Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

ИНДУКЦИОННЫЕ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ





Доверь свою работу кандидату наук!
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

а) Назначение и требования к реле

Реле направления мощности реагируют на значение и знак мощности, подведенной к их зажимам. Они используются в схе­мах защит как орган, определяющий по направлению (знаку)

мощности (протекающей по защищаемой линии), где произошло повреждение — на защищаемой линии или на других присоеди­нениях, отходящих от шин подстанции (рис. 2-34, а). В первом случае при к. з. в К1 мощность к. з. Sк1 направлена от шин в линию и реле направления мощности должно замыкать свои кон­такты, во втором при к, з. в К2мощность к. з. Sк2направлена к шинам, в этом случае реле не должно замыкать контакты.

Реле мощности имеет две обмотки: одна питается напряже­нием Uр, а другая — током сети Iр (рис. 2-34, б). Взаимодействие токов, проходящих по обмоткам, создает электромагнитный мо­мент, значение и знак которого зависят от напряжения Uр, тока Iр и угла сдвига φр между ними.

Реле направления мощности применяются в направленных защитах (см. гл. 7). Они должны обладать высокой чувствитель­ностью, так как при к. з. вблизи места установки защиты напря­жения Uррезко снижается, достигая в пределе нуля; при этом мощность, подводимая к реле,, оказывается очень малой и при недостаточной чувствительности реле может не сработать, т. е. может иметь «мертвую» зону.

Чувствительность реле оценивается минимальной мощностью, при которой реле замыкает свои контакты. Эта мощность назы­вается мощностью срабатывания и обозна­чается Sс. р.

Реле направления мощности выполняются мгновенными, по­скольку они могут применяться в защитах, работающих без выдержки времени. Собственное время реле направления мощ­ности должно быть минимальным, что особенно важно для реле, применяемых в схемах быстродействующих защит.

б) Конструкция и принципы действия индукционных реле мощности

Современные конструкции индукционных реле мощности вы­полняются с подвижной системой в виде цилиндрического ротора (рис. 2-35, а) [Л.12, 9|.

Реле имеет замкнутый магнитопровод 1 с выступаю­щими внутрь полюсами. Ме­жду полюсами установлен стальной цилиндр (сердеч­ник) 2, повышающий магнит­ную проницаемость между­полюсного пространства. Алюминиевый цилиндр (ро­тор) 3 может вращаться в зазоре между стальным сер­дечником и полюсами. При вращении ротора 3 происхо­дит замыкание контактов реле 6.  




Для возврата ротора и контактов в исходное положение предусматривается спиральная противодействующая пружина 7 (рис. 2-35,б).

Обмотка 4 питается напряжением Uр = Uc/nн, а обмотка 5 током Iр =Ic/nТ, где Uc и Ic – напряжение и ток сети (защищаемого элемента). Ток Iн= Uр/zн в обмотке 4 создает магнитный поток Фн (поляризующий).

Ток Iр , проходящий по обмотке 5, в свою очередь создает магнитный поток Фт (рабочий)*.

__________

* По аналогии с поляризованным реле, у которого рабочий магнитный поток может менять знак, а поляризующий имеет неизменное направление, обмотка напряжения и магнитный поток Фн в реле мощности называются поляризующими, а токовая обмотка и магнитный поток Фт — рабочими.

На рис. 2-36 изображена векторная диаграмма магнитных потоков Фн и Фт . За исходный для ее построения принимается вектор напряжения Uр. Ток Iн сдвинут по фазе относительно напряжения Uр на угол a, а ток Iр – на угол φр.

Угол a определяется индуктивным и активным сопротивлением обмотки 4, питаемой напряжением, и называется у г л о м в н у т р е н н е г о с д в и г а р е л е. Угол φр зависит от внешних параметров сети и схемы присоединения реле.

Магнитные потоки Фн и Фт изображены на диаграмме совпадающими с создающими их токами Iн и Iр.


Анализируя выражение (2-31), можно сделать следующие выводы:

1. Электромагнитный момент реле пропорционален мощно­сти SР на зажимах реле в направлен от оси опережающего маг­нитного потока к оси отстающего.

2. Знак электромагнитного момента реле определяется знаком sin (a — φp) и зависит от значения φр.

Синус, а следовательно, и Мэ положительны, когда угол ψ= a — φр находится в пределах от 0 до 180°, и отрицательны, если ψ меняется от 180 до 360°. Это иллюстрируется рис. 2-36, где зона отрицательных моментов заштрихована.

За положительное направление момента Мэ на рис. 2-35, б принято действие Мэ по часовой стрелке — на замыкание кон­тактов.

Незаштрихованная часть диаграммы на рис. 2-36 соответст­вует области положительных моментов, где Фт опережает Фн, а ψ и его синус имеют положительный знак.

Линия АВ, проходящая через углы a — φр = 0 и 180°, назы­вается линией изменения знаков момента. Она всегда расположена под углом a к вектору р, т. е. совпадает с направлением вектора Iн.

Из сказанного следует, что при Фт, опережающем поток Фн, момент Мэ положителен, а при отстающем — отрицателен.


Линия СD (перпендикулярная АВ) называется линией мак­симальных моментов Мэ. Проекция Iр на СD (рис. 2-36) равна Iр sin (a — φр) и при Iр и Uр= пост, характеризует зави­симость величины и знака момента Мэ от угла φр. Момент Мэ достигает максимума при a — φр = 90°, т. е. когда Iр опережает Iн на 90°. Угол φр, при котором Мэ достигает максимального зна­чения, называется углом максимальной чувст­вительности φм.ч. Так как углы aи φм.ч откладываются от вектора Uрв противоположные стороны, то их сумма, как это следует из рис. 2-36, — φм ч + a = 90°, откуда φм ч = a — 90°.

