ЗМІСТ Зміст 1 2 3 · 2019-01-21 · Дослідження схеми максимального струмо- ... складати векторні діаграми для

ЗМІСТ

Зміст 1

Вступ 2

Правила і порядок проведення, оформлення,

захисту лабораторних робіт і заходи безпеки

при їх виконанні

3

Правила техніки безпеки при виконанні

лабораторних робот на ПЕОМ

7

Лабораторна робота № 1

Вивчення конструкції та зняття характеристик

електромагнітних та індукційних реле, що ви-

користовуються в релейному захисті

8

Додаток А Технические характеристики реле тока РТ-40 18

Додаток Б Технічні характеристики реле напруги РН-53,

РН-53/Д, РН-54 20

Додаток В Технічні характеристики максимального реле

струму РТ-85, РТ-86 22


Дослідження схем з'єднання вторинних обмо-

ток і властивостей вимірювальних трансфор-

маторів струму

25

Додаток А Трансформатор ТВЛМ-10 34

Додаток Б Технічні характеристики трансформатору

строму ТПЛ-10 У2 37

Додаток В Технічні характеристики трансформатору

струму ТФН-35М 39


Дослідження максимально струмового захист

із незалежною витримкою часу та струмової

відсічки

43


Дослідження схеми максимального струмо-

вого захисту на змінному оперативному

струмі з використовуванням індукційного

реле і блоку живлення і заряду

52

Лабораторна робота № 5 Ознайомлення з програмно - логічною мо-

деллю терміналу ТЕМП 2501-11 65

Додаток А

Мікропроцесорні пристрої ТЕМП 2501-11,

ТЕМП2501-21, ТЕМП-2501-32, ТЕМП 2501-

41, ТЕМП2501-51, ТЕМП-2501-61

77


Моделювання роботи струмових захистів в

програмно - логічній моделі терміналу

ТЭМП2501-11

82

Додаток А Технічний опис реле часу типів РВМ 12 і РВМ

13 92


Моделювання роботи автоматики в релейному

захисті (АПВ і АВР) в програмно – логічній

моделі терміналу ТЕМП 2501-11

96

Додаток А Приклад оформлення титульного аркушу до

звіту практичної роботи 107

ОРЗіАЕС Лабораторні роботи Енергетичний факультет

2

ВСТУП

Дисципліна ″Основи релейного захисту і автоматизація енергетичних систем″

є профільною навчальною дисципліною підготовки для здобувачів ступеня вищої освіти "Бакалавр" зі спеціальності 141 "Електроенергетика, електротехніка та елект-ромеханіка". Практичні заняття орієнтовані на вирішення наступних завдань:

поглиблення, закріплення і конкретизацію знань, отриманих на лекціях і в про-цесі самостійної роботи;

формування практичних умінь і навичок, необхідних в майбутній професійній діяльності;

розвитку умінь спостерігати та пояснювати явища, що вивчаються;

розвитку самостійності тощо. Метою вивчення дисципліни "ОРЗіАЕС" є формування у студентів базових

знань про призначення елементів релейного захисту електроенергетичної системи, знайомство з методами розрахунку, налаштування та перевірки пристроїв релейного захисту електроенергетичних об'єктів, з принципами роботи автоматичних пристроїв керування в нормальних і аварійних режимах енергосистем.

Предметом вивчення дисципліни є захист і автоматика складових елементів енергетичних систем.

В результаті освоєння попередніх дисциплін студенти повинні: знати:

основне обладнання, яке встановлюється і експлуатується в енергетичних систе-мах;

основні фізичні явища і закони електротехніки, їх математичний опис;

основні поняття і закони електромагнітного поля і теорії електричних і магнітних кіл;

роботу головних схем електростанцій в робочому і післяаварійний режимах; вміти:

розраховувати струми короткого замикання при різних видах;

складати векторні діаграми для аналізу струмів і напруг в різних режимах ро-боти;

користуватися методами математичного аналізу для вирішення комплексу інже-нерно-технічних завдань;

застосовувати комп'ютерну техніку для вирішення професіональних задач; володіти:

здатністю до розрахунків характерних режимів електроенергетичних систем;

навичками до розрахунку і виставляння уставок пристроїв релейного захисту об'-єктів електроенергетичної системи;

розробками методики і проведення експериментальних досліджень сучасних пристроїв релейного захисту та автоматики;

проведенням монтажних робіт і налаштуванням систем і пристроїв релейного за-хисту та автоматики;

вмінням формулювати і ставити завдання в керуванні режимами енергосистем з використанням автоматизованих систем диспетчерського керування.


3

ПРАВИЛА І ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ,

ОФОРМЛЕННЯ, ЗАХИСТУ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

І ЗАХОДИ БЕЗПЕКИ ПРИ ЇХ ВИКОНАННІ

1.1. ПРАВИЛА І ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ ТА ЗАХИСТУ

ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Лабораторні заняття з навчальної дисципліни "Основи релейного захисту і ав-

томатизація електроенергетичних систем" проводяться на спеціалізованих навчаль-

них стендах, де моделюються схеми електричних мереж реального релейного захисту

і автоматики. Для успішного проведення лабораторних робіт і освоєння матеріалу з

тих чи інших видів захисту, кожен студент зобов'язаний теоретично освоїти той ма-

теріал, який стосується даної лабораторної роботи. Для цього необхідно вивчити тео-

ретичний матеріал, наведений в конспекті лекцій і в методичних вказівках до практи-

чних і лабораторних робіт. Доповнити свої знання по кожному розділу дисципліни

необхідно за підручниками, що рекомендовані в списку літератури.

У навчальній лабораторії встановлені сім лабораторних робот, три з яких про-

водяться на персональному комп'ютері в програмі – симуляторі терміналу ТЕМП

2501-11.

На початку семестру, до початку занять, кожен студент зобов'язаний: отримати

на порталі університету всі матеріали з дисципліни, з метою підготовки до них; ви-

вчити пристрої і конструкції лабораторних стендів, характеристики вимірювальних

приладів, моделі лінії електропередачі, роботу блоку програмованого контролеру,

електричних комутаційних апаратів і розташування всіх їх на стенді; вивчити і осво-

їти заходи безпеки при виконанні лабораторних робіт на лабораторних стендах і в

межах навчальної лабораторії.

До проведення лабораторної роботи студент допускається після перевірки його

знань щодо заходів безпеки, правил проведення та захисту лабораторних робіт, а та-

кож готовності до їх проведення. Отримавши дозвіл на проведення лабораторної ро-

боти, студенти зобов'язані розподілити між собою обов'язки по підготовці і прове-

денню дослідів. Потім доцільно в порядку тренування виконати всі операції по про-

веденню дослідів без точних вимірювань і записів. Після чого можна приступити до

проведення дослідів з записами показань приладів і власних спостережень, які відбу-

ваються в процесі проведення дослідів.

Після закінчення дослідів установка відключається, а результати вимірювань

подаються викладачеві для перевірки. При відсутності грубих помилок студентам до-

зволяється приступити до оформлення звіту по роботі.

Звіт про виконану лабораторну роботу повинен бути пред'явлений викладачеві

в той же день, кожним студентом бригади окремо. При відсутності звіту про виконану

лабораторну роботу, студент до виконання наступної лабораторної роботи на насту-

пних заняттях не допускається.

Захист звіту з лабораторної роботи має відбутися в години, відведені за розкла-

дом на лабораторному занятті. При цьому на кожному наступному занятті, має захи-

щатися вже проведена і оформлена лабораторна робота. Тільки остання робота може

захищатися після закінчення офіційних занять за розкладом. Додатковий час захисту,


4

поза занять і без оплати праці викладача призначається для студентів, які не зуміли

вчасно захистити виконану і оформлення роботу з поважної причини.

При захисті звіту про виконану лабораторну роботу, студент повинен знати:

мету роботи; порядок її проведення; призначення кожного елемента схеми; принцип

роботи програми – симулятору і відповісти на запитання з теорії релейного захисту

та автоматики в межах розділу, що стосується даної лабораторної роботи.

1.2. ЗМІСТ ЗВІТУ ПРО ВИКОНАНУ РОБОТУ І ВИМОГИ ДО

ЙОГО ОФОРМЛЕННЯ

Звіт про виконану роботу повинен мати:

тему і мету роботи;

розрахункові формули (в міру необхідності);

електричну схему лабораторного стенду;

логічну схему проведеного досліду і її опис;

таблиці з дослідженими і розрахунковими даними (у міру необхідності);

графічні залежності (в міру необхідності);

аналіз отриманих результатів і висновки за результатами дослідів.

Звіт повинен оформлятися акуратно, на білому папері формату А4 (210 297)

або спеціально виділеному для цієї мети зошиту, дотримуючись черговості виконання

роботи.

Схеми і графіки повинні викреслюватися на міліметровому папері розміром А4

або розміром з аркуш зошита.

Допускається викреслювати схеми, графіки і рисунки олівцем, але з обов'язко-

вим застосуванням креслярського приладдя та відповідно до вимог ДОСТу, ЕСКД і

стандартів університету.

Таблиці, схеми та рисунки повинні мати нумерацію і назву.

Примітка: звіт може бути представлено у надрукованому вигляді.

1.3. ЗАХОДИ БЕЗПЕКИ ПРИ ВИКОНАННІ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

У лабораторії "Релейний захист і автоматика" використовується напруга змін-

ного струму до 220/380 В. При недотриманні правил по техніці безпеки, ця величина

напруги становить серйозну небезпеку для життя людини. Для попередження від не-

щасних випадків студенти повинні знати основні правила з техніки безпеки в примі-

щенні лабораторії "Релейний захист і автоматика" і при роботі на лабораторних стен-

дах.

Відповідно до цього, студенти можуть приступити до роботи тільки після ви-

вчення схеми лабораторного стенду з розміщеним на ньому обладнанням, вимірюва-

льними приладами та ознайомленням з правилами техніки безпеки при роботі на ла-

бораторному стенді.

На перших лабораторних заняттях викладач, що проводе заняття зобов'язаний,

перевірити знання студентів підгрупи по заходам безпеки при проведенні лаборатор-


5

них робіт у даному лабораторному приміщенні, а також проводить попередній інстру-

ктаж з техніки безпеки, про що повинні свідчити їх особисті підписи в спеціальному

журналі.

Студент зобов'язаний:

не захаращувати сторонніми предметами робоче місце, а проходи стільцями

або іншими предметами;

при виявленні нестандартної ситуації (несправності електрообладнання і вимі-

рювальних приладів, появи специфічного запаху, диму) відключити автомати-

чний вимикач і негайно довести до відома викладача;

відключити автоматичний вимикач, встановлений на стенді, що подає напругу

в схему під час припинення досліду або перерви в роботі;

відключити автоматичний вимикач при попаданні кого-небудь під напругу і не-

гайно довести до відома викладача. У разі необхідності, надати першу допомогу

потерпілому і викликати швидку допомогу;

після закінчення роботи вимкнути автоматичний вимикач, привести схему в по-

чаткове положення і навести порядок в робочому місці.

При проведенні лабораторних робіт студентам забороняється:

подавати напругу на стенд;

залишати без нагляду лабораторний стенд, що знаходиться під напругою;

заходити за лабораторні стенди навіть після відключення;

усувати несправності стенду самим без дозволу викладача;

Якщо стався нещасний випадок, необхідно:

звільнити потерпілого від дії електричного струму шляхом зняття напруги зі

схеми або іншим безпечним способом;

надати першу допомогу потерпілому після усунення інших впливів, що завда-

ють шкоди її здоров'ю;

повідомити про те, що трапилося викладачеві;

викликати швидку допомогу або медпрацівника медпункту університету. При

можливості доставити потерпілого в медпункт університету;

зазначені дії проводяться якомога швидше. Тому, при можливості, необхідна

участь кількох людей, які не заважають один одному.

Необхідно пам'ятати, що відсутність видимих важких ушкоджень від

впливу електричного струму або інших причин ще не виключає можливості по-

дальшого погіршення стану потерпілого. остаточний висновок про стан його

здоров'я може зробити тільки лікар.

1.4 ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Лабораторна робота виконується в два етапи: вдома і безпосередньо в лабора-

торії.

1.4.1 Робота вдома.


6

Перед виконанням чергової лабораторної роботи необхідно провести попере-

дню підготовку. Для цього потрібно: ознайомитися зі змістом майбутньої роботи, ус-

відомити її мету; повторити теоретичний матеріал за рекомендованою літературі; ві-

дповісти на контрольні питання, вивчити план проведення роботи, наведений в роз-

ділі "Порядок виконання"; скласти попередній звіт зі схемами, таблицями, розрахун-

ковими формулами і попередніми розрахунками, якщо вони потрібні.

При відсутності попереднього звіту студент до роботи не допускається.

Якщо під час аудиторних занять в лабораторії студент не встиг обробити отри-

мані результати і закінчити оформлення звіту в остаточному вигляді, то ця частина

роботи також виконується вдома.

1.4.2 Робота в лабораторії

На основі попереднього звіту, конкретного завдання і коротких методичних

вказівок проводиться збірка схеми і сам експеримент. При цьому рекомендується: па-

ралельні ланцюги виконувати проводами, що відрізняються один від одного кольо-

ром; головний послідовний ланцюг виконувати спочатку, а потім проводити парале-

льні включення; збірку схеми вести від одного полюса джерела живлення і закінчу-

вати на іншому його полюсі; перевірку схеми робити спочатку по головному контуру

ланцюга, а потім по паралельним з'єднанням.

Перемикання та інші операції з керування зібраної схеми виконує одна людина.

Решта членів бригади спостерігають за правильністю виконання їх, керуючись пла-

ном проведення роботи, фіксують одержані результати, роблять необхідні обчис-

лення і графічні побудови, заповнюють бланки попередніх звітів, виконують вказівки

особи, яка провадить операції керування.

Перед подачею напруги повинні бути перевірені і встановлені в початкове по-

ложення і стан регулюючі пристрої (ручки, рукоятки та ін.) регуляторів і самі регуля-

тори стенду (робочого місця); перевірені і, при необхідності, встановлені в нульові

положення аретири і іншими наявними пристроями стрілки вимірювальних приладів.

Зібрану і перевірену схему слід пред'явити для перевірки керівнику лаборатор-

них робіт і тільки після його дозволу включати установку. При включенні схеми під

напругу треба уважно стежити за поведінкою приладів, якщо вони використовуються;

при зашкалюваннях стрілок приладів схема повинна бути негайно відключена від

джерела живлення для подальшого визначення і усунення причин такого явища.

Після закінчення роботи і узгодження з керівником результатів випробувань

схема повинна бути розібрана і робоче місце підготовлено для роботи іншої бригади.

Під час занять в лабораторії отримані результати повинні бути оброблені в ма-

ксимально можливому обсязі з метою скорочення поза аудиторної роботи щодо оста-

точного оформлення звіту.

УВАГА! ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ ВКЛЮЧАТИ ЛАБОРАТОРНИЙ СТЕНД БЕЗ З'ЄД-

НАННЯ ЗАХИСНОГО ЗАЗЕМЛЕННЯ!


7

ПРАВИЛА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ ВИКОНАННІ

ЛАБОРАТОРНИХ РОБОТ НА ПЕОМ

1. Загальні положення

1.1. Перебування студентів в аудиторії, де знаходяться ПЕОМ припускається тільки

з дозволу і під наглядом викладача або учбового майстра.

1.2. До виконання робіт в лабораторії допускаються особи тільки після проведення

первинного інструктажу на робочому місці з особистим розписом у "Часопису ін-

структажів".

1.3. Всі учасники проведення лабораторних робіт повинні знати:

- небезпечні і шкідливі виробничі фактори;

- елементарні особливості роботи за персональним комп'ютером.

2. Перед початком роботи

2.1. На робочому місці повинно знаходитися тільки те оснащення, що необхідно для

виконання даної лабораторної роботи.

2.2. До початку виконання лабораторних робот необхідно переконатися в тому, що

системний блок, монітор, клавіатура та мишка працюють.

3. Під час роботи

3.1. Перед включенням програмного забезпечення знайти на робочому столі відпові-

дні ярлики програмного забезпечення.

3.2. Студенти, виконуючи лабораторну роботу на ПЕОМ, повинні керуватися мето-

дичними вказівками.

4. При аварійних ситуаціях

4.1. При "зависанні" або виникненні збою в роботі комп'ютеру повідомити викладача.

4.2. При появі диму або вогню з складових ПЕОМ; появі електричної напруги на ме-

талевих частинах системного блоку - негайно відключити комп’ютер від електри-

чної мережі, повідомити учбового майстра або викладача.

4.3. Повторне вмикання ПЕОМ проводити після з'ясовування причин аварійної ситу-

ації й усунення ушкодження.

4.4. Суворо забороняється робити переобладнання операційної системи, самостійно

відкривати програмне забезпечення не зазначене в методичних вказівках та вико-

ристовувати переносні носії інформації (флешки) без відома викладача.

5. Після закінчення роботи

5.1. Здійснити збереження робочих документів, якщо це вимагає зміст лабораторної

роботи.

5.2. Закрити всі програми та додатки до них.

5.3. Повідомити викладача (навчального майстра) про всі несправності, що виникли

під час роботи.


8

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 01

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ТА ЗНЯТТЯ ХАРАКТЕРИСТИК

ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ТА ІНДУКЦІЙНИХ РЕЛЕ,

ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ В РЕЛЕЙНОМУ ЗАХИСТІ

Мета роботи – вивчити конструкцію, принцип дії і визначити основні параметри еле-

ктромагнітних та індукційних реле, що використовуються в схемах

релейного захисту, а також знайомство з процесом регулювання їх па-

раметрів.

ЗАВДАННЯ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТА

1. Вивчити теоретичний матеріал по темі "Електричні апарати для релейних за-

хистів". [Лекція №2 і №3.]

2. Вивчити конструкцію та принцип дії електромагнітних реле струму та на-

пруги.

3. Вивчити конструкцію та принцип дії індукційних реле струму.

4. Накреслити схеми для зняття характеристик електромагнітних та індукційних

реле.

5. Підготувати таблиці.

6. Підготувати відповіді на контрольні запитання.

ПРОГРАМА РОБОТИ

1. Вивчити конструкцію та принцип дії електромагнітних реле струму, напруги,

проміжних реле, реле часу та вказівних реле.

2. Дослідити параметри спрацьовування та параметри повернення для реле

струму РТ-40 та реле напруги РН-54.

3. Ознайомитися із конструкцією реле РТ-80.

4. Зібрати схему для зняття характеристик реле.

5. Зняти характеристику реле з виведеною струмовою відсічкою.

6. Зняти характеристику реле зі струмовою відсічкою.

7. Перевірити шкалу кратності струмової відсічки реле.

СТИСЛІ ТЕОРЕТИЧНІ ДАНІ

В системах релейного захисту і автоматиці одним з найбільше розповсюджених

елементів є реле.

Реле - це пристрій, що автоматично здійснює стрибкоподібну зміну (переми-

кання) вихідного сигналу під впливом керуючого сигналу, що змінюється безперервно

в певних межах.

У пристроях РЗА застосовуються електричні, механічні та теплові реле.

Електричне реле є проміжним елементом, який приводить в дію одну або кілька

керованих електричних ланцюгів при впливі на нього певних електричних сигналів


9

керуючого кола (рис. 1).

Х - контрольована величина; ПП - первинний перетворювач;

Р - реле; ВО – виконавчий орган; К - контакт реле.

Рисунок 1 – Структурна схема включення реле

Якщо розглядати реле в загальному вигляді, то воно містить:

- сприймаючий орган, на який впливають сигнали, що подаються ззовні;

- виконавчий орган, призначений для передачі сигналів від реле в зовнішній ла-

нцюг;

- уповільнюючий орган, що забезпечує уповільнення дії реле;

- регулювальний орган, за допомогою якого змінюють параметри спрацьову-

вання реле.

У різних конструкціях реле ці органи можуть бути або явно виражені, або об'є-

днані один з одним.

Реле, які при впливі зовнішніх фізичних факторів стрибкоподібно змінюють

свої параметри (опір, ємність, індуктивність або е.р.с.) без видимого розриву елект-

ричних керованих ланцюгів, називають безконтактними. Прикладами безконтактних

реле можуть служити магнітний підсилювач в релейному режимі і логічні елементи.

Електричне реле в загальному випадку є проміжним елементом, який приво-

дить у дію одну або кілька керованих електричних ланцюгів при впливі на нього пе-

вних електричних сигналів.

Всі реле характеризуються наступними основними параметрами.

Параметр спрацьовування - це значення параметру, що впливає (струм, напруга

та інші), при якому реле спрацьовує (ПС).

Наприклад, для максимального реле струму за струм спрацьовування прийма-

ється найменше значення струму, при якому реле спрацьовує, а для мінімального реле

- найбільше значення.

Задане порогове (граничне) - значення величини, що впливає, при якому реле

повинне спрацювати, називається уставкою, а положення покажчика на шкалі реле,

відповідне цим значенням, називається уставкою за шкалою.

Параметр повернення - це значення параметру, що впливає, при якому реле по-

вертається у вихідне положення (ПП).

Коефіцієнт повернення КП - відношення параметра повернення до параметра

спрацьовування.

Для максимальних реле КП < 1, для мінімальних КП > 1.

Похибка спрацьовування - відхилення параметру спрацьовування реле від уста-

вки, виражене у відсотках, наприклад:

І% =ІС.Р.−ІУ

ІУ, (5.1)


10

де ІС.Р. - струм спрацювання реле при даній уставці;

ІУ - уставка струму спрацьовування.

Робота електромагнітних реле заснована на використанні електромагнітних

сил, що виникають при проходженні струму по виткам його котушки. Деталі реле

монтуються на підставі і закриваються кришкою. Над сердечником електромагніту

(1) встановлений рухливий якір (пластина) (2) з одним або декількома контактами (3).

Над ними знаходяться відповідні парні нерухомі контакти.

а б

1 - електромагніт (обмотка с феромагнітним осердям);

2 - рухомий якір; 3 - контактна система.

а - нормальний (знеструмлений) стан реле, б – включений стан реле.

Рисунок 2 - Принцип дії реле,

У вихідному положенні якір утримується пружиною. При подачі керуючого си-

гналу електромагніт притягує якір, долаючи її зусилля, і замикає або розмикає конта-

кти в залежності від конструкції реле. Після відключення керуючої напруги пружина

повертає якір в початкове положення. В деяких моделях можуть бути вбудовані еле-

ктронні елементи. Це резистор, підключений до обмотки котушки для більш чіткого

спрацьовування реле, або (і) конденсатор, підключений паралельно контактам для

зниження іскріння і перешкод або напівпровідниковий діод, що призначені для бло-

кування перенапруг на обмотці реле при його знеструмленні внаслідок електромагні-

тної індукції.

