Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Тяговые подстанции городского электрического транспорта

..pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
21.4 Mб
Скачать

В табл. 61-1 приведены расчетные формулы для схем соеди­ нения рис. 61-1,0, б, в, г.

Приводим пояснения формул.

1. В схеме звезда (см. рис. 61-1, а) при трехфазном симмет­ ричном коротком замыкании ток в нулевом проводе отсутству-

ет,

поэтому

в

формулу

(61—1)

необходимо

вво­

дить сопротивление лишь

одного

провода.

Во

все

формулы,

кроме

сопро­

тивлений

аппаратов

и

проводов,

 

необходимо

вводить

 

сопротивление

контактов

гк,

от

которое

в зависимости

 

слож­

ности схемы принимается

в пределах

0,05-ь 0,1

ом.

При

двухфазном

ко­

ротком

замыкании токи

в фазах а и с противопо­

ложны

(рис.

61-2,а),

по­

этому в нейтральном про­

воде ток отсутствует. Схе­

ма

требует

трех

транс­

форматоров

тока,

поэто­

му

в

системе

6—10 кв

с

изолированной

нейт­

ралью эта схема не при­

меняется.

схеме

неполной

2.

В

звезды

при

трехфазном

симметричном

 

коротком

замыкании

 

сопротивле­

ние

проводов

принимает­

ся с коэффициентом V 3. Это поясняется векторной диаграммой рис. 61-2,6. Двухфазное короткое за­ мыкание между фазами А и С аналогично двух­ фазному короткому замы­ канию в схеме полной звезды, а при двухфаз­ ном коротком замыкании между фазами А—В и В—С ток протекает по

Рнс. 61-1. Схема включения трансформа­ торов тока и реле защиты:

а — звезда; б — неполная звезда; в — на раз­ ность токов в фазах с реле в нулевом прово­ де; г — на разность токов: Т — токовое реле; ТТ — трансформаторы тока; гПр— сопротивле­

ние проводов

п/п

1

2

3

Формулы для определения расчетной нагрузки г„ в цепи вторичной обмотки трансформатора тока

Схема соединения

Г^Г-\

г пр

г р

А‘

 

 

В

 

 

С

 

 

---------------

[ = ] --------------

 

 

h -0

 

/-v-N

rflD

r D

А

 

 

В

 

 

С

 

 

---------------

C H I--------------

 

п г \

Г"Р

гр

в - V - -

 

\------^

^

J rnp

Jpg

 

 

Тп

Внд короткого

Сопротивление нагрузки гц

замыкания

фазе трансформатора, ом

Трех- и двухфазное

Трехфазное

Двухфазное

( А В или В — С)

Двухфазное

( С - А )

Трех- и двухфазное

( А - С )

Двухфазное

( А — В и В — С)

г и = г пр +

+ Гк

г а = / з " Гпр + Гр + г к

Га =

2 гпр + Гр + г к

Гн =

Гпр +

Гр +

Гк

г н =

^р +

У^З

^рцЧ" 2,73гпр + г \а

г п r p H- J'PQ ■+ 2Гцр + /*к

Номер

формулы

(01 — 1)

( 6 1 - 2 )

(6 1 — 3)

( 6 1 - 4 )

( 6 1 - 5 )

( 6 1 - 6 )

4

5

*

г

 

<-у^1

п"

6

1

2

 

рЦ— IPCWl гн

 

 

± 3

Трехфазное

Двухфазное

В или В — С)

Двухфазное

( А - С )

kTT.

общ =

1 =

k'Y'Y о

 

^Т.Т.

общ =

 

0»5^'р'р^ — ОДЛ'р'р о

гп — у^З (2гПр +

/*р) + А*к

(61-7)

Г„ =

2г„р +

Гр +

гк

(61-8)

А*Н=

2(а*р “h 2rпр) “I" Ак

(61-9)

^и1 ~

, н2 =

0«5а*п

 

(61—10)

**и1 =

^*н2 =

 

 

(61—11)

 

 

 

двум проводам, следовательно, сопротивление провода удваи­ вается.

Схема неполной звезды получила широкое распространение

вмаксимальных токовых защитах.

3.Схема на разность токов с реле в фазах и нулевом прово­ де. Для определения расчетного нагрузочного сопротивления исходим из падений напряжения. Падение напряжения в фазе а

Рис.. 61-2. Векторные диаграммы для пояснения формул табл. 61-1

Ua= I a(ra-\-rnp).

Падение напряжения

в общем

проводе

U0= V & Ia(rp0 + rnp). Геометрическое

сложение

напряжения

и U0 приводит

к сложной расчетной формуле

(рис.

61-2,в),

поэтому для простоты складываем эти векторы арифметически. Это приводит к небольшому увеличению расчетного сопротивле­ ния, зато упрощает формулу Upc3 = r/a-f-С/0- Подставив соот­ ветствующие значения Ua и U0 и поделив на ток /а, получим рас­ четную формулу (61-5).

Схема на разность фазных токов увеличивает ток реле

в3 против фазных токов, поэтому применяется для пита­

ния таких общих реле защиты, как промежуточные РП-341 и ре­ ле времени РВМ-12.

4. Схема на разность токов при трехфазном коротком замы­ кании создает в цепи реле ток /0 = К з7 а (рис. 61-2,г). Отсюда

коэффициент К Т в формуле (61-7). При коротком замыкании между фазами Л и С токи складываются (рис. 62-2, д), следова­ тельно, сумму сопротивлений в цепи следует удвоить.

5. Последовательное соединение двух обмоток трансформа­ тора на общую нагрузку г приводит к тому, что расчетное на­ грузочное сопротивление для каждого трансформатора равно половине. Мощность, теряемая во внешнем сопротивлении, бу­ дет Р= 12г. А так как эта мощность будет питаться двумя источ­

никами

при общем

токе /,

то

на

долю

каждого

придется

Общий коэффициент трансформации при этом не изменится»

а соотношение токов остается тем же

 

А

 

&тт = h *

 

6.

Параллельное соединение обмоток трансформатора увели­

чивает расчетное сопротивление в цепи каждого трансформатора

вдвое. Через внешнее сопротивление г в этом случае будет про­

текать

двойной ток, следовательно,

Р = (2/)2г = 4 /2г.

Мощность в цепи каждого трансформатора будет Р1= Р2 —

= 2~~ =

(2г).

Поскольку

результирующий ток

от двух

трансформаторов удвоился, то общий коэффициент трансфор­

мации будет

в два

раза меньше,

 

 

 

 

 

^тт. общ = 2у =

0 , 5 AT T I

= 0 , 5

Атто*

 

Это обычно используется для уменьшения коэффициента транс­ формации встроенных трансформаторов тока на малые первич­ ные токи. Так, например, встроенные трансформаторы тока типаТВ35 имеют коэффициенты трансформации 50/2,5; 75/2,5; 100/2,5. При параллельном соединении их коэффициенты трансформа­ ции будут, соответственно, 50/5, 75/5 и 100/5.

Г л а в а XV

РЕЛЕ ЗАЩИТЫ

§ 62. Общие положения

Реле является основным элементом релейной защиты. Реле имеет три органа: воспринимающий, промежуточный и исполни­ тельный. Например, в электромагнитном реле воспринимающим органом является катушка, промежуточным — сердечник с яко­ рем, исполнительным — контакты.

Реле могут быть классифицированы: 1) по принципу дей­ ствия— электромагнитные, индукционные и реагирующие на неэлектрические параметры; 2) по роду электрических величин, вызывающих срабатывание,— токовые, напряжения, мощности, сопротивления; 3) по роду неэлектрических величин, вызываю­ щих срабатывание,— реле температуры, времени, потока возду­

ха, потока воды, газовые и т. п.; 4)

по способу включения

вос­

принимающего органа — первичные

и вторичные (см. §

59);

5) по способу воздействия на выключатель — прямого и косвен­ ного действия; 6) по роду контактов — с замыкающими и размы­ кающими цепь контактами; 7) по назначению в устройствах за­ щиты— токовые, напряжения, мощности, времени, сигнальные, промежуточные.

§ 63. Реле защиты электромагнитного типа

Электромагнитные реле по конструктивному выполнению маг­ нитных систем могут быть с угловым перемещением якоря — кла­ панные, или поворотные, и с линейным перемещением якоря — втяжные.

По назначению в схемах защиты электромагнитные реле де­ лятся на токовые, реле напряжения, промежуточные, указатель­ ные реле и реле времени.

Сила, действующая на якорь электромагнитного реле, про­ порциональна квадрату магнитного потока в воздушном зазоре:

F3 = k 0 \

Магнитный поток, в свою очередь, может быть выражен отношением ампер-витков к магнитному сопротивлению:

следовательно:

(63-1)

F3 = k - ^ I n k ' l l .

Конструкция наиболее употребительного токового электро­ магнитного реле типа РТ-40 изображена на рис. 63-1. Обмотка реле секционирована, что позволяет изменять уставку тока реле в два раза путем переключения с последовательного на парал­

лельное соединение. Плавное изменение

уставки производится

изменением натяжения пружины.

Время

срабатывания этого

реле равно 0,02*н- 0,03 сек при

токе

2/ уст, мощность катушек

0,1 ва. Высокий коэффициент возврата

(порядка 0,85) достигает­

ся тем, что лепестковый якорь имеет малое сечение и при пово­ роте оказывает небольшое влияние на магнитное сопротивле­

ние воздушного зазора.

 

 

 

 

типа

ЭН-520 устроены

Электромагнитные реле напряжения

 

аналогичным

образом.

Если

принять,

что в

этом

случае

/ р =

гр

a

Zp=const, то вращающий момент на якоре будет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пропорционален квадрату напряжения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AJ

 

 

 

M v = kU }.

 

 

 

 

 

< 3 4 -

 

Реле

тока

 

прямого действия

 

 

 

 

 

 

типа РТМ встраивается в при­

 

 

 

 

 

 

вод. Реле питается от вторичной

 

 

 

 

 

 

обмотки

 

трансформатора

тока

 

 

 

 

 

 

и воздействует ударником

непос­

 

 

 

 

 

 

редственно

на

отключающий

 

 

 

 

 

 

рычаг привода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разрез

реле" РТМ изображен

 

 

 

 

 

 

на рис. 63-2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изменение уставки реле (тока

 

 

 

 

 

 

срабатывания)

 

производится

 

 

 

 

 

 

включением того или иного числа

 

 

 

 

 

 

витков его обмотки. Для этого

 

 

 

 

 

 

реле снабжается переключателем

 

 

 

 

 

 

поворотного или штепсельного ти­

 

 

 

 

 

 

па. Мощность срабатывания реле

Рис. 63-2.

Встроенное реле

тока

РТМ около 50 ва.

 

 

прямого

действия

типа РТМ:

 

Реле

тока

 

прямого действия

ударник;

3 — латунная

гильза; 4 — сер­

с выдержкой

времени типа РТВ

/ — отключающий

рычаг привода;

2 —

 

 

 

 

 

 

 

 

дечник;

5 — катушка;

6 — чугунный

(рис. 63-3) f так

же

как и

РТМ,

 

 

корпус привода

 

встроено в привод, но благодаря

обладает

 

 

 

 

наличию

 

часового

механизма

ограниченно-зависимой

характеристикой. При прохож­

дении через катушку реле тока более тока срабатывания сердеч­ ник 4 втягивается и сжимает пружину 10, которая давит на сто­ порное кольцо 11. Но движению вверх ударника 2 препятствует часовой механизм.

Дело в том, что усилие от ударника через зубчатую рейку и систему зубчаток приводит в действие анкерный механизм. Па