Контрольные вопросы и задания

1. Объяснить принцип действия реле РТ-80. Чем обеспечиваются вращающий и тормозные моменты реле? Почему реле РТ-80 имеет ограниченно зависимую временную характеристику? Что такое инерционный выбег реле? За счет чего обеспечивается малое время инерционного выбега реле РТ-80? Какие преимущества дало сочетание электромагнитного и индукционного принципа?

2. Какие шкалы уставок имеют реле РТ и как они регулируются? Объяснить очередность переключения уставки тока I_у для предотвращения разрыва цепи трансформатора тока. Как регулируется ток срабатывания отсечки? По какой части временной характеристики ведется отсчет уставки выдержки времени? Как регулируется уставка? Какие значения коэффициента возврата допускаются для индукционного элемента?

3. Почему в схемах защит с реле РТ-80 не требуется промежуточных и сигнальных реле?

4. Объясните устройство контактной системы реле РТ-81 и РТ-85, объясните работу переключающего контакта. Какие токи может размыкать усиленный контакт реле РТ-85?

5. Как настроить реле РТ-81/1, чтобы при I_у = 6 А оно срабатывало без выдержки времени при токе в обмотке реле I_р = 24 А? Как нужно установить винт отсечки, если последняя не используется?

6. Каким образом подбирается требуемая временная характеристика на реле по контрольной точке?

7. Каким образом регулировка отдельных уставок влияет на другие показатели реле? Как изменяется ток срабатывания отсечки, если при неизменном k_отс ток уставки реле I_у увеличить с 4 до 6 А? Как изменится время срабатывания реле при этом?

8. Сравните реле РТ-80 с электромагнитными реле тока по основным показателям: потреблению, точности работы, значениям коэффициента возврата, пределам и способам регулирования уставок тока, мощности контактов реле.

9. Перечислите особенности реле серии РТ-90.

Работа 20. Вторичные реле прямого действия

Содержание работы

1. Изучить устройство реле тока РТМ и РТВ с механическим реле времени.

2. Проверить шкалу токов срабатывания реле РТВ.

3. Снять временные характеристики реле РТВ при различных уставках выдержек времени.

4. Отрегулировать реле на заданную характеристику.

Общие сведения

Реле прямого действия, непосредственно воздействующие на приводы выключателя, встраивают от двух до четырех штук и более в приводы многих типов и выполняют с выдержкой времени или без нее.

Реле максимального тока с механической выдержкой времени РТВ, выполненное на электромагнитной системе соленоидного типа (рис. 7.16), обладает ограниченно зависимой временной характеристикой.

Рис. 7.16. Встроенное реле типа РТВ: 1 – обмотка; 2 – ударник; 3 – неподвижный полюс (стоп); 4 – отключаю­щий валик; 5 – рычаг отключающего валика; 6 – поворотный переключа­тель отпаек; 7 – стопорное кольцо; 8 – спиральная пружина; 9 – тяга связи часового механизма и сердечника; 10 – установочный винт для изменения выдержки времени; 11 – пластина; 12 – рычаг; 13 – часовой механизм; 14 – корпус часового механизма; 15 – сердечник

При появлении в катушке реле достаточной силы якорь притягивается к неподвижному полюсу. Усилие через пружину как жесткую связь передается на ударник и толкает его вверх. Движению ударника препятствует часовой механизм, с которым он связан при помощи тяги. Скорость движения определяется силой тока в реле, что обусловливает зависимую часть харак­теристики (рис. 7.17).

Рис. 7.17. Характеристики времени срабатывания реле типа РТВ при разных уставках по времени

По истечении выдержки времени ударник освобождается и, ударяя по рычагу отключающего валика, освобождает механизм выключателя.

Начиная с токов, примерно 3-кратных току срабатывания, развивается усилие, достаточное для сжатия пружины, благодаря чему сердечник втягивается мгновенно. В этом случае скорость движения ударника определяется свойствами пружины и тормозным действием механизма и не зависит от силы тока в. реле, что обеспечивает независимую часть характеристики.

Уставку тока срабатывания I_у регулируют изменением числа витков обмотки реле при помощи штепсельного или поворотного переключателя (для исследуемых реле в пределах 5…10 А или 5…15 А). При необходимости большие уставки получают путем подбора наружных ответвлений с числом ω_уст = ω_расч. При этом

где F_м.с.р – магнитодвижущая сила срабатывания реле.

По техническим данным для реле РТВ F_м.с.р = 1500 А, для РТМ F_м.с.р = 1350 А.

Уставку выдержки времени регулируют при помощи установочного винта на часовом механизме.

Реле РТВ имеют большое потребление (20…50 В·А) и значительные погрешности по току (±10 %) и выдержкам времени (±0,3…0,5 с в независимой части).

Коэффициент возврата реле зависит от времени действия реле. В расчетах учитывается коэффициент возврата в конце сцепления с часовым механизмом: 0,5 при максимальной уставке выдержки времени, 0,7…0,8 при минимальной.

Варианты исполнения. Реле РТВ отличаются пределами уставок и временными характеристиками.

Реле РТВ, встраиваемые в приводы ППМ-10 и в приводы выключателей ВМП-10П, имеют пределы регулирования уставок тока 5…10 (через 1 А), 11…20 (через 2 А) и 20…35 А.

Реле привода ПП-61 и ПП-67 имеют три модификации: PTB-I и PTB-IV с уставками 5; 6; 7,5 и 10 А; реле РТВ-II и РТВ-V-10; 12,5; 15; 17.5А; реле РТВ-III и PTB-VI – 20, 25, 30 и 35 А. При этом в отличие от описанных временные характеристики реле PTB-I, РТВ-II и РТВ-III имеют независимую часть при кратности тока в реле 1,6…1,8 и более.

Реле максимального тока мгновенного действия РТМ не имеет часового механизма и отличается от РТВ широкой шкалой уставок токов срабатывания (до 150 А). Есть конструкции реле мгновенного действия, у которых ток срабатывания регулируется плавно изменением начального расстояния от сердечника до неподвижного полюса.

Благодаря простоте схем защит с реле РТМ и РТВ прямого действия, эти реле находят применение для защит в системах сельскою электроснабжения.

Электромагнитные соленоидные приводы ПС-10, ГГС-30 не имеют встроенных катушек-реле. Для выполнения защиты с питанием оперативных цепей непосредственно от трансформаторов тока применяют специальную приставку к приводу,

Кроме указанных ранее, используют реле минимального напряжения мгновенного действия РНМ и с выдержкой времени РНВ.

Испытания реле. При испытаниях реле типа РТВ проверяют шкалу токов срабатывания и снимают временные характеристики, которые могут значительно отличаться даже для реле одного типа.

Особенностью реле РТВ, которую необходимо учитывать при испытаниях, является сильная зависимость его сопротивления от положения сердечника внутри катушки и от протекающего тока. По этой причине питание реле РТВ в схеме испытаний (рис. 7.18) осуществляется от вторичной обмотки трансформатора тока, значение вторичного тока которого мало изменяется с измененным вторичной нагрузки. При этом значение первичного тока следует поддерживать постоянным. Вторичные обмотки трансформаторов тока включены параллельно для снижения коэффициента трансформации.

Рис 7.18. Схема испытаний реле РТВ: Р – рубильник питания стенда; К – контактор; ЛТТ – многопредельный лабораторный трансформатор тока; ТТ – высоковольтный трансформатор тока с двумя сердечниками; РТВ – токовое реле с механической выдержкой времени, встроенное в привод выключателя; 1ВК, 3ВК – замыкающие вспомогательные контакты привода выключателя (разомкнутые при положении «Отключено» и замыкающиеся при включении); 2ВК – размыкающие вспомогательные контакты привода включателя (размыкающиеся при положении «Включено»); ЛЗ, ЛК – зеленая и красная лампы сигнализации положений «Отключено» и «Включено»

Ток срабатывания реле определяют при плавном увеличении тока в реле. Измеряют наибольшее значение, при котором сердечник освобождает защелку привода.

Ток возврата определяют при плавном снижении тока в реле в конце хода зацепления с часовым механизмом.

Время срабатывания защиты с реле РТВ измеряют с момента подачи тока в обмотку до момента размыкания контактов выключателя, к которым непосредственно и присоединяют цепь питания секундомера. В ла­бораторной схеме используют вспомогательные контакты привода, размыкающие в положении «Отключено» цепь катушки контактора, который выполняет роль выключателя. В зависимости от имеющейся аппаратуры вместо контактов К контактора могут быть использованы главные контакты выключателя, управляемого приводом с реле РТВ, что наиболее соответствует ре­альным условиям, или непосредственно вспомогательные контакты привода, размыкающиеся в положении «Отключено» (например, 3 ВК и 4 ВК), что вносит незначительную ошибку.

Указания к выполнению работы

1. Изучить устройство реле прямого действия типа РТВ, способы регулировки токов срабатывания и выдержек времени.

2. Проверить шкалу уставок тока срабатывания. Поочередно изменяя уставки реле переключателем отпаек, замерить ток срабатывания на первых нескольких уставках и определить разброс токов срабатывания по трем замерам. Для ускорения опыта уставку выдержки времени следует принять минимальной. Сделать выводы о точности работы реле.

3. Снять временные характеристики реле РТВ – зависимости времени срабатывания от тока в реле.

Рекомендуется снять три характеристики для уставок выдержки времени минимальной, максимальной и расчетной при различных значениях устав­ки тока.

Ток в реле изменять в пределах от 1,5 до 4…5-кратпого тока уставки.

Порядок проведения опыта следующий. Установить требуемое значение тока в реле при опущенном якоре (заклинить). Затем отключить рубильник и после возвращения подвижной системы в исходное положение снова подать питание. Необходимо помнить, что время срабатывания реле при малых кратностях тока в несколько раз превышает уставку выдержки времени и составляет 8…25 с.

По результатам опыта построить три характеристики в одинаковом масштабе и в двух видах координат:

Обратить внимание на кратности тока, с которых начинаются независимые части характеристик. Полученные характеристики сравнить с типовыми, показанными на рис. 7.17.

4. Подобрать уставку выдержки времени и отрегулировать реле на заданную характеристику по одной контрольной точке.

Подобрать t_y и настроить реле таким образом, чтобы при заданном токе в реле I_р время срабатывания защиты составляло t_с.зад в соответствии с индивидуальным заданием для каждой бригады

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите типы реле прямого действия, встраиваемые непосредственно в приводы к выключателям.

2. В какие приводы встраиваются реле прямого действия?

3. Почему реле РТВ обладает ограниченно зависимой временной характеристикой? Поясните принцип действия и отличия в работе механической части реле при малых и больших кратностях тока.

4. Поясните, почему коэффициент возврата реле РТВ зависит от силы и длительности протекания тока по его катушке. Назовите значение k_B для практических расчетов при минимальной и максимальной уставках выдержек времени.

5. Чем и в каких пределах регулируются токи срабатывания реле РТМ и РТВ различных исполнений?

6. Определите необходимое исполнение катушек реле РТВ и РТМ для следующих токов срабатывания I_{с.р.расч}: 17, 32, 50, 120 А.

7. Какой разброс в токах срабатывания имеют реле РТВ и РТМ и как это отражается на выборе тока срабатывания защиты?

8. Перечислите недостатки реле прямого действия.

9. Сравните между собой временные характеристики, пределы регулирования уставок, точность работы, потребление, коэффициенты возврата для реле РТВ и РТ-80.