Електромагнітні реле змінного струму типу РТ-40 і напруги типу РН-50

Конструкція реле струму типу РТ-40 наведене на рисунку 3.

Реле складається із наступних основних частин: електромагніту 1 з обмоткою

10, що складається з двох котушок, розташованих на верхньому і нижньому стержнях

електромагніту; якоря 2, жорстко укріпленого на осі 9; рухомих контактних містків 5,

укріплених на якорі за допомогою ізоляційної колодки; спіральної протидіючої пру-

жини 8, пов'язаної внутрішнім кінцем з віссю якоря, а зовнішнім кінцем з покажчиком

уставки 7; нерухомих контактів 4. Перестановкою перемичок на виведених кінцях ко-

тушок обмотки 10 можна здійснити паралельне і послідовне з'єднання котушок реле

і відповідно змінювати значення уставок в 2 рази.


11

При проходженні по обмотках електромагніту струму магнітний потік, створю-

ваний цим струмом, намагнічує рухливий якір і він притягується до осердя, в резуль-

таті чого повертається контактний місток 5 і дотикається до нерухомих контактів 4,

коло замикається. Електромагнітний момент залежить від числа витків обмотки, зна-

чення струму в обмотці і кута повороту якоря, а зусилля від пружини - від початко-

вого затягування пружини, кута повороту та якоря. Уставки спрацьовування струмо-

вих реле РТ-40 регулюються зміною натягу пружини з допомогою повідця 7 і зміною

з'єднання котушок обмотки реле (послідовно або паралельно), що змінює межі шкали

в 2 рази. Коефіцієнт повернення у максимальних реле не менше 0,8, у мінімальних -

не більше 1,2.

а – конструкція; б - зовнішній вигляд

Рисунок 3 - Електромагнітне струмове реле РТ-40:

Для гасіння вібрації контактів реле струму РТ-40 має механічний пристрій - га-

сник вібрації 3, який представляє порожній циліндр і заповнений піском, який погли-

нає енергію удару якоря до упорів.

Реле РТ-40 є максимальним і використовується в схемах РЗА в якості органу,

що реагує на підвищення струму в контрольованому колі. Реле випускають дев'яти

виконань з різними діапазонами уставок, від 0,05 до 200 А. Споживана потужність від

0,2 до 8 ВА (додаток А).

Реле напруги змінного струму типів РН-53 і РН-54 виконані конструктивно ана-

логічно реле РТ-40. Відмінністю є відсутність гасника вібрації і інша схема вклю-

чення обмоток. У цих реле, які постійно знаходяться під напругою, для зниження ві-

брації рухомої системи обмотка реле, що складається з двох послідовно з'єднаних ко-

тушок з великим числом витків, включена в мережу змінного струму не безпосеред-

ньо, а через випрямляючий діодний міст і додаткові резистори (схема внутрішніх з'єд-

нань показана на етикетці реле) (додаток Б). У реле два діапазони уставок. У діапазоні

менших уставок обмотка реле підключається до контрольованого кола через один ре-

зистор, в діапазоні великих уставок - через два послідовно з'єднаних резистори.

Максимальні реле напруги типу РН-53, що застосовуються в схемах РЗА, мають

коефіцієнт повернення не нижче 0,8, а мінімальні реле напруги типу РН-54 - не вище


12

1,25. Напруга спрацьовування мінімального реле це напруга, при якій відбувається

відпускання реле і замикання розмикаючих контактів; а напругою повернення - на-

пруга, при якій якір реле притягається до сердечника і замикає замикаючі контакти.

Крім розглянутих, випускаються реле напруги постійного струму типу РН-51

та спеціальні реле змінного струму типу РН-58 з підвищеним коефіцієнтом повер-

нення - 0,95.

Індукційні реле змінного струму типу РТ-80, РТ-90

Реле типів РТ-80 і РТ-90 за принципом дії є комбінованими і складаються з двох

елементів: індукційного з обертовим диском і електромагнітного з якорем, що при-

тягується, і мають загальний магнітопровід. Конструктивне виконання реле РТ-80 по-

казано на рисунку 4, а, а характеристики в додатку В.

Рисунок 4 - Комбіноване струмове реле РТ-80

Індукційний елемент складається із електромагніту 1; рухомої рамки 13; алюмі-

нієвого диску 9, укріпленого разом з черв'яком 12 на осі; сталевої скоби 5, укріпленої

на рамці; зубчастого сектору (сегменту) 11; гальмівного постійного магніту 10; гвинта

регулювання уставки витримки часу 16 з движком шкали уставок часу 14; пружини

6, що утримує рамку в початковому положенні; гвинтів 4 і 8 для регулювання кута

повороту рамки.

Електромагнітний елемент - це струмове реле миттєвої дії і складається із стале-

вого якоря 19 з укріпленим на ньому коромислом 15 для повороту якоря; регулюваль-

ного гвинта відсічки 18 зі шкалою.

Крім того, загальними для обох елементів є: обмотка 22 із відгалуженнями, ви-

веденими на контактну колодку 20 з двома контактними гвинтами 21; контакти реле

17 і механічний індикатор (прапорець) спрацьовування, який на рисунку 4, а не пока-

заний.

При проходженні струму по обмотці реле в зазорі між полюсами утворюються

магнітні потоки, зрушені в просторі і по фазі (за рахунок наявності на частини полюса

короткозамкненого витка), які пронизують диск, що знаходиться в зазорі, і створюють

на ньому обертальний момент, рисунок 4, б. При струмі, що дорівнює 20...30% струму

спрацьовування, диск починає обертатися і обертати укріплений на його осі черв'як


13

12. Але тому що рамка 13 відтягнута пружиною в крайнє положення, то черв'як не

входить в зачеплення з зубчастих сектором.

При певному значенні струму в реле сумарна сила, що впливає на диск і через

нього на рамку, перевищить силу пружини 6. У цей момент рамка з диском повер-

неться і черв'як увійде в зачеплення з зубчастих сектором, який починає підніматися.

Найменший струм, при якому відбувається зачеплення черв'яка з зубчастим секто-

ром, називається струмом спрацьовування індукційного елементу реле.

Після закінчення деякого часу сектор впирається своїм важелем у коромисло

якоря, повертаючи його. Правий кінець якоря при цьому опускається і притягується

до магнітопроводу, а своїм лівим кінцем замикає (або розмикає) контакти реле.

Швидкість обертання диску залежить від струму, що протікає по обмотці, тобто

реле має залежну від струму характеристику часу спрацьовування. При збільшенні

струму в обмотці реле до (6...8) IСПР (6...8 - кратному значенню струму спрацювання

реле) настає насичення сталі електромагніту, внаслідок чого при подальшому збіль-

шенні струму магнітний потік залишається майже незмінним і реле працює з одним і

тим же часом. При цьому залежна частина характеристики переходить в незалежну,

що вказано на етикетці реле.

Якщо до обмотки реле підвести відразу великий струм, достатній для притя-

гання якоря електромагнітного елементу до магнітопроводу, то реле буде спрацьову-

вати без витримки часу - миттєво. Таким чином, електромагнітний елемент може ді-

яти як спільно з індукційним елементом, так і самостійно, відсікаючи частину харак-

теристики при великих струмах. Тому електромагнітний елемент називається відсіч-

кою.

Струм спрацьовування відсічки регулюється шляхом зміни числа витків обмо-

тки (одночасно з індукційним елементом), крім того, за допомогою регулювального

гвинта 18.

Реле типу РТ-90 має характеристику часу спрацьовування, мало залежну від

струму, її незалежна частина починається приблизно при 3...4 - кратному струмі спра-

цьовування.

Реле типів РТ-85, РТ-86 і РТ-95 мають контакти спеціальної посиленої констру-

кції і призначені для виконання захисту на оперативному змінному струмі. Контакти

цих реле розраховані на шунтуванні й дешунтуванні кола, що відключають котушку

з опором до 4,5 Ом при струмі до 150 А (додаток Г).

Уставку кратності відсічки, нанесену на регулювальному гвинті, що змінює за-

зор між якорем і електромагнітом, регулюють в межах від 2 до 8:

МСЗ.р.у

СВ.р.сп

СВI

Iк . (2)

Уставку витримки часу tу, що відраховується з незалежної частини характерис-

тики реле, наносять на шкалу часу і регулюють гвинтом 16, що змінює величину пе-

реміщення сегменту з важелем, що викликає замикання (або розмикання) контактів

реле.

Витримка часу реле залежить від трьох чинників: від уставки витримки часу,

уставки струму й сили струму, що дійсно протікає в обмотці реле. На табличці реле

нанесені дві крайні характеристики, що відповідають мінімальної і максимальної


14

уставкам витримки часу.

Коефіцієнт повернення реле (для елемента з витримкою часу) не менше

0,8.

Завдяки універсальності реле серії РТ-80, що включає в себе миттєве струмове

реле, реле з витримкою часу, що не потребує проміжних реле для посилення контак-

тів, воно дуже широко застосовується в схемах захистів систем електропостачання.

ОПИС ЛАБОРАТОРНОЇ УСТАНОВКИ

Лабораторна установка дослідження реле струму РТ-40 складається з лаборато-

рного автотрансформатору (ЛАТР), реостату (R) досліджувального реле струму

(КА), вимірювального приладу РА1 і сигнальної лампи HL.

Лабораторна установка дослідження реле струму РТ-80 складається з лаборато-

рного автотрансформатору (ЛАТР), реостату (R), проміжного реле (KL), досліджува-

льного реле струму (КА), вимірювального приладу РА, секундоміру (РТ) і сигнальної

лампи HL.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Ознайомитися з кінематичною і електричною схемами реле.

2. Ознайомитися із конструктивними особливостями реле РТ-40, взаємодією й

способами регулювання струму спрацювання.

3. Зібрати схему, що представлено на рис. 5 і визначити параметри спрацьову-

вання та повернення (при різних уставках) реле РТ-40. Результати вимірів занести в таб-

лицю 1.

Рисунок 5 – Схема підключення реле струму РТ-40

Таблиця 5.1 – Дослідження реле струму РТ-40

Параметри Вимірювання

1 2 3 4 5

IУСТ

IСПР

IПОВ

КПОВ


15

4. Зібрати електричну схему для випробування реле РТ-80.

Рисунок 6. – Схема підключення реле струму РТ-80

5. При виведеній відсічці встановити мінімальний струм спрацювання реле IУ

=2,0 A. Відключення відсічки здійснюється шляхом повороту гвинта, що служить для

регулювання кратності відсічки. Зняти характеристику t = f(IР/IУ). Для цього, зміню-

ючи струм IР від 0,5IУ до 10IУ , визначити час t спрацьовування реле в кожному випа-

дку. Уставка часу tУ = 4с.

Включити автомат (рубильник) на стенді і встановити в реле потрібний струм

(при наявності прокладки в повітряному зазорі між якорем і електромагнітом). Потім

відключити автомат (рубильник), встановити стрілки секундоміра на нуль і видалити

прокладку з повітряного зазору. Після того, як рухома система реле повернеться у

вихідне положення, знову подати живлення.

Уставка витримки часу, вказана на шкалі, відповідає часу спрацьовування в

частині характеристики. Тому час спрацювання реле при малих значеннях струму

може бути більше уставки до струмів 6...8 - кратних від струму спрацьовування.

Примітка. Середнє значення часу спрацьовування в незалежній частині хара-

ктеристики має відповідати уставці. Струми в реле рекомендується змінювати в ме-

жах від IР = (1,2...1,5) IУ до значення, що перевищує струм спрацювання відсічення.

Дані вимірів занести в таблицю 2.

Характеристики порівняти з даними на табличці реле. Побудовані характери-

стики помістити в звіті.

6. Перевірити шкалу уставок струмової відсічки. Для цього при мінімальній

уставці за струмом IУ=2,0 A, і різних кратностях відсічки, установлюваної гвинтом

кратності, визначити струм спрацьовування реле й підрахувати відношення IР/IУ. Дані

вимірів занести в таблицю 3.

Перевірити уставки за шкалою відсічки. Виміряти струм спрацьовування від-

січення для уставок 2, 4, 6 і 8 при початковій уставки струму Iу.min. При випробуваннях

уставку витримки часу індукційного елемента прийняти максимальною.

Знайдене таким чином найменше значення струму, при якому електромагніт-

ний елемент спрацьовує без витримки часу, є струмом спрацювання відсічки, а відно-

шення його до струму уставки індукційного елемента IУ - кратність відсічки.

7. Зняти характеристику t = f(IР/IУ) при виведеній відсічці. Для цього встано-

вити IУ = 2,0 A, tУ= 4 с, кратність відсічки квідс = 4. Дані вимірів занести в таблицю 4,


16

аналогічну таблиці 3.

Таблиця 3 – Результати вимірів

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

IР/IУ

t, с

Таблиця 4 – Результати вимірів

1 2 3 4

Квідс

IСР, А

8. При уставці струму IУ = 5,0 A. визначити струм, при якому починає оберта-

тися диск, і струми, при яких відбувається зчеплення зубчастого сегменту із черв'яком

та їхнє розчіплювання. Уставку витримки часу прийняти максимальною.

9. Визначити коефіцієнт повернення реле, тобто відношення струму, при

якому відбувається розчіплювання черв'яка й зубчастого сегменту, до струму, при

якому відбувається зчеплення цих елементів.

ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ

Звіт повинний мати:

1. Тему і мету лабораторної роботи.

2. Стислі теоретичні дані по даній темі.

3. Кінематичну схему реле струму і електричну схему його випробування.

4. Ескіз реле РТ-80.

5. Схему випробування реле РТ-80.

6. Таблиці експериментальних даних та обчислень.

7. Обчислення коефіцієнта повернення реле і залежність Кпов = f(IУ).

8. Часострумові характеристики реле РТ-80 (з відсічкою і без відсічки).

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Що таке реле? Їх призначення в схемах релейного захисту?

2. Яке призначення проміжних реле?

3. Для чого служать вказівні реле?

4. Що називається струмом спрацювання та струмом повернення реле?

5. Що таке уставка реле?

6. Що таке коефіцієнт повернення реле? Чим він відрізняється для максимального та

мінімального реле?

7. У чому полягають переваги реле РТ-40? Як його налаштувати за струмом?

8. Чим відрізняється реле РН-54 від реле РТ-40?

9. Як налаштувати реле РН-54 за напругою?


17

10. Звідки отримують живлення обмотки реле РН-54?

11. Які причини виникнення вібрації контактів у електромагнітних реле та які спо-

соби використовують для її зменшення?

12. Що таке максимальне та мінімальне реле?

13. Чому у реле струму РТ-40 при паралельному з’єднання котушок струм спрацю-

вання збільшується вдвічі?

14. Чи можливе використання реле типу РТ-40 та РН-54 для контролю роботи кіл по-

стійного струму?

15. Принцип дії і основні складові частини реле РТ-80.

16. Переваги та недоліки реле РТ-80 у порівнянні із РТ-40, РТМ, РТВ.

17. Які захисти можна виконати на базі реле РТ-80.

18. Що таке коефіцієнт повернення реле?

19. Яку перевагу дало одночасне використування індукційного та електромагнітного

принципу для реле типу РТ-80?

20. Чому реле РТ-80 має обмежено залежну часову характеристику?

21. Яким чином регулюється уставка відсічки реле РТ-80?

22. Яким чином регулюється витримка часу на реле РТ-80?

23. Чому схеми захисту на базі реле РТ-80 не потребують проміжних та вказівних

реле?

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Нормативний документ Мінпаливенерго України. Правила. Організація експлуа-

тації релейного захисту та автоматики в енергокомпаніях і їх структурних оди-

ницях : СОУ-Н ЕЕ 04.404 : 2006. Видання офіційне. - [Чинний від 15-09-2006]. –

К. : ОЕП "ГРІФРЕ", 2006. – 213 с.

2. Трансформатори вимірювальні. Частина 1. Трансформатори струму : ДСТУ IEC

60044-1:2008 [Чинний від 01-01-2010]. —К. : Держспоживстандарт України, 2010.

—47 с. — (Національні стандарти України).

3. Гловацкий, В. Г. Современные средства релейной защиты и автоматики электро-

сетей / В. Г. Гловацкий, И. В. Пономарев ; - 3-я электронная версия. - М. : Энерго-

машвин, 2003. - 534 с.

4. Андреев, В. А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения : учебник

для вузов / В. А. Андреев. - 4-е изд., испр. и доп. - М. : Высшая школа, 2006. - 639

с.

5. Проектування систем електропостачання в АПК / С. О. Єрмолаєв . - [та ін.]. – Ме-

літополь. : Люкс, 2009. – 567 с.

6. Казанский В. Е. Трансформаторы тока в устройствах релейной защиты и автома-

тики [Текст] : учеб. пособие / В. Е. Казанский. - М. : Энергия, 1978. - 264 с.

7. Лобода О. І. Релейний захист і автоматизація електроенергетичних систем. Конс-

пект лекцій. Методичні вказівки з практичних робот. [Електронний ресурс] / О. І.

Лобода. – Режим доступу. : www.http://nip.tsatu.edu.ua

http://www.http/nip.tsatu.edu.ua


18

Додаток А

Технические характеристики реле тока РТ-40

Реле виконується для кіл змінного струму частотою 50…60 Гц. Межі уставок

струму спрацювання і споживаємо потужність при мінімальної уставці наведені в

табл. 1.

Таблиця А.1 – Характеристики реле струму РТ-40

Тип Межі уставок струму

спрацювання реле, А

Споживаєма потуж-

ність реле при міні-

мальній уставці, ВА З'єднання котушок

послідовне паралельне

РТ 40/0,2 0,05-0,1 1-0,2 0,2

РТ 40/0,6 0,15-0,3 0,3-0,6 0,2

РТ 40/2 0,5-1 1-2 0,2

РТ 40/6 1,5-3 3-6 0,5

РТ 40/10 2,5-5 5-10 0,5

РТ 40/20 5-10 10-20 0,5

РТ 40/50 12,5-25 25-50 0,8

РТ 40/100 25-50 50-100 1,8

РТ 40/200 50-10 100-200 8

Похибка реле не перевищує ±5% при температурі навколишнього повітря +20°

С.

Коефіцієнт повернення KВ реле не менш 0,85 на першій уставці і не менш 0,8

на інших. Додаткове регулювання забезпечує Кв не менш 0,85 на будь якій уставки

шкали; при цьому КВ на інших уставках не менш 0,8. Для реле с мінімальною устав-

кою більш 20 А КВ складає не менш 0,7 на будь якій уставці.

Струм спрацювання і Кв на кожній уставці при зміні частоти від 45 до 60 Гц

змінюється не більш ніж на 5 % відповідаючих величин, що вимірялися при 50 Гц.

Час спрацювання не більше 0,1 сек. при струмі 1,2Iуст і 0,03 сек. при струмі

3IУСТ. Час розмикання замикаючого контакту при зменшенні струму в реле з

(1,2…20)IСПР до 0,7 IСПР для реле з нормальним Кв складає не більш 0,035 сек.

Для реле с Кв = 0,7 струм зменшується до 0,6 IСПР.

Контактна система реле складається з 1з і 1р контактів. Розривна потужність

контактів при напрузі до 250 В і струмі до 2 А: 60 Вт в колі постійного струму з інду-

ктивним навантаженням і 300 ВА в колі змінного струму. Тривало допустимий струм

через контакти 2 А. Реле надійно працює в діапазоні температур навколишнього по-

вітря від -20 до +40 С.

Рисунок А.1 - Реле РТ-140 Рисунок А.2 - РТ-40 и РТ-140


19

Зараз ці реле випускаються двох серій РТ-40 і РТ-140.

Все елементи схеми реле змонтовані всередині корпусу, що складається з ос-

нови (цоколю) і з'ємного прозорого кожуху.

Реле струму серії РТ 140 випускаються в уніфікованому корпусі "СУРА" і габа-

риту не з'ємного виконання.

Структура умовного позначення:

РТ Х40/ХХ Х4

РТ - реле струму;

Х – наявність цифри 1 означає, що реле в уніфікованій оболонці;

40 - номер розробки;

ХХ - струм максимальної уставки, А: 0,2; 0,6; 2; 6; 10; 20; 50; 100; 200;

Х4 - кліматичне виконання (УХЛ, O) і категорія розміщення (4) по ГОСТ 15150-69 и

ГОСТ 15543.1-89

Схемы присоединения РТ 40, РТ 140

Рисунок А.3 - Реле РТ-140 Рисунок А.4 - РТ-40 и РТ-140

Габаритні розміри РТ 40 (РТ-140), мм, не більше - 67128158 (66140181)

Маса реле РТ 40 (РТ-140) , кг, не більше - 0,7 (0,85)


20

Додаток Б

Технічні характеристики реле напруги РН-53, РН-53/Д, РН-54

Реле використовується в колах змінного струму з номінальною частотою

50…60 Гц. Основні технічні дані реле наведені в табл. 1.

Таблиця Б.1 - Основні технічні дані реле

Тип Межі

уставок,

В

Діапазон уставки, В

перший другий

напруга

спрацювання

тривало до-

пустима на-

пруга

напруга

спрацювання

тривало допу-

стима на-

пруга

Максимальної напруги

РН-53/60 15-60 15-30 33 30-60 66

РН 53/200 50-200 50-100 110 100-200 220

РН 53/400 100-400 100-200 220 200-400 440

РН

53/60Д

15-60 15-30 110 30-60 220

Мінімальної напруги

РН-54/48 12-48 12-24 33 24-48 66

РН-

54/160

40-160 40-80 110 80-160 220

РН-

54/320

80-320 80-160 220 160-320 440

Реле виконується з двома діапазонами шкали. Ділення на шкалі наносяться по

нижньому діапазону. Перехід з першого діапазону па другий відбувається включен-

ням в коло реле додаткового резистору R2.

При зміні температури навколишнього повітря від -20 до +40°C UСПР на даній

уставці відрізняється від UСПР при температурі +20° С не більше ніж на +-8%.

Спожита потужність для всіх реле (за винятком РН 53/60Д) складає біля 1 ВА

при напрузі мінімальній уставки і не більше 5 ВА при UН на 1-му діапазоні для реле

типу РН 53/60Д.

Коефіцієнт повернення: для реле РН 53 не нижче 0,8, для реле РН 54 не вище

1,25.

Час спрацювання реле РН 53 0,15 сек. при 1,2 UУСТ і 0,03 сек. при 2 UУСТ, реле

РН 54 0,15 сек. при 0,8 UУСТ.

Термічна стійкість реле наведена в табл. 1.

Обмотувальні дані реле і параметри елементів схеми наведені в табл. 2.


