Реле струму РТ-80

Будова реле РТ - 80 показана на малюнку 26.6. (Прохорский А. А. " Электрические станции и подстанции". Москва, " Транспорт" 1972 стор 263-266)

Принцип роботи індукційної частини реле показан на малюнку 26.6а, взаємодія магнітних потоків показана на малюнку 26.6б, конструкція реле показана на малюнку 26.6в, умовне графічне позначення показано на малюнку 26.6г.

При нормальному режимі роботи захищаємого елементу диск реле починає обертатись коли струм досягне 20 – 30 % струму установки реле. При цьому струмі

реле не спрацює через недостатню швидкість обертання диску. Положення якоря 6 буде таким, як зображено на малюнку 26.6в, тому що ліва частина якоря важче правої.

Рис. 26.6 Реле ТР-80

Реле складається з: 1- скоба; 2 – виконуючи контакти; 3 – замикач; 4 – клеми приєднання обмотки реле до трансформатора струму; 5 – гвинт; 6 – якорь; 7 – секційна обмотка, виводи якої приєднанні до штепсельної стойки; 8 – штепсельна стойка; 9 – електромагніт; 10 – ста-лева планка; 11 – важиль; 12 – пружина; 13 – диск; 14 – постійний магніт; 15 – сегмент; 16 – черв´ як; 17 – рамка; 18 – палець; 19 – осі рамки; 20 – гвинт реулювання часу спрацювання. К - короткозамкнені витки, У – вказівник (указатель рос).

Коли по обмотці реле буде протікати струм, який дорівнюватиме струму спрацювання реле або більше , виникає обертовий момент такої величини, при якому дотична сила на ободі алюмінієвого диска зможе повернути рамку 17 по годинниковій стрілці (до нас), подолав натяжіння пружини 12. Через це черв´ як 16 і сегмент 15 ввійдуть в зачеплення. Сегмент почне пересуватись вгору і через деякий час, визначений положенням важиля 11, своїм пальцем 18 надавить на скобу 1, замикач 3 замкне контакти 2, подачі живлення на виконавчий елемент. Контакти 2 будуть в замкненому стані до тих пір доки не припиниться протікання струму спрацювання по обмотці реле. Одночасно з замиканням контактів 2 скоба 1 повертає механічний вказівник спрацювання, вмонтований в реле (на малюнку не показан). Щоб усунути розчеплення черв´ яка 16 з сегментом 15 через зменшення швидкості обертання диску внаслідок тертя між ними, в реле передбачена сталева планка 10, яка притягується потоками розсіювання до електромагніта 9 і створює додаткове зусилля для утримання черв´ яка і сегмента в стані зачеплення.

Після того як струм Ір< Ісп.р або зменшення Ір до величини струму повернення індукційної системи пружина 12 відтягує рамку 17 з диском 13, червяк 16 виходить із зачеплення з сегментом 15. Сегмент 15 опускається донизу на важиль 11. Весь меха-нізм реле разом з якорем 6 повертається у вихідий стан.

Струмом спрацювання реле називається мінімальний струм, при якому замикаються контакти 2, подачі живлення на виконавчий елемент, і спрацьовує механічний вказівник спрацювання реле. Струм спрацювання реле регулюється зміною кількості секцій 7 на штепсільній стойці 8 в межах Ісп.р = 2 – 10 А (чим більша кількість секцій включена, тим меньший струм спрацювання).

Затримка часу спрацювання регулюється зміною відстані між пальцем 18 і скобою 1 регулюючим гвинтом 20, а значення затримки показує вказівник У.Час спрацювання реле 0, 5 – 16 секунд.

Електромагнітна частина реле, спрацьовуюча миттєво як реле струму, складається з електромагніта 9 і якоря 6. При протіканні по обмотці реле струму в межах гранічно залежної характеристики, ця частина реле не працює (вона починає працювати тільки тоді, коли повітряний прошарок між правою частиною якоря 6 і електромагнітом 9 значно зменшується через піднімання лівої частини якоря). При величині струму, значно більшої струму гранично обмеженої характеристики, відбудеться миттєвє притягування якоря 6 до електромагніта 9. Контакти 2, подачі живлення на виконавчий елемент, замкнуться значно раніше, ніж палець 18 досягне скоби 1. Таке спрацювання реле називають відсічкою. Тому характеристику реле РТ – 80 називають гранично залежною. Характеристики спрацювання реле наведені на малюнку 26.6б. Таким чином електромагнітна частина реле може працювати або з індукційним елементом або самостійно, якби відсікая частину характеристики реле при великих струмах. Тому електромагнітний елемент діє з відсічкою. При цьому І_відс = (2 – 8) І _сп.р. Час спрацювання складає 0, 05 – 0, 1 секунди.

Реле РТ – 80 допускають кратність струму відсічки відносно до струму спрацювання реле в межах від 2 до 15.

Струм спрацювання відсічки регулюється зміною повітряного прошарку між електромагні-том 9 і правою частиною якоря 6 за допомогою гвинта 5.
Переваги реле:

- поєднання в одному реле незалежної витримки часу та мттєвогоспрацювання (відсічки);

- вбудований вказівник спрацювання;

- наявність потужних виконуючих контактів, що дозволяє виконувати захист без застосування додаткових реле;

- незначний час інерційного вибігу (не більше 0, 06 секунд).

- достатньо високий коефіцієнт повернення індукційної системи (К п = 0, 85).

Недоліки реле:

- недостатня чіткість роботи через складність взаємодії механічних частин;

- похибки в струмі спрацювання відсічки та можливість спрацювання відсічки від короткочасних імпульсів струмів;

- низький коефіцієнт повернення електромагнітної системи (Кп ≤ 0, 4).

 

Реле випускаються декількох видів, відрізняються виконанням контактної схеми. Коефі-цієнт зворотньої дії (повернення) реле РТ - 80 знаходиться в межах 0, 82 - 0, 85.

Налагодження індукційних реле РТ - 80 складне і потребує високої кваліфікації.

Індукційне реле струму типу РТ-80. (Б. Ю Липки " Электроснабжение промышленных предприятий и установок", Москва, Высшая школа, 1990, стр 269-270)

Будова реле РТ – 80 показана на малюнку 26.7а, характеристики спрацювання реле

показані на малюнку 26.7б.

Рис.26.7 Будов ата характеристика реле РТ-80

Реле РТ – 80 складається: 1 – упор; 2 – пружина повернення рамки; 3 – рамка; 4 – рам-ка; 5 – постійний магніт; 6 – диск; 7 – сегмент з пальцем; 8 – підшипники; 9 – контакти жив-лення виконавчого механізму; 10 – планка; 11 – якор; 12 – регулюючий гвинт; 13 – контакт-ний гвинт; 14 – електромагніт; 15 – ярмо електромагніта; 16– короткозамкнені витки; 17 –пружина повернення рамки; 18 – черв’як.

 

На рис. 26.8 приведений максимально-струмовий захист з незалежною характеристикою часу спрацювання на оперативному постійному струмові, яка використовується для захисту ліній і трансформаторів в мережах 3-35 кВ. Схема включають два струмові реле миттєвої дії КА1, КА2 типу РТ-40, одно реле часу КТ типу (ЭВ) і одне вказівне реле У типу РУ-21.

Рис.26.8.Схема максимально-струмового захисту на постійному оперативному струмові.

 

4.Вибір струмів та часу спрацювання максимально-струмового захисту.

Струм спрацювання пускових струмових реле вибираються так, щоб задовольнити наступні умови:

А) захист не спрацьовує при проходженні на захищаємій ділянці максимального струму навантаження;

Б) захист надійно діє при к.з. на захищаємій ділянці і коефіцієнт чутливості в кінці цієї ділянці не менше 1, 5;

В) захист діє при к.з. на суміжній ділянці і коефіцієнт чутливості в кінці цієї ділянці не менше 1, 2.

Для виконання першої умови струм спрацювання максимально-струмового захисту повинен визначатись:

І_спр.з.=(К_н. ∙ К_сз. ∙ І_н.макс /К_пов.;

де: К_н – коефіцієнт надійності, приймається 1, 1-1, 25;

К_сз = коефіцієнт само запуску, дорівнює 2-3 і враховує збільшення струму навантаження

при само запуску електродвигунів;

К_п = І_пов./І_спр.р.- коефіцієнт повернення, дорівнює 0, 8-0, 85;

І_н.макс. – максимальний струм навантаження.

Якщо К_сз невідомий, то рекомендується приймати струм спрацювання:

І_спр.з.= 4І_ном;

де: І_ном – номінальний струм захищаємого обладнання. Струм спрацювання, тобто уставка

пускових струмів реле:

І_спр.р =(К_н. ∙ К_сз. ∙ К_сх/ К_п) / (І_н.макс/_. К_т.стр.);

Виконання другої і третьої умови перевіряється по коефіцієнту чутливості в режимі, коли струми к.з мають мінімальні величини.

К_ч =І_к.з.мін/І_спр.з.;

При визначенні К_ч захисту (при включенні трансформаторів на різницю струмів двох фаз) І_к.з.мін приймається для двофазного к.з. (АВ або ВС, фаза В не має трансформатора струму) і через реле захисту проходить найменший струм.

Витримка часу максимально-струмового захисту із залежною та незалежною витримкою часу спрацювання вибирається по ступінчатому принципі, при якому кожний наступний захист в напрямку до джерела живлення має витримку часу більшу попередньої.

 

Рис.26.8. схема для вибору витримки часу максимально-струмового захисту.

Вибір витримку часу (рис.26.8) починається з віддалених від джерела живлення елементів - електродвигунів М1 та М2. Для них витримка часу приймається рівною нулю, тобто t₁=0. Щоб при пошкодженні одного з електродвигунів не відключався трансформатор ТV2, максимально-струмовий захист повинен мати витримку часу t₂ більшу, чим t₁, на величину селективності Δ t, тобто:

t_{2 =} t₁+ Δ t.

Аналогічно наступні витримку часу максимально-струмового захисту лінії Л, трансформатора ТV1 і генератора Г повинні бути:

t₃ = t₂+ Δ t;

t₄= t₃+ Δ t;

t₅ = t₄+ Δ t.

Величина селективності Δ t повинна бути такою, при якій захист на пошкодженій ділянці спрацює раніш, чим пройде витримка часу захисту на вищому порядку непошкодженої ділянки. Для цього враховується наступні складові:

Δ t = t_відк. + Δ t_р.в1+ Δ t_р.в2+ t_зап..

де: t_відк – час відключення вимикача від моменту подачі імпульсу на котушку відключення до

моменту гашення дуги на його контактах;

Δ t_р.в1, Δ t_р.в2 – похибки реле часу пошкодженого та наступного елементу захищаємої

мережі;

t_зап. – час запасу, враховує неточність регулювання захисту.

 

5.Вибір струмової відсічки.

Струмовою відсічкою називається максимально - струмовий захист з миттєвою дією або з витримкою часу. Для забезпечення селективності в межах зони дії струмова відсічка відстроюється від струмів короткого замикання на низькій стороні трансформатора, від пускових струмів електродвигунів, від струму короткого замикання в кінці лінії та на початку наступної ділянки. Характер зміни струму короткого замикання при віддаленні місця короткого замикання від джерела живлення показаний на рис.26.9.

Рис.26.9. Струмова відсічка.

Щоб струмова відсічка не спрацьовувала при пошкодженні на суміжній лінії, струм спрацювання реле повинен задовольняти умову:

І_спр.р≥ К_н. ∙ _. І_н.макс ∙ К_сх / К_т.стр.;

де: І_н.макс – максимальний струм короткого замикання в кінці захищаємої лінії або за

трансформатором;

К_н – коефіцієнт надійності (при виконанні відсічки за допомогою реле ЭТ-521 або РТ-40

приймається К_н =1, 2-1, 3; а при виконанні відсічки струмовими реле типу РТМ

К_н =1, 8-2).