ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

ДЗТ-21 и ДЗТ-23 - дифференциально-токовая защита

ДЗТ-21 и ДЗТ-23 - дифференциально-токовая защита

Технические характеристики ДЗТ-21 и ДЗТ-23
Назначение и область применения
Принцип действия и устройство защиты типа ДЗТ-20
Выбор уставок и схемы включения защиты
Наладка защиты
     Внешний осмотр
     Внутренний осмотр
     Проверка модуля питания и управления
     Проверка дифференциальных модулей МРЗД и приставок дополни тельного торможения
     Измерение и испытание изоляции в полной схеме
     Комплексная проверка защиты
     Проверка взаимодействия элементов защиты и защиты с другими устройствами
     Проверка защиты рабочим током
     Подготовка защиты к включению

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ТИПА ДЗТ-20

Отстройка защиты ДЗТ-20 от бросков тока намагничивания. Бросок тока намагничивания возникает в трансформаторе при включении его под напряжением или при восстановлении напряжения при отключении внешнего КЗ. В защите ДЗТ-20 принцип отстройки от броска тока намагничивания основан на одновременном использовании двух характерных свойств этого тока — наличия в нем в течение каждого периода значительных бестоковых пауз и второй гармонической слагающей. По наличию этих признаков и осуществляется блокирование защиты от броска тока намагничивания в защите ДЗТ-20.

На рис. 1 показаны типичные осциллограммы изменения токов намагничивания iА , iВ , iС втрех фазах трансформатора при подключении его к источнику симметричного напряжения (для упрощения осциллограмма напряжения приведена только для одной фазы А).

Бросок тока намагничивания однофазного трансформатора представляет ряд одно полярных (апериодических) импульсов, аналогичных кривым токов iВ и iС , приведенным на рис. 1. Многочисленными опытами и теоретическими исследованиями установлено, что амплитуда апериодического броска тока намагничивания может достигать 6—8-кратных значений по отношению к номинальному току трансформатора. Исследования показали, что при однополярных бросках тока намагничивания длительность пауз между импульсами тока не может быть меньше 6,6 мс. Это свойство апериодического броска использовано в ДЗТ-20 для





Рис. I. Осциллограммы фазных токов и напряжения фазы А при включении трех фазного трансформатора на холостой ход

блокирования защиты при наличии в кривой тока пауз длительностью более 4,5-5мс. Такая длительность принята в этих реле в качестве уставки времяимпульсного блокирования для отстройки от апериодического броска тока на намагничивание. Однако апериодический бросок характерен только для однофазного трансформатора.

Трехфазная группа однофазных трансформаторов имеет обмотки, соединенные в треугольник, и токи отдельных фаз такой трансформаторной группы оказывают взаимное влияние. В трехфазных трансформаторах дополнительно имеет место взаимное магнитное влияние фаз друг на друга. Поэтому бросок тока намагничивания в каждой фазе трехфазного трансформатора образуется под взаимным воздействием токов всех трех фаз и может отличаться от описанного выше броска намагничивания однофазного трансформатора.

В трехфазном трансформаторе и группе из трех однофазных трансформаторов возможны условия, когда апериодические составляющие токов каждой из двух фаз примерно равны (iВ , iС на рис. 1) и бросок тока намагничивания третьей фазы (iА на рис. 1) не содержит апериодической составляющей. Это так называемый периодический или разнополярный бросок тока намагничивания. Для образования разнополярного тока в реле дифференциальной защиты условия создаются также из-за соединения вторичных обмоток трансформаторов тока в треугольник, когда по обмотке реле протекает разность фазных токов.

Амплитуда импульсов тока при периодическом (разнополярном) броске хотя и меньше, чем при апериодическом, но может достигать двукратных значений по отношению к номинальному току. Ширина пауз между импульсами при периодическом броске тока намагничивания меньше, чем при апериодическом броске, и может составить 4 мс, поэтому блокирование защиты при периодическом броске тока намагничивания не может быть осуществлено времяимпульсным методом. Это обусловлено тем, что снижение уставки блокирования до требуемых 2,5—3 мс вызывает трудности по созданию элементов с более высокой стабильностью, и, что не менее важно, при таких уставках не удается избежать замедления защиты в переходном режиме КЗ в трансформаторе, в особенности при насыщении трансформаторов тока. Поэтому для блокирования защиты при периодическом броске тока намагничивания использовано другое свойство защиты.

