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

36 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

12594. Electronics Workbench (EWB) системи схемотехнычного моделювання 898.73 KB
  ПЕРЕДМОВА Комп’ютерні технології в навчанні розвиваються бурхливими темпами особливо в зв’язку зі збільшенням вимог до самостійної роботи студентів та широким упровадженням дистанційних форм здобуття знань. Для вивчення дисциплін Теоретичні основи електротехні
12595. Основи електротехніки та електроніки. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт 3.02 MB
  МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ КОНТРОЛЬНИХ РОБІТ З ДИСЦИПЛІНИ ОСНОВИ ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ ТА ЕЛЕКТРОНІКИ Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Основи електротехніки та електроніки для студентів денної і заочної форми навчання. /Уклад.: Куч...
12596. Електротехніка і основи електроніки 7.06 MB
  Вступ до дисципліни Електротехніка і основи електроніки 1. До розділу електричні кола. Із курсу фізики відомо що електричні кола − це сукупність джерел і споживачів електричної енергії комутаційної апаратури вимірювальних приладів та з’єднувальних провідників. В...
12597. Електротехніка і основи електроніки. Методичні вказівки до виконання контрольних робіт 539.5 KB
  МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ КОНТРОЛЬНИХ РОБІТ З ДИСЦИПЛІНИ ЕЛЕКТРОТЕХНІКА І ОСНОВИ ЕЛЕКТРОНІКИ Для студентів неелектричних спеціальностей заочної форми навчання Методичні вказівки до виконання контрольних робіт з дисципліни Електротехніка і основи елек
12598. ИСПЫТАНИЕ МЕТАЛЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ 567.5 KB
  ИСПЫТАНИЕ МЕТАЛЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ Методические указания к лабораторной работе № 2 по курсу Сопротивление материалов для студентов технических специальностей Испытание металлов на растяжение. Методические указания к лабораторной работе № 2 по курсу Сопрот
12599. ИСПЫТАНИЕ НА СЖАТИЕ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 3.22 MB
  ИСПЫТАНИЕ НА СЖАТИЕ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ Методические указания к лабораторной работе № 3 по курсу Сопротивление материалов для студентов технических специальностей Астрахань2009 Составили: Денисова Л.М. ст. преп. кафедры Те
12600. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛА 288.5 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛА Методические указания к лабораторной работе № 6 по курсу Сопротивление материалов для студентов технических специальностей Составили: Миронов А.И. к.т.н. доцент кафедры Теоретическая и прикладная мех
12601. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА СТАЛИ 3.43 MB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА СТАЛИ Методические указания к лабораторной работе № 8 по курсу Сопротивление материалов для студентов технических специальностей Составил: Денисова Л.М. старший преподаватель кафедры Теоретическая и прикладная механика Миро...
12602. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ПЛОСКОМ ИЗГИБЕ КОНСОЛЬНОЙ БАЛКИ 92 KB
  PAGE 11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ПЛОСКОМ ИЗГИБЕ КОНСОЛЬНОЙ БАЛКИ Методические указания к выполнению лабораторной работы № 10 по сопротивлению материалов для студентов механических специальностей Автор – КРУГЛОВ А.А. к.т.н. доц...