Типы серийных реле защиты

Реле защиты, основные узлы которых выполнены на ОУ или логических ИМС, называются статическими. В число реле, созданных на базе ОУ, входит большая серия реле тока типа РСТ (реле статическое тока), реле напряжения типа РСН (реле статическое напряжения), реле тока обратной последовательности типа РТФ (реле тока фильтровое) и реле мощности серии РМ (реле мощности). Одним из наиболее сложных статических реле является комплектное реле сопротивления типа БРЭ-2801, содержащее три однофазных дистанционных органа и предназначенное для использования в качестве измерительного органа дистанционных защит линий и трансформаторов 110-500 кВ.

Статические реле максимального тока серий РСТ-11 - РСТ-14. Эти реле предназначены для использования в качестве измерительных органов токовых защит, работающих как мгновенно, так и с выдержкой времени, если не требуются специальные меры по отстройке защиты от апериодических составляющих и высших гармоник, которые могут содержаться в первичных токах защищаемого объекта.

Схема реле выполнена на времяимпульсном принципе, гарантирующем хорошую помехоустойчивость реле и четкую работу при больших кратностях тока повреждения, когда погрешность трансформаторов тока может достигать больших значений (80%).

Реле РСТ-11 и РСТ-12 рассчитаны на питание переменным оперативным током 220 В частотой соответственной 50 Гц и 60Гц; реле РСТ-13 и РСТ-14 рассчитаны на питание постоянным током 220 В, а их рабочие частоты равны соответственно 50 и 60 Гц.

В условном обозначении реле первым указывается номер серии реле. Рядом с ним располагается двухзначное число, обозначающее максимальную уставку по току реле данного типоисполнения (семь вариантов типовых исполнений): 04 - на ток 0,2 А; 09 - 0,6 А; 14-2 А; 19 – 6 А; 24 – 20 А; 29 – 60 А; 32 –120 А. Третий знак условного обозначения - цифры 1 или 5. Цифра «1» показывает, что реле собрано для переднего подключения соединительных проводов, а цифра «5» - для заднего подключения проводов. В конце условного обозначения дается вид климатического исполнения реле: УХЛ4 - для умеренного климата и 04 - для тропических условий. Пример условного обозначения: РСТ-13-19-1-УХЛ4. Это реле относится к реле максимального тока, предназначенных для использования в сетях 50 Гц на объектах с

постоянным оперативным током 220 В, наибольшая уставка по току 6 А, с передним подключением проводов, реле должно работать в условиях умеренного климата. Структурная схема реле РСТ-13 приведена на рис. 123.

Рис. 123 Структурная схема реле тока серии РСТ-13

Измерительным узлом реле является промежуточный трансформатор тока ТА, а узлом формирования служит выпрямительный мост V1. Преобразующей частью УС является одно-пороговый компаратор А1 , который используется одновременно как первая ступень сравнения, определяющая ток срабатывания реле - поступающий сигнал сравнивается с заданным опорным напряжением. Для установки опорного сигнала, с помощью которого задается уставка реле, предусмотрены пять переключателей уставок SB1-SB5. Ими шунтируется часть резисторов, образующих делитель напряжения, питающийся от БП ±15 В. При размыкании переключателей изменяется доля напряжения, подаваемая на вход компаратора.

Выходной сигнал компаратора А1 поступает на следующую ступень сравнения - вре-мясравнивающую цепочку, состоящую из резисторов R7, R8, диода VD2, конденсатора С2 и стабилитрона VD3. Пороговым элементом этой цепочки и одновременно исполнительной частью УС служит триггер Шмитта А2.

Узел выхода реле состоит из транзистора VT1 и выходного электромагнитного реле РП-13 на рабочее напряжение 110 В. В компараторе А1 и триггере Шмитта используются ОУ типа К140УД7.

Коэффициент возврата реле РСТ превышает значение 0,9, а время действия при составляет не более 60 мс, а при 3- 35 мс. Предельный ток, размыкаемый контактами реле, не должен превышать 1 А на постоянном токе и 2 А на переменном. Мощность, потребляемая реле из сети оперативного тока, составляет 7 Вт.

Чтобы выставить заданный ток срабатывания реле, нужно с помощью отвертки поставить соответствующие переключатели SB1-SB5 в выступающее положение. Ток уставки равен

Ø) ,A, где - минимальный ток уставки, равный 1/4 значения тока, соответствующего второмучислу в условном обозначении реле; ΣØ - сумма числе, нанесенных под переключателями, поставленными в выступающее положение. При этом риски на торцах головок переключателей будут направлены в сторону выбранных чисел.

Для реле РСТ-13-19-1-УХЛ4:  А.

Если нужно выставить уставку срабатывания реле, например, в 4,5 А, то выступающие положения должны занять переключатели SB3 и SB5. В этом случае (рис. 123):

,А

Реле максимального (РСН14, РСН15) и минимального (РСН16, РСН17) напряжений. По своему устройству реле серий РСН14-РСН17 подобны реле РСТ, только вместо датчика тока в них установлен датчик напряжения.

У реле минимального напряжения изменено подключение входных выводов ОУ, входящего в схему компаратора А1. У таких реле опорное напряжение подается на Н-вход ОУ, а напряжение от датчика напряжения поступает на И-вход. Поэтому при подаче на реле нормального напряжения выходное реле остается в отпавшем положении. Оно срабатывает, когда поданное напряжение падает ниже напряжения уставки, определяемой значением опорного напряжения.

Реле серии РСН14 и РСН16 рассчитаны на питание постоянным оперативным током 220 В, а серии РСН15 и РСН17 - переменным током. За номером серии следует двузначное число, которое отражает рабочую частоту реле. Ниже дана расшифровка этих чисел: первой приводится рабочая частота, за ней - диапазон уставок и в конце - номинальное напряжение (вторые значения диапазона уставок и указываются в скобках):

23	-	50 Гц	12-30	30(60) В
50	-	60 Гц	12-30	30(60) В
25	-	50 Гц	15-37,5	100(200) В
52	-	60 Гц	15-37,5	100(200) В
28	-	50 Гц	40-100	100(200) В
55	-	60 Гц	40-100	100(200) В
30	-	50 Гц	50-125	120(240) В
57	-	60 Гц	50-125	120(240) В
33	-	50 Гц	160-400	200(400) В
39	-	60 Гц	160-400	200(400) В

Реле типоисполнений 25, 52, 30 и 57 выпускаются только как реле максимального напряжения, т.е. в сериях РСН14 и РСН15. У реле максимального напряжения коэффициент возврата не ниже 0,90, а минимального не выше 1,10. Заданная уставка по напряжению срабатывания устанавливается с помощью кнопочных переключателей, выведенных на лицевую плату реле. Уставка реле выражается следующим образом:

Ø),В,

где ΣØ - сумма чисел на шкале уставок, переключатели у которых поставлены в выдвинутое положение и риска на торце головки расположена горизонтально. Числа на шкале уставок - 0,8; 0,4; 0,2; и 0,1 - показывают, что заданная уставка может быть установлена с точностью до 0,1, где - минимальная уставка выбранного диапазона. Мощность, потребляемая реле, составляет (0,1- 0,8) В.

Если в выдвинутое положение поставить все переключатели реле, то будет установлена максимальная уставка по напряжению. Так, например, для реле серии РСН15-28-1-УХЛ4:В