Никитин К.И. Релейная защита систем электроснабжения. Конспект лекций

Подождите немного. Документ загружается.

100

Б1.2 Измерительное реле тока РТ-81

Максимальное реле [35] тока применяется в устройствах РЗ и противоаварий-

ной автоматики в качестве органа, реагирующего на повышение тока в контроли-

руемой цепи. Особенности реле следующие:

― универсальность – реализация отсечки и максимальной токовой защиты;

― возможность использования реле без специального оперативного питания в

схемах с дешунтированием катушек

отключения выключателя;

― совмещение функций реле тока (измеряет ток и выставляются уставки),

времени (имеется возможность задержки на срабатывание до 40 с и более), указа-

тельного (при срабатывании выпадает блинкер) и промежуточного (контакты мо-

гут коммутировать ток до 50 А с сопротивлением цепи Z = 1,5 Ом и до 150 А с

сопротивлением цепи Z = 1,5 Ом).

Назначение: РТ-81

― РТ-84 с контактами нормального исполнения (исполь-

зуются в цепях с постоянным оперативным питанием); РТ-85 ― РТ-86 с усилен-

ными контактами (используются в схемах с дешунтированием катушек отключе-

ния выключателя); РТ-91 ― для защиты асинхронных двигателей с тяжелыми

пусками с контактами нормального исполнения; РТ-95 ― для защиты асинхрон-

ных двигателей с

тяжелыми пусками с усиленными контактами.

Реле имеют времязависимые характеристики срабатывания (рис. Б3).

а б

Рисунок Б3. Характеристики за-

висимости времени срабатывания

t от кратности тока срабатывания

К для реле:

а) РТ-81/1, РТ-83/1 и РТ-85/1;

б) РТ-82/1, РТ-84/1 и РТ-86/1;

в) РТ-91 и РТ-95

101

Схема и внешний вид

Реле имеет индукционную и электромагнитную части (рис. Б4).

Рисунок Б4. Внешний вид реле РТ-81:

1 ― зубчатый сектор; 2 ― верхняя опора диска; 3 ― червяк; 4 ― фигурный ры-

чаг; 5 ― контактная колодка; 6 ― неподвижный контакт; 7 ― подвижный кон-

такт; 8 ― текстолитовая пластина; 9 ― якорь отсечки; 10 ― регулировочный

винт отсечки; 11 ― короткозамкнутый виток электромагнитной части; 12 ― ка-

тушка; 13 ― штепсельный

мостик; 14 ― штепсельный винт; 15 ― шунт магнито-

провода; 16 ― магнитопровод; 17 ― короткозамкнутые витки индукционной час-

ти; 18 ― алюминиевый диск; 19 ― скоба; 20 ― толкатель; 21 ― упор; 22 ― ниж-

няя опора диска; 23 ― упорный винт: 24 ― фасонный винт; 25 ― регулировоч-

ный винт пружины; 26 ― пружина; 27 ― постоянный магнит; 28 ― нижняя опора

рамки; 29 ―

рамка; 30 ― полуось сектора; 31 ― верхняя опора рамки.

а б в г

Рисунок Б5. Схемы соединений реле:

а) РТ-83, РТ-84; б) РТ-81, РТ-82, РТ-91; в) РТ-86; г) РТ-85, РТ-95

102

Таблица Б3

Исполнения реле серии РТ80 и РТ90

Тип реле Номинальный

ток, А

Ток срабатывания, А Время срабатыва-

ния, с

РТ81/1 10 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 1 – 4

РТ81/2 5 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5 1 – 4

РТ82/1 10 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 4 – 16

РТ82/2 5 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5 4 – 16

РТ83/1 10 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 1 – 4

РТ83/2 5 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5 1 – 4

РТ84/1 10 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 4 – 16

РТ84/2 5 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5 4 – 16

РТ85/1 10 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 1 – 4

РТ85/2 5 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5 1 – 4

РТ86/1 10 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 4 – 16

РТ86/2 5 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5 4 – 16

РТ91/1 10 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 1 – 4

РТ91/2 5 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5 1 – 4

РТ92/1 10 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 1 – 4

РТ92/2 5 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5 1 – 4

Диск реле начинает вращаться при токе равном (0,2…0,3) I

Кратность тока срабатывания отсечки устанавливается в пределах

К = 2…8.

Потребляемая мощность ―

10 ВА для РТ80 и 30 ВА для РТ90 при токе, равном то-

ку срабатывания индукционного элемента. Коэффициент возврата индукционного

элемента ― не менее

= 0,8.

Габаритные размеры: реле типа РТ-80 ― 259x148x160 мм. Масса реле не

более 2,9 кг.

Измерительное реле напряжения PH-53 и PH-54

Минимальные реле напряжения предназначены для применения в схемах за-

щиты и противоаварийной автоматики в качестве органа, реагирующего на по-

вышение (PH-53) и снижение (PH-54) напряжения в цепи переменного тока.

