Резистор R17 ограничивает ток, а резистор R18 - напряжение цепи база-эмиттер транзистора VT1. Диод VD6 защищает этот транзистор от перенапряжений в цепи эмиттер-коллектор при коммутации электромагнитного реле К1, а диод VD7 служит для обеспечения режима отсечки транзистора VT1 в режиме до срабатывания реле. Конденсаторы С1 и С4 предназначены для защиты реле от импульсных помех, а конденсатор СЗ для предотвращения кратковременного срабатывания выходного реле при включении оперативного напряжения.
Оперативное напряжение переменного тока подается на схему реле РСТ11, РСТ12 через выпрямительный мост V2 и балластный резистор R21. Конденсатор С8 предназначен для сглаживания выпрямленного напряжения.
Напряжение ±15 В для питания компараторов DA1 и DA.2 снимается со стабилитронов VD4 и VD5 и дополнительно сглаживается конденсаторами С5, С6, которые одновременно служат для защиты схемы peлe от импульсных помех. Резисторы R19, R20 являются балластными при стабилизации и сглаживании напряжения. Реле серий РСТ13, РСТ14 работают на постоянном напряжении оперативного тока. Диод VD8 в схеме (см. рис. 16) предназначен для защиты реле от ошибочного включения напряжения обратной полярности.
Регулирование уставок реле производится дискретно ступенями по 0,1 минимальной уставки диапазона, указанного в табл.2. Значение тока срабатывания на соответствующей уставке определяется по формуле
I = Iмин. ( 1 + N ),
где Iмин. - минимальная уставка по току диапазона уставок, выбранная по табл.2, N-сумма чисел на шкале уставок (0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6), около которых шлицы переключателей уставок SB1-SB3 установлены горизонтально. При этом контакты соответствующих переключателей разомкнуты, а резисторы R9-R13 введены в работу, что приводит к повышению порога срабатывания компаратора DA1. При необходимости ток срабатывания реле может быть подкорректирован с помощью переменного резистора R3, расположенного на лицевой стороне платы реле.
2.2. Реле переменного напряжении РСН14 - РСН17
Общая характеристика
Основные технические данные реле напряжения РСН14-РСН17 приведены в табл. 9.
Мощность, потребляемая реле на минимальной уставке при напряжении, равном напряжению срабатывания (Ucр ), и при номинальном напряжении (Uном), не превышает значений, указанных в табл. 10.
Размер цоколя реле 152x66 мм; высота - 181 мм, масса реле - 1.2 кг.
Принцип действия и устройство
Принципиальные схемы реле напряжения РСН14-РСН17 приведены на рис. 17, 18, 19 и 20.
Реле состоит из следующих частей: воспринимающей (промежуточный трансформатор TVl), преобразующей (выпрямительный мост VI, выход которого подключен к резистору R1), сравнивающей (пороговый элемент на операционном усилителе, интегрирующая RC-цепь и триггер Шмитта) и исполнительной (промежуточное реле К1, включенное в цепь коллектора транзистора VТl).
Положение переключателей уставок SB1-SB4 на схемах соответствует минимальной уставке по напряжению срабатывания реле. Числа над переключателями соответствуют числам на шкале уставок реле.
Взаимодействие элементов схемы статических реле напряжения аналогично взаимодействию элементов токовых реле. В настоящей главе приводятся особенности схем реле напряжения.
Регулирование уставок реле напряжения также производится дискретно ступенями по 0,1 от минимальной уставки диапазона, указанного в табл.4. Значение напряжения срабатывания на соответствующей уставке определяется по формуле
U=Uмин (1+N),
где Uмин - минимальная уставка диапазона, выбранная по техническим данным (см. табл. 9), N - сумма чисел на шкале уставок (0,1; 0,2; 0,4; 0,8), около которых шлицы переключателей уставок SB1-SB4 установлены горизонтально.
