книги / Тяговые подстанции городского электрического транспорта
..pdfВ 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
(А —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 |
||
Uа 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:
wù |
(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