29) Принцип действия реле направления мощности

Индукционное реле направления мощности имеет две обмотки, размещенные на полюсах замкнутого стального магнитопровода 1. Одна из них, токовая (4) включается во вторичные цепи ТТ, и ток в ней (I_p) определяется вторичным током ТТ. Вторая — потенциальная (5) — подключается ко вторичной обмотке трансформатора напряжения (ТН), и ток в ней (I_H) пропорционален подведенному напряжению (U_H). Между полюсами расположен внутренний стальной сердечник 2 цилиндрической формы и алюминиевый ротор 3, имеющий форму стакана. На роторе укреплен контактный мостик 6. При направлении мощности КЗ от шин в линию этот мостик замыкает неподвижные выходные контакты 7 (реле срабатывает). Возврат реле происходит под воздействием противодействующей пружины 8.

Магнитные потоки, создаваемые катушками с соответствующими токами, сдвинуты в пространстве на угол 90°.

Взаимодействие потоков с токами, индуктированными ими в роторе, создает вращающий момент, который заставляет ротор поворачиваться. Если магнитные потоки имеют синусоидальную форму, то вращающий момент М_ВР ~ Ф_I × Ф_U × sinΨ. Здесь Ф_I и Ф_U — магнитные потоки, создаваемые токовой и потенциальной катушками соответственно; T — электрический угол между магнитными потоками Ф_I и Ф_U.

На 18 показана векторная диаграмма, поясняющая принцип действия реле. Приняты следующие обозначения: Í_pи Ú_H — векторы тока и напряжения, подведенных к реле; φ

р — угол между векторами Í_p и Ú_H, определяемый параметрами силовой электрической сети и схемой включения реле; Í_H — вектор тока в потенциальной катушке реле; α — угол между векторами Í_H и Ú_H (угол внутреннего сдвига), определяемый соотношением активного и реактивного сопротивлений цепи потенциальной катушки.

Учитывая, что Ф_I ~ I_p, Ф_U ~ I_H~ U_H, а Ψ = α — φ_р, можно получить:

M _BP = k_p × U_H × I_P × sin (α — φ_р).

Направленные защиты ставятся на линиях с двухсторонним питанием.На линиях с двухсторонним питанием используются:

1.     Токовые отсечки.

2.     Направленная максимальная защита.

3.     Продольная дифференциальная защита.

4.     Дистанционная защита.

5.     Высокочастотная защита.

Первая ступень защиты.

ТО без выдержки времени обладает селективностью на линиях с двусторонним питанием. Она используется в качестве пер­вой ступени токовой направленной защиты.

Вторая ступень защиты.

Токовая отсечка с выдержкой времени, которая ставится на линиях с односторонним питанием, также обладает селективностью и на линиях с двусторонним питанием.

Третья ступень защиты – максимальная токовая защита

Для селективного действия в сетях с двусторонним питанием МТЗ дополняется измерительным органом направления мощности КW. Такая защита называется   токовой  направленной.

Измерительные органы защиты.

1.     Максимальное реле тока – РТ-40.

2.     Реле направления мощности.

Защита реагирует не только на значение тока в защищаемом элементе, но и на его фазу относительно на­пряжения на шинах у места уста­новки защиты.

Селективное действие защиты обеспечивается соответствующим включением органа направления мощности и выбором выдержки времени.

При КЗ в т. К1 срабатывают измерительные органы защит А1,А2,А4

Для селективного отключения линии АБ согласовывают выдержки времени защит А1 и А4. 

При КЗ в т. К2 срабатывают измерительные органы защит А1,А3,А4.

Для селективного отключения линии БВ согласовывают выдержки времени защит А1 и А4.

 

Векторные диаграммы при замыкании в точке К1

2.5.2. Реле направления мощности. Релейная защита в распределительных электрических Б90 сетях

2.5.2. Реле направления мощности

Для того чтобы определить направление мощности, передаваемой по контролируемой электрической сети, в месте установки защиты используют специальное реле — реле направления мощности. Отечественная промышленность выпускает реле направления мощности двух видов: индукционные (серий РБМ-170 и РБМ-270) и микроэлектронные (типа РМ-11 и РМ-12) [3].