Таблица 9
Основные технические данные
Тип реле | Напряжение оперативного тока, В | Исполне-ние по контролю напряжения | Частота, Гц | Номинальное напряжение, В | Диапазон уставок, В | Максимальная погрешность, % |
РСН14-23 | -220 | Макси- | ||||
РСН15-23 | ~ 220 | мальное | 50 | |||
РСН16-23 | -220 | Мини- | ||||
РСН17-23 | ~ 220 | мальное | 30; | 12-30 | 5 | |
РСН14-50 | -220 | Макси- | 60 | 24-60 | ||
РСН15-50 | ~ 220 | мальное | 60 | |||
РСН16-50 | -220 | Мини- | ||||
PCHl7-50 | ~ 220 | мальное | ||||
PCHl4-23 | -220 | 50 | ||||
РСН15-25 | ~ 220 | Макси- | 100; | 15-37,5 | 10 | |
РСН14-52 | -220 | мальное | 60 | 200 | 30-75 | |
РСН15-52 | ~ 220 | |||||
PCH14-28 | -220 | Maкси- | 50 | 100; | ||
РСН5-28 | ~ 220 | мальное | 200 | |||
PCH 16-28 | -220 | Мини- | 50 | |||
PCH17-28 | ~ 220 | мальное | 40-100 | |||
PCH14-55 | -220 | Макси- | 100; | 80-200 | ||
PCH15-55 | ~220 | мальное | 60 | 200 | 5 | |
РСН16-55 | -220 | Мини- | ||||
PCH 17-55 | ~ 220 | мальное | ||||
PCH14-30 | -220 | 50 | ||||
PCH15-30 | ~220 | 120; | 50-125 | |||
PCH14-57 | -220 | Макси- | 60 | 240 | 100-250 | |
PCH15-57 | ~ 220 | мальное | ||||
PCH14-33 | -220 | |||||
PCH15-33 | ~220 | 50 | ||||
PCH16-33 | -220 | Мини- | ||||
PCH17-33 | ~220 | мальное | 200, | 80-200 | 10 | |
PCH14-5I9 | -220 | Макси- | 60 | 400 | 160-400 | |
PCH15-59 | ~220 | мальное | ||||
PCH16-59 | -220 | Мини- | 60 | |||
PCH17-59 | -220 | мальное |
Примечание. Большие значения номинальных напряжений и диапазонов уставок относятся к случаю подведения контролируемого напряжения к выводам реле 12-16, меньшие значения - к случаю использования выводов 14-16. Аналогично следует рассматривать величины, приведенные в табп.10.
Таблица 10
Мощность, потребляемая реле, В-А
Напряжение уставки, В | U=Uср | U=Uном |
12; 24 | 0,025; 0,05 . | 0,1; 0,2 |
15; 30 | 0,11;, 0,225 | 0,45; 0,9 |
40; 80 | 0,1; 0,2 . | 0,4; 0,8 |
50; 100 | 0,11;, 0,223 | 0,45; 0,9 |
80; 160 | ОЛ; 0,2 | 0,4; 0,8 |
Оперативное напряжение переменного тока подается на схему реле РСН15, PСH17 через выпрямительный мост V2 и балластный резистор R21. Конденсатор С8 предназначен для сглаживания выпрямленного напряжения.
Реле серий РСН14, РСН16 работают на постоянном напряжении оперативного тока. Диод VD8 предназначен для защиты схемы реле от ошибочного включения напряжения обратной полярности.
Реле типов РСН14-30 и PCH15-30, а также РСН14-57 и РСН13-57 имеют повышенный коэффициент возврата (не ниже 0,95). В схемах, этих реле, предусмотрен переменный резистор R13 для регулировки коэффициента возврата.
Реле минимального напряжения серий РСН16 и РСН17 отличаются от реле максимального напряжения полярностью включения операционного усилителя DA1 и диода VD2. При этом сигнал на срабатывание выходного реле формируется при снижении контролируемого напряжения до уровня напряжения уставки реле.
2.3. Реле постоянного напряжения РСН11, РСН12, РСН18
Общая характеристика
Реле серии PCH11 предназначены для применения в схемах контроля изоляции
цепей постоянного тока напряжением 220 В.
Реле серии РСН12 предназначены для контроля повышения уровня напряжения, а реле серии PСH18 - для контроля понижения уровня напряжения в цепях постоянного тока напряжением 220 В.
