Раздел II Электромеханические реле

1. Исполнительные органы устройств РЗ и А

(электромагнитные реле).

1. Классификация реле, применяемых в РЗ и А.

2. Общие требования к исполнительным органам.

3. Структурная схема исполнительных органов.

4. Электромеханические реле.

   1. Устройство и принцип действия электромагнитных реле.

4.2 Силы и моменты, действующие на подвижную часть реле.

4.3 Токи срабатывания и возврата реле.

4.4 Особенности работы реле на переменном токе.

Электромеханические реле Общие сведения об электромеханических реле

На основе электромеханических элементов создавались устройства РЗ и А первого поколения. Начиная с 60-х годов, электромеханическая элементная база стала заменяться полупроводниковой. Однако и сейчас релейная защита и автоматика систем электроснабжения наряду с полупроводниковыми используют электромеханические реле: электромагнитные, магнитоэлектрические, индукционные. По назначению они делятся на измерительные и логические.

Под электромеханическим реле понимают электрическое реле, работа которого основана на использовании относительного перемещения его механических элементов под воздействием электрического тока, протекающего по его обмотке.

На основе электромеханических систем можно создать измерительные реле с одной воздействующей величиной и более, реагирующие элементы для схем сравнения, а также реле для логической части релейной защиты. Широко применяются электромагнитные и индукционные измерительные реле, причем в первом случае осуществляется сравнение величины по абсолютному значению, а во втором – их сравнение по фазе.

Реле логической части (промежуточные и реле времени) обычно являются электромагнитными.

Магнитоэлектрические и поляризованные реле используются в качестве реагирующих элементов схем сравнения.

1. Классификация реле, применяемых в рз и а.

1.1 Все реле подразделяются на три группы:

-основные- реле, непосредственно реагирующие на изменение контролируемых электрических величин защищаемого объекта (I, U, ;

-вспомогательные- реле, управляемые другими устройствами. Эта группа реле выполняет функции введения выдержки времени, размножения контактов, передачи команд от одних реле к другим, усиления сигналов (по мощности). Реле этой группы могут выполнять логические операции «и», «или», «не» и др.

1.2 По способу взаимодействия с защищаемым объектом реле подразделяются на:

-первичные- включаются непосредственно в цепь защищаемого объекта, а;

-вторичные- включаются в цепи защищаемого объекта через измерительные ТТ и ТН, б.

1.3 По способу воздействия на выключатель реле подразделяются на:

-реле прямого действия- исполнительный орган (реле) сам непосредственно воздействует на выключатель, рисунок 2,а;

-реле косвенного действия- ИО воздействует на привод выключателя с помощью дополнительных устройств (вспомогательных реле, электромагнита отключения, цепей оперативного тока (ОТ) ), рисунок 2,б.

4. По принципу действия реле и их элементной базе реле подразделяются на:

- электромагнитные;

-индукционные; Электромеханические

-поляризованные; реле

-магнитоэлектрические;

-полупроводниковые (в т.ч. на ИМС)(статические).

1.5 По характеру изменения контролируемой электрической величины защищаемого объекта реле подразделяются на:

-максимальные – срабатывают при значениях измеряемой величины (U, I), превышающих параметры срабатывания защиты;

-минимальные - срабатывают при значениях воздействующей электрической величины, меньших параметра срабатывания реле.

На рисунке 3 представлены испонительный орган и его проходные характеристики

Под воздействием входного сигнала х_вх и при достижении им значения х_ср, при котором реле приходит в действие, ИО переходит из одного состояния (начального), которое характеризуется, например, низким уровнем выходного сигнала, скачком в другое (конечное). При этом выходная величина изменяется от у _{вых.нач.} до у _{вых.кон.}

Рисунок 3. ИО и его проходные характеристики:

а) исполнительный орган;

б) проходная характеристика максимального реле;

в) проходная характеристика минимального реле.

Значение входной величины, при котором реле срабатывает, называют параметром срабатывания реле (х_ср). Параметр возврата реле – значение входной величины, при котором реле возвращается в исходное состояние.

Отношение параметра возврата реле к параметру срабатывания называют коэффициентом возврата реле К_в.

максимальные реле срабатывают при входной величине, большей входной величины возврата (рисунок 3).

Минимальное реле работает на понижение входной величины, для него исходным состоянием является высокий уровень входного сигнала. При уменьшении входной величины до значения х_ср реле срабатывает (якорь реле отпадает). Коэффициент возврата минимального реле

.

1.6 По времени срабатывания реле подразделяются на:

-сверхбыстродействующие t _ср до 5 мс;

-быстродействующие до 50 мс;

-нормальные до 150мс;

-замедленные до 2 с;

-реле времени от 0,1с до 50 с.

7. По числу входных воздействующих величин:

-ИО с одной входной величиной (КА, KV, KF);

-ИО с двумя входными величинами (KW, KZ);

-ИО с тремя и более входными величинами.