24704

ИНДУКЦИОННЫЕ РЕЛЕ

Доклад

Энергетика

ИНДУКЦИОННЫЕ РЕЛЕ Работа индукционных реле основана на взаимодействии переменных магнитных потоков с токами индуктированными ими в подвижной системе реле. Основными элементами реле являются два электромагнита 1 и 2 и подвижная система 3 расположенная в магнитном поле электромагнитов рис. С осью 4 жестко связан подвижный контакт реле 5 замыкающий при повороте неподвижные контакты 6. Момент Мэ приводит в движение подвижную систему 3 которая в зависимости от знака направления Мэ действует в сторону замыкания или размыкания контактов...

Русский

2013-08-09

220 KB

35 чел.

3. ИНДУКЦИОННЫЕ РЕЛЕ

Работа индукционных реле основана на взаимодействии переменных магнитных потоков с токами, индуктированными ими в подвижной системе реле. Основными элементами реле являются два электромагнита 1 и 2 и подвижная система 3, расположенная в магнитном поле электромагнитов (рис. 2.26). Подвижная система выполняется из немагнитного электропроводящего материала в виде медного или алюминиевого диска или полого цилиндра на вращающейся оси 4. С осью 4 жестко связан подвижный контакт реле 5, замыкающий при повороте неподвижные контакты 6. Движению диска в сторону замыкания контактов противодействует спиральная пружина 7.

  E1=-1 /dt, a Φ2 - E2= - 2 /dt

В рассматриваемой конструкции возникают две силы: FЭl=k1Φ1I2 - обусловленная взаимодействием магнитного потока Ф1 и тока I2, наведенного другим потоком Ф2, и FЭ2 =  к2Ф211 .

Силы взаимодействия потока Фг со "своим" током I1 и Ф2 с вихревым током I2 равны нулю.

Направление сил F3l и F32 и создаваемые ими моменты вращения МЭ1 и Мэ2 определяются их средними значениями за период, которые зависят от угла сдвига фаз между взаимодействующими потоками и токами в диске. Результирующая электромагнитная сила FЭ = FЭl + FЭ2. Результирующий электромагнитный момент Мэ = FЭ d, где d - плечо силы FЭ относительно оси вращения. Момент Мэ приводит в движение подвижную систему 3, которая в зависимости от знака (направления) Мэ действует в сторону замыкания или размыкания контактов реле 5.

где Ф1  и  Ф2  - действующие  значения  магнитных  потоков; к, к', к" - постоянные величины.

РЕЛЕ ТОКА НА ИНДУКЦИОННОМ ПРИНЦИПЕ

Выполняется с короткозамкнутыми витками (экранами) и реагирует на один синусоидальный ток. Состоит из (рис. 2.28)  электромагнита 1, охватывающего своими полюсами диск 2 с контактом 4. На верхнем и нижнем полюсах электромагнита насажены короткозамкнутые медные витки 3 для получения двух магнитных потоков, сдвинутых по фазе в пространстве (охватывают около половины сечения полюсов). Ток в обмотке реле Iр и индуктированный в короткозамкнутых витках ток Iк создают магнитные потоки Фр и Фк (рис. 2.28). Из-под сечения полюса I, охваченного короткозамкнутым витком, выходит результирующий магнитный поток Ф1 = Фр1 + ФК1, из-под сечения II - Ф2 = Фр2 - ФК2. Оба

магнитных потока пронизывают диск в двух разных точках, индуцируя в нем вихревые токи I1 и I2 Взаимодействие магнитных потоков Ф1, и Ф2, с индуцированными в диске токами создает электромагнитную   силу   FЭ и действующий на диск момент:

Время действия индукционного реле зависит от угла α, на который должен повернуться диск для замыкания контактов К реле, и угловой скорости движения диска реле ω .

Движение диска происходит под влиянием избыточного момента Мвр = Мэ - Мс, (разность электромагнитного момента и момента сопротивления пружины). Момент вращения преодолевающий момент инерции подвижной системы:   

Время действия индукционного реле является функцией тока: с увеличением тока времени tр уменьшается. Начиная с некоторого значения тока в реле время действия реле остается неизменным, т. е. не зависящим от тока. Чтобы повысить выдержку времени индукционных реле, устанавливается постоянный магнит М, охватывающий своими полюсами диск

Время действия индукционных реле регулируется изменением расстояния между подвижным и неподвижным контактами К.

Индукционные реле мгновенного действия выполняются без постоянных магнитов и с минимальным ходом подвижной системы. Вместо диска, имеющих большой момент инерции используются системы с цилиндрическим ротором, (малый диаметр и момент инерции).

Вращающийся диск индукционного реле после прекращения действия электромагнитной силы продолжает свое движение  за счет инерции. Инерционный выбег диска может привести к замыканию по инерции контактов реле после отключения КЗ в сети. Поэтому во избежание ложного действия РЗ с такими реле ступень селективности при выборе выдержки времени увеличивается на величину инерционной ошибки.

Отечественная промышленность выпускает токовые реле серий РТ-80 и РТ-90 .

ИНДУКЦИОННЫЕ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ

Реле направления мощности (РНМ) реагирует на значение и знак мощности S, подведенной к их зажимам. При КЗ в К1 мощность КЗ  SK1 направлена от шин в ЛЭП, и РНМ должно срабатывать и замыкать свои контакты,  при КЗ в К2 - мощность КЗ SK2 направлена к шинам, в этом случае реле не должно замыкать контакты.

Реле мощности имеет две обмотки:  Одна обмотка  питается напряжением Up = UC/KU, а другая обмотка током Iр = Ic/KI, где Uc и Iс - напряжение и ток сети (защищаемого элемента). Ток IH = Up/ZH в первой обмотке создает магнитный поток ФН (поляризующий). Ток Ip, проходящий по второй обмотке , создает магнитный поток Фт (рабочий).

Угол , определяемый индуктивным и активным сопротивлением обмотки , питаемой напряжением, называется углом внутреннего сдвига реле.

Чувствительность РНМ оценивается минимальной мощностью, при которой реле замыкает свои контакты. Эта мощность - мощность срабатывания  Scp.

Время срабатывания РНМ должно быть минимальным.

Поэтому оно выполняются с подвижной системой в виде цилиндрического ротора. Реле имеет замкнутый четырехполюсный магнитопровод  с выступающими внутрь полюсами. Между полюсами установлен стальной сердечник, повышающий магнитную проницаемость между полюсного пространства. Алюминиевый ротор может поворачиваться в зазоре между стальным сердечником и полюсами. При повороте ротора  происходит замыкание контактов реле .

Для возврата ротора и контактов в исходное положение предусматривается противодействующая пружина.

Электромагнитный момент реле пропорционален мощности на его зажимах; знак электромагнитного момента реле определяется знаком sinψ и угла внутреннего сдвига , что зависит от относительного направления токов Iр и Iн в его обмотках.

Реле не действует, если отсутствует напряжение или ток в реле или если sinψ= 0.

Зависимость мощности срабатывания от тока IP и угла φр принято оценивать характеристикой чувствительности и угловой характеристикой.

Характеристика чувствительности - зависимость Ucp = f(IP) при неизменном φр  , где Ucp – наименьшее напряжение. необходимое для действия реле.

Угловая характеристика представляет собой зависимость Ucp = f(IP) при неизменном значении Iр.

Изготавливают РНМ так, что при одинаковом направлении токов в обмотках напряжения и тока реле замыкает свои контакты. Реле подключается к ТТ и ТН с учетом полярности.

Срабатывание РНМ при прохождении тока только в одной его обмотке - токовой или напряжения называют Самоходом. Реле, имеющее самоход от тока, может неправильно сработать при обратном направлении мощности, когда повреждение возникает в непосредственной близости от реле в зоне его недействия. Причиной самохода обычно является несимметрия магнитных систем реле относительно цилиндрического ротора. Для устранения самохода изменяют положение сердечника, компенсируя неравномерность потоков в воздушном зазоре.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11272. Определение моментов инерции тел на приборе Обербека 255.5 KB
  Определение моментов инерции тел на приборе Обербека Методические указания к лабораторной работе № 10А по физике Раздел Механика Указания содержат краткое описание рабочей установки и методики определения момента инерции на приборе Обе
11273. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ СИСТЕМЫ ОТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ ВРАЩЕНИЯ 235 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ СИСТЕМЫ ОТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ ВРАЩЕНИЯ Методические указания к лабораторной работе № 10Б по физике Раздел Механика Указания содержат краткое описание рабочей установки и методики ...
11274. Определение момента сил трения и момента инерции махового колеса 266 KB
  Определение момента сил трения и момента инерции махового колеса. Указания содержат краткое описание рабочей установки и методики определения момента инерции махового колеса. Методические указания предназначены для студентов инженерных специальностей...
11275. Определение момента инерции твердых тел методом трифилярного подвеса 235 KB
  Определение момента инерции твердых тел методом трифилярного подвеса Указания содержат описание рабочей установки и методики определения момента инерции твердых тел методом трифилярного подвеса. Методические указания предназначены для студентов инжене
11276. Изучение динамики вращательного движения с помощью маятника максвелла 231 KB
  Изучение динамики вращательного движения с помощью маятника максвелла Указания содержат краткое описание рабочей установки и методики определения момента инерции с помощью маятника Максвелла. Методические указания предназначены для студентов инженерных спе...
11277. Определение коэффициентов трения качения и трения скольжения с помощью наклонного маятника 7.79 MB
  Лабораторная работа Определение коэффициентов трения качения и трения скольжения с помощью наклонного маятника Цель работы: определение коэффициентов трения качения и трения скольжения. Оборудование: измерительная установка секу
11278. Определение ускорения свободного падения на машине Атвуда 258 KB
  Определение ускорения свободного падения на машине Атвуда. Указания содержат краткое описание рабочей установки и методику определения ускорения свободного падения с помощью машины Атвуда. Методические указания предназначены для студентов инженерных специально
11279. ОПРЕДЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАВНОПЕРЕМЕННОГО ДВИЖЕНИЯ 178 KB
  ОПРЕДЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАВНОПЕРЕМЕННОГО ДВИЖЕНИЯ Цель работы: 1 измерить основные кинематические характеристики равнопеременного поступательного и вращательного движений; 2 познакомиться с методами обработки прямых и косвенных измерений. Обо...
11280. Изучение внешнего фотоэффекта, Световой поток 380.5 KB
  Световой поток – это физическая величина, определяемая оптической мощностью излучения по вызываемому им световому ощущению (по его действию на селективный приемник света с заданной спектральной чувствительностью); измеряется в люменах (лм)...