Анализ гармонического состава кривых бросков токов намагничивания показал, что в них кроме рассмотренных пауз содержится значительная доля второй гармоники. Исследования [4] показали, что при периодическом броске тока намагничивания вторая гармоника составляет не менее 40% тока первой гармоники. Это свойство использовано в защите ДЗТ-20 для блокирования ее при периодическом броске тока намагничивания. В апериодическом броске тока намагничивания вторая гармоническая также есть, но ее относительное содержание значительно меньше, чем при периодическом, и может составлять примерно 15% первой гармоники. Использование этого относительно небольшого значения для блокирования защиты при апериодическом броске тока намагничивания возможно, но связано с трудностью создания фильтра с более высокой добротностью, а также приводит к замедлению защиты при отключении внутренних КЗ, особенно с большой кратностью тока, что является нежелательным. Поэтому в защите ДЗТ-20 применен комбинированный времяимпульсный метод блокирования защиты при появлении в кривой тока пауз заданной длительности в сочетании с торможением от второй гармоники дифференциального тока. Благодаря такому сочетанию обеспечиваются высокие чувствительность и быстродействие защиты.

Коррекция погрешностей трансформаторов тока. Принцип действия защиты ДЗТ-20 обеспечивает блокировку защиты, как описано выше, если трансформаторы тока точно воспроизводят первичный ток, в том числе и при броске тока намагничивания трансформатора. В действительности же при насыщении трансформаторов тока условия трансформации апериодической составляющей существенно ухудшаются. При этом во вторичном токе трансформаторов тока появляются отрицательные полуволны, а бестоковые паузы практически исчезают. Ориентировочная форма такого "трансформированного" апериодического тока показана на рис. 2. Относительное содержание второй гармоники в "трансформированном" апериодическом токе больше, чем в первичном токе включения.

Для обеспечения правильной работы защиты необходима корректировка формы кривой вторичного тока трансформаторов тока в режиме их насыщения. Отстройка ДЗТ-20 от "трансформированных" токов включения достигается восстановлением бестоковых пауз с помощью корректирующего звена. Корректирующее звено выполнено по схеме, состоящей из трансреактора, вторичная обмотка которого нагружена на активное сопротивление. При этом обеспечивается правильная передача пауз в режиме как о дно полярного тока включения, так и разнополярного периодического [7].

Корректирующее звено повышает надежность работы защиты при КЗ с большими кратностями токов, особенно при наличии периодической составляющей, когда трансформаторы тока насыщаются и в их вторичном токе появляются паузы, длительность которых в течение некоторого времени может превышать 4,5—5 мс. В этом режиме корректирующее звено способствует уменьшению длительности пауз на своем выходе, благодаря чему обеспечивается правильная работа времяимпульсной схемы защиты при погрешности трансформаторов тока более 10%.

Ориентировочные кривые токов на входе рабочей цепи и на выходе корректирующего звена для периодического разно полярного, апериодического однополярного и апериодического "трансформированного" бросков тока намагничивания показаны на рис. 3 и 9. На рис. 9 апериодическому однополярному броску тока намагничивания соответствует первый период, а со второго периода апериодический бросок тока намагничивания "трансформированный", разнополярный.

 

Рис. 2. Трансформация броска тока намагничивания трансформатором тока:

а - первичный ток трансформатора тока iП ; б - вторичный ток трансформатора тока iВ





Рис. 3. Осциллограммы тока на входе рабочей цепи Iд (a) и на выходе корректирующего звена dIд / dt (б) при периодическом разнополярном броске тока намагничивания





Рис. 4. Осциллограммы тока на входе рабочей цепи Iд (а) и на выходе корректирующего звена dIд / dt (б) при апериодической составляющей Iап в токе КЗ и ненасыщенных трансформаторах тока
Рис. 5. Осциллограммы первичного iп и вторичного iВ токов (а) в индукции В (б) в трансформаторе тока с ПХН в режиме глубокого насыщения



Ориентировочные кривые токов на входе рабочей цепи и на выходе корректирующего звена при протекании тока КЗ с периодической составляющей при ненасыщенных и насыщенных трансформаторах тока даны на рис. 4 и 10.

