Раздел тринадцатый
НАЛАДКА УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ НА ПЕРЕМЕННОМ ОПЕРАТИВНОМ ТОКЕ 13.1. Общие сведения
Строительство электрических подстанций напряжением до 110 кВ с короткозамыкателем и отделителем на стороне высокого напряжения не требует наличия мощного источника питания приводов выключателей с большими токами потребления, в связи с чем такие подстанции стремятся проектировать на переменном оперативном токе и, как правило, без оперативного обслуживания. Оперативные сигналы передаются на диспетчерские пункты с помощью телемеханики.
В настоящее время существуют следующие основные способы выполнения релейной защиты на переменном оперативном токе:
использование реле прямого действия, встроенных в приводы выключателей, отделителей, короткозамыкателей. Применяются типы реле РТМ, РТВ;
применение схем с дешунтированием катушки отключения выключателя, включенной во вторичную цепь трансформаторов тока защищаемого присоединения;
использование блоков питания оперативных цепей, запитываемых от трансформаторов тока и напряжения, а также от трансформаторов собственных нужд, имеющих надежный источник питания с автоматическим включением резерва (АВР);
использование энергии предварительно заряженных конденсаторов — применяется в качестве резервного источника питания совместно с блоками заряда при включении выключателя на КЗ и низкой посадке напряжения оперативного тока для обеспечения надежного отключения выключателя;
использование комплектных устройств питания электромагнитов включения выключателей 6—10 кВ типа УКП.
Аппаратура, применяемая в устройствах РЗА на переменном оперативном токе
Встроенные реле прямого действия. Реле прямого действия встраиваются в приводы выключателей 6—10 и 35 кВ типа ППМ-10, ПП-67 К, ПП-67, ПП-61, ПП-61 К, ВМП10П, ВМПП-10, ВММ-10, ППВ-10.
Например, в состав привода ПП-67 входят: электромагнит включения 220 В, электромагнит отключения 220 В, электромагнит релейного отключения 220 В, двигатель завода пружины 220 В, вспомогательные контакты выключателя КСА-10, вспомогательные контакты аварийного отключения КСА-2, вспомогательные контакты готовности привода КСА-4, два реле максимального тока мгновенного действия 220 В, 5 А типа РТМ.
Для управления отделителями и короткозамыкателями применяются приводы типа ШПО, имеющие встроенные электромагниты отключе-
Таблица 13.1. Основные технические данные реле РТМ к приводам ПП-61, ПП-67 и ПП-61 К, ПП-67К
Вари- ант исп- олне- ния | Номи- | Уставка тока сраба- | Пределы регулирования тока срабатывания воздушным зазором | Потребляемая мощность при токе срабатывания, В • А | Сопротивление при токе срабатывания, Ом | Обмоточные данные | ||||
Зазор, мм | Ток сраба- | Сердечник | Сердечник | Сердечник | Сердечник | Число | Диаметр | |||
РТМ-1 | 36 | 5 | 34—47 | 4,8-7,4 7,2—10,8 9,6—15,5 14,6—22 | 16 | 58 | 0,64 | 2,32 | 257 | 1,56 |
PTM-II | 36 | 10 | 34—47 | 9,2—14,4 | 23 | 71 | 0,23 0; 089 0,07 0,064 | 0,71 | 150 | 1,81 |
PTM-III | 40 | 30 | 34—47 | 25—38 | 66 | 220 | 0,073 | 0,245 | 76 | 1,81 |
РТМ-IV | 52 | 75 | 44—57 | 54—108 | 210 | 570 | 0,0375 | 0,1 | 57 | 2,44 |
ТЭО-1 | 36 | 1,5 | 34—47 | 1,4—2,1 2,9—4,5 | 20 | — | — | — | 900 | 0,9 |
Примечание. Для намотки катушек применяется провод марки ПЭЛБО или ПБД.
Таблица 13.2. Основные технические данные реле РТВ к приводам ПП-81, ПП-67 и ПП-61К
Вариант исполнения реле | Уставка тока срабатывания по отпайкам, А | Потребляемая мощность при токе срабатывания, В * А | Сопротивление при токе срабатывания, Ом | Обмоточные данные | ||||
Сердечник | Сердечник | Сердечник | Сердечник | Число витков | Марка провода | Диаметр провода, мм | ||
PTB-I | 5 | 36 | 112 | 1.6 | 4,45 | 307 | ПЭЛБО | 1,81 |
PTB-II РТВ V | 10 | 40 | 114 | 0,4 | 1,14 | 151 | ПБД | 2,44 |
12,5 | 40 | 114 | 0,26 | 0,73 | 120 | |||
15 | 44 | 125 | 0,2 | 0,555 | 106 | |||
17,5 | 45 | 125 | 0,15 | 0,41 | 92 | |||
РТВ-Ш | 20 | 37 | 107 | 0,092 | 0,268 | 69 | ПБД | 2,44 |
25 | 41 | 116 | 0,066 | 0,186 | 59 | |||
30 | 44 | 126 | 0,049 | 0,14 | 52 | |||
35 | 52 | 142 | 0,043 | 0,116 | 48 |
Примечания: 1. Независимая часть характеристики у реле РТВ разных исполнений начинается при кратности тока реле к току срабатывания, равной 1,2— 1,7 и 2,5; 3,5 для реле PTB-I, РТВ-И, PTB-III и PTB-IV, PTB-V, РТВ-VI соответственно. Выдержка времени регулируется плавно от 0 до 4 с, разброс по времени в независимой части характеристики составляет ±0,3 с для ПП-61 и ±0,2 с для ПП-67.
2. Коэффициент возврата реле при работе в зависимой части характеристики—0,6; в независимой части — 0,75—0,8 и 0,95—0,98 для реле PTB-I—PTB-III и PTB-IV—РТВ-VI соответственно.
ния 220 В, а также привод типа ШПК, имеющий два встроенных реле максимального тока мгновенного действия РТМ с минимальным током срабатывания 5 А (или 3,5 А), и электромагнит включения короткозамыкателя 220 В соответственно.
В табл. 13.1, 13.2 приведены основные технические данные реле прямого действия и электромагнитов дистанционного управления.
Реле времени РВМ-12 и РВМ-13. Реле времени РВМ-12 имеет максимальную выдержку времени 4 с и реле типа РВМ-13—10 с. Максимальный разброс времени срабатывания реле от тока срабатывания до тока, соответствующего 20-кратному току по отношению к току срабатывания, для реле РВМ-12 составляют 0,12 с и для реле РВМ-13— 0,25 с.
Рис. 13.1. Схема внутренних соединений реле времени РВМ-12
Реле надежно работает при последовательном соединении секций трансформаторов реле при токах 2,5 А и более и при параллельном соединении — при токах 5 А и более. Потребление реле при токе, равном двукратному току по отношению к току срабатывания, не превышает 8В-А. Реле допускает длительное протекание по первичным обмоткам насыщающихся трансформаторов тока 10 А и в течение 10 с — тока 75А (при последовательном соединении секций первичных обмоток). Длительно допустимый ток через контакты — 5 А.
Рис. 13.2. Схема внутренних соединений промежуточного реле РП-341
Основным элементом является синхронный электродвигатель М, который запускается с помощью контактов реле тока. Ротор синхронного электродвигателя вращается с определенной скоростью, что обеспечивает точность установленной выдержки времени. Реле имеет также два насыщающихся трансформатора Т1 и Т2. Схема реле приведена на рис. 13.1.
Промежуточное реле типа РП-341. Реле применяется в схемах с дешунтированием катушки отключения. Схема внутренних соединений реле приведена на рис. 13.2.
Первичные обмотки промежуточного насыщающегося трансформатора Т включаются во вторичные цепи трансформаторов тока. Ко вторичной обмотке трансформатора Т через выпрямительный мост подключено реле постоянного тока KL клапанного типа. Благодаря наличию насыщающего трансформатора ток во вторичной обмотке даже при очень больших кратностях тока в первичной обмотке не превышает некоторого заданного значения. Значение тока определяется допустимым током для выпрямителей и контактов управляющих реле.
При последовательном соединении первичных обмоток промежуточного трансформатора реле срабатывает при токе 2,5 А, а при параллельном соединении обмоток — при токе 5 А. При токе, равном удвоенному току срабатывания реле, потребляемая мощность составляет 6 В-А. Реле РП-341 допускает длительное протекание по первичной обмотке при параллельно соединенных секциях насыщающегося трансформатора тока 10 А и в течение 4 с — тока 150 А.
Усиленные переключающие контакты способны шунтировать и де- шунтировать отключающие катушки выключателей при переменном токе до 150 А, если управляемая цепь питается от трансформатора тока и ее полное сопротивление при токе 3,5 А не более 4,5 Ом.
Реле тока типа РТ-85. Реле является комбинированным и состоит из двух элементов — электромагнитного и индукционного. Электромагнитный элемент представляет собой реле тока мгновенного действия. Индукционный элемент — реле тока с зависимой от значения тока выдержкой времени — используется для выполнения максимальной токовой защиты с выдержкой времени.
Реле РТ-85/1 имеет номинальный ток 10 А и регулировку тока срабатывания индукционного элемента от 4 до 10 А, реле РТ-85/2 — номинальный ток 5 А и регулировку тока срабатывания индукционного элемента от 2 до 5 А. Время срабатывания в независимой части характеристики реле регулируется в пределах от 0,5 до 4 с.
Переключающий контакт способен шунтировать и дешунтировать цепь с сопротивлением 4,5 Ом при токах до 150 А. Особенностью работы контактов при дешунтировании является то, что в процессе переключений цепь замкнута на тот или иной резистор. Это необходимо в связи с возможностью появления в разомкнутой вторичной обмотке трансформатора тока высокого напряжения.
Указательные реле типа РУ-21 выпускаются для работы на постоянном токе, но могут быть использованы и на переменном оперативном токе.