Напряжение оперативного тока peлe РСН11 переменное, 220 В. Напряжение оперативного тока в схемах реле РСН12, РСН18 не требуется.
Диапазон регулирования уставок реле PСH12, РСН18 от 180 до 245 . Регулировка уставок дискретная с минимальной ступенью 5 В. Реле РСН11 имеет следующие значения напряжения уставок 1,4; 3,2, 6,4; 16; 32 В.
Коэффициент возврата реле: PCH1l - не менее 0,8; РСН12 - не менее 0,95; РСН18 - не более 1,05.
Допустимые изменения контролируемого напряжения для реле РСН12 и РСН18 составляют 176-245 В, для реле РСН11 - до трехкратного значения от напряжений уставки. Допустимое изменение оперативного напряжения для реле РСН11 составляет 176-242 В.
Допустимо наличие пульсации с частотой 100 Гц и амплитудой до 6 % среднего значения контролируемого напряжения постоянного тока.
Реле изготавливают с основной погрешностью не более 5 %. Дополнительная погрешность реле по напряжению срабатывания при изменении температуры от -20 до +55 °С не превышает 10 % величины, определённой при температуре (20±5) °С и номинальном напряжении оперативного тока. Дополнительная погрешность реле РСН11 по напряжению срабатывания при изменении напряжения оперативного тока в диапазоне от 0,8 до 1,1 номинального и при изменении частоты от 50 до 60 Гц не превышает ±5 % величины, определенной при номинальном напряжении и частоте 50 Гц.
Время замыкания замыкающего контакта реле РСЬП1 и РСН12 при подаче напряжения, равного 1,2 напряжения срабатывания, не превышает 0,03 с.
Время замыкания размыкающего контакта реле РСН18 при снятии напряжения, равного 1,2 напряжения возврата, не превышает 0,05 с.
Мощность, потребляемая реле от источника контролируемого напряжения, при срабатывании не превышает: для реле РСН11-0,2 Вт, для реле PCH12 и РСН18 - 6,5 Вт. Мощность, потребляемая реле PCH11 от источника оперативного напряжения, не превышает 6,5 В-А.
Реле РСН 11 имеет один замыкающий контакт выходного промежуточного реле. Реле PCНl2 и РСН18 имеют один замыкающий и один размыкающий контакты
Принцип действия и устройство
Принципиальная схема реле РСН11 приведена на рис.2 1
Реагирующий орган реле двухполярного действия выполнен на операционных усилителях DA1 и DA2. Первый из усилителей обеспечивает фиксацию достижения контролируемым напряжением порога срабатывания и формирование сигнала большого уровня с полярностью, противоположной полярности входного сигнала. С помощью второго усилителя, включенного на выход моста VS3, в режиме срабатывания реле формируется положительный сигнал большого уровня, который является командой на срабатывание исполнительного органа.
Порог срабатывания реагирующего органа определяется входным током моста VS2, задаваемым резисторами R11-R15. При малых уровнях входного сигнала, когда ток R9 не превышает входной ток моста VS2, диоды моста открыты и разность потенциалов выводов 4, 10 усилителя DA1 близка к нулю. В этих условиях мост VS3 открыт током резисторов RI7 и R18, разность потенциалов между выводами 4 и 5 усилителя DA2 составляет примерно 1 В («+» на выводе 4), и на выходе 10 усилителя DA2 удерживается отрицательное напряжение значительного уровня.
При увеличении входного сигнала любой полярности, когда ток в цепи резистора R9 превышает по абсолютному значению ток входа моста VS2, происходит запирание двух диодов моста, напряжение на выходе усилителя DA1 резко возрастает, в цепи резистора Rl6 появляется ток, полярность которого определяется полярностью входного сигнала. При этом на выходе моста VS3, независимо от полярности тока резистора R16, появляется положительное напряжение, приводящее к переключению усилителя DA2. На выходе усилителя DA2 появляется положительный потенциал значительной величины, который является командой на срабатывание исполнительного органа.