Для PH-54 напряжением срабатывания реле принято называть напряжение,

при котором происходит отпускание реле и замыкание размыкающих контактов;

напряжением возврата ― напряжение

, при котором якорь реле притягивается к

103

полюсам электромагнита и происходит замыкание замыкающих контактов.

Коэффициент возврата, равный отно-

шению напряжения возврата к напряжению

срабатывания, в данном случае больше еди-

ницы. Схема внутренних соединений и кон-

струкция реле PH-54 приведена на рис. Б6.

Реле напряжения выполнены в том же кон-

структиве, что и реле тока РТ-40.

Технические данные

Диапазон уставок

напряжения срабатывания и номинальные напряжения при-

ведены в табл. Б4.

Таблица Б4

Напряжения срабатывания для реле серий РН53 и РН54

1-й диапазон уставок 2-й диапазон уставок

Напряжение, В

Тип

реле

Номи-

наль-

ное

Сраба-

тывания

Длительно

допусти-

мое

Номи-

нальное

Сраба-

тывания

Длительно

допусти-

мое

Коэффи-

циент воз-

врата реле

РН53/60

РН53/200

РН53/400

100

200

15-30

50-100

100-200

110

200

400

30-60

100-200

200-400

220

440

Не менее

РН54/48

РН54/160

РН54/320

100

200

12-24

40-80

80-160

110

220

200

400

24-48

80-160

160-320

220

440

Не более

1,25

РН53/60

100 15-30 110 200 30-60 220

Не менее

0,8

Сопротивления добавочных резисторов и обмоточные данные у реле

РН-54/48, РН-54/160 и РН-54/320 такие же (табл. Б5.), как у реле РН-53/60, РН-

53/200 и РН-53/400 соответственно.

Таблица Б5

Данные обмоток реле серий РН53 и РН54

Данные обмоток

Сопротивление добавочного рези-

стора в цепи обмоток, Ом

Тип

реле

Число витков ка-

ждой обмотки

Диаметр прово-

да по меди, мм

1-й диапазон

уставок

2-й диапазон ус-

тавок

РН53/60

РН54/48

2000 0,25 560 1380

РН53/200

РН54/160

6500 0,13 6800 15900

РН53/60Д 6500 0,13 1300 4600

РН53/400

РН54/320

1400 0,09 24000 57000

Рисунок Б6. Схема реле РН-54

104

Номинальная частота реле 50―60 Гц. Время замыкания замыкающего контак-

та не более 0,15 с при снижении напряжения до

0,8 U

Р.СРАБ

и не более 0,1 с при

снижении напряжения до

0,5 U

Р.СРАБ

. Время размыкания размыкающего контакта

при сбросе напряжения от

1,1 U

НОМ

до 0,8 U

Р.СРАБ

не более 0,05 с. Во всем ос-

тальном реле РН-54 и РН-53 одинаковы.

Габаритные размеры реле типа РН-53, РН-54 ― 67x128x158 мм. Масса ре-

ле не более 0,85 кг.

Б1.3 Реле серий РНТ560 и ДЗТ10 предназначены для использования в схемах

дифференциальных защит (ДЗ) основного оборудования электрических станций и

подстанций (генераторов, синхронных компенсаторов,

силовых трансформаторов

и автотрансформаторов, блоков генератор ― трансформатор и генератор ― авто-

трансформатор, электродвигателей, реакторов, сборных шин).

Реле РНТ566, РНТ566/2, ДЗТ11,

ДЗТ11/2, ДЗТ11/3, ДЗТ11/4 предназначены

для использования в схемах дифференци-

альных защит с номинальными токами

трансформаторов тока 1 и 5 А с получением

тормозных характеристик от одной группы

измерительных трансформаторов тока (ТТ),

реле

ДЗТ13 и ДЗТ14 ― от трех и четырех

групп ТТ соответственно; реле РНТ567 и

РНТ567/2 предназначены для дифференци-

альной защиты шин, причем РНТ567 ис-

пользуется в схемах с номинальным вторич-

ным током 5 А, а РНТ567/2 ― в схемах с

номинальным вторичным током 1 А; реле

ДЗТ11/5 используется в схемах дифферен-

циальных

защит генераторов.

Реле серии ДЗТ10 применяются в тех

случаях, когда отстройка от периодической

составляющей токов небаланса при внешних

КЗ приводит к недопустимому загрублению

дифференциальной защиты при выполнении

ее на реле серии РНТ. В реле ДЗТ10 приме-

нен намагничивающийся трансформатор то-

ка с магнитным торможением от токов внешних КЗ, что позволяет

в условиях

преобладания периодических токов небаланса уменьшить ток срабатывания и по-

высить чувствительность защиты по сравнению с реле РНТ.

Схема ДЗТ11 приведена на рис. Б7.

Технические данные реле серий РНТ и ДЗТ10

Магнитодвижущая сила срабатывания реле составляет 100 ± 5 A⋅вит (для

реле ДЗТ10 ― при отсутствии торможения), предусмотрено ступенчатое регули-

рование токов срабатывания. Диапазоны изменения токов срабатывания приведе-

ны в табл. Б6.

Рисунок Б7. Схема реле ДЗТ11

105

Время действия реле при первичном токе, равном 3-кратному току срабаты-

вания, не превышает 0,04 с, а при 2-кратном токе ― около 0,05 с.

Коэффициенты торможения, определенные для условий минимального тор-

можения при F

= 300 A⋅вит, приведены в табл. Б7

Таблица Б6

Диапазоны измерения токов срабатывания

Тип реле Обмотка реле Пределы изменения

тока срабатывания, А

2,87…12,50

РНТ565

ДЗТ11

+ W

УP

1,45…12,50

0,34…2,00

ДЗТ11/2

1УP

или W

2УP

2,56…20,00

0,34…2,00

0,62…4,00

РНТ566

ДЗТ11/3

ДЗТ11/4

2,56…20,00

0,34…2,00

РНТ566/2

4,35…33,30

РНТ567 W

или W

5,26…100,00

РНТ567/2 W

или W

1,05…20,00

ДЗТ11/5

0,70

2,22…16,7

ДЗТ13

ДЗТ14

2,22…16,7

0,345…2,0

0,585…4,0

ДЗТ13/2

ДЗТ13/3

3,7…33,3

0,345…2,0

0,585…4,0

ДЗТ13/4

2,28…5,0

Разрывная мощность контакта реле в цепи постоянного тока с индуктивной

нагрузкой (постоянная времени не более 5 мс) равна 60 Вт при напряжении до 250

В или токе до 2 А.

106

Таблица Б7

Значения коэффициентов торможения

Тип реле Максимальная уставка по току

срабатывания

Минимальная уставка

по току срабатывания

ДЗТ11 0,10 и выше 0,55 и ниже

ДЗТ11/2 0,40 и выше 0,475 и ниже

ДЗТ11/3 0,16 и выше 0,492 и ниже

ДЗТ11/4 0,40 и выше 0,475 и ниже

ДЗТ11/5 0,04-0,20 —

ДЗТ13 0,30 и выше 0,44 и ниже

ДЗТ13/2 0,20 и выше 0,36 и ниже

ДЗТ13/3, ДЗТ13/4 0,31 и выше 0,36 и ниже

ДЗТ14 0,25 и выше 0,36 и ниже

Б1.4. Промежуточное реле РП-23

Реле РП-23 (РП-25) предназначены

для включения в цепи постоянного (пе-

ременного) напряжения в качестве

вспомогательного реле.

Общий вид реле приведен на рис.

Б8. Реле выпускаются с четырьмя за-

мыкающими и одним размыкающим

контактами. Перестановкой (поворотом

на 180°) угольников неподвижных кон-

тактов можно получить еще несколько

комбинаций замыкающих и размыкаю-

щих контактов:

― два размыкающих и три замы-

кающих;

― три размыкающих и два замы-

кающих;

―

четыре размыкающих и один за-

мыкающий.

Реле имеет четыре исполнения, от-

личающихся по номинальному напря-

жению.

Диапазон рабочих температур нахо-

дится в пределах

―20 … +40° С.

Рисунок Б8 Общий вид реле РП-23:

1 ― сердечник; 2 ― обмотка;

3 ― якорь; 4 ― хвостовик якоря;

5 ― неподвижные контакты;

6 ― подвижные контакты; 7 ― воз-

вратная пружина; 8 ― направляющая

скоба; 9 ― пластина; 10 ― цоколь;

11 ― кожух; 12 ― упор якоря;

13 ― верхний упор; 14 ― упорная

колодка

107

Напряжение срабатывания в холодном состоянии при температуре 20±5 °С не

более

0,7 U

НОМ

Напряжение возврата реле не менее

0,03 U

НОМ

Время срабатывания при

НОМ

не превышает 0,06 с.

Таблица Б8

Данные обмоток реле РП-23

Номинальное напряжение,

Число витков Диаметр про-

вода, мм

Сопротивление,

Ом

24 3400 0,23 120

48 7100 0,17 485

110 15200 0,11 2400

220 30000 0,08 9300

При изменении температуры от -20 до +40° С отклонение напряжения сраба-

тывания может находиться в пределах от -20 до +30%, напряжение возврата—в

пределах ±35%, а время срабатывания ― в пределах ±20% величины, измеренной

при 20±5°С.

Мощность, потребляемая

реле, не превышает 6 Вт.

Реле длительно выдержи-

вает напряжение

1,1 U

НОМ .

Реле имеет контакты сред-

ней мощности.

Механизм реле выдержи-

вает без отказов в работе

100000 срабатываний. Кон-

такты реле выдерживают

10000 срабатываний с пре-

дельной электрической на-

грузкой.

Масса реле не более 0,7 кг.

Б1.5. Указательное реле

РУ-21

Реле РУ21 применяется в

качестве указателя действия в

цепях постоянного тока схем

защиты и

автоматики.

Общий вид реле приведен

на рис. Б9.

Реле выполняются для це-

пей напряжения (табл. Б9) и тока (табл. Б10). Реле выпускаются с двумя замы-

кающими контактами. Возможна перестановка контактных мостиков.

Рисунок Б9. Общий вид реле РУ-21:

1 ― цоколь; 2 ― кожух; 3 ― обмотка; 4 ― сер-

дечник, 5 ― якорь, 6 ― барабанчик; 7 ― непод-

вижные контакты; 8 ― возвратная пружина; 9 ―

флажок; 10 ― ручка возврата флажка; 11 ― ско-

ба; 12 ― винты крепления скобы; 13 ― полуось;

14 ― скоба барабанчика; 15 ― регулировочная

скоба; 16 ― скоба

возврата

108

Потребляемая мощность токовых реле не более 0,25 Вт, а реле напряжения ―

1,75 Вт (при номинальном напряжении 220 В ― не более 2,75 Вт).

Масса реле 0,55 кг.

Таблица Б9

Исполнения указательных реле напряжения

Тип реле

Напряжение но-

минальное

НОМ

, В

Напряжение сра-

батывания

Длительно до-

пустимое на-

пряжение

ДЛИТ

, В

РУ21/220 220 160 242

РУ21/110 110 80 121

РУ21/48 48 35 53

РУ21/24 24 17,5 26,5

Таблица Б10

Исполнения указательных реле тока

Тип реле Номинальный ток, А Длительный ток, А

РУ21/0,006 0,006 0,018

РУ21/0,01

0,01 0,03

РУ21/0,016 0,016 0,048

РУ21/0,025 0,025 0,075

РУ21/0,05 0,05 0,15

РУ21/0,06 0,06 0,18

РУ21/0,08 0,08 0,24

РУ21/0,1 0,1 0,3

РУ21/0,16 0,16 0,48

РУ21/0,25 0,25 0,75

РУ21/0,4 0,4 1,2

РУ21/0,5 0,5 1,5

РУ21/1 1 3

РУ21/2 2 6

РУ21/2,5 2,5 7,5

РУ21/4 4 12

Б1.6 Реле времени РВ-100, РВ-200

Реле времени серии РВ-100 применяются в схемах релейной защиты и проти-

воаварийной автоматики на оперативном постоянном токе для создания регули-

109

руемой с заданной точностью выдержки времени при срабатывании и обеспече-

ния определенной последовательности работы элементов схемы.

Реле имеют исполнение на 24, 48, 110 и 220 В. Сопротивление обмоток со-

ставляет соответственно 20, 80, 450 и 1750 Ом. Технические данные реле приве-

дены в табл. Б11.

Реле имеет стальной цилиндрический якорь, перемещающийся в латунной

гильзе. Для исключения залипания якоря в

притянутом положении на нижнем

конце якоря предусмотрена бронзовая шайба. На верхнем конце якоря укреплен

рычаг с пластмассовым толкателем, воздействующим на мгновенные контакты.

Общий вид реле РВ-100 приведен на рис. Б10.

Рисунок Б10. Общий вид реле РВ-100: 1 ― мостик подвижного контакта;

2 ― траверса; 3 ― колодка неподвижного основного контакта; 4 ― колод-

ка неподвижного временно замыкающего контакта; 5 ― цоколь; 6 ― об-

мотка; 7 ― якорь; 8 ― заводной рычаг часового механизма; 9 ―часовой

механизм; 10 ― кожух; 11 ― магнитопровод; 12 ― добавочный резистор;

13 ― конденсатор; 14 ― толкатель

контактов мгновенного действия

Пуск реле РВ100 производится подачей напряжения на его обмотку. При этом

якорь втягивается, сжимая возвратную пружину, приводит в движение мгновенно

действующие контакты и освобождает заводной рычаг часового механизма. Часо-

вой механизм приводит в движение траверсу с подвижными контактами, которые

по истечении заданной выдержки времени замыкают неподвижные контакты.

Возврат

якоря реле при снятии напряжения происходит мгновенно под действием

возвратной пружины.

Реле времени серии РВ-200 применяются в схемах релейной защиты и проти-

воаварийной автоматики на переменном оперативном токе для создания регули-

руемой с заданной точностью выдержки времени при срабатывании и обеспече-

ния определенной последовательности работы элементов схемы. Реле этой серии