Изучение и испытание электромагнитных указательных реле

Целью работы является изучение принципа действия, конструкции и проведение испытаний электромагнитных указательных реле.

Общие сведения из теории

Указательные реле служат для управления световыми и звуковыми сигналами или непосредственного указания о срабатывании устройств РЗА. Использование указательных реле облегчает анализ действия защиты и определение характера повреждения в энергосистеме.

В настоящее время широко распространено реле типа РУ – 21. Применяются также указательные реле типа РУ – 1, по принципу действия такие же, как и реле РУ -21.

В указательном реле, как и в промежуточном, используется магнитная система клапанного типа. При срабатывании реле указательный диск, имеющий черные и белые секторы поворачивается, одновременно поворачивается контактный мостик. При этом контакты замыкаются, а в вырезах передней прозрачной стенки появляются белые секторы указательного диска. Реле имеет только ручной возврат.

Указательные реле различаются по типам обмоток реле с обмоткой напряжения и реле с токовой обмоткой, соответственно с параллельным или последовательным включением воспринимающей системы в контролируемую цепь оперативного тока. Схема присоединения к оперативному напряжению указательного реле с параллельным включением обмотки не отличается от схемы включении промежуточного реле с обмоткой напряжения. Применение указательного реле с последовательным отключением воспринимающей системы реле с токовой обмоткой накладывает ряд требований на построение схемы и выбор параметров электрической цепи. Исходными для выбора указательных реле такого типа является следующие положения. Для надежного срабатывания указательного реле ток в его последовательной обмотке должен превышать значение тока срабатывания, т.е.

(6.1)

где – коэффициент надежности ( = 1.2)

Падение напряжения на обмотке указательного реле, включенного последовательно с обмоткой промежуточного реле, действие которого контролируется, не должно превышать 10%.

Выбор обмоточных данных последовательной обмотки указательного реле и схемы ее включения производится следующим образом.

Зная сопротивление обмотки промежуточного реле, последовательно с которой намечается включение последовательной обмотки указательного реле, определяется ток, проходящий по цепи без учета сопротивления обмотки указательного реле.

С учетом возможности снижения напряжения до 80% номинального в цепи постоянного оперативного тока.

(6.2)

где – сопротивление обмотки промежуточного реле, определенного по данным каталога или измеренное опытным путем.

При этом предполагается, что на включение промежуточного реле действует одна цепь (одна защита).

Введем коэффициент надежности =1,2 и определим расчетное значение тока срабатывания указательного реле.

(6.3)

По полученному значению тока срабатывания выбирается тип указательного реле и соответственно определяется сопротивление его обмотки. Далее вычисляется напряжение на промежуточном реле.

(6.4)

Если полученное значение окажется больше или равно напряжению, при котором промежуточное реле четко срабатывает, т.е. если,

≥ 0,7 , (6.5)

то выбранное указательное реле может быть включено в схему. Если условие не соблюдается, т.е. , то следует применять другой тип указательного реле с меньшим сопротивлением обмотки. Ток срабатывания указательного реле при этом окажется большим. Для увеличения тока, проходящего через обмотку указательного реле, параллельно обмотке промежуточного реле включают добавочный резистор (рисунок 6.1, б), сопротивление добавочного резистора R определяют следующим образом.

Ток, проходящий по обмотке промежуточного реле, создающий МДС для надежного срабатывания этого реле,

(6,6)

Ток, проходящий по добавочному резистору,

, (6.7)

где определено по (6.1)

Значение сопротивления добавочного резистора R

. (6.8)

Если возможно одновременное срабатывание нескольких защит (например, двух), предварительно следует задаться типом указательного реле, рассчитанного на ток (рисунок 6.1, в)

, (6.9)

где – количество одновременно срабатывающих защит (напр. 2)

Ток срабатывания указательного реле определяется по выражению (6.3).

Затем при условии действия только одной защиты проверяется падение напряжения на обмотке промежуточного реле: в этом случае падение напряжения на обмотке промежуточного реле наименьшее. Как правило. При учете возможности одновременного срабатывания нескольких защит для обеспечения действия указательных реле требуется увеличить ток, проходящий по обмоткам их реле. Для этого параллельно обмотке промежуточного реле включается добавочный резистор R (рисунок 6.1, в); расчетное выражение имеет вид.

, (6.10)

где

(6.11)

Ток в цепи каждой обмотки указательного реле при одновременномсрабатывании n защит должен быть

(6.12)

Для увеличения четкости действия указательных реле в некоторых случаях применяют схему, принцип работы которой пояснен на рисунке 6.1, г. Нормально обмотка указательного реле в цепи каждой из защит замкнута контактами выходного промежуточного реле KL2. При действии защиты (одной или нескольких) обмотка промежуточного реле KL1 оказывается включенной на полное напряжение U = 0,8 Uном.

РелеKL1 надежно срабатывает. Одновременно с подачей отключающей команды контакты KL2.1, KL2.2 размыкают цепи, шунтирующих обмотки сигнальных реле, срабатывают сигнальные реле, установленные в цепях действовавших защит. При этом напряжение на выводах обмотки промежуточного реле KL1 уменьшается, но реле продолжает оставаться в сработавшем положении.

Расчет указательных реле по схеме, приведенной на рисунке 6.1,г, следовательно,может быть произведен по приведенным ранее выражениям, но вместо напряжения срабатывания выходного промежуточного реле 0,7 должно быть подставлено напряжение возврата

.

Рисунок 6.1 Схема включения указательных реле:

а) – при последовательном включении обмоток указательного реле промежуточного реле; б)– при подключении резистора параллельно обмотке промежуточного исполнительного реле; в) – распределение токов при одновременном действии двух защит;г) – с дешунтированием обмоток указательных реле после срабатывания исполнительного реле

Порядок выполнения работы

1. Ознакомится с устройством реле, записать его технические данные.

2. Определить ток срабатывания реле.

3. Собрать схему для испытания указательных реле типа РУ – 21.

4. Медленно увеличивая ток от нуля, замерить значение тока, при котором якорь четко притягивается к магнитопроводу (флажок поворачивается) и сравнить с данными каталога.

5. Результаты записать в таблицу 6.1.

Рисунок 6.2 Схема испытаний указательных реле

Отчет должен содержать:

Название работы, цель работы, схему испытаний, выполненную с помощью чертежных инструментов, с соблюдением ГОСТа, паспортные характеристики изучаемых реле, схемы испытаний, результаты измерений и расчеты, ток, напряжение срабатывания и мощность , ток срабатывания указательного реле. Выводы по работе.

Таблица 6.1 Результаты испытаний

	(B)	(A)	(B A)
	5,5	0.115	0.63
	5,36	0.113	0.60
	5,02	0.092	0.46
Сред.	5,29	0.106	0.56