Почему реле РТВ обладает ограниченно зависимой временной характеристикой? Поясните принцип действия и отличия в работе механической части реле при малых и больших кратностях тока.

4. Поясните, почему коэффициент возврата реле РТВ зависит от силы и длительности протекания тока по его катушке. Назовите значение k_B для практических расчетов при минимальной и максимальной уставках выдержек времени.

Чем и в каких пределах регулируются токи срабатывания реле РТМ и РТВ различных исполнений?

6. Определите необходимое исполнение катушек реле РТВ и РТМ для следующих токов срабатывания I_{с.р.расч}: 17, 32, 50, 120 А.

Какой разброс в токах срабатывания имеют реле РТВ и РТМ и как это отражается на выборе тока срабатывания защиты?

Перечислите недостатки реле прямого действия.

Сравните между собой временные характеристики, пределы регулирования уставок, точность работы, потребление, коэффициенты возврата для реле РТВ и РТ-80.

Работа 21. Основные схемы соединения трансформаторов тока и реле

Содержание работы

1. Исследовать соединения трансформаторов тока и реле по схемам полной звезды, неполной звезды и включения реле на разность токов двух фаз.

2. Измерить токи в первичных цепях и в цепях защит при различных видах коротких замыканий и замыканий на землю за силовым трансформатором с включением его обмоток по схемам: Y/Δ, Y/Y.

Общие сведения

При осуществлении защиты применяются различные схемы соединения трансформаторов тока и обмоток реле в первую очередь схема полной звезды, схема неполной звезды и схема включения реле на разность токов двух фаз (рис. 7.19). В сельских электрических сетях в настоящее время наиболее часто используют схему неполной звезды. В дифферен­циальных защитах силовых трансформаторов и блоков генератор–трансформатор, а также в других защитах применяется схема включения трансформаторов тока в треугольник, реле в звезду.

Рис. 7.19. Схемы соединения трансформаторов тока и реле:
а – полная звезда; б – неполная звезда; в – включение одного реле на разность токов двух фаз

Выбор той или иной схемы соединения определяется целым рядом факторов: назначением защиты, видами повреждений, на которые защита должна реагировать, условиями чувствительности, требованиями простоты выполнения и эксплуатации и т.д.

Каждая схема характеризуется своим значением коэффициента схемы, под которым понимают отношение

где I_р – ток, протекающий в обмотке реле; I_2.т.т – ток во вторичной обмотке трансформатора тока.

В схемах, где реле включается на фазные токи, k_сх = 1. Для других схем k_cx может иметь различные значения в зависимости от вида к.з. Так, для схемы включения одного реле на разность токов двух фаз A и С

На распределение токов в первичных цепях и работу различных схем защит оказывают влияние силовые трансформаторы с соединением обмоток Y/Δ и .

На распределение токов в первичных цепях и работу различных схем защит оказывают влияние силовые трансформаторы с соединением обмоток Y/A и .

На рисунке (7.20а) показано токораспределение в первичных цепях при коротком замыкании фазы В за трансформатором с соединением обмоток . При этом в месте короткого замыкания протекает ток только в поврежденной фазе, а со стороны питания – во всех трех фазах. В фазах А и С токи одинаково направлены, равны по значению и в 2 раза меньше тока в фазе В. В этом и другом подобном случае при двухфазном к.з. за трансформатором с соединением обмоток Y/Δ (рис. 7.20б) схема неполной звезды может иметь пониженную чувствительность, а схема включения реле на разность токов двух фаз отказывает в действии (ток в реле равен 0). Для замера наибольшего тока к.з. включают дополнительное реле в обратный провод схемы неполной звезды, чтобы повысить ее чувствительность.

При проверке чувствительности защит необходимо учитывать, что наибольший ток со стороны звезды при двухфазном к.з. на стороне треугольника в относительных единицах равен току трехфазного к.з. на стороне треугольника:

а минимальный ток равен его половине:

Для трансформатора с соединением обмоток (рис. 7.20а)

Схема включения трансформаторов тока и реле определяет нагрузку на трансформатор тока и его погрешности.

В системах с заземленной нейтралью однофазное замыкание па землю является коротким замыканием и может быть обнаружено по возросшему току в фазе.

В сельских схемах электроснабжения однофазные к.з. наблюдаются в сетях с заземленной нейтралью напряжением 0,38 кВ, а простые замыкания на землю – в сетях 6…10, 20 и 35 кВ.

На стенде (рис. 7.21) показана линия с кабельной вставкой, питающей силовой трансформатор, группу соединения которого можно изменять непосредственным пересоединением накладок на его клеммнике. Для группы соединения при заземлении нейтрали включают разъединитель в цепи заземления. Со стороны питания силового трансформатора установлены три трансформатора тока, которые в сочетании с амперметрами А_р, используемыми вместо реле, позволяют выполнить различные варианты схем соединений. Для измерения тока в нулевом проводе используют амперметр А₀ с другими пределами измерений. Первичные токи на стороне питания, и за силовым трансформатором измеряют при помощи амперметров А_II и А_II, включенных через трансформаторы тока.

Рис. 7.21. Схемы:
а – стенда; б – клеммника силового трансформатора

Чтобы создать короткое замыкание между фазой и землей, включают соответствующие рубильники (Р_А, Р_В, Р_С, Р_О).

При срабатывании реле подается питание на сигнальную лампу. Оперативные цепи защит собраны.