Исполнительный орган включает в себя электронный ключ, выполненный с использованием транзистора VT1, в цепь коллектора которого включено электромеханическое реле К1. Питание исполнительного органа осуществляется нестабилизированным напряжением узла питания.
Регулирование уставок peлe производится с помощью делителя напряжения, собранного на резисторах Rl-R8.
В схеме предусмотрена возможность подстройки реле на равенство чувствительности к входным сигналам положительной и отрицательной полярности с помощью переменного резистора R13 и подстройки шкалы уставок с помощью переменного резистора R10. Обе подстройки могут производиться на любой из выбранных уставок.
Узел питания реле состоит из трансформатора TV1, выпрямителя VS1, сглаживающих конденсаторов С4, СЗ и диодного стабилизатора R22, VD5, VD6 и предназначен для формирования стабилизированного напряжения ±15 В, необходимого для работы реагирующего органа, и нестабилизированного напряжения 48 В, необходимого для pa6oты исполнительного органа.
Изменение уставок пo напряжению срабатывания выполняется с помощью штекера ХВ1, который устанавливается в одно из гнезд XS1-XS5. Значения напряжения уставок указаны на лицевой плате реле.
Принципиальная схема реле РСН12, РСН18 приведена на рис.21
Различие реле РСН12 и РСН18 заключается в исполнении для работы в режиме реле максимального или минимального напряжения соответственно. Схема реле состоит из узла стабилизации напряжения, реагирующего органа, исполнительного органа и узла регулирования уставок.
Узел стабилизации напряжения включает в себя резисторы R18, R19, диод VD6 и конденсатор С5, стабилизированное напряжение с которого, равное +15 В, подведено к операционному усилителю DA1, включенному по схеме компаратора. Порог переключения компаратора определяется опорным напряжением, заданным делителем напряжения; который выполнен на резисторах R7-R9, R11.
В положении до срабатывания реле, когда напряжение на входе реле меньше уровня срабатывания, напряжение на входе реагирующего органа (точка соединения конденсатора D2 и диода VD2) меньше опорного напряжения, на выходе реагирующего органа напряжение не превышает величины 1 В.
При увеличении входного напряжения реле до уровня, при котором входное напряжение реагирующего органа становится выше уровня опорного напряжения, происходит переключение компаратора, и на его выходе появляется напряжение, равное напряжению насыщения операционного усилителя, порядка +15 В, Этим напряжением открывается транзистор VТ1, и срабатывает электромеханическое реле К1, включенное в цепь его коллектора.
Регулирование уставок производится с помощью делителя напряжения, собранного на резисторах R1-R6, R10. Величина напряжения уставки определяется формулой
U = 180 + N
где N - сумма чисел (5; 10; 20; 40) на шкале уставок, возле которых шлицы кнопочных переключателей SB1-SB4 установлены горизонтально.
Резисторы R15, R16 и диод VD3 входят в состав элементов транзисторного ключа, управляющего выходным реле К1. Конденсаторы C2, С4 и С5 обеспечивают необходимую помехоустойчивость схемы реле. Диод VD4 защищает транзистор VT1 от перенапряжений. Диод VD2 защищает вход реагирующего органа от напряжений, превышающих уровень напряжения питания, а диод VD5 предназначен для защиты транзистора VT1 от ошибочного включения напряжения обратной полярности.
2.4. Техническое обслуживание статических реле тока и напряжения
Как отмечалось ранее, виды и периодичность технического обслуживания релейной аппаратуры установлены Правилами [1], а организация работ проводится в соответствии с типовой инструкцией [2].
Внешний осмотр реле проверки контактов и сопротивления изоляции проводятся так же, как для промежуточных реле и реле времени (см. раздел 1.6).