21

Таблиця Б.2 - Обмотувальні дані реле і параметри елементів схеми

Тип Число

витків

Марка і діа-

метр проводу

по міді, мм

Величина додаткового резистору в

колі обмотки реле, Ом.

перший діапа-

зон уставок (R1)

другий діапазон

уставок (R1+ R2)

РН-53/60

РН-54/48

2000 ПЭВ-2 0,25 МЛТ-2 560

МЛТ-2 1380

(560+820)

РН 53/200

РН-54/160

РН 53/60Д

6500 ПЭВ-2 0,25 МЛТ-2 6800

МЛТ-2 15900

(6800+9100)

ПЭВ-7,5 1300 4600 (1300+3300)

РН 53/400

РН-54/320

14000 ПЭВ-2 0,09 МЛТ-2 24000

МЛТ-2 57000

(24000+33000)

Діоди Д 226Б

Контактна система реле складається з 1з і 1р контактів, розривна потужність

яких складається при напрузі до 220 В і струмі до 2 А: 60 Вт в колі постійного струмі

з індуктивним навантаженням і 300 ВА в колі змінного струму.

Тривало допустимий струм 2 А.

Рисунок Б.1 – Реле напруги РН-53, РН-53/60Д, РН-54.

Схема внутрішніх з'єднань


22

Додаток В

Технічні характеристики максимального реле струму РТ-85, РТ-86

Реле типів РТ-85, РТ-86 використовуються в пристроях захисту на змінному

оперативному струмі. Вони мають контакти підсиленої потужності. Ці контакти зда-

тні шунтувати і дешунтувати кероване коло при струмах до 150 А, якщо її повний

опір не більше 4 Ом при струмі 4 А і не більше 1,5 Ом при струмі 50 А (опір котушки

з осердям падає при збільшенні струму із-за насичення заліза).

Реле типів РТ-86/1 і РТ-86/2, призначені для захисту електродвигунів, мають

контакти підсиленої потужності, що керуються тільки якорем відсічки і сигнальні ко-

нтакти, що керуються індукційним елементом. В цьому вони аналогічні реле РТ-84 і

мають таку ж шкалу уставок.

Реле застосовуються для захисту електричних установок при навантаженні і ко-

ротких замикань.

Реле є комбінованим і складається з двох елементів: індукційного з диском, що

утворює витримку часу, і електромагнітного миттєвої дії, що утворює "відсикання"

при великих значеннях струму короткого замикання.

Реле виконуються для кіл змінного струму частотою 50…60 Гц.

Межі уставок реле наведені в табл. 1.

Таблиця В.1 - Межі уставок реле

Тип IН, А

Індукційний елемент Електромагнітний

елемент

IСПР, А Час спрацю-

вання*, сек.

IСР.ВІДС

IСР.ІНД.ЕЛ

РТ 85/1

РТ 85/1у** 10 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 0,5; 1; 2; 3; 4 2-8

РТ 85/2

РТ 85/2у 5

2; 2,5; 3; 3,5; 4;

4,5; 5 0,5; 1; 2; 3; 4 2-8

РТ 86/1

РТ 86/1у 10 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 4; 8; 12; 16 2-8

РТ 86/2

РТ 86/2у 5

2; 2,5; 3; 3,5; 4;

4,5; 5 4; 8; 12; 16 2-8

* - При струмі в реле, що дорівнює 10 IСР

** Літера "у" означає реле утопленого монтажу.

Розкид часу спрацювання індукційного елемента при півторакратному струмі

уставки не більше 1 сек. для реле РТ 85 и 2 сек. для реле РТ 86.

Відхилення величини IСПР електромагнітного елемента (відсічки) при уставці на

IСПР індукційного елемента 4 А для реле РТ 85/1 і РТ 86/1 і 3 А для реле РТ 85/2 и РТ

86/2 не перевищує ±30 % від IН електромагнітного елемента.

При переході на уставку № 7 індукційного елемента відхилення дійсних крат-

ностей IСПР електромагнітного елемента від, виміряних при вказаних вище уставках


23

на IСПР індукційного елемента (4 А для реле РТ 85/1 і РТ 86/1 і 3 А для реле РТ 85/2 і

РТ 86/2) не перевищує величин, вказаних в табл. 2.

Таблиця В.2 – Відхилення дійсних кратностей IСПР електромагнітного елемента від

виміряних при уставках 4 А (РТ 83/1 і РТ 84/1) і 3 А (РТ 83/2 і РТ 84/2) індукційного

елемента

Номінальна кратність спрацювання 2 4 6 8

Відхилення дійсної кратності IСПР, % +15 +40 +60 +100

Похибки для обох типів реле при різних уставках часу ідентичні таким відпо-

відно для реле РТ 81 і 82 (табл. 3). Інерційна помилка реле не більше 0,15 сек.

Таблиця В.3 - Похибка реле, сек.

РТ 81, 83 и 85 РТ 82, 84 и 86

Уставка часу Похибка Уставка часу Похибка

0,5 0,1 2* 0,5

1 0,15 4 0,5

2 0,2 8 0,6

3 0,2 12 0,75

4 0,25 16 1

* - тільки для реле РТ 82 і РТ 84

Потужність, що споживається реле при струмі, рівним струму уставки, не бі-

льше 10 ВА. Коефіцієнт повертання не менш 0,8.

Характеристики часу дії індукційного елемента реле дані на рис. 1 і 2.

Обмотка реле тривало витримує 1,1 IН.

Рисунок В.1 - Характеристики часу дії

індукційного елемента реле РТ 81/1,

83/1 і 85/1. Уставки на час спрацю-

вання: 1 - 0,5 сек.; 2 - 1,0 сек.; 3 - 2,0

сек.; 4 - 3,0 сек.; 5 - 4,0 сек.

Рисунок В.2. Характеристики часу дії

індукційного елемента реле РТ 82/1,

84/1 і 86/1. Уставки на час спрацю-

вання: 1 - 2,0 сек.; 2 - 4,0 сек.; 3 - 8,0

сек.; 4 - 12,0 сек.; 5 - 16,0 сек.

Контактна система реле РТ 85 має Iп контакт, що спрацьовує: від індукційного

елемента з залежною від струму витримкою часу, а від електромагнітного елементу

(відсічки) миттєво.


24

Контактна система реле РТ 86 має 1п контакт, що спрацьовує від електромагні-

тного елемента миттєво, і 1р контакт,що спрацьовує від індукційного елемента з за-

лежною від струму витримкою часу.

Перемикаючий контакт реле здатний шунтувати і дешунтувати кероване коле

при струмах до 150 А, якщо це коло живеться від трансформатору струму і її повний

опір при струмі 3,5 А не більше 4,5 Ом. Перемикаючий контакт реле розмикається без

розриву кола.

Комутаційна здатність замикаючого контакту при напрузі до 250 В складає 0,2

А в колі постійного і 1 А в колі змінного струму.

Реле має вказівник спрацювання головних контактів з ручним поверненням (для

повернення вказівника не потрібно зняття кожуха).

Інерція обертаючого диска є причиною двох небажаних явищ: інерційного ви-

бігу і уповільненого повернення. Інерційний вибіг практично не залежить від струму

і складає біля 40 мс. Час повернення реле при зниженні струму з 5 IУСТ до 0,7 IУСТ не

перевищує 0,8 с.

Умовне позначення РТ-ХХ/Х Х4

Р - реле ;

Т - струм;

Х - класифікація серії реле: 8 або 9;

Х - конструктивне виконання: 1; 2; 3; 4; 5; 6;

Х - номінальний струм:

1 - 10 А;

2 - 5 А;

Х4 - кліматичне виконання (УХЛ, О) і категорія розміщення (4) за ГОСТ 15150-69

Схема приєднання реле РТ 85 і 86

Рисунок В.3 - Схема

приєднання реле РТ 85

Рисунок В.4 - Схема

приєднання реле РТ 86


25


ДОСЛІДЖЕННЯ СХЕМ З'ЄДНАННЯ ВТОРИННИХ

ОБМОТОК І ВЛАСТИВОСТЕЙ ВИМІРЮВАЛЬНИХ

ТРАНСФОРМАТОРІВ СТРУМУ

Мета роботи – вивчити конструкцію та принцип дії вимірювальних трансформаторів

струму. Дослідити типові схеми з'єднання вторинних обмоток транс-

форматорів струму в пристроях релейного захисту, оцінити схеми

з’єднання трансформаторів струму при різних видах КЗ у первинному

колі електричної мережі.

ЗАВДАННЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТА:

1. Ознайомитися за літературою із конструкцією трансформаторів струму типу

ТВЛМ-10, ТПЛ-10, ТПОЛМ-10, ТФН35М..

2. Ознайомитися з особливостями схем з’єднання трансформаторів струму.

[лекція №2]

3. Відповісти на контрольні запитання.


1. Вивчити конструкцію трансформаторів струму типу ТВЛМ-10, ТПЛ-10, ТПЛ-

10М, ТПОЛМ-10, ТФН 35М.

2. Дослідити схеми з’єднання трансформаторів струму та реле (повної й непов-

ної зірки, включення на різницю струмів двох фаз).


Трансформатори струму (ТС) призначені для вимірювання струму в електро-

установках змінного струму і забезпечують безпеку вимірювань у високовольтних

колах, дають можливість стандартизувати вимірювальні прилади за струмом.

ТС складаються з магнітопроводу, на якому є первинна обмотка, включена в

первинне коло послідовно із навантаженням і вторинна обмотка, до якої підключа-

ються струмові котушки вторинних вимірювальних приладів і реле. ТС характеризу-

ються номінальним коефіцієнтом трансформації, який визначається по виразу

, (1)

де - струми і число витків відповідно первинної і вторинної

обмоток.

Для того, щоб виміри були досить точними, вторинна обмотка ТС, обмотки

приладів і сполучні проводи повинні мати невеликий опір, оскільки вторинна обмотка

2

1

2

1тс

w

w

I

In

2121 w,w,I,I


26

ТС працює в режимі короткого замикання. У цих умовах вторинний струм повер-

нений по відношенню до первинного практично на 180°. На цей же кут повернені

магнітні потоки Ф1 і Ф2, пов'язані із струмами. Тому їх різниця – сумарний потік Фо

малий. Переріз магнітопроводу вибирають по цьому потоку. Якщо розімкнути вто-

ринну обмотку при включеній первинній, то вторинний потік зникне і по магнітопро-

воду з невеликим перерізом замикатиметься потік Ф1, що перевищує у багато разів

Ф0. Тому магнітопровід швидко нагріється до неприпустимої температури, а на розі-

мкнених кінцях вторинної обмотки з'явиться висока напруга (кіловольти), яка небез-

печна для ізоляції і обслуговуючого персоналу.

Первинну обмотку ТС маркірують на його корпусі літерами Л1 і Л2, а вто-

ринну - И1 та И2. Вторинну обмотку обов'язково заземлюють для забезпечення без-

пеки і захисту ізоляції приладів в разі пробою ізоляції між первинною і вторинною

обмотками.

Похибка за струмом через втрати в трансформаторі визначається

(2)

Похибка по куту (кутова похибка) характеризує кут зсуву фаз між первинним

струмом і поверненим на 180° струмом вторинної обмотки.

Похибку за струмом необхідно враховувати для всіх приладів і реле, а кутову

– для приладів ватметрового типу. Обидві похибки залежать від опору магнітопро-

воду, навантаження, включеного у вторинну обмотку, величини первинного струму

(наскільки він відрізняється від номінального), коефіцієнту потужності наванта-

ження.

ТС випускаються із класом точності: 0,2 - для лабораторних вимірювань; 0,5

– для живлення приладів комерційного обліку; 1, 3 для живлення щитових приладів,

10 і Р - для живлення щитових реле захисту.

Вторинний номінальний струм майже всіх ТС прийнятий рівним 5А.

Вторинні обмотки ТС, що включені в одну фазу, з'єднуються за двома схе-

мами: паралельно і послідовно. Вони використовуються в разі застосування ТС, вбу-

дованих в силові трансформатори і вимикачі. Навантаження на трансформатор

струму за першою схемою включення в 2 рази менше, а по другій – більше в 2 рази,

ніж при включенні на один ТС.

Трансформатори струму розрізняються:

за родом встановлення – внутрішнього і зовнішнього (Н).

за конструктивним виконанням – прохідні (П), котушкові (К), вбудовані (В)

і так далі.

за кількістю витків первинної обмотки – багатовиткові, одновиткові (О),

шинні (Ш).

за видом основної ізоляції - із фарфоровою (Ф) ізоляцією, з литою (Л) ізо-

ляцією з епоксидних смол.

за кількістю осердь – з одним, з двома, з багатьма осердям.

Наприклад, назва ТС ТПФМУ-10-0,5/3-50 означає трансформатор струму (Т),

2I

1I

100I

IIn%I

1

21тс


27

прохідний (П), із фарфоровою ізоляцією (Ф), модернізований (М), із посиленою пер-

винною обмоткою (У), напруга – 10 кВ (10), з двома осердями класів точності 0,5 і 3

(0,5/3), первинний номінальний струм 50А (50).

В установках до 1000 В застосовуються котушкові трансформатори струму

типу ТКМ-0,5 та ін.

Вторинні обмотки низьковольтних ТС в схемах обліку електроенергії з'єдну-

ють із первинними (перемичка між виводами Л1 і И1) для підведення до лічильника

напруги контрольованої трифазної мережі по тих же проводах, що живлять струмові

котушки лічильника.

Для контролю величини струму в трифазній мережі достатньо мати один ТС в

одній із фаз і один амперметр.

При здійсненні захисту застосовуються різні схеми з'єднання ТС і обмоток

реле, які характеризуються коефіцієнтом схеми:

(3)

Схема з’єднання – повна зірка (рис. 1) застосовується в системах із заземленою

нейтраллю (110 кВ і вище, 0,38/0,22 кВ) для релейного захисту і вимірювання, коли є

потреба контролювати силу струму в усіх трьох фазах. Реагує на всі види КЗ (три-,

дво- та однофазні). Струм в реле дорівнює вторинному струму ТС і тому КСХ = 1.

Схема використовується в мережах із глухим заземленням нейтралі, де однофазне за-

микання на землю є аварійним режимом (110 кВ і вище).

В розглянутій схемі (рис. 1) реле, що встановлені у фази, реагують на всі види

КЗ, а реле в нульовому проводі реагує на КЗ на землю. Струм в нульовому проводі

з’являється тільки при появі однофазного короткого замикання на землю.

Рисунок 1 – Схема з’єднання ТС та обмоток реле у повну зірку

Схема неповної зірки (рис. 2) реагує на всі міжфазні КЗ. Струм в реле також

дорівнює вторинному струму ТС і КСХ = 1. Використовують для релейного захисту в

мережах з ізольованою нейтраллю (6…35 кВ).

тс2

реле

схI

IК


28

Рисунок 2 – Схема з’єднання трансформаторів струму

та обмоток реле у неповну зірку

В мережах з ізольованою нейтраллю схема забезпечує відключення будь-якого

міжфазного КЗ.

В мережах з глухозаземленою нейтраллю схема не реагує на коротке зами-

кання фази "В" на землю.

Схема на різницю двох фаз (рис. 3) реагує на всі міжфазні КЗ, але має нижчу

чутливість при деяких двофазних КЗ. Така схема найпростіша і найдешевша.

Рисунок 3 – Схема з’єднання трансформаторів струму

на різницю струмів двох фаз


29

Найменший струм і найменша чутливість буде при міжфазних КЗ (А-В, В-С),

при яких одна фаза (В) не має трансформатора струму.

Оскільки дана схема має понижену чутливість до деяких видів КЗ, застосу-

вання її на сьогодні є обмеженим. Найбільше поширення в мережах 6…35 кВ має

схема неповної зірки.


Лабораторне обладнання (рис. 7) складається з понижуючого трифазного тран-

сформатору (ТА), вхідного автоматичного вимикача (QF), трансформаторів струму

_____, чотири вбудованих амперметрів первинного кола РА1…РА4 (3 фазні і один в

нульовому проводі), чотири зовнішні амперметри вторинного кола РА5…РА8, вими-

качів вторинних ліній SA, SB, SC, SN; опори навантаження (R) вторинного кола і

з’єднувальних проводів.


1. Розглянути конструкцію трансформаторів струму типів ТВЛМ-10-0,5/Р,

ТПЛ-10, ТПОЛМ-10, ТФН35М (додатки А, Б, В). Розшифрувати їх позначення. Ви-

писати технічні характеристики.

2. Зібрати лабораторну схему повної зірки (рис. 4) й дослідити:

трифазне КЗ (АВС);

двофазне КЗ (АВ, АС, ВР);

однофазне КЗ.

Рисунок 4 – Схема повної зірки

3. Зібрати схему неповної зірки (рисунок 4.5) та дослідити:

трифазне КЗ (АВС);

двофазне КЗ (АС);


30

двофазне КЗ (АВ або ВС).

Рисунок 5 – Схема неповної зірки

4. Зібрати схему включення реле на різницю струмів двох фаз (рисунок 4.6) та

дослідити:

трифазне к.з. (АВС);

двофазне к.з. (АВ або ВС);

двофазне (АС).

Рисунок 6 – Схема включення реле на різницю струмів

Схема лабораторної установки наведена на рисунку 7.


31

Рисунок 7 – Схема лабораторної установки

5. Щоб створити коротке замикання, включають відповідні рубильники SА,

SВ, SC і SN. Наприклад, для імітації КЗ між фазами В і С включають рубильники SВ

и SС, а при двофазному КЗ на землю ВСN включають ще і рубильник SN. Цю схему

перевірити при наступних видах пошкоджень: трифазному КЗ (АВС); двофазному

(АВ або ВС, СА); однофазному (АN, ВN, СN); двофазному на землю (АВN, ВСN,

САN).

Показання приладів в кожному випадку записати в таблицю 1.

Таблиця 1 - Результати дослідження схеми повної зірки

Вид КЗ

Струм у фазах, А Струм у реле, А Коефіцієнт схеми

для реле

А (

РА

1)

В (

РА

2)

С (

РА

3)

N (

РА

4)

КА

1 (Р

А5

)

КА

2 (Р

А6

)

КА

3 (Р

А7

)

КА

4 (Р

А8

)

КА

1

КА

2

КА

3

КА

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

6. Побудувати векторні діаграми струмів для різних видів ушкоджень, визна-

чити коефіцієнт схеми за формулою (3).

7. У висновках по роботі представити векторні діаграми струмів при різних

пошкодженнях для розглянутих схем і коефіцієнти схем. Дати аналіз про працездат-

ність основних схем з'єднань ТС і реле. Пояснити призначення нульового проводу в

схемі повної зірки і зворотного в схемі неповної зірки і чому в мережах 6...35 кВ до-

статньо контролювати струм в двох фазах для захисту від всіх КЗ.


32





3. Призначення і особливості конструкції досліджуваних

трансформаторів струму, їхні технічні характеристики.

4. Схеми повної, неповної зірки та включення реле на різницю струмів

двох фаз.

5. Результати дослідження цих схем звести в таблицю 1.

6. Аналіз особливостей роботи схем, їхніх переваг і недоліків.


1. У якому режимі працює трансформатор струму?

2. Які типи трансформаторів струму ви знаєте? Де їх застосовують?

3. За якими параметрами обирають трансформатор струму?

4. Які існують схеми з’єднання вторинних обмоток трансформаторів струму?

5. Які класи точності встановлені для трансформаторів струму?

6. Які переваги вмикання обладнання через вимірювальні трансформатори?

7. Чому дорівнює номінальний струм вторинної обмотки трансформатора

струму?

8. Де застосовують схему повної зірки? Які її переваги та недоліки?

9. Для чого потрібний нульовий провід в схемі повної зірки?

10. Яку схему з’єднання трансформаторів струму використовують у мережах 6...35

кВ і чому?

11. Яке призначення зворотного проводу в схемі неповної зірки?

12. У чому недоліки схеми включення реле на різницю струмів двох фаз?

13. Чому в мережах напругою 0,38 кВ необхідні трифазні схеми захисту від струмів

КЗ?

14. Що буде, якщо трансформатор струму перевантажити?

15. Як визначається похибка вимірювального трансформатору струму?

16. Що називається термічною та динамічною стійкістю трансформаторів струму?

17. Що впливає на похибку і на клас точності трансформаторів струму?

18. На які параметри трансформаторів струму впливає зростання вторинного нава-

нтаження і до яких меж її можна збільшувати?

19. Для якої мети заземлюють вторинні обмотки? Чим небезпечний їхній розрив?


1. Нормативний документ Мінпаливенерго України. Правила. Організація експлуа-

тації релейного захисту та автоматики в енергокомпаніях і їх структурних оди-


К. : ОЕП "ГРІФРЕ", 2006. – 213 с.


33


60044-1:2008 [Чинний від 01-01-2010]. —К. : Держспоживстандарт України, 2010.

—47 с. — (Національні стандарти України).


сетей / В. Г. Гловацкий, И. В. Пономарев ; - 3-я электронная версия. - М. : Энерго-

машвин, 2003. - 534 с.

4. Андреев, В. А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения : учебник

для вузов / В. А. Андреев. - 4-е изд., испр. и доп. - М. : Высшая школа, 2006. - 639

с.

5. Проектування систем електропостачання в АПК / С. О. Єрмолаєв . - [та ін.]. – Ме-

літополь. : Люкс, 2009. – 567 с.



7. Лобода О. І. Релейний захист і автоматизація електроенергетичних систем. Конс-

пект лекцій. Методичні вказівки з практичних робот. [Електронний ресурс] / О. І.

Лобода. – Режим доступу. : www.http://nip.tsatu.edu.ua



34

Додаток А

Трансформатор ТВЛМ-10

Трансформатор ТВЛМ-10 – вбудований литий модернізований малогабаритний

вимірювальний трансформатор струму. Призначений для зменшення високих пер-

винних значень струму до значень придатних для вимірювань, виробляє сигнал вимі-

рювальної інформації для приладів, а також ланцюгів ре-

лейного захисту та автоматики. Одночасно служить ізоля-

цією вторинних ланцюгів від високої первинної напруги,

що в свою чергу дозволяє зробити роботу в електроустано-

вках безпечнішою. Трансформатор ТВЛМ-10 призначений

для установки в комплектні розподільчі пристрої внутріш-

ньої установки змінного струму, частотою 50, 60 Гц.

