IAULI UNIVERSITETASTECHNOLOGIJOS FAKULTETASELEKTROS ININERIJOS KATEDRAELEKTROS TINKLO RELIN APSAUGAParuo: Doc.dr.Zigmantas Turauskasiauliai,2008 TURINYS1. BENDROS INIOS APIE RELIN APSAUG......................4 1.1. Relins apsaugos paskirtis............................................................4 1.2. Gedimai elektros sistemose ...........................................................4 1.3. Nenormals darbo reimai............................................................6 1.4 Relins apsaugos parametrai..........................................................7 1.5 Reli jungimo bdai .....................................................................10 1.6. Relins apsaugos poveikio bdai................................................11 2. OPERATYVIN SROV........................................................13 2.1 Bendri reikalavimai ir paskirtis....................................................13 2.2 Nuolatin operatyvin srov........................................................13 2.3 Kintama operatyvin srov..........................................................16 3. SROVS TRANSFORMATORIAI .........................................22 3.1 Bendros inios .............................................................................22 3.2 Magnetiniai srovs transformatoriai .............................................32 4. TAMPOS TRANSFORMATORIAI......................................34 4.1. Bendros inios............................................................................34 4.2. tampos transformatori jungimo schemos .................................36 4.3 Transreaktoriai .............................................................................40 4.4. Talpiniai tampos dalikliai..........................................................41 5. SIMETRINI DEDAMJ FILTRAI ...................................43 5.1 Bendros inios .............................................................................43 5.2. Atvirktins sekos filtrai .............................................................43 5.3. Nulins sekos filtrai....................................................................48 6. ELEKTROMECHANINIAI APSAUGOS APARATAI......... 55 6.1 Bendros inios .............................................................................55 6.2 Indukcini reli sandara ir veikimo principas..............................56 6.2 Indukcin srovs rel ...................................................................59 6.3 Galios krypties rel......................................................................60 6.4. Elektromagnetins tarpins rels .................................................65 7. SROVS APSAUGOS .............................................................67 7.1. Elektros tiekimo linijos srovs apsauga......................................67 7.2. Srovs apsaugos schema .............................................................68 7.3. Srovs transformatori ir reli jungimo schemos........................70 27.4. Srovs atkirtos............................................................................75 7.5. Maksimalios srovs apsauga .......................................................81 8. KRYPTIN SROVS APSAUGA..........................................87 8.1 Kryptins srovs apsaugos veikimo principas..............................87 8.2 Kryptins apsaugos schemos .......................................................89 8.3 Galios krypties reli jungimo schemos........................................93 8.4 Maksimaliosios kryptins apsaugos blokavimas, esant fazs emjimui .......................................................................................95 8.5 Apsaugos parametr parinkimas..................................................97 8.6 Kryptins srovs apsaugos neveikimo zona ...............................100 8.7 Kryptins srovs apsaugos vertinimas......................................101 9. APSAUGA NUO VIENFAZIO EMJIMO TINKLE SU IZOLIUOTA NEUTRALE....................................................102 9.1 Srovs ir tampos tinkle su izoliuota neutrale .............................102 9.2 Pagrindiniai reikalavimai relinei apsaugai .................................106 9.3. Neselektyvios apsaugos esant emjimui .................................107 9.4 Selektyvios apsaugos .................................................................108 9.5 Kryptin apsauga .......................................................................110 10. NUOTOLINS (DISTANCINS) APSAUGOS ................ 112 10.1 Paskirtis, veikimo principas .....................................................112 10.2. Varos matavimo tais jungimo schemos..............................117 10.3. Nuotolini apsaug parametrai ...............................................118 10.4 Varos reli charakteristikos....................................................124 11. SKIRTUMINS LINIJ APSAUGOS ...............................128 11.1 Iilgins skirtumins linij apsaugos veikimo principas..........128 11.2 Skirtumins apsaugos nebalanso srov ir suveikimo srov......130 11.3 Skirtumins apsaugos jautrumo didinimo bdai .......................131 11.4 Iilgin skirtumin linijos apsauga ...........................................134 11.5 Skersin skirtumin linijos apsauga .........................................135 LITERATRA ...........................................................................138 31. BENDROS INIOS APIE RELIN APSAUG1.1. Relins apsaugos paskirtisElektros sistemose gana danai atsiranda gedimai arba nenormals darbo reimai. Gedimai iaukia ym srovs padidjim, kuris yra lydimas tampos sumajimo. Padidjusi srov iskiria didel kiek ilumos, kuri sukelia pavojing elektros laidiraparatilim. Nenormalidarboreimpaskojegali bti atjungta tampa. tampos ir danio kitimai gali pakenkti elektros imtuvams.Norint sumainti nenormali darbo reim poveik, reikia kuo greiiau atjungti paeist grandins dal. Grandins atjungim reikia atlikti labai greitai, dauguma atveju per imtsias ar deimtsiassekundsdalis. Taigali vykdyti tikrelinsapsaugos (RA) automatiniai taisai.RA vykdo nepertraukiam elektros tinklo kontrol. Atsiradus nenormaliems darbo reimams RA turi iskirti juos ir, priklausomai nuo paeidimo charakterio, atjungti arba vykdyti automatines operacijas, reikalingas normalaus darboreimoatstatymui, arba duoti signal apie gedim operatoriui, kuris priims sprendim, kaip paalinti gedim.1.2. Gedimai elektros sistemoseDaugumagedimelektrossistemoseatsirandadl trumpj jungim tarp fazi arba tarp fazi ir ems (1.1 pav.), ia: a, b, c, ir d - trifazis, dvifazis, vienfazis ir dvifazis em trumpasis jungimas; e ir f - vienfazis ir dvifazis emjimas tinkle su izoliuota neutrale.Pagrindins gedim prieastys yra ios: izoliacijos paeidimai, kurie atsiranda dl jos senjimo, virtampi ar mechanini paeidim; laid ir atram paeidimai, kuriuos sukelia vjas, apledjimas; personalo klaidos atliekant valdymo operacijas.4Trumpasis jungimas iaukia srovs padidjim ir tampos sumajim ir sukelia ias pasekmes:1.1 pav. Trumpj jungim rys elektros tinkle1) trumpojojungimosrovKIgrandinsaktyviojevaroje iskiria ilum. iluma ir elektros lankoliepsna iaukia didelius paeidimus elektros tinkle, jie tuo didesni, kuodidesn trumpojo jungimo srov KI ir laikas tt;2) esant didelms trumpojo jungimo srovms smarkiai iauga elektrodinamins jgos tarp laid, yn, kurios sukelia mechaninius paeidimus;3) trumpojo jungimo metu sumajusi tampa paeidia normal elektros imtuv darb: sinchronini ir asinchronini elektros varikli, apvietimo tinkl ir kit elektros imtuv.Ypatingas paeidimo atvejis yra vienos fazs trumpasis jungimas su eme, kai tinklas yra su izoliuota neutrale arba emintasperdidelaktyvij var(1.1 pav.e).emjusfazei trumpojo jungimo nra,fazs A emjimo srov usidaro per B ir C fazi izoliacijos talpines varas. Kadangi ios varos didels, tai emjimo srov yra maa. Esant vienfaziam emjimui linijins tamposlieka nepakitusios irimtuvaigali normaliai dirbti, taiau itokiame tinkle yra pavojingi dvigubi emjimai (1.1 pav. f).51.3. Nenormals darbo reimaiPerkrovayra srovs padidjimas vir nominalios verts. Nominalia nIvadinama tokia srovs vert, kuri leidia renginiui veikti ilg laik. Jeigu srov tekanti per rengin virija nominali vert, tai papildomai isiskirianti iluma ildo laidinink ir izoliacij vir leidiamos temperatros, tuo pagreitina laidinink ir izoliacijossenjim. Leistinosperkrovoslaikastpriklauso nuo perkrovos srovs dydio kaip parodyta 1.2 paveikslei charakteristika priklauso nuo renginio konstrukcijos ir izoliacijos mediagos. Perkrovos srovs atsiradimo prieastimi gali bti padidjusi apkrova arba iorinis trumpas jungimas. Esant perkrovai reikia imtis priemoni, kad ji sumat arba atjungti per leistin laik.tampos padidjimas vir leistinos verts gali atsirasti hidrogeneratoriuose netiktai atjungus japkrov,otaippat dideli gali turbogeneratoriuose, dirbaniuose pagal bloko schem, netiktai atjungus juos nuo tinklo. Norint ivengti dideli paeidim yra naudojama RA mainanti generatoriaus adinimo srov. tampos padidjimas gali atsirasti jungiant arbaatjungiant ilgas auktos tampos elektros perdavimo linijas su dideliu laid talpiu.vytavimatsiradimo prieastimi yra nesinchroninis lygiagreiai dirbani generatori AGirBGdarbas (1.3 pav. a). vytavim metu kiekviename elektros tinklo take vyksta periodinis srovs ir tampos kitimas. Srov visuose tinklo takuose svyruoja nuo nulio iki maksimalios verts, kuri daug kart virija nominalivert. tampasvyruojanuonominaliosiki minimalios verts ir yra skirtinga kiekviename tinklo take. Take W, vadinamu elektrini svyravim centru, tampa sumaja iki nulio, o 6I n t I 1.2 pav.einant link altini A ir B auga (1.3 pav. b). Pagal srovs ir tampos kitim vytavimai panas trumpuosius jungimus. Padidjusi srovildoelektros rang, osumajusi tampatrikdoelektros imtuv darb.EAAb)Wa)EBWB~ ~GB GAEA EB1.3 pav. Asinchroninis reimasatsiranda, kai sinchroninis generatorius dirba be adinimo. Dirbant asinchroniniu reimu padidja generatoriaus sukimosi greitis ir atsiranda srovs pulsacijos statoriuje. Kai kuri tip generatoriams ilg laik dirbti asinchroniniame reime neleidiama, o kitiems leidiama tik sumainusaktyvijgali. Atskiraisatvejaisadinimonetekimas nekelia pavojaus paiamgeneratoriui, bet tai gali bti tampos sumajimo prieastimi. Tokiu atveju generatori, likus be adinimo, reikia nedelsiant atjungti nuo tinklo.1.4 Relins apsaugos parametraiPagrindiniai RA parametrai yra ie: selektyvumas, greitaveika, jautrumas ir patikimumas.Selektyvumas- tai atitinkam apsaugos aparat poveikio charakteristik suderinimas. RA turi atjungti tik paeist grandins 7dal. vykus trumpajamjungimui takeK1(1.4pav.), RAturi atjungti paeist elektros linijos dal jungtuvu Q2, t.y. ariausiai prie paeidimo vietos. itaip veikdama RA atjungia tik paeist grandines dal, neatjungdama kit elektros vartotoj. Esant trumpajam jungimui take K2, RA turi atjungti elektros linij L1, o L2 negali bti atjungta. Selektyvus RAveikimas yra btinas, nepaisyti jo galima tik tada, kai reikia greitaveikos ir tai nesukelia sunki pasekmi.K2Q4 Q8~Q7~Q9IKAQ6L3K1L 1Q3TBQ5L 2Q2IK1Q1CIK1.4 pav.Elektros sistemos schema1.4 pav. Elektros sistemos schemaGreitaveika.RAgedimturi atjungti kaipgalimagreiiau, siekiant sumainti paeidimus gedimo vietoje.Leistina trumpojo jungimo atjungimo trukm priklauso nuo to, kiek sumaja tampa elektros pastoi ynose. Kuo daugiau sumajatampa, tuogreiiaureikiaatjungti trumpj jungim. Pavojingiausi yra trifaziai ir dvifaziai trumpieji jungimai su eme tinkle su eminta neutrale. 750-1150 kV elektros perdavimo linijose tarpfazinius trumpuosius jungimus reikia atjungti per 0,06-0,08 s, 330-500 kV linijose per 0,1-0,12 s, o 110-220 kV linijos turi bti atjungtos per 0,15-0,3 s.TrumpojojungimoatjungimotrukmttpriklausonuoRA suveikimo trukms rt ir jungtuvo atsijungimo trukms jt:j r tt t t + .8Norint sumainti trumpojo jungimo atjungimo trukm, reikia mainti RA ir jungtuv suveikimo trukmes. Jungtuvai 220-750 kV tinkluose suveikia per jt=0,04-0,06 s, o RA suveikia per rt=0,02-0,04 s. Skirstomuosiuose 6-35 kVelektros tinkluose leistinas trumpojo jungimo atjungimo trukm 1,5-3 s, bet ir iuose tinkluosereikiasiekti, kadRAveiktkuogreiiau. Selektyvi ir greitai veikianti RA yra gana sudtinga ir brangi.Jautrumas.RAturi bti pakankamai jautri, kad galt atjungti trumpj jungim, kuris vyko gretimoje grandinje. Pavyzdiui RA1 (1.5 pav.), vykus gedimui, turi atjungti linij AB ir tuo paiu turi bti pakankamai jautri, kad sugebt atjungti linij BC, jeigu RA2 arba jungtuvas Q2 nesuveik.RAjautrumas turi bti pakankamas, kadsugebtatjungti gedim elektros linijos gale, otaippat dirbant elektros tinklui minimaliu reimu. Apsaugos jautrumas vertinamas jautrumo koeficientujk. Srovs apsaugoms jautrumo koeficientas randamas:s , a min , k jI / I k .ia: min , kI - minimali trumpojo jungimo srov apsaugos zonoje;

