Материал: Методические указания по выполнению лабораторных работ №1-4 по дисциплине Релейная защита и автоматизация. Горемыкин С.А., Ситников Н.В

Для защиты от междуфазных повреждений находит широкое применение двухфазная, двухрелейная схема с соединением трансформаторов тока в схему неполной звезды (рис. 4.5).

К

Рис. 4.5. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в схему неполной звезды

В результате межфазных повреждений на ЛЭП происходит увеличение тока во вторичных обмотках трансформаторов тока и обмотках токовых реле (I_a,I_c), на которые реагируют токовые реле КА1 и КА2 (замыкая свои контакты, подают команду на отключение поврежденной ЛЭП).

В лабораторной работе (рис. 4.6) реализована схема защиты одной фазы ЛЭП от КЗ и перегрузки, при помощи индукционного реле тока РТ-82/2 (на схеме обозначено КА1).

Схема так же позволяет однократное (возможно и многократное, что зависит от соотношения выдержек времени реле КТ1 и КТ2) повторное включение защищаемой фазы ЛЭП после ее отключения токовым реле. Схема реализована для случая, когда коммутационным аппаратом, с помощью которого производим включение, отключение и повторное включение защищаемой ЛЭП, служит масляный выключатель с пружинным приводом. В лабораторной работе, с целью упрощения и удешевления стенда, масляный выключатель заменен магнитным пускателем КМ. Схему на рис. 4.6, можно разделить на две части: токовые цепи – рис. 4.6а, цепи оперативного тока – рис. 4.6б. Информацию о состоянии главных контактов масляного выключателя (замкнуты или разомкнуты) несет лампочка HLR1. Повреждение в фазе А защищаемой линии Л1, имитируется увеличением тока I_а в обмотке токового реле КA1, что эквивалентно отражает повреждения в защищаемой ЛЭП (как было рассмотрено ранее в пояснениях к рис. 4.5). Изменение тока I_а производится при помощи регулируемого источника тока (ИТ).

Пружинные приводы имеют три системы контактов вспомогательных цепей: вспомогательные контакты вала выключателя, контакты конечного выключателя, вспомогательные аварийные контакты. Вспомогательные контакты вала выключателя связаны с валом привода, их положение определяется положением выключателя. На схеме они обозначены КМ2 КМ6. Положение контактов конечного выключателя определяется состоянием пружины привода. Контакт конечного выключателя устанавливается в следующих цепях: а) в цепи питания электродвигателя автоматического моторного редуктора завода пружины привода (при полном заводе пружины контакт конечного выключателя обеспечивает питание электродвигателя), в лабораторной работе данная цепь не рассматривается; б) в цепи питания катушки включения (YAC) масляного выключателя, они носят название контактов готовности привода. На схеме лабораторного стенда они обозначены КН.1 и принадлежат указательному реле КН. Размыкание контактов КН.1 сопровождается выпадением блинкира на указательном реле и свидетельствует о том, что пружина привода «раскручена», и включение масляного выключателя не может произойти. Завод пружины привода в лабораторной работе имитируется возвращением контактов КН.1 в исходное состояние. Вспомогательные аварийные контакты на схеме KL1.2, связаны с валом привода и изменяют свое положение при включении и отключении масляного выключателя от ключа управления. Ключ управления на стенде реализован кнопками «Вкл» и «Откл» (SB1,SB2). При нажатии кнопки «Вкл» происходит запитывание катушки включения YAC и, как следствие включение масляного выключателя, одновременно с этим контакты KL1.2 замыкаются. Отключение масляного выключателя с ключа управления производится нажатием кнопки «Откл», при этом получает питание катушка отключения (YAT), в то же время контакты KL1.2 размыкаются, блокируя тем самым цепь АПВ масляного выключателя. Токовое реле КА2 (тип РТ-40) необходимо для запуска секундомера (MS) при снятии токовременной характеристики реле КА1. Для ввода (вывода) АПВ на стенде предусмотрен соответствующий тумблер SA2. Исходное состояние схемы лабораторного стенда указано на рис. 4.6, при этом ручка ИТ, должна находится в крайнем левом положении, тумблер SA1 в положение «Откл».

Рис. 4.6. Схема защиты ЛЭП от токов КЗ и от токов перегрузки с однократным АПВ.

3. Порядок выполнения работы

3.1. Для заданного преподавателем варианта по табл. 4.1, необходимо рассчитать токи срабатывания индукционного элемента (I_с.р) и электромагнитного элемента (I_с.р.э) реле РТ82/2.

3.2. Ознакомиться с аппаратурой, предусмотренной на стенде, установить необходимую величину по току и времени срабатывания индукционного реле РТ82/2. Ток уставки индукционного элемента взять равным либо больше (ближайшее значение) тока I_с.р, кратное 0,5. Выдержку времени реле (t_ср) выбирать из таблицы 1, при этом следует понимать, что на шкале индукционного реле указаны пределы регулирования времени в независимой части характеристики, то есть таким образом задается одна из возможных характеристик срабатывания (см. рис. 4.3).

3.3 Проверить положение тумблеров соответствующее исходному состоянию. Произвести включение масляного выключателя ключом управления (нажатием кнопки “SB1”). Плавно поворачивая ручку ИТ установить ток срабатывания электромагнитного элемента I_с.р.э, согласно номеру варианта из табл. 4.1 ( величину тока контролировать амперметром РА). Вывести индукционный элемент токового реле из действия (на реле имеется специальная защелка). Включить тумблер SA1 и регулировкой воздушного зазора индукционного реле добиться его мгновенного срабатывания. Тумблер SA1 отключить, ввести в действие индукционный элемент реле РТ82/2 включить масляный выключатель, замкнуть тумблер SA1 и убедиться в правильности настройки, а именно: при токах I_a от I_с.р до 0,95 I_с.р.э должен приходить в действие индукционный элемент реле, а при токах свыше 0,95 I_с.р.э электромагнитный (мгновенный). Добиться требуемых условий изменением воздушного зазора. Каждый раз перед очередным включением масляного выключателя в п.3.3, а так же в процессе всей лабораторной работы, тумблер SA1 необходимо возвращать в положение «Откл».

3.4. Снять токовременную характеристику токового реле, при этом тумблер SA3 перевести во включенное положение. Ток I_a изменять в диапазоне от 0,5 I_с.р до 1,2 I_с.р.э, при этом фиксировать время срабатывания, снять 8 – 10 точек, из них обязательно при токах I_с.р и I_с.р.э. После очередного срабатывания токового реле секундомер необходимо возвращать в исходное состояние, а тумблер SA1 отключать. После включения масляного выключателя и установки необходимого значения тока I_a, можно включать тумблер SA1. Данную последовательность действий с тумблером SA1, нужно соблюдать в течении всей лабораторной работы. Полученные результаты занести в табл. 4.2, и построить токовременную характеристику. После выполнения данного пункта тумблер SA3 отключить.

3.5. Установить на реле КТ1, КТ2 время срабатывания согласно данных табл. 4.1. Убедитесь, что схема стенда находится в исходном состоянии. Включить масляный выключатель с ключа управления. Ввести в действие АПВ (тумблер SА2 замкнуть). Установить I_a=1,5I_с.р, включить тумблер SA1. Внимание! После загорания сигнальной лампочки «Авария», необходимо в течении 5 секунд вернуть стенд в исходное состояние, для этого нажать кнопку SB2, загорание лампочки «Авария» сигнализирует о том, что повторное включении масляного выключателя, предварительно отключенного токовым реле РТ82/2, осуществляется на устойчивое КЗ (так как величина тока I_а остается неизменной). В результате после повторного включения масляного выключателя, происходит его отключение токовым реле РТ82/2. Однако АПВ вторично не происходит, так как реализовано АПВ однократного действия. Однократность действия АПВ осуществляется за счет контакта КН1, который размыкается после первого повторного включения масляного выключателя.

3.6. Попытаться включить масляный выключатель с ключа управления (в этом пункте тумблер SA1 находится в состоянии «Вкл»). Отключить стенд нажатием кнопки SB2.

3.7. Контакты реле КН1 вернуть в исходное состояние, что имитирует завод пружины привода. Тумблеры SA1, SA2 так же вернуть в исходное состояние. Включить масляный выключатель с ключа управления, АПВ ввести в действие. Установить ток I_а=1,5I_с.р. После первого отключения масляного выключателя токовым реле РТ82/2, в течении времени не более времени срабатывания АПВ равного t_кт1.1 необходимо уменьшить ток I_a до величины тока нагрузки_, для этого ручку ИТ повернуть в положение «Ток нагрузки». В этом случае произойдет успешное АПВ, то есть повторное включение ЛЭП на нагрузочный режим (в отличии от п.3.5). Вернуть стенд в исходное состояние (нажать кнопку SB2; тумблеры SA1, SA2 - отключить; контакты указательного реле KH1- замкнуть).

3.8. Включить масляный выключатель, ввести в действие АПВ. Установить ИТ в положение «Ток нагрузки», включить SA1. Отключить ЛЭП с ключа управления и убедиться, в том что АПВ не происходит.

3.9. Результаты наблюдений в п.3.5 – 3.8 занести в табл. 4.2.

Табл.4.1

Примечание: К_сх = 1.

Табл.4.2

Табл.4.3