового устройства, роль которого в
данном реле выполняет фрикционное сцепление
14.
При отпускании якоря электромагнита
возвратная пружина 4 растягивает ведущую
пружину часового механизма, возвращая
при этом подвижный контакт в исходное
положение. Фрикционное устройство при
этом проскальзывает (рис. 7,в).
Выдержка времени зависит от расстояния
между начальным положением подвижного
и неподвижных контактов и регулируется
изменением положения неподвижных контактов
23, которые можно перемещать относительно
шкалы 24. Технические данные реле ЭВ-1 приведены
в приложении I.
Кроме спусковых механизмов анкерного
типа, для получения выдержки времени
могут применяться механизмы с маятником,
имеющим собственные колебания. Эти механизмы
представляют собой обычные часы, снабженные
электромагнитным устройством для завода
ведущей пружины, контактами, положение
которых определяет выдержку времени,
и устройством, пускающим часы в ход при
получении управляющего сигнала. Точность
хода таких механизмов обычно значительно
выше, чем механизмов с анкерным спуском.
Системы с маятником применяются обычно
для получения значительных выдержек
времени.
1.3.МОТОРНЫЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
Получившие широкое
распространение моторные реле времени
применяются для получения
При замыкании контакта К синхронный двигатель
М с редуктором начинает вращаться. Одновременно
возбуждается сцепляющий магнит ЭМ и сцепляет
зубчатые колеса z1 и z2. На одной
оси с зубчатым колесом z1 закреплена
профильная шайба (кулачок) 5. Поэтому двигатель
начинает вращать профильную шайбу в направлении,
указанном стрелкой, натягивая при этом
пружину F2. Как только уступ выреза
профильной шайбы Sподойдет к выступу
рычага С, рычаг под действием пружины
F3 повернется, размыкая контакты
1—2, управляющие двигателем М, и замыкая
контакты 3—4.
|
управляющие внешней цепью. При размыкании контактов 1—2 синхронный двигатель М останавливается, и профильная шайба 5 остается в достигнутом положении до тех пор, пока пусковой контакт К замкнут. Если разомкнуть контакт К, то сцепляющий электромагнит отпустит якорь. Под действием пружины F1 колеса z1 и z2 расцепляются, в результате чего профильная шайба S под действием пружины F2 повернется назад к упору A. При этом контакты окажутся снова в исходном положении, и реле времени готово к новому включению. Положение упора А определяет время замедления, оно может быть изменено перестановкой упора.
|
Конструктивное
выполнение моторных реле времени может
быть различным. В качестве примера
рассмотрим устройство реле времени
типа ВС-10 (рис. 9).
В реле применен синхронный электродвигатель.
Вращение от двигателя 1 через редуктор
2 передается на шестерню, свободно сидящую
на оси. При поступлении сигнала на срабатывание
якорь сцепляющего электромагнита 4 притягивается
к сердечнику и своим рычагом сцепляет
диски 22: вращение передается через трибку
21 и шестерню 20 на главную ось 14. При этом
закручивается возвратная пружина 5. Вместе
с осью 14 вращаются диски с упорами 13. Когда
упор 13 подходит к кулачку 12, он поворачивает
кулачок, переключая контакты. Кулачки
устроены так, что при нажатии упора переключение
контактов происходит мгновенно. Упор
после поворота кулачка продолжает двигаться
дальше. Каждому контакту может быть задана
своя выдержка времени независимо от выдержки
других контактов.
\
После переключения всех контактов срабатывает
конечный выключатель18 и двигатель останавливается.
С прекращением сигнала рычаг якоря электромагнита
расцепляет диски 22. Под действием возвратной
пружины 5 реле возвращается в исходное
состояние. При этом упоры 13 поворачивают
кулачки 12 в положение, которое они имели
при обесточенном реле.
Для ослабления резких толчков и ударов
при возврате реле имеет центробежный
тормоз 6. Шестерня 20 через трибку 7 вращает
ось тормоза как при работе, так и при возврате
реле. Однако в первом случае вращение
медленное и торможения не происходит.
При возврате реле скорость вращения оси
14 может быть чрезмерно большой. В этом
случае происходит торможение за счет
трения тормозных грузов об обойму тормоза.
