Блок-реле защиты типа ЗЗГ-1
Блок-реле типа ЗЗГ-1 применяется в схемах защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов мощностью 160 МВт и более, работающих в блоке с трансформаторами при наличии в нейтрали дополнительного трансформатора напряжения. Схема подключения защиты к цепям напряжения приведена на рис. 12.4, принципиальная схема комплекта блок-реле— на рис. 12.5 [4, 5],
Комплект состоит из двух реле, обеспечивающих защиту обмотки статора без зоны нечувствительности: реле максимального напряжения основной гармоники, которое реагирует на напряжение промышленной частоты и включается на напряжение обметок TV1, соединённых по схеме разомкнутого треугольника (реле обеспечивает защиту 85—95 % обмотки статора со стороны фазных выводов), и реле напряжения третьей гармоники с торможением, предназначенного для работы при замыкании на землю вблизи нейтрали — в зоне, где первое реле не обладает достаточной чувствительностью.
Входной фильтр максимального напряжения R1-C1-T1-C2 настроен на частоту 50 Гц и имеет на этой частоте максимальное сопротивление, в этом случае большая часть напряжения 3 Uo приложена к первичной обмотке Т1, входные зажимы реле XT: 8, XT: 11. При подведении к фильтру напряжения третьей гармоники сопротивление фильтра резко уменьшается, большая часть напряжения частотой 150 Гц при этом оказывается приложенной к резистору R1; загрубление реле при частоте 150 Гц и выше составляет не менее 8 по отношению к напряжению срабатывания промышленной частоты.
Напряжение со вторичной обмотки Т1 выпрямляется, сглаживается конденсатором СЗ и через резисторы плавно-ступенчатого регулирования уставки подается на вход двухкаскадного усилителя, собранного на двух транзисторах VT1, VT2. Ступенчатое регулирование уставки 15 :12,5 :10 : 7,5 : 5,0 В осуществляется изменением набора резисторов R4—R7 на переключателе, резистор R2 обеспечивает плавную регулировку в пределах диапазона. Диод VD3, включенный на вход выходного транзистора VT2, обеспечивает релейный режим его работы, конденсатор С4 улучшает помехоустойчивость реле. Исполнительный орган реле К1, включенный в цепь коллектора VT2, выполнен на базе промежуточного реле РП-220.
Рис. 12.4. Схема подключения блок-реле типа ЗЗГ-1 к цепям напряжения
Рис. 12.5. Принципиальная схема блок-реле типа ЗЗГ-1
установленного в нейтрали при идентичных параметрах первичной обмотки, должно быть 100 В.
На входе рабочей и тормозной цепей установлены фильтрЫ\7\2-С7<?. Т3-С 14, настроенные на частоту 150 Гц (см. рис. 12.5). Выпрямленные напряжения рабочей и тормозной цепей сглаживаются емкостями С15, С16 и подаются на резисторы R26, R27 плавного регулирования коэффициента торможения kt. Под коэффициентом торможения реле понимается 0?н6Шение рабочего напряжения Us.n к тормозному напряжению l/8 13 в условиях срабатывания. Реле обеспечивает диапазон регулирования kT в пределах 0,33—3. В связи с малыми величинами входных сигналов принята четырехкаскадная схема усиления, когда в нормальном режиме VT3, VT5 открыты, VT4, VT6 закрыты. Исходный режим усилителя определяется работой VT3 в открытом режиме засчет начального Отрицательного смещения потенциала базы TV3 диодом VD8.
Рис. 12.6. Напряжение третьей гармоники в обмотке статора генератора»
а — схема замещения; б — распределение напряжения третьей гармоники вдоль обмотки в нормальном режиме; в — то же при замыкании на землю нейтрали генератора; С — емкость обмотки генератора; Ст — емкость Шин генераторного напряжения и обмоток трансформаторов блока и собственных нужд; Ra — переходное сопротивление в месте КЗ; Е%— ЭДС третьей гармоники; UH, UB—напряжения третьей гармоники на нейтрали и выводах генератора; UQ — напряжение третьей гармоники на емкости обмотки генератора
Напряжение, приложенное к резистору R27 и пропорциональное является тормозным; напряжение, приложенное к резистору R26 и пропорциональное является рабочим. Тормозное напряжение, понижая потенциал базы триода VT3, способствует более полному его открытию, при уменьшении тормозного напряжения повышается потенциал базы триода от рабочего напряжения, снимаемого с резистора R26. Это приводит к закрытию VT3 и последовательному открытию VT4, закрытию VT5 и открытию выходного триода VT6, в цепи коллектора которого установлен исполнительный орган К2 — промежуточное реле типа РП-220.
Конденсатор С17 обеспечивает повышение помехоустойчивости реле,
Блок питания реле состоит из стабилитрона VI, диодов VD5, VD6i
резисторов R23—R25 и конденсаторов С9-С11. Он обеспечивает питание цепей стабилизированным напряжением оперативного тока: U6.7 = 12± ±1,2 В.
В ЗЗГ-1 предусмотрена раздельная сигнализация срабатывания исполнительных реле К.1 и К.2, контакты которых используются в схеме световой сигнализации на тиратронах VL1 и VL2. При срабатывании К1 загорается тиратрон VL1 «К°\ удаленное от нейтрали», при срабатывании К2 загорается тиратрон VL2 «Я<!) вблизи нейтрали».
Проверка электрических характеристик. При внешнем и внутреннем осмотре помимо выполнения общих указаний по разд. 1 следует проверить крепление токоподводящих колодок: гнездовых — к корпусу реле и ножевых XT, XI и Х2 — к модулям реле.
При установке модулей на место они должны четко фиксироваться в рабочем положении с последующим креплением их к корпусу установочными винтами. В комплекте запасных частей к реле имеется шнур гибкой связи, обеспечивающий проверку модулей вне корпуса; перед использованием шнура его следует проверить на соответствие цепей гнездового входа ножевому выходу. При подключении внешних связей к зажимам реле, находящимся на его задней стороне, необходимо обращать внимание на расположение и цифровое обозначение зажимов (см. рис. 12.4).
При проверке изоляции цепей реле мегаомметром следует предварительно отсоединить землю в цепях разделительных конденсаторов С9, С12 (см. рис. 12.5) оперативного тока (снять перемычку между зажимами XT: 7, XT : 9); объединить выходные зажимы реле по цепям напряжения XT: 8, XT : 11, XT : 13; объединить вторичные обмотки Т1, Т2, ТЗ с цепями оперативного тока, для этого необходимо закоротить между собой все накладки на лицевых панелях обоих модулей и соединить их с выводами реле XT: /( + ); XT :5(—). Проверяют сопротивление изоляции между объединенными цепями напряжения — цепями оперативного тока и сопротивление изоляции каждой цепи относительно земли при модулях, установленных и зафиксированных в рабочем положении.
При проверке блока питания оперативных цепей следует.. проверить напряжение стабилизации стабилитроном VI и напряжение смещения на диодах VD5, VD6. При изменении напряжения питания от номинального до напряжения в пределах ± 10-4-20 % должно быть t/g,7 = 12± 1,2 В; ^7,з <2 В. Проверку и регулировку исполнительных органов К1 и К2 проводят при вынутых из корпуса и полностью отключенных модулях. Ток при проверках подают на зажимы 6-4 для реле К1 и 6-21 для реле К2 при снятых накладках 4-5 и 21-22, расположенных на лицевых панелях; ток срабатывания устанавливают равным 16,8 ±0,8 мА.
При подключении модулей (шнуром гибкой связи) проверяют работу тиратронов сигнализации и действие кнопки «Сброс сигнала».
При настройке уставки срабатывания реле напряжения первой гармоники при поданном оперативном токе напряжение частотой 50 Гц от регулировочного устройства TUV подают на зажимы реле XT: 8- ХТ: 11 (рис. 12.7). При проверке идущие ко вторичным обмоткам трансформаторов напряжения TV1, TV2 провода необходимо отсоединить, чтобы не появилось высокое напряжение на шинах генератора за счет 20* обратной трансформации трансформаторами напряжения. Фиксацию срабатывания ведут по индикаторной лампе, подключенной на выводы Kl XT: 10 и XT: 12, или при медленном повышении напряжения по тиратрону. Напряжение Uнcp регулируют ступенчато резисторами R4—R7 и плавно R2. Коэффициент возврата кв>0,8.