Аппаратура и приборы, необходимые для проверки и ремонта статических реле тока и напряжения:
- мегаомметр ни 1000 В;
- омметр на напряжение до 15 В;
- амперметр электромагнитной системы с приделами измерения на 1 и 5 А;
- измерительный трансформатор тока класса 1 точности 0,2 на ток 50/5 А;
- вольтметр электромагнитной системы на напряжение до 300 В класса точности 0,5;
- вольтметр магнитоэлектрической системы на напряжение до 300 В класса точности 0,5;
- вольтметр электронной или детекторной системы многопредельный с диапазонами от 3 до 300 В с внутренним сопротивлением порядка 20 мОм/В;
- осциллоскоп электронный с разверткой внешней или от сети;
- лабораторный автотрансформатор ЛАТР на 9 А и на 2 А;
- трансформатор ОСО-0,25 напряжением 220/12 В;
- реостат лабораторный 600-800 Ом на ток 0,6-0,8 А;
- реостат лабораторный 200-300 Ом на ток 1-2 А.
Для проверки реле могут быть использованы комплектные испытательные устройства УПЗ-2, У5053 и т. п.
Проверка параметров срабатывания реле может производиться в лабораторных условиях или на месте установки реле. Для этого используют комплектное испытательное устройство или отдельные приборы, соединенные по схемам, приведенным на рис.23
Контролируемый реле ток или напряжение подается по цепи рубильника Р1. Оперативное напряжение подводится по цепи рубильника Р2. В качестве автотрансформатора AJT использован лабораторный автотрансформатор ЛАТР1 или ОСО-0,25 на 220 В, 9 А. В цепях оперативного напряжения могут быть использованы автотрансформаторы на меньший ток. В качестве потенциометров R применяются высокоомные реостаты на 600-800 Ом. В качестве трансформатора Т применяется трансформатор ОСО-0,25 напряжением 220/12 В
Амперметр А и вольтметры В цепях контролируемого напряжения (V1) должны иметь класс точности 0,5. Kлacc точности вольтметров в цепях оперативного напряжения (V2) не нормируется.
Реостат R1 на ток 1-2А используется при проверке реле, имеющих малые токи срабатывания, для обеспечения плавности регулирования тока. Величину его сопротивления выбирают так, чтобы отсчет тока срабатывания и возврата осуществлялся во второй половине шкалы амперметра А. При проверке реле, имеющих большие токи срабатывания, реостат R1 из схемы исключается, амперметр включают через измерительный трансформатор тока класса точности 0,2, а в качестве трансформатора Т используют два трансформатора ОСО-0,25, обмотки высшего напряжения которых включены параллельно, а обмотки низшего напряжения - последовательно.
Вольтметры V1 тоже выбирают так, чтобы отсчет параметров срабатывания производился во второй половине шкалы.
Рекомендуется следующая последовательность проверки параметров срабатывания статических реле тока и напряжения.
С помощью кнопочных переключателей на рели выставляются заданные уставки. Сумма чисел на шкале реле, соответствующая заданной уставке, определяется следующими выражениями:
для реле серий РСТ11-РСТ14
где Iуст - заданный ток уставки реле; 1мин -минимальная уставка по току диапазона уставок, выбирается по табл.2;
для реле серий РСН14 - РСН17
где Uуст - заданное напряжение уставки реле;
Uмин - минимальная уставка по напряжению диапазона уставок,
для реле РСН12, РСН18
N = Uуст. – 180
Число N набирается кнопочными переключателями на шкале реле поворотом их головок так; чтобы шлицы занимали горизонтальное положение.
Уставка реле контроля изоляции РСН11 выставляется непосредственно в вольтах с помощью штекера ХВ1.
К проверяемому реле сначала подводят оперативное напряжение номинальной величины 220В и производят измерение тока или напряжения срабатывания и возврата реле. При необходимости величину тока (напряжения) срабатывания корректируют кнопочными переключателями. Вычисляют коэффициент возврата, величина которого не должна быть ниже 0,9 для реле максимального тока и напряжения, и не выше 1,1 - для реле минимального напряжения. Нормы на коэффициент возврата для реле напряжения постоянного тока приведены в разделе 2.3.
Проверяется работоспособность реле при пониженном на 20 % напряжении оперативного тока. Производится испытание реле трех-, четырехкратным включением повышенного значения контролируемого параметра. Для токовых реле это десятикратный ток заданной уставки, для реле напряжения - 110 % номинального напряжения.