Индукционное реле направления мощности [2, 3] имеет две обмотки, размещенные на полюсах замкнутого стального магнитопровода 1 (рис. 2.17). Одна из них, токовая (4) включается во вторичные цепи ТТ, и ток в ней (I_p) определяется вторичным током ТТ. Вторая — потенциальная

(5) — подключается ко вторичной обмотке трансформатора напряжения (ТН), и ток в ней (I_H) пропорционален подведенному напряжению (U_H). Между полюсами расположен внутренний стальной сердечник 2 цилиндрической формы и алюминиевый ротор 3, имеющий форму стакана. На роторе укреплен контактный мостик 6. При направлении мощности КЗ от шин в линию этот мостик замыкает неподвижные выходные контакты 7 (реле срабатывает). Возврат реле происходит под воздействием противодействующей пружины 8.

Магнитные потоки, создаваемые катушками с соответствующими токами, сдвинуты в пространстве на угол 90°. Взаимодействие потоков с токами, индуктированными ими в роторе, создает вращающий момент, который заставляет ротор поворачиваться. Если магнитные потоки имеют синусоидальную форму, то вращающий момент М_ВР ~ Ф_I ? Ф_U ? sin?. Здесь Ф_I и Ф_U — магнитные потоки, создаваемые токовой и потенциальной катушками соответственно; T — электрический угол между магнитными потоками Ф_I и Ф_U.

На рис. 2.18 показана векторная диаграмма, поясняющая принцип действия реле. Приняты следующие обозначения: ?_p и ?_H — векторы тока и напряжения, подведенных к реле; ?_р — угол между векторами ?_p и ?_H, определяемый параметрами силовой электрической сети и схемой включения реле; ?_H — вектор тока в потенциальной катушке реле; ? — угол между векторами ?_H и ?_H (угол внутреннего сдвига), определяемый соотношением активного и реактивного сопротивлений цепи потенциальной катушки.

Учитывая, что Ф

I ~ I_p, Ф_U ~ I_H~ U_H, а ? = ? — ?_р, можно получить:

M_BP = k_p ? U_H ? I_P ? sin (? — ?_р).

В этом выражении k_p — постоянный коэффициент, определяемый параметрами реле, а U_H ? I_p ? sin (? ? ?_р) = S_p — мощность на зажимах реле. Следовательно, вращающий момент реле пропорционален мощности: M_BP = k

_p ? S_p, то есть реле реагирует на мощность.

Вращающий момент реле равен нулю, когда sin (? — ?_р) = 0. Отсюда следует, что M_BP = 0, если ?_р = ? при отставании и если ?_р = (? + 180°) при опережении вектором ?_p вектора ?_H. Линия, расположенная под этим углом к вектору ?_H, называется линией нулевых моментов или линией изменения знака момента [2, 3].

Угол ?_р между векторами ?_P и ?_H, при котором вращающий момент имеет максимальное значение, принято называть углом максимальной чувствительности ?_МЧ. Линия, расположенная к вектору

?_H под углом ?_МЧ, называется линией максимального момента.

Если внутренний угол ? = 0 (рис. 2.19, а), то вращающий момент M_BP = k_p ? U_H ? I_p ? sin (??_р) в реле пропорционален реактивной мощности, подведенной к реле (синусное реле или реле реактивной мощности). Эти реле выполняют так, что M_BP положителен, если угол ?_р < 0 (то есть M_BP = k_p ? U_H ? I_p ? sin ?_р

). Угол максимальной чувствительности для синусного реле ?_МЧ = 90°.

Если внутренний угол ? = 90° (рис. 2.19, б), то вращающий момент

M_BP = k_p ? U_H ? I_P ? sin (90 ? ?_р) = k_p ? U_H ? I_P ? cos ?_р

пропорционален активной мощности, подведенной к реле (косинусное реле или реле активной мощности). Для косинусного реле ?_МЧ = 0°.

В реле смешанного типа (см. рис. 2.18) угол а может иметь значения от 0° до 90°. У отечественных реле смешанного типа (РБМ-171, РБМ-271) угол а изменяется дискретно: ? = 45° (?_МЧ = 45°) или ? = 60° (?мч = 30°).

Срабатывание реле направления мощности происходит при выполнении условия:

M_BP ? М_ПР,

где М_ПР — противодействующий момент, который определяется силой противодействия возвратной пружины, трением в подшипниках реле и силой нажатия контактов при срабатывании реле.

Поскольку вращающий момент реле пропорционален подведенной к нему мощности, то реле срабатывает при определенном произведении U_H ? I_p. Минимальное значение мощности на зажимах реле, при котором оно срабатывает, принято называть мощностью срабатывания реле S_CP. Для большинства индукционных реле S_CP = (0,2 ? 4) B ? A.

Чувствительность реле оценивается по вольт-амперной характеристике, которая представляет собой зависимость напряжения срабатывания реле от тока (рис. 2.20, а), при неизменном угле между векторами ?_H и ?_p равном углу максимальной чувствительности [3].

Зависимость мощности срабатывания реле от угла между векторами ?_H и ?_p при неизменном токе принято называть угловой характеристикой реле (рис. 2.20, б) [2]. Она определяет зоны срабатывания и несрабатывания реле. Как видно, при углах, соответствующих изменению направления вращающего момента, мощность срабатывания возрастает и стремится к бесконечности. При ?_р = ?_МЧ мощность срабатывания реле имеет минимальное значение.

Принцип действия микроэлектронных статических реле направления мощности РМ-11 и РМ-12 основан на измерении длительности интервалов времени, при котором напряжение и ток, подведенные к реле, имеют одинаковый знак. Время совпадения знака сигналов измеряется в течение каждого полупериода и сравнивается с уставкой. При определенной продолжительности времени совпадения знаков сигналов реле срабатывает. Эти реле превосходят индукционные по многим основным характеристикам и широко используются в системах релейной защиты [3].

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Реле

Реле Реле – это прибор, который реагирует на дифференциацию каких-либо параметров установки и воздействует на исполнительный аппарат за счет местного источника.Разновидности реле1. Реле автоматики – устройство, которое реагирует на какое-либо определенное значение

Реле

Реле Реле (франц. relais) – вспомогательная часть электромагнитного телеграфного аппарата. Слабый гальванический ток, придя по проводу к станции, действует на Р., который замыкает уже местную гальваническую батарею; ток ее, более сильный, чем ток, пришедший к Р., действует на

Вар (единица мощности)

Вар (единица мощности) Вар, вольт-ампер реактивный, единица реактивной мощности переменного тока Q =UIsinj , где j — сдвиг фаз между током I и напряжением U в цепи синусоидального переменного тока (см. также Вольт-ампер ). В. обозначается вар или var. Различие в размерах В. и

6. Пневматические переключатели давления (реле уровня)

6. Пневматические переключатели давления (реле уровня) Важной деталью во всех моделях СМА является пневматический переключатель. Он служит для контроля уровня воды или моющего раствора в баке СМА, поэтому его часто называют датчиком, или реле уровня, или прессостатом, но

2.6.2. Расчет числа витков обмоток реле РНТ-565 и ДЗТ-11

2.6.2. Расчет числа витков обмоток реле РНТ-565 и ДЗТ-11 Определяется ток срабатывания реле для стороны ВН: Рассчитывается и округляется в меньшую сторону число витков уравнительной обмотки на стороне ВН (первой, см. рис. 2.26): где FCP — магнитодвижущая сила, необходимая для

Приложение 6 Параметры реле

Приложение 6 Параметры реле Таблица П6. 1 Таблица П6.2 Уставка электромагнитного элемента реле может устанавливаться в пределах (2–8) тока срабатывания индукционного элемента реле.Коэффициент возврата всех реле не менее 0,8.Мощность, потребляемая реле при токе уставки,

16.35. Ремонт скутера. Реле стартера — замена

16.35. Ремонт скутера. Реле стартера — замена СНЯТИЕДля демонтажа реле стартера необходимо сначала снять заднюю часть облицовки скутера (см. Облицовки — снятие и установка).1. Шестигранным ключом отворачиваем болт крепления реле стартера. 2. Снимаем с реле стартера

Направленное силовое реле индукционного типа

16 сентября 2021 г.

Эти реле могут управлять потоком энергии в указанном направлении. Направленное силовое реле работает по тому же принципу, что и реле мощности индукционного типа. Разница заключается в том, что в случае реле ватт-часов индукционного типа рабочий момент создается взаимодействием магнитных полей, создаваемых током в цепи через ТТ.

Но в реле направленной мощности рабочий крутящий момент создается взаимодействием полей, создаваемых как источниками напряжения, так и источниками тока в цепи, которую оно защищает. Реле срабатывает, когда ток превышает заданное заданное значение в заданном направлении. Давайте посмотрим на конструкцию и работу реле направления индукционного типа.

Конструкция направленного реле индукционного типа:

Принципиальная схема направленного силового реле показана на рисунке ниже. Он состоит из алюминиевого (металлического) диска, который свободно вращается между двумя электромагнитами. Центральное плечо верхнего электромагнита состоит из обмотки, называемой потенциальной катушкой. Потенциальная катушка подключена к напряжению системы через потенциальный трансформатор.

Нижний электромагнит имеет отдельную обмотку, называемую токовой катушкой, которая намагничивается пропорционально рабочему току. Он подключается последовательно с линией через трансформатор тока и через определенные промежутки времени отводится. Отводы подключены к мосту настройки штекера, чтобы получить требуемую настройку тока реле, которую можно выполнить, изменив количество витков катушки тока.

Крутящий момент контролируется спиральной пружиной. На диске имеется подвижный контакт, который соединяет два неподвижных контакта, когда диск поворачивается на заданный угол. Этот угол может быть настроен на любое значение (0-360°) и может быть установлен путь подвижного контакта. Следовательно, реле может быть назначено для любой настройки времени.

Работа направленного реле индукционного типа:

Два потока создаются двумя величинами для создания крутящего момента. Пусть два потока равны Φ ₁ и Φ ₂ . Ток в потенциальной катушке отстает от приложенного напряжения V почти на 90°. Следовательно, поток Φ ₁ , создаваемый потенциальной катушкой, также отстает от приложенного напряжения.

В то время как поток Φ ₂ , создаваемый токовой катушкой, будет находиться в фазе с линейным током. Крутящий момент, создаваемый на диске, возникает из-за взаимодействия вихревых токов с потоком, создаваемым потенциальной и токовой катушками, и называется движущим моментом. Крутящий момент определяется выражением

T ∝ Φ ₁ Φ ₂ sin α

Так как, Φ ₁ ∝ V, Φ _{2 90 022 ∝ I и α = 90° — θ}

T ∝ V I sin ( 90° — θ)

T ∝ V I cos θ (мощность в цепи)

диск реле. В нормальных условиях, т. е. когда в цепи нет обратного потока мощности.

Приводной момент и ограничивающий момент (создаваемый пружиной) на диске будут такими, что подвижный контакт на диске отвернется от неподвижного контакта и не замкнет цепь отключения. Следовательно, реле не работает.

Однако, когда рабочий ток в цепи меняется на противоположный, он меняет направление крутящего момента, создаваемого на диске. Диск начинает вращаться в обратном направлении, как только крутящий момент в обратном направлении становится достаточно большим. Это приводит к тому, что подвижный контакт замыкает неподвижный контакт, т. е. цепь отключения замыкается, и сигнал отключения для отключения цепи инициируется реле на автоматический выключатель.

Направленное реле максимального тока — конструкция, принцип работы и применение

15 сентября 2021 г.

Реле максимального тока срабатывает при протекании тока короткого замыкания в любом направлении, т. е. в прямом или обратном направлении. Чтобы обеспечить работу реле в прямом направлении, к реле максимального тока добавляется направленная функция путем добавления направленного реле к реле максимального тока, такое реле будет реагировать на поток неисправности в определенном направлении.

Принцип направленного реле максимального тока :

Направленное реле максимального тока работает по тому же принципу, что и реле максимального тока. Но в реле максимального тока крутящий момент создается за счет магнитных полей, создаваемых рабочим током цепи, подаваемым через трансформатор тока.

В то время как в случае направленного реле максимального тока крутящий момент создается за счет магнитных полей, создаваемых как рабочим током, так и напряжением цепи, к которой оно подключено для защиты. Реле срабатывает, когда ток превышает заданное заданное значение в заданном направлении.

Конструкция направленного реле максимального тока:

Принципиальная схема направленного реле максимального тока показана на рисунке ниже. Он состоит из двух релейных блоков, смонтированных в общем корпусе, а именно:

• Направленный релейный блок и
• Ненаправленный релейный блок или блок реле максимального тока.

Направленное реле:

Направленное реле в основном состоит из индукционного реле с двумя противоположными полюсами, на которые подается напряжение и ток. Потенциальная катушка на верхнем электромагните подключена к напряжению системы через трансформатор напряжения. Катушка на нижнем электромагните питается током цепи, подключенным через трансформатор тока.

Напряжение принимается как поляризационная величина, которая остается более или менее постоянной, когда другая величина, т. е. ток, претерпевает большие изменения фазового угла.

Два потока производятся двумя величинами для производства крутящего момента. Контакты направленного блока соединены последовательно с другой обмоткой над нижним магнитом ненаправленного или токового блока.

Блок ненаправленного реле или реле максимального тока:

Блок максимального тока может быть либо с экранированными полюсами, либо с ваттметром. Катушка, намотанная на верхний электромагнит блока максимального тока, имеет ответвления и подключена к току цепи через трансформатор тока.

Отводы подключены к мосту настройки штекера для получения требуемой настройки тока. Алюминиевый диск помещается между двумя магнитами, состоящими из подвижного контакта, который замыкает неподвижный контакт (контакты цепи отключения) после срабатывания блока реле направления.

Работа направленного реле максимальной токовой защиты:

В условиях неисправности ток неисправности протекает через токовую катушку реле, которая создает поток в нижнем магните направленного блока, в то время как ток в катушке напряжения создает другой поток в верхнем магнит направляющего устройства. Два потока создают положительный крутящий момент, который стремится закрыть контакт и привести в действие реле.

Это, в свою очередь, заставляет ток реле течь через обмотку над верхним магнитом блока максимального тока и, следовательно, создает магнитный поток в этом магните. Этот поток индуцирует всю ЭДС в обмотке над нижним магнитом МТЗ.

Поскольку эта обмотка представляет собой замкнутый контур, ЭДС индукции циркулирует по току, который, в свою очередь, создает другой поток. Два потока создают крутящий момент, который заставляет реле максимального тока отключать автоматический выключатель.

Понятно, что работой реле максимального тока управляет направленный блок. Следовательно, направляющий блок должен сработать первым, чтобы сработало реле максимального тока.

Применение направленного реле максимальной токовой защиты:

Реле с задержкой по времени — Электри…

Пожалуйста, включите JavaScript параллель кормушка. Ненаправленные реле A ₁ и B ₁ необходимы на передающем конце фидеров. Направление рабочих реле указано стрелками (↔). На приемном конце фидеров требуются направленные реле максимального тока. Реле А ₂ и B ₂ представляют собой направленные реле максимального тока. Направления работы этих реле указаны стрелкой ( ←). При неисправности F на фидере ток в фидере меняется на противоположный, что приводит к срабатыванию направленного реле A ₂ и отключению фидера. Таким образом, неисправный фидер изолируется от системы, а непрерывность питания сохраняется через исправный фидер.

Параллельная защита фидера. Как показано на рисунке ниже, для обеспечения селективности реле на шинах со стороны источника являются ненаправленными, а на шинах со стороны нагрузки используются направленные реле. Так как направленные реле должны срабатывать раньше ненаправленных, реле устанавливаются на более низкие настройки времени и тока.

Защита системы кольцевой сети. Схема защиты системы кольцевой сети показана на рисунке ниже. Реле на шинах источника (A ₁ , B ₁ .. F ₁ ) являются ненаправленными, поскольку реле могут не срабатывать при повреждениях вблизи источника, реле, связанные непосредственно с неисправным участком кольца, должны работать. Таким образом, для достижения этой дискриминации используются направленные реле (A ₂ , B ₂ … F ₂ ).

Защита от асинхронного хода для синхронных двигателей.

Направленная защита в сетях с симметричной нагрузкой, измерение активной и реактивной мощности в сетях с нейтралью и без нее.

Направленная защита от замыканий на землю — В этом типе реле катушка напряжения активируется остаточным напряжением, принцип действия реле, используемого в этой схеме, основан на остаточном токе. В нормальных условиях работы остаточный ток будет равен нулю. При возникновении неисправности дифференциальный ток будет иметь некоторое значение, и если этот ток превысит указанное значение, реле сработает.