При значительном отличии t/cp от уставки иногда требуется произвести настройку входного фильтра Rl, Cl, Tl, С2 (см. рис. 12.5) на частоту 50 Гц. При неизменном по величине и частоте напряжении на входе XT: 8-ХТ: 11 перемещением магнитного шунта изменяют индуктивность 77. Вольтметром, включенным на вторичную обмотку Т1, фиксируют максимум напряжения на зажимах 3-2 при введенной накладке
2 и надежно закрепляют в этом положении шунт.
Рис. 12.7. Схема настройки реле максимального тока первой гармоники блок-реле ЗЗГ-1
Если требуется проверить работу усилителя, то при отсутствии входного сигнала, когда VT1 открыт, Uн3K<0,3 В (напряжение эмиттер — коллектор); когда VT2 закрыт, Uн3K>10,5 В, Uнбэ>0,15 В (напряжение база—эмиттер); при измерениях ( + ) прибора подключают к выводу триода, указанному первым. При срабатывании реле когда VT1 закрыт, Uнэк>10,5В; когда VT2 открыт, Uнэк<0,15В.
Проверку реле напряжения третьей гармоники с торможением (реле НТГ) выполняют в два этапа:
лабораторная проверка работоспособности реле; настройка рабочей уставки на работающем генераторе.
Цель лабораторной проверки — выявить возможные повреждения устройства и получить данные, необходимые при настройке уставки.
Проверку настройки на резонансную частоту 150 Гц рабочей С13-Т2 и тормозной С14-ТЗ цепей реле проводят раздельно при отключенном оперативном токе. Напряжение питания 1—5 В от звукового генератора подают соответственно на входные зажимы реле: рабочей цепи — XT : 11-ХТ : 13, тормозной —XT : 13-ХТ : 8. Для исключения взаимного влияния цепей при проверке рабочей цепи размыкают накладку 12-13, при проверке тормозной цепи — накладку 9-10. Поддерживая неизменной величину напряжения на входе, генератором изменяют частоту питания в пределах 150±50 Гц. По максимальному значению показания вольтметра, включенного на вторичную обмотку трансформатора Т2 или ТЗ, измеряют напряжение Ug_n или U12-14 и фиксируют резонансную частоту, которая должна быть 150 ±6 Гц. При проверке необходимо использовать вольтметр с высоким входным сопротивлением, проверяемые трансформаторы Т2 и ТЗ должны находиться в режиме нагрузки, для чего необходимо установить перемычки 9-10 или 12-13. Дополнительно при данной проверке следует измерить напряжение t/15.16 и UI6_l7 на выходе выпрямительных мостов VD2 и VD3, максимальное напряжение на них соответствует той же резонансной частоте. При необходимости подстройка на резонансную частоту осуществляется изменением индуктивности Т2, ТЗ при перемещении их магнитного шунта.
Проверку минимального напряжения срабатывания при отсутствии торможения проводят при поданном оперативном токе и напряжении питания частотой 150 Гц.
После завершения регулирования уставки рекомендуется от проверочного устройства при частоте 50 Гц провести изменение напряжения срабатывания реле НТГ в двух режимах:
при подаче напряжения Uхт U-хт-13 и разомкнутой накладке /2-13;
при подаче напряжения Uхт- U-хглз и замкнутой накладке 12-13, когда из-за параллельной цепи С 14-Т3; Cl, T1-R1 присутствует эффект торможения.
Полученные при этой проверке результаты позволяют в период эксплуатации быстро и объективно проверить исправность реле. При проверке необходимо соблюдать технику безопасности, чтобы исключить подачу напряжения от проверочного устройства на вторичные обмотки трансформаторов напряжения.