s , aI- apsaugos suveikimo srov.~Pirmaapsaugoszona(pagrindin)Q1RA1TreiaapsaugoszonaAntraapsaugoszona(rezervin)RA1RA1Q2 Q3RA1ARA2B CRA31.5 pav.Relini apsaug veikimo zonos1.5 pav. Relini apsaug veikimo zonosJautrumo koeficientas turi bti didesnis u atitinkamoms apsaugoms nustatytas io koeficiento vertes. 9Patikimumas.RA turi nenutrkstamai dirbti atsiradus gedimams, o taip pat neturi klaidingai atjungti. Nesuveikimas arba neteisingas RA suveikimas gali sukelti avarijas. Pavyzdiui, vykus trumpajamjungimui take K1 (1.6. pav.) ir nesuveikus RA1, suveiksRA3, irtadamaitinimoneteksDirCelektrospastots. Neteisingai suveikus RA4, atsijungs elektros perdavimo linija L4 ir maitinimo neteks B, C, D ir E elektros pastots.1.6 pav. Elektros tinklo schemaRApatikimumas yra gyvendinamas schem paprastumu, mainant element, reli ir kontaktini sujungim skaii. Periodinis RAtikrinimas eksploatacijos metu taip pat didina patikimum.1.5 Reli jungimo bdaiReli rits srovs arba tampos grandines gali bti jungiamos:1) netiesiogiai, kai rel jungta grandin per srovs ar tampos matavimo transformatorius (1.5 pav. a ir b);2) tiesiogiai jungta grandin. itaip jungta rel reaguoja pirminius srovs ir tampos dydius (1.5 pav. c ir d).Netiesiogiai jungtarelturidaugiauprivalum, lyginantsu tiesiogiai jungta. Netiesiogiai jungta rel yra izoliuota nuo auktos tampos per matavimo transformatori, ji rengiama patogioje aptarnavimui vietoje ir saugiu atstumu nuo auktos tampos.101.5 pav. Reli jungimo bdai1.6. Relins apsaugos poveikio bdaiEgzistuoja du RA poveikio bdai: tiesioginis ir netiesioginis. Tiesioginio poveikio RA schema pavaizduota 1.8 paveiksle a. Rel 1 suveiks, kada elektromagneto jga RF, kuriama rits apvijos, bus didesn u spyruokls jgSF, tada atsikabins kontaktai 2ir spyruokl 3 atjungs galios grandin.1.8 pav. Relins apsaugos schemaNetiesioginio poveikio RA schema pavaizduota 1.8 paveiksle b. Sujungus rels KA kontakt maitinim gauna elektromagnetas 4, 11TAFRFS123KATA23FemFSKAU41a)b)1.8 pav.Relins apsaugos schemaKATAKVTVKAKVa) b)c) d)ABCCBA1.7 pav. Reli jungimo bdaikuris nugali spyruokls pasiprieinimo jgsFir atjungia kontaktus 2, o spyruokl 3 atjungia galios grandin. Matome, kad netiesioginiamRApoveikio bdui vykdyti reikalingas operatyvins srovs altinis U. Tiesioginio poveikio RA nereikalingas operatyvins srovs altinis, bet io poveikio relms reikia daugiau galios, kad atjungt grandin. Tiesioginio poveikio rels negali bti labai tikslios, nes jos suvartoja daug galios. Netiesioginio poveikio RAnereikia daug galios, komutuojant atjungimo elektromagneto grandin, todl jos gali dirbti patikimiau ir tiksliau.122. OPERATYVIN SROV2.1 Bendri reikalavimai ir paskirtisOperatyvine srove vadinama srov maitinanti nuotolinio valdymo jungtuv, relins apsaugos, automatikos, telemechanikos, vairios ries signalizacijos grandis.Operatyvini grandini maitinimas ir ypatingai t jos element, nuo kuri veikimo priklauso sugedusi linij bei rengini atjungimas, privalo turti didel patikimum. Esant trumpam jungimui ar nenormaliems grandins reimams, operatyvins srovs altinio tampa ir galia turi turti pakankam dyd, kad bt utikrintas normalus pagalbini apsaugos ir automatikos reli darbas bei patikimas jungtuv atjungimas ir jungimas. Operatyvins srovs altiniai turi bti pasireng darbui visaisatvejais, net iresanttrumpamjungimui (kadatampagali sumati iki nulio), o taip pat esant kitiems elektriniams gedimams ir nenormaliems darbo reimams. Operatyvini grandini maitinimui naudojami kintamos ir nuolatins srovs altiniai.2.2 Nuolatin operatyvin srovNuolatin operatyvin srov 110220V tampos, o nedidelse pastotse 2448V tampos, gaunama i akumuliatoribaterij, nuo kuri centralizuotai maitinami visi relins apsaugos, automatikos, valdymo grandini, signalizacijos renginiai.AkumuliatoribaterijosABjungiamosprieyn(2.1pav.), nuo kuri gauna maitinim visi nuolatins srovs vartotojai. Akumuliatori baterijos paprastai dirba nuolatinio krovimo reime ir bet kuriuolaiku yra pasiruousios darbui. Todl prie yn, lygiagreiai AB, jungiami pastoviai dirbantys krovimo renginiai . Anksiau buvo naudojami nuolatins srovs generatoriai, sukami elektros varikli, maitinam i kintamos srovs tinklo. iuo metu naudojami puslaidininkiniai lygintuvai.13FU FU FU FU FU FU SFU FU FU FU FUFU FU FUSF SF SF SFFU FUABKLKL1 2 V1V2~ ~Avarinis apvietimasyn rinklSignalasV2.1 pav. Principin relins apsaugos, valdymo ir signalizacijos maitinimo schema nuolatine operatyvine sroveSiekiant padidinti naudingum, nuolatins srovs tinklas sekcijuojamas keletdali, kuriosgaunamaitinimibaterij yn rinkls. Paios svarbiausios yra relins apsaugos, automatikos, jungtuv valdymo ir j elektromagnetinio atjungimo grandins, kurios jungiamos prie valdymo yn V. Antros pagal svarb yra elektromagnetins jungtuv jungimo grandins, jungiamostaippat prieatskirjungimoyn. Treiapagal svarb yra signalizacija, jungiama prie signalizacijos yn S. Likusieji nuolatins srovs vartotojai (avarinis apvietimas, kai kurie sav reikmi elektros varikliai) uima ketvirt viet ir jungiami prie atskiros yn rinkls arba nepriklausomai nuo valdymo, jungimo, signalizacijos yn.Valdymo, jungimo, signalizacijos ynos, siekiant padidinti patikimum (esant paeidimui pagrindinse ynose), daromos dviej sekcij,kuri kiekviena gauna maitinim i akumuliatori 14baterijos per saugiklius arba automatinius jungiklius. Imtuvai, prijungti prie V, , S, skirstomi pagal teritorin princip dalis (reliniai renginiai 220, 110kVvaldymoynirt.t.) Kiekviena tokia dalis pajungiama kilpine schema ne maiau kaip dviem linijomis, prijungtomis prie atitinkam yn skirting sekcij.Visos linijos ir prijungti priejelementai turi turti ger apsaugnuotrumpojungimo. Tamtikslui naudojami saugikliai arbaautomatiniai jungikliai SF. Vissaugiklisuveikimolaiko charakteristikos turi bti suderintos ir privalo utikrinti, esant trumpam jungimui, selektyv paeist element atjungim.Atsiradusius nuolatins srovs grandini gedimus kontroliuoja specials kontrols aparatai. Pavyzdiui, saugikli bsena, grandins nutrkimas, atjungimo elektromagneto YAT ir pagalbini jungtuvo kontakt SQ bsena kontroliuojama rele KV (2.2pav.). jungus jungtuv udaromas pagalbinis kontaktas SQ ir rel KVgauna maitinim. Nutrkus grandinei, KVrels rit nebegauna maitinimo ir udaro savo normaliai udarus kontaktus, kurie jungia signalizacij.FURASQYATKV2.2 pav. Jungtuvo atjungimo grandins kontrols schemaNuolatins srovs tinkluose galimi emjimai. Esant emjimui dvejuose takuose K1 ir K2 (2.3 pav.), relins apsaugos kontaktaiuntuojamiir atjungimoelektromagnete YAT atsiranda srov, kuriai veikiant jungtuvasgali klaidingai atsijungti. Norint ivengti toki atjungim, naudojama ems atsiradimo kontrol. 15Izoliacijos bsen parodo voltmetrai V1, V2 ir signalin rel KL, kaip parodyta 2.1 paveiksle.K1 K2RASQYAT2.3 pav. Klaidingas jungtuvo atjungimas, kai nuolatins srovs tinklas emja dviejose vietoseAkumuliatori baterijos aprpina maitinimu operatyvines grandis bet kuriuo momentu reikiama tampa ir galia, nepriklausomai nuo pagrindinio kintamos srovs tinklo, todl yra pats tinkamiausias maitinimo altinis. Dl didelio naudingumo AB naudojamos visose 110 kV pastotse ir didesnse elektros stotyse. Taip pat akumuliatori baterijos turi ir trkum. Jos gerokai brangesns u kitus operatyvins srovs maitinimo altinius, reikalingi krovimo renginiai, reikalinga speciali laikymo vieta bei aptarnavimui btinas kvalifikuotas personalas.Esant centralizuotam maitinimui susidaro sudtingas nuolatins srovs tinklas su geros kokybs brangiai kainuojaniais kontroliniais kabeliais.Todl 6, 10, 35 kV skirstomj tinkl, o kai kada ir 110 kV pastotse naudojama kintama operatyvin srov.2.3 Kintama operatyvin srovOperatyvini grandini maitinimui kintama srove, naudojama pirmins grandins srov arba tampa. Kintamos operatyvins srovs altiniai gali bti srovs transformatoriai TA, tampos transformatoriai TV ir sav reikmi transformatoriai TS.Srovs transformatorius yra geras relins apsaugos (sauganios nuo trumpo jungimo) operatyvini grandini 16maitinimoaltinis. Esant trumpamjungimui, antrin TAsrov smarkiai iauga, tuo paiu padidja srovs transformatoriaus tampa ir galia, kuri yra pakankama operatyvins grandins maitinimui. Taiauesant gedimams ir nenormaliems reimams, kurie sukelia nedidelius srovs pokyius, srovs transformatoriaus srovirgaliabnanepakankama, kadsuveiktrelinsapsaugos loginiai elementai ir jungtuvai.Dl iprieasitinkluosesuizoliuotaneutralenegalima naudoti TAoperatyvinigrandinimaitinimui, apsaugoms nuo emjimo, nuo transformatoriaus ir generatoriaus utrumpinimo, o taip pat apsaugoms nuo nenormali reim kaip tampos padidjimas arba sumajimas ar danio pasikeitimas. Praktikoje naudojama schema, maitinama i srovs transformatoriaus, parodyta 2.4 pav.K AT AQK A . 