Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Глава 1. Реле дифференциальных защит серий РНТ и ДЗТ10

Реле серий РИТ и ДЗТ10 предназначены для использова­ния в схемах дифференциальных защит (ДЗ) основного оборудова­ния Электрических станций и подстанций (генераторов, синхронных компенсаторов, силовых трансформаторов и автотрансформаторов, блоков генератор - трансформатор и генератор - автотрансформа­тор, электродвигателей, реакторов, сборных шин).

Реле РНТ566, РНТ566/2, ДЗТ11, ДЗТ11/2, ДЗТ11/3, ДЗТ11/4 предназначены для использования в схемах дифференциальных за­щит с номинальными токами трансформаторов тока 1 и 5 А с полу­чением тормозных характеристик от одной группы измерительных трансформаторов тока (ТТ), реле ДЗT13 и Д3Т14 — от трех и че­тырех групп ТТ соответственно; реле РНТ567 и РНТ567/2 пред­назначены для дифференциальной защиты шин, причем РНТ567 используется в схемах с номинальным вторичным током 5 А, а РНТ567/2 — в схемах с номинальным вторичным током 1 А; реле Д3T11/5 используется в схемах дифференциальных защит генера­торов.

Реле серии ДЗТ10 применяются в тех случаях, когда отстройка от периодической составляющей токов небаланса при внешних КЗ приводит к недопустимому загрублению дифференциальной защи­ты при выполнении ее на реле серий РНТ. Реле аналогичной кон­струкции МЗТ11 применяются для максимальной токовой защиты регулировочных автотрансформаторов.

1.1. Принцип действия и краткое описание реле серий РНТ и ДЗТ10

Дифференциальные защиты с реле серий РНТ и ДЗТ10 выполняются по схеме с циркулирующими токами. Их токи срабатыва­ния должны быть отстроены от токов небаланса переходных рёжимов при внешних КЗ, а также от бросков намагничивающего тока трансформаторов и автотрансформаторов. Указанные токи неба­ланса имеют несинусоидальную форму и содержат значительную апериодическую составляющую. Отстройка от них при требуемой чувствительности в рассматриваемых дифференциальных защитах осуществляется с помощью насыщающихся трансформаторов тока (НТТ) реле РНТ и ДЗТ. Апериодическая составляющая тока не­баланса насыщает сердечник НТТ и тем самым ухудшает условия трансформации между его первичной и вторичной обмотками, ав­томатически увеличивая первичный ток срабатывания.

Реле РНТ имеют отстройку от токов небаланса с апериодической составляющей, что оказывается необходимым в случаях, когда апе­риодическая составляющая частично поглощается трансформато­рами тока из-за значительной нагрузки на них. Указанная отстрой­ка осуществляется с помощью короткозамкнутого «контура. НТТ, частично ослабляющего действие периодической составляющей тока.

Отстройка реле РНТ от значительной при внешних КЗ перио­дической составляющей токов небаланса достигается увеличением тока срабатывания, что приводит к снижению чувствительности за­щиты. Более эффективно в таких случаях применение реле ДЗТ10 с магнитном торможением от токов внешних КЗ. В этом реле тор­мозной ток подмагничивает крайние стержни НТТ и тем самым ухудшает условия трансформации между первичной и вторичной обмотками, автоматически увеличивая ток срабатывания.

Реле дифференциальных защит серий РНТ и ДЗТ10 состоят из исполнительного органа, выполненного на базе электромагнитного реле РТ40, и насыщающегося трансформатора тока. Исполнитель­ный орган и НТТ смонтированы в общем прямоугольном корпусе, состоящем из цоколя и кожуха.

Магнитопровод НТТ выполнен трехстержневым; сечение его среднего стержня в 2 раза больше сечения крайних стержней.

У реле серии РНТ на среднем стержне магнитопровода НТТ размешены первичные обмотки, имеющие отводы, что позволяет выравнивать действия токов плеч дифференциальной защиты и осуществлять ступенчатое регулирование тока срабатывания. На среднем и правом стержнях магнитопровода НТТ (рис. 1) расположены обмотки W/кз и W//кз образующие с резистором Rкз замкнутый контур, который усиливает отстройку от переходных режимов с апериодической составляющей токов. Числа витков указанных обмоток выбраны в соотношении W/кз : W//кз= 1:2. Степень от­стройки от переходных режимов зависит от значения сопротивления резистора Rкз- Наибольшая степень отстройки будет при Rкз = 0. На левом стержне магнитопровода НТТ расположена вторичная об­мотка, в цепь которой включается обмотка исполнительного органа и регулируемый резистор Rш.

В левом стержне НТТ при срабатывании исполнительного орга­на индукция принята равной 1,2 Тл, а в среднем и правом стерж­нях — 0,4 Тл.

Поведение реле РНТ (величина его тока срабатывания) при пере­ходных режимах с апериодической составляющей косвенно оценива­ется по характеристикам относительного тока срабатывания, пред­ставленным на рис. 2. Эти характеристики имеют вид Iср.п/Iср = f(k), где Iср.п — периодическая составляющая тока срабатыва­ния реле при наличии апериодической составляющей; Iср — ток срабатывания реле при отсутствии апериодической составляющей; коэффициент смещения k= Iа/Iср.п. где Iа — апериодическая составляющая тока в реле.

