Элементы релейной защиты трасформаторов
Релейная защита трансформаторов может выполняться с помощью вторичных реле прямого или косвенного действия. Вторичными называются реле, включенные через измерительные трансформаторы тока и напряжения.
Реле прямого действия выполняют функции измерительного органа тока (напряжения) и одновременно — электромагнита отключения выключателя (ЭО). В РФ выпускаются вторичные токовые реле прямого действия мгновенные (РТМ) и с выдержкой времени (РТВ), Они используются для защиты понижающих трансформаторов с высшим напряжением 6 и 10 кВ, имеющих на стороне BН выключатель. В некоторых случаях с помощью реле прямого действия осуществляется защита трансформаторов 35 кВ также при наличии выключателя на стороне ВН.
Токовые реле прямого действия используются для выполнения токовой отсечки и максимальной токовой защиты (без пускового органа напряжения) на трансформаторах мощностью, как правило, не более 1 MB-А. Это объясняется тем, что реле прямого действия менее точные, чем реле косвенного действия, имеют меньший коэффициент возврата и, следовательно, защита с реле прямого действия получается менее чувствительной. Схема защиты с реле прямого действия очень проста (рис. 1, а).
Релейная защита с реле косвенного действия имеет значительно более сложную схему (рис. 1,6). Измерительная часть защиты состоит из измерительных органов (реле), которые непрерывно получают информацию о состоянии защищаемого объекта от трансформаторов тока ТТ и трансформаторов напряжения ТН. Когда измеряемая величина (ток, напряжение) достигнет заранее заданного значения, называемого параметром срабатывания или уставкой, измерительный орган срабатывает и подает сигнал на логическую часть защиты.
Электромагнитные реле тока и напряжения
Принцип действия
Существуют три основные разновидности конструкций электромагнитных реле:
1) с втягивающимся якорем;
2) с поворотным якорем;
3) с поперечным движением якоря.
Каждая конструкция содержит: электромагнит, состоящий из стального сердечника и обмотки, стальной подвижный якорь, несущий подвижный контакт, неподвижные контакты и противодействующую пружину.
Проходящий по обмотке ток Iр создает намагничивающую силу Iрwр, под действием которой возникает магнитный поток Ф, замыкающийся через сердечник электромагнита, воздушный зазор и якорь. Якорь намагничивается и притягивается к полюсу электромагнита, переместившись в конечное положение, якорь своим подвижным контактом замыкает неподвижные контакты реле.
Ток срабатывания Iср – наименьший ток, при котором реле срабатывает, Iср – это ток, при котором электромагнитная сила превосходит силу сопротивления пружины, трения и массы.
Ток срабатывания регулируют: изменяя количество витков обмотки реле, Iср меняется ступенчато; регулируя пружину, Iср меняется плавно.
Ток возврата – при уменьшении тока в обмотках реле происходит возврат притянутого якоря в исходное положение под действием пружины.
Iвоз – наибольший ток в реле, при котором возвращается в начальное положение.
Коэффициент возврата
.
У реле, реагирующих на возрастание тока (максимальных реле), Iср>Iвоз ® kвоз<1.
По мере перемещения якоря воздушный зазор уменьшается, магнитное сопротивление уменьшается. Электромагнитный момент увеличивается, а сила противодействующей пружины остается постоянной, возникает избыточный момент. Для возврата якоря необходимо уменьшить ток.
Реле минимального действия – реле, действующее при уменьшении тока.
Для срабатывания необходимо уменьшить ток до значения, при котором момент пружины превзойдет электромагнитный момент.
Iср – наибольший ток, при котором отпадает якорь реле.
Iвоз – наименьший ток, при котором втягивается якорь реле,
Iвоз>Iср ® kвоз>1.