1Y A T2.4 pav. Principin operatyvini apsaugos grandini maitinimo schema kintama srovs transformatoriaus sroveNormaliame reime jungtuvo Q atjungimo rit YAT untuojamarelsKAkontaktaisKA1irsrovjoje neteka.Esant trumpam jungimui, rel KA suveikia, jos kontaktai KA1 atsidaro ir i srovs transformatoriaus TA srov teka per atjungimo rit YAT, o ji atjungia jungtuv Q.tampos ir sav reikmi transformatoriai nenaudojami relini apsaug, sauganinuotrumpjungimoperatyvinigrandini 17maitinimui, nes trumpo jungimo metu tampa labai sumaja ir kai kuriais atvejais gali siekti nul. ie transformatoriai naudojami toki relini apsaug, kaip pavyzdiui, nuo perkrov, emjimo, tampos padidjimo ir t.t. maitinimui.a) b)TVKAKA.1YATVTSL1AB2.5 pav. Operatyvini apsaugos grandini maitinimo nuo tampos transformatori schemos Schemojepateiktoje2.5paveikslea)parodytasoperatyvini apsaugos grandini maitinimas i tampos transformatoriaus TV.Valdymo ir jungimo grandini maitinimui paprastai naudojamailygintasrov(2.5pav. b). Srovilyginamagalios lygintuvu V. Transformatori TS, maitinant valdymo grandis, btina jungti maitinimo linij L1 prie jungtuv. Prijungus linij L1 maitinanioje pastotje A, transformatorius TS gauna tamp, ir atsiranda galimyb vykdyti valdym Bpastotje, kuri neturi tampos.Kombinuoto maitinimo schemos nuo srovs ir tampos transformatori. Norint padidinti gali ir sudaryti universal apsaugmaitinimoaltin, kurisbtefektyvusesant visri gedimams, yra sukurti specials maitinimo blokai. Principin kombinuoto maitinimo altinio schema pavaizduota 2.6 paveiksle.18S M BT A T V 2T VT AT TV 1M BU o2.6 pav. Kombinuoto maitinimo altinio schemaSrovi srovs transformatoriaus TAir tampai tampos transformatoriaus TV paduodama skiriamuosius srovs ir tampos transformatorius. JantrintampailyginamalygintuvaisV1ir V2, sudedamairpaduodama operatyvinesapsaugosgrandines. Srovs SMB ir tampos MB maitinimo blokai daromi atskirai ir tai leidiajuosnaudoti kartuiratskirai. Suiuokombinuotubloku gaunamas lengvas lygiagretus ijimo grandi SMBir MB sujungimas. Dl riboto transformatoriaus TATantrins srovs dydioatsirandasotinimas. Siekiant ivengti pavojingtampos pik antrin TAT grandin jungiamas kondensatorius C, ilyginantis antrins tampos uolius. tamp blokoijime Uo nulemia tinklo srov ir tampa.Esant trumpamjungimui, reikiama jimo tampos vert gaunama i srovs transformatoriaus, o gedimo metu ir esant nenormaliems reimams su perkrov srovmis - i tampos transformatoriaus. Tokiubdukombinuotas blokas gali maitinti apsaugas esant vis ri gedimams ir nenormaliems reimams.Blokinis maitinimo altinis patogus maitinti apsaugas, turinias sudtingas operatyvines grandi schemas, susidedanias i didelio skaiiaus pagalbini reli. 19Maitinimo schema su kondensatoriumi.Be tiesioginio srovs ir tampos transformatoriaus galios naudojimo, galime naudoti energij, kuri yra anksiau sukaupta krautame kondensatoriuje. Sukauptas reikiamo dydio krvis kondensatoriuje gali maitinti srove operatyvin grandin apsaugos veikimo metu, nepriklausomai nuo gedimo tipo ar nenormalaus jos reimo.Iankstinis kondensatoriaus krovimas vykdomas normalaus darbo metu tinklo srove. tampai dingus, pastotje esaniame kondensatoriuje sukaupta energija ilieka. Todl krauti kondensatoriai gali bti naudojami apsaug bei automat maitinimui, kurie turi dirbti transformatorinje dingus tampai. YA TT AK AK A . 1 CT VV2.7 pav. Supaprastinta maitinimo schema su kondensatoriumiKondensatorius C maitinimas i tampos transformatoriaus TV per lygintuv V. Normalaus darbo metu kondensatorius kraunamas. Suveikus apsaugai jis isikrauna per atjungimo rit ir j maitina srove.Jungtuv valdymo grandi maitinimas. Automatinio kartotinio jungimo (AK) ar automatinio rezervo jungimo taisai (AR) turi jungti nuotolinio valdymo jungtuvus, kai nra tampos transformatorins pastots ynose. J nemaitina srovs transformatoriai. Todl nuotolinio valdymo AK ir AR grandins maitinamos nuo tampos ar sav reikmi transformatori ir kraut kondensatori. 20Tokiu bdu, kiekvienas kintamos operatyvins srovs altinis turi savo,anksiauapvelgt, pritaikymosrit. Galimyb naudoti vien ar kit maitinimo altin nulemia galia, kuri jis gali duoti.Maitinimo altinio galia turi su tamtikra atsarga viryti pareikalaujam operatyvini grandini gali. Daugiausia galios reikia jungtuv atjungimui ir prijungimui. Didiausi sunkumai dl nepakankamos galios ikyla naudojant srovs ir tampos transformatorius. Palyginant kintamos operatyvins srovs altin su nuolatins operatyvins srovs altiniais, matyti, kad jie turi daugiau privalum.Jie pigesni,nereikalauja tokio sudtingo aptarnavimo, nereikalinga speciali rengimo vieta.213. SROVS TRANSFORMATORIAI3.1 Bendros iniosVeikimo principas. Srovs transformatoriai (ST) yra jutikliai, i kuri relin apsauga (RA) gauna duomenis apie saugomo objekto srovi vertes. Nuo gaunam duomen tikslumo priklauso RA prietais veikimo patikimumas. Todl pagrindinis reikalavimas ST, maitinantiems RA, yra kontroliuojamos srovs transformacijos tikslumas. Srovs paklaidos neturi neviryti leistin reikmi. renginioveikimoprincippaaikinaschemos, pavaizduotos3.1 paveiksle. ST sudaro pirmin apvija1N, jungiama nuosekliai kontroliuojamossrovsgrandin, antrinapvija2N,sujungtasu apkrovos varaaZir plieninis magnetolaidis, kuris sustiprina magnetin ry tarpapvij. Pirminsrov1I, tekanti pirmins apvijos1N vijomis, irsrov2I, tekanti antrinjeapvijoje2N, kuria magnetovaras 1 1N Iir2 2N I. Magnetovaros ir j kuriami magnetiniai srautai1ir 2, kuri teigiamos kryptys parodytos 3.1 paveiksle, geometrikai sumuojasi, sudarydami liekamj magnetovar 1N I ir liekamj magnetin transformatoriaus sraut T: 1 2 2 1 1N I N I N I , (3.1)T 2 1 . (3.2)SrautasT, vadinamasdarbiniuarba pagrindiniu,kerta abi apvijas ir kuria antrinje apvijoje elektrovar2E. Ji udaroje grandinje sukuria antrins apvijos srov 2I. Sraut Tsukuria 22magnetovaros1N IsrovI. Pastaroji yrasrovs1Idalisir vadinama magnetinania srove. Jei I=0, iraika (3.1) bus:2 2 1 1N I N I ,arba IKINNI I1211 2 , (3.3)ia1 2 IN / N K -transformacijoskoeficientas, vadinamasvij koeficientu. 1ZaI2N2S1S2E2 E1I1P1N1P2 2 a)Z2S1I2U2ZaS2I2Z'1Z'I'I'1P1b)P2E2 3.1 pav. Srovs transformatorius: a) renginio schema, b) atstojamoji schema23Jei nra magnetinanios srovs, antrin srov I2 lygi pirminei srovei padalytai i ST transformacijos koeficiento IK. iuo atveju pirminsrovpilnai transformuojasi antrinjeapvijojeir srovs transformatorius dirba idealiai, be nuostoli ir paklaid. Srovs transformatoriaus ivad nustatymas.Gaminant ST, pirmins ir antrins apvij ivadai ymimi taip, kad i paymjimobt galima nustatyti antrins srovs krypt pagal pirmins srovs krypt. Pirmins apvijos ivadai gali bti paymti taip: vienas priimamas kaip pradia P1, o antrasis apvijos galas P2 (3.2 pav.). Antrins apvijos ivadai ymimi atitinkamai S1 ir S2(standartas IEC 60 185). Anksiau buvo naudojamasymjimasraidmisKir L. Paklaidprieastys.RealiameST 0 I , kaiptai sekai (3.1). Srov Iyra btina pirmins srovs1Idalis. Realaus ST antrin srov gaunama i (3.1) iraikos: I I1211 2KIKINN) I I ( I . (3.4)I iraikos(3.4) matyti, kadantrinsrov2Iskiriasi nuo skaiiuojamosiosreikmsI1KI, nustatomospagalformul(3.3), dydiu IKI. is dydis ikraipo absoliutin vert ir antrins srovs faz. TokiubduSTdarbopaklaidas iaukianti prieastis yra magnetinanti srov I.24K/P1k/S1 l /S2L/P23.2 pav. STa pvij i vadaiVektorin diagrama.magnetinimo srovs poveikis antrinei srovei parodytas vektorinje diagramoje (3.3pav.). Ji sudaryta pagal atstojamj schem, pavaizduot 3.1 pav. Atstojamojoje schemoje magnetinis ryys tarp apvij pakeistas elektriniu, o visi pirmins grandins dydiai perskaiiuoti antrinei grandinei (redukuoti): I11KII , IKII. Vektorinje diagramoje atskaitos pradia priimtas antrins srovs vektorius2I, po to briami antrins apvijos ijimo tampos vektoriai 2U ir 2E. Antrins tampos vektorius 2U lygus tampos kritimui apkrovos varojea a ajX R Z + , t.y. ) jX R ( I Ua a 2 2+ . Jis lenkia srov2Ikampu. ST elektrovaros vektorius2Elygus geometrinei vektoriaus2Uir tampos kritimo antrins apvijos varoje sumai. 3.3 pav. ST vektorin diagrama25DBC I ' m + I '1AI2 I2R2I2 X2I 'I 'r,I 'a, E2I2 RaI2 XaU2) jX R ( I U E2 2 2 2 2+ + , arba, ireik2Ukaip tampos kritim varoje aZ, gausime: ( ) ( ) ( )a 2 2 a 2 2 a 2 2 2Z Z I X X jI R R I E + + + + . (3.5)Elektrovara2E pralenkia srov 2I kampu . Atsivelgiant slygines teigiamas srovi ir elektrovar kryptis atstojamojoje schemoje, liekamasis magnetinis srautas T parodytas atsiliekaniu nuo jo sukurtos elektrovaros2E 090 kampu. magnetinanti srov I, kurianti srautT, pastarj pralenkia kampu, kuriodydis priklauso nuoaktyvi plieno erdiesilimonuostolidydio. Perskaiiuotapirmin srov1I yra antrins 2I ir magnetinanios I srovi geometrin suma. Vektorinje diagramoje matyti, kad antrin srov2I gaunama maesnuperskaiiuotpirminsrov1Idydiu I ir pasukta faze dydiu .vertinant RA darb, ST paklaidos bna: srovs if, kampoir pilnoji . Srovs paklaida if nusakoma dydiuI (atkarpa AD). Ji lygi aritmetiniam skirtumui2 1I I ir parodo, kiek i tikrj srov 2I maesn u skaiiuojamj I12KII . Kampopaklaidacharakterizuojamakampu ,kurisparodo, kiek i tikrj srov 2Ipasukta atvilgiu perskaiiuotos pirmins srovs 1I (t.y. tarp idealios antrins srovs ir realios pirmins).Pilnoji paklaidanusakoma vektoriaus Imoduliu (absoliutiniu dydiu) (atkarpa AC). 26Nagrinjanttrikamp ABC, matome, kadpilnoji paklaida apima ir srovsI fi , ir kampo , paklaidas. Kampas daniausiai yra maas.Tai reikia, kadif > . Padidinus, priklausant nuo apkrovos kampo (kampas tarp srovs 2Iir tampos2U), I auga, o kampas maja. Kai 090 + , tada srovs paklaida I pasiekiamaksimalireikm. Tadaifbus lygi, kampo paklaidos nebus ( ) 0 . Srovspaklaida I ( )ifir pilnoji paklaidaireikiamos santykiniais vienetais arba procentais.Santykin srovs paklaida:12 11II III. (3.6)Santykin pilnoji paklaida:'12 1'1II III . (3.7)Kampo paklaida ireikiama laipsniais ir minutmis, ji laikoma teigiama, jeigu2Ipralenkia1I, kaip parodyta 3.3 paveiksle. Santykins paklaidos,ifir kampas didja, didjant magnetinimo srovei I.Siekiant sumainti magnetinani srov I, reikia sumainti sraut T:m1TRN I ,27i ia 1m TNRI, (3.8)ia mR - plieno erdies magnetin vara. Srauto priklausomyb nuo magnetinimo srovs parodyta magnetinimo charakteristikoje. Ji parodyta 3.4 paveiksle. Magnetolaidio sisotinimo sritis2 3.4 pav. ST magnetinimo charakteristikaPradinje charakteristikos dalyje srov I beveik proporcinga srautuiT. Prie srauto reikmi TA T vyksta magnetolaidio sotinimas. Didinant sraut sotintoje srityje, srov I auga ymiai greiiau u sraut T, kas slygoja staig paklaid augim. Norint riboti paklaidas, reikia riboti srauto reikm, arba magnetin indukcijSBTTneleidiant sisotinti magnetolaidiui (S magnetolaidio skerspjvio plotas). SrautasTsusijs su jo sukurta elektrovara2E iraika: 2244 4 fN , ET . (3.9)28I formuls (3.5)matyti, kaddidjantsrovei2Iir apkrovos varai aZ, didja ir elektrovara 2E. Kaip matyti i (3.9), taip pat didja ir srautasT, ir j kurianti srov I. Tai iaukia srovs transformatoriaus paklaid didjim. Norint sumainti paklaidas, btinamainti2E. Siekiant to reikia, kad, esant trumpo jungimo srovms atsirandantis magnetolaidyje srautasneiauktjosotinimo.Elektrovaros2E sumajimaspasiekiamasmainantaZir2I, didinantIK, t.y. parenkant transformatori su didele pirmine srove. Norint gauti maas paklaidas, ST turi turti maI srov ir dirbti magnetinimo charakteristikos tiesinje dalyje. Pirma slyga vykdoma konstrukciniais magnetolaidio parametrais (jo skerspjviu ir diametru). Tai atliekama gaminant ST. Antra slyga (darbastiesinjemagnetinimocharakteristikosdalyje)vykdoma eksploatacijos procese parenkant antrins apvijos apkrovas ir mainant pirmins srovs kartotinum. Papildomaigerinant STtikslumjuosekompensuojamaI, mainant antrins apvijos vij skaii 2N. Po itokios korekcijos antrin srov padidja 1-3%. Toks bdas turi takos esant maoms I, kai srov artima vardinei ir taikomas apvijoms, kurios maitina matavimo prietaisus. Srovs transformatori paklaidos staigiai iauga trumpo jungimo pereinamo proceso pradioje, kai atsiranda pirmins srovs aperiodin dedamoji, kuri gali iaukti magnetolaidio sotinim ir I padidjim.Srovs transformatoriai, tekant trumpo jungimo srovms, turi dirbtireikiamutikslumu. iossrovsdaniausiaivirija vardines STsroves In. TadatikslusSTdarbasturi bti utikrintasesant n 1I I >.29Remiantis patirtimi ir teorine analize priimta, kad norint utikrinti tiksl RAprietais darb reikia, kadantrins srovs paklaida neviryt 10%, o kampo 70. iereikalavimai vykdomi, jeigupilnoji paklaida % 10 (jeiInevirija 0,11Isrovs dydio). Paklaid dydio skaiiavimui reikia inoti didiausi pirmin srovmax 1Iir apkrovos varaZ. Apkrovasusideda i relsr r rjX R Z + , jungiamj laidlRir pereinamj kontaktkRvar. Skaiiavimo supaprastinimui varos sumuojamos aritmetikai k l r aR R Z Z + + . STapkrovos varataippat priklausonuoSTir apkrovos jungimoschem. Ribinssrovsreikmsmax 1Iir atitinkamos leidiamos apkrovos aZ yra duodamos gamintoj. ST dar maitina ir matavimo prietaisus. Toki transformatori tikslumas charakterizuojamas tikslumo klase, o maitinani RA pirmins srovs ribiniukartotinumunmax 110IIK ir leidiama apkrova aZ, kuri garantuoja, kad pilnoji paklaida nevirys 10%. Tikslumoklass.Pramoniniams renginiams gaminami ST 0,5; 1; 3; 5; 10 ir P tikslumo klasi. Kiekviena klas charakterizuojama apibrtomis srovs ir kampo paklaidomis. Jos pateiktos3.1lenteljeiryrautikrinamostikkai pirminsrov n 1 121 , 1 1 , 0 I , t.y. apkrovossrovi, kontroliuojammatavimo prietaisais, diapazone. Relinei apsaugai gaminami ST 10P klass su% 10 , esant vardiniamribiniamsrovs kartotinumui ir ST 5P, padidinto tikslumoklass su % 5 , esant tampaiampirmins srovs kartotinumui. Ptikslumoklass srovs transformatoriai yraskirti relinei apsaugai. J paklaidos, esant vardinms srovms, nenormuojamos. 3.1 lentel30Tikslumo klasPaklaidos pagal standart, esant vardinei sroveiPaklaida, esant vardiniam srovs kartotinumui Srovs, % Kampo, min0,5 0,5 30 nenormuojama1 1 60 nenormuojama3 3 nenormuojama nenormuojama5P 1 60 nenormuojama10P 1 nenormuojama nenormuojamaVardine apkrova vadinama maksimali STapkrova, kuriai esant ST paklaida lygi duotos klass nustatytai reikmei (3.1 lent.). Vardin apkrova ireikiama kaip pilnoji galianS, VA, kai vardin antrin srov 5 Aarba 1Air8 , 0 cos . Gali bti ireikiama kaip apkrovos vara 2n 2nanISZ .Priklausomai nuokonstrukcijosir tikslumoklass, vardins apkrovos dydis yra ribose nuo2,5iki 100 VA. Esant srovei n 121 , 1 I >, paklaida virija leistinas ribas, duotai klasei. Verta pastebti, kadtikslumoklasnegali bti srovstransformatori, maitinaniRA, parinkimorodikliu. Pklasstransformatoriams yraduodamos ribiniokartotinumokreivs. ios kreivs parodo pirminssrovskartotinumopriklausomyb 10Knuoapkrovos varosaZ, esant8 , 0 cos . Tokiapriklausomyb parodyta 3.5 pav. a. Naudojantis tokia kreive, galima paimti turim aZir rasti leidiam ribin pirmins srovs kartotinum 10K, kuriam esant nevirija 10%. Turint 10K galima nustatyti leidiam aZ reikm. 314050,3 11510203050K 10I2 =10 %2 3 4 5Z aI2 maxIisAI121a)b)3.5 pav.: a - srovs ribinio kartotinumo kreiv, b antrins srovs priklausomyb nuo pirminsEsant ribiniam kartotinumui10Kir apkrovaiaZ, atitinkaniai bet kur kreivs tak, ST dirba magnetinimo kreivs ilinkimotakeA(3.5pav.), t.y. priemagnetolaidiosotinimo pradios. Atitinkanti taksrovsIir yraanksiauminta ribin maksimali srov. itos charakteristikos gali bti naudojamos vertinant apkrov ir srovi dydius, kuriems esant paklaida nevirija 10%. 3.2 Magnetiniai srovs transformatoriaiJeigumatavimui pakankamaos srovs, tai yranaudojami paprastesni ir pigesni magnetiniai srovs transformatoriai (MST). J antrin apvija suvyniota ant plienins erdies ir rengiama toliau nuo srovini dali, todl nereikalinga speciali izoliacija nuo auktosios tampos dali. Pirmin srov, tekdama laidininku, sukuria magnetin lauk. Dalis magnetini linij usidaro ST erdimi. Indukuojasi elektrovara 2Eproporcinga srovei I . Tokio prietaiso dydis ir kaina ymiai maesni u prasto ST, bet jo galia maa (apie 0,5 W). Norint sumainti trikdi tak, gaminami MST suskirtuminmisapvijomis. TokieMSTturi formoserd su dviem vienodomis, sujungtomis nuosekliai, apvijomis 1 ir 2, kurios udtos ant erdies poli (3.6 pav. b).32 "EA1A ' ' "2BEA 1A , I AEBB , I BECC , I CD Db )a )3.6 pav. Magnetiniai srovs transformatoriaiFazsAlaidininkoprojekcijayraerdies centre(viduryje). MagnetinissrautasA, proporcingassroveiAI,pereinaerdies poliais skirtingomis kryptimis. Apvijossujungtos nuosekliai, tai abiej apvij elektrovaros sumuojasi: elektrovara AE lygi dvigubai kiekvienos apvijos elektrovarai. Magnetiniai srautai, kuriami kitfazisrovi, kertapolius vienakryptimi ir apvijoseindukuotos elektrovaros minusuojasi. Todl maja trikdiai, kuriami gretim fazi srovi. Tokie transformatoriai statomi ant auktos tampos skyrikli ir skirtuv.334. TAMPOS TRANSFORMATORIAI4.1. Bendros iniosRelins apsaugos (RA) ir matavimo prietaisai tamp gauna i tampos transformatori (T). Pagrindiniai T parametrai (4.1 pav.) yra: pirminnominali tampan 1U(lygi kontroliuojamojo tinklonominaliai tampai), antrinnominali tampan 2U,kurios reikm daniausiai priimama lygi 100 V arba 3 / 100V. Ryys tarp i dvej reikmi yra vadinamas nominaliuoju transformacijos koeficientu, n 2 n 1 UU / U K .KVaI2xPVVU2OI1 AAB CXU1TVN1 N24.1 pav. tampos transformatoriaus jungimo schemaPirmin transformatoriaus TV apvija, turinti1Nvij, prijungtaprietinklotampos1U. Apvija1Ntekamagnetinanti srovI, kuri magnetolaidyje kuria magnetin sraut . Magnetinis srautas apvijose kuri elektrovaras: 1 1fN 44 , 4 E, (4.1) 2 2fN 44 , 4 E. (4.2)I (4.1) ir (4.2) gauname:2 1 2 1N / N E / E . (4.3)34Santykis2 1E / Evadinamas transformacijos koeficientu ir ymimas UK. Turint tui veik, srov0 I2 , o srovI I1 yra maa. Tada 2 2U E ir tampa 1Uneymiai skiriasi nuo 1E.Todl gauname:2 1 2 1 UN / N U / U K . (4.4)Prijungus tampos transformatoriui apkrovaZatsiranda paklaidos, taipikraipomas antrins tampos dydis ir faz. T, dirbaniame be apkrovos, antrin tampa :1 U 1 2U K / U U , (4.5)ia 1U tampa, prijungta prie pirmins apvijos gnybt, 1U - redukuota pirmin tampa lygi antrinei tampai.Prijungus apkrov, teks srov2Iir padids srov1I. Pirminje ir antrinje apvijose atsiras tampos kritimas U . Esant tampos kritimuiU (4.2 pav. a), tikrasis antrins tampos dydis bus lygus:U U UKUU1U12 . (4.6)XI' 1I' a)Z' 1UI2U2xE2aU' 1I' 1Z' 1I2Z2I2b)U2I' 11Z' Z2I' I' 4.2 pav. tampos transformatoriaus elektrin schema a) ir vektorin diagrama b)35I schemos atitinkamai gauname:) Z Z ( I Z I U2 1 2 1++ , (4.7)U'K / I I ,ia I - redukuota magnetinimo srov,2U 1 1K / Z Z - redukuota pirmin T vara.tampos kritimasU T apvijose slygoja paklaid atsiradim ir tampos 2Usumajim (4.6).Kadangi 1Z ir 2Z reikms, taip pat magnetinimo srov I apsprendiamos Tkonstrukcija, eksploatacijos metu sumainti paklaidas manoma tikmainant apkrovos srov2I. Leistinos paklaidos normuojamos prie vardini tamp ir pagal tai T skirstomi klases: 0,2; 0,5; 1 ir 3.Vienas ir tas pats T gali dirbti skirtingose tikslumo klasse priklausomai nuo apkrovos dydio.Gamintojai daniausiai nurodo vardin gali, reikiania maksimali apkrov, kuri galiduoti T garantuodamas nurodyt tikslumo klas. Pagal ilim T galima perkrauti kelet kart, tuo paiu turint didesnes paklaidas.tampos paklaida procentais: 100 ) U / UK ( % U1 U . (4.8)Esant nedideliems kampo reikmms:100 ] U / ) U K U [( % U1 1 U 2 .(4.9)Fazs paklaida vertinama kampu tarp pirmins ir antrins tampos vektori 1U ir2U.4.2. tampos transformatori jungimo schemostampos transformatori jungimo vaigde schema (4.3 pav. a) naudojamanorint gautifaziniirlinijini tampreikmes. Trys pirmins apvijos sujungiamos vaigde. Kiekvienos apvijos 36pradiosAprijungiamosatitinkamai prietinklofazi, ogalai X sujungiami vientakir eminami. Taipsujunguskiekviena pirmin apvija gauna tinklo fazs tamp ems atvilgiu. Antrini apvij galai x taip pat sujungiami vaigde, kurios neutral eminama. Tokios schemos fazins tampos antrinje pusje atitinka fazinms tampoms pirminje pusje.T neutrals eminimas pirminje apvijoje ir nulinis laidas antrinje apvijojeyrabtinaslygatampos gavimui emsatvilgiu. ioje jungimo schemoje galima naudoti tris vienfazius transformatorius arba vien trifaz penki stryp transformatori.F UF UF UxT V 2XAAT VaXxF UT V 1T VAAXXAAXXxxxxK VaK V 1K V 1F UaaF UaaK V 2 K V 3K V 2 K V 3K V 6K V 6K V 5 K V 4K V 5 K V 4a)b)c)4.3. pav. tampos transformatori apvij ir reli jungimo schemosTrifaziai trij stryp Tnenaudojami, nes magnetolaidyje nesusidaro kelias usidaryti nulins sekos magnetiniam srautui 0, sukurtampirminsapvijosnulinissekossrovs0I, kai vyksta 37nesimetriniaigedimai. Tokiuatvejusrautas0usidaroper oro tarp, turint didel magnetin var, ir padidja I. Tai iaukia neleidiam transformatoriaus ilim, todl trij stryp T nenaudojamas. Penki stryp transformatoriuose magnetiniams srautamsudarytiyraketvirtasirpenktasmagnetolaidistrypai (4.4 pav.). aA C3 2BcOoNN32Oox142Oo3bOo5a1Oo14.4 pav. Nulins sekos magnetiniai srautai trifaziame penki stryp transformatoriuje.Tokioje schemoje galima pajungti matavimo prietaisus ir reles prie linijini (rels KV1-KV3) ir fazini (rels KV4-KV6) tamp.Tapvijsujungimonepilnavaigde(Vschema) schema parodyta (4.3 pav. b). Reikalingi du T, taiau galima matuoti tris linijines tampas. i schema plaiai taikoma vidutins tampos renginiuose. Relesgalimajungti linijinestampas(relsKV1-KV3)arba fazinestampas(relsKV4-KV6), sudarant dirbtin nul ir naudojant reles su vienodomis varomis.Vienfazio T jungimo schema (4.3 pav. c) leidia gauti vien linijin tamp. Paprastai T gaminami su dviemantrinmis apvijomis, kurias galima sujungti skirtingas schemas. Pagal saugos reikalavimus antrins T apvijos turi bti emintos. Apsaugai nuo trump jungim ir perkrov naudojami saugikliai ar kiti apsaugos aparatai. Jie rengiami pirminse ir neemintose antrinse grandinse. Paveikus apsaugos aparatui ar nutrkus 38tampos grandinei, gali neteisingai suveikti relins apsaugos ar automatikostaisai. Tuoatvejuturi bti numatomasignalizacija apie gedim, apsaug ir automatikos tais blokavimo renginiai. Tantrines apvijas prisijungiamakelet RAvienumetuarba kiekvien RA galima prijungti atskirai prie vieno T viena RA (pav. 4.5 a ir b).Pirmasatvejisyraekonomikesnisuantrj, nesreikalinga maiau T. Trkumas tas, kad norint atlikti perjungim i vienos ynsistemos kit, reikalingaRAtamposgrandinesperjungti prie kitos sistemos yn T. Toks perjungimas daromas automatikai su pagalbiniais QS kontaktais, pastatytais ant skyrikli(4.6pav.)arbajvaldomomisrelmis. Tokioperacij galima vykdyti rankiniu bdu specialiais kirtikliais . ynosPSQ 1 Q 3 Q 2RA1 RA 2ynosPSRA1TV QTVRAa) b)4.5 pav. Relins apsaugos prijungimo prie tampos transformatori schemos: a) nuo yn T; b) nuo linijinio T.Automatinioperjungimotrkumasyrapagalbiniai kontaktai, kuriems sugedus RA pradeda veikti klaidingai. Trkumas antrojo sujungimo bdo yra tas, kad atsiranda mogikasis klaid faktorius perjunginjant grandis. Privalumas didelis grandini paprastumas. Perjungiant Tprie kit yn sistemos, nereikia atlikinti joki laid perklimo tampos grandyse.39TV 22 yna1 ynaTV 1Q RA SQ 2 SQ 1 QS 1 QS2I4.6 pav. tampos transformatori prijungimo schema4.3 TransreaktoriaiTransreaktorius TAVyra jutiklis, kuris pirmin grandins srov keiia tamp proporcing srovs dydiui. (4.7. pav.). Z' I' 1=I' E2=U2xU2xTAVN1 N2Z1I' 1c)Z' U2xZ2I' I1a)b)4.7 pav. Transreaktoriaus: a) schema; b) vektorin diagrama;c) atstojamoji schema Jissudarytasisrovsapvijos1N, atviromagnetolaidioir antrins apvijos 2N, dirbanios reimu artimu tuiai veikai. Srov 1I pirminje apvijoje 1N yra magnetinimo srov, o tuios veikos tampax 2Ulygi antrinsapvijoselektrovarai2E(4.7pav. b). tampa x 2U pasukta srovs 1I atvilgiu kampu artimu2 / . Ry tarp x 2Uir 1I apsprendia transformatoriaus magnetinimo vara Z, kuri priklauso nuo srovs1I. Siekiant gauti tiesin ry tarp 402Uir1I, transreaktoriaus magnetolaidis yra daromas su oro tarpeliu. Todl atstojamojoje schemoje lygiagreiai suZ jungiamapastovivaraZ, priklausantinuo magnetolaidio oro tarpo (4.9 pav. b).I atstojamosios schemos gauname:) Z Z /( Z Z I / U' ' '1 x 2 + . (4.10)Akivaizdu, kad kuo maesn'Z, tuo keitimo charakteristika yra artimesn tiesei.4.4. Talpiniai tampos dalikliaiCn(Xn)UFC1(X1)ZrU2ZrCn(Xn)U2 U' 2 CICC1(X1)LCnICTAUFC1UFTVZpU2''a) b) c)4.8 pav. Talpiniai tampos dalikliai: a), b) su kondensatoriaus tampos matavimu, c) su ukrovimo srovs, tekanios per kondensatorius, matavimuRA reikaling tamp galima gauti naudojant talpinius tampos daliklius, kuriesudarytiyraikelinuosekliaisujungtn 1C ... C kondensatori, prijungt tarp fazs ir ems (4.4 pav.).RA maitinimo tampa2Unuimama nuo daliklio kondensatoriaus nCgnybt. tampa 2Uyra proporcinga pirminei tampai UF ir sutaps faze, jei nebus apkrovos 2Z (tuia veika).41Tuomet: , kU jXX jUjX I UF nn1iFn C 2 (4.11)ian1i nX / X K.2Ureikm pasiekia kelet kilovolt, todl apkrova pajungiama prie kondensatoriausCngnybt per eminant T TV. (4.4 pav. b).rZapkrovos prijungimas iaukia matavimo paklaidas. Norint sumainti paklaidasnumatomi kompensaciniai taisai, sudaryti i droselioLir kondensatoriausC .Parinkus atitinkamai j parametrus ir apribojant apkrov rZ, galima pakankamu tikslumu utikrinti proporcingum ir sutapim fazins tampos FU, ir imatuotos 2U.Antru atveju (4.8 pav. c) matuojama srovcI, tekanti daliklyje bus:n1i F cX / U I. (4.12)i srov yra proporcinga matuojamai tampai FU.425. SIMETRINI DEDAMJ FILTRAI5.1 Bendros iniosEsant trifazs sistemos simetrinio darbo reimo paeidimams, pavyzdiui, atsiradus nesimetriniams trumpiems jungimams fazinse srovse ir tampose, kartu su tiesiogins sekos srove 1I ir tampa1U,atsirandaatvirktinssekosdedamosios2I,2Uir nulinssekosdedamosios0I,0U(esantemjimams). Galima rengti apsaugas reaguojanias ias dedamsias. Simetrini dedamj iskyrimui i fazini srovi ir tamp naudojami renginiai vadinami simetrini dedamj filtrais.5.2. Atvirktins sekos filtraiSrovs filtrai. prasta atvirktins sekos srovs iraika yra:3 / ) I a I a I ( Ic b2a a 2+ + , (5.1)iaaI, bI ir cI atirinkam fazi A, B ir C fazins srovs,3 / 2 je a - fazs operatorius.Taip geometrikai sudjus antrin srov aIsu pasukta prie laikrodio rodykl kampu 4/3 srove bI ir kampu 2/3 srove cI, i nesimetrins antrini fazini srovi sistemos galima iskirti atvirktinssekosdedamj. Padavus tok filtrfazinessroves arba j skirtumus, filtro ijime turi atsirasti (esant nesimetrijai) tik atvirktins sekos srov. Nulins sekos dedamosios fazinse srovse absoliutiniu dydiu yra lygios, todl fazini srovi skirtumuose(b aI I ), (c bI I ), (a cI I )neegzistuoja. Norint supaprastinti filtr j reikia paduoti ne fazines sroves, o j skirtumus.Egzistuoja daug vairi atvirktins sekos srovi filtr schem. Filtras, pavaizduotas 5.1 paveiksle a, sudarytas i antrinio srovs matavimo transformatoriaus TLA ir transreaktoriaus TAV. 43Pirmins transformatoriaus apvijos sujungtos taip, kadmatuot srovi skirtum (a cI I ), o transreaktoriaus (c bI I ). Rezistoriai R1 ir R2 turi tokias varas, kad tampa ant pirmojo i j 1 R ) I I (ac faze sutampa su srove (a cI I ), o tampa ant kito /3 jcbe 2 R ) I I (aplenkia srov (c bI I ) kampu /3. Absoliutins tamp reikms vienodos. tampa mnU filtro ijime lygi nurodyttampsumai. Padavus filtr tiesiogins sekos sroves (5.1 pav. a) tampamnUlygi nuliui, kadangi tamp 1 R ) I I (a 1c 1 ir (3 / jc 1 b 1R2e ) I I vektoriai yra prieing krypi.R 2m Um nT A VnIaa )IcIbT L AR 1I 2ac)Umn( j2b I3 3I 2c32aR12c I II 2c I 2aI 2cI1c2bR2 eIb)I1c I1aI ( 1cI1aR1 1aI1bI1b3I(I1bI1cR2 e 1cjI ( I 2b 2c3I5.1 pav. Atvirktins sekos srovs filtro schema a) ir vektorins diagramos b), c)44Atsiradusatvirktinssekossrovms, filtrodarbpaaikina 5.1 pav.c vektorin diagrama. Matyti, kad tamp kritim varose R1 ir R2sumaduodaijimemntampmnU,kuriosdydisbus proporcingas atvirktins sekos srovei.Esant normaliamdarbo reimui ir trifaziams trumpiems jungimams atvirktins sekos srovs filtr paduodamos srovs turi tiktiesiogins sekos dedamsias. Todl iuosereimuosesrov filtroapkrovaneteka. Itikrj, dl paklaidsuderinantfiltrir nedidels srovi, paduodam filtr nesimetrijos, filtro apkrovoje, prastairels ritje, atsirandanedidelsrov vadinama nebalanso srove.Aptart atvirktins sekos srovs filtr galima paversti tiesiogins sekos srovs filtru, jei sukeisti vietomis sroves ant jimo gnybt, pavyzdiui bIir cI (5.1 pav. a). Plaiai naudojami ir taipvadinami kombinuoti filtrai, kurievienumetuatskiriair tiesiogins ir atvirktins sekos dedamsias. Tok filtr galima gauti iderinus atvirktins sekos srovs filtr keiiant, pavyzdiui, var R1.tampos filtrai.Atvirktins sekos tamp galima iskirti su atvirktins sekos tampos filtru. Linijins tamposABU,BCU, CAUneturi nulins sekos dedamj. Filtro konstrukcijos supaprastinimui tikslinga filtr jungti ne prie fazini, o prie linijini tamp. Daugiausiai naudojami filtrai sudaryti i RC grandini. 3UCRBAXAUAX1Cpetys CUCX 2RA IA'petys AXC IC'mUARnRC a)45U2RC 600600U1RCU1BC 1U1XA m n3 U2AB3U1BCU1CAU1ABU1RA U1XCU1AB2U2CA nU2XCU2BCU2XA U2AB U2BCU2CA 1U2mn2mU2RAb)U2RC600600U1RCU1BC 1U1XA mn3 U2AB3U1BCU1CAU1ABU1RA U1XCU1AB2U2CA nU2XCU2BCU2XA U2AB U2BCU2CA 1U2mn2mU2RA c)5.2 pav. Atvirktins sekos tampos filtro schema a) ir vektorins diagramos b), c)Filtras sudarytas idviejgrandini A ir C, pajungt prie tampABUirBCU(5.2 pav. a). ia staiakampio tamp trikampio virn grandinje A atitinka takas m, o grandinje C 46takas n. ie takai yra filtro ijimo gnybtai. Filtro varos AX, AR ir CX, CR parenkamos taip, kad padavus filtr (gnybtai 1, 2, 3) linijines tampas, neturinias atvirktins sekos dedamj, filtro ijimognybtuose(tarptakmirn) tampamnUbtlygi nuliui. iuoatvejuvektorinjediagramojefiltrotakaimirn sutampa (5.2 pav. b).Sudarant vektorindiagrampirmiausiai atvaizduojami prie filtro prijungt tiesiogins sekos tamp AB 1Uir BC 1Uvektoriai. Po to kiekvienai grandinei sudaromas tamp trikampis vertinant priimtas sroviAIirCIkryptis. I gaut trikampi galima nustatyti var AR, AX ir CR, CX santykius:5 03 5 0,,UUAXAR(5.2)arba A AX R 3 ;3 5 05 0, ,UUCXCR(5.3)arba 3CCXR .Kadangi kondensatoriai turi standartines talpas, tai naudojami rezistoriai su nuosekliu varos keitimu, leidianiu nustatyti apskaiiuot santyk. Filtro varos skaiiuojamos priimant didiausi apkrovos gali. Tai pasiekiama esant lygioms absoliutinms filtro apkrovos, pavyzdiui rels rZ, prijungtos prie filtro, ir vidins filtro varos f . vZ, imatuotos ant antrini gnybt kai pirminiai utrumpinti, var reikmms.47Atvirktins sekos tamp vektorin diagrama (5.2 pav. c) nuo tiesiogins sekos tampvektorins diagramos skiriasi tuo, kad linijins tamposAB 2UirBC 2U keiiasi vietomis. Tuo paiu padt pakeiia ir tamp trikampiai, o j virnsmirn pasislenka viena kitos atvilgiu. tampa mn 2Utarp tak mir n yra filtro ijimo tampa. Kai filtro ijimas neapkraunamas, ji yra proporcinga prijungtai atvirktins sekos tampai. I vektorins diagramos gaunama:3 / jAB 2 mn 2e U 5 , 1 U. (5.4)Bendru atveju, kai prie filtro prijungtos tampos turi tiesioginsir atvirktinssekosdedamsias, filtrodarboanaliz vykdoma analogikai. Tuo atveju ant filtro gnybt m ir n atsiranda tampa proporcinga tik atvirktins sekos tampai,2 x mn 2U m U kurxmproporcingumokoeficientasvadinamastuiosveikos santykiu.Esant normaliamsimetriniamdarbo reimui ir trifaziams trumpiems jungimams filtro ijime bna nedidel liekamoji tampa nbU, kuri atsiranda dl filtro element paklaid ir nedidels tampasimetrijos. Filtrodarbopaklaidospadidjaesant danio nuokrypiams, nes pasikeiia filtro kondensatori varos ir santykis tarp paskaiiuot R ir X.Inagrintfiltrgalimapakeisti tiesioginssekostampos filtr. Tam tereikia pakeisti vietomis filtro jimo gnybtus, pavyzdiui, 1 ir 3. Jeigu paeidiamas santykis tarp R ir X filtre, tai gaunamaskombinuotas filtras kurioijimotampaproporcinga 2 1U k U +.5.3. Nulins sekos filtraiSrovs filtrai. Nulins sekos srov yra lygi:3 / ) I I I ( IC B A 0+ + . (5.5)48Sroves galimasudti jei, srovs transformatori, rengt trijose fazse, antrini apvij vienvardius gnybtus sujungsime lygiagreiai, o prie sujungimo mazg prijungsime rels KA apvij (5.3 pav. a). Tada rels srov:0 c b a rI 3 I I I I + + . (5.6)Realiems transformatoriams, vertinant j magnetinimo sroves ir transformacijos koeficient, rels srov lygi:( ) ( )C B AIC B AIrI I IK1I I IK1I + + + + (5.7)arba nbI0rIKI 3I .Nulins sekos srov atsiranda esant emjimams. Esant kitiems reimams, kai nra emjimo, per rel teka tik nebalanso srov:C B A nbI I I I + + , (5.8)kuri didja didjant pirminei srovei ir dl joje atsiradusios aperiodinsdedamosios. Inagrintasrovs transformatoriTA1-TA3 jungimo schema vadinama trij transformatori nulins sekos srovs filtru.Taikomas taip pat ir vieno transformatoriaus filtras, specialus nulinssekos srovstransformatorius(NSST). Transformatorius (5.3pav. b)susidedaitoroidiniomagnetolaidio M antkurio uvyniota antrin apvija 2N. Magnetolaidis udedamas ant trifazio kabelio K , kuris tampa pirmine NSSTapvija. Taip pat yra gaminamistaiakampiaimagnetolaidiai naudojamistaiakampi yn sistemoje.49P2TA1IP1AS2 S2P2TA2S2P2TA3bS1 S1I a IS1I cKN2 M+I IP1BP1Ia r = ICKA+ Ic I bKAa) b)5.3 pav. Nulins sekos srovs filtraiPirminNSSTsrovyrafazinisrovi, tekanikabeliais arbaynomis, suma. Normaliamereimeiresant daugiafaziams trumpiemsjungimamsmagnetolaidyjenramagnetinimosrovs (srovi suma lygi nuliui), antrins apvijos elektrovara ir rels KA srov lygios nuliui. Esant emjimui sumin pirmin srov nulemia nulins sekos srovs. Magnetolaidyje sukuriamas srautas kuris antrinje NSST apvijoje kuria elektrovar, kuri pravaro srov per rel. Tokiu bdu srov rels apvijoje atsiranda tik esant emjimams. Ji proporcinga nulins sekos srovei 0I.Realiai NSST sumuojamos ne srovsAI,BI,CI, o atitinkami magnetiniai srautaiA,B ir C, kurie, usidarydami magnetolaidyje, sukuria pirmins apvijos sumin sraut:C B A 1 + + . (5.8)Tarpusavio induktyvumai tarp saugomo renginio fazini laid ir antrinsNSSTapvijosnevienodi, kassukuriamagnetolaidyje nedidel liekamj srautnbir liekamj srovnbIrels apvijoje, esant normaliamdarbui ir daugiafaziamstrumpiesiems jungimams, nesusijusiais su eme.50NSSTnuotrij transformatori filtro skiriasi tuo, kad jo nebalansosrov nulemia tik nesimetrinis kabelio fazini laid idstymasmagnetolaidioirantrinsapvijosatvilgiu. Todl jo liekamoji srovymiai maesn nei trij transformatori filtroir prastai nbI nevirija 810 mA.0,5 Np0,5 NpUpE''20,5 N20,5 N2E'2FpFFFC B AKAE2a) b)5.4 pav. Nulins sekos srovs transformatorius su magnetinimuNorint padidinti apsaugos jautrum, nulins sekos srovs transformatoriai gaminami su pamagnetinimu (5.4 