1. Реле направления мощности: электромеханическое и электронное исполнения.

Реле направления мощности является измерительным органомс двумя воздействующими величинами, сравниваемыми по фазе. Реле выполняется на основе четырёхполюсной системы и является индукционнымоднофазным с цилиндрическим ротором. Конструктивно реле имеет замкнутыймагнитопровод с четырьмя выступающими внутрь полюсами.В центре между полюсами установлен стальной цилиндрический сердечник, уменьшающий магнитное сопротивление межполюсного пространства. На стальной сердечник надет алюминиевый цилиндрический вращающийся ротор, на оси которого закреплены подвижные контакты. Противодействующий момент создаётся спиральной пружиной. На магнитопроводнадеты четыре последовательно соединённые обмотки напряжения и двепоследовательно соединённые токовые обмотки, размещённые на полюсах;одна из них подключается к ТТ и обтекается вторичным током Iр, а вторая –к ТН и обтекается током, пропорциональным напряжению Uр на зажимахобмотки (см. рис. 6.9).

Рис. 6.9. Индукционное реле направления мощности:

1 – неподвижный магнитопровод; 2 – токовая обмотка; 5 – обмотка напряжений;3, 4, 6, 9 – полюсы магнитопровода; 7 – цилиндрический сердечник;8 – алюминиевый ротор; 9 – ось

Каждый из токов создает магнитный поток. Поскольку один из магнитных потоков пропорционален току Iр, а второй – напряжению Uр, товращающий момент, возникающий на подвижной части реле, оказываетсяпропорциональным величине мощности на зажимах реле, а его направление (знак) зависит от направления этой мощности.Токи в обмотках напряжения и тока создают два взаимно перпендикулярных (в пространстве) магнитных потока Фн и Фт, которые наводятв алюминиевом роторе вихревые токи. Взаимодействие этих потоков с наведёнными вихревыми токами создаёт вращающий момент ротора:

Мв = к ·Фн ·Фт · sinjр ,

Реле направления мощности (РНМ) применяются в различных устройствах релейной защиты для определения знака мощности при КЗ.РНМ обычно включается через измерительные трансформаторы.

Индукционные реле обладают рядом принципиальных недостатков, таких,как наличие самохода и вибрации контактных систем, низкая механическая устойчивость.

2. Максимальная токовая защита с блокировкой минимального напряжения.

Защита от внешних КЗ. Для повышения чувствительности.МТЗ (рис. 9.1) не всегда удовлетворяет условиям чувствительности, поэтому данную защиту применяют для повышения чувствительности к токам КЗ. В этом виде защит применяют т. н. пусковые органыпо напряжению на сторонах низшего напряжения (реле КV1, KV, ZV2 нарис. 9.2). Необходимым условием срабатывания МТЗ является одновременное замыкание контактов токового реле и пускового органа по напряжению.

В случае двухфазногоКЗ схема работает следующим образом. Приаварийном режиме на выходе ZV2 появляется напряжение обратной последовательности, реле KV2 срабатывает, размыкая свой контакт. Это приводит к обесточиванию реле KV1, его контакт KV1 в цепи реле KL замыкается, и оно срабатывает (замыкается контакт KL1 в цепи реле времениКТ). Если при этом сработали и реле тока КА1 или КА2, то реле КТ сработает и подаст сигнал на отключение выключателей Q1 и Q2.

В случае трёхфазногоКЗ напряжение обратной последовательностиотсутствует и реле KV2 не срабатывает. Но при таком виде КЗ снижаетсянапряжение на шинах и срабатывает реле минимального напряжения KV1(замыкается его контакт KV1) и (если замкнулись контакты КА1.1 и КА2.2реле КА1 и реле КА2) сработают реле KL и КТ, подавая сигнал на отключение выключателей Q1 и Q2.

2. Фильтры симметричных составляющих тока

Для выделения из полных фазных токов и напряжений прямой, обратной и нулевой составляющих используются фильтры симметричных составляющих (прямой, обратной и нулевой).

Рис. 3.4. Защита с фильтром симметричных составляющих

Через фильтр ZА симметричных составляющих тока подключают реле КАк трансформаторам тока. Ток в реле IР можно выразить через токи фаз илисоставляющие прямой (I1), обратной (I2) и нулевой (I0) последовательностей:

Ip = Ka · Ia + Kb · Ib + KcIc = K1I1+ K2I2 + K0I3,

где Ка, Кb, Кc, К1, К2, К0 – коэффициенты пропорциональности, зависящиеот свойств фильтра ZА.

Фильтры симметричных составляющих выполняются соединениемспециальным образом элементов с активными и реактивными сопротивлениями. Широкое распространение получили фильтры токов и напряженийнулевой последовательности, выполненные на трансформаторах тока и напряжения. Однако такой фильтр получил небольшое распространение из-за значительного тока небаланса, протекающего через реле в нормальномрежиме.