Порядок выполнения работы

1. Ознакомится с аппаратурой установленной на стенде.

2. Собрать поочередно все схемы (рис. 10.8), имитируя различные виды КЗ, произвести запись показаний всех приборов в табл. 10.1 (для каждой схемы).

3. С помощью векторных диаграмм, построенных для всех видов КЗ, проверить правильность полученных результатов. На диаграмме выделить векторы токов, проходящих по обмоткам реле.

Рис. 10.8. Схема испытания:

а – схема полной звезды; в – соединение обмоток ТТ в треугольник; г – включение реле на разность токов двух фаз; д – включение реле на сумму токов трех фаз

Таблица 10.1

Название схемы
Вид КЗ	Показание приборов
	В первичных цепях	Во вторичных цепях
Трехфазное
Двухфазное
Однофазное

4. По данным показаний приборов для каждой схемы определить коэффициент схемы К_сх, соответствующий определенному виду КЗ.

Примечание. С целью определения К_сх при различных видах повреждений все реле заменены амперметрами. В первичных цепях также установлены амперметры.

Содержание отчета

1. Схемы рисунка 10.8.

2. Таблицы результатов измерений.

3. Векторные диаграммы.

4. Расчет коэффициентов схемы К_сх.

Лабораторная работа № 11 Дифференциальное реле с быстронасыщающимся трансформатором типа рнт-565

Цель работы. Ознакомится с назначением и устройством, принципом действия и основными характеристиками реле.

Краткие теоретические сведения

Реле типа РНТ-565 предназначается для дифференциальной защиты одной фазы силовых трансформаторов и генераторов переменного тока.

Реле типа РНТ-566 предназначается для дифференциальной защиты одной фазы силовых трансформаторов при значительном различии вторичных токов, подводимых к реле (при применении трансформаторов тока с номинальным вторичным током 1 и 5 A).

Реле типа РНТ-567 предназначается для дифференциальной защиты шин.

Реле всех типов состоят из исполнительного органа, представляющего собой электромагнитное реле типа РТ-40 и одного быстронасыщающегося трансформатора тока (TLT).

Общий вид реле показан на рис. 11.1. Магнитопровод TLT выполнен трехстержневым, сечение среднего стержня в 2 раза больше сечения крайних стержней.

R_ш

КА

РТ-40

Рис. 11.1. Конструктивное выполнение реле

На среднем стержне магнитопровода расположена катушка, содержащая рабочую W_p (дифференциальную) и две уравнительные W_ур1 и W_ур2 обмотки, а также одну из двух короткозамкнутых обмоток W_кз1. На одном из крайних тормозных стержней расположена вторичная обмотка W_в, к которой подключается исполнительный орган и регулируемый резистор R_ш, на другом – короткозамкнутая обмотка W_кз2. Короткозамкнутые обмотки соединены между собой через регулируемый резистор R_кз.

Уравнительные обмотки соединяются последовательно с рабочей обмоткой и обеспечивают равенство МДС, создаваемых токами плеч дифференциальной защиты при нормальном режиме защищаемого трансформатора (рис. 11.2).

Рис

W_ур1

W_p

. 11.2. Схема включения обмоток реле

при защите двухобмоточного трансформатора

Все обмотки кроме вторичной имеют регулировку числа витков.

У гнезд переключающих колодок на пластинках обозначены цифры, соответствующие числу витков обмоток, включаемых штепсельными винтами при их установке в эти гнезда.

На каждой пластинке имеется по два штепсельных винта.

Применение быстронасыщающегося трансформатора (БНТ) ослабляет действие бросков намагничивающего тока (трансформатор TLT, рис. 11.1) при включении трансформатора вхолостую, и от увеличенных токов небаланса при переходных режимах, обусловленных внешними КЗ со значительной по величине апериодической составляющей тока. Быстронасыщающийся трансформатор работает как обычный промежуточный трансформатор, если через его первичную обмотку проходит переменный ток нормальной частоты с симметричной синусоидальной формой кривой, т.е. ток, каждый период которого состоит из симметричных положительных и отрицательных полупериодов. В этом случае (рис. 11.3, а), магнитный поток и пропорциональная ему магнитная индукция в сердечнике БНТ изменяются от положительного B^’_max до отрицательного B”_max максимальных значений, создавая большую ЭДС на вторичной обмотке БНТ и достаточный для работы реле ток.

Рис. 11.3

Иначе работает БНТ, если через его первичную обмотку проходит ток с несимметричной формой кривой (рис. 11.3, б). Смещение кривой тока относительно оси времени происходит из-за того, что полный ток во время переходного процесса состоит из периодической и апериодической составляющих и равен их сумме. Токи намагничивания силовых трансформаторов имеют несимметричную форму кривой, поэтому магнитная индукция в сердечнике БНТ изменяется от B^’_max до B₀ . На вторичной обмотке БНТ создается небольшая ЭДС и недостаточный для работы реле ток. Это свойство БНТ используется для того, чтобы отличать токи КЗ от токов намагничивания силовых трансформаторов и токов небаланса в первые периоды КЗ, сопровождающихся переходным процессом.

Токи КЗ могут иметь несимметричную форму лишь в первый момент времени и по истечении нескольких периодов, когда затухает переходный процесс, становятся симметричными, как показано на рис. 11.3, а. Поэтому токи КЗ хорошо трансформируются через БНТ и приводят в действие реле.

Ток срабатывания регулируется изменением числа витков рабочей обмотки W_p. Короткозамкнутая обмотка W_кз повышает отстройку реле от токов небаланса и бросков намагничивающего тока силового трансформатора.

Число ампервитков срабатывания (равное 1005) может быть изменено в некоторых пределах изменением величины сопротивления R_ш: с увеличением величины сопротивления R_ш число ампер-витков срабатывания уменьшается.

При подаче на обмотку выходного реле синусоидального тока частотой 50 Гц ток срабатывания реле должен быть в пределах 0,16…0,17A при напряжении на обмотке реле 3,5…3,6 B. Схемы реле позволяют производить ступенчатую регулировку токов срабатывания.

Регулировка токов срабатывания, компенсация различия вторичных токов трансформаторов тока производится путем установки штепсельных винтов в соответствующие гнезда на переключающих колодках БНТ.