Файл: Б.В. Соколов Реле направления мощности.pdf

18

установки реле. Этот факт может быть обусловлен:

-снижением напряжения Up;

-значением угла ϕp, при котором sin(α − ϕp) равен или близок к

нулю.

Практически в схемах НТЗ применяется включение РНМ по так называемой 90-градусной схеме сочетания токов и напряжений.

Название схемы (90-градусная) носит условный характер. В нем отражается величина угла ϕp между напряжением и током, подведенным к РНМ в симметричном трехфазном режиме при условии, что токи в фазах совпадают с одноименными фазными напряжениями.

Диаграммы работы РНМ типа РБМ-171 с углом максимальной чувствительности ϕмч= – 30°, включенного по 90-градусной схеме, показаны на рис. 11.

а)

б)

а) б)

Рис. 11. Векторные диаграммы токов и напряжений для реле мощности при 90-градусной схеме включения

Угол внутреннего сдвига этого реле α= 90° + ϕмч= 90° – 30° =60°. Мощность на зажимах такого реле равна Sp= kpUpIpcos(ϕp+30°). РНМ

включено на ток Ip = IA и напряжение Up = UBC.

На рис. 11,б изображена векторная диаграмма напряжений и тока IА при трехфазном КЗ на ЛЭП. Ток IА отстает от напряжения UA на угол ϕк. Вектор IА имеет два предельных положения: I′А – при КЗ за чисто реактивным сопротивлением Х, когда ϕк = 90°, I″А - при КЗ через дугу в на-

19

чале ЛЭП, когда ϕк ≈ 0°.

По найденным значениям ϕр определяют знак и значение мощности на входе РНМ. С этой целью строят диаграммы тока и напряжения на зажимах РНМ для рассматриваемого случая КЗ (рис.11,б). С этой целью на ней относительно Up для данного типа РНМ строят линию N1N2 (изменения знака мощности Sp) и линию М1М2 (максимальной мощности Sp). Проекция вектора IА на линию максимальной мощности, равная IA= sin(α- ϕр), характеризует значение и знак мощности.

При КЗ в зоне проекция вектора IА имеет положительный знак, а в случае КЗ вне зоны – отрицательный. Значение мощности на реле достигает максимума Sp max при ϕмч = – 30° (чему соответствует ϕк= 60°).

Из диаграммы и характеристики реле РНМ следует, что поведение реле направления мощности при трехфазном коротком замыкании в зоне и вне зоны будет правильным и значение Sp достаточным для его действия.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При проверке параметров РНМ производится:

-внешний осмотр;

-проверка (регулировка) механической части и контактов;

-регулировка (измерение) электрических параметров.

2.1. Проверка (регулировка) механической части и контактов

Снять кожух с реле, удалить пыль и грязь с деталей.

Проверить надежность паек, затяжку винтов и гаек, крепежные проводники и детали реле, исправность и состояние нижнего и верхнего подпятников и концов оси барабанчика. Вертикальный люфт подвижной системы не должен превышать 0,3…0,5 мм. Горизонтальный люфт зависит от диаметра камней подпятников.

Проверить ход барабанчика при полностью ослабленной пружине. Подвижная система отклоняется в крайнее положение (на 90°). Зазор между барабанчиком и полюсами должен быть равномерным и иметь вели-

чину 0,9…1,0 мм.

20

Отрегулировать взаимное положение подвижного и неподвижного контактов. Расстояние между ними должно быть 1,0…1,5 мм. Регулировка неподвижного контакта производится специальным винтом и поворотом колодки в отверстиях платы, имеющей предназначенные для этого прорези. Из-за малого зазора в магнитной цепи подвижная система реле подвержена значительной вибрации при большой кратности подведенной мощности.

2.2. Регулировка (измерение) электрических параметров

Проверка и регулировка электрических характеристик (параметров) реле производится при помощи специальных комплектов аппаратуры (У-5053) либо на лабораторном стенде. Схема стенда для проверки электрических параметров реле приведена на рис. 12.

2.2.1. Определение потребляемой мощности

Для определения мощности, потребляемой обмоткой напряжения, измеряют ток в ней при номинальном напряжении 100 В. Потребляемая мощность определяется по формуле Рн=UpIн.