На рис, 5 показаны кривые приведенных первичного и вторичного токов и индукции в трансформаторе тока в режиме глубокого насыщения при переходном процессе. Для качественной оценки принята прямоугольная характеристика намагничивания (ПХН) трансформатора тока [6]. Из рис. 5 видно, что вторичный ток IВ будет отсутствовать (появятся паузы tп) при достижении индукцией В индукции насыщения. Паузы будут повторяться до тех пор, пока кривая iп не станет симметричной относительно оси времени.

Для обеспечения достаточного быстродействия защиты в целом необходимо, чтобы в переходных режимах была обеспечена работа чувствительного измерительного органа при токах, меньших двухкратного тока срабатывания отсечки, при котором обеспечивается быстродействие последней [8]. Для этого трансформаторы тока защиты целесообразно рассчитывать по кривым предельных кратностей для удвоенного тока срабатывания отсечки. Время срабатывания отсечки при двойной кратности тока на входе защиты находится в пределах 20-25 мс и с ростом кратности тока равномерно уменьшается. Поскольку время срабатывания времяимпульсной схемы больше периода промышленной частоты, введение дифференциальной отсечки уменьшает вероятность замедления защиты в целом, т. е. приводит к повышению ее быстродействия.

Торможение от второй гармоники, используемое в основном для отстройки от периодических бросков тока намагничивания, также создает возможность замедления срабатывания защиты в переходном режиме при насыщении трансформаторов тока.

По экспериментальным данным [9] максимальное время срабатывания защиты при больших кратностях токов КЗ в защищаемой зоне составляет не более 66 мс (разность между временем срабатывания в данном режиме и минимальным временем срабатывания защиты равна 33 мс) при номинальной нагрузке трансформаторов тока. При снижении нагрузки трансформаторов тока время замедления защиты снижается. В реальных условиях нагрузка трансформаторов тока высокого напряжения, как правило, находится в пределах 0,3—0,7 номинальной.

В реальных условиях время срабатывания защиты зависит от вида КЗ. При всех многофазных КЗ возникновение условий, вызывающих одновременное замедление реле нескольких фаз защиты, практически невозможно, поэтому при этих видах КЗ защита срабатывает без замедления. Наиболее частым видом КЗ является однофазное короткое замыкание (90% общего числа повреждений). В этом случае замедление срабатывания маловероятно при питании места повреждения с нескольких сторон. При писании только с одной стороны возможно замедление срабатывания защиты, однако вероятность возникновения замедления согласно статистическим данным [9] составляет менее 10%.





Рис, 6. Структурная схема защиты



Отстройка от внешних коротких замыканий. Аналогично дифференциальным защитам с торможением на электромагнитных реле (например, типа ДЗТ-11) для отстройки от установившихся, а также переходных токов небаланса используют так называемое "процентное" торможение от токов плеч защиты.

Требование отстройки от небаланса переходного режима внешнего КЗ с помощью "процентного" торможения (в совокупности с другими факторами) является определяющим, поскольку форма тока небаланса переходного режима при определенных условиях может оказаться такой, что времяимпульсный принцип и торможение от второй гармоники будут недостаточными для обеспечения надежной отстройки защиты.

Структурная схема защиты (рис. 6) содержит: рабочую цепь РЦ; цепь торможения от второй гармоники ТЦ1; цепь процентного торможения ТЦ2, на вход которой подаются токи плеч защиты I1 и I2 ; времяимпульсный реагирующий орган РО; дифференциальную отсечку ДО, на вход которой с выхода РЦ подается выпрямленный ток; усилитель У, на входы которого подключаются выходы РО всех трех фаз; выходные реле BP,на которые подается выход У и выходы ДО всех трех фаз; блок питания БП, служащий источником питания РО, У, BP.На входы РЦ и ТЦ1 подается ток дифференциальной цепи защиты IД . На вход РО с выхода рабочей цепи РЦ подается рабочий ток i Р выпрямленный по схеме двухполупериодного выпрямления без сглаживания, а с выходов тормозных цепей ТЦ1 и ТЦ2 — токи смещения iCM1 и iСМ2 , выпрямленные по схеме двухполупериодного выпрямления со сглаживанием и направленные встречно iр .





Рис. 7. Временная диаграмма работы реагирующего органа защиты при однополярном броске тока намагничивания

Рис. 8. Временная диаграмма работы реагирующего органа защиты при синусоидальном токе КЗ в защищаемой зоне



Элементы РЦ, ТЦ1, ТЦ2, ДО и РО входят в модуль реле защиты дифференциальный МРЗД, отдельный для каждой фазы.