Трансформатор ТВЛМ-10 виготовляють в кліматичному виконанні "У" або "Т"

категорії розміщення 3 або 2 і його необхідно експлуатувати при наступних умовах:

- установку необхідно проводити на висоті не перевищує 1000 м над рівнем

моря;

- верхнє значення температури усередині КРУ + 45°C, нижнє - до -50°C для ви-

конання "У" і від +60°C до -10°C для виконання "Т";

- допустиме значення вологості повітря згідно з ГОСТ 155-43.1;

- неагресивна і не вибухонебезпечна довкілля;

- положення в якому може працювати трансформатор - будь-яке.

При експлуатації трансформатора, вторинні обмотки повинні бути замкнуті.

Конструкція трансформатору ТВЛМ-10.

Трансформатор ТВЛМ-10 має вигляд опорної конструкції. Це вбудований мо-

дернізований малогабаритний котушковий трансформатор. Конструкція трансформа-

тора ТВЛМ-10 передбачає установку нерухомого роз'єднує контакту, що має назву

ножа. Трансформатор ТВЛМ-10 тип містить два поруч розташованих прямокутних

шихтованних ммагнітопроводів, первинну і вторинні обмотки. Кожна з вторинних

обмоток розташована на своєму магнітопроводі. Електричну міцність ізоляції і захист

обмоток від механічних впливів забезпечує литий блок, створений завдяки заливці

обмоток ізоляційним компаундом. На основі трансформатора (на опорній поверхні) є

чотири отвори для кріплення трансформатора на місці установки. У нижній частині

литого блоку розташовані виводи вторинних обмоток.


35

Таблиця А.1 - Основні технічні характеристики трансформатора ТВЛМ-10

Параметр Значення

Величина номінальної напруги, кВ 10

Величина найбільшої робочої напруги, кВ 12

Величина номінальної частоти змінного струму, Гц 50, 60

Величина номінального первинного струму, А 20; 30; 40; 50; 75; 100; 150;

200; 300; 400; 600; 800; 1000;

1500

Величина номінального вторинного струму, А 5

Кількість вторинних обмоток, шт. 2

Значення номінального навантаження вторинних

обмоток, ВА:

- для вимірів при активно - індуктивному характері

навантаження і cosφ=0,8

- для захисту при активно - індуктивному характері

навантаження і cosφ=0,8

10

15

Значення класів точності вторинних обмоток:

- для вимірів

- для захисту

0,5S; 0,5

10P

Величина номінальної межі кратності обмотки, при

номінальному первинному струмі, А

20-200

300-800

1000, 1500

17

16

14, 13

Значення чотирьохсекундного струму термічної

стійкості, кА

0,94; 1,45; 2,45; 4,85; 6,25;

8,75; 12,5; 12,5; 12,5; 15; 15;

15

Значення струму електродинамічної стійкості, кА 7; 10,6; 17,6; 35,2; 52; 52; 52;

52; 52; 52; 52; 52; 52; 52; 52

Розміри (д×ш×в), мм, при номінальному первин-

ному струмі, А

20-800

1000; 1500

299×145×270

304×175×270

Маса, кг, для виконання 0,5(S)/Р/Р при номіналь-

ному первинному струмі, А

20-200

300-1500

22/16

25/19,1


36

Рисунок А.1 - Креслення, габаритні і установочні розміри трансформатору ТВЛМ-10


37

Додаток Б

Технічні характеристики трансформатору строму ТПЛ-10 У2

ТПЛ-10 - трансформатор струму прохідний з

литою ізоляцією на напругу до 10 кВ. Цей трансфор-

матор призначено для передачі сигналу до вимірюва-

льної апаратури КРУ, встановлюється в колах комер-

ційного обліку і релейного захисту.

Таблиця Б.1 - Технічні дані трансформатор струму ТПЛ-10

№

1 Номінальна напруга, кВ 10

2 Найбільша робоча напруга, кВ 12

3 Номінальна частота змінного струму, Гц 50

4 Номінальний первинний струм, А 10, 15, 20, 30, 40, 50,

75, 100, 150, 200, 300,

400

5 Номінальний вторинний струм, А 5

6 Кількість вторинних обмоток, шт 2

7 Клас точності:

- вторинної обмотки для вимірів 0,5; 0,5S

- вторинної обмотки для захисту 10Р

8 Номінальне вторинне навантаження:

- вторинної обмотки для виміру при cos =0,8,

ВA

10

- вторинної обмотки для захисту при cos =0,8,

ВA

15

9 Номінальна межова кратність вторинної обмо-

тки для захисту, не менш, при номінальному

первинному струмі 10…400 А, А

13

10 Кратність трьосекундного струму термічної

стійкості, при номінальному первинному

струмі 10…400А, А

60

11 Кратність струму електродинамічної стійкості

при номінальному первинному струмі

10…400А, А

265

12 Магнітопровід відкритого типу

13 Маса, кг 15


38

Трансформатор струму ТПЛ-10 виконаний у вигляді котушечної опорної конс-

трукції (рис. Б.1). Блок котушок, складається з двох вторинних (5) і загальної первин-

ної обмоток (7). Для ізоляції обмоток і механічного захисту трансформатору викори-

станий компаунд (1) на основі епоксидної смоли. Опорою трансформатора служать

косинці (8), укріплені в нижній частині магнітопроводу (3). На одному з кутників ро-

зташований болт заземлення (2). Виводи первинної обмотки Л1 і Л2 (6) можуть мати

різні розміри залежно від номінального струму. Виводи вторинних обмоток (4), поз-

начені буквами И1 і И2, розташовані на блоці котушок.

Рисунок Б.1 - Габаритні розміри мм: А - 400; Б - 215; С - 160


39

Додаток В

Технічні характеристики трансформатору струму ТФН-35М

Трансформатор ТФН-35М - це однофазний масляний однокаскадний вимірюва-

льний трансформатора струму з зовнішньої фарфорової ізоляцією. Призначений для

зменшення високих первинних значень струму до значень

придатних для вимірювань, виробляє сигнал вимірюваль-

ної інформації для приладів, а також ланцюгів релейного

захисту та автоматики. Одночасно служить ізоляцією вто-

ринних ланцюгів від високої первинної напруги, що в свою

чергу дозволяє зробити роботу в електроустановках безпе-

чнішою. Трансформатор ТФН-35М (аналог трансформатора ТФЗМ-35 А (ТФЗМ-40,5

I)) призначений для установки в електричній мережі змінного струму промислової

частоти 50 або 60 Гц.

Структура умовного позначення ТФН-Х1М / Х2-Х3 / Х4 Х5:

Т - трансформатор струму; Ф - фарфоровий корпус; Н - для зовнішньої устано-

вки; Х1 - номінальна напруга в кВ; М - маслонаповнений; Х2 - номінальний клас то-

чності; Х3 - номінальний первинний струм, А; Х4 - номінальний вторинний струм, А;

Х5 - кліматичне виконання (У, УХЛ, Т) і категорії розміщення (1).

Рисунок В.1 - Креслення, габаритні і установочні розміри

трансформатору ТФН-35М


40

Трансформатор ТФН-35М має кліматичне виконання "У", "УХЛ" або "Т" кате-

горії розміщення 1 і його необхідно експлуатувати при таких умовах:

- установку необхідно виконувати на висоті, не більше 1000 м над рівнем моря;

- температура повітря всередині КРУ від -50°C до +40°C для виконання "У", від -60°C

до +50°C для виконання "УХЛ", від -10°C до +45°C для виконання "Т";

- відносна вологість повітря - 80% при температурі +20°C;

- швидкість вітру не більше 60 м/с;

- неагресивне і не вибуховоопасне навколишнє середовище.

Трансформатор ТФН-35М має наступну конструкцію. Кільцевій магнітопровід

18 виготовляють з стрічкової електротехнічної сталі високої якості. На магнітопро-

воді намотуються вторинні обмотки 13, ізольовані з сердечником кабельним папером

19, просоченого маслом. Папір покриває як вторинні, так і первинну обмотку 12. Об-

мотки збираються в єдиний комплект, який закріплюється в металевій підставці 14.

За допомогою підставки вторинні обмотки закріплюються в цоколі 16. Зовнішню ізо-

ляцію трансформатору типу ТФН забезпечує порцелянова покришка 4. Покришка

скріплюється з цоколем кріпленням 1, 2, 3 і маслостійким гумовим ущільненням 15.

Весь внутрішній обсяг трансформатору заповнюється маслом, який виконує функцію

ізоляції між обмотками. У верхній частині фарфорового корпусу знаходиться масло-

розширювач. Він закритий кришкою 7 яка кріпиться до корпусу болтами 6 через гу-

мову прокладку 9. На кришці розташований повітряосушувач 8. Він запобігає віль-

ному доступу повітря в трансформатор і служить вологопоглинаючим фільтром. Для

спостереження за рівнем масла, на кришці трансформатора встановлюють покажчик.

Первинна обмотка 12 виготовляється з великої кількості гнучкого ізольованого про-

воду, який збирається в паралель, і додатково ізольовано кабельним папером 19.

Рисунок В.1 - Конструкція трансформатору ТФН-35М


41

Виводи первинної обмотки кріпляться до затискачів - натягувачів 11 і 5, які до-

зволяють з'єднати секції послідовно або паралельно, що дозволяє змінювати номіна-

льний первинний струм. У трансформаторів, що мають два або три коефіцієнти тран-

сформації існує можливість перемикання на первинній обмотці способом з'єднання

шин зовнішніми або внутрішніми перемичками, і на вторинній стороні шляхом при-

єднання необхідних відпаєк вторинної обмотки. Лінійні виводи первинної обмотки

проходять через ущільнення 10 у фарфоровій кришці і позначаються як Л1 і Л2. Ви-

води вторинних обмоток розташовуються на одній з бічних стінок цоколя і закриті

кришкою 17, мають позначення 1И1-1И2, 2И1-2И2, 3И1-3И2. У нижній частині коро-

бки виводів вторинних обмоток є отвір для установки кабельної муфти, яка слугує

для підключення кабелю. На бічній стінці цоколя розташовано болт заземлення 20 і

масловипускний патрубок для зливу і зняття проб масла.

Таблиця В.1 - Основні технічні характеристики трансформатору ТФН-35М

Найменування параметру Величина

Значення номінальної напруги, кВ 35

Значення найбільшої робочої напруги, кВ 40,5

Значення номінального первинного струму,

А

15, 20,30, 40, 50, 75, 100, 150,

200, 300, 400, 600, 800, 1000

Значення номінального вторинного струму,

А

5

Трансформатори с декількома коефіцієнтами трансформації виготовля-

ються на максимальний струм, якщо не виставлені інші вимоги

Кількість вторинних обмоток, шт.

- для виміру

- для захисту

2

1

1

Значення номінального навантаження вто-

ринних обмоток, ВА

для захисту, при роботі в класі точності 10Р

для вимірів, при роботі в класі точності

0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S

20

50

При роботі трансформатору в класі точності 0,2; 0,2S; 0,5S; 1; 5Р номі-

нальне вторинне навантаження може змінятися у відповідності до ДСТУ

7746

Значення категорії зовнішньої ізоляції А

Значення струму електродинамічної стійко-

сті, кА

3; 4; 6; 8; 10; 15; 21; 31; 42;

63; 84; 127; 107; 134

Значення струму термічної стійкості, кА 0,6; 0,7; 1; 1,5; 1,9; 2,3; 3,5;

5,8; 7; 11,6; 15; 22; 30; 37

Значення частоти змінного струму, Гц 50, 60

Час протікання струму короткого замикання,

с

3


42

Значення довжини шляху витоку зовнішньої

ізоляції до найбільшої робочої напруги,

мм/кВ

15

Значення номінальної межової кратності вто-

ринних обмоток для захисту

28

Маса, кг

- трансформатору

- масла

200

38

Трансформатори ТФН-35М мають такі переваги:

a. трансформатори мають широкий спектр технічних характеристик (широкий діа-

пазон первинних струмів, класів точності, вторинних навантажень). Можливість

виготовлення трансформатора з будь-яким поєднанням класу точності і вторинної

навантаження;

b. висока якість, надійність, довговічність, і точність вимірювань;

c. зручний спосіб монтажу.


43


ДОСЛІДЖЕННЯ МАКСИМАЛЬНО СТРУМОВОГО

ЗАХИСТУ ІЗ НЕЗАЛЕЖНОЮ ВИТРИМКОЮ ЧАСУ

ТА СТРУМОВОЇ ВІДСІЧКИ

Мета роботи – ознайомитися із влаштуванням захистів, розрахунком уставок і регу-

люванням реле на обрану уставку, перевіркою дії захистів ліній тран-

сформатора на відключення.


1. Ознайомитися із моделлю релейних захистів лінії та трансформатора і накре-

слити схему експлуатаційної установки. [1, 4, 5, 7]

2. Підготувати таблицю експериментальних даних.



1. Ознайомитися із моделлю релейних захистів лінії та трансформатора і накре-

слити схему експлуатаційної установки.

2. Розрахувати струми уставок захистів лінії та трансформатора.

3. Налаштувати захисти на струми уставок.

4. Перевірити роботу й оцінити дію захистів.

5. Зібрати схему МСЗ із блокуванням по мінімальній напрузі.

6. Перевірити роботу та оцінити дію МСЗ із блокуванням по мінімальній на-

прузі.

7. Підготувати таблицю експериментальних даних


Для захисту розімкнутих електричних мереж від короткого замикання викори-

стовують максимальний струмовий захист (МСЗ) та струмову відсічку (СВ), які спра-

цьовують при збільшенні струму понад задане значення. Відрізняються вони тим, що

МСЗ діє з витримкою часу, а СВ – без витримки часу (миттєво). Якщо обидва способи

використовують для захисту однієї і тієї ж ділянки лінії, то струм спрацювання реле

відсічки вибирають значно більшим, ніж струм спрацювання реле МСЗ.

В радіальних мережах з одностороннім живленням селективність МСЗ забезпе-

чується вибором відповідних витримок часу, які збільшуються у напрямку від спожи-

вачів до джерела живлення.

Струм спрацювання МСЗ, тобто мінімальний струм у фазах лінії, при якому за-

хист спрацьовує, вибирають з урахуванням необхідності повернення захисту після

вимикання короткого замикання захистом попередньої ділянки мережі і коефіцієнту

самозапуску електродвигунів. Якщо лінія обладнана пристроєм автоматичного повто-

рного вмикання (АПВ), то після повторного вмикання лінії від АПВ електродвигуни,


44

які загальмувались за час безструмової паузи, отримують по цій лінії живлення і са-

мозапускаються; по лінії проходитиме великий струм пуску електродвигунів. МСЗ не

повинен спрацьовувати в цих умовах.

Максимальний струмовий захист є простим за виконанням та надійним захистом,

він має низьку вартість і зручний в експлуатації. МСЗ широко використовують в радіаль-

них лініях напругою 10 кВ з одностороннім живленням в якості основного захисту.

Одним з найбільш характерних і чітких ознак виникнення коротких замикань,

а також більшості інших порушень нормального режиму роботи є різке збільшення

струму, який в цих аварійних умовах стає значно більше струму навантаження.

Струм, що виникає в аварійних умовах, на відміну від струму нормального ре-

жиму прийнято називати надструмом. Таким чином, поява надструму є ознакою ви-

никнення аварії. На використанні цієї ознаки заснований принцип дії максимального

струмового захисту, спрощена схема якої приведена на рис. 1.

До пристрою максимального струмового захисту

струм, що проходить по захищаємому елементу (лінія Л)

підводиться через трансформатори струму ТА. При нор-

мальних значеннях струму навантаження лінії захист не

діє, але коли струм збільшиться і досягне (або переви-

щить) заздалегідь встановлену величину, захист прийде в

дію (спрацює) і відключить вимикач В. Значення струму,

при якому відбувається спрацьовування захисту, назива-

ється струмом спрацьовування захисту. Таким чином пер-

шою вимогою, якій повинені задовольняти максимальний

струмовий захист, є правильне виявлення моменту вини-

кнення аварії, що досягається установкою строго певної

величини струму спрацьовування.

Поява надструму в будь-якому елементі не завжди

є ознакою пошкодження саме цього елемента. Справа в тому, що надструм проходить

не тільки по пошкодженому елементу, але і по зв'язаних з ним неушкодженим елеме-

нтам електроустановки або електромережі.

Так, наприклад, в електромережі, що складається з трьох послідовно з'єднаних

ділянок (рис. 2), при КЗ в точці К надструм КЗ проходить від джерела живлення Е до

місця пошкодження як по пошкодженій ділянці I, так і по неушкодженим ділянкам II

і III. Якщо величина надструму перевищить струм спрацьовування, то прийдуть в дію

(запустяться) і спрацюють максимальні струмові захисти всіх трьох ділянок: МСЗ I,

МСЗ II, МСЗ III. В результаті такої дії будуть відключені не тільки пошкоджена, але

і неушкоджені ділянки електромережі, що неприпустимо. Правильна ліквідація аварії

матиме місце лише в тому випадку, якщо спрацює тільки захист МСЗ I і відключить

вимикач В1 найближчий до місця пошкодження.

Таким чином, другою вимогою, якій повинен задовольняти максимальний стру-

мовий захист, є правильний вибір пошкодженої ділянки. Для виконання цієї вимоги,

яка називається вибірковістю або селективністю, максимальні струмові захисти діль-

ниць електромережі повинні мати різний час спрацьовування, зростаючий в напрямку

до джерела живлення.

Рисунок 1 – Принцип дії

максимально струмо-

вого захисту


45

Рисунок 2 – Робота максимально струмового захисту в радіальній

мережі з одностороннім живленням

Час спрацювання захисту від моменту виникнення надструму до впливу на ви-

микач називається витримкою часу. В даному випадку найменшу витримку часу t1

повинен мати захист МСЗ I, трохи більшу t2 - захист МСЗ II і ще більшу t3 - захист

МСЗ III. При такому настроюванню витримок часу захистів електромережі на рис. 2

при виникненні КЗ в точці К запустяться всі захисти, але першим спрацює захист

МСЗ I і відключить вимикач В1. Після цього проходження струму КЗ припиниться і

захисти МСЗ II і МСЗ III повернуться в початкове положення до того, як закінчиться

встановлена на них витримка часу. В результаті ліквідації аварії буде відключена

тільки пошкоджена ділянка I, а неушкоджені ділянки II та III залишаться в роботі.

Для виявлення моменту виникнення аварії та забезпечення дії в розглянутій

вище послідовності максимальний струмовий захист складається з двох органів: пус-

кового органу, який виявляє момент виникнення КЗ або іншого порушення нормаль-

ного режиму роботи і здійснює пуск захисту, і органу уповільнення (витримки часу),

який уповільнює дію захисту для створення селективності.

В якості пускових органів максимального струмового захисту використову-

ються реле збільшення струму (максимальні струмові реле), а в якості органу упові-

льнення - реле часу.

Струмові реле типів РТВ, РТ-80, РТ-90 містять в собі обидва органи. Тому при

виконанні максимального струмового захисту з використанням цих реле окремі реле

часу не встановлюються.

Як відомо, зазначені вище струмові реле мають залежну характеристику часу

спрацьовування.

Тому максимальний струмовий захист, виконаний за допомогою цих реле, на-

зивається максимальним струмовим захистом із залежною характеристикою часу

спрацьовування (крива а на рис. 3).

При використанні в якості пускових органів максимального струмового захисту

струмових реле миттєвої дії типів ЕТ-250 або РТ-40 витримка часу створюється окре-

мими реле часу типу ЕВ або РВМ. Час спрацьовування захисту максимального

струму, виконаних за допомогою зазначених реле, не залежить від величини струму

КЗ, тому що реле часу завжди спрацьовують з одним і тим же встановленим на них

часом спрацьовування. Тому захист такого типу називається максимальним струмо-

вим захистом з незалежною характеристикою часу спрацьовування (пряма б на рис.

3).

Максимальний струмовий захист є найбільш простим і дешевим захистом і


46

тому широко застосовується для захисту генераторів, трансформаторів, електродви-

гунів і ліній електропередачі з одностороннім, а в ряді випадків і з двостороннім жи-

вленням.

а- залежна; б – незалежна

Рисунок 3 – Характеристики часу спрацювання

максимально струмового захисту

Для прискорення дії захисту лінії максимальний струмовий захист можна допо-

внити струмовою відсічкою, яку використовують для миттєвого (без витримки часу)

відключення пошкодженої ділянки лінії при короткому замиканні. Селективність

струмової відсічки забезпечується уставками за струмом.

Застосування струмової відсічки є доцільним, якщо зона її дії охоплює не менше 10...15

% довжини лінії, що захищається. Струмова відсічка, як правило, не захищає всю довжину

лінії і тому не може бути її основним захистом.

В окремих випадках, коли захищається лінія, що живить тупикову підстанцію, ви-

користовують так звану неселективну струмову відсічку, яка може бути чутливою до

короткого замикання в будь-якій точці лінії.

Перевагами струмової відсічки є її швидка дія (0,05...0,1 с), простота схеми, не-

велика вартість, можливість застосування в мережах різної конфігурації, в тому числі

і з кількома джерелами живлення; недолік – обмеженість зони дії.

Оцінка ефективності МСЗ. При односторонньому живленні лінії МСЗ забез-

печує необхідну селективність. Захист не є швидкодіючим, так як вводяться витримки

часу для забезпечення умови селективності. Найбільшу витримку часу повинен мати

захист в зоні найбільших струмів к.з. Чутливість МСЗ в деяких випадках може бути

недостатньою.

МСЗ є простим за виконанням, надійний, має низьку вартість і зручний в експлу-

атації. МСЗ широко використовують в сільських радіальних лініях напругою 10 кВ із од-

ностороннім живленням в якості основного захисту.

Для прискорення дії захисту ліній МСЗ можна доповнити струмовою відсіч-


47

кою, яку використовують для негайного (без витримки часу) відключення пошкодже-

ної ділянки лінії при короткому замиканні. Селективність струмової відсічки забез-

печується уставками по струму.

Струм спрацьовування відсічки повітряної лінії напругою 10 кВ вибирається

за наступними умовами:

– Струм спрацьовування відсічки повинен бути більшим ніж максимальний

струм короткого замикання у точці підключення до лінії найближчого трансформатора

10/0,4 кВ:

.max. IkI нСВсп , (3.11)

де Ік,max – максимальний струм к.з. (трифазного к.з. )3(

кI ) у точці підключення най-

ближчого трансформатора 10/0,4 кВ, А;

kн – коефіцієнт надійності (для реле РТ– 40 kн = 1,2…1,3; для реле РТ– 80 і РТМ

kн = 1,5…1,6).

– Для відстроювання струмової відсічки від кидків намагнічуючих струмів спожи-

вчих трансформаторів 10/0,4 кВ необхідно, щоб задовольнялася умова:

H

трн

СВспU

SI

3

54 .

.

