Шабад М.А. Электромеханические реле тока и схемы максимальных токовых защит

Подождите немного. Документ загружается.

-Z20B

ш,

К электра

секундомеру

-СО-

КА

ТА

РА

Рис. t2 Трансформаторная схема для проверки реле:

а — с одним трансформатором; б — с двумя трансформаторами; КА — реле серии

РТ-80; Tl, Т2 - трансформатор ОСО-0,25; ТЗ - автотрансформатор ЛАТР

ратуры позволит обеспечить синусоидальность тока и точность

измерений.

Проверка изоляции. Измерение сопротивления изоляции

производят мегаомметром 1 или 2,5 кВ при всех видах техничес-

кого обслуживания. Сопротивление изоляции на "корпус" и

между электрически не связанными токоведушими частями

должно быть не менее 5 мОм. Испытание электрической проч-

ности изоляции реле производится в полной схеме защиты

напряжением 1 кВ переменного тока в течение 1 мин.

Проверка тока срабатывания отсечки. На заводе-изготовите-

ле подгонка по шкале отсечки ведется при уставках индук-

ционного элемента 4 А - для десятиамперных реле и 3 А - для

пятиамперных. Шкала отсечки градуируется в пределах 2-8

кратностей тока срабатывания индукционного элемента. Завод-

изготовитель разрешает, а опыт эксплуатации подтверждает

возможность расширения верхнего предела до 16. Положение

регулировочного винта при этом устанавливается опытным

путем. Устанавливать ток отсечки выше 16-кратного не реко-

мендуется из-за больших разбросов.

При проверке реле, вводимого в эксплуатацию, определяется

ток срабатывания на рабочей уставке. Желательно перед этим

определить токи срабатывания на крайних уставках 2 и 8, а

также отметить положение винта, в котором отсечка перестает

работать при 16-кратном токе. Выполняя проверку отсечки,

необходимо учесть следующее:

1. Измеряемые токи, превышающие номинальный во много

раз, могут вызвать недопустимый перегрев обмотки. Перегрев

искажает электрические характеристики и может повредить

изоляцию. Чтобы этого не произошло, ток в реле подают корот-

кими импульсами с интервалом 5-6 с. После серии включений

реле должно остывать в течение 1 мин.

2. Рамку следует заклинить, так как частые и сильные удары

могут привести к повреждению червяка и зубьев сектора.

3. Металлический кожух вызывает изменение тока срабатыва-

ния отсечки. Поэтому реле, имеющее металлический кожух,

должно проверяться с надетым кожухом. Для сокращения

времени можно надеть специальный кожух с вырезанным

отверстием для доступа к регулировочному винту.

Установив регулировочный винт на заданную уставку, дают

серию импульсов, каждый раз незначительно уменьшая ток до

тех пор, пока отсечка не перестанет срабатывать. Затем, дав

реле остыть, увеличивают ток, добиваясь однократного срабаты-

вания при одном из 10 включений. После этого, снова дав реле

охладиться, следует увеличить ток до значения, при котором

отсечка будет срабатывать 10 раз из 10. Этот ток и будет током

срабатывания отсечки.

Если имеется небольшое расхождение этого тока с уставкой

по шкале, необходимо освободить стопорный винт и немного

повернуть кольцо со шкалой. Закрепив винт, повторно проверя-

ют реле на крайних уставках.

Повышенная погрешность реле в сторону увеличения т.ока

срабатывания по всей шкале - признак механической неисправ-

ности. Такое реле должно подвергнуться повторному осмотру, а

при необходимости и разборке. Характерные неисправности:

перекос или искривление оси якоря, чрезмерный люфт оси,

затирание якоря из-за загрязнения отверстия для оси и зазоров

между боковыми гранями якоря и торцом магнитного шунта.

Если отсечка не используется, регулировочный винт выверты-

вается так, чтобы отсечка не срабатывала при прохождении

тока, равного току КЗ на шинах.

Определение тока начала вращения диска, тока срабатыва-

ния индукционного элемента и проверка надежности зацеп-

ления. Для оценки состояния опор диска определяется мини-

мальный ток, при котором диск вращается безостановочно. Этот

ток не должен превышать 25% тока уставки для реле серий

РТ-80 и РТ-90 и 30% для реле серии ИТ-80. В противном случае

необходимо произвести ревизию опор.

Проверка тока срабатывания индукционного элемента ведет-

ся при опущенном до конца упоре сектора, т. е. на максималь-

ной уСтавке по времени. Это позволяет убедиться в надежности

зацепления всех его зубьев. Ток плавно увеличивают до сраба-

тывания, т. е. до зацепления сектора с червяком. В отрегулиро-

ванном реле рамка не должна "плавать". Это значит, что рамка,

начавшая движение, должна дойти до упора без увеличения

зафиксированного тока. "Плавание" рамки может быть устра-

нено, если подогнуть ближе к электромагниту стальную скобу

или изменить угол между плоской и спиральной возвратной

пружиной, сделав его близким к 120°.

Ток срабатывания не должен отличаться от уставки более

чем на 5%. Подрегулировка осуществляется изменением натя-

жения возвратной пружины с помощью регулировочного винта.

Чрезмерное ослабление пружины нежелательно, так как оно

снижает надежность возврата рамки. После срабатывания

сектор должен плавно двигаться вверх без толчков и остановок.

При соприкосновении толкателя с фигурным рычагом недопу-

стимо замедление хода, остановка или соскакивание сектора.

Движение должно продолжаться до полного срабатывания

отсечки и надежного переключения контактов.

Соскакивание сектора устраняется следующим образом. У

реле типов РТ-85, РТ-95, РТ-86 повторно измеряется давление

верхней упорной пружины на пластину замыкающего контакта.

Если оно превышает 10 г, пружина слегка отгибается. У реле

остальных типов немного увеличивают глубину зацепления,

вывертывая упорный винт. Так же поступают и с упомянутыми

реле, если уменьшение давления контактов не привело к устра-

нению соскакивания. Увеличив глубину зацепления, повторно

убеждаются в свободном ходе зубцов. Если же и эти меры не

дают желаемого результата, а увеличить глубину зацепления

уже невозможно, следует подогнуть скобу ближе к электромаг-

ниту. Однако при этом нельзя забывать, что тем самым умень-

шается коэффициент возврата. И наконец, если ни одним из

названных способов нельзя добиться четкой работы индукцион-

ного элемента, можно рекомендовать установку грузика на

тыльной стороне сектора. После перехода сектора через горизон-

тальное положение вес грузика способствует преодолению

дополнительной нагрузки в конце хода.

У реле, вводимого в эксплуатацию, целесообразно проверить

токи срабатывания на всех уставках. При этом на рабочей устав-

ке по току проверка производится на максимальной уставке по

времени; на других уставках в целях экономии времени - на

рабочей уставке по времени.

Проверка и регулировка тока возврата. Оптимальный коэф-

фициент возврата лежит в пределах 0,85-0,87. Заводом-изгото-

вителем установлен коэффициент возврата не ниже 0,8. Более

низкий коэффициент возврата недопустим, так как он расхо-

дится с принятым в расчетах. Коэффициент возврата выше 0,9

свидетельствует о слабом зацеплении, могущем повлечь сброс

сектора.

Большое влияние на коэффициент возврата оказывает зазор

между скобой и магнитопроводом в притянутом положении

рамки. Кроме того, коэффициент возврата зависит от глубины

зацепления передачи, натяжения возвратной пружины, состоя-

ния опор рамки.

Ток возврата измеряют при зацеплении максимального числа

зубцов. Вялый, медленный возврат, застревание рамки в проме-

жуточном положении свидетельствуют о необходимости реви-

зии опор рамки.

Если коэффициент возврата выше 0,9, подгибают скобу на

1-2 мм. После этого повторно проверяют ток срабатывания. Если

он несколько возрос, необходимо ослабить возвратную пружину.

Коэффициент возврата может оказаться ниже допускаемого.

В этом случае можно слегка уменьшить глубину зацепления,

ввернув упорный винт. Убедившись, что сброс сектора прй этом

не происходит, закрепляют фиксирующую гайку и проверяют

ток возврата. Если глубину зацепления уменьшить нельзя,

отгибают скобу на 1-2 мм. После этого опять проверяют, не •

соскакивает ли сектор; измеряют и при необходимости регули-

руют возвратной пружиной ток срабатывания.

В эксплуатации имели место случаи неправильной работы

защиты при следующих обстоятельствах. Короткое замыкание

вне защищаемой зоны отключается предыдущей защитой.

Реле серии РТ-80 также срабатывает, но ток КЗ исчезает как раз

в момент соприкосновения толкателя с фигурным рычагом.

Если реле плохо отрегулировано, рамка может не возвратиться.

Это приведет к неправильному действию защиты при повтор-

ном "сквозном" КЗ или даже в нормальном режиме.

Во избежание этого необходимо при наладке реле проверить

возврат в указанном положении сектора, сбрасывая ток толч-

ком. Значение "аварийного" тока при этом должно быть не

менее 5-кратного тока срабатывания. Допускается некоторое

снижение коэффициента возврата относительно ранее измерен-

ного, но не ниже 0,8.

Если проверка ведется реостатным устройством РН-5 или

другим, то поступают следующим образом. Рабочим плечом

реостата устанавливают ток

Ij > 51

Подключив последователь-

но тормозное плечо, устанавливают ток /

= 0,81

С р

. Тормозное

плечо шунтируют рубильником

(см. рис. 11,)! Включают ру-

бильник

S1.

В момент соприкосновения толкателя с фигурным

рычагом отключают рубильник

и убеждаются в четком воз-

врате рамки. При пользовании устройствами У-5052 или УПЗ

подбирают значение предвключенного сопротивления и коэф-

фициент трансформации нагрузочного трансформатора так,

чтобы при включенном сопротивлении протекал ток 1

, а при вы-

ключенном^.

Во время плановых проверок коэффициент возврата достаточ-

но проверить обычным способом.

Измерение времени действия индукционного элемента.

Шкала выдержек времени калибруется заводом-Изготовителем

при 10-кратном токе уставки с допусками, указанными ниже:

Уставка, с 0,5 1 2 3 4 8 12 16

Отклонение вре-

мени срабатыва-

ния, с, реле типов:

РТ-81, РТ-83, РТ-85 ОД 0Д5 0,2 0,2 0,25 -

РТ-82, РТ-84, РТ-86 - 0,5 - 0,5 0,6 0,75 1

При таком токе задается расчетная уставка по времени,

которая выставляется по шкале. Наибольшая абсолютная раз-

ность между измеренными при 1-кратном токе значениями

(разброс) не должна превышать приведенных значений. Разброс

при 1,5-кратном токе уставки не должен превышать 1 с для

4-секундных и 2 с для 16-секундных реле.

Устройства УПЗ и У-5052 имеют встроенный секундомер.

Схема для измерения времени собирается согласно инструкции

по пользованию устройством. При проверке реле типа РТ-85 и им

подобных необходимо разделить общую точку. Для этого от

штепсельного мостика отсоединяют провод, идущий на кон-

тактную колодку, и подключают провод, идущий от испытатель-

ного устройства. При пользовании испытательным устройством

с внешним секундомером собирается схема по рис. 23 или 24.

Сначала трижды делают измерения при 1-кратном токе.

Определяют среднее значение, отклонение его от уставки и

разброс. Если отклонение от уставки незначительно превышает

допустимое, слегка перемещают упор или подгибают его. Повы-

шенный против заводских норм разброс свидетельствует о

загрязнении или неисправности опор. Другая возможная причи-

на - неравномерное зацепление зубчатого сектора с червяком и

меняющееся в связи с этим поперечное давление на ось диска.

В свою очередь это может быть вызвано незначительным ис-

кривлением оси диска или незаметным на глаз перекосом

отверстий в теле рамки относительно оси диска.

Затем измеряют время при 4-кратном токе,которое не должно

превышать значений, приведенных ниже:

Уставка, с 0,5 1 2 3 4 8 12 16

Время при 4-крат-

ном токе срабаты-

вания, с, реле ти-

пов:

РТ-81, РТ-83, РТ-85 0,9 1,65 3,1 4,6 6,0

РТ-82, РТ-84, РТ-86 - - 0,5 0,5 0,6 0,75 1

После этого измеряют время при 1,5-кратном токе и опреде-

ляют разброс, который не должен превышать вышеприведен-

ных значений. Все измерения проводят на рабочей уставке по

току. Однако если испытательное устройство не может обеспе-

чить требуемых токов, допускается проверка на минимальной

уставке.

Одновременно с измерениями проверяют надежность работы

контактов, отсутствие вибрации якоря и срабатывание механи-

ческого указателя.

Вибрация якоря отсечки и ненадежное замыкание контактов

могут быть обнаружены по повторным запускам секундомера

после его остановки. В этом случае следует повторно осмотреть

узел отсечки и контактную систему. Повышенная вибрация

якоря чаще всего происходит из-за заводских дефектов. Поэто-

му при повторном осмотре нужно обратить внимание на люфты,

шпильку якоря, убедиться в отсутствии перекоса. После каждо-

го измерения заводят флажок механического указателя, следя

за тем, чтобы он не застревал и не задерживал замыкания

контактов. Флажок должен опрокидываться коромыслом в

начале хода. В то же время он не должен выпадать от сотрясе-

ния. Положение скобы сигнального флажка можно регулиро-

вать. Для этого ослабляют винт, крепящий флажок к замыкаю-

щему стержню, и перемещают его скобу по имеющемуся в нем

пазу.

Для обеспечения селективности с последующими защитами

в условиях прерывистого КЗ или при наличии быстродействую-

щего АПВ имеет значение время возврата рамки, т. е. интервал

между снятием или снижением тока и расцеплением червячной

передачи. Если реле не успеет возвратиться в бестоковую паузу,

то в последующих циклах оно может подействовать неселектив-

но. Время возврата исправного и хорошо отрегулированного

реле не должно превышать 0,5 с. Для реле, предназначенных

защищать конечные элементы сети (двигатель, трансформатор

6/0,4 кВ, распределительную линию), время возврата значения

не имеет.

При наладке и профилактическом восстановлении время

возврата оценивается на глаз одновременно с измерением

коэффициента возврата при сбросе тока толчком до 0,7/

с р

. Сни-

зить время возврата можно путем уменьшения глубины заце-

пления или увеличением натяжения возвратной пружины. Так

как при этом может повыситься ток срабатывания,

то

следует

его повторно измерить и в случае необходимости подрегулиро-

вать. Медленный, вялый возврат может быть следствием загряз-

нения, коррозии опорных узлов рамки или червячной передачи.

Для точного измерения времени возврата необходима установ-

ка специального контакта на нижнем упоре сектора.

Проверку коммутационной способности контактов усиленной

мощности производят расчетным вторичным током КЗ. Если при

новом включении ток КЗ неизвестен, проверку производят

Рис.

\Ь.

Схема проверки коммутационной способности контактов реле типов

РТ-85, РТ-95 с помощью устройства У-5052:

RR - реостат 300 Ом; 2 А; РА- амперметр 5 + 10 А; КА - реле типа РТ-85; УАТ -

электромагнит отключения 5 А

током 150 А. Нагрузка на контакты должна быть реальной, т. е.

представлять собой электромагнит отключения, входящий в

данное устройство защиты.

В условиях отключения КЗ ток после дешунтирования может

уменьшиться незначительно, так как мощность, отдаваемая

трансформаторами тока в этом режиме, достаточно велика.

Мощность же испытательного устройства может оказаться

недостаточной, и тогда после дешунтирования ток резко сни-

зится из-за возрастания сопротивления нагрузки. Напомним,

что сопротивление отключающего электромагнита может в 10

раз превышать сопротивление реле. Поэтому для правильной

имитации работы защиты необходимо иметь достаточно мощ-

ное испытательное устройство. Испытательные устройства на

базе трансформаторов ОСО обычно оказываются непригодными.

Рекомендуется использовать нагрузочный блок устройства

УПЗ или У-5052 (рис. в). Здесь нагрузочный трансформатор

служит дросселем, который регулируется плавно-ступенчато в

ограниченных пределах. Вторичная обмотка нагрузочного

трансформатора включается в сеть 220 В последовательно с

испытуемой схемой. К входным зажимам нагрузочного блока

присоединяется реостат 250-300 Ом на ток 2 А, а к измеритель-

ному трансформатору - амперметр. Переключатели секций

устанавливаются в положение 100 или 200 А. Ступенчатая

регулировка осуществляется переключателем предвключен-

ных сопротивлений и переключателями секций при обесточен-

ной схеме. Ток плавно регулируется реостатом. Проходное

сопротивление трансформатора на пределе 100 А изменяется от

0,4 до 2 Ом, а на пределе 200 А - от 0,1 до 1,2 Ом. Для наибольше-

го приближения условий проверки к действительным следует,

предварительно замыкая поочередно временной перемычкой

выводы 3-4 и 3-2 испытуемого реле, отрегулировать приближен-

но заданный перепад токов. Затем ток подается кратковремен-

ным толчком. Перед повторной подачей тока реле должно

остыть. После срабатывания допускается лишь наличие на-

гара на контактах, который следует удалить. Приваривание,

оплавление, выгорание контактов свидетельствуют о их не-

правильной регулировке. В этом случае контакты регулируют

заново, после чего проверку повторяют.

После окончания всех проверок реле осматривают повторно.

Еще раз проверяют затяжку всех винтов и гаек. Оформляют

протокол проверки. Необходимо позаботиться, чтобы реле не

повредилось при транспортировке к месту установки. Диск

заклинивают куском картона, проложенным под полюсы. Рамку

и якорь отсечки подвязывают. Упаковка должна оберегать реле

от ударов и сотрясений.

ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИНДУКЦИОННЫХ РЕЛЕ

Предотвращение ложной работы. Ложная работа токовой

отсечки может произойти из-за сотрясения. Если реле смонтиро-

вано на металлической стенке или дверце ячеек КСО, в прибор-

ном отсеке ячеек КРУ, КРУН , то при работе соседних выключа-

телей оно подвергается сотрясениям. Чтобы не допустить

ложной работы, необходимо придерживаться следующих реко-

мендаций:

после монтажа проверяют жесткость закрепления ячеек;

дверцы ячеек должны быть заперты;

в приборных отсеках ячеек реле устанавливают на резиновых

амортизаторах.

Предотвращение отказов из-за деформации цоколя. Кон-

структивным недостатком реле является недостаточная жест-

кость цоколя. Затягивая чрезмерно крепежные винты при

установке реле, можно изогнуть цоколь, что может привести к

нарушению зацепления или к заклиниванию диска. В связи с

этим противоаварийный циркуляр предписывает обязательное

применение резиновых прокладок между панелью и цоколем

при монтаже реле на щитах или стенках РУ. Этот же циркуляр

предупреждает о недопустимости чрезмерной затяжки крепеж-

ных гаек. Если проверка реле делалась в лаборатории, то после

его установки повторно проверяют работу индукционного эле-

мента.

Рис. 14. Установка упорной шпильки и

штифта для увеличения тока начала

вращения диска:

1 — цоколь реле; 2 — гайка М4; 3 —

упорная шпилька; 4 — ось диска; 5 —

штифт; 6 - диск

SO биткой

гв

7 $

Ч-

го

Рис. 45. Схема намотки катушки реле серии РТ-80 на ток 10 А. Стрелкой показано

направление намотки

Увеличение тока начала вращения диска. Постоянное враще-

ние диска приводит к износу опор. Наиболее интенсивному

износу подвергается шарик подпятника у реле старой серии

ИТ-80. На износостойкость влияет запыленность окружающего

воздуха.

Несложная реконструкция позволяет увеличить ток начала

вращения диска (рис. <4.). В цоколе реле сверлят отверстие и

нарезают резьбу М4 для закрепления шпильки. Шпильку фикси-

руют гайкой. В оси диска также сверлят отверстие, в которое

запрессовывают штифт. Шпильку и штифт изготавливают из

бронзы. Поверхности соприкосновения штифта и шпильки

полируют для уменьшения трения. Регулировку тока начала

вращения диска производят изменением угла встречи и значе-

нием зазора между шпилькой и штифтом. Для этого меняют

изгиб шпильки. В положении полного зацепления зазор между

шпилькой и штифтом должен быть не менее 1,2 мм.

После реконструкции ток начала вращения диска становится

равным около 0,95 тока срабатывания индукционного элемента.

Остальные параметры не изменяются.

Целесообразность такой реконструкции определяется с

учетом местных условий. Если имеет место коррозия, то для ее

предотвращения диск должен вращаться.

Расширение верхнего предела шкалы уставок по току. Рас-

четная уставка по току может оказаться более 10 А. Такая

уставка может быть выполнена, если использовать витки между

двумя отпайками. Для этого конец обмотки отсоединяют от

контактной колодки и изолируют. На его место подсоединяют

один из отпаечных проводов, отсоединенный от штепсельного

мостика.

Нетрудно подсчитать необходимое число витков для задан-

ного тока. Известно, что магнитодвижущая сила (ампер-витки)

срабатывания при данной регулировке является постоянной

величиной. Так, реле типа РТ-80/1. имеет 60 витков. При всех

задействованных витках ток срабатывания равен 4 А. Следова-

тельно, на любой уставке магнитодвижущая сила составляет

240 А, а число витков

Найдя затем число витков между различными отпайками, мы

можем определить токи срабатывания для всех вариантов вклю-

чения промежуточных витков. В качестве примера это сделано

для реле типа РТ-81/1 (рис. 15).

Длительно допустимый ток при любых пересоединениях

остается равным указанному на щитке. СЮ»