Элементы У, BP и БП являются общими для всех трех фаз защиты и входят в модуль питания и управления МПУ.

Орган РО состоит из релейного формирователя прямоугольных импульсов РФ, элемента выдержки времени на возвратВВ и элемента выдержки времени на срабатывание ВС.

В нормальном режиме и режиме внешнего КЗ рабочий ток на входе РО ip будет меньше суммы токов срабатывания РО (сумма тока iР.О и тока смещения iсм =icM1 + iСМ2 ), поэтому сигнал на выходе РФ будет равен нулю.

При ip >=iрo + iCM1 + iСМ2 на входе РО и на выходе РФ появляется единичный сигнал, поступающий на вход ВВ, а это в свою очередь приводит к появлению единичного сигнала на выходе ВВ. При исчезновении единичного сигнала на входе ВВ сигнал на выходе ВВ становится равным нулю только по истечении выдержки времени элемента ВВ на возврат (tB =4,5-5 мс), принятой для исполнения защиты на 50 Гц. Выходной сигналВВ является входным для элемента ВС. Единичный сигнал на выходе ВС появляется при наличии единичного сигнала на входе ВС в течение времени, превышающего уставку элемента ВС на tс. р, равную 21—23,5 мс. Этот сигнал усиливается усилителем У, и защита срабатывает через выходные реле BP.

При однополярном броске намагничивающего тока (рис. 7) длительностью пауз tп на выходе РФ больше выдержки времени tB и на выходе элемента ВВ имеются паузы с периодом следования, равным периоду промышленной частоты. При этом элемент ВС, имеющий установку tс.р больше периода промышленной частоты, не срабатывает и сигнал на его выходе остается нулевым. При синусоидальном токе (рис. 8) длительность пауз на выходе РФ зависит от отношения амплитуды тока iр к заданному уровню срабатывания tс р. Если отношение такое, что tпB ,то на выходе ВВ появляется единичный сигнал, не имеющий пауз. При этом спустя время tс.р на выходе ВС появляется сигнал, что приводит к срабатыванию защиты. Учитывая высокие уровни токов КЗ и то, что минимальный ток срабатывания защиты не более 0,7 номинального, можно считать, что при всех КЗ в защищаемой зоне обеспечивается соблюдение условия tпB . Рисунки 7 и 8 поясняют принцип выполнения защиты, но не учитывают действительные режимы трансформации больших токов трансформаторами тока и наличие в рабочей цепи РЦ корректирующего звена. На рис. 9 дана временная диаграмма работы РО при реальных апериодических бросках тока намагничивания с "трансформированными" отрицательными полуволнами. За базу построения принят рис. 2.

Определяющими для несрабатывания элемента Вср и РО в целом являются в данном режиме большие паузы с tп2>tB ; меньшие паузы c tп1B на режим работы элементов ВВ и ВС, и РО в целом не влияют.

На рис. 10 даны кривые токов на входе рабочей цепи Iд , на выходе корректирующего звена dIд/dt , на входе РО ip и временная диаграмма работы РО при токах КЗ с апериодической составляющей при насыщенных трансформаторах тока. Наличие апериодической составляющей и насыщение трансформаторов тока не препятствуют нормальному срабатыванию РО и защиты в целом.






Рис. 9. Осциллограммы тока на входе рабочей цепи Iд (а), на выходе корректирующего звена dIд/dt (б),на входе реагирующего органа iр (в) и временная диаграмма работы реагирующего органа при апериодическом броске тока намагничивания (г)

 





Рис. 10. Осциллограммы тока на входе рабочей цепи Iд (a),на выходе корректирующего звена dIд/dt(б), на входе реагирующегоdt

органа iр (в) и временная диаграмма работы реагирующего органа при КЗ в защищаемой зоне, наличии в точке КЗ апериодической составляющей и при насыщении трансформаторов тока (г)

 





Рис. 11. Осциллограммы тока на входе рабочей цепи Iд (а), на входе реагирующего органа iр (б) и временная диаграмма работы реагирующего органа при КЗ в защищаемой зоне наличии апериодической составляющей в токе КЗ и насыщении транс форматоров тока при отсутствии корректирующего звена (в)
Для сравнения на рис. 11 даны кривые токов и временная диаграмма работы РО при отсутствии корректирующего звена для режима, аналогичного режиму рис. 10. В этом случае наличие пауз на заданном уровне tп1>tB приводит к блокированию РО и защиты в целом.