pav. a). Pamagnetinimoesm, kadpapildomos apvijosant NSST sukuria papildom magnetin sraut, todl transformatorius veikia optimaliu reimu ir antrin apvij atiduoda didiausi gali. Pirmin NSST apvija sudaryta i vienos vijos, todl magnetovara F, sukurta emjimo srovs yra maa tinkle su izoliuota neutrale. I NSSTmagnetinimo charakteristikos (5.4 pav. b) matome, kad, nesant pamagnetinimo antrinje NSSTapvijoje, magnetovaraFsukuria nedidel elektrovar2E. Esant pamagnetinimui, magnetovara pmFperkelia darbo tak staij charakteristikosdal, kuresant tai paiaiiFantrinjeapvijoje 51ymiai iauga elektrovara iki ' '2E. Atitinkamai iauga ir rels srov, t. y. padidja apsaugos jautrumas.Pamagnetinimo srovs altinis yra tampos matavimo transformatorius. Siekiant panaikinti ry tarp pamagnetinimo apvijos ir antrins apvijos, NSST magnetolaidis yra sudaromas i dviej dali, turini savarankikas pamagnetinimo apvijos pN ir antrinsapvijos2Nsekcijas(5.4pav. a). ApvijospNsekcijos sujungtos prieingai viena kitos atvilgiu, o2N nuosekliai. Todl, antrins apvijos sekcijose pamagnetinimo srauto sukuriama elektrovara kompensuojasi, o nesant nulins sekos dedamj pirminse srovse, rels apvija teka tik liekamoji srov nbI.tampos filtrai.Vienfazi tampos transformatori apvij jungimo nulinssekos tampos filtrschemasudarytai trij tampos transformatori, parodyta 5.5 paveiksle. Pirmins apvijos sujungtos vaigd su eminta neutrale, o antrins nuosekliai, sudaro atvir trikamp. Prie trikampio virni gnybt prijungiama rel. GnybttamparUlygi geometrineiantrini apvij tamp sumai:0 c b a rU 3 U U U U + + . (5.10)Imant pirmins grandins fazines tampas, gauname:U0UC B ArKU 3KU U UU + +. (5.11)Normaliomis slygomis, kai fazi tampos vienodos, 0 Ur . Esant trumpam jungimui be ems tampa rU taip pat lygi nuliui. Esant emjimui (vienfaziam ir dvifaziam) ant tampos transformatoriaus atviro trikampio gnybt atsiranda tampa U 0 rK / U 3 U .52Tiesiogins ir atvirktins sekos tampos sudarosimetrines vaigdes ir todl jas sumuojant filtro ijimo tampa lygi nuliui. Kad i schema veikt kaip nulins sekos filtras btinai turi bti eminta pirmins apvijos neutral.Panaudojant vienfazius tampos transformatorius su dvejomis antrinmis apvijomis, galima vien i j sujungti vaigde, o kit atviru trikampiu (5.5 pav.). Nominali antrins apvijos, sujungtos atviru trikampiu, tampa priimama lygi 100 Vtinklu sueminta neutrale, otinkle su izoliuota neutrale 100/3 V.K VUr=3 U0UaXxUAABCUb UczY ZyUB UC5.5 pav. tampos transformatoriaus jungimo nulins sekos filtru schema535.6 pav. Nulins sekos magnetini sraut usidarymo kelias trifaziame penki stryp transformatoriujeNorint gauti nulins sekos tamp0U 3trifaziame penki stryp tampos transformatoriuje (5.6 pav.) ant kiekvieno pagrindinio strypo 1, 2 ir 3, uvyniojama papildoma (treia) apvija, sujungiama pagal atviro trikampio schem. tampa schemos ijime atsiranda tik esant nesimetriniamtrumpamjungimui em, kai atsiranda nulins sekos magnetiniai srautai, usidarantys per ketvirt ir penkt magnetolaidio strypus. 546. ELEKTROMECHANINIAI APSAUGOS APARATAI6.1 Bendros iniosElektromagnetin technika naudojama jau imt met. Naudojamos apsaugos elektromagnetins rels su judamu inkarliu arba su besisukaniu disku ir panaiai veikiantys signaliniai taisai ir jungikliai. Srovs arba tampos kuriamai elektromagneto pritraukimo jgai prieinasi spyruokls grinimo jga. Reguliuojant spyruokls tempim galima keisti rels poveikio signalo dyd. Reli konstrukcija yra iradinga, j gamyba kokybika, taiau ribota charakteristik formavimo ir j keitimo galimyb. iuo metu naudojami skaitmenins elektronikos renginiai, kurie gali vykdyti elektromagnetini rengini funkcijas, o taip pat turti daug nauj funkcij.Rel gali kontroliuoti vien, du ar daugiau elektrini dydi. Vieno elektrinio dydio rels yra srovs, tampos, danio. Dviej elektrini dydi rels kontroliuoja srov ir tamp arba dvi tampas ar sroves. Tai galios, varos ir kitos rels. Trij ir daugiau elektrinidydirelskontroliuojakeliastampas, trissrovesir tampas. iai grupei priklauso trifazs galios, daugiafazs varos ir kitos rels.Dydimatavimui daniausiai naudojamosmaksimaliosios srovs, tampos ir minimaliosios tampos rels. Rels kontakt sujungimasarbaatjungimas, kai jiatlieka numatytas automatinio renginio funkcijas, vadinamas rels suveikimu. Maksimali dydi rels savo funkcijas atlieka didjant srovei ar tampai ir tai sutampa su reli suveikimu. Tuos dydius vadina rels suveikimo srove sI arba tampa sU. Srov gI ar tampa gU, prie kuri rel atsijungia, vadinamos grimo. Grimo ir suveikimo dydi santykis vadinamas grimo koeficientu:s g s g gU / U I / I K . (6.1)55Visada1 Kg .Relse, kurios atlieka apsaugos funkcijas, numatoma galimyb reguliuoti sI keiiant apvijos vij skaii (laiptuotas reguliavimas) ir tolygiai keiiant pasiprieinimo spyruokls tempim.6.2 Indukcini reli sandara ir veikimo principasIndukciniu principu veikia srovs ir galios krypties matavimo rels. Indukcini reli veikimo principas pagrstas sveika tarp nejudani apvij kuriam kintam magnetini lauk ir srovi, indukuottsraut, judaniameelemente(diskearba cilindriniamerotoriuje). Todlindukciniuprincipugali veikti tik kintamos srovs rels. Norint gauti sukimo moment reikia maiausiai dviej sraut1ir2, kuri padtys nesutampa erdvje. Gaunamas sukimo momentas: sin k M2 1 1 sk . (6.2)Gauto sukimo momento dydis priklauso nuo sraut fazi skirtumo. Dumagnetinius rautus, nesutampanius erdvjeir faze, galima gauti ant dalies magnetolaidio udjus trumpai jungt vij (6.1 pav.). Esant neprisotintai magnetinei sistemai, srautai 1, 2proporcingisroveirI. Kampassroveikintant nesikeiia, sukimo momento iraika bus itokia:2r 2 skI k M . (6.3)566.1 pav. Indukcins rels konstrukcijos schema: 1 trumpai jungta vija; 2 diskasNejudaniame diske indukuojasi transformacijos elektrovaros 1Eir2E(6.2pav.), kurios slygoja sukimo momentoskM atsiradim.EI1E212Ip/2IYI126.2 pav. Indukcins rels vektorin diagramaBesisukaniame diske atsiranda dar ir sukimosi elektrovaros. Toselektrovaroskuriadiskesroves, kuriossveikojesusrautais besisukaniame diske duoda stabdymo moment:dtdk Md st ,ia disko pasukimo kampas.57Stabdymo momentasproporcingasdisko sukimosi daniuiir priklauso nuo srauto. Spyruokl sukuria stabdymo moment ssM. Disko inercijos momentas:22indtdJ M .Gaunama moment balanso lygtis:ss st in skM M M M + + , (6.4)arba dtdkdtdJ M Md22ss sk + . ios iraikos analiz parodo, kad indukcins sistemos rel gali turti mair didel suveikimotrukm. Greitaveikireli judanti dalis nespja pasiekti dideli greii, todl galima priimti, kad 0 Mst, tada22ss skdtdJ M M , i iass sksM MJ 2t . (6.5)Norint gauti ma suveikimo trukm, reikia turti ma pasukimokamp, ma inercijos moment J , gauti didel perteklin moment ss skM M .Didelio suveikimotrukms relse inercijos momentoinM poveikis nedidelis 0 Min , tadadtdk M Md ss sk , (6.6)58i iass skdsM M kt.Norintpadidintisuveikimotrukm, reikia, kadirdkbt dideli. Tai galima pasiekti panaudojus nuolatinius magnetus ir besisukant disk. Esant nuolatiniam magnetui atsiranda dar vienas stabdymo momentas.6.2 Indukcin srovs reliosrels yrakombinuotosir susidedai dviejelement: indukcins dalies su disku, kuri utikrina reikiam suveikimo laik ir elektromagnetins dalies, kuri suveikia momentaliai esant dideliam srovs kartotinumui ritje. ie elementai naudoja bendr magnetin sistem. Rels skirtos elektros main, transformatori, linij apsaugai nuo perkrovos ir trumpo jungimo srovi. Suveikimo laikoir srovskartotinumoreguliavimasatliekamas mechaniniu bdu. Rels charakteristikos parodytos 6.3 paveiksle. t ,sI / I 1 2 3 4 5 6 1 1 1 0 9 8 70241 0861 2sn12346.3 pav. Indukcins rels charakteristikosIndukcin dalis turi charakteristik, kur rels suveikimo trukmpriklausonuosrovsdydioirkuodidesnsrov, tuoji maesn. Be to, dar galima nustatyti nepriklausom poveikio dels (reguliavimoribos14s). Elektromagnetinsdaliesmomentinio 59suveikimo (atkirtos) srovs kartotinumasnI / Igali bti reguliuojamos nuo 2 iki 8.6.3 Galios krypties rel galios krypties rel paduodami du elektriniai dydiai: srov ir tampa, kuriesveikojetarpusavyjeduodasukimomoment. Gaminamos rels turi keturpol magnetin sistem 1 (6.4 pav.).I14Iu23IIIuUrII IrIur6.4 pav.Galios krypties rels konstrukcijos schemaSiekiant sumainti magnetins sistemos var, tarp magnetolaidio poli talpinama nejudanti cilindrin erdis 3. Judantisrels elementas, cilindrinistuiavidurisrotorius2, yra tarpcilindrinserdies3irmagnetinssistemospoli. Rotorius tvirtinamas ant aies, kuri sujungta su kontaktais 4. Rel turi dvi apvijas: srovs ir tampos. Srovs apvija idstyta ant dviej prieing poli, o tampos apvija ant kit dviej poli. Tokiubdumagnetinissrautas1, kur kurisrovrI(tekanti srovsritje) irsrautasu, kur slygojarU, isidsterdvje kampu2 / .Sudarant vektorin diagram, pirminiai dydiai yra tampa rU ir srov rI, kuri atsilieka kampu r. Srov uI atsilieka kampu u 60nuotamposrU. is kampas paprastai yra 3 / . Kampas papildo j iki2 / .IIIIIfgYaUrrruuu6.5 pav. Vektorin diagramaJeigu nevertinti plieno nuostoli ir srovs imagnetinant poveik rotoriuje, tai srautai ir juos kurianios srovs sutampa faze. Sukimomomentasbus sin k M1 u 1 sk . Kai magnetin sistema neprisotintar 1I ~ irr u uU ~ I ~ , todl gaunama sin I U k Mr r sk . I vektorins diagramos:( )1]1

+ r2ir( )( ) + 1]1

+ r r rr r r skcos I U k2sin I U k M. (6.7)i iraika nusako sukimo moment miraus tipo relse. I ia seka, kadesant0 ) cos(r> + momentasyrateigiamas, okai 0 ) cos(r< + neigiamas. Teigiamo momento maksimali reikm yra kai0 ) cos(r + arba r. Kampasr, kuriam esant teigiamas momentas didiausias, vadinamas didiausio jautrumo kampu max r.Kamp galima keisti keiiant kamp U. Tam tikslui prie tampos apvijos nuosekliai prijungiamos aktyvi ir talpin varos.61Kai kampas 2 /U , kampas0 ir sukamas momentas yra:rcosrIrU kskM . (6.8)Tokia rel vadinama kosinusine. Jeigu kampas0U , kampas2 / ir sukimo momentas:rsinrIrU kskM . (6.9)Tokia rel vadinama sinusine.Srovs kryptis apvijoje pasikeis, jeigu apkeisti vietomis apvijos pradi supabaiga rels maitinimoschemoje. Priimant vienosiapvijpradilaisvai, kitosapvijospradiaparenkama taip, kad bt gautas teigiamas sukimo momentas, esant nurodytam didiausio jautrumo kampui. Apvijos pradia ymima taku.Taippat gaminamosrelssudvipusiuveikimu. Josturi du atvirus kontaktus. Vieni i j susijungia, kai yra teigiamas sukimo momentas, o kiti, kai neigiamas.Galios krypties rels darbas apibdinamas charakteristikomis: kampin charakteristika parodo suveikimo galiossS priklausomyb nuo kampor ) ( f Sr g ; voltamperine charakteristika, kuri parodo suveikimo tampos priklausomyb nuo srovs esant didiausio jautrumo kampui)rI ( fsU . Charakteristikos priklauso nuo rels tipo. 6.6 pav. Suveikimo galios priklausomyb nuo kampo62Realiose relse judani dal veikia trinties ir spyruokls kuriamos jgos. Kad rel suveikt reikia veikti pasiprieinim, tam reikalingas minimalus sukimo momentas min SM. Relse su miria charakteristika turi bti ipildyta slyga:( )min sMrcosrIrU k + arba( ) + rcos kmin sMrIrUsS. (6.10)k / Mmin S- yra pastovus dydis. sS keiiasi keiiantis kampui r, minimali reikmmin sSgaunama esant kampuimax r. Kai 1 ) cos(r + , gauname k min/ sMmin sS , tada( ) +rcosmin sSsS. (6.11)Majant) cos(r +galia sSdidja ir pasiekia begalyb, kai 0 ) cos(r + .Analizuojant rels darb danai naudoja ideali kampin charakteristik (6.7pav.). DaugumaatvejuvektorirUpriima kaip fiksuot ir nuo jo atideda kamp r. Reikia turti omeny, kad kampasryra teigiamas, kai srov atsilieka nuo tampos ir neigiamas, kai pralenkia.Ties, sudaranti kampmax rsuvektoriumirUvadinama didiausia jautrumo linija 1. Rels darb apriboja nulinio jautrumo linija2, kuri nubrtastatmenai didiausiojautrumolinijai. Su vektoriumirUji sudaro kampus

