Реле времени: электромеханическое и электронное исполнение.

Для создания регулируемой выдержки времени применяют релевремени. В электромагнитном реле времени ЭВ-100 или ЭВ-200 на катушку 1 (рис. 5.7) подается напряжение. При этом якорь 2 втягиваетсяи сжимает возвратную пружину 3, освобождая палец 4, который упирался в верхнюю часть якоря 2. Под воздействием ведущей пружины 5 начинает вращаться зубчатый сектор 6, укрепленный на оси 7. Сектор 6находится в зацеплении с шестерней 8. На одном валу с шестерней 8расположена контактная траверса 9. Таким образом, вращение зубчатогосектора 6 вызывает вращение траверсы 9. Для того чтобы она вращалась

с постоянной угловой частотой, используется часовой механизм с храповой пружиной. При вращении шестерни 8 происходит сцепление еёвала с ведущей шестерней 10 с помощью фрикционного устройства 11,расположенного на оси 12.

Часовой механизм (детали 13, 14, 15) связан с ведущей шестерней 10через трибку 16 и промежуточные шестерни 17, 18.

Поскольку движение траверсы 9 осуществляется с постоянной угловой частотой, то выдержка времени от момента подачи напряженияна катушку 1 до замыкания подвижного контакта 19 (находящегося на траверсе 9) с неподвижными контактами 20 или проскальзывающими контактами 21 зависит от пути, который проходит траверса 9. Изменение уставкиосуществляют, перемещая траверсу по шкале реле. Реле имеет и контактымгновенного действия 22, переключающиеся при втягивании якоря 2.

Реле времени ЭВ-100 выпускают для работы на постоянном оперативном токе, реле времени ЭВ-200 – на переменном. Различные модификации реле времени позволяют устанавливать выдержку времени от 0,1до 20 с. Более надёжным для цепей спеременным оперативным током является реле времени серии РВМ с синхронным микродвигателем.

2. Реле РНТ-565 и ДЗТ-11. Устройство, принцип работы, характеристики. Основными элементами реле РНТ являются промежуточный трансформатор (НТТ) и исполнительный орган - реле РТ-40 или ЭТ-521 (рис.9).
Промежуточный НТТ имеет два назначения:
обеспечивает отстройку реле от токов небаланса при переходных процессах;
служит одновременно для выравнивания магнитодвижущих сил (МДС), возникающих под действием различных по величине вторичных токов в плечах дифференциальной защиты.
Промежуточный НТТ имеет трехстержневой сердечник. На левом стержне расположена вторичная обмотка к>вт, к которой подключено исполнительное реле. На среднем стержне магнитопровода расположены три или две первичные обмотки wn, включаемые в токовые цепи дифференциальной защиты. Кроме того, на среднем и правом стержнях размещены две секции w'K и w^ короткозамкнутой обмотки, используемой для улучшения отстройки зашиты от "бросков" намагничивающих токов силовых трансформаторов и токов небаланса в переходном режиме при внешних КЗ.
При повреждении в зоне действия дифференциальной защиты, когда ток в первичной обмотке /п быстро делается синусоидальным, происходит непосредственная трансформация из первичной обмотки к>п во вторичную wBT и в часть короткозамкнутой обмотки w^., откуда он поступает в другую часть короткозамкнутой обмотки м/^. Магнитные потоки среднего и правого стержней Фсред и Фк суммируются и образуют поток в левом стержне, обусловливающий ток /2 во вторичной обмотке к>вт и обмотке реле/01. Таким образом, переменный ток из первичных обмоток трансформируется двумя путями: при помощи прямой трансформации из к>„ во вторичную обмотку и двойной трансформацией из wn в и>к, а затем из в wBT. При токе /2, превышающем ток срабатывания реле, защита действует.
При внешних КЗ апериодическая составляющая практически не трансформируется в короткозамкнутый контур. Апериодическая слагающая первичного тока /п создает в среднем стержне апериодический поток, разветвляющийся в левый и правый стержни.

Рис.9. Принцип выполнения репе РНТ
Апериодические потоки в среднем и правом стержнях ухудшают трансформацию из обмотки и>п в обмотку и>к, а затем и в обмотку wBT (за счет насыщения стержней). Апериодический поток среднего и левого стержней уменьшает прямую трансформацию переменного тока из первичной обмотки во вторичную wBT и дополнительно ухудшает вторичную трансформацию из короткозамкнутой обмотки в обмотку wBT. Таким образом, апериодический ток особенно сильно ослабляет двойную трансформацию, этим и достигается значительное увеличение тока срабатывания (загрубление) реле при наличии апериодической слагающей. При увеличении числа витков короткозамкнутой обмотки иЛи уменьшении сопротивления RK двойная трансформация проявляется сильнее, и, следовательно, сильнее действует апериодический ток на загрубление реле.
Но, изменяя число витков короткозамкнутой обмотки, важно сохранить неизменной уставку реле по переменному току, т.е. МДС срабатывания Fcp при подаче в первичную обмотку тока, не содержащего апериодической составляющей, не должна зависеть от изменения условий двойной трансформации.
На реле РНТ старого исполнения (РНТ-562 - РНТ-564) число витков короткозамкнутой обмотки регулируют обычно таким образом, чтобы отношение w'^/w'^ оставалось постоянным. В этом случае магнитные потоки в среднем Фсред и правом Фк стержнях насыщающегося трансформатора обеспечивают неизменный результирующий поток в левом стержне Фр, что обусловливает неизменность уставки реле по переменному току.
Если в цепь короткозамкнутой обмотки ввести активное сопротивление RK при неизменном числе витков w^. и w^, то им можно влиять на двойную трансформацию тдк же, как и изменением числа витков короткозамкнутой обмотки. При этом поток двойной трансформации Фк проявляется сильнее при уменьшении Фк. У реле новых образцов (РНТ-565 - РНТ-567) уставка на короткозамкнутой обмотке регулируется активным сопротивлением RK, включенным последова-
Рис.10. Кривые, характеризующие коэффициент смещения Ксм при:
а - синусоидальном токе; б - несинусоидальном токе
тельно в цепь короткозамкнутой обмотки. Число витков короткозамкнутой обмотки не регулируется.
Таким образом, при наличии в токе /п, проходящем в первичной обмотке НТТ, апериодической составляющей автоматическое загрубление реле происходит по двум причинам: из-за насыщения сердечника НТТ и за счет влияния короткозамкнутой обмотки, которая особенно сильно ослабляет трансформацию части периодической составляющей тока небаланса, претерпевающей двойную трансформацию.
Поведение реле РНТ в схемах дифференциальных защит при внешних КЗ и включениях силовых трансформаторов под напряжение, т.е. в переходных режимах с апериодической составляющей, оценивают косвенно по характеристикам зависимости относительного тока срабатывания реле от коэффициента смещения.
Относительный ток срабатывания

где /срл1 —переменная составляющая тока срабатывания при наличии постоянной (апериодической) составляющей; /ср я-„ — синусоидальный ток срабатывания реле при отсутствии постоянной (апериодической) составляющей.
Коэффициент смещения к = /см.а//срл1,где/см.а — постоянная (апериодическая) составляющая тока в реле; /ср п —та же, что и в предыдущей формуле, переменная составляющая тока срабатывания при наличии постоянной (апериодической) составляющей.
Коэффициент смещения, равный отношению постоянного тока под-магничивания реле к действующему значению переменного тока при срабатывании реле, характеризует смещение кривой тока относительно оси времени при заданной форме кривой тока. Так, при синусоидальной форме тока полное смещение кривой относительно оси времени получается при /а, равном амплитудному значению переменной составляющей 1тах, т.е. /а = 1тах = у/21 ср,п. В этом случае ксм- у/2 = 1,41 (рис.10,а).

Токи небаланса в реле дифференциальных защит имеют несийусои-дальную форму, поэтому полное смещение кривой тока относительно оси времени получается при меньших коэффициентах смещения. Например, при форме кривой тока, изображенной на рис.10, б, коэффициент смещения примерно равен 0,9. 24

Рис.11. Характеристики загрубления дифференциальных реле с НТТ:
а - для реле РНТ-562, РНТ-563; А-А, Б-Б, В-В, Г-Г - при разных отпайках короткозамкнутой обмотки; 0—0 - при разомкнутой короткозамкнутой обмотке; б - для реле РНТ-565, РНТ-566, РНТ-566/2, РНТ-567, РНТ-567/2

Дифференциальные токовые реле с магнитным торможением типа ДЗТ-11 применяются для повышения чувствительности дифференциальных защит.

Устройство реле показано на рис. 13.1. Оно состоит из промежуточного быстронасыщающегося трансформатора тока (БНТ) и исполнительного органа - токового реле типа РТ-40 (КА). На магнитопроводе промежуточного трансформатора расположены следующие обмотки: рабочая или дифференциальная Wд, две уравнительные обмотки – W_УР1 и W_УР2, тормозная - Wт, вторичная – W₂.

Секции тормозной и вторичной обмоток намотаны и соединены между собой так, что ЭДС, индуктированные магнитными потоками тормозной обмотки, в цепи исполнительного органа компенсируются (действуют встречно), а ЭДС, индуктированные потоками рабочей обмотки, действуют согласно.

Во вторичную обмотку трансформируется только ток, проходящий по рабочей обмотке. Ток, проходящий по тормозной обмотке, изменяет магнитную проницаемость магнитопровода. Поэтому условия трансформации тока из рабочей обмотки во вторичную будут определяться МДС, создаваемой током тормозной обмотки.

При внешних КЗ ток в плечах дифференциальной защиты возрастает, что приводит к увеличению МДС тормозной обмотки и в конечном итоге к насыщению крайних стержней магнитопровода. Вследствие этого трансформация тока небаланса ухудшается. Таким образом, с увеличением тока в тормозной обмотке ток, необходимый для срабатывания реле, автоматически возрастает - реле загрубляется (тормозится).

Для регулировки тока срабатывания реле и компенсации неравенства МДС, создаваемых токами в плечах защиты, рабочая и уравнительная обмотки выполнены с отпайками, как показано на схеме внутренних соединений реле (рис. 13.2). Необходимое число витков устанавливают регулировочными винтами. Цифры около гнезда указывают число включенных витков. Аналогично включается необходимое число витков тормозной обмотки.

Рис. 13.1. Устройство реле ДЗТ-11

Рис. 13.2. Схема внутренних соединений реле ДЗТ-11

Временная селективность. Алгоритм работы Преимущества Недостатки Примеры применения(в тетради)

Временная селективность используется в радиальных сетях:

Выдержка времени, устанавливаемая для обеспечения временной селективности, срабатывает, если значение тока превышает порог реле. Поэтому необходимо проводить согласованную регулировку пороговых уставок реле.
Различают два варианта построения схемы временной селективности в зависимости от используемого типа выдержки времени.

Реле с независимой выдержкой времени

Временная селективность для реле с независимой выдержкой времени

Необходимые условия: IsA>IsB>IsC> и ТА > ТВ > ТС. Интервал селективности 4Т обычно составляет порядка 0,3 с.