Реле считается исправным, если после проведения таких испытаний параметры срабатывания не изменились.
При проверке биполярных реле серии РСН11 измерение параметров срабатывания производите при прямой и обратной полярности контролируемого напряжения. Допустимое расхождение напряжений срабатывания при разной полярности составляет 10 %. Для установки срабатывания, равного для обеих полярностей чувствительности, в схеме реле предусмотрен переменный резистор R13. Для точной подстройки параметров срабатывания предусмотрен резистор R10. В схемах реле серий РСТ и РСН эти резисторы имеют обозначение R3. Пользоваться ими следует только в необходимых случаях. После подстройки необходимо восстановить лаковое покрытие подвижной части резистора с помощью нитроэмали, с тем, чтобы исключить возможность самопроизвольной расстройки. Результаты проведенных проверок заносят в протокол.
Профилактическое восстановление статического реле производится при необходимости. Они сводится к отысканию и замене поврежденного элемента схемы с последующей проверкой восстановленного реле.
Если визуальным осмотром обнаружить поврежденный элемент схемы не удается, то следует проверить напряжения в контрольных точках реле ХР и сравнить их с данными, приведенными и табл. 11. Это примерные значения напряжений в контрольных точках, значения которых для разных реле могут отличаться на 10-15 %. Измерения производятся электронным вольтметром, параллельно которому подключён осциллоскоп.
В схемах реле РСТ11-РСТ14 и PCH14-PСH17 замеры напряжений производятся относительно нулевого потенциала схемы, это, например, точка соединения конденсаторов С1 и С2..На первой контрольной точке ХР1 измеряется напряжение на выходе компаратора DA1. В положении реле до срабатывания это напряжение постоянное. В положении после срабатывания оно приобретает периодический характер с прямоугольной формой полуволн и равными по величине амплитудами.
Во второй контрольной точке ХР2 измеряется напряжение, которое управляет компаратором DA2, в положении реле после срабатывания это напряжение имеет небольшое отрицательное значение с периодической огибающей.
В третьей контрольной точке XР3 измеряется напряжение выхода компаратора DA2, которое имеет либо отрицательное, либо положительное значение.
В схеме реле РСН 11 напряжение выхода компаратора DA2 измеряется на первой контрольной точке. На второй и третьей контрольных точках измеряется положительное и отрицательное оперативное напряжение. На четвёртой контрольной точке измеряется разность между нестабилизированным (48 В) и стабилизированным (15В) выпрямленным напряжением. Измерения производятся относительно клеммы реле 16.
В схемах реле РСН12, РСН18 измерения производятся относительно клеммы реле 22. Оперативное напряжение - на первой контрольной точке. Выходное напряжение компаратора - на второй. На третьей - напряжение цепи управления выходным реле.
При отыскании поврежденного элемента может возникнуть необходимость проверки выходного электромагнитного реле. Для этого при снятом со схемы реле оперативном и контролируемом напряжении подводят регулируемое напряжение постоянного тока непосредственно к обмотке электромагнитного реле. Для реле типа РСН11 напряжение срабатывания электромагнитного реле не должно превышать 27 В. Для реле серий РСТ11-РСТ14, РСН14-РСТ17, РСН12, РСН18 напряжение срабатывания выходного реле должно быть не более 66 В. Регулировка производится стопорным и упорным винтами якоря.
При поиске поврежденного элемента схемы удобно пользоваться методом сравнения проверяемого и исправного реле. Оба репе, одного типа с одинаковыми уставками, включают параллельно по цепи оперативного и контролируемого напряжения (по цепям тока - последовательно). Тем самым обеспечивается идентичность задаваемых режимов работы реле. В этих условиях производят измерения на обоих реле поочередно не только в контрольных точках, но и в любых других точках и сравнивают результаты измерений. Такой способ облегчает выявление неисправного элемента схемы. После замены поврежденного элемента производится проверка реле в полном объеме.
