Справочник по наладке вторичных цепей - Наладка дистанционных реле сопротивления

8.4. Наладка дистанционных реле сопротивления
Расчет вторичных Zcp реле сопротивления KZ производится по формуле
где Zср.п — первичное сопротивление срабатывания защиты (задается в уставках); Ki — коэффициент трансформации трансформаторов тока; Ки — коэффициент трансформации трансформаторов напряжения.
Расчет уставки, положения переключателя SI, S2 на плате трансформатора напряжения TV1, %, производится для / и // зон по формуле

где N— процентное отношение включенных вторичных витков TV1 к общему числу; переключатели S1 и S2 на плате устанавливаются в положения, при которых сумма цифр на переключателях равна расчетному значению JV, °/о, или ближайшему меньшему; Zop min—минимальное сопротивление срабатывания при всех витках, выставленных на TV1 (ЛГ=100%).
Регулировка сопротивления срабатывания в цепях напряжения обеспечивает двадцатикратное увеличение приводимых значений с возможностью плавного изменения их во всем диапазоне.
Для комплекта ДЗ-2 ZCpm;n=0,25; 0,5; 1 Ом (1,25; 2,5; 5 Ом);
Для комплекта КРС-1 Zcpmin— 1; 1,5 Ом (5; 7,5 Ом).
В скобках указаны значения для комплектов с /,юм= 1 А. Значение Zcpmin дистанционных реле комплектов ДЗ-2 и КРС-1 зависит от выбора отпайки трансформатора TAV. Выбор отпайки трансформатора производят исходя из следующих соображений: при малых токах КЗ, когда необходимо повысить чувствительность защиты — уменьшить ток точной работы, выбирают большую отпайку на трансформаторе; при токах КЗ, значительно превышающих ток точной работы, для уменьшения нагрузки на трансформаторы тока выбирают наименьшую отпайку.
При проверке дистанционных защит и подведении к реле тока и напряжения над углом максимальной чувствительности сопротивление срабатывания, Ом на фазу, рассчитывается по формуле
Zср = Up/(2Ip).
Завод выпускает защиты с дистанционными реле, настроенными на Фм.ч”65°. Если необходимо установить фм.ч=80 , то следует переставить накладки SX4, SX5, SX6 комплекта ДЗ-2, SX5, SX6, SX7 комплекта КРС-1 в соответствующее положение. При наладочных работах неоднократно выявлялись защиты, у которых фм.ч вместо 65 равнялись 55—58°, это было вызвано тем, что резисторы R9 и R11 имели сопротивление 3,6 кОм вместо 3,9 кОм. Заменять установленные резисторы типа С2-29 В на резисторы типа МЛТ соответствующего сопротивления исходя из требования стабильности фм.ч не рекомендуется.
16-131
Для ЛЭП 220 В иметь защиту с таким углом максимальной чувствительности крайне нежелательно, поэтому можно рекомендовать последовательно с заводским резистором припаять дополнительный резистор типа МЛТ сопротивлением 0,3—0,7 кОм; так как сопротивление дополнительного резистора невелико по сравнению с заводским, стабильность фм.ч будет обеспечена.

Рис. 8.16. Схема подключения к испытательному устройству УПЗ-2 дополнительных . резисторов, соединенных в звезду, для проверок электрических характеристик KZ

