Справочник по наладке вторичных цепей - Наладка устройств РЗА на переменном токе

Особенности наладки устройств РЗА на переменном оперативном токе
Проверка реле прямого действия при новом включении выполняется в следующем объеме:
внешний осмотр;
проверка механической части реле;
проверка отключающего механизма привода и совместная регулировка его с реле;
проверка схемы включения реле;
проверка сопротивления изоляции и испытание повышенным напряжением;
проверка электрических характеристик реле.
При внешнем осмотре проверяется состояние обмотки реле и ее выводов. Для проверки механической части реле проверяется исправность всех деталей. При необходимости реле разбирается. При обнаружении ржавчины на деталях реле, погнутых и помятых гильз, погнутых бойков, винтов, шпилек, разбитых деталей из пластмассы поврежденные детали должны заменяться исправными. При сборке реле не допускается применение каких-либо видов смазки.

Рис. 13.9. Схема токовых цепей и цепей оперативного тока дифференциальной защиты, максимальной защиты, защиты от перегрузки силового трансформатора 110/6—10 кВ

Рис. 13.10. Схема цепей оперативного тока газовой защиты силового трансформатора 110/6—10 кВ и цепи отключения отделителя и включения короткозамыкателя
Проверенные реле устанавливаются в привод, и проверяется отсутствие перекосов и свободное движение всех подвижных частей. После этого производится проверка отключающего импульса механизма привода и совместная регулировка его с реле.
Согласование хода бойка реле и электромагнитов с отключающим механизмом приводов производится для каждого реле и электромагнита, установленного в приводе. При этом должны выполняться следующие условия:
для реле РТМ и электромагнитов отключения касание бойком лапки отключающей планки должно происходить как можно позже, когда их сердечники имеют наибольшее тяговое усилие. Расстояние от бойка до лапки отключающей планки должно быть не менее 6 мм;
для всех реле и электромагнитов запас хода бойка после расцепления отключающего механизма должен быть около 2 мм.
Проверка сопротивления изоляции и испытание ее повышенным напряжением выполняются в полной схеме. Поэтому предварительно должны быть собраны цепи переменного тока и напряжения, цепи управления и проверена правильность соединений, соответствие их принципиальным и монтажным схемам и затяжка всех контактных соединений.
Сопротивление изоляции измеряется мегаомметром на 1000 В относительно корпуса и между собой. Сопротивление изоляции для каждого присоединения должно быть не ниже 1 МОм. При удовлетворительных результатах производится испытание изоляции всех цепей относительно корпуса напряжением 1 кВ переменного тока в течение 1 мин.
Проверка электрических характеристик реле и электромагнитов выполняется в следующем объеме.
У реле РТМ и токовых электромагнитов отключения проверяется ток срабатывания на всех уставках или отпайках; настраивается заданная уставка тока срабатывания, измеряется полное время срабатывания при кратности тока в реле 1 и 1,5.
У реле РТВ проверяется ток срабатывания на всех уставках или отпайках, устанавливается заданная уставка тока срабатывания и выдержка времени в независимой части характеристики или при заданном токе, снимается зависимость tcv=f(lcp) на рабочей уставке, измеряется коэффициент возврата реле в зависимой и независимой частях характеристики.
У реле минимального напряжения проверяется напряжение срабатывания и возврата реле, устанавливается заданная выдержка времени, измеряется ток в реле при минимальном напряжении.
У блокирующего реле отделителя проверяется ток срабатывания реле, проверяется реле на вибрацию до максимального значения тока КЗ при включенном короткозамыкателе.
У электромагнитов отключения и включения проверяется напряжение срабатывания и возврата, измеряется ток электромагнита при номинальном напряжении.
Схемы регулирования тока. При настройке реле типов РТМ и РТВ учитывается погрешность трансформаторов тока. Настройку уставок реле независимо от результатов расчетов ведут так, чтобы автоматически учитывались погрешности трансформаторов тока. В большей мере это относится к реле типа РТВ, имеющим значительное сопротивление обмоток и зависимую от тока выдержку времени. Настройка реле от постороннего источника без учета погрешностей трансформаторов тока может привести к тому, что при действительном КЗ выдержка времени его значительно увеличится по сравнению с расчетной. Схема проверки реле типа РТВ приведена на рис. 13.11.
В этой схеме на обмотку реле КАТ, включенную параллельно вторичной обмотке трансформатора тока, подается ток. При таком включении сопротивление вторичной обмотки трансформатора тока включено последовательно с сопротивлением ветви намагничивания. Сопротивление вторичной обмотки применяемых трансформаторов тока (десятые доли ома) значительно меньше сопротивления обмотки реле (2— 5 Ом) и ветви намагничивания (десятки ом), поэтому им можно пренебречь. Проверка по схеме рис. 13.11 дает очень небольшую ошибку. По этой же схеме необходимо проверять реле типа РТМ [22].
Напряжение срабатывания электромагнитов включения и отключения проверяется при действии их на привод. Проверка электромагнитов постоянного и переменного тока выполняется по схеме рис. 13.12.

Напряжение срабатывания электромагнитов включения не должно
Рис. 13.11. Схема проверки РТВ

Рис. 13.12. Схема проверки электромагнитов включения и отключения:
а — электромагнитов переменного тока; 6 — электромагнитов постоянного тока
превышать 0,8 номинального напряжения. Напряжение срабатывания электромагнитов отключения не должно превышать 0,65 номинального напряжения. Напряжение возврата электромагнитов не регламентируется, но они должны четко возвращаться в исходное положение при снижении напряжения до нуля.
Установка заданной выдержки времени и снятие характеристик для реле РТВ производится после регулировки заданной уставки по току срабатывания при определенном значении тока в независимой части характеристики.
Предварительно устанавливается заданный ток или ток, соответствующий независимой части характеристики (примерно четырехкратный ток срабатывания). Установленный ток подают в обмотку реле
толчком и измеряют время срабатывания. Снимается зависимость времени срабатывания от тока в реле tcp=f(lp) на рабочей уставке. Рекомендуется время определять при токах, равных 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4 тока срабатывания.
Разброс времени срабатывания в независимой части характеристики для реле разных заводов не должен превышать 0,2—0,3 с. Разброс следует учитывать при согласовании со смежными защитами.
Производится настройка заданных уставок реле РТВ по схеме рис. 13.13, и после этого коэффициент возврата измеряется как в независимой, так и в зависимой части характеристики.

Рис. 13.13. Схема проверки коэффициента возврата реле РТВ
При включенном выключателе S1 и отключенном S2 реостатом RR2 по амперметру РА2 устанавливается предполагаемый ток возврата реле КАТ, равный 0,8—0,7 тока срабатывания. Затем включается выключатель S2 и реостатом RR1 по амперметру РА1 устанавливается примерно 2—3-кратный ток срабатывания. Выключатель S1 отключается, секундомер РТУ устанавливается на нуль и выключатель S1 снова . включается. По секундомеру отсчитывается время на 0,5—0,7 с меньше выдержки времени проверяемого реле в независимой части характеристики, и в этот момент выключатель S2 отключается. Таким образом имитируется сквозное КЗ для данного реле и отключение его своей защитой.
Опытным путем подбирается максимальное значение тока в цепи РА2, RR2, при котором реле тока КАТ после отключения выключателя
S2   возвращается в начальное положение. Этот ток и будет током возврата при работе реле в независимой части характеристики.
Аналогично измеряется ток возврата реле и при работе реле в зависимой части характеристики. В этом случае суммарный ток в цепи реле устанавливается равным 1,2—1,5 тока срабатывания.
Необходимо отметить, что при настройке реле типа РТВ измеряется сумма времени срабатывания реле и времени отключения выключателя до начала размыкания контактов.
Наладка промежуточных реле типа РП-341 выполняется в том же объеме, что и наладка промежуточных реле других типов с некоторыми особенностями. При наладке механической части реле РП-341 необходимо обратить особое внимание на регулирование силовых контактов, обеспечивающих безразрывное переключение цепей трансформаторов тока в схемах с дешунтированием катушек отключения приводов выключателей. Как уже отмечалось, усиленные контакты этих реле способны шунтировать и дешунтировать цепь при вторичных токах до 150 А. Контакты нормального исполнения реле РП-341 способны размыкать цепь переменного тока мощностью 450 В-А при токе до 2 А и напряжении до 220 В и замыкать цепь мощностью 1000 В-A при токе до 15 А и напряжении до 220 В.

Рис. 13.14. Схема внутренних соединений реле времени: а — РВ-218, РВ-248; 6 — РВ-215 К, РВ-245 К
Проверяется ток срабатывания, возврата реле и ток надежной работы. При проверке ток регулируется реостатом. Этим обеспечивается синусоидальная форма, необходимая для правильной настройки реле с насыщающимися трансформаторами. Ток подается на зажимы реле 8-14.
Для оценки состояния выпрямительного моста в реле снимается характеристика зависимости выпрямленного напряжения на зажимах реле 11-13 от тока в первичной обмотке насыщающегося трансформатора до вторичного расчетного тока КЗ.
Наладка реле времени типа РВ-200. Реле предназначено дря работы на переменном оперативном токе для создания регулируемой выдержки времени. Пуск реле РВ-217—РВ-248 происходит при подаче напряжения на его обмотку.
Для реле РВ-215—РВ-245, пуск которых происходит при снятии напряжения с обмотки, привод механизма дополнен вспомогательным рычагом и заводной пружиной. Схемы внутренних соединений реле времени РВ 218, РВ-248, РВ-215 К, РВ-245 К приведены на рис. 13.14.
Технические характеристики реле РВ-200 даны в табл. 13.7.
Реле РВ-215—РВ-245 в комплекте с выпрямительным устройством ВУ-200 работают в трехфазных схемах и обозначаются соответственно РВ-215 К—РВ-245 К.
В объем проверки реле при новом включении входит: проверка механической части и внешний осмотр; проверка состояния изоляции, искрогасительного контура, выпрямительного устройства ВУ-200; измерение сопротивления постоянному току цепи обмотки реле (для термически стойких реле); проверка напряжения срабатывания и возврата, а также времени срабатывания.

Таблица 13.7. Технические характеристики реле времени РВ-200

Примечание. Для реле указанных типов при UUB0M термическая стойкость длительная.
При проверке механической части реле РВ-215—РВ-245 необходимо учитывать, что часовой механизм должен быть установлен так, чтобы при втянутом якоре и полностью заведенном механизме между роликом и основным качающимся рычагом был зазор 0,5—1 мм. Учитывается также, что при отпущенном якоре между пальцем заводного рычага часового механизма и вспомогательным рычагом должен быть зазор не менее 0,5 мм.
Проверка состояния изоляции, как правило, производится в полной схеме.
Проверка искрогасительного контура заключается в проверке его элементов.
Проверка выпрямительного устройства ВУ-200 выполняется, если напряжение срабатывания или возврата реле выходят за нормируемые пределы, а также при работе реле с повышенной вибрацией.
Проверка напряжений срабатывания и возврата реле производится с помощью переносного устройства УПЗ-1 (блок К-500) или У5053 (блок К-513). Напряжения измеряются приборами класса точности не
ниже 1,5. Напряжение срабатывания реле РВ-217—РВ-248 определяют при подаче напряжения на реле толчком. Напряжение срабатывания реле РВ-215^РВ-245 определяют при плавном снижении напряжения. За напряжение срабатывания принимается напряжение, при котором отпадает якорь реле. Напряжение возврата этой группы определяется при подаче напряжения на реле толчком. За напряжение возврата принимается напряжение, при котором якорь реле мгновенно втягивается в сердечник.
При всех измерениях напряжение срабатывания и возврата должно соответствовать указанным в табл. 13.8 значениям.
Регулирование напряжений срабатывания и возврата реле не предусмотрено. Обычно значения напряжений находятся в допустимых пределах. При отклонении напряжения срабатывания и возврата от значений, приведенных в табл. 13.8, эти значения могут быть получены установкой возвратной пружины нормальной жесткости.
Таблица 13.8. Напряжения срабатывания и возврата реле РВ-200

Проверить отсутствие вибрации контактов реле в подтянутом положении якоря.
Проверка времени срабатывания производится в следующем объеме: измеряется время срабатывания реле на рабочей уставке и на всех уставках тех реле, уставки на которых изменяются оперативным персоналом (например, реле времени в схеме защиты обходного выключателя); измеряется время замкнутного состояния временно замыкающих контактов.
Проверку производят с помощью переносного устройства УПЗ-1 (блок К-500) или У5053 (блок К-513). Измерение времени срабатывания реле следует производить при номинальном значении напряжения.
Разброс времени срабатывания реле, отклонение среднего значения времени срабатывания от уставки по шкале и время замкнутого состояния временно замыкающих контактов при срабатывании реле должны находиться в соответствии со значениями, приведенными в табл. 13.9.
Проверка реле времени типа РВМ при новом включении производится в следующем объеме: проверка механической части и монтажа элементов реле; проверка изоляции мегаомметром 1000 В; испытание электрической прочности изоляции всех токоведущих частей относительно корпуса напряжением 1000 В 50 Гц в течение 1 мин; проверка электрических характеристик; определение напряжения трогания электродвигателя, В, напряжения срабатывания электромагнитного сцепления, В; напряжения возврата электромагнитного сцепления, В; настройка реле на рабочих уставках при Uном и проверка четкости работы реле при 0,8 Uном.
Таблица 13.9. Разброс значений и отклонение от уставки времени срабатывания реле РВ-200

Наладка устройств типа УКП. Схема устройства УКП 1-380 представлена на рис. 13.15. Схема устройства УКП 1-220 незначительно отличается от схемы УКП1 380 и здесь не приводится. Особенности схемы УКП1-380 следующие. Переключателем S1 осуществляется переключение с рабочей линии на резервную и отключение устройств питания от питающей сети. Сопротивления Rl—R6 определяют ток нагрузки на выводах «320 А», сопротивления R7—R9—на выводах «150 А».
Переключатели S3—S5, S6 коммутируют устройство в различных режимах работы. Защита от токов КЗ на стороне выпрямленного напряжения осуществляется быстродействующими предохранителями FI—F12 для УКП1-220 и FI—F6 для УКП1-380. Сигнальные контакты предохранителей включены в цепь питания указательного реле К5. Автоматический выключатель SF защищает устройство питания от внутренних КЗ и перегрузок. Размыкающий контакт реле КЗ с выдержкой времени 1 с действует на указательное реле Кб при исчезновении выпрямленного напряжения.
Наладка устройства заключается в проверке изоляции и опробовании в различных режимах.
Сопротивление изоляции измеряется относительно корпуса с помощью вольтметра поочередным подключением к шинам « + » и «—».
Устройство УКП2 (рис. 13.16) содержит катушку индуктивности L3, в которой происходит накопление электромагнитной энергии при подаче напряжения на электромагнит включения выключателей и систему коммутации, обеспечивающую быстрое подключение указанной катушки к электромагниту в случае включения выключателя на КЗ, сопровождающееся резким снижением напряжения.
Устройство имеет два режима работы: «Работа» и «Опробование».
В режиме «Работа» переключатель S2 устанавливается в положение «Работа», переключатель S1 — в положение 1 «Выключено».
При подаче напряжения на электромагнит включения выключателя через первичную обмотку трансформатора тока ТА2 проходит ток по цепи XI («+» питания), зажимы JI1-JI2 трансформатора тока ТА2, диод VD6, Х4, электромагнит включения выключателя, ХЗ («—» питания). На зажимах И1-И2 вторичной обмотки трансформатора ТА2 индуктируется импульс напряжения, обеспечивающий открывание тиристора V5, в результате чего:
а)   начинает протекать ток в катушке L3;
б)   начинается заряд конденсаторов С2—С4 по цепи Х2, VD2, R3, V5, ХЗ;

Рис. 13.15. Электрическая принципиальная схема устройства типа
УКП1-380
в)   начинает протекать ток по цепи XI, VD4, R9, R4, R5 первичная обмотка трансформатора ТА1, V5, ХЗ;
г)   срабатывает реле К1, а затем К.2.
Контакты реле К1 и К2 шунтируют вторичную обмотку трансформатора тока ТА2, обеспечивая однократность подачи отпирающего им- пульса на управляющий электрод тиристора V5.
Если включение выключателя сопровождается возникновением КЗ в сети, напряжение питания УКП2 резко уменьшается, что приводит к резкому уменьшению тока в первичной обмотке трансформатора тока ТА1. При этом на вторичной обмотке ТА1 формируется импульс открывающий тиристор V3, после чего начинается разряд конденсаторов С2—С4 через катушку L1, тиристоры V3, VS.

Рис. 13.36. Электрическая принципиальная схема устройства УКП2
Ток разряда запирает тиристор V5. Электромагнитная энергия, запасенная в катушке L3, выделяется в электромагните включения выключателя (разряд происходит по цепи L3, VD3, Х4, электромагнит выключателя, ХЗ, VD7, L3), обеспечивая включение выключателя на КЗ с посадкой механизма привода на защелку в соответствии с требованиями ГОСТ 687—78 Е.
Режим «Опробование» предусмотрен с целью проверки исправности элементов схемы и работоспособности устройства. В этом режиме переключатель S2 переводится в положение «Опробование» (замыкаются контакты 5-8, размыкаются 2-3), после чего замыкается кнопка S3. При этом через первичную обмотку трансформатора ТА2 проходит ток, ограниченный резистором R6. Импульс на вторичной обмотке ТА2 открывает тиристор V5, и схема работает аналогично режиму «Работа» при нормальном включении выключателя.
Разряд индуктивности L3 в режиме «Опробование» происходит через диод VD7, указательное реле КЗ и диод VD5 (по цепи L3, контакты реле Kl, VD7, КЗ, VD5, L3). Срабатывание указательного реле свидетельствует об исправности элементов схемы и ее работоспособности.
Измерение сопротивления изоляции производится между выводами токоведущих цепей, не связанных между собой электрически, а также между выводами этих цепей и корпусом. Оно должно быть не менее 10 Мом. Испытания проводятся мегаомметром на напряжение 1000 В.
Для включения в работу в устройстве УК.П1 необходимо: переключатель S1 установить в положение 1 «Работал, переключатель S7 (для устройства питания УКП1-220)—в среднее положение; включить автоматический выключатель S2; включить переключателями S3, S4, S5 нужный выход; показание вольтметра при этом должно соответствовать напряжению холостого хода.
В устройстве УКП2 необходимо: переключатель S1 установить в положение 1 «Включено», переключатель S2 — в положение «Опробование»; нажать кнопку S3, при этом в исправном УКП2 должен выпасть указатель реле КЗ; переключатель S2 перевести в положение «Работа», указательное реле возвратить в исходное положение.
Измерение сопротивления изоляции в устройстве УКП1-220 производится следующим образом:
переключатель S7 устройства УК.П1-220 устанавливается в среднее положение «Выпрямленное напряжение», измеряется напряжение;
переключатель S7 устанавливается в положение «U„3», фиксируются показания вольтметра «t/из», В;
переключатель S7 устанавливается в положение «t/из+», фиксируются показания вольтметра «С/из+», В;
определяется сопротивление изоляции «минус», Ом, по формуле
>
определяется сопротивление изоляции шины «плюс», Ом, по формуле
I
переключатель S7 устанавливается в среднее положение.
В устройстве УКП2 выполняются следующие измерения и регулировки:
измерение индуктивности и активного сопротивления катушек L2 и L3. Параметры этих катушек должны быть в пределах: L2—L— 1 мГн± 10 %; R—3,0 Ом±10 %; L3—L—88 мГн±10 %; R-0,9 Ом±5 %;
проверка и регулировка реле К1 и К2. Обращается внимание на зазор между подвижным и неподвижным контактами (должен быть не менее 2,5 мм), на провал контактных мостиков (должен быть не менее 0,5 мм), на воздушный зазор между якорем и скобой электромагнита в сработанном состоянии (должен быть не менее 0,5 мм для предотвращения залипания якоря из-за остаточного намагничивания).
Проверка блоков питания. Производится внешний осмотр на отсутствие механических повреждений; проверяется монтаж и состояние механической части; производится проверка надежности крепления всех элементов, качества паек и болтовых соединений.
Проверка изоляции производится при вынутом из блока питания поляризованном реле Р типа РП-7 (блока БПЗ-401), закороченных конденсаторах и полупроводниковых выпрямителях мегаомметром на напряжение 1000 В. При этом проверяется сопротивление изоляции входных и выходных токоведущих цепей между собой и относительно корпуса (должно быть не менее 50 Мом) и сопротивление изоляции поляризованного реле мегаомметром 500 В. (Проверяется также сопротивление изоляции между обмотками, контактами и магнитопроводом реле при различных положениях якоря — оно должно быть не менее 100 Мом.)
После измерения сопротивления изоляции производится испытание электрической прочности изоляции токоведущих цепей напряжением 1000 В, 50 Гц в течение 1 мин.

Рис. 13.17. Схема проверки блока питания БПН-11

Рис. 13.18. Схема проверки блока питания БПН-1002
Проверка блока питания на рабочих уставках на холостом, ходу производится у блоков БПН-11, БПН-1002, БПЗ-401 по схеме, приведенной на рис. 13.17 или 13.18 (для блока БПН-1002).
При холостом ходе блока питания (ключ SA1 отключен) плавно увеличивается напряжение на его входе от нуля до номинального значения. При напряжении 10—15 % и 100 % номинального измеряется ток холостого хода в выходное напряжение. Ток холостого хода при напряжении на выходе 10—15% номинального должен составлять не более 10—25% /Ном х, а выходное напряжение —10—15% значений, измеренных при номинальном напряжении.
У блоков БПТ-11, БПТ-1002, БПЗ-402 проверка производится по схеме, приведенной на рис. 13.18.
При холостом ходе блока питания (ключ SA1 отключен) плавно увеличивается ток на входе от нуля до тока наступления феррорезонанса. За ток наступления феррорезонанса принимается максимум входного тока, после: которого наблюдается резкое уменьшение тока при практически неизменном положении регулятора автотрансформатора. Если ток соответствует техническим характеристикам (см. табл. 13.4), то блок питания считается исправным.
Проверка блоков питания на рабочих уставках под нагрузкой производится по схеме, приведенной на рис. 13.17 или 13.18.
При проверке блоков питания под нагрузкой длительное протекание тока максимальной нагрузки недопустимо, поэтому измерения в этом режиме следует производить быстро, а питание подавать в схему проверки кратковременно.
На выход блока подключается резистор с сопротивлением, соответствующим эксплуатационной нагрузке в режиме максимального потребления.

Рис. 13.19. Схема проверки времени заряда блока конденсаторов
Измеряется напряжение на выходе блока питания при подаче на его вход напряжения, равного 0,8; 1,0; 1,1 номинального входного напряжения (для блоков БПН-11, БПН-1002, БПЗ-401), или тока, равного 1,0; 1,2; 1,25 уставки наступления феррорезонанса (для блоков БПТ-11, БПТ-1002, БПЗ-402).
По результатам измерений определяется напряжение (ток) надежной работы, т. е. минимальное напряжение (ток) на входе блока питания, при котором обеспечивается напряжение на его выходе, равное 0,8 номинального выходного напряжения.
Проверка поляризованного реле при подключенной нагрузке блока БПЗ-401 производится по схеме рис. 13.17 при подключенной нагрузке (ключ S.41 включен). Напряжение срабатывания реле Р, измеренное на входе блока питания, должно быть не более 0,7 номинального входного напряжения, коэффициент возврата — не менее 0,25.
Определение времени заряда блока конденсаторов до напряжения
8 Uном (для блоков БПЗ-401, БПЗ-402) производится по схеме, приведенной на рис. 13.19, с использованием промежуточного реле KL, время срабатывания которого должно приблизительно соответствовать нормируемому времени заряда конденсаторов. Для этого включается ключ S и после срабатывания реле K.L сразу измеряется напряжение на блоке конденсаторов, которое должно быть не менее 0,8 номинального входного напряжения. Время заряда должно быть не более 70 мс.
Время заряда блока конденсаторов от БПЗ-401 определяется при номинальном входном напряжении, от БПЗ-402—при трехкратном токе уставки по току наступления феррорезонанса.