, (3.12)

де Sн.тр – сумарна потужність ТП 10/0,4 кВ, що живляться від даної лінії, кВА.

Струм спрацьовування реле відсічки визначається за виразом:

тс

схСВсп

CВрспк

kII

)3(.

..

, (3.13)

де СВспI . – найбільше із значень, отримане за виразами (11) та (12).

Вибирають уставку струму спрацьовування реле відсічки:

СВрcпСВру IІ ... . (3.14)

Струм спрацьовування захисту (уточнений первинний струм відсічки):

)3(..'

.

сх

тсСВруСВсп

k

кII . (3.15)

Якщо захист реалізовано на реле типу РТ-80 (РТ-85, РТ-90), яке поєднує інду-

кційний елемент для реалізації МСЗ та електромагнітний елемент для реалізації СВ,

то додатково визначають кратність відсічки:


48

МСЗру

СВрсп

СВI

Iк

..

.. . (3.16)

де МСЗруІ . . – струм уставки МСЗ реле РТ – 80 (РТ-85, РТ-90), А.

Кратність відсічки для даного типу реле не повинна перевищувати 8 (обумов-

лено конструкцією реле – 2, 4, 6 та 8).

Коефіцієнт чутливості струмової відсічки лінії:

тс

сх

СВру

кСВч

к

k

I

Ik min.

.

. (17)

де кI – струм к.з. в місці встановлення захисту (для ПЛ 10 кВ трифазний струм к.з.

)3(кI ), А;

min.схk – коефіцієнт схеми (мінімальне значення).

Згідно із ПУЕ для додаткових захистів повітряних ліній 2,1. СВчk . Застосу-

вання струмової відсічки є доцільним, якщо зона її дії охоплює не менше 10...15 %

довжини лінії, що захищається. Струмова відсічка, як правило, не захищає всю дов-

жину лінії і тому не може бути її основним захистом.

В окремих випадках, коли захищається лінія, що живить тупикову підстанцію,

використовують так звану неселективну струмову відсічку, яка може бути чутливою

до короткого замикання в будь-якій точці лінії.

Перевагами струмової відсічки є її швидка дія (0,05...0,1с), простота схеми, неве-

лика вартість, можливість застосування в мережах різної конфігурації, в тому числі і з

кількома джерелами живлення; недолік – обмеженість зони дії.



1. Ознайомитися із моделлю установки (рис. 4).

2. Розрахувати струми уставки захистів лінії та трансформатора.

3. Налаштувати захист на розрахункові параметри.

4. Виконати короткі замикання в точках схеми К1, К2, К3 і К4. Оцінити селекти-

вність дії захистів.

5. Здійснити короткі замикання в точках К1 і К2. Оцінити дію захисту.


49

Рисунок 4 – Схема захисту лінії та трансформатора

Таблиця 1. - Вихідні величини

Значення струму КЗ у точках,

А К1 К2 К3 К4

ВН

НН

Таблиця 2. – Розрахункові величини

Вид за-

хисту

Об

'єкт

IА, А КСХ КН КВ t, з IУ, А IК, А КЧ

При

мі-

тки

МСЗ Л 2,2 1,0 0,85

МСЗ Т 1,0 0,85 0,5

Відсічка Т 1,0





3. Принципову однолінійну схему захистів лінії та трансформатора

(рисунок 4).

4. Розрахункові формули для визначення струму спрацьовування і

коефіцієнта чутливості для МСЗ і струмової відсічки лінії та


50

трансформатора.

5. Розрахунки параметрів захисту лінії й трансформатора (таблиця 1).


1. Що таке коефіцієнт схеми?

2. Як досягається селективність МСЗ?

3. Як досягається селективність струмової відсічки?

4. Як визначається струм спрацьовування МСЗ?

5. Як визначається струм спрацьовування струмової відсічки?

6. Як визначається коефіцієнт чутливості МСЗ?

7. Як визначається коефіцієнт чутливості струмової відсічки?

8. Чим визначається значення коефіцієнта самозапуску?

9. Яким чином виконання МСЗ з пуском по мінімальній напрузі підвищує чутли-

вість захисту по струму?

10. Чому при розрахунку струмової відсічки не враховують коефіцієнт повернення

реле?

11. Які особливості силового трансформатора варто додатково враховувати при ви-

борі струму спрацьовування відсічки?

12. Поясніть ступінчастий принцип вибору витримки часу МСЗ.

13. Чому на ступінь витримки часу впливають типи використовуваних реле, вими-

качів і приводів до них?

14. Як працює МСЗ на паралельно включених силових трансформаторах при ушко-

дженні в одному з них?

15. Чому схема включення на різницю струмів двох фаз має меншу чутливість у

порівнянні з іншими схемами?

16. Які коефіцієнти при розрахунку струмів МСЗ та відсічки визначаються за типом

використовуваних в схемі захисту реле?

17. Що враховує коефіцієнт надійності та чому при розрахунку відсічки він більше

ніж при розрахунку МСЗ?


1. Нормативний документ Мінпаливенерго України. Правила. Організація експлу-

атації релейного захисту та автоматики в енергокомпаніях і їх структурних оди-


К. : ОЕП "ГРІФРЕ", 2006. – 213 с.


60044-1:2008 [Чинний від 01-01-2010]. —К. : Держспоживстандарт України,

2010. —47 с. — (Національні стандарти України).


сетей / В. Г. Гловацкий, И. В. Пономарев ; - 3-я электронная версия. - М. : Энер-

гомашвин, 2003. - 534 с.

4. Андреев, В. А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения : учеб-

ник для вузов / В. А. Андреев. - 4-е изд., испр. и доп. - М. : Высшая школа, 2006.

- 639 с.


51

5. Проектування систем електропостачання в АПК / С. О. Єрмолаєв . - [та ін.]. –

Мелітополь. : Люкс, 2009. – 567 с.



7. Лобода О. І. Релейний захист і автоматизація електроенергетичних систем. Кон-

спект лекцій. Методичні вказівки з практичних робот. [Електронний ресурс] / О.

І. Лобода. – Режим доступу. : www.http://nip.tsatu.edu.ua



52


53


54


55


56


57


58


59


60


61


62


63


64


65


ОЗНАЙОМЛЕННЯ З ПРОГРАМНО-ЛОГІЧНОЮ МОДЕЛЛЬЮ

ТЕРМИНАЛУ ТЕМП 2501-11

Мета роботи – отримання навичок в програмуванні: уставок струмового захисту;

вводу до роботи (вивід з роботи) захисту; положення програмних пе-

ремикачів; зворотньозалежних характеристик спрацювання захистів;

коефіцієнтів трансформації трансформаторів струму на базі програ-

мно – логічної моделі терміналу ТЕМП 2501-11.


1. Відновити знання по максимально струмовому захисту та струмовій відсічки

об’єктів [2 с.281-306; 3 с. 271-279; 4 с. 285-297; 5 с. 177-186; 6 с. 140-152; 7 с.236-246;

8 с. 148-154; 9 с.218-222].

2. Ознайомитися з технічними характеристиками терміналів ТЕМП 2501 [дода-

ток до лабораторної роботи № 5].



1. Ознайомитися з характеристиками терміналу захисту ТЕМП 2501-11.

2. Ознайомитися з робочим вікном програми - симулятору терміналу захисту

ТЕМП 2501-11.

3. Провести зміни установок по струму, за часом, перестановку програмних пе-

ремикачів, вихід з роботи, зворотньозалежних характеристик МСЗ 3, коефі-

цієнтів трансформації струмів.

4. Встановити заводські установки.


Програмно - логічна модель терміналу захисту ТЕМП 2501-11 (далі програма-

симулятор) це математична модель, яка відтворює зовнішній вид терміналу і повні-

стю імітує всі функції захистів і автоматики, що реалізуються в реальному терміналі

ТЕМП 2501-11.

Робоче вікно програми симулятору показано на рис. 1. Призначення всіх пози-

цій меню і елементів керування терміналом захисту буде викладатися послідовно по

мірі необхідності.

Включення живлення терміналу відбувається натисканням кнопки "Включити

живлення", що розташована у верхньому меню. Там же обирається одна із схем при-

єднання:

- схема 1 – лінія;

- схема 2 – ввідний вимикач;

- схема 3 – секційний вимикач;


66

- схема 4 – трансформатор.

Вся робота з терміналом захисту виконується шістьма кнопками керування, що

розташовані на його передній панелі "С", "Е", "", "", "" і "".

Кожне натискання кнопки "Е" приводить до входження до наступного пункту

меню. Кожне натискання кнопки "С" приводить до повернення до попереднього пун-

кту меню. Кнопки "", "", "" і "" використовуються для переміщення по поточ-

ному пункту меню.

Рисунок 1 – Загальний вид робочого вікна програми - симулятору

Вся інформація про стан терміналу виводиться на його дисплей. У вихідному

стані терміналу на дисплеї висвічується така інформація (рис. 2):

Готов Сраб Несп

Е=МЕНЮ С=ВИХІД

При переміщені по меню інформація на дисплеї змінюється.


67

Рисунок 2 – Передня панель терміналу захисту

2. Загальна характеристика струмових захистів терміналу

Пристрій ТЕМП 2501 забезпечує наступні струмові захисти приєднання:

триступеневий ненаправлений максимальний струмовий захист (МСЗ 1, МСЗ 2

і МСЗ 3);

одноступеневий ненаправлений струмовий захист від однофазних замикань на

землю (ОЗЗ);

захист від несиметричного режиму роботи навантаження і обриву фаз (ЗОФ).

МСЗ 2, МСЗ 3, захист ОЗЗ і ЗОФ виконані з декількома незалежними витрим-

ками часу:

МСЗ 3 має дві незалежні витримки часу Т3 і Т3.1;

МСЗ 2 має три незалежні витримки часу Т2, Т2.1 і Т2.2;

захист ОЗЗ має дві незалежні витримки часу Т0 і Т0.1;

ЗОФ має дві незалежні витримки часу, Тd і Тd.1.

Різні витримки часу одного захисту використовуються для організації можли-

вості роздільної дії в колі відключення, сигналізації, автоматики.

МСЗ 3 і захист ОЗЗ мають як незалежну, так і зворотньозалежну характерис-

тики спрацьовування.

ЗОФ реалізується шляхом визначення максимального IMAX і мінімального IMIN

струмів в трьох фазах і обчислення струму небалансу по формулі

%.100max

minmax

I

IIdI

Уставки по струму МСЗ і ОЗЗ виставляються в частках номінального струму In.


68

Уставка по струму ЗОФ виставляється у відсотках. Уставки за часом всіх захистів

виставляються в секундах.

Термінал захисту ТЕМП 2501 має дві групи уставок (Група 1 Група 2). Актив-

ною групою (діючою зараз) може бути тільки одна. Перехід з однієї групи уставок на

іншу здійснюється, наприклад, при зміні режиму роботи приєднання.

Термінал захисту ТЕМП 2501 має заводські уставки всіх захистів по струму і

часу. Для завантаження заводських уставок в верхньому меню робочого вікна про-

грами-симулятору слід вибрати пункт "Файл", потім пункт "Заводські установки" і

натиснути кнопку "Так".

Нижче наводяться досить докладні описи роботи з меню терміналу захисту

ТЕМП 2501-11 на прикладах:

зміни уставок захистів;

зміни положень програмних перемикачів;

установки зворотньозалежної характеристики струмових захистів;

установки коефіцієнтів трансформації струмів.

Необхідно добре засвоїти основні принципи роботи з меню терміналу, оскільки

в наступних роботах таких докладних описів не буде.

3. Зміна уставок по струму

Для виставлення уставок по струму в меню терміналу потрібно виконати насту-

пні дії:

натиснути кнопку "Е" і увійти в основне меню;

натисканням кнопки "" перейти до пункту меню "Уставки";

натиснути кнопку "Е", з'явиться пункт "Група 1";

натиснути кнопку "Е", з'явиться пункт "Ступені захистів";

натиснути кнопку "Е", з'явиться пункт "3 щабель МСЗ";

натисканням кнопки "" вибрати потрібну ступінь МСЗ або ступінь захисту

ОЗЗ, або ступінь ЗОФ;

натиснути кнопку "Е", з'явиться поточне значення уставки по струму, напри-

клад, МСЗ 3, In: 1.50 - уставка по струму третього ступеня МСЗ;

для зміни обраної уставки знову натиснути і не відпускати кнопку "Е" до тих

пір, поки не з'явиться запит пароля, в якому буде блимати молодший розряд;

кнопками "", "", "" і "" встановити значення пароля (заводська установка

пароля 001);

натиснути і не відпускати кнопку "Е" до появи рядка з поточним значенням

уставки, в якому буде блимати молодший розряд;

кнопками "" і "" змінити, якщо потрібно, значення молодшого миготливого

розряду; для переходу до іншого розряду використовувати кнопки "" і "";

кнопками "" і "" можна змінювати значення тільки миготливого розряду;

після установки нового значення уставки натиснути і не відпускати кнопку "Е"

до появи рядка "- - -", потім нового значення уставки;

для запису в пам'ять нового значення уставки натиснути і не відпускати кнопку


69

"С" до появи повідомлення "Зберегти. В: Групп1"; для збереження уставки на-

тиснути кнопку "Е";

натисканням кнопки "С" повернутися в початковий стан терміналу:



4. Зміна уставок за часом

Уставки захисту за часом:

Т1 (для МСЗ 1),



Т0 (для ОЗЗ),

Тd (для ЗОФ)

встановлюються аналогічно уставкам по струму.

5. Вихід захисту з роботи

При необхідності можна вивести з роботи МСЗ 1, МСЗ 2 і ЗОФ. Для виведення

захисту з роботи необхідно виконати наступні дії:


натисканнями кнопки "" перейти до пункту меню "Уставки";



натиснути кнопку "Е", з'явиться пункт "3 ступень МСЗ";

натисканням кнопки "" вибрати потрібний захист, який потрібно вивести з ро-

боти, наприклад МСЗ 1;

натиснути кнопку "Е" і кнопкою "" дійти до рядка Введення МСЗ 1: Так;

натиснути і не відпускати кнопку "Е" до появи запиту пароля (якщо пройшло

більше 3 хвилин після останнього редагування уставок) або рядка Введення

МСЗ 1: Так, в якій буде блимати перша літера слова "Так";

кнопками "", "" встановити "Ні";

натиснути і не відпускати кнопку "Е" до появи рядка "- - -", потім рядки Вве-

дення МСЗ 1: Ні

для запису в пам'ять нової інформації натиснути і не відпускати кнопку "С" до

появи повідомлення "Зберегти. в: Групп1"; для збереження натиснути кнопку

"Е";

натисканнями кнопки "С" повернутися в початковий стан терміналу.

6. Зміна положення програмних перемикачів

Зміна функціональних можливостей терміналу захисту виконується за допомо-

гою програмних перемикачів (ключів). Є три групи ключів SGB, SGF і SGR. Кожен


70

ключ групи може приймати два положення:

1 - ключ замкнутий;

0 - ключ розімкнутий.

Залежно від стану того чи іншого ключа здійснюється:

введення в роботу (вихід з роботи) окремих захистів;

вибір виду зворотньозалежних характеристик МСЗ 3 і захисту ОЗЗ;

введення в роботу (вихід з роботи) витягів часу окремих витягів часу захистів;

вибір групи уставок МСЗ (Група 1 або Група 2);

вибір виду захистів, дія яких забороняє АПВ;

дозвіл роботи вихідних реле;

вибір режиму роботи вихідних реле;

вибір виконуваних вихідними реле функцій та ін.

Для завантаження заводських установок ключів в верхньому меню робочого ві-

кна програми-симулятора слід вибрати пункт "Файл", потім пункт "Заводські устано-

вки" і натиснути кнопку "Так".

Зміна положень ключів виконується в наступній послідовності:





кнопкою "" вибрати потрібну групу ключів, наприклад групу SGF, і натиснути

кнопку "Е"; з'явиться повідомлення про поточну контрольну суму першої підг-

рупи ключів: "SGF1: 016";

натисканням кнопки "" вибрати потрібну підгрупу ключів, наприклад, підг-

рупу SGF2;


більше 3 хвилин після останнього редагування уставок) або миготіння молод-

шого розряду контрольної суми (введення пароля описаний вище);

натиснути на 1 секунду кнопку "Е" і відпустити її, на дисплеї з'явиться мигот-

ливе значення ключа SGF2.1; змінити значення ключа можна кнопками "" і

"" (0 - ключ розімкнутий, 1 - ключ замкнутий); перехід до наступного (попе-

реднього) ключу виконується кнопками "" і "";

натиснути кнопку "Е", з'явиться нове значення контрольної суми;

натиснути і не відпускати кнопку "Е" до появи рядка "- - -", а потім нового зна-

чення контрольної суми;

натиснути і не відпускати кнопку "С" до появи повідомлення: "Зберегти. В:

Групп1"; для збереження нового положення ключа натиснути кнопку "Е";

натисканням кнопки "С" повернутися в початковий стан терміналу:



Перевірку встановленого положення ключа можна виконати по функціональній

схемі термінала після натискання в верхньому меню кнопки "Поточна функціональна

схема пристрою ТЕМП 2101".


71

Ввід в роботу (вихід з роботи) окремих захистів може бути виконаний з допо-

могою ключів:

для введення в роботу МСЗ1 ключ SGF 2.1=1; для виведення захисту з роботи

SGF 2.1=0;

для введення в роботу МСЗ2 ключ SGF 2.2=1; для виведення захисту з роботи

SGF 2.2=0;

для введення в роботу ЗОФ ключ SGF 1.5=1; для виведення захисту з роботи

SGF 1.5=0.

7. Установка зворотньозалежних характеристик МСЗ 3

Захисти МСЗ 3 і ОЗЗ крім незалежної характеристики спрацювання має ряд зво-

ротньозалежних характеристик:

надзвичайно інверсну (1);

сильно інверсну (2);

інверсну (3);

тривалий час інверсну (4).

Час спрацювання для різних видів характеристик визначається за формулою:

1

)(

nI

I

kIТ , с, (1)

де k – коефіцієнт часу, що обирається з діапазону 0,05 … 1,0 (в заводській

установці k=1);

I – вхідний струм;

In – уставка захисту по струму;

α, β – коефіцієнти, що визначають ступень інверсії (табл. 1).

Таблиця 1 -

Вид

характеристики

№


Нормально інверсна 1 0,02 0,14

Сильно інверсна 2 1,0 13,5

Надзвичайно інверсна 3 2,0 80,0

Тривалий час інверсна 4 1,0 120,0

Налаштування терміналу захисту для роботи, наприклад МСЗ 3 зі зворотньоза-

лежною характеристикою, здійснюється наступним чином:





натиснути кнопку "Е", з'явиться пункт "3 ступеня МСЗ";

натиснути кнопку "Е", з'явиться поточне значення уставки по струму третього


72

ступеня МСЗ: МСЗ 3, In: 1.50;

при виборі зворотньозалежної характеристики МСЗ 3 уставку слід змінити до

1.00;

для зміни уставки знову натиснути і не відпускати кнопку "Е" до тих пір, поки

не з'явиться запит пароля, в якому буде блимати молодший розряд;


пароля 001);

натиснути і не відпускати кнопку "Е" до появи рядка з поточним значенням

уставки, в якому буде блимати молодший розряд;

кнопкою "" перейти до другого розряду і кнопками "" і "" змінити уставку

до значення МСЗ 3, In: 1.00;

після установки нового значення уставки натиснути і не відпускати кнопку "Е"

до появи рядка "- - -", потім нового значення уставки;

кнопкою "" перейти до зворотньозалежної від струму уставки T3 (I): 0;


більше 3 хвилин після останнього редагування уставок) або миготіння номера

характеристики (введення пароля описано вище);

кнопками "", "" встановити потрібний номер характеристики (1, 2, 3 або 4),

натиснути і не відпускати кнопку "Е" до появи рядка "- - -", а потім номера ха-

рактеристики;

натиснути і не відпускати кнопку "С" до появи повідомлення: "Зберегти. в:

Групп1"; для збереження нової уставки по струму і номера характеристики на-

тиснути кнопку "Е";

натисканням кнопки "С" повернутися в початковий стан терміналу.


Е=МЕНЮ С=ВЫХОД

При перевірці роботи МСЗ 3 з зворотньозалежною характеристикою ступені за-

хисту МСЗ 2 і МСЗ 1, а також ЗОФ виводяться з роботи:

для виходу з роботи МСЗ 2 ключ SGF 2.1 розмикається (SGF 2.1=0);

для виходу з роботи МСЗ 1 ключ SGF 2.2 розмикається (SGF 2.2=0);

для виходу з роботи ЗОФ ключ SGF 1.5 розмикається (SGF 1.5=0).

8. Установка коефіцієнтів трансформації струмів

Коефіцієнти трансформації фазних струмі КТРФ і струмів нульової послідовно-

сті КТР0 визначаються по формулі:

вх2ном

1номвхтттр I

I

IIКК ,

де: Ктт – коефіцієнт трансформації трансформатора струму (ТС);

I1ном – первинний номінальний струм ТС, A;

I2ном – вторинний номінальний струм ТС, A;

Iвх – номінальний струм вимірювального входу терміналу захисту; (5A або


73

1А для вимірювальних входів фазних струмів; 1 або 0,2 А для

вимірювального входу струму нульової послідовності).

Як видно з наведеної вище формули коефіцієнти трансформації струмів вимі-

рюються в амперах. Всі уставки захистів по струму виставляються в частках КТР.

Програма-симулятор має заводські установки коефіцієнтів трансформації КТР.Ф

= 600 А, КТР.0 = 27 А.

У різних шафах КРУ можуть бути встановлені ТС з різними коефіцієнтами тра-

нсформації, крім того, можуть використовуватися різні номінальні струми вимірюва-

льних входів. У шафі КРУ серії С-410 для вимірювання фазних струмів використову-

ються ТС з КТС = 1000/5 при IВХ = 5 А, для вимірювання струму нульової послідовно-

сті - ТС з КТС = 30/1 при IВХ = 1 А. В цьому випадку коефіцієнти трансформації струмів

складають:

100055

1000тр.ф

К А, 3011

30тр.0

К А.