Таблица 11
Потенциалы в контрольных точках схем реле, В
Тип реле | Контрольные точки | Положение реле | |
до срабатывания | после срабатывания | ||
РСТ11-РСТ14 РСН14-РСП7 | ХР1 ХР2 ХРЗ | + 15 + 9 -15 | ±15 -3,5 + 1.5 |
РСН 11 | ХР1 ХР2 ХРЗ ХР4 | -15 + 15 -15 33 | + 15 + 15 -15 33 |
РСН 12 РСН 18 | ХР1 ХР2 Коллектор VT1 | 15 1,5 2 | 15 15 170 |
Глава 3. Реле тока дифференциальное РСТ15 (РСТ16)
Общая характеристика
Реле статическое токовое дифференциальной РСТ15 (PCTI6) предназначено для использования в схемах релейной защиты в качестве чувствительного органа дифференциальных защит, реагирующего на ток повреждения в пределах зоны действия дифференциальной защиты. Основные технические данные приведены в табл. 12.
Таблица 12
Тип реле | Номинальный переменный ток, А | Номинальная частота, Гц |
РСТ15-1-04 | 1 | 50 |
РСТ 15-5-04 | 5 | 50 |
РСТ16-1-04 | 1 | 60 |
РСТ 16-5-04 | 5 | 60 |
Основные технические данные
Оперативное напряжение - постоянное, 220 В. Допустимо его изменение в пределах от 176 до 242 В.
Ступенчатая шкала уставок пo току срабатывания в долях от номинального тока реле: 0,4; 0,5; 0,65; 0,9; 1,2 - при коэффициенте кратности шкалы реле К=1 и при числе витков обмотки трансреактора W1=20. Предусмотрена возможность дискретного увеличения уставок по току срабатывания в два раза при К=2.
Коэффициент возврата не менее 0,75. Основная погрешность реле на уставках не более 7,5% при К=1 и не более 10 % при К=2. Дополнительная погрешность по температуре в диапазоне от -20 °С до +55 °С не должна превышать ±15 % величины уставки при температуре (20 ± 5} °С и номинальном оперативном напряжении.
Коэффициент выравнивания реле (отношение тока срабатывания при произвольном числе витков к току срабатывания при числе витков дифференциальной обмотки равном 20 и отсутствии выравнивания) изменяется в пределах от 0,627 до 1,6. Ступень выравнивания (процентное отношение двух соседних значений токов срабатывания) при этом не более 7 %.
Реле отстроено от бросков тока намагничивания с апериодической составляющей и от трансформированных бросков с поглощенной апериодической составляющей и амплитудой, превышающей амплитуду синусоидального тока срабатывания в 6,6 раза, а также от бросков периодической составляющей с амплитудой, превышающей амплитуду синусоидального тока срабатывания в 2,5 раза.
Время срабатывания реле при трехкратном токе срабатывания не более 0,04 с,
Потребляемая мощность цепи контроля 2,0 В-А на фазу. Мощность, потребляемая цепью оперативного напряжения в номинальном режиме, не более 7 Вт. Длительно допустимый ток по цепям первичной обмотки - до 10 А, по уравнительной обмотке - до 5 А. Односекундная термическая стойкость реле 150 А.
Реле имеет один замыкающий контакт. Длительно допустимый ток контактов 2,5 А.
Отключающая способность контактов:
- в цепи постоянного тока от 24 до 250 В и постоянной времени индуктивной нагрузки не более 0,02 с - 30 Вт (но не более 1 А);
- в цепи переменного тока при cos j > 0,4 - до 250 В-А (но не более 2 А).
Ток при включении - 5 А на время не более 10 с. Замыкающие контакты обеспечивают не менее 100 включений постоянного тока до 20 А при напряжении до 250 В на время до 0,5 с.
Реле не срабатывает при снятии, подаче и кратковременных перерывах оперативного напряжения даже при наличии тока на входе до 0,25 от тока срабатывания,
Размер цоколя реле 152x132 мм, высота - 181 мм, масса реле - 1,5 кг.
Принцип действия и устройство
Реле содержит следующие основные узлы: трансреактор (дифференцирующее звено); выпрямительный мост; полосовой фильтр, пропускающий постоянную составляющую без усиления, усиливающий первую гармонику тока реле в 2,2 раза и ослабляющий вторую гармонику тока реле в 3 раза; компаратор; элемент задержки на срабатывание; выходное реле; элементы питания схемы.