 



Устройство защиты. Дифференциальная защита ДЗТ-20 выполнена трехфазной,трехрелейной. Три модуля дифференциальных реле 1МРЗД -ЗМРЗД (рис. 12,13), а также модуль питания и управления МПУ устанавливаются в общей кассете. В зависимости от конкретной схемы и параметров защищаемого трансформатора, автотрансформатора или блока генератор-трансформатор кассета дополняется необходимым числом выравнивающих автотрансформаторов тока и приставок дополнительного торможения, которые устанавливаются на панели защиты отдельно от кассеты.

Принципиальная схема дифференциального модуля МРЗД защиты ДЗТ-20. Схема модуля содержит следующие основные узлы (рис. 12, 13): рабочую цепь РЦ, дифференциальную отсечку ДО, цепь торможения от второй гармоники ТЦ1, цепь процентного торможения ТЦ2 и реагирующий орган РО.

Рабочая цепь состоит из трансреактора TAV,выпрямительного моста на диодахVD1 — VD4,резисторовR8, R9 и конденсатора С5.Трансреактор является согласующим и изолирующим элементом. Ответвления от его первичной обмотки w1 служат для выравнивания токов в плечах защиты в диапазоне от 2,5 до 5 А. Обмотка w2 трансреактора через выпрямительный мост нагружена на резисторы R8 и R9.Сумма сопротивлений цепи дифференциальной отсечки R2 и R5 выбирается на порядок больше суммы сопротивлений R8 и R9,поэтому влиянием этой цепи на процессы в рабочей цепи можно пренебречь.

Конденсатор С5, включенный параллельно обмоткеw2,предназначен для защиты вторичной цепи трансреактора от высокочастотных помех с частотами более 1 кГц. Емкость С5 незначительна и практически не оказывает влияния на характеристики защиты в рабочем диапазоне частот. Подбором обмоточных данных трансреактора и значений сопротивлений резисторов R8, R9,а также R3в цепи ТЦ1 реализуется дифференцирующее корректирующее звено, обеспечивающее восстановление бестоковых пауз в "трансформированном" токе включения. Постоянная времени вторичной цепи трансреактора с учетом ветви намагничивания т равна примерно 0,06 периода промышленной частоты. Такое значение т позволяет увеличить отстройку от "трансформированных" токов включения в 3—5 раз. При этом защита не замедляется при синусоидальных токах КЗ в защищаемой зоне с апериодической составляющей, которая практически полностью поглощается ветвью намагничивания трансреактора за время, равное 0,18 периода промышленной частоты (3,6 мс).

Дифференциальная отсечка ДО выполнена на диодеVD5,резисторах R4, R5,конденсаторахCI, С6 и реле с магнитоуправляемым контактом КА. Диод VD5 препятствует разряду конденсаторов С1 и С6 на рабочую цепь во время пауз в токе. С помощью переключателя SX2, выведенного на лицевую панель модуля 1 МРЗД, может быть получена уставка отсечки 6 Iотв,ном или 9 Iотв,ном.





Рис.12 Принципиальная схема дифференциальной защиты с торможением типа ДЗТ-21. Значении параметров элементов, отмеченных *, подбираются при настройке


Рис.13. Принципиальная схема дифференциальной защиты с торможением типа ДЗТ-23. Значения параметров элементов, отмеченных *, подбираются при настройке

 

Постоянная времени цепи отсечки принята равной около 20 мс. Отсюда можно полагать, что реле КА реагирует на среднее значение напряжения на обмотке w2, пропорциональное току в обмотке w1 трансреактора ТАV. Благодаря этому обеспечивается некоторая отстройка отсечки от однополярных токов включения и переходных токов небаланса.