Зміна коефіцієнтів трансформації струмів здійснюється так:


натисканням кнопки "" перейти до пункту меню "Конфігурація";

натиснути кнопку "Е", а потім натисканням кнопки "" перейти до пункту "Тра-

нсформатори";

натиснути кнопку "Е", з'явиться інформація про коефіцієнт трансформації фаз-

них струмів "КТРФ, А: 600";

натиснути і не відпускати кнопку "Е" до тих пір, поки не з'явиться запит пароля,

в якому буде блимати молодший розряд;


пароля 001);

натиснути і не відпускати кнопку "Е" до появи рядка з поточним значенням ко-

ефіцієнта трансформації, в якому буде блимати молодший розряд; кнопками

"", "", "" і "" встановити необхідне значення коефіцієнта трансформації;

натиснути і не відпускати кнопку "Е" до появи рядка "- - -", а потім нового кое-

фіцієнта трансформації;

натисканням кнопки "С" повернутися в початковий стан терміналу



Для зміни коефіцієнта трансформації струму нульової послідовності КТР0 в пу-

нкті меню "Трансформатори" після натисканні кнопки "Е" кнопкою "" обрати під-

пункт "КТР0, А : 27.0". Процес зміни коефіцієнту КТР0 такий же як для зміни коефі-

цієнта КТРФ.


1. Завантажити програму-симулятор з робочого вікна ПК.


74

2. Включити живлення терміналу захисту.

3. Обрати схему приєднання (схему 1).

4. Завантажити заводські установки.

5. У відповідності з варіантами табл. 2 виконати на віртуальній передній панелі

терміналу такі дії:

- виставити уставки струмових захистів;

- вивести з роботи захист;

- встановити зворотньозалежну характеристику МСЗ 3;

- виставити коефіцієнти трансформації струмів;

- виставити положення програмних перемикачів.

Таблица 2

Варіант

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

МСЗ 1:

In, о.е.

T1, с

4.5

0.06

4.6

0.07

4.7

0.08

4.8

0.09

4.9

0.1

5,5

0,11

5,4

0,12

5,3

0,13

5,2

0,14

5,1

0,15

МСЗ 2:

In, о.е.

T2, с

3.0

0.95

2.9

0.9

2.8

0.85

2.7

0.8

2.6

0.75

2.4

1.05

2.3

1.1

2.2

1.15

2.1

1.2

2.0

1.25

МСЗ 3:

In, о.е.

T3, с

1.25

0.95

1.3

0.9

1.35

0.85

1.4

0.8

1.45

0.75

1.55

1.05

1.6

1.1

1.65

1.15

1.7

1.2

1.75

1.25

ОЗЗ:

In, о.е.

T0, с

0.25

0.25

0.3

0.3

0.35

0.35

0.4

0.4

0.45

0.45

0.55

0.55

0.6

0.6

0.65

0.65

0.7

0.7

0.75

0.75

ЗОФ:

dI, %

Td, с

20

1.2

21

1.4

22

1.6

23

1.8

24

2.0

26

2.2

27

2.4

28

2.6

29

2.8

30

3.0

Вивід з

роботи МСЗ 1 МСЗ 2 ЗОФ МСЗ 1 МСЗ 2

№

хар-ки

МСЗ 3

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2

Ктрф 650 700 750 800 850 900 950 1000 1100 1250

Ктро 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Ключ SGR 1.6=1 SGF 2.1=0 SGF 2.2=0 SGF 1.5=0 SGF 1.1=1

6. Показати результати установок викладачу для перевірки.


8. Закрити робоче вікно програми-симулятору.


75


Звіт повинен мати:



3. Загальний вид робочого вікна програми-симулятору.

4. Призначення кнопок керування, розташованих на передній панелі

терміналу захисту;

5. Види струмових захистів, що реалізуються терміналом ТЕМП 2501-11.

6. Скласти алгоритми:

виставлення уставок по струму і часу;

виводу з роботи захистів;

зміну положення програмних перемикачів;

установки зворотньозалежних характеристик МСЗ 3;

алгоритм зміни коефіцієнтів трансформації струмів.


1. Яке призначення терміналу ТЕМП 2501-11?

2. Для чого використовується програма симулятор терміналу ТЕМП 2501-11?

3. Які елементи присутні в програмі симулятор терміналу ТЕМП 2501-11?

4. Який алгоритм зміни уставок по струму в програмі симулятор терміналу ТЕМП

2501-11?

5. Який алгоритм зміни уставок за часом в програмі симулятор терміналу ТЕМП

2501-11?

6. Який алгоритм перестановки програмних перемикачів в програмі симулятор те-

рміналу ТЕМП 2501-11?

7. Який алгоритм зміни установок зворотньозалежних характеристик МСЗ 3 в про-

грамі симулятор терміналу ТЕМП 2501-11?

8. Який алгоритм зміни установок коефіцієнтів трансформації струмів в програмі

симулятор терміналу ТЕМП 2501-11?

9. Який алгоритм виходу з роботи з програми симулятору терміналу ТЕМП 2501-

11?

10. Що таке максимально струмовий захист (МЗС) в електромережі?

11. Що таке коефіцієнти трансформації трансформатору струмів?

12. Що означає поняття "зворотньозалежна характеристика МСЗ?

13. Що таке триступеневий ненаправлений максимальний струмовий захист?

14. Що таке одноступеневий ненаправлений струмовий захист від однофазних зами-

кань на землю?

15. Що таке захист від несиметричного режиму роботи навантаження і обриву фаз?


76


1. Нормативний документ Мінпаливенерго України. Правила. Організація експлу-

атації релейного захисту та автоматики в енергокомпаніях і їх структурних оди-


К. : ОЕП "ГРІФРЕ", 2006. – 213 с.


60044-1:2008 [Чинний від 01-01-2010]. —К. : Держспоживстандарт України,

2010. —47 с. — (Національні стандарти України).


сетей / В. Г. Гловацкий, И. В. Пономарев ; - 3-я электронная версия. - М. : Энер-

гомашвин, 2003. - 534 с.


ник для вузов / В. А. Андреев. - 4-е изд., испр. и доп. - М. : Высшая школа, 2006.

- 639 с.

5. Проектування систем електропостачання в АПК / С. О. Єрмолаєв . - [та ін.]. –

Мелітополь. : Люкс, 2009. – 567 с.



7. Лобода О. І. Релейний захист і автоматизація електроенергетичних систем. Кон-

спект лекцій. Методичні вказівки з практичних робот. [Електронний ресурс] / О.

І. Лобода. – Режим доступу. : www.http://nip.tsatu.edu.ua



77

ДОДАТОК

Мікропроцесорні пристрої ТЕМП 2501-11, ТЕМП2501-21,

ТЕМП-2501-32, ТЕМП 2501-41, ТЕМП2501-51, ТЕМП-2501-61

Пристрої ТЕМП 2501 призначені для застосування в схемах вторинної комута-

ції електричних станцій, підстанцій і розподільних пристроїв зі змінним, випрямле-

ним змінним або постійним оперативним струмом. Пристрої можуть бути встанов-

лені в КСВ і КРУ будь-якого типу і виробника, КРУН, КТП СН, а також на панелях,

в шафах керування, розташованих в релейних залах і пультах керування.

Технічні особливості ТЕМП-2501

Пристрої здійснюють виконання необхідних функцій по захисту, автоматики,

керуванні і сигналізації різних приєднань комплектних розподільчих пристроїв 6…35

кВ. Пристрої струмових захистів забезпечують взаємодію з масляними, вакуумними,

елегазовими вимикачами, оснащеними різними типами приводних механізмів.

Всі пристрої серії "ТЕМП 2501" виконані з максимально можливим набором

захистів і автоматики. Робота окремих функцій, а також взаємодія між ними, визна-

чається заданою конфігурацією логічної схеми конкретного пристрою, яка може бути

відкоригована відповідно до вимог застосування безпосередньо за місцем установки

пристрою.

Мікропроцесорна елементна база, на основі якої розроблені пристрої серії

"ТЕМП 2501", дозволяє реалізувати універсальний пристрій, що поєднує функції ре-

лейного захисту, керування, автоматики, сигналізації, вимірювання, реєстрації. По-

ряд з основними завданнями призначення пристрою виконують і безліч додаткових

сервісних функцій:


78

забезпечують можливість підключення до ПК для налаштування параметрів

пристрою і ведення електронної бази уставок приєднань енергооб'єкта (за до-

помогою спеціального програмного забезпечення);

здійснюють передачу в АСУ параметрів приєднання, що захищається;

фіксують аварійні ситуації приєднання із записом параметрів пошкодження,

моменту виникнення і тривалості аварії;

містять вбудований аварійний осцилограф;

контролюють час включення / відключення вимикача та інше.

Використання мікропроцесорної елементної бази забезпечує сталість характе-

ристик, високу точність вимірювань, а також можливість реалізації різних алгоритмів

автоматики, керування, захисних функцій. У той же час технічні характеристики при-

строїв роблять можливим їх застосування на об'єктах з жорсткими умовами експлуа-

тації, діапазон робочих температур від мінус 40 до плюс 55 С.

Функціональний склад:

"ТЕМП 2501-1Х" - пристрій захисту і автоматики приєднань 0,4-35 кВ (універ-

сальне);

"ТЕМП 2501-2Х" - пристрій захисту і автоматики секційного (шинного) ТН;

"ТЕМП 2501-3Х" - пристрій захисту і автоматики лінії 6-35 кВ;

"ТЕМП 2501-4Х" - пристрій захисту і автоматики ЕД великої і середньої поту-

жності.

Всі пристрої серії "ТЕМП 2501" мають дві групи уставок захистів, автоматики

і конфігурації програмних перемикачів, що дозволяє використовувати пристрої для

захисту приєднань зі змінною в часі навантаженням. Перемикання між групами уста-

вок (вибір активної групи) здійснюється з передньої панелі пристрою, по послідов-

ному порту зв'язку або автоматично за фактом спрацювання дискретного входу.

Пристрої серії "ТЕМП 2501" забезпечують зберігання уставок, конфігурації і

зареєстрованих подій (в тому числі і осцилограм) незалежно від наявності напруги

живлення як завгодно довго протягом усього терміну служби (не менше 25 років).

Пристрої містять вбудовані годинник-календар, завдяки яким забезпечується

прив'язка зареєстрованих параметрів (аварійних ситуацій) до реального часу. При ві-

дсутності (зникнення) оперативного напруги забезпечується коректна робота годин-

календаря протягом не менше ніж 2-х місяців.

У складі пристроїв реалізована розвинена система самодіагностики, яка забез-

печує постійний контроль справності їх апаратних ресурсів. При виявленні несправ-

ності пристрою його робота блокується, видається попереджає сигналізація і додат-

кова інформація про джерелі несправності.

Пристрої серії "ТЕМП 2501" (крім "ТЕМП 2501-3") випускаються в трьох варі-

антах конструктивного виконання:

"ТЕМП 2501-Х1" - касета з заднім приєднанням провідників, горизонтальна;

"ТЕМП 2501-Х2" - касета з переднім приєднанням провідників;

"ТЕМП 2501-Х3" - касета з заднім приєднанням провідників, вертикальна.

Пристрій "ТЕМП 2501-3" випускається тільки в першому варіанті конструк-

тиву.


79

Таблиця 1 - Загальні технічні характеристики ТЕМП-2501

Ланцюги оперативного струму

Робочий діапазон напруги (змінна, постійна, випрямлена),

В от 88 до 264

Спожита потужність (номінальна/максимальна), Вт (ВА) 7 / 15

Час готовності пристрою, мс не більше 250

Аналогові входи

Номінальний фазний струм In, А 1 / 5

Номінальний струм нульової послідовності 3I0, А 0,2 / 1

Діапазон контрольованих струмів, In от 0,01 до 40,00

Номінальна напруга Un (3U0), В 100 / 110

Діапазон контрольованих напруг, Un от 0,01 до 2,00

Частота вхідного сигналу, Гц 50 + 5

Споживана потужність, ВА не более 0,3

Дискретні входи

Номінальна напруга керування, В 110 або 220

Напруга спрацювання (в долях від напруги керування), В не менш 0,65

Сталий вхідний струм, мА не більш 3

Час спрацювання, мс не більш 20

Вихідні реле

Максимальна напруга на контактах, В ~440 / =300

Номінальний струм контактів, А 8

Допустимий струм включення (протягом 4 с / в перебігу

0,5 с), А 15 / 30

Порти передачі даних

Передній порт зв'язку (підключення до ПК) RS-232

Задній порт зв'язку (підключення до АСУ) ИРПС 20 мА або ТТЛ

Швидкість передачі даних, біт/с 2400 / 4800 / 9600 / 1920

Типовиконання

ТЕМП-2501-1 комплектний пристрій захисту і автоматики приєднань 6-

35 кВ містить кілька функціональних схем, що дозволяє використовувати його для

побудови схем захисту ввідного вимикача секції, секційного вимикача, лінії, що від-

ходить (повітряної або кабельної), лінії до ТСН, електродвигуна 6-10 кВ.

Основне призначення пристрою - селективний захист від міжфазних коротких

замикань виконана у вигляді ненаправленої дво- або трифазної МСЗ і захист від за-

микань на землю в розподільних мережах середнього та низького напруги з ізольова-

ною або глухо-заземленою нейтраллю.


80

ТЭМП-2501-2 комплектний пристрій захисту і автоматики секційного

трансформатору напруги 6…35 кВ являє собою комбіноване мікропроцесорне реле

напруги, яке встановлюється в осередок секційного (шинного) ТН.

Основне призначення пристрою - реалізація групових захистів приєднань секції

по напрузі і формування керуючих сигналів для функцій автоматики пристроїв захи-

сту по струму.

ТЭМП-2501-3 комплектний пристрій захисту автоматики лінії 6…35 кВ є

спрощеною (в частині апаратного складу) модифікацією пристрою "ТЕМП 2501-1".

Пристрій "ТЕМП 2501-3" реалізує одну функціональну схему, призначену для побу-

дови захисту лінії, що відходить (повітряної або кабельної) 6…35 кВ, однак пристрій

може бути також використано і для захисту ввідних і секційних вимикачів невеликих

розподільних пристроїв. Основне призначення пристрою - селективний захист від мі-

жфазних коротких замикань виконана у вигляді ненаправленої двофазній МСЗ і за-

хист від замикань на землю в розподільних мережах середньої та низької напруги з

ізольованою або глухо-заземленою нейтраллю.


81

ТЭМП-2501-4 комплектний пристрій захисту і автоматики електродви-

гуна 6…10 кВ має одну функціональну схему і реалізує повний набір функцій захисту

і автоматики, згідно вимогам ПУЕ, за винятком диференціального захисту, який за-

безпечує побудову захисту високовольтного електродвигуна (асинхронного або син-

хронного).


82


МОДЕЛЮВАННЯ РОБОТИ СТРУМОВИХ ЗАХИСТІВ

В ПРОГРАМНО-ЛОГІЧНІЙ МОДЕЛІ

ТЕРМІНАЛУ ТЕМП 2501-11

Мета роботи – отримання навичок перевірки роботи струмових захистів на базі про-

грамно - логічної моделі терміналу ТЕМП 2501-11.


1. Ознайомитися по літературі з конструкцією проміжних реле РП 341, сигна-

льних реле РУ-21 і трансформаторів струму типу ТВЛМ-10, ТПЛ-10, ТПОЛМ-10,

ТФН35М.

2. Ознайомитися з особливостями побудови максимально струмового захисту.

[2 с.281-306; 3 с. 271-279; 4 с. 285-297; 5 с. 177-186; 6 с. 140-152; 7 с.236-246; 8 с. 148-

154; 9 с.218-222]



3. Вивчити конструкцію мікродвигуних реле РВМ 12 і РВМ 13, що використо-

вуються в максимально струмовому захисті електроенергетичних об'єктів.

4. Ознайомитися з методикою моделювання МСЗ в програмі - симуляторі

ТЕМП 2501-11.

5. Дослідити максимально струмовий захист схеми приєднання через програму

- симулятор ТЕМП 2501-11.


Максимальний струмовий захист на змінному оперативному струмі з дешунту-

ванням котушок відключення приводів вимикачів набув широкого поширення для за-

хисту ліній, силових трансформаторів і електричних двигунів. Широкому поши-

ренню цього виду захисту сприяла розробка і випуск промисловістю реле часу типів

РВМ-12 і РВМ-13 з мікродвигуном, що працюють на змінному оперативному струмі

і включаються безпосередньо в коло трансформаторів струму. Конструктивне вико-

нання реле часу типу РВМ-12 показано на рис. 1.

Синхронний мікродвигун складається зі статору 1 з обмоткою, ротора 2, що втя-

гується, і уповільнюючого редуктора 4, 5, 6. При подачі напруги на обмотку статора

електродвигуна його ротор втягується в міжполюсний простір і починає обертатися з

постійною швидкістю, яка залежить тільки від частоти струму. При втягуванні ротору

відбувається зчеплення опору 3, що знаходиться на його осі, з редуктором, через який

обертання ротору передається рамці 7 з рухомими контактами. По міру обертання ра-

мки відбувається замикання рухомих контактів з нерухомими. Витримка часу регу-


83

люється шляхом переміщення нерухомих контактів щодо рамки на кут α: ω α = t. По-

вернення у вихідне положення здійснюється пружиною 11 після спрацьовування реле

і відключення елемента, що захищається.

а) кінематична схема б) зовнішній вид

1, 2 – статор і ротор мікродвигуна; 3 - 5 – зубчасті колеса; 6 - редуктор, 7 - рамка з

контактними циліндрами; 8 - контакти; 9 - поводок уставки; 10 - буксирна стрілка; 11

- поворотна пружина; 12 - упор; 13 - замок; 14 - пружина

Рисунок 1 - Будова реле часу типу РВМ.

Крім мікродвигуна і контактної системи (рис. 2) реле має два насичених транс-

форматори 2. Первинні обмотки трансформаторів включаються у вторинні кола тра-

нсформаторів струму будь-яких двох фаз кола, що захищається. Електродвигун пови-

нен бути включений тільки в будь-яку одну фазу.

1 – мікродвигун; 2 – насичений трансформатор; 3 – опір; 4 – конденсатор;

5 – ковзаючи контакти; 6 – упорний контакт

Рисунок 2 - Схема реле часу типів РВМ-12 і РВМ-13:


84

Це забезпечується керуючими контактами пускових реле захисту. Реле прихо-

дить в дію при замиканні кола між клемами 9-11 або 11-13.

Для зменшення вмісту гармонійних складових в кривих напруги і струму, що

підводяться до обмотки двигуна, і для зниження піків напруги, небезпечних для ізо-

ляції, паралельно вторинній обмотці трансформаторів, що насичуються, приєдну-

ються ємність 4 і послідовно включений з нею опір 3. Реле має три контакти, з яких

два ті що ковзають 5 і один кінцевий (упорний) 6. Реле часу типу РВМ-12 має найбі-

льшу витримку часу 4 сек., а реле часу типу РВМ-13 - 10 сек. При послідовному з'єд-

нанні первинних напівобмоток трансформаторів струму, що насичуються, спрацьо-

вування становить 2,5 А, а при паралельному - 5 А.

На рис. 3 наведена схема МСЗ, що включає в себе струмові реле миттєвої дії КА

типу РТ-40 (пускові органи захисту), реле часу КТ типу РВМ-12, вказівне реле КН

типу РУ-21 і проміжні реле КL типу РП-341, що дешунтують котушки відключення

YAT1 і YAT2. Схема працює в такий спосіб. У разі короткого замикання спрацьову-

ють струмові реле КА1, КА2 (рис. 3, б). Їх контакти замикають коло вторинних обмо-

ток трансформаторів, що насичуються реле часу КТ (рис. 3, в). При цьому двигун реле

часу отримує живлення. Реле часу, що спрацювало, своїм контактом КТ замикає кола

вторинних обмоток проміжних трансформаторів КL1 і KL2 (рис. 3, г), що насичу-

ються на обмотку вказівного реле КН і обмотки проміжних реле. Проміжні реле по-

тужними перемикаючими контактами КL1.1 і KL2.1 (рис. 3, б), включають відповідні

котушки що відключають YАТ в колі трансформаторів струму, а контактами КL1.2 і

KL2.2 шунтують контакт реле часу (рис. 3, д).

Шунтування контакту реле часу КТ забезпечує надійну дію захисту незалежно

від стану контактів струмових реле КА.1, КА1.2 і КА2 і реле часу. Контакти струмо-

вих реле і реле часу можуть розійтися при підключенні на трансформатори струму

котушок, що відключають. Пояснюється це тим, що струм спрацьовування реле РП-

341 і його струм повернення приймаються значно нижче струмів спрацьовування пу-

скових струмових реле, тобто IВКА > IВКL.

а) пояснююча схема б) кола трансформаторів струму

в) кола реле часу г)вторинні кола проміжних реле

Рисунок 3 – Схема МСЗ на змінному оперативному струмі


85


Для перевірки роботи захистів необхідно задати струми в фазах приєднання

(вхідні сигнали). Програма-симулятор містить спеціальну панель імітації вхідних си-

гналів (рис. 1), на якій розташовані:

вікна для завдання струмів в фазах (IА, IВ, IС) і струму нульової послідовності I0,

що встановлюються в частках номінального струму In;

вікно несиметрії струмів в фазах dI (значення dI обчислюється після завдання

фазних струмів);

кнопки установки вхідних дискретних сигналів; значення сигналів на входах

реле положення відключено (РПО) і реле положення включено (РПВ) встанов-

люються автоматично при відключенні і включенні вимикачів;

кнопки скидання сигналізації (кнопка "Скидання сигналізації" є аналогом кно-

пки "С" передньої панелі терміналу);

кнопка квітування (приведення у відповідність з положенням вимикачів) реле

фіксації команд РФК;

модель вимикача з кнопками включення "On", відключення "Вимкнути" і сиг-

нальними лампами.

Робота захисту на сигнал і відключення вимикача здійснюється через вихідні

реле терміналу. Для введення в роботу цих реле слід замкнути ключ SGR 1.6 (SGR 1.6

= 1).

Перше включення вимикача здійснюється кнопкою "Вкл" панелі імітації вхід-

них сигналів. При цьому загоряється відповідна сигнальна лампа.

1. Установка вхідних струмів


86

Для установки вхідних струмів на панелі імітації вхідних

сигналів треба виконати такі дії:

натиснути кнопку "Призупинити моделювання", що розташо-

вана у верхньому меню;

виділити курсором розряд значення струму, що буде зміню-

ватися;

ввести з клавіатури потрібне значення;

натиснути клавішу "Enter";

при необхідності, перейти до струму другої фази і повторити

дії;

натиснути кнопку "Продовжити моделювання".

Якщо встановлені струми перевищать уставку будь-якого

захисту, відбудеться спрацьовування цього захисту на відклю-

чення вимикача. При цьому програма-симулятор видасть повідо-

млення (рис. 2).

У цьому повідомленні потрібно поставити прапорці в вікна

"Більше не показувати це повідомлення" і "Не переривати моде-

лювання при аварійному відключенні вимикача" і натиснути кно-

пку "ОК". Далі натиснути кнопку "Продовжити моделювання",

розташовану у верхньому меню:

на дисплеї терміналу буде інформація про спрацювання захи-

сту;

загориться світлодіод сигналізації "Сраб";

сигнальна лампа відключення вимикача буде блимати.