,_

2r ir

,_

2r . Esant iems kampams tokiems, kad0 ) cos(r + ir sukimo momentas0 Ms . Tokiubdu, relsveikimozonaapribojama kampais

,_

,_

+ 2 2r .636.7 pav. Ideali kampin charakteristikaSudarant charakteristik ) I ( f Ur s pasinaudosime slyga:( ) + rmin Sr r scos kMI U S. (6.12)6.8 pav. Suveikimo tampos priklausomyb nuo srovs6.8. paveiksle parodyta: 1- skaiiuota voltamperins charakteristikos kreiv,2 kreivgautaatlikus eksperimentinius bandymus. Ji parodo, kad prie kakokios srovs verts rItampa sUnebemaja. Tai paaikinama magnetins sistemos 64prisotinimu. I eksperimentins voltamperins charakteristikos galima nustatyti minimali tamp min sU, reikaling relei suveikti.vykus trumpamjungimui arti relins apsaugos renginio vietos, gali bti, kad min s rU U .Pagal selektyvumo slyg, momentins (akimirksniu suveikianios)atkirtos veikimozona AN neturi viryti saugomos tiekimolinijosribAB. Poveikiodelsturiniosatkirtos(antra pakopa) veikimozonadidesnnei saugomalinijaABir pagal selektyvumoslyg turi skirtis atkirtos ir gretimoruoo(uB yn)relins apsaugos suveikimo srov ir trukm (7.8 pav.). 75IK BN~A t k i r t o s z o n aAIK BK ABEs, XsIa SIK=f () IK7.8 pav. Srovs atkirtos veikimo zonos nustatymasSrovs atkirtos naudojamos tiekradialiniuose tinkluose su vienpusiu maitinimu, tiek ir tinkluose, turiniuose dvipus maitinim.Atkirt schemos.Atkirtos bna nuolatins ir kintamos operatyvins srovs, o taip pat su tiesioginio veikimo relmis.Nuolatins srovs atkirt grandini schemos su elektromechaninmis relmis ir nuolatine operatyvine srove parodytos 7.9 pav.KT KLKHKAKL.1SQ YATSQKLKL.1KHKT.1KAYATa) b)7.9 pav. Srovs atkirt operatyvins grandins: a) momentins atkirtos; b)su poveikio delsa76Momentinsatkirtosschemoje(7.9pav.a)suveikusi srovs relKApajungiatarpinrelKL, kuri persavokontaktKL.1 pajungia tamp jungtuvo atjungimo elektromagnetui YAT. Schemos veikim signalizuoja rel KH. Atkirtos su poveikio delsa schema duota 7.9 pav. b. Reikiamas selektyvumo laiptelis nustatomas laiko rele KT, kurios kontaktas KT.1 valdo tarpin rel KL.Atkirtos suveikimosrov.Momentins atkirtos suveikimo srov, esant TJsaugomostiekimolinijosABgale, takeB(7.9 pav.), turi tenkinti slyg:( ) 3max KBa asI k I , (7.6.)ia) 3 (max KBI- maksimali trifaz TJ srov pastotje B,ak - atsargos koeficientas.IK=f() Atkirtos zonaIasa)IK=f() N1maxminIKAIasN1IK21IKmaxN2IKBN2 IKAb)BK17.10 pav. Momentins atkirtos veikimo zonos nustatymas grafiniu bdu: a) linijai; b) linijai su transformatoriumi;1- maksimali srov kI;2 - minimali srov kI 77Atsargos koeficientas6 , 1 2 , 1 ka ir priklauso nuo naudojam reli tipo, parenkamas kiek galima maesnis.Kadangi atkirtos suveikimotrukmyra0,02-0,01s, tai TJ srovskaiiuojamapradiniamlaikomomentui (t=0) ir yralygi efektinei periodins dedamosios vertei. Atkirtos schemose, kur srovs rels tiesiogiai, be tarpins rels arba per greitaveik tarpin rel atjungia jungtuv, atkirtos suveikimo trukm gali siekti vien period (t.y. 0,02 s). iuo atveju reikia vertinti aperiodin TJ srovs dedamj, padauginant srov max KBIi koeficiento 8 1 6 1 , , kap .Paviense elektros tiekimo linijose, kurios maitina galines pastotes, galimaapsaugoti vislinij, jeiguapsaugossuveikimo srov skaiiuosime priimant TJ srov u transformatoriaus (take K1).Atkirtos rels suveikimo srov apskaiiuojama:I) 3 (1 K) 3 (scha I) 3 (schas rsK / I K k K / K I I . (7.7)Atkirtos veikimo zona nustatoma grafikai, kaip parodyta 7.10 pav. Paprastai sudaromos TJ srovs kreivs ) l ( f Ik minimaliam ir maksimaliam reimams (1 ir 2 kreivs 7.10 pav.). J susikirtimo takai su tiese asI yra atkirtos veikimo zonos ribos minimaliame ir maksimaliame reimuose (1N ir 2N).Pagal (7.10 pav. b) schem, turint linij prijungt prie transformatoriaus, atkirtossrovskaiiuojamaimantTJsrovu transformatoriaus take 1 K , atkirta saugos ir dal transformatoriaus. Tokiu atveju atkirta saugos vis maitinimo linij ir yra efektyvi.Linijojesudvipusiumaitinimu, esantTJ, momentin atkirta neturi veikti u saugomos maitinimo linijos AB rib (7.11 pav.). Skaiiuojamos trumpo jungimo srovs:1 KItekanti i generatoriaus G1, esant TJ ynose B, ir2 KI, tekanti i 78generatoriaus G2, esant TJ ynose A. Suveikimo srovei skaiiuoti imama didesnioji KBI arba KAI srov. Ia sla 1N2Ik 1G 1AIk 1K 2A 1la 2N1lA 2BIk 2K 1Ik 2G 2IK AIKB7.11 pav. Momentin atkirta linijoje su dvipusiu maitinimuLinijose su dvipusiu maitinimu atkirtos A1, A2 rengiamos i abiej linijos pusi su tokia pat suveikimo srove. Kiekvienos atkirtosveikimozonanustatomapagal tiessasIiratitinkamos trumpo jungimo srovs kreivs kirtimosi tako. Gauti takai 1N ir 2Nnustato atkirt veikimo zonas 1 alir2 al. Linijos su dvipusiu maitinimu atkirt schemos nesiskiria nuo vienpusio maitinimo linij apsaug schem.Atkirtos suveikimo trukm.Momentins atkirtos suveikimo trukm susideda i srovs ir tarpini reli suveikimo trukmi. Su greitaveikmis tarpinmis relmis (0,02 s) atkirta suveikia per 08 , 0 06 , 0 ta s. Tarpinrelpalengvinasrovs rels kontakt darb ir leidia nevertinti TJ srovs aperiodins dedamosios, nes ji 79inyksta labai greit (per 0,02 0,03 s). Nuo virtampi ikrovikliais apsaugotose maitinimo linijose, atkirta neturi suveikti veikiantikrovikliams.Jveikimotrukmyra apie 0,01 0,02s. Ikrovikliams veikiant laipsnikai veikimo trukm padidja iki 0,04 0,06 s. Panaudojus tarpin rel su veikimo trukme 0,06 0,08 s pavyksta atriboti atkirt nuo veikiani ikrovikli. Atkirta su poveikio delsa.Momentin atkirta saugo tik dal maitinimo linijos. Visos linijos relin apsauga su minimalia suveikimotrukmgaunamanaudojant atkirtsupoveikiodelsa. Tokios atkirtos A1.2 suveikimo trukm ir zona derinami su momentins atkirtos A2.1, rengtos pastotje B, suveikimo trukme ir zona taip, kad bt utikrintas selektyvumas.i slyg utikrinimui atkirtos A1.2 relins apsaugos suveikimo trukm 12tparenkamas pakopa t didesn u atkirtos A2.1 trukm 21t:t t t21 12 + . (7.8)Priklausomai nuo atkirtos laiko rels tikslumot bna 0,3 0,6s. Atkirtos A1.1veikimozonaturi bti trumpesnnei atkirtos A1.2 veikimo zona (7.12 pav. b). Tinkle su vienpusiu maitinimu relins apsaugos A1.2 ir A2.1 suderinamos pagal slyg1 . 2 A a 2 . 1 AI k I , (7.9)ia2 , 1 1 , 1 ka ,2 . 1 AI apsaugos A1 antros pakopos suveikimo srov,1 . 2 AI apsaugos A2 pirmos pakopos suveikimo srov.80B AIk= f ( l ) IkIA 1 . 2IA2 . 1ClA 1 . 2lA 2 . 1N2lIa )b )A 1 A 2 A 3GN17.12 pav.7.5. Maksimalios srovs apsaugaApsaugos suveikimo srov.Maksimalios srovs apsaugos suveikimo srov galima nustatyti pagal dvi slygas.Pirma slyga: maksimalios srovs apsauga suveikia esant trumpamjungimui gretimoje linijoje. Kai ios linijos apsauga atjungia trump jungim, pirmojelinijojetekaniai srovei sumajusikimax dI, linijosmaksimalios srovs apsaugaturipatikimai grti pradin padt.Apsaugos suveikimo srov apskaiiuojama:max d vpgaaI kkkI , (7.10)iaak - atsargos koeficientas, 2 , 1 1 , 1 ka ,gk - rels grimo koeficientas,vpk - varikli paleidimo poveikio koeficientas.81Pagal antr slyg, maksimalios srovs apsauga neturi suveikti pradjus tekti srovei max dI:max d a aI k I , (7.11)iamax dI- galima didiausia linijos srov poavariniame reime.I dviej gaut pagal (7.10) ir (7.11)aIsrovi pasirenkama didesnioji.Rels suveikimo srov rIrandama vertinant TA transformacijos koeficient ir rels jungimo schem, kuri vertina schemos koeficientas ( ) mschk .( )1amschrKIk I . (7.12)I (7.10) seka, kad aIpriklauso ne tik nuo max dI, bet ir nuogkbeivpk. Siekiant sumaintiaIir padidinti apsaugos jautrum, stengiamasi naudoti reles su dideliu gk.Koeficientas 6 3 kvp , kai didesn dal apkrovos sudaro elektros varikliai ir2 5 . 1 kvp , kai varikliai sudaro atskir nedidel apkrovos dal. Kai elektros varikliai sudaro beveik 100% apkrovosirleidiami kartu, tadapaleidimosrovgalimapriimti kaip trifazio trumpo jungimo srov.AGA1BK1L1K3TA2K2L2C827.13 pav. MSA rengimo schemaRadialiniame tinkle parinkus MSA suveikimo srov, reikia patikrinti jos santyk su sekanios linijos MSA srove radialiniame tinkle. Bendru atveju esanios ariau maitinimo altinion-tos linijosMSA, turibtimaiaujautrineitoliauesanti 1 + n linijos MSA.Tam reikalinga ipildyti slygas:1 n , a n , aI I+>(7.13)arba 1 n , a a n , aI k I+>,iaak - koeficientas lygus 1,1-1,2.MSAjautrumas.Turint apsaugos suveikimo srov yra tikrinamas apsaugos jautrumas.Patikrinimas vykdomas imant minimali trumpo jungimo srov min kIkai paeidimas yra MSA saugomos zonos pabaigoje ( 1 Karba2 K ), kuri apima saugom L1 ir rezervin L2 linijas ir transformatorius, pajungtus prie pastots B (7.13pav.) yn. Minimali trumpojungimosrovskaiiuojama realiam minimaliam sistemos darbo rimui. a min k jI / I k . (7.14)Jautrumokoeficientassaugomai linijai (trumpasjungimas 1 K ) turi bt 5 1, kj , esant trumpam jungimui rezervinje dalyje (2 K ) leidiamas 2 1, kj .MSA suveikimo trukms parinkimas.MSA su nepriklausoma charakteristika derinimas. Turint MSA 2 Asuveikimo trukm 2 At, apsaugos1 A(7.13 pav.) suveikimo trukm randame:t t t2 A 1 A + . (7.15)83Eksploatuojam MSA su nepriklausoma poveikio delsa selektyvumodelsos pakopa t priimama6 0 35 0 , , s ribose, o MSA supriklausomaarribotaipriklausoma laiko charakteristika 1 6 0 , s ribose. Derinant su greitaveike reline apsauga jos paklaida nevertinama ir tada 4 0 35 0 , , t s. MSA paleidiama tampos rele. Jautrumo padidinimui MSA papildomatampostaisu, kurisleidiarelinei apsaugai suveikti esant trumpamjungimui ir neleidia suveikti (blokuoja) esant maksimalios apkrovos rimui paleidiant variklius.T VT AK V K AY A TQI RSQK HK TK HK T .1Y A TS ig n a la sK L . 2S QK A 1 .1K V .1K L .1 K TK LCABK VC A K VA B K VB Ca )b )K A 2 .17.14 pav. MSA paleidiamos nuo minimalios tampos rels schema:a) kintamos tampos ir srovs grandins; b) operatyvins grandinsTrumpo jungimo metu,kai iauga srov ir sumaja tampa, suveikia srovs ir tampos rel ir MSAatjungiaponustatytos poveikio delsos. Jeigu vyko linijos perkrova, suveikia srovs rels KA, ominimaliostamposrelsKVneveikiairblokuojarelin apsaug. Minimalios tampos reli neveikimas, esant perkrovoms, utikrinamas parinkus rels suveikimo tamp toki, kad ji nesuveikt esant minimaliai tinklo tampaimin tU. Apsaugos 84suveikimosrovskaiiuojamaimantnormalausrimoapkrovos srov dI, o ne max dI,gk /dIakaI . (7.16)KV2.1SQKL.2KL.1a)KT.1KHKV.1SignalasYATcabb)i TVZV2KTKLKV2KV1KA1.1KA2.17.15 pav. MSA su kombinuoto paleidimu nuo minimalios tampos rels schema: a) operatyvins grandins, b) kintamos srovs grandinsPaleidiamasis tampos taisas sudarytas i trijreli, jungt tarpfazines tampas (7.14pav. b). Schemautikrinapatikim minimalios tampos taiso suveikim vykus bet kokiam tarpfaziniamtrumpamjungimui, kadangi tada ymiai sumaja nors viena tarpfazin tampa. vykus gedimui tampos grandinje viena i KV reli suveiks ir MSA gali suveikti klaidingai. Jeigu srovs rel KA suveiks nuo perkrovos srovs, relins apsaugos schemoje numatyta signalizacija, kuri pranea apie rels KL kontakt usidarym.Minimalios tampos taiso suveikimo tampa randama:gkak /min tUasU , (7.17)ia min tU - minimali tinklo tampa,ak - 1,1 1,2,gk - 1,1 1,25.85tampos rels suveikimo tampa tada bus lygi:UK /asUrU , (7.18)iaUK- tampos transformatoriaus transformacijos koeficientas.tampos rels jautrumas patikrinimas:max k as jU / U k , (7.19)iamax kU-maksimali tampaapsaugosvietojeesant trumpam jungimui saugomos linijos gale.Jautrumas geras, jeigu 5 , 1 kj .868. KRYPTIN SROVS APSAUGA8.1 Kryptins srovs apsaugos veikimo principasKryptinesrovsapsaugavadinamaapsauga, veikianti esant tam tikrai trumpo jungimo (TJ) galios vertei ir krypiai. i apsauga naudojamatadakai yratinklai sudvipusiumaitinimu. Apsauga iuosetinkluoseturi reaguotinetikatsiradus TJ,bet irsrovs krypt saugomoje linijoje.A~ZK1IK CIK BKL 2L 1A2A7BCZK 1L 3A 3A 4A 6A 5a)IK22IK12K2A8 A7 A6 A5D C L3~K1A4 A3 A2 A1B AL2L1IK21G1IK11~G2b)8.1 pav. Tinklo schemos su dvipusiu maitinimu ir apsaugos:a) iedin schema; b) radialin schemaiediniuoseirradialiniuosetinkluosesudvipusiumaitinimu (8.1pav.) trumpojungimosrovskryptisir galiapriklausonuo 87paeidimo vietos ir gali turti dvi skirtingas reikmes. Pavyzdiui, kaip parodyta paveiksle (8.1 pav. b) vykus linijoje L2 TJ take K1 per apsaug A5 teka IK12 srov i maitinimo altinio G2 TJ viet.Esant TJ take K2 linijoje L3, srov IK21linijoje L2 per apsaug A5 teka i altinio G1 ir yra prieingos krypties IK12 srovei.Jeigupaimsime, kadpirmuojuatvejusrovIK12(8.2pav.) atsiliekanuopastotsCyntamposUkampuk1,otrumpojo jungimo galia (aktyvi P ir reaktyvi Q) nukreipta nuo yn linij, tai antruojuatvejusrov IK21pasisuks 180laipsnikampuIK12 atvilgiuirbus + 1801 2 K K , oatitinkamatrumpojungimo galia, kaip matome paveiksle 8.2 yra neigiama ir dl to nukreipta nuolinijos link yn.Galima daryti ivad, kad trumpo jungimo galios kryptis nusako linijos paeidimo viet. Tokia savyb inaudojama kryptinje apsaugoje, kuri pagal galios krypties enkl nustato, kurioje tinklo dalyje vyko paeidimas ir selektyviai atjungia paeist linij.- PIK21+ PUIK12 1 2= 1+ 1 8 0 + jQ- jQ8.2 pav. Srovs ir tampos vektorin diagrama, apsaugoje A5(8.1 pav.), esant trumpam jungimui takuose K1 ir K2Norint vykdyti selektyvumo slyg dvipusio maitinimo tinkluose, reikia tenkinti tokius reikalavimus:881.Apsauga turi bti idstyta i abiej kiekvienos linijos pusi ir veikti esant TJ galios krypiai nuo yn linij.2.Apsaug,idstytviena galioskryptimi (nuo generatoriaus GI arba generatoriaus G2), poveikio trukms tarpusavyjeturi bti suderintos, didinant poveikiotrukmnuo maitinimo altinio kiekvienai linijai.Kryptin apsauga gali bti trijpakopsusantykiniu selektyvumu. Pirmairantrapakopos(srovsatkirta) danai yra selektyviosirtinkle sudvipusiumaitinimu, todliosapsaugos gali bti begalios krypties reli. Galios krypties taisogali prireikti, jeigu bus poreikis padidinti atkirtos jautrum.8.2 Kryptins apsaugos schemosMaksimaliosios srovs kryptin apsauga turi reaguoti srovs dyd ir galios krypt esant trumpamjungimui tinkle. Apsaugos schema paprasiaupavaizduotivienai fazei (8.3 pav.). TAKA KWKAKWTVKLKTKWKH SQKTYATKLa)b)c)8.3 pav. Srovs kryptins apsaugos schema: a) srovs grandis; b) operatyvin grandis; c) tampos grandis89Jisusidedaiipagrindinielement:srovsrels KA, matuojanios srov, galios krypties rels KW, matuojanios gali ir jos krypt, laiko rels KT irsignalins rels KH.Naudojamoselektromechaninsarbapuslaidininkinsgalios krypties rels. Galios relje veikianti galia:)rsin(rIrUrS , (8.1)iarUirrIrels tampair srov,r- kampastarprUirrI vektori. Kampasturi pastovias reikmes lygias 0, 90 arba ) ( 0 90 > > .vykus trumpam jungimui saugojamoje linijoje arba tolesnse linijose srovs KAir galios krypties KWrels sujungia savo kontaktus ir tada suveikia laiko rel KT (8.3 pav.). Po nustatytos trukmslaikorels KTkontaktai susijungia, paduodami signal atjungti linij.vykustrumpamjungimui kitoselinijose, einanioseiios pastots, TJ galia nukreipta ynas, todl galios krypties rel neveikia, ir neleidia apsaugai suveikti ir atjungti linij.Normaliamereimeapkrovosgalioskryptisyranuoyn linij, galios krypties rel gali suveikti, bet apsauga stabdoma paleidimorele KA, kuri nesuveikianuoapkrovos srovs. Tais atvejais, kai didinant apsaugos jautrum srovs rels gali suveikti nuo maksimalios apkrovos, naudojama blokuot (paleidimo apsauga) minimaliosios tamposrele. Supaprastintamaksimalios srovs kryptin apsaugos schema su minimaliosios tampos blokuote parodyta 8.4 pav. Esant maksimaliai apkrovai minimaliosiostamposrelKV nesuveikia ir apsaugos veikimas yra blokuojamas.90KWa)TAKAKVKWb)TV KHKT KA.1 KW.1KT.1KLYAT SQ KL.1KV.1c)8.4 pav. Apsaugos schema su minimaliosios tampos blokuote: a) srovs grandis; b) operatyvin grandis; c) tampos grandisTinkluose su izoliuota neutrale kryptin apsauga yra rengiama dviejose fazse visame tinkle. Tinkluose su aklinai eminta neutrale apsauga rengiama trijose fazse. Jeigu kryptin apsauga yra naudojama apsaugai nuo tarpfazini TJ, tai ji rengiama dviejose fazse.Kryptin apsauga maitinama kintama arba nuolatine operatyvinesrove. Dvifaz schema su kintama operatyvine srove parodyta 8.5 paveiksle. Ji veikia jungiant srovs grandin atjungimoelektromagnetusYAT1, YAT2tarpinireliKL1ir KL2 specialiais perjungiamais kontaktais KL1.1 ir KL2.1. Kintama operatyvin srov gaunama naudojant srovs transformatorius TL1-TL4.Jei yra paeidiama viena arba dvi maitinanios galios krypties rels fazs, apsaugaesant TJ gali suveikti neteisingai. Todl btina turti minimalios tampos blokuots taisus.91a)b)c) d)8.5 pav. Kryptin srovs apsauga su kintama operatyvine srove:a) apsaugos srovs ir atjungimo grandins; b) tarpini reli grandins; c) laiko rels grandins; d) tampos grandins928.3 Galios krypties reli jungimo schemosios rels daniausiai jungiamos fazinei srovei ir fazinei arba linijinei tampai. r8.6 pav. Galios kryptins reli jungimo schemaFazinsrovirtampa, maitinanti galioskryptiesreles, turi bti tokios, kadrel galtteisingai nustatyti TJ galios enkl visais tinklo paeidimo atvejais, o rel gaut galimai didesn gali rS. Galia rSgali bti nepakankamo dydio rels poveikiui kada TJyraaliarels renginio, nesdl artimoTJyramaatinklo tampa, o tuo paiu ir maa tampa rU, o taip pat esant tokiam r kampui, prie kurio ) sin(r reikm artima arba lygi nuliui.Galimedaryti ivadas, kadrel turi bti jungiama toki tamp kuri, esant artimiems TJ, nesumat iki nulio ir kampas r, esant trumpam jungimui, nepasiekt reikms prie kurios galia ant reli gnybt bt artima nuliui. i slyga gali bti vykdyta tinkle vykus vienfaziam arba dvifaziam trumpam jungimui.iuolaikinse maksimaliose kryptinse apsaugose naudojamos taipvadinama90laipsniarbaretkariais ir 30laipsnigalios kryptiesrelijungimoschemos. Galiosrelijungimasduotas1 lentelje.1 lentel9390schema30schemaRel rIrURel rIrUKW1 IAUBCKW1 IAUACKW2 IBUCAKW2 IBUBAKW3 ICUABKW3 ICUCBTyrimai rodo, kad 90 laipsni schema geresn galios krypties relms, kurikampasyranuo30iki60laipsni. Optimalios slygos gaunamos tada, kai 45 .a)b)8.7 pav. Galios krypties rels tamp ir srovi vektorins diagramos:a) 90 laipsni schema; b) 30 laipsni schema90 laipsni schemos trkumas yra tas, kad ji gali neteisingai veikti, kai vienfaz galios rel, esant transformatoriaus apvij jungimui - trikampiu, jungta u io transformatoriaus. vykus dvifaziam TJ vaigds pusje, dl elektrinio lanko turinio didel var, gali bti neteisingai nustatyta galios kryptis vienoje i reli rengt trikampio pusje. Trifazs galios rels tokiais atvejais veikia teisingai. Taiau pavojingos slygos susidaro labai retaiir praktikoje nurodytas trkumas beveik nepasireikia. Todl 90 94laipsni schema iuo metu yra laikoma geriausia ir rekomenduojama kaip tipin.30 laipsni schemos gali bti naudojamos kosinusinms relms. Rels, sujungtos pagal i schem, reaguoja visas galimas TJ ris. 30 laipsni dvifazs schemos trkumas yra tas, kad vykus dvifaziam trumpam jungimui galimas rels neveikimas, nes sumaja arba i viso nebelieka tampos. Todl dvifaziuose tinkluose i jungimo schema nenaudojama. jungtos pagal 30 laipsni schema, galios kryptins rels gali veikti neteisingai esant TJ u transformatoriaus, kurio apvijos sujungtos vaigd trikampis, su ta paia tikimybe, kaip ir 90 laipsni schema.8.4 Maksimaliosios kryptins apsaugos blokavimas, esant fazs emjimuiVienfaziTJatjungimuipaprastai yranaudojamosapsaugos reaguojanios nulins sekos sroves ir tampas. Maksimali kryptinapsauga, jungta fazinessroves, danai naudojamatik kaip apsauga nuo tarpfazini tinklo paeidim. Todl esant TJ su eme apsauga yra blokuojama srovs rels KA0. Rel KA0 jungiamanulinsrovstransformatorilaid(apvijossujungtos vaigde). Esant TJ em KA0 suveikia ir nutraukia operatyvin grandin neleisdama kryptinei apsaugai suveikti (pav. 8.8).Vienfazinispaleidimastokioseschemoseleidianepaeistos fazs galios relei veikti. Atjungimo signalas laiko relei paduodamas tikpaveikusgaliosrelei KWirpaeistos fazs srovsrelei KA. Vienfazinio veikimo principas: paleidimo rel leidia suveikti atjungimui tik galios relms, kurios jungtos paeistas fazes.(8.8 pav.). Esant blokavimui, kai vykstatrumpas jungimas em, paleidimo reli suveikimo srov parenkama remiantis atiderinimo slyga nuoapkrovos srovs apI, tekanios nepaeistoje fazje esant dvifaziamTJ. Tai ymiai padidina apsaugos sistemos jautrum ir supaprastint paleidimo reli suveikimo srovs parinkim.958.8 pav. Maksimalios kryptins apsaugos schema su blokavimu esant trumpam jungimui em: a) srovs grandins; b) tampos grandins; c) operatyvins grandins968.5 Apsaugos parametr parinkimasPaleidimo reli suveikimo srov.Nordami ivengti klaidingo apsaugos veikimo, paleidimo reli suveikimo srov reikia atiderinti nuo apkrovos srovi atsivelgiant varikli paleidimo slyg poavariniame reimeir nuo srovi, atsirandani nepaeistose fazse, esant TJ em tinkluose su eminta neutrale.SuveikimosrovaIparenkamakaipir maksimaliai srovs apsaugai, pagal formul:gkmax dIvpkakaI , (8.2)iaak- atsargos koeficientas, lygus 1,1-1,2,vpk- koeficientas, vertinantis varikli paleidimo slygas,max dI- maksimali darbo srov, A,gk - srovs rels grimo koeficientas.Parinkti srovmax dIyra sunku, taiau manoma, atsivelgiant eksploatacijos reimus. iediniuose ir radialiniuose tinkluosesudvipusiumaitinimu(8.1pav. air b) maksimalios apkrovos linijoje atsiranda tada, kai tinklas perskiriamas. Pavyzdiui, jei atjungsime L3 linij, parodyt 8.1 pav. b, apkrovos srov linijoje L1 pasieks savo maksimali vert.Norintpadidinti apsaugosjautrumatskiraisatvejaisgalime nevertinti maksimalios apkrovos, nukreiptos pastots ynas, todl, kad galios rels tuo atveju neleidia apsaugai atjungti tinklo. Bet tada reikia atsivelgti galim neteising apsaugos veikim paeidus jos tampos grandin. Tuo atveju gali pasikeisti tampos vektorifazsirdltogaliosrelsgali udaryti savokontaktus leisdamos suveikti apsaugai esant galios krypiai nukreiptai pastots ynas.97Tinkluose su eminta neutrale apsaugos suveikimo srov apskaiiuojama pagal formul:nf a aI k I (8.3)iaak- atsargos koeficientas, priklausantis nuo nfI tikslumo, gali bti lygus 1,15-1,3,nfI- srov nepaeistoje fazje lygiK d nfkI I I + , iadI-apkrovos srov,k - koeficientas, vertinantis TJ srov, patenkani nepaeist faz (k