Как показал опыт наладки, проверку дистанционных органов, имеющих контур подпитки, следует производить при подведении к защите трех фаз цепей напряжения с нулем. Проверка реле KZ комплекта ДЗ-2, КРС-1 и аналогичных без подачи напряжения на контур подпитки может давать погрешность при определении Фрм.ч до 5° и на 3—5 % изменять уставку срабатывания.
В регулировочном блоке К515 устройства У5053 предусмотрен такой режим работы, когда на защиту подаются три фазы напряжения с нулем. Напряжение двух фаз может меняться между собой от 100 В до 0 при неповрежденной третьей фазе.
При работе с широко распространенным выпускавшимся ранее проверочным устройством УПЗ-2 для выполнения этого условия на выход напряжения блока К502 необходимо включить три резистора, соединенные в звезду (рис. 8.16). Общую точку звезды подключают к нулю защиты, сопротивления резисторов Ra=Rb=Rc =2504-300 Ом мощностью не менее 50 Вт. При работе блока К502 в режиме «фаза с подана» на защиту подается система фазных напряжений с нулем.
При всех проверках электрических характеристик дистанционных реле комплектов АК и AKZ накладки SX3 в цепи полупроводникового НИ или обмотки МЭР следует держать разомкнутыми (см. рис. 8.7, 8.12), подключая только одно проверяемое реле. Настройку схемы сравнения дистанционных реле следует начинать с проверки защитных, ограничительных диодов VD6, VD7, включенных параллельно входу НИ. Для этого накладку SX3 ставят в положение a-в, включая на выход схемы сравнения балластное сопротивление R14', (R15' для AKZ), на трансреакторах TAV устанавливают отпайки 1-1 для комплекта АК (5-5 при /ном —1 А); 1,5-1,5 для комплекта AKZ (7,5-7,5 при /аон= 1 А).
Поочередно подают ток lot, he, lea, плавно увеличивая его до 4—5, /ном, так как большее увеличение тока не приводит к существенному, увеличению напряжения на диодах, и измеряют напряжение входа нуль- индикатора. Проверку диода VD7 производят при разомкнутой накладке SX1 в цепи тормозного контура, при измерении на выводы a-в накладки SX3 подключают плюс вольтметра. Проверку диода VD6 производят при разомкнутой накладке SX2 в цепи рабочего контура, при измерениях на выводы a-в накладки SX3 подключают минус вольтметра. Измеренные напряжения должны быть не более 2,5 В, обычно при проверках получают 0,7—1 В; при напряжении на диоде более 2,5 В его необходимо заменить.
Если в защите используется полупроводниковый НИ, то проверка тока на выходе схемы сравнения при срабатывании и возврате дистанционного органа по заводским требованиям не является обязательной. Тем не менее, проверив защитные диоды, по аналогии с проверкой МЭР подают поочередно токи 1аь, he, ha и при разомкнутой накладке тормозного контура измеряют ток срабатывания и возврата реагирующего органа НИ. Ток срабатывания МЭР должен находиться в пределах 6—12 мкА. Контроль состояния контактов реле К или МЭР рекомендуется осуществлять по неоновой лампе панели У5053, пользоваться для индикации контактов МЭР пробниками с лампочками накаливания запрещается.
Здесь и в дальнейшем при проверке и настройке одного из дистанционных реле KZ комплектов КРС-1 и ДЗ-2 накладки SX3 всех остальных реле должны быть разомкнуты. Завод-изготовитель гарантирует возврат МЭР в исходное положение при изменении направления тока в обмотки на тормозное' поэтому при снятии с реле малых моментов возможно залипание контактов МЭР. В этом случае необходимо убедиться, что при появлении в реле МЭР тормозного тока реле размыкает контакты, для этого следует замкнуть накладку в цепи тормозного контура. При уставках TAV1 1-1 (5-5), как правило, к защите для срабатывания при разомкнутой наладке SX1 следует подвести ток 0,5— 0,8 А (0,1—0,15 А).
Настройку схемы сравнения следует начинать с предварительной настройки рабочих уставок по всем зонам при <рм.ч, так как режим работы схемы сравнения существенно зависит от параметров, определяемых выставленными отпайками, TAV1, TV1 и сопротивлениями резисторов R24 для KZ комплекта КРС-1 и R28, R29 для I и II зон KZ комплекта ДЗ-2. При выставленных расчетных отпайках на TAV1 и TVI фиксируют положение R24, R28, R29 на рабочей уставке; как правило, при окончательной проверке уставки их положение меняется незначительно и не вносит существенных изменений в режим работы схемы сравнения. Это позволяет повторно после снятия угловых характеристик и уточнения уставки не проверять токи смещения в схеме сравнения. При настройке уставок I зоны необходимо реле переключения зон KL1 комплекта ДЗ-2 заклинить в подтянутом положении, для переключения на уставку II зоны якорь реле KL1 необходимо отпустить.
Предварительную настройку уставок реле KZ комплекта КРС-1 необходимо производить при заданной уставке по е, и если используется смещение—то при введенном в III квадрант смещении.
Настройка схемы сравнения реле комплекта КРС-1 (см. рис. 8.12) начинается с проверки самохода. Контроль наличия тормозного тока в цепи исполнительного органа схемы сравнения (в рассечке накладки SX3) производится при закороченных цепях напряжения на входе защиты. Закорачивать цепи напряжения на сопротивления, имитирующие сопротивления кабелей, переходных контактов и обмоток TV, не следует, так как это не влияет на режим работы схемы сравнения. При закороченных цепях напряжения и номинальном токе через последовательно соединенные обмотки трансреактора, т. е. при соответствующих токах /об, he, ha, тормозной ток в рассечке SX3 должен быть установлен в пределах 8—15 мкА. Если минимальные токи двухфазного или трехфазного КЗ «за спиной» меньше номинального тока, то схему сравнения настраивают при токе КЗ. Ток смещения регулируют при выставленной уставке по е, но при выведенном смещении характеристики в III квадрант (накладка SX1 в положении б-в) резистором R13, выравнивающим сопротивление рабочего и тормозного контуров схемы сравнения. Если настройка тока смещения производится при /ном, то, как и при проверке самоходов от токов КЗ, токи смещения должны быть не менее тормозных (8— 15мкА). При регулировке резистором R13 схемы сравнения на тормозной ток 8—15 мкА и последующем включении в тормозной контур резистора R14 заводом-изготовителвм гарантируется смещение характеристики реле в III квадрант на 6—12 % от уставки. Если требуется установить меньшее смещение, всего 1—3 %, то его можно получить заменой резистора R14 резистором с меньшим сопротивлением или регулировкой схемы сравнения с нарушением заводских рекомендаций. Например, если отрегулировать схему сравнения на максимальный рабочий ток, то при включении резистора R14 смещение будет меньше 6—12 %; аналогичный результат можно получить, если перепаять вывод на вторичной обмотке трансреактора TAV в цепи рабочего контура с отпайки А на отпайку К (на принципиальной схеме реле рис. 8.12 А имеет обозначение 2, К-3). Нарушение заводских рекомендаций калибровки схемы сравнения для получения малых смещений в этом случае вполне допустимо.
Методика настройки схемы сравнения KZ комплекта ДЗ-2 в основном аналогична рассмотренной для реле комплекта КРС-1, но имеются и существенные особенности, связанные с проверкой контура подпитки от третьей фазы и с возможностью переключения вторичных обмоток TV1 по двум зонам (см. рис. 8.7).
После предварительной проверки рабочих уставок по I и II зонам следует проверить настройку контура подпитки. Настройка схемы сравнения от контура подпитки производится на уставках I зоны. К контуру подпитки данного реле подводят напряжение 58 В, при этом основные цепи напряжения этого реле должны быть закорочены. Так, при проверке реле, включенного на ток и напряжение фаз АВ, необходимо закоротить на входных зажимах защиты фазы напряжения АВ и подвести напряжение i/co=58 В. В этом режиме резистором R13 необходимо установить в рассечке накладки SX3 тормозной ток 0—10 мкА. От настройки контура подпитки зависит время срабатывания защиты «по памяти» при близких трехфазных КЗ: чем больше тормозной ток, тем медленнее работает реле. Поэтому, не допуская появления в исполнительных органах схемы сравнения рабочего тока от контура подпитки, следует стремиться отрегулировать в этом режиме минимальный тормозной ток.
Регулировку самохода от тока дистанционных реле KZ комплект  ДЗ-2 выполняют аналогично, как и для реле комплекта КРС-1, только в зависимости от уставки на трансреакторе ТА VI проверку производят при следующих токах;

При проверке комплекта ДЗ-2 более вероятно, что ток трехфазного КЗ на шинах может оказаться меньше расчетного тока проверки самохода. В этом случае настройку схемы сравнения производят обязательно по току КЗ. Требования к настройке по току те же, что и при проверке KZ комплекта КРС-1, 8—15 мкА на торможение при закороченных цепях напряжения, регулирование осуществляется резистором R13. Резистором R13 регулируют токи в схеме сравнения и от напряжения подпитки, и от самохода по току, поэтому необходимо найти и установить его в положение, когда выполняются требования обеих проверок. Если не удается настроить схему сравнения на заданные параметры, необходимо дополнительно проверить настройку контура подпитки, транс- реакторы TAV1, TAV2 и трансформатор напряжения TV1.
При подведении к контуру подпитки напряжения 58 В ЭДС вторичных обмоток TAV2 должны равняться 60±0,15 В и различаться между собой не более чем на 0,2 В. Вектор ЭДС должен отставать от напряжения подпитки на угол 90°. Все эти измерения можно выполнить прибором ВАФ-85, им же можно измерить угол между током и напряжением подпитки — он должен равняться нулю. В случае затруднений с подключением ВАФ-85 к трехфазной системе напряжений контур подпитки проверяют, измеряя напряжение на элементах контура— конденсатора С6 и первичной обмотке трансреактора ТА V2.
При резонансной настройке на частоту 50 Гц напряжения на конденсаторе С6 и первичной обмотке TAV2 должны быть равны между собой и могут достигать примерно 300 В при напряжении подпитки 58 В. Измерения необходимо производить электронным вольтметром с большим внутренним сопротивлением; если напряжения на элементах контура больше 300 В, на контур подпитки подают меньшее напряжение, например 45—55 В- Регулировку настройки контура осуществляют изменением зазора (индуктивного сопротивления) TAV2 или изменением емкости конденсатора Сб. Из-за ограниченных габаритов реле возможно только увеличение емкости, когда конденсатор емкостью 0,01—0,05 мкФ, рассчитанный на работу в цепях переменного тока напряжением не ниже 500 В, припаивается параллельно установленному. Если необходимо выравнить напряжения на элементах, когда напряжение на конденсаторе выше, то следует увеличить емкость либо уменьшить воздушный зазор сердечника TAV2. Если выше напряжение на обмотке TAV2, то следует увеличить воздушный зазор в магнитопроводе либо заменить конденсатор на другой меньшей емкости, подобрав его того же типа, исходя из условий допустимого разброса ±10 %.
Контур подпитки проверяют, сняв реле с комплекта и подключив его к панели защиты через удлинитель. Чтобы отключить нагрузку со вторичных обмоток TAV2, снимают с реле диодный блок с выпрямительными мостами VC1 и VC2.
При проверке трансреактора TAV1 подают в первичные обмотки номинальный ток при разомкнутых накладках SX1 и SX2 в цепях рабочего и тормозного контуров и измеряют напряжение непосредственно на шунтирующих сопротивлениях R9, R10 и Rll, R12 в зависимости от заданного фм.ч.  
У реле комплекта КРС-1, если введено смещение, при угле фм.ч+180э определяют смещение в процентах ZCp.yCT. Если не заданы токи настройки реле, следует принимать ток настройки KZ комплекта КРС-1 равным 0,5/ном; ток настройки KZ комплекта ДЗ-2 равным 0,5 /ном, /ном, 2 /ном соответственно при уставке на трансреакторе TAV1 1,0; 0,5; 0,25. При заданном угле настройки снимают характеристики зависимости сопротивления срабатывания от тока и по полученным результатам определяют ток точной работы, т. е. минимальный ток, при котором реле срабатывает с сопротивлением 0,9 Zcp.ycr. У реле сопротивления комплектов КРС-1 и ДЗ-2 ток точной работы зависит только от положения перемычек в цепях TAV1 (TAV) и не зависит от отпаек TV1 (TV), поэтому характеристику для уставок II зоны не снимают. Как правило, реально измеренные токи точной работы реле значительно меньше гарантированных заводом (табл. 8.4).
Таблица 8.4. Ток точной работы реле К комплектов ДЗ-2 и КРС-1

Примечание. В скобках приведены данные для защиты с номинальным током I А.
Зависимость Zcp=f(/) снимается до значения тока, при котором Уср=110В.
Полученные значения токов точной работы K.Z комплекта КРС-1 должно быть не менее чем в 2 раза меньше минимальных токов КЗ в конце III зоны, токи точной работы K.Z комплекта ДЗ-2 должны быть в 2 раза меньше минимальных токов КЗ в конце II зоны, это обеспечит надежную работу защиты по всем зонам срабатывания.
Для возможности проверки защиты под нагрузкой необходимо проверить работу KZ комплекта ДЗ-2 в режиме реле направления мощности. При проверке определяют зону работы и угол максимальной чувствительности реле при напряжении подпитки 58 В, токах Iном и 0,1—0,2Iном и закороченных цепях напряжения, подведенных к выводам TV1 данного реле. Угол максимальной чувствительности относительно напряжения подпитки должен быть равен фм.ч+90°, где фмч — угол максимальной чувствительности, измеренный в режиме работы реле сопротивления. Зона срабатывания реле 65—180—245“

при фм.ч=65° и 80—180—260° при фм.ч=80о. Линия максимальных моментов реле совпадает с диаметром круговой характеристики, проходящей через начало координат под углом фм.ч.
Отличие измеренного угла максимальной чувствительности в режиме реле мощности на угол больший, чем 90 ±10°, может указывать на некачественную настройку контура подпитки, и его в этом случае необходимо проверить в объеме, указанном выше.
Определение зоны работы реле при малом токе позволяет при проверке под нагрузкой оценить правильность включения защиты на слабонагруженных линиях, так как при малых токах зона работы в режиме направления мощности может быть существенно меньше 180°.