Точность выдержки времени в моторных
реле зависит от качества изготовления
деталей. Погрешность может достигать
10—15% от максимального значения выдержки
времени.Благодаря наличию большого количества
вращающихся деталей моторные реле времени
надежно работают обычно лишь в интервале
температур от 0 до +35° С. Очень низкая температура
окружающей среды ведет к загустеванию
смазки, а высокая — к ее испарению. Обе
эти причины могут вызвать отказ реле.
Кроме того, заедания подвижных деталей
возможны и при большом количестве пыли
в окружающем воздухе. Заедания могут
происходить также, за счет замерзания
попавшей в корпус реле влаги и коррозии
отдельных деталей. Поэтому для обеспечения
надежной работы моторных реле времени
необходимо поддерживать соответствующие
внешние условия.
2.Трансформаторы тока и их
погрешности. Требования к
Трансформаторы тока, питающие
РЗ, должны работать с определенной точностью
в пределах значений токов КЗ, на которые
РЗ должна реагировать. Эти токи, как правило,
превышают номинальные токи ТТ I1 ном,и,
следовательно, точная работа ТТ должна
обеспечиваться при первичных токах I1
>I1 ном.
На основании опыта эксплуатации
и теоретического анализа принято, что
для обеспечения правильной работы большинства
устройств РЗ погрешность в значении вторичного
тока ТТ не должна превышать 10%, а по углу
δ 7°.
Эти требования обеспечиваются, если полная
погрешность ТТ ε
≤ 10%, или, иначе говоря, если ток намагничивания
не превосходит 10% тока I1.
Исходными величинами для оценки погрешности
являются наибольший расчетный ток I1 расч max,
при котором для рассматриваемой защиты
требуется точная работа ТТ, и сопротивление
нагрузки Zн.
Нагрузка состоит из сопротивлений реле ZP
= RP + jXP,соединительных
проводов Rпи переходных
контактов Rп.к, которые
для упрощения суммируются арифметически:
Zн = ZP + Rп+ Rп.к.
Предельные значения I1 max
и соответствующие им допустимые Zн
из условия 10%-ной погрешности должны давать
заводы, изготавливающие ТТ. Предельные
значения I1 max обычно
даются в виде кратности этого тока по
отношению к номинальному первичному
току ТТ: К1 тах = I1 max/I1 ном.
Кроме РЗ ТТ питают измерительные приборы.
Точность работы ТТ, питающих измерительные
приборы, характеризуется классом точности,
а РЗ – предельной кратностью первичного
тока I10 = I1 max/I1 ном
и допустимой нагрузкой Zн.доп,
при которых гарантируется, что полная
погрешность ТТ е не превысит 10%. Погрешности
класса точности устанавливают, исходя
из условий точной работы измерительных
приборов в диапазоне токов нормальных
режимов, а погрешность при предельной
кратности тока К10и
нагрузке Zн.доп в соответствии
с требованиями, предъявляемыми РЗ.
2.1.Классы точности.
Для промышленных
установок изготавливаются ТТ классов
точности 0,5; 1; 3; 5; 10 и Р. Каждый класс
точности характеризуется определенной
погрешностью по току ΔI
и углу δ, установленной
ГОСТ 7746-68. Эти погрешности приведены в
табл.3.1, они обеспечиваются только при
первичных токах в пределах от 0,1 до 1,2
номинального, т.е. в диапазоне токов нагрузки,
контролируемых измерительными приборами.
Для РЗ изготавливаются ТТ класса 10Р с
ε ≤ 10% при токе номинальной предельной
кратности (К10)и ТТ
5Р повышенной точности с гарантированной
погрешностью ε = 5%
при тех же кратностях первичного тока.
Трансформаторы тока класса Р предназначены
для РЗ, и поэтому их погрешности при номинальных
токах не нормируются. Работа ТТ с погрешностью,
соответствующей классу, обеспечивается
при нагрузке вторичной обмотки, не выходящей
за пределы номинальной.
Номинальной нагрузкой
ТТ называется максимальная нагрузка,
при которой погрешность ТТ равна значению,
установленному для данного класса. Номинальную
нагрузку принято выражать в виде полной
мощности Sном, В •
А, при номинальном вторичном токе 5
или 1 А и cos φ = 0,8, или
в виде сопротивления нагрузки Zн.ном,
Ом, при котором мощность ТТ равна номинальной Sн.ном.
Номинальная мощность Shom
=U2I2ном,
при этом напряжение U2
= I2номZном.
Тогда