Схема реле РНТ

 

Рис. 2. Характеристики относительного тока срабатывания реле РНТ при различных значениях Rкз: 1 - 0 Ом; 2 - 10 Ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема реле ДЗТ10

При заводских испытаниях реле РНТ эти характеристики сни­маются одновременным пропусканием по одинаковому числу витков первичных обмоток НТТ переменного синусоидального и постоян­ного тока, которым условно заменяют апериодическую составля­ющую.

Принцип действия реле серии ДЗТ10. В реле ДЗТ10 применен НТТ с магнитным торможением от токов внешних КЗ, что позволяет в условиях преобладания периодических токов небаланса уменьшить ток срабатывания и повысить чувствительность защи­ты по сравнению с реле РНТ.

У реле ДЗТ10 на среднем стержне магнитопровода НТТ так­же расположены первичные обмотки, выполняемые аналогично пер­вичным обмоткам реле РНТ.

На крайних стержнях магнитопровода (рис. 3) расположены ка­тушки тормозной и вторичной обмоток, имеющие равное число вит­ков. Обе катушки тормозной обмотки выполнены с ответвлениями, что позволяет ступенчато регулировать степень отстройки от периодической составляющей токов небаланса при внешних КЗ. Наи­большая степень отстройки будет при включении всех витков тор­мозной обмотки. Намотка тормозных обмоток выполнена таким образом, что при переключении ответвлений каждый стержень маг­нитопровода НТТ охватывается одинаковым числом витков тормоз­ной обмотки (рис. 4).

Вторичная обмотка шунти­руется регулируемым резисто­ром Rш. Исполнительный ор­ган подключен к части витков вторичной обмотки. Соедине­ние частей тормозной и вто­ричной обмоток НТТ выполне­но таким образом, что взаи­моиндукция между этими об­мотками отсутствует, а есть трансформаторная связь толь­ко между первичной и вторич­ной обмотками. Переключе­ние ответвлений первичных (РНТ, ДЗТ10) и тормозных (ДЗТ10) обмоток осуществля­ется с помощью штепсельных винтов. Цифры у гнезд на ко­лодках НТТ обозначают число витков.

При внешнем КЗ одно­временно с протеканием по первичной обмотке НТТ пе­риодического тока небаланса тормозная обмотка обтекается полным током одного из плеч защиты. Ток первичной обмотки (рабочий ток) W1создает в сер­дечнике НТТ рабочий магнитный поток Фр, направляющийся из среднего в крайние стержни (см. рис. 3).

Этот магнитный поток наводит в обеих частях вторичной обмот­ки W2равные по величине и по фазе ЭДС, которые складываются и вызывают ток в исполнительном органе.

При протекании тока в тормозной обмотке WTсоз­дается тормозной магнит­ный поток Фт, протекающий только по крайним стерж­ням. Поток Фт наводит в частях; вторичной обмотки WiЭДС, равные по вели­чине и противоположные по направлению. Поэтому результирующая ЭДС во вторичной обмотке от дей­ствия тормозного тока равна нулю. Однако тормозной ток, подмагничивая крайние стержни НТТ, увеличивает магнитное сопротивление рабочему потоку, ухудшая условия трансформации между первичной и вто­ричной обмотками, и тем самым увеличивает ток срабатывания — термозит срабатывание реле.

Поведение реле ДЗ10 оценивается по тормозным характеристикам (рис. 5), представляющим собой зависимость МДС срабаты­вания реле Fcp от тормозной МДС Fr. Эти характеристи­ки зависят от угла сдвиги фаз между тормозным и рабочий тока­ми. Торможение наиболее эффективно при угле между векторами током рабочей и тормозной обмоток в диапазоне 0 ±30°, а наименее эффективно — в диапазоне 90 ± 30°.

Выбранные соотношения чисел витков рабочих и тормозных об­моток должны обеспечивать при внутренних КЗ преобладание рабочей МДС и, следовательно, надежное срабатывание реле. Поведе­ние защиты оценивается значением коэффициента торможения:

Коэффициент торможения

 

где WT, Wp— числа витков тормозной и рабочих (первичных) об­моток.

Поведение дифференциальных защит при внутренних КЗ ха­рактеризуется коэффициентом чувствительности. Коэффициент чувствительности дифференциальных защит — это отношение ми­нимального тока К5 в защищаемой сети к току, при котором сра­батывает реле. В соответствии с правилами устройства электро­установок этот коэффициент должен быть не менее 2.

У реле серий РНТ и Д3HQ вследствие насыщения стали от­сутствует пропорциональность между током первичной цепи ЙТТ и током в исполнительном органе. Поэтому надежность действия реле оценивается коэффициентом надежности, представляющим собой отношение тока в исполнительном органе к току его срабаты­вания при кратности входного тока реле по отношению к току его срабатывания, равной 2 и 5.

По данным завода-изготовителя коэффициент надежности дол­жен быть не менее 1,2 при 2-кратном и не менее 1,35 при 5-кратном токе срабатывания.

Для реле ДЗТ10 коэффициент надежности определяется при ко­эффициенте 'торможения ki= 0,35.

Основное технические данные реле серий РНТ и ДЗТ10

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить