Шабад М.А. Электромеханические реле тока и схемы максимальных токовых защит

Подождите немного. Документ загружается.

Министерство топлива и энергетики Российской Федерации

ПЕТЕРБУРГ СКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

повышения квалификации руководящих работников

и специалистов (ПЭИпк)

КАФЕДРА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ, СЕТЕЙ И СИСТЕМ

С.С. САРЫЧЕВ

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ PEJIE ТОКА И

СХЕМЫ МАКСИМАЛЬНЫХ ТОКОВЫХ ЗАЩИТ.

Методические указания по выполнению

лабораторных работ.

Санкт-Петербург

199©

I I 1*1 I It I I Ml I К ЖИЧ САРЫЧЕВ, кандидат технических наук, доцент

i| к «механические реле тока и схемы максимальных токовых защит

Методические указания по выполнению

лабораторных работ

Одобрено и рекомендовано к опубликованию Ученым Советом

Института. Протокол № 5 от 28 февраля 1996 г.

Приведены указания по выполнению лабораторных работ на

темы "Испытание трансформаторов тока" и "Испытание токовых реле

(электромеханических) и максимальной токовой защиты". В Приложении

рассматриваются принципы действия основных электромеханических

реле тока: электромагнитных и индукционных, конструкции

индукционных реле серии РТ-80, рекомендации по наладке и

обслуживанию.

Предназначены для специалистов по релейной защите,

проходящих обучение в ПЭИпк Минтопэнерго на кафедре релейной

защиты и автоматики электрических сетей, станций и энергосистем.

Научный редактор кандидат технических наук, доцент М.А.Шабад

Издание Петербургского энергетического института

повышения квалификации руководящих работников и специалистов

Минтопэнерго РФ

1999

Предисловие

Электромеханические реле, и в том числе максимальные реле тока,

составляют подавляющее большинство в существующих схемах релейной

защиты различных электроустановок, и в особенности электроустановок

напряжением 6-35 кВ. Среди этих реле удивительным "долгожителем"

является дисковое индукционное реле, известное ныне как РТ-80 (прежнее

название ИТ-80). Предшественник этого реле шведское дисковое реле RJ,

созданное в самом начале нашего века.

Столь длительное и широкое применение дисковых реле серии

РТ-80 обусловлено несколькими причинами. Прежде всего наличием

обратнозависимой времятоковой (временной) характеристики, при

которой время срабатывания реле уменьшается при возрастании

проходящего тока. Такой же характер зависимости существует у

предохранителей и расцепителей автоматических выключателей, которые

обычно являются предыдущими защитами, т.е. расположенными дальше от

источника питания. Это позволяет выполнить селективную и относительно

быстродействующую защиту от коротких замыканий.

В дополнение к индукционному элементу реле РТ-80 имеет

электромагнитный элемент - мгновенно действующую отсечку. Таким

образом, в реле объединены: измерительный орган, логическая часть,

включающая элемент времени, исполнительный орган и сигнальный

элемент. Реле РТ-80 представляет комплект двухступенчатой максимальной

токовой защиты.

Постоянное вращение диска при наличии нагрузки позволяет

контролировать исправность реле и токовых цепей защиты.

Реле серии РТ-80 имеют типоисполнения, предназначенные для

использования в схемах релейной защиты как на постоянном, так и на

переменном оперативном токе. В последнем случае специальные усиленные

контакты реле (РТ-85) непосредственно управляют электромагнитом

отключения выключателя.

Не менее широко используются в схемах защиты и

электромагнитные реле серии РТ-40.

Таким образом, изучение электромеханических реле и практическое

освоение методов их наладки и обслуживания является важным и

актуальным для всех специалистов по релейной защите.

Не менее важным для релейщиков является освоение методов

экспериментальной проверки трансформаторов тока, которые, как

известно, являются главным источником информации для всех токовых

защит. Описанию этих методов и использованию полученных результатов

для определения погрешностей трансформаторов тока посвящен изданный

в ПЭИпк конспект лекций М.А.Шабада "Трансформаторы тока в схемах

релейной защиты" (1995г.). В этом издании можно найти ответы на

контрольные вопросы, приведенные в описании лабораторной работы №!.

Для расширения кругозора слушателей, выполняющих работу №2,

приведено Приложение, в котором описываются принципы действия

электромеханических реле и, особенно подробно, реле РТ-80, а также

методы наладки и обслуживания индукционных реле.

Лабораторная работа № 1

Испытание трансформаторов тока (II)

Цель работы : проверить техническое состояние трпнсформн горн юка, ис-

пользуя применяемые в эксплуатации методы испьшпшИ I Г

Программа работы:

1. Ознакомиться с оборудованием и приборами,необходимыми

для проведения работы. Вьпшсать паспортные дшпп.и

2. Осмотреть трансформатор токи и и »м> рин. • противление изо-

ляции между каждой обмоткой и сердечншом и mi i ну i aliotl

3. Проверить правильность ритмет кн шжимон обмоток

трансформатора тока (определение однополирни- ш кммои обмоток ТТ).

Однополярные зажимы индуктивно связанных ют урон оьнядакл сле-

дующим свойством: притеканиек однополярному m i им у одного контура

тока, возрастающего по величине, вызывает нош.пиши* потенциала на од-

нополярном зажиме другого контура.

3.1. Метод постоянного тока.

- собрать схему рис.1 для проверки npuiiiun.noi ги ишодской марки-

ровки вьгеодов трансформатора тока. Проследит!., тюбы к выводам И1 и

J11 трансформатора тока были подсоединены нронода выводов батареи

и гальванометра, имеющие одинаковую полярное! I.

1 -

п{

ГП^)

• и

Рис. 1 Схема испытаний ТТ при проверке полнрнос i и выводов

(метод постоянною гоки)

-замкнуть переключатель. При правильности заводской маркирои

ки, т.е. при однополярности выводов И1 и JI1 трансформатора тока,

стрелка гальванометра при замыкании переключателя должна отклоняться

вправо.

3.2. Метод одного амперметра (применяется для проверки поляр-

ности зажимов обмоток ТТ со сравнительно небольшими коэффициентами

трансформации):

- собрать схему рис.2.

Рис. 2 Схема испытаний ТТ при проверке полярности выводов от

источника напряжения (метод одного амперметра)

- подать входное напряжение, отметить показания прибора. Из

схемы рис.2 видно, что при соответствии принятой полярности зажимов

испытуемого ТТ амперметр измеряет разность первичного и вторичного

тока,

- снять входное напряжение,

- отключить концы, идущие от вторичной обмотки, закоротить вто-

ричную обмотку i

- подать входное напряжение. Если показания амперметра увеличат-

ся по сравнению с предыдущим измерением, то разметка зажимов пра-

вильная

- собрать схему рис.3

}

Рис. 3 Схема испытаний ТТ при проверке полярности выводов or

источника тока (метод одного амперметра)

- проверить разметку зажимов ТТ от источника тока аналогично

вышеизложенному

4. Определить коэффициент трансформации IT

- собрать схему рис. 4 . ,

- определить коэффициент трансформации трансформатора тока

(измерение произвести при двух различных значениях тока).

Л лгр и нагрузочный тр одг фортатоу

формации

5. Снять характерно гику намагничивания

Кривая намагничивания позволяет:

- судить об исправности ТТ (при наличии витковых замыканий кри-

вая располагается ниже типовой и имеет' неправильную форму),

- решить вопрос о возможности совместного использования ТТ в

схемах дифференциальной токовой защиты (при близко совпадающих ха-

рактеристиках токи небаланса дифзащиты будут малы)*

Проверку выполнить в следующей последовательности:

- собрать схему рис. 5 ,

Лятр нлн установка У $053

Рис. 5 Схема испытаний ТТ при снятии характеристики намагни-

чивания от источника напряжения

- произвести размагничивание сердечника путем двух - ipcx плавных

подъемов и снижений напряжения до нуля,

- увеличивая напряжение, измерить ток в обмотке, который является

током намагничивания. Для получения характеристики произвести изме-

рения при шести - восьми значениях тока. Напряжение и ток увеличивать

до насыщения магнитопровода, т.е. до таких значений , при которых даль-

нейшее увеличение тока намагничивания не приводит к увеличению на-

пряжения

- собрать схему рис.6

Лагр и Karpyio'jrtbiu хражсфортатар

Рис. 6 Схема испытаний ТТ при снятии характеристики намагни-

чивания от источника тока.

- повторить измерения при подаче на вторичную обмотку ТТ тока

от испытательной установки

)

- результаты измерений и расчетов занести в таблицу. Построить на

миллиметровой бумаге кривые намагничивания U2

1(1нам),

- сравнить характеристики, полученные различными методами »

6. Ответить на контрольные вопросы

1. По каким признакам судят' о пригодности трансформаторов тока.

2. Почему нельзя размыкать вторичные цепи трансформатора тока, нахо-

дящегося в работе ?

3. Почему кривые намагничивания необходимо снимать по крайней мере

до значения 1нам = 0,1 1расч.Я1т.

4. Как сказывается на кривых намагничивания трансформатора тока нали-

чие витковых замыканий ?

5. Какие виды тмрешностей регламентируются для ТТ ?

6. Что такое предельная кратность тока Кю ?

7. Что такое ток намагничивания ?

8. Что делают для уменьшения 1нам ?

Лабораторная работа №2

Испытание токовых реле и максимальной токовой защиты

Цель работы: отработка практических навыков регулировки электрических

характеристик токовых реле и параметров максимальных токовых защит

Программа работы:

1. Ознакомиться с оборудованием и приборами, необходимыми для

выполнения работы.

2. Проверить состояние механической части максимального токового реле

РТ40 : состояние кожуха и уплотнений, наличие всех деталей, надежность их

крепления, четкость хода подвижной системы и возврата ее в исходное положение,

правильность регулировки хода якоря и контактов, убедиться в отсутствии

заедания подшипников.

3. Проверить и при необходимости отрегулировать размах шкалы.

- собрать схему рис. 1.

- проверить ток срабатывания при положении указателя на крайних

уставках шкалы (регулировку тока срабатывания при положении указателя на

начальной и конечной уставках шкалы реле выполнить путем регулировки

затяжки пружины и начального положения якоря соответственно)

- отрегулировать совпадение тока срабатывания с уставками на начальной

и конечной точках шкалы.

- отрегулировать коэффициент возврата равным 0,9 - 0.85 (на начальной и

конечной уставках соответственно) изменением начального положения якоря или

изменением воздушного зазора путем перемещения сердечника (на выбор)

- проверить значения начальной и конечной уставок на шкале (влияние

регулировки коэффициента возврата).

4. Определить токи срабатывания и возврата, а также коэффициент

возврата реле на уставках реле в середине шкалы (2 -3 значения).

5. Убедиться в отсутствии вибрации контактов при плавном изменении

тока до 10 1уст. (на уставке в середине шкалы). Проверить совместный ход

контактов.

6. Проверить работу максимальной токовой защиты в полной схеме

(рис.2).

- проверить взаимодействие реле схемы максимальной токовой защиты^

- отрегулировать время срабатывания на контактах выходного реле равное

2 с.

lyCT. ).

- снять зависимость времени срабатывания защиты от кратности тока (до 10

Латрик&грузечкый

трансформатор

или установка У 5853

РТ-40

^>1

Рис.1 Схема проверки реле РТ-40

Рис. 2 Схема проверки работы максимальной токовой защиты

7. Проверить механическое состояние реяе PT-8Q : состояние кожуха и

уплотнений, наличие всех деталей, надежность их крепления, четкость хода

подвижной системы и возврата ее в исходное положение, зазоры между полюсами

магнита и диском, свободный ход осей у рамки, якоря отсечки и зубчатого

сектора, правильность регулировки контактной системы (убедиться в отсутствии

заедания в подпятниках и подшипниках)

- собрать схему рис. 3,

- определить ток начала работы индукционного элемента реле на

минимальной уставке

- определить токи срабатывания и возврата индукционного элемента реле

на минимальной уставке (при максимальной уставке по времени),

- определить коэффициент возврата

- выполнить регулировку коэффициента возврата (по указанию

преподавателя),

- снять характеристику зависимости времени срабатывания индукционного

элемента реле от тока на минимальной уставке, начиная от значения тока