 

3. Реле не действует, если отсутствует напряжение или ток в реле или если


Последнее условие имеет место при φр=a и φр= a + 180°.

Таким образом, выражение (2-31) показывает, что рассмотрен­ная конструкция есть реле, реагирующее на величину и знак мощности.

в) Три типа реле мощности

Изменяя величину угла внутреннего сдвига реле a, можно получить три типа реле мощности, различающихся характером зависимости Мэ от φр, как это следует из выражения (2-3):

1. При a = 0

т. е. момент Мэ реле пропорционален реактивной мощности, измеренной на зажимах реле. Такие реле называются синус­ными, или реле реактивной мощности. Реле имеет максимальный вращающий момент при φр = 90°, при φр = 0 момент Мэ равен нулю. Зоны положительных и отрица­тельных вращающих моментов и линия изменения знака момен­тов реле (АВ) изображены на рис. 2-37, а.



2. При a = 90°

т. е. момент реле пропорционален активной мощности, подводимой к реле. Поэтому такие реле называются реле активной мощности, или косинусными. Диаграмма знаков момента данного типа реле изображена на рис. 2-37, б.

3. При промежуточном значении угла a =a1 где a1 отли­чается от 0, но меньше 90°,

Такое реле, реагирующее на некоторую долю активной и реак­тивной составляющих мощности, называется реле мощ­ности смешанного типа. Если выразить a через дополняющий его угол β, т. е. представить его как a= 90° — β, то выражение момента примет вид:

Этим выражением часто пользуются на практике. Зона отри­цательных и положительных моментов для реле смешанного типа показана на рис. 2-37, в. Каждый из трех рассмотренных типов реле мощности находит применение в схемах релейной защиты.

 

г) Основные характеристики реле мощности

Мощность срабатывания. Срабатывание реле происходит при условии, что электромагнитный момент Мэ преодолеет сопротивление пружины Мп и трения МТ. Наимень­шая мощность на зажимах реле, при кото­рой оно срабатывает, называется мощностью срабатывания Sс. р,

У современных индукционных реле на­правления мощности мощность срабатыва­ния при угле максимальной чувствитель­ности колеблется от 0,2 до 4 В·А.

Зависимость мощности срабатывания от тока Iр и угла φр принято оценивать ха­рактеристикой чувствительности и угловой характеристикой.

Характеристика чувствительности пред­ставляет собой зависимость Uс.р = f (Iр) при неизменном φр (рис. 2-38), где Uс.р — наименьшее напряжение, необходимое для действия реле (при данных значениях Iр и φр).

Обычно характеристика снимается при φр, равном углу максимальной чувствительности, т. е. для случая, когда sin (a - φр) = 1.

Теоретическая характеристика чувствитель­ности [см. формулу (2-31)] изображается гиперболой (кривая 1). В действительности же за счет насыщения стали магнитопровода при больших токах Iр напряжение Uс.ростается неизменным и кривая чувствительности идет параллельно оси токов (кривая 2).

Угловая характеристика представляет собой зависимость Uс.р =f(φр) при неизменном значении Iр. Эта зависимость может быть получена из выражения (2-31), если в него подставить над­лежащие значения Iр и a.

На рис. 2-39 показаны характеристики для реле смешанного типа с a = + 45°. Угловая характеристика (рис. 2-39, а) позволяет определить:

а) изменение чувствительности реле (характеризуемое величиной Uс.р) при разных значениях угла φр;

 

б) минимальную величину Uс.р мин и наиболее выгодную зону углов φр, в пределах которой Uс.р близко к Uс.р.мин;

в) при каких углах φр меняется знак электромагнитного момента и пре­делы углов φр, которым соответствуют положительные и отрицательные мо­менты (рис. 2-39, б).

Время действия реле мощности зави­сит от величины мощности на зажимах реле, характеризуемой отношением Sp/Sc.p. Характер этой зависимости приведен на рис. 2-40.

При мощностях Sp, близких к Sc.p, выдержки времени достаточно велики, и только при Sp / Sc.p ≥3÷4 реле работает с мини­мальным временем.

д) Полярность обмоток

Знак электромагнитного момента реле зависит от относитель­ного направления токов Iр и Iн в его обмотках (или их магнитных потоков). Условились изготовлять реле направления мощности так, что при одинаковом направлении токов в обмотках напря­жения и тока реле замыкает свои контакты (рис. 2-34). Одина­ковым называется направление тока в обеих обмотках от начала к концу обмотки или наоборот. Заводы, изготовляющие реле, указывают однополярные зажимы обмоток, отмечая их условным знаком. На рис. 2-34 начало обмоток отмечено точками.

Реле подключается к измерительным трансформаторам с уче­том полярности обмоток так, чтобы при к. з. в зоне защиты реле замыкало свои контакты.

Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой




Дата добавления: 2014-12-23; Просмотров: 1499; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:

  1. II.3.3. Основные направления денежно-кредитной политики
  2. VI.12. Перспективные направления развития туризма в Российских регионах
  3. Анализ использования производственной мощности предприятия
  4. Анализ критической точки применительно к проблемам мощности.
  5. Анализ направления моды
  6. Антропологические направления
  7. БРИЗАНТНЫЕ ВЕЩЕСТВА ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ.
  8. В XVII веке в европейской философии сформировались два направления: эмпирическое и рационали­стическое.
  9. В гидравлических передачах мощности механизмам судна наиболее широкое применение получили роторно-поршневые насосы.
  10. В государственном регулировании рынка ценных бумаг можно выделить три основных направления.
  11. В развитии институциональной теории выделяются три основных направления: старый институционализм, неоинституционализм и новая институциональная экономика.
  12. Валютная политика государства: понятие, инструменты, направления

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.031 сек.