Принципиальная схема реле приведена на рис.24.
В режиме замера броска тока намагничивания в индуктивностях первичной цепи ток в реле близок по форме к току однополупериодного выпрямителя, то есть резко несимметричен. Будучи выпрямленным, он сохраняет высокую скважность, характерную для однополупериодного выпрямления, его основная переменная составляющая имеет частоту 50 Гц. Фильтр увеличивает такую пульсацию, усиливая первую гармонику и пропуская постоянную составляющую без усиления. Компаратор успевает возвращаться каждый период, не позволяя сработать элементу выдержки времени и выходному реле. Чувствительность реле к току броска намагничивания резко снижена.
Синусоидальный ток проходит через трансреактор TAV1, сохраняя свою форму. Выпрямители VD1, VD2 превращают этот ток в постоянный, пульсирующий с частотой 100 Гц (ток двухполупериодного выпрямления). Фильтр снижает пульсацию, ослабляя вторую гармонику и пропуская без ослабления постоянную составляющую, которая вызывает устойчивое срабатывание компаратора, элемента выдержки времени и выходного реле. Чувствительность реле к синусоидальному току максимальна.
Обмотки W1, W2, W3 трансреактора TAV1 служат для выравнивания токов сторон защищаемого объекта. Обмотка W1 является основной, обмотки W, и W3 - уравнительными.
Трансреактор – трансформатор с воздушным зазором в сердечнике, напряжение на выходе трансреакгора с большой точностью соответствует производной от магнитодвижущей силы сердечника трансреакгора. Выпрямительный мост из диодов VD1, VD2 и резисторов Rl, R2 преобразует напряжение трансреактора и передает его на вход фильтра. Резистор R4 служит для подстройки уставок тока срабатывания. Конденсатор С1 предназначен для защиты от высокочастотных помех частотой выше 500 Гц. Варистор RU1 служит для защиты вторичной цепи от перенапряжения.
Напряжение с резистора R6 (R5, R6) подается на активный фильтр, собранный на резисторах R7-R10, конденсаторах С2, СЗ и операционном усилителе DA1. Типовая частотная характеристика фильтра приведена на рис. 25. Вход фильтра - точка ХР1, а выход фильтра - точка ХР2.
Одновходовый компаратор собран на операционном усилителе DA2. Порог срабатывания компаратора задается делителем R12, R18 и резисторами R13-R17. Напряжение фильтра подается на компаратор через резистор R11. Сумма токов через резисторы R13-R18 и R11, представляющая собой ток смещения, определяет порог чувствительности компаратора DA2. Как только потенциал в точке инверсного входа DA2 поменяет знак с плюса на минус, компаратор срабатывает, на его выходе минус 13-14 В мгновенно сменится на плюс 13-14 В, диод VD4 запрется, а емкость С5 начнет перезаряжаться через резистор R19 с минуса на плюс. Напряжение на выходе повторителя DA3 отслеживает потенциал конденсатора С5, отпирая транзистор VT1 и одновременно повышая надежность срабатывания компаратора. По достижении достаточного открытия VT1 выходное реле К1 срабатывает.
Расчет уставок реле
Расчет рабочих уставок производится в следующем порядке. Определяют число витков wock обмотки W, трансреактора TAV1 для плеча дифференциальной защиты с максимальным током срабатывания I1ср, путем деления МДС Fср, равной 50 А, на ток плеча I, с округлением полученного результата до ближайшего меньшего значения, соответствующего числу витков какого-либо из отводов обмотки W1.
Число витков основной обмотки трансреактора, соответствующее отводам:
Отвод W1 | 1 | 2 | 3 | 4 | К1 |
Wосн., витков | 12 | 16 | 20 | 25 | 30 |
Для определения числа витков трансреактора TAV1 , которое требуется включать в другие плечи дифференциальной защиты, необходимо воспользоваться условием постоянства МДС срабатывания
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