Цепь торможения от второй гармоники, питающаяся от обмотки трансреактора w3,содержит резистор R3,фильтр второй гармонической составляющей L-C2,выпрямительный мост VD10—VD13,сглаживающий конденсатор С4 и резистор R10.Сопротивление резистора R3 выбрано значительно больше полного сопротивления L- С2 фильтра, поэтому приближенно можно считать приведенную нагрузку вторичной цепи трансреактора практически активной, что используется в выполнении корректирующего звена рабочей цепи. В качестве тормозного сигнала используется выпрямленный ток плеча фильтра, содержащего конденсатор С2. При таком включении и сравнительно низкой добротности фильтра (около 1,8) обеспечивается отстройка от периодического броска намагничивающего тока, имеющего длительность пауз не менее 4,4 мс для исполнения защиты на частоту 50 Гц Чтобы избежать замедления защиты в переходных режимах КЗ в защищаемой зоне из-за появления второй гармонической составляющей во вторичном токе трансформаторов тока, введено ограничение тормозного сигнала на уровне, соответствующем периодическому броску намагничивающего тока с амплитудой 2 Iотв,ном с помощью стабилитроновVD10 и VD11.Наличие третьей и других высших гармоник во вторичном токе трансформаторов тока также увеличивает тормозной сигнал, однако ввиду малости этих гармонических в токах включения они практически не влияют на степень отстройки защиты.

Цепь процентного торможения состоит из промежуточных трансформаторов тока ТА1 и ТА2, выпрямительных мостовVS1 и VS2, диодовVD6 и VD7,стабилитроновVD8 и VD9,сглаживающего конденсатора СЗ и резисторо вR1, R6, R11, R12.Процентное торможение осуществляется от полусуммы модулей токов плеч защиты. Первичные обмотки w1 трансформаторов ТА1 и ТА2 позволяют выравнивать значение токов плеч защиты в диапазоне от 2,5 до 5 А. Токи плеч I1 и I2 (рис. 6) после трансформации и выпрямления суммируются на сопротивлении R1.В схеме тормозной цепи предусмотрены выводы Х2:6а, и Х2:7а, позволяющие подключать одну или две приставки дополнительного торможения.

Ток смещения iCM2 (рис. 6) должен нарастать до значения, близкого к установившемуся, за время, не превышающее 15 мс (практически за время импульса тока включения или за время одной полуволны тока при внешних КЗ), С учетом этого постоянная времени заряда конденсатора СЗ, определяемая в основном его емкостью и сопротивлением R1,принимается равной примерно 2—3 мс. Для обеспечения малой зависимости тормозных характеристик реле от угла сдвига фаз между рабочим и тормозными токами постоянная времени разряда конденсатора СЗ, определяемая его емкостью и сопротивлениями R6, R11, R12 (разряд происходит при закрытом диоде VD6),принимается равной 25-50 мс.



Тормозные характеристики защиты (рис. 14) состоят из горизонтального и наклонного прямолинейных участков, между которыми имеется плавный переход. Для создания горизонтального участка служат стабилитроны VD8 и VD9. Они обеспечивают работу защиты без торможения при токах торможения меньших Iотв,ном или 0,6 Iотв,ном в зависимости от положения переключателя SX3 на лицевой панели модуля МРЗД

Тормозные характеристики построены в осях



где I С.Р — ток срабатывания дифференциального реле; Iотв,ном — номинальный ток ответвления первичной обмоткиTAV; I*торм. вп = Iторм. вп/Iотв.торм, ном n ;

Iторм,в n -ток n-го тормозного плеча; Iотв.торм, ном n — номинальный ток ответвления первичной обмотки w1ТА n-го тормозного плеча защиты.

Коэффициент торможения kторм определяется на прямолинейной части наклонного участка тормозной характеристики из выражения



Регулирование коэффициента торможения производится с помощью переменного резистора R12.Регулировочный шлиц выведен на лицевую плату модуля МРЗД.

При ток срабатывания I С.Р с достаточной для практических целей точностью можно определить из выражения



где I*с,р min- относительный ток срабатывания реле при отсутствии торможения; I *торм.нач — длина горизонтального участка тормозной характеристики (относительный ток начала торможения).

Ток I*торм.нач определяется точкой пересечения горизонтального и наклонного прямолинейного участков характеристики при их продолжении. При регулировании kторм значение I*торм.нач не изменяется.