Для определения мощности, потребляемой обмоткой тока, измеряют напряжение на ней при номинальном токе реле 5 или 1 А. Потребляемая мощность определяется аналогично по формуле Рт=IpIт. Полученные значения не должны отличаться более чем на 10-12% от паспортных данных реле.

2.2.2. Проверка и устранение “самохода”

Проверка и устранение “самохода” производится затяжкой возвратной пружины на рабочий угол, исключающий самопроизвольное движение подвижной системы в сторону замыкания контактов. Проверка производится в соответствии со схемой (рис. 9). Самоходом называется самопроизвольный ход подвижной системы, вызываемый только током или только напряжением. Вращающий момент при самоходе появляется в результате несимметрии магнитной системы и может быть направлен в сто-

21

рону замыкания контактов или в сторону их заклинивания. Он может менять знак при изменении величины тока или напряжения.

Вращающий момент самохода в сторону заклинивания “загрубляет” реле и может привести к отказу защиты. Вращающий момент самохода в сторону замыкания контактов может привести к ложному действию защиты. Поэтому он должен быть полностью устранен или уменьшен до величины, при которой затяжка возвратной пружины на рабочий угол исключает самоход подвижной системы в сторону замыкания контактов.

Устранение самохода, вызываемого током, должно производиться при токах в диапазоне от номинального тока реле до максимального тока КЗ, протекающего по защищаемому присоединению при КЗ на шинах подстанции, где установлена защита.

Устранение самохода, вызываемого напряжением, должно производиться при изменении напряжения в диапазоне 0…110 В.

Устранение вращающих моментов от самохода рекомендуется начинать с устранения самохода от тока. Значение тока при этом должно быть разным для защит от междуфазных КЗ и защит от замыкания на землю. В первом случае этот ток должен быть равен току КЗ в присоединении, на котором установлена проверяемая защита. Для защит от замыкания на землю этот ток должен быть равен току срабатывания наиболее чувстви тельной направленной защиты от замыкания на землю на проверяемом присоединении.

Проверку и устранение вращающего момента самохода производят при полностью ослабленной возвратной пружине реле. Самоход, вызываемый током, проверяют при замкнутой накоротко обмотке напряжения. Самоход, вызываемый напряжением, проверяют при разомкнутой токовой обмотке. Устранение вращающего момента самохода производят путем поворота стального сердечника вокруг своей оси. Для этого ключом (накидным, диамагнитным) ослабляют большую гайку, крепящую сердечник, настолько, чтобы его можно было повернуть на небольшой угол.

23

При проверке реле необходимо следить за температурой обмоток реле, не допуская их перегрева.

Если самоход, вызываемый током, не удается устранить указанным способом, то рекомендуется произвести незначительный сдвиг вправо или влево полюсов системы напряжения. С этой целью необходимо ослабить полюсные болты, сдвинуть полюсы и снова закрепить болты, следя за равномерностью зазора между барабанчиком и полюсами.

Устранение самохода путем сдвига полюсов является весьма ответственной операцией, и поэтому может выполняться лишь опытным, квалифицированным персоналом.

2.2.3. Проверка зоны действия

Проверить зоны действия, определить угол максимальной чувствительности и однополярные зажимы реле.

Проверку зоны действия реле производят (по схеме рис. 9) при рабочей затяжке возвратной пружины реле.

В реле серии РБМ нормальный заводской угол затяжки составляет 120°. В большинстве же реле этого типа, установленных в схемах защит, он колеблется от 90 до 180°.

При проверке зоны действия реле (при неизменных величинах тока и напряжения на реле) фазорегулятором ϕ изменяют угол сдвига между током и напряжением от 0 до 360° (затем в обратную сторону – от 360 до 0°). При этом измеряют величины углов, при которых реле замыкает и размыкает контакты.

Угол максимальной чувствительности реле определяют подсчетом или графически, как показано на рис. 5. Для этого на диаграмму наносят исходный вектор Up и линии замыкания (или размыкания) в соответствии с полученными результатами измерений.

Угол, в пределах которого срабатывает реле, делят пополам (проводят биссектрису). Биссектриса образует линию максимальных моментов, а угол между линией максимальных моментов и вектором Up образует угол максимальной чувствительности.

Если фазометр и реле соединены между собой правильно в отношении полярных зажимов, то при совпадении полученной зоны действия ре-