 |
|
Лабораторна робота № 7
Випробування максимального струмового захисту із застосуванням індукційного струмового реле
Мета роботи
1. Вивчити особливості будови і принцип роботи індукційного реле;
2. Вивчити особливості застосування релейного захисту, його переваги й недоліки на базі індукційного реле.
Тривалість заняття
Тривалість лабораторної роботи складає 4 години.
Обладнання, матеріали та інструменти
Лабораторний стенд НТЦ-10.000, методичні вказівки.
Місце проведення заняття
Лабораторна робота проводиться в лабораторії електропостачання 1ма.
Загальні відомості
Індукційні реле, такі, як реле максимального струму (ИТ-80, РТ-84), реле напряму потужності (ИМБ), реле перевантаження (ИМ), реле різниці частот (ИРЧ), реле пониження частоти (ИВЧ), застосовуються лише в колах змінного струму. Принцип дії реле ИТ показаний на рис. 7.1. У розрізі магнітної системи 1 обертається алюмінієвий диск 14. Вісь диска закріплена в підшипниках на рамці 13, яка повертається на невеликий кут в підшипниках 9. На полюси електромагніту насаджені витки 11, які сприяють створенню обертового моменту диска 14. Гальмом для запобігання явища само обертання диска є постійний магніт 15. Коли по виткам котушки 2 протікає струм, магнітні зусилля в полюсах системи приводять диск 14 в обертання. При перетині краєм диска магнітних силових ліній постійного магніту 15 удиску з’являються кругові струми, що створюють місцеві магнітні потоки, які протидіють обертанню. Тому, коли струму в котушці реле немає, диск приґальмовується.
Диск починає обертатися при досягненні струмом котушки сили, що відповідає 20-40% сили струму спрацьовування реле. Але обертання диска не спричинює спрацьовування контактної системи, що складається із зубчатого секторами замикаючої пластинки 6, оскільки черв’як 10, що сидить на осі диска, не знаходиться на даний момент в зачепленні із зубчатим сектором 8. Якщо струм збільшиться до значення, заданого шляхом зміни ступенів 12, дискпочне обертатися швидше і рамка 13 під дією зростаючого зусилля притягується до осердя 1. При цьому черв’як 10 входить в зачеплення із зубчатим сегментом, і сегмент починає повертатися, переміщаючи замикаючу пластину 6. Час, з закінченням якого після появи аварійного струму замкнуться контакти 5, встановлюється шляхом зміни відносного розташування сегментів і черв’яка 10 за допомогоюпристрою регулювання витримки часу 7. Сила тяжіння рамки до осердя виникає не лише внаслідок збільшення швидкості обертання диска, а також внаслідок підвищення взаємодії між магнітним потоком розсіяння і сталевою рамкою.
Рис. 7.1. Схема будови індукційного реле ИТ-80:
1 – магнітна система; 2 – котушка; 3 – якір для миттєвого спрацьовування реле при струмах короткого замикання (струмах відсічки); 4, 6 – контакти у виконавчому колі; 5 – виконавче коло; 7 – механізм початкової установки сектора (регулювання витримки часу); 8 – зубчатий поворотний сектор; 9 – підшипники рамки; 10 – черв’як на осі диска; 11 – короткозамкнені витки; 12 – відпаювання від витків котушки (для регулювання струму спрацьовування); 13 – сталева поворотна рамка; 14 – алюмінієвий диск; 15 – постійний магніт.
Коли струм, що протікає крізь котушку, досягне певного максимального значення (струм відсічки), зростає магнітний потік і до магнітної системи різко притягнеться якір 3, а пластина 4 замкне контакти. Релейний захист спрацьовує майже миттєво, власний час спрацьовування реле при цьому складає 0,05-0,1 с. Силу струму відсічення можна регулювати, змінюючи повітряний проміжок між якорем 3 і магнітною системою 1.
Принцип дії індукційних реле потужності подібний до принципу дії лічильників. На рис. 7.2 подана схема ввімкнення такого реле. Оскільки одна з котушок ввімкнена в коло напруги, а інша в коло струму, що обертовий момент пропорційний потужності. Якщо диск матиме можливість обертатися тільки в один бік, то таке реле реагуватиме і на напрям потужності.
Рис. 7.2. Схема ввімкнення реле потужності: Л – лінія; ТТ – трансформатор струму: ТН – трансформатор напруги; Д – диск.