Для приведення терміналу захисту до готовності для подальшої роботи слід:

натиснути кнопку "Скидання" на передній панелі терміналу;

натиснути кнопку "Сигнал квітування..." на панелі імітації вхідних сигналів;

включити вимикач кнопкою "Вкл".

Після виконання зазначених дій можна виконувати установку нових значень

вхідних струмів.

Рисунок 2 – Сповіщення про відключення вимикача

2. Індикація аварійних параметрів

Рисунок 1 - Па-

нель імітації вхі-

дних сигналів


87

При спрацюванні захистів інформація про це виводиться на дисплей терміналу.

Наприклад, при спрацювання МТЗ 2 з витримкою часу Т2 при короткому замиканні

фаз а і b на екрані буде сповіщення:

МТЗ 2 (Т2)

Iab.

Сповіщення скидається кнопкою "С".

3. Перегляд виміряних величин

В нормальному режимі роботи приєднання (лінії, трансформатору) захисти не

працюють. В цьому режимі можна переглядати значення робочих струмів і іншу ін-

формацію.

Перегляд інформації відбувається в пункті меню "ВимірВеличини". Зокрема, в

підпункті "ВимірСтрумів" приводяться поточні значення струмів в фазах IA, IB, IC,

струму нульової послідовності I0 і значення несиметрії струмів фаз dI. Значення стру-

мів фаз і струму нульової послідовності приводяться у відносних одиницях, значення

несиметрії струмів – у відсотках.

4. Перегляд зареєстрованих величин

Пункт меню "ЗарегВеличини" має інформацію про параметри аварійних режи-

мів:

значення аварійних струмів;

тривалість події (в секундах і годинах);

дата і час події.

В підпункті "СпрацЗахисту" приводиться інформація про спрацювання захисту.

Інформацію можна переглянути для п'яти подій. В Події 1 будуть зафіксовані

параметри останнього аварійного режиму, в Події 2 – попереднього і т.д.

5. Моделювання роботи МСЗ 1

Натиснути кнопку "Призупинити моделювання" в верхньому меню.

На панелі імітації вхідних сигналів встановити значення струмів двох будь-яких

фаз або трьох фаз в діапазоні I> 5.

Натиснути кнопку "Продовжити моделювання".

Зчитати інформацію з дисплея.

Натиснути кнопку "С" на передній панелі терміналу захисту.

Натиснути кнопку "Сигнал квітування ..." на панелі імітації вхідних сигналів.

Включити вимикач кнопкою "Вкл" на панелі імітації вхідних сигналів.

6. Моделювання роботи МСЗ 2


88

Відрізняється від попереднього тим, що на панелі імітації вхідних сигналів

встановлюються значення струмів двох будь-яких або трьох фаз в діапазоні 2,5 < I <

5,0.

7. Моделювання роботи МСЗ 3 з незалежною характеристикою


встановлюються значення струмів двох будь-яких або трьох фаз в діапазоні 1,5 < I <

2,5.

8. Моделювання роботи захисту від замикання на землю (ОЗЗ)


встановлюються значення струму нульової послідовності в діапазоні I0 > 0,5.

9. Моделювання роботи захисту від несиметрії фаз (ЗОФ)


встановлюються різні значення трьох фазних струмів в діапазоні 0,1< I < 1,0. При

цьому у вікні dI повинно бути значення більше 25%.

10. Моделювання МСЗ 3 зі зворотньозалежною характеристикою

Налаштування терміналу захисту для роботи МСЗ 3 зі зворотньозалежною ха-

рактеристикою відбувається так:

встановити струм спрацювання МСЗ 3, рівний 1 (In : 1,00);

вивести з роботи МСЗ 2;

вивести з роботи МСЗ 1;

вивести з роботи ЗОФ;

в меню уставок МСЗ 3 обрати цифру зворотньозалежної характеристики (T3(I)

: 1…6); цифру прийняти у відповідності з табл. 1;

зберегти установки в пам'яті терміналу захисту;

вийти у вихідний стан термінала захисту.

Таблиця 1 – Уставки МСЗ 3 зворотньозалежної характеристики

Вид


№


Нормально інверсна 1 0,02 0,14

Сильно інверсна 2 1,0 13,5

Надзвичайно інверсна 3 2,0 80,0

Тривалий час інверсна 4 1,0 120,0


1. Завантажити програму - симулятор з робочого вікна ПК.


89


3. Вибрати схему приєднання (схему 1).


5. Установити положення ключа SGR 1.6=1.

6. Включити вимикач.

7. Натиснути кнопку "Призупинити моделювання".

8. Установити вхідні струми у відповідності з рядком 1 табл. 2.

Таблиця 2 – Варіанти завдань налаштування програми – симулятору

рядок Струми

фаз, в,о,

Варіант

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1

IА 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 0,8 1,0 1,1 1,2 1,4

IВ 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 0,8 1,0 1,1 1,2 1,4

IС 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 0,8 1,0 1,1 1,2 1,4

2

IА 1,6 1,7 0,0 1,9 2,0 0,0 2,2 2,3 0,0 2,45

IВ 1,6 0,0 1,8 1,9 0,0 2,1 2,2 0,0 2,4 2,45

IС 1,6 1,7 1,8 0,0 2,0 2,1 0,0 2,3 2,4 2,45

3

IА 2,6 2,8 3,0 0,0 3,6 3,9 0,0 4,3 4,7 4,9

IВ 2,6 0,0 3,0 3,3 0,0 3,9 4,0 0,0 4,7 4,9

IС 2,6 2,8 0,0 3,3 3,6 0,0 4,0 4,3 0,0 4,9

4

IА 5,5 6,0 6,5 0,0 7,5 8,0 0,0 9,0 9,5 10,0

IВ 5,5 0,0 6,5 7,0 0,0 8,0 8,5 0,0 9,5 10,0

IС 5,5 6,0 0,0 7,0 7,5 0,0 8,5 9,0 0,0 10,0

5 I0 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

6

IА 0,2 0,4 0,4 0,8 0,2 0,4 0,0 0,4 0,8 0,0

IВ 0,3 0,6 0,3 0,6 0,4 0,0 0,8 0,0 0,0 0,4

IС 0,4 0,8 0,2 0,4 0,8 0,4 0,8 0,8 0,0 0,0

9. Натиснути кнопку "Продовжити моделювання".

10. Виконати перегляд виміряних величин в пункті меню "Виміряні величини"

в підпункті "Виміряні струми".

11. Вивести з роботи ЗОФ.

12. Установити вхідні струми у відповідності з рядком 2 табл. 2. Визначити вид

спрацювання захисту.







16. Вивести з роботи МСЗ 1 и МСЗ 2.

17. Установити вид зворотньозалежної характеристики МСЗ 3 у відповідності з

табл. 3.

18. Установити струм спрацювання МСЗ 3 In = 1.


90

Таблиця 3 - Варіанти завдань налаштування програми - симулятору

Варіант

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

МСЗ 3:

In, о.е.

T3, с

1.25

0.95

1.3

0.9

1.35

0.85

1.4

0.8

1.45

0.75

1.55

1.05

1.6

1.1

1.65

1.15

1.7

1.2

1.75

1.25

№

хар-ки

МСЗ 3

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2

Ктрф 650 700 750 800 850 900 950 1000 1100 1250

Ктро 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Ключ SGR 1.6=1 SGF 2.1=0 SGF 2.2=0 SGF 1.5=0 SGF 1.1=1

19. Виконати моделювання МСЗ 3 зі зворотньозалежною характеристикою:

- установити по черзі на панелі імітації вхідних сигналів значення струмів в од-

ній, двох будь-яких або у всіх трьох фазах у відповідності до табл. 4;

- після кожного спрацювання захисту в пункті меню "ЗарегВеличини" в підпу-

нкті "Подія1" переглянути час спрацювання захисту t і занести в табл. 4.

Таблиця 4 – Значення даних по моделюванню МСЗ 3 зі зворотньозалежною характе-

ристикою

I, о.е. 1,5 2 3 6 10 20

t, c

20. Ввести в роботу ЗОФ.


спрацьованого захисту.


23. Закрити робоче вікно програми - симулятору.





3. Алгоритм установки вхідних струмів.

4. Алгоритм перегляду виміряних струмів.

5. Заводські уставки захистів.

6. Інформація з дисплею при спрацюванні різних видів захистів.

7. Розрахунок зворотньозалежної характеристики МСЗ 3 по формулі:

1

)(

nI

I

kIТ , с, (1)


91

де k – коефіцієнт часу, що обирається з діапазону 0,05 … 1,0 (в заводській

установці k=1);

I – вхідний струм;

In – уставка захисту по струму;

α, β – коефіцієнти, що визначають ступень інверсії

8. Експериментальний графік I(t) зворотньозалежної характеристики МСЗ

3.


1. Які існують струмові захисти електроенергетичних об’єктів?

2. Що таке максимально струмовий захист?

3. Призначення реле типа РВМ, його переваги перед іншими типами?

4. Призначення проміжних трансформаторів, що насичуються, в реле РВМ і РП-

341?

5. Як налаштовуються реле РВМ-12 на завданий струм і час спрацювання?

6. Призначення і робота перемикаючих контактів проміжних реле РП-341?

7. Переваги і недоліки МСЗ на змінному оперативному струмі у порівнянні з МСЗ

на постійному оперативному струмі?

8. З якою метою у вторинне коло реле часу введено розмикаючий контакт КА1.2.

(рис. 3, г)?

9. Поясніть для чого шунтуються контакти КТ реле часу в колі вторинних обмоток

трансформаторів проміжного реле (рис. 3, д)?

10. Який алгоритм установки вхідних струмів в програмі – симуляторі ТЕМП 2501-

11?

11. Який алгоритм перегляду виміряних струмів в програмі – симуляторі ТЕМП

2501-11?

12. Як відбувається моделювання роботи МСЗ з незалежною характеристикою в

програмі – симуляторі ТЕМП 2501-11?

13. Як відбувається моделювання роботи захисту від замикання на землю (ОЗЗ) в


14. Як відбувається моделювання роботи захисту від несиметрії фаз (ЗОФ) в про-

грамі – симуляторі ТЕМП 2501-11?

15. Як відбувається моделювання МСЗ зі зворотньозалежною характеристикою в



1. Правила улаштування електроустановок. – 5 –те вид., переробл. Й доповн. - Х.:

Видавництво "Форт", 2015. – 800 с.

2. Будзко И. А. Электроснабжение сельского хозяйства: (Учебники и учеб. посо-

бия для студентов высш. учеб. заведений) / И.А. Будзко, Н.М. Зуль. – М.: Аг-

ропромиздат, 1990. – 496 с.

3. Єрмолаєв С.О. Проектування систем електропостачання в АПК/ С.О. Єрмолаєв,

В.Ф. Яковлєв, В.О. Мунтян та ін. – Мелітополь: Люкс, 2009. – 568 с.


92


ник для вузов / В. А. Андреев. - 4-е изд., испр. и доп. - Электрон. текстовые дан.

- М. : Высшая школа, 2006. - 639 с.

5. Беркович, М. А. Основы техники релейной защиты [Текст] / М. А. Беркович, Е.

А. Молчанов, В. А. Семенов. - 6-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергоатомиздат,

1984. - 375 с.

6. Дьяков, А. Ф. Микропроцессорная автоматика и релейная защита электроэнер-

гетических систем : учеб. пособие / А. Ф. Дьяков, Н. И. Овчаренко. - 2-е изд.,

стер. - Электрон. текстовые дан. - М. : Издательский дом МЭИ, 2010. - 336 с.

7. Лобода О. І. Теоретичні основи автоматики. Конспект лекцій. Методичні вказі-

вки з практичних робот. [Електронний ресурс] / О. І. Лобода. – Режим доступу.

: www.http://nip.tsatu.edu.ua



93

ДОДАТОК

Технічний опис реле часу типів РВМ 12 і РВМ 13

Реле часу типів РВЛІ 12, РВМ 13 призначені для застосування в схемах захисту

на змінному оперативному струмі і включаються безпосередньо у вторинні кола ви-

мірювальних трансформаторів струму.

Кліматичне виконання реле, призначених для поставок в райони з помірним клі-

матом - УХЛ категорії розміщення 4, в райони з тропічним кліматом - О категорії

розміщення 4 по ГОСТ 15150-69.

Реле допускають експлуатацію при наступних умовах:

- температура навколишнього повітря від мінус 30 до плюс 40 ° С (при встано-

вленні в комплектні пристрої допускається експлуатація при 50 ° С) для виконання

УХЛ4 і від мінус 10 до плюс 45 ° С для виконання 04;

- відносна вологість навколишнього повітря до 80% при температурі 25 ° С (без

конденсації вологи) для виконання УХЛ4 і до 98% при температурі 35 ° С (без кон-

денсації вологи) для виконання 04;

- навколишнє середовище не вибухонебезпечне, яка не містить струмопроводя-

чий пил, агресивних газів і пари в концентраціях, що руйнують метали і ізоляцію;

- місце установки реле має бути захищене від попадання бризок води, масла,

емульсій та інших рідин, а також безпосереднього впливу сонячної радіації;

- висота над рівнем моря не більше 2000 м;

- вібраційні навантаження в діапазоні частот від 10 до 100 Гц при прискоренні

0,25 g;

Від зовнішніх впливів реле захищені оболонкою. Оболонка реле має ступінь

захисту IP40, затискачі для зовнішніх провідників 1Р00 по ГОСТ 14255-69.

Технічні дані

1. За максимальним значенням витягів часу випускаються два виконання реле:

типу РВМ 12 - на 4 с;

типу РВМ 13-на 10 с.

2. Абсолютна величина розкиду часу спрацьовування не перевищує: 0,12 с - для

реле типу РВМ 12; 0,25 с - для реле типу РВМ 13.

Примітка: Під абсолютною шинкою розкиду часу спрацьовування реле розумі-

ється різниця між максимальним і мінімальним значеннями часу спрацьовування при

десяти вимірах на даній уставці.

3. Тривалість замкнутого стану ковзаючого контакту при спрацьовуванні реле

не повинна бути менше:

а) 0,2 с - для реле типу РВМ 12;

б) 0,5 с - для реле типу РВЛ \ 13.

4. Час повернення рухомої системи реле у вихідне положення не перевищує:

реле типу РВМ 12 - 0,2 с на уставках до третьої точки шкали і 15 % уставки на

уставках від третьої точки шкали і вище:


94

реле типу РВМ 13 - 20% уставки на уставках до другої точки шкали і 15 % уста-

вки на уставках від другої точки шкали і вище.

Установка більше двох контактів на однакові уставки на час спрацьовування не

допускається, тому поворотна пружина може подолати будь-якому положенні рухо-

мої системи силу тертя тільки двох контактів.

Не допускається також установка двох ковзних контактів в крайнє ліве поло-

ження (ковзаючі контакти замкнуті) так як потужність моторчика (при струмі спра-

цьовування) недостатня для подолання з місця механічного моменту опору двох кон-

тактів.

5. Номінальний струм реле дорівнює 2,5 або 5 А (в залежності від способу з'єд-

нання секцій первинної обмотки насичуємого трансформатору - послідовно або пара-

лельно). Струм спрацювання реле не перевищує номінальний.

Примітка: Після установки в первинному ланцюзі струму спрацьовування на ко-

тушку моторчика напруга подається "поштовхом", тобто замиканням керуючого

контакту.

6. Потужність, споживана реле при подвійному номінальному струмі, не пере-

вищує 10 В А для кожного кола живлення.

7. Реле допускають протікання по первинним обмоткам насичаючихся трансфо-

рматорів (при паралельному з'єднанні секцій) струму до 150 А - протягом 10 с і три-

вало струму до:

10 А - при температурах від мінус 30 до 40 ° С;

5,5 А - при температурі 45 ° С;

4 А - при температурі 50 ° С.

8. Залежність повного опору кола струму реле від струму в первинній обмотці

насичаємого трансформатора представлена на рис. 3 (секції первинної обмотки наси-

чаємого трансформатору з'єднані послідовно).

9. Обмотувальні дані котушок, параметри резистора і конденсатора, застосова-

них в реле, дані в табл. 1.

Таблиця 1 – Технічні данні реле часу РВМ-12 і РВМ-13

Найменування обмотки Число

витків

Марка і діа-

метр проводу

(мм) котушки

для вико-

нання

Данні

резистору

Данні

конденсатору

УХЛ4 О4

Обмотка електродвигуна 6000 ПЕВ-2/0,14

510 Ом

ПЭВ-10

2 мкФ

500 В

типу

МБГО-2

Первинна обмо-

тка насичаємого

трансформатору

лівого

16+16

ПБД

1,8

ПСД

1,8 правого

Вторинна обмотка наси-

чаємого трансформатору

2100 ПЕВ-2/0,224

10. Реле мають три контакти; два ковзних і один кінцевий.


95

Кінцевий контакт здатний комутувати ланцюг змінного струму потужністю 500

ВА (коефіцієнт потужності навантаження не менше 0,5) при струмі не більше 5 А чи

напрузі від 24 до 250 В або ланцюг постійного струму з індуктивним навантаженням

(постійна часу якої не перевищує 5…10-3 с) потужністю 100 Вт при струмі не більше

1 А або напрузі від 24 до 250 В.

Ковзаючи контакти можуть замикати кола постійного і змінного струму з вка-

заною вище відповідною потужністю. Розрив струму в колах ковзаючих контактів

повинен здійснюватися контактами інших реле.

Тривало допустимий струм через замкнуті контакти - 5 А.

11. Механізм реле витримує без механічних пошкоджень 5000 спрацьовувань

на максимальній уставці витримки часу при відсутності навантаження на контактах,

в тому числі 1250 спрацьовувань з вказаною в п. 10 електричної навантаженням на

контактах.

12. Ізоляція реле витримує протягом 1 хв. без пробою і перекриття випробува-

льну напругу 2000 В на частоті 50 Гц, прикладена між будь-якими електрично не по-

в'язаними струмоведучих частин реле і між ними і корпусом.

Ізоляція між роз'єднуючими в процесі роботи контактами витримує протягом 1

хв. випробувальну напругу 500 В змінного струму частоти 50 Гц.

Опір ізоляції реле відповідає 3 класу за ГОСТ 12434-73.

13. Реле розраховано для роботи на частоті 50 Гц. Відхилення частоти призво-

дить до відповідної зміни витримки часу контактів, так як приводом реле є індукцій-

ний синхронізований моторчик.

14. Маса реле не більше 2,5 кг.

Габаритні, настановні і приєднувальні розміри реле представлені на рис. 1, а

схема електрична підключення - на рис. 2.

Реле складається з 2-х насичаємих трансформаторів, первинні обмотки яких

включаються у вторинні кола вимірювальних трансформаторів струму будь-яких

двох фаз трифазної системи, індукційного синхронізованого моторчика (що створює

витримку часу контактів) і контактної системи.

Включення моторчика в роботу проводиться контактами інших реле (виводи 9,

11, 13 на рис. 2), причому, він може правильно працювати при включенні тільки в

будь-яке одне коло. Це повинно забезпечуватися відповідними контактами.

Механізм реле змонтований в прямокутному корпусі, що складається з цоколя

і кожуха.


96

Рисунок 1 - Габаритні, установочні і

приєднувальні розміри реле. Розміри

без межових відхилень - максима-

льні.

Рисунок 2 - Схема електрична підк-

лючення реле (вид спереду).

Рисунок 3 - Залежність повного опору струмового кола реле від струму в пер-

винній обмотці насичаємого трансформатору (секції первинної обмотки з'єднанні по-

слідовно).


97


МОДЕЛЮВАННЯ РОБОТИ АВТОМАТИКИ В

РЕЛЕЙНОМУ ЗАХИСТІ (АПВ І АВР) В

ПРОГРАМНО – ЛОГІЧНІЙ МОДЕЛІ

ТЕРМІНАЛУ ТЕМП 2501-11

Мета роботи – отримання навичок перевірки роботи автоматичного повторного вклю-

чення і автоматичного вводу резервного живлення на базі програмно

- логічної моделі терміналу ТЭМП 2501-11.


1. Ознайомитися зі структурою автоматичного повторного включення в елект-

ричній мережі [Практична робота № 7, 2…7].

2. Ознайомитися зі структурою автоматичного введення резервного живлення

(АВР) електропостачання навантаження [Практична робота № 7, 2…7].



6. Ознайомитися з засобами автоматизації релейного захисту АПВ і АВР.

7. Провести моделювання роботи АПВ1 і АПВ 2 в умовах приєднаної лінії еле-

ктропередачі.

8. Провести моделювання роботи АВР на вимикачі вводу і секційному вими-

качі.


1. Автоматика АПВ

Більшість пошкоджень повітряних ліній електропередачі виникає в результаті

схльостування проводів при сильному вітрі і ожеледі, порушення ізоляції під час

грози, падіння дерев, накидів, замикання проводів рухомими механізмами та інше. Ці

ушкодження нестійкі і при швидкому відключенні пошкодженої лінії самоусува-

ються. В цьому випадку при повторному включенні лінії вона залишається в роботі, і

електропостачання споживачів не припиняється. Повторне включення здійснюється

пристроєм автоматичного повторного включення (АПВ). При стійких пошкодженнях

захист знову відключає лінію після дії АПВ, тобто відбувається неуспішне повторне

включення. За статистичними даними, АПВ в системах електропостачання мають в

середньому 65…75% успішних дій. Така ефективність АПВ робить їх одним з основ-

них засобів підвищення надійності електропостачання. В експлуатації застосову-

ються пристрої АПВ, що розрізняються за такими ознаками:

1) за видом обладнання - АПВ ліній, АПВ шин, АПВ трансформаторів, АПВ

електродвигунів;


98

2) за кількістю фаз вимикачів, що включаються пристроєм АПВ - трифазне

(ТАПВ) і однофазне (ОАПВ);

3) по кратності дії АПВ - одноразової і багаторазової дії;

4) за способом впливу на привід вимикача - механічні та електричні пристрої

АПВ;

5) за способом контролю синхронізму - без контролю синхронізму і з контролем

синхронізму АПВОС і АПВУС.

Незважаючи на зазначені відмінності, всі пристрої АПВ повинні відповідати та-

ким основним вимогам:

1. Повинні перебувати в стані постійної готовності до дії і спрацьовувати при

всіх випадках аварійного відключення вимикача, крім випадків відключення вими-

кача релейним захистом після включення його черговим персоналом.

2. Пристрої АПВ повинні мати мінімально можливий час спрацьовування для

того, щоб скоротити тривалість перерви живлення споживачів. Практично можна ви-

конати АПВ чинним без уповільнення. Однак ця можливість обмежується низкою

умов. Для успішної дії АПВ необхідно, щоб час спрацьовування tАПВ1 був більше часу

tГ.П, необхідного для відновлення готовності приводу до роботи на включення (для

застосовуваних типів приводів, з урахуванням умов їх роботи, він дорівнює 0,1...0,3

сек.), часу, необхідного для деіонізації середовища в точці ушкодження (для устано-

вок напругою до 220 кВ tД.С дорівнює 0,2 сек.), часу готовності вимикача tГ.В, необхі-

дного для відновлення відключаючої здібності вимикача після відключення ним

струму КЗ. Для одноразового АПВ час tГ.В завжди менше суми часу tГ.П і часу вклю-

чення вимикача tВ.В. Тому визначальною зазвичай є умова tАПВ1 tГ.П. При цьому з

урахуванням часу запасу tЗАП, рівного 0,4...0,5 с, час спрацьовування АПВ для ліній з

одностороннім живленням:

tАПВ ³ + tГ.П + tЗАП = 0,5…0,8.

В окремих випадках для повітряних ліній, коли велика ймовірність їх пошко-

дження при падінні дерев і з інших аналогічних причин, для ефективності АПВ його

витримку часу доцільно приймати кілька підвищеною - близько декількох секунд.

3. Автоматично із заданою витримкою часу пристрою АПВ повинні поверта-

тися в стан готовності до нової дії після включення в роботу вимикача. Практика по-

казує, що для одноразового АПВ обидві зазначені вимоги виконуються, якщо

прийняти tАПВ2 рівним 15 ... 25 сек. Для АПВ дворазової дії час повернення в стан

готовності після другого циклу приймається 60...100 сек.

4. В АПВ повинна бути передбачена можливість прискорення дії захисту до або

після АПВ. Прискорення захисту після АПВ полягає в тому, що до спрацьовування

АПВ захист діє з витримкою часу, а після спрацьовування - миттєво.

Робота АПВ пояснюється на рис 1. При виникненні КЗ на лінії l1 спрацьовує

захист А1 цієї лінії і відключає вимикач Q1. Через деякий проміжок часу tАПВ1 прист-

рій АПВ AKS включає лінію. Якщо КЗ самоліквідувалося, то включення лінії буде

успішним, і вона залишиться в роботі. Якщо ж КЗ виявилося стійким, то після вклю-

чення вимикача Q1 лінія знову миттєво відключається релейним захистом і залиша-

ється у вимкненому стані до ліквідації аварії.


99

Рисунок 1 - Пояснення до работи АПВ

Розглянемо схему АПВ однократної дії. На рис. 2 приведена типова схема еле-

ктричного АПВ одноразової дії на змінному оперативному струмі для приєднань, об-

ладнаних вимикачем з пружинним приводом, зібрана з окремих реле.

Рисунок 2- Принципова електрична схема АПВ одноразової дії

У положенні готовності приводу (пружини зведені) контакт SQY готовності

приводу замкнутий, контакт SQM в колі заводу пружини розімкнути. При оператив-

ному включенні вимикача ключем SA замикається спеціальний аварійний блок-кон-

такт вимикача SQA, який може змінювати свій стан тільки під час оперативних пере-

микань (від SA або телекерування).

При відключенні вимикача релейним захистом створюється коло пуску АПВ:

накладка АПВ SX - блок-контакт SQA (залишається замкнутим) - обмотка реле часу


100

КТ - контакт вимикача SQK. Через час tАПВ прослизає контакт реле часу КТ.1, зами-

кається, і електромагніт YАС здійснює включення вимикача. Пружина приводу зві-

льняється, тому контакт SQY розмикається, контакт SQM замикається.

Якщо пошкодження на лінії усунено і АПВ виявилося успішним, автоматичний

моторний редуктор АВМ зводить пружину і через 6…20 сек. цей процес закінчується:

контакт SQM розмикається, SQY замикається, АПВ готовий до повторного дії.

При неуспішному АПВ вимикач повторно відключається захистом і реле КТ

знову замикає через час tАПВ свій ковзний контакт КТ.1. Однак пружина приводу ще

не встигла завестися і включення не відбувається. Для запобігання багаторазового

включення вимикача на стійке КЗ необхідно, щоб час готовності АПВ (час заводу

пружини) задовольняв умові:

tз.п. > tРЗ

max + tКТ + tзап,

де tзап = 2 - 3 с.

При часі спрацьовування захисту tРЗ

max 2 cек., уставці АПВ tКТ 2 cек. отриму-

ємо умову tз.п. 6 cек., що практично здійснюється.

На підстанціях з постійним чергуванням замість лічильника кількості включень

РС в коло АПВ може бути включено вказівне реле КН.

2. Автоматика АВР

Автоматика АВР живлення призначена для перемикання споживача на допомі-

жне (резервне) джерело живлення при несправності основного (робочого) по можли-

вості так, щоб технологічний процес споживача при цьому не постраждав.

Класифікація УАВР проводиться:

- за типом елементів живлення (АВР ліній, трансформаторів, власних потреб та

інше);

- за спрямованістю дії (одно- і багатосторонні). АВР односторонньої дії здійс-

нюють перемикання споживача тільки в одному напрямку, наприклад, завжди з пер-

шої лінії на другу, але не здатні конструктивно зробити перемикання з другої лінії на

першу;

- за характером резерву (АВР з явним і неявним резервом). Живлячий елемент

відноситься до явного резерву, якщо до дії АВР він не ніс ніякого навантаження;

- по виду обладнання (АВР на вимикачах, відділювачах, на постійному або змін-

ному оперативному струмі);

- за способом повернення (АВР з ручним, телемеханічним і автоматичним по-

верненням первинної схеми до нормального стану);

- по локальності розміщення (місцеві і мережеві АВР). Місцеві АВР розташо-

вуються в межах однієї електроустановки (підстанції), хоча може бути і на різних па-

нелях.

Вимоги до пристроїв АВР:

- приходити в дію при зникненні напруги у споживача за будь-якої причини,

включаючи КЗ. Пуск АВР проводиться або від блок-контактів робочого вимикача при

його відключенні, або від спеціального пускового органу (ПО);


101

- включення резервного джерела проводиться без додаткової затримки, обов'я-

зково після відключення робочого введення;

- дія АВР повинно бути одноразовим;

- для прискорення відключення резервного джерела при включенні на не усу-

неному КЗ, має передбачатися прискорення захисту резервного джерела після АВР.

Пусковий орган мінімальної напруги (ПОН АВР) включає зазвичай реле конт-

ролю зникнення робочої напруги, реле контролю наявності резервної напруги і реле

часу, що забезпечує не чинність АВР при короткочасних перервах електропоста-

чання. Пускові органи не повинні спрацьовувати при несправності в колах напруги.

Однократність дії АВР забезпечується зазвичай розривом кола включення за

допомогою контакту реле однократності, використанням імпульсного контакту реле

часу, заводом пружини приводу вимикача тільки при його включеному положенні.

Схеми пристроїв АВР. Розглянемо схему АВР лінії на постійному оператив-

ному струмі, що наведена на рис. 3. У нормальному режимі підстанція Б живиться по

робочій лінії W1 від підстанції А, вимикач Q3 відключений. З боку підстанції В лінія

W2 постійно включена і знаходиться під напругою.

Рисунок 3 - Схема АВР лінії на постійному оперативному струмі

Пуск пристрою АВР і подача сигналу на включення резервної лінії (вимикача

Q3) проводиться від блок-контактів вимикача Q2 робочої лінії W1. Для забезпечення

дії пристрою АВР в тих випадках, коли живлення споживачів припиняється при вклю-

ченому вимикачі на вводі від робочого джерела (наприклад, при пошкодженнях в ме-

режі живлення за межами зарезервованого об'єкту), в схемі передбачається спеціаль-

ний пусковий орган - мінімальний пусковий орган напруги (ПОН). У завдання ПОН

входить відключення вимикача Q2 робочої лінії при стійкому зникненні напруги на

шинах підстанції Б, після чого негайно відбувається включення резервної лінії.

Для того, щоб виключити багаторазове включення резервуючого вимикача на

КЗ в робочому джерелі дією АВР, використовується проміжне реле однократності

включення КL2 з затримкою на повернення. При відключенні вимикача Q2 робочої

лінії з будь-якої причини реле КL2 знеструмлюється, але через замкнутий контакт

реле КL1 і тимчасово замкнутий контакт реле КL2 продовжує проходити сигнал на


102

включення вимикача резервної лінії. Витримка часу на повернення реле КL2 повинна

бути достатньою для одноразового надійного включення вимикача резервної лінії.

У пристрої АВР застосований ПОН з блокуванням за напругою на резервній

лінії W2. Пусковий орган складається з двох мінімальних реле напруги КV1 і КV2,

що визначають зникнення робочого живлення, контакти реле для надійності включені

послідовно. Перевірка наявності напруги на резервній лінії здійснюється за допомо-

гою реле максимальної напруги КV3. Реле часу КТ необхідно для відбудови за часом

ПОН від зовнішніх коротких замикань, які відключаються відповідними захистами і

не призводять до повної втрати робочого живлення.

Зі зникненням напруги на шинах підстанції Б спрацьовують мінімальні реле

КV1 і КV2 і при наявності напруги на лінії W2 (контакт блокуючого реле КV3 за-

мкнутий) пускають реле часу КТ, яке через задану витримку часу відключає вимикач

Q2. Далі схема працює, як розглянуто вище.


До найбільш поширених засобів автоматики в розподільних мережах відно-

сяться:

автоматичне повторне включення (АПВ);

автоматичне введення резервного живлення (АВР).

Велика частина коротких замикань (дугових замикань) є нестійкими, тобто са-

моусуваються протягом деякого часу після відключення пошкодженого елементу ре-

лейним захистом. АПВ вимикачів, що відключилися, є високоефективним засобом,

що відновлює нормальний режим роботи електричної мережі. Відповідно до ПУЕ

пристрої АПВ повинні передбачатися для повітряних і змішаних (повітряно - кабель-

них ліній) напругою вище 1000 В.

Відповідно до ПУЕ споживачі електроенергії, що мають в своєму складі елект-

роприймачі 1 категорії, повинні отримувати живлення від двох незалежних джерел.

При зникненні з якої-небудь причини напруги на шинах одного з джерел, підключені

до нього споживачі повинні автоматично бути забезпечені живленням від шин іншого

джерела. У цьому полягає сенс пристрою АВР.

Програма-симулятор дозволяє імітувати роботу:

одноразового (АПВ1) і дворазового (АПВ2) приєднаної лінії;

АВР на ввідному та секційному вимикачі.

1. АПВ1 приєднаної лінії

Робота АПВ1 перевіряється при відключенні вимикача від захистів.

Як приклад розглянемо роботу АПВ1 при відключенні вимикача захистом МСЗ

3 з незалежною витримкою часу:

встановити заводські установки терміналу;

встановити значення ключа SGR1.6 = 1 (введення вихідних реле);

в пункті меню "Уставки" в підпункті "1 цикл АПВ" встановити час готовності


103

АПВ1 ТГОТ = 5 секунд, час циклу АПВ1 ТСР = 10 с; зафіксувати поточне зна-

чення лічильника АПВ1;


з'єднати дискретний вхід 3 з колом "Кл. АПВ" (ключ SGF8.6 = 1);

подати дискретний сигнал на вхід 3, тобто натиснути кнопку "Вхід 3" на панелі

імітації сигналів;

включити вимикач; через час готовності ТГОТ = 5 секунд АПВ1 буде готове до

роботи;

встановити в одній з фаз вхідний струм, що перевищує струм спрацювання МСЗ

3, рівний 1,5In; натиснути клавішу "Enter".

Це призведе:

до спрацьовування МСЗ 3 з витримкою часу Т3;

відключення вимикача;

загоряння світлодіоду сигналізації "Сроб";

появи на дисплеї повідомлення "МСЗ 3 (Т3)" із зазначенням пошкодженої фази;

запуску АПВ1.

Через 10 секунд:

спрацює АПВ1 і відбудеться включення вимикача;

вміст лічильника АПВ1 збільшиться на 1;

в пам'ять терміналу запишеться інформація про спрацьовані запобіжні заходи і

АПВ, які можна переглянути, натискаючи кнопку "Е" передньої панелі термі-

налу.

Натисканням кнопки "С" передньої панелі можна скинути сигналізацію.

2. АПВ2 приєднаної лінії

Другий цикл АПВ вводиться при неуспішному першому циклі.

Як приклад розглянемо роботу АПВ2 при відключенні вимикача захистом МСЗ

3 з незалежною витримкою часу:

встановити заводські установки терміналу.



АПВ1 Тгот = 5 секунд; час циклу АПВ1 ТСР = 10; зафіксувати поточне значення

лічильника АПВ1;


АПВ2, ТГОТ = 5 секунд; час циклу АПВ2 ТСР = 20 секунд; зафіксувати поточне

значення лічильника АПВ2; ввести в роботу АПВ 2;


з'єднати дискретний вхід 3 з колом "Кл. АПВ" (ключ SGF8.6 = 1);

подати дискретний сигнал на вхід 3, тобто натиснути кнопку "Вхід 3" на панелі

імітації сигналів;

включити вимикач; через час готовності ТГОТ = 5 секунд АПВ1 і АПВ2 будуть

готові до роботи;


104

встановити в одній з фаз вхідний струм, що перевищує струм спрацювання МТЗ

3, рівний 1,5In; натиснути клавішу "Enter".


до спрацьовування МТЗ 3 з витримкою часу Т3;

відключення вимикача;

загоряння світлодіоду сигналізації;

появи на дисплеї повідомлення "МТЗ 3 (Т3)" із зазначенням пошкодженої фази;

запуску АПВ1.

В цей час (до спрацьовування АПВ1) встановити в фазі вхідний струм, що пе-

ревищує струм спрацювання МТЗ 3, моделюючи стійке пошкодження; натиснути кла-

вішу "Enter".


спрацює АПВ1 і відбудеться включення вимикача;

вміст лічильника АПВ1 збільшиться на 1;

збій в електропостачанні вимикача, оскільки АПВ1 включило лінію на неми-

нуче пошкодження.


спрацює АПВ2 і включить вимикач;

вміст лічильника АПВ2 збільшиться на 1.

в пам'ять терміналу запишеться інформація про спрацювали запобіжні заходи й

АПВ, які можна переглянути, натискаючи кнопку "Е" лицьової панелі.

Натисканням кнопки "С" передній панелі скинути сигналізацію.

3. Моделювання роботи АВР

Принципова схема роботи АВР показана на рис. 4.

В1 – вимикач вводу 1; В2 – вимикач вводу 2; СВ – секційний вимикач; Откл.В1 –

дискретний сигнал відключення В1; Вкл.СВ - дискретний сигнал включення СВ

Рисунок 4 - Принципова схема роботи АВР

Вимикач вводу, наприклад В1, може бути відключений дискретним сигналом

"Откл.В1", який формується захистом або ключем керування вимикачем. При відк-

люченні вимикача В1 формується дискретний сигнал "Вкл.СВ", спрямований на

включення секційного вимикача СВ. Останній включається від дискретного сигналу

"Вкл. СВ", забезпечуючи живлення споживачів секції 1 через вимикач введення В2.

На кожному вимикачі встановлюється по одному терміналу захисту. Оскільки


105

програма-симулятор моделює тільки один термінал захисту, розглянемо спочатку ро-

боту автоматики терміналу вимикача введення, а потім - терміналу секційного вими-

кача.

4. Моделювання роботи АВР на вимикачі вводу

Для забезпечення формування дискретного сигналу при відключенні вимикача

вводу в його терміналі слід замкнути коло "Вимкнути. З АВР".

Моделювання проводиться в наступній послідовності:


натиснути кнопку "Схема 3" в верхньому меню, переходячи тим самим до

схеми захисту, встановленої на ввідному вимикачі;


включити вимикач кнопкою "Увімкнути";

замкнути ключ SGF8.7 = 1, що з'єднує дискретний вхід 3 з колом "Пуск. АВР";

замкнути ключ SGF8.8 = 1, що з'єднує дискретний вхід 3 з колом "U>" контролю

напруги на іншій секції;

подати дискретний сигнал відключення вимикача вводу на вхід 3, тобто натис-

нути кнопку "Вхід 3" на панелі імітації сигналів.


до відключення вимикача;


появи на дисплеї повідомлення "Вимкнути з АВР".

Далі виконати:

зняти сигнал з входу 3 натисканням кнопки "Вхід 3" на панелі імітації вхідних

сигналів;

натиснути кнопку "С" на передній панелі терміналу;

натиснути кнопку "Сигнал квітування ..." на панелі імітації вхідних сигналів;

включити вимикач кнопкою "Увімкнути".

Далі моделювання можна повторити, починаючи з подачі дискретного сигналу

на вхід 3.

5. Моделювання роботи АВР на секційному вимикачі

Для забезпечення роботи АВР на секційному вимикачі в його терміналі слід за-

мкнути коло "Пуск АВР".

Моделювання проводиться в наступній послідовності:


натиснути кнопку "Схема 2" в верхньому меню, переходячи тим самим до

схеми захисту, встановленої на секційному вимикачі;


замкнути ключ SGF8.7 = 1, що з'єднує дискретний вхід 3 з колом "Пуск. АВР";


106

подати дискретний сигнал від вимкненого вимикача вводу на вхід 3, тобто на-

тиснути кнопку "Вхід 3" на панелі імітації сигналів;


до включення секційного вимикача;


появи на дисплеї повідомлення "АВР".

Далі виконати:

натисканням кнопки "Вхід 3" на панелі імітації вхідних сигналів зняти сигнал

зі входу 3;

натиснути кнопку "С" на передній панелі терміналу;

відключити вимикач кнопкою "Вимкнути".

Далі моделювання можна повторити, починаючи з подачі дискретного сигналу

на вхід 3.


1. Завантажити програму - симулятор з робочого вікна ПК.


3. Вибрати схему захисту лінії (схему 1).

4. Змоделювати роботу АПВ1 приєднаної лінії.

5. Змоделювати роботу АПВ2 приєднаної лінії.

6. Вибрати схему захисту вимикача вводу (схему 3).

7. Змоделювати роботу АВР на вимикачі вводу.

8. Вибрати схему захисту секційного вимикача (схему 2).

9. Змоделювати роботу АВР на секційному вимикачі.

10. Закрити робоче вікно програми-симулятору.




2. Призначення і область застосування АПВ.

3. Схеми і рисунки, що пояснюють роботу АПВ і АВР (рис. 1-3)

4. Алгоритм моделювання АПВ1 лінії.

5. Алгоритм моделювання АПВ2 лінії.

6. Призначення і область застосування АВР.

7. Принципову електричну схему роботи АВР.

8. Алгоритм моделювання роботи АВР на вимикачі вводу.

9. Алгоритм моделювання роботи АВР на секційному вимикачі.


1. Яку функцію виконує автоматичне повторне включення в електричній мережі?

2. Класифікація пристроїв АПВ.


107

3. Які існують основні вимоги, що ставляться до схем АПВ?

4. Що значить успішна (не успішна) дія АПВ?

5. Які існують способи пуску АПВ?

6. Для чого встановлюється витримка часу спрацювання пристроїв АПВ (на по-

вторне включення)?

7. Що означає поняття "Час готовності приводу комутаційного апарату"?

8. Що означає поняття "Час деіонізації середовища"?

9. Що означає поняття "Час автоматичного повернення АПВ"?

10. Яка існує особливість побудови багатократних АПВ?

11. Які є типи прискорювачів дій релейного захисту при АПВ і їх сутність?

12. Яку функцію виконує автоматичне включення резервного живлення електро-

постачання навантаження?

13. Які існують переваги і недоліки схем електропостачання з двостороннім жив-

ленням і схем з використовуванням пристроїв АВР?

14. Яке призначення пристроїв АВР?

15. Які основні вимоги до пристроїв АВР?

16. Де використовуються пристрої АВР?

17. Чому АВР має однократну дію?


1. Правила улаштування електроустановок. – 5 –те вид., переробл. Й доповн. - Х.:

Видавництво "Форт", 2015. – 800 с.

2. Будзко И. А. Электроснабжение сельского хозяйства: (Учебники и учеб. посо-

бия для студентов высш. учеб. заведений) / И.А. Будзко, Н.М. Зуль. – М.: Аг-

ропромиздат, 1990. – 496 с.

3. Єрмолаєв С.О. Проектування систем електропостачання в АПК/ С.О. Єрмолаєв,

В.Ф. Яковлєв, В.О. Мунтян та ін. – Мелітополь: Люкс, 2009. – 568 с.


ник для вузов / В. А. Андреев. - 4-е изд., испр. и доп. - Электрон. текстовые дан.

- М. : Высшая школа, 2006. - 639 с.

5. Беркович, М. А. Основы техники релейной защиты [Текст] / М. А. Беркович, Е.

А. Молчанов, В. А. Семенов. - 6-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергоатомиздат,

1984. - 375 с.

6. Дьяков, А. Ф. Микропроцессорная автоматика и релейная защита электроэнер-

гетических систем : учеб. пособие / А. Ф. Дьяков, Н. И. Овчаренко. - 2-е изд.,

стер. - Электрон. текстовые дан. - М. : Издательский дом МЭИ, 2010. - 336 с.

7. Лобода О. І. Теоретичні основи автоматики. Конспект лекцій. Методичні вказі-

вки з практичних робот. [Електронний ресурс] / О. І. Лобода. – Режим доступу.

: www.http://nip.tsatu.edu.ua



108

ДОДАТОК А

Зразок оформлення титульного аркушу

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ I НАУКИ УКРАЇНИ

ТАВРІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Енергетичний факультет

Кафедра "Електроенергетики і авто-

матизації"

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № __

з дисципліни

"ОСНОВИ РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ І АВТОМАТИЗАЦІЯ

ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМ"

для здобувачів ступеня вищої освіти "Бакалавр"

зі спеціальності 141 "Електроенергетика, електротехніка

та електромеханіка"

(на основі освітнього ступеня "Молодший спеціаліст")

на тему:

__________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Варіант № ____

З В І Т

Студент 2(4) __ СЕЕ(ЕЕ) групи ________________ _____________

(шдпис) (прізвшце)

Службові примітки: Практична робота захищена

____________________ з оцінкою ____________

____________________

____________________ Підпис викладача: __________

Мелітополь, 2018 р.


109

Documents

ЗМІСТ Зміст 1 2 3 · 2019-01-21 · Дослідження схеми максимального струмо- ... складати векторні діаграми для