Схема реагирующего органа ЕА1 приведена на рис. 15. Релейный формирователь прямоугольных импульсов РФ выполнен по схеме усилителя-ограничителя на транзисторе VT1. Регулировка тока срабатывания РФ, а следовательно, и тока срабатывания защиты при отсутствиии торможения Iс,р min производится с помощью резистораR13,подключенного к выводам 17 и 1 ЕА1 (см. рис. 12 и 13). Конденсатор СЗ создает небольшую задержку в срабатывании РФ (около 0,4 мс), что повышает помехоустойчивость реле при появлении высокочастотной помехи. Элемент выдержки времени на возврат ВВ выполнен по мостовой схеме и включает в себя зарядную цепь R5-C1 и пороговый орган, выполненный на транзисторах VT2, VT3 и делителе напряжения R6, R7.

Элемент выдержки времени на срабатывание ВС включает в себя зарядную цепь R12—C2 и пороговый орган, выполненный на транзисторах VT4, VT5 и делителе напряжения R16, R17.

В схеме реагирующего органа элементы выдержки времени выполнены по принципу заряда или разряда RС-цепи. Для получения релейной характеристики реагирующего органа введена положительная обратная связь, действующая на увеличение уставки элемента ВВ. Увеличение tв после срабатывания ЕА1 позволяет улучшить работу реле при токах КЗ с апериодической составляющей. В первом периоде после возникновения КЗ степень насыщения трансформаторов тока значительно меньше, чем во втором, длительность пауз на заданном уровне замера так же меньше. Поэтому реагирующий орган, сработав в первом периоде будет удерживаться в последующих благодаря увеличению уставки по длительности паузы tв. Обратная связь осуществляется путем подключения диода VD7 между выходом ЕА1 и средней точкой делителя R6, R7.В нормальном режиме и режиме внешнего КЗ ток на входе ЕА1 мал, сигналы на выходах элементов РФ, ВВ, ВС равны нулю. При этом транзисторVT1открыт, конденсатор С1 заряжен (заряд проходит по цепям OB- R7 - R5—C1— -13В и ОD — переход эмиттер — коллекторVT5 VD7 - R5 -С1 - - 13 В), транзисторыVT2 и F73 открыты,



конденсатор С2 разряжен, транзисторы VT4 и VT5 открыты. Сигнал на выходе ЕА1 равен нулю. При появлении на входе ЕА1 синусоидального тока, выпрямленного по схеме двухполупериодного выпрямления и превышающего ток срабатывания РФ, транзисторVT1 начинает периодически открываться и закрываться. При закрывании транзистора VT1 конденсатор С1 разряжается через диод VD6 и резистор R4, транзисторы VT2 и VT3 закрываются и конденсатор С2 начинает заряжаться через резистор R12. Сопротивление резистора R12 определяет выдержку времени ВС. При последующем открывании VT1 диод VT6 закрывается и конденсатор С1 заряжается через резистор R5,сопротивление которого определяет выдержку времени ВВ. Если длительность открытого состояния транзистораVT1(длительность пауз) велика, то конденсатор С1 успевает зарядиться до напряжения, равного опорному, транзисторы VT2 и VT3открываются на время, достаточное для полного разряда конденсатора С2 (0,25—0,75 мс), по цепи эмиттер—коллектор транзистора VT3,резистор R11 и диод VD9.При этом транзисторы VT4 и VT5 остаются открытыми и сигнал на выходе ЕА 1 равен нулю. При увеличении тока на входе РФ до значения, превышающего ток срабатывания ЕА1, длительность открытого состояния VT1 уменьшается и конденсатор С1 не успевает зарядиться до напряжения, равного опорному. Транзисторы VT2 и VT3 в этом случае остаются закрытыми и конденсатор С2 заряжается до напряжения, достаточного для выхода транзисторов VT4 и VT5 из насыщения. При этом снижается потенциал выхода ЕА1, диод VD7 закрывается и потенциал средней точки делителя R6, R7также снижается. Это приводит к увеличению времени заряда конденсатора С1 до напряжения, равного опорному (заряд происходит только по цепи OB—R7 - R5-С1- -13 В), т.е.

к увеличению уставки элемента ВВ. Транзистор VT2 не открывается, а транзисторы VT4 и VT5 переходят в режим отсечки. На выходе ЕА1 появляется единичный сигнал, защита срабатывает.

Принципиальная схема питания и управления (МПУ) защиты ДЗТ-21. Схема модуля МПУ ДЗТ-21 (см. рис. 12) содержит следующие основные узлы: блок питания БП, усилитель У и выходные реле BP.

Блок питания представляет собой параметрический стабилизатор на стабилитронах VD4 и VD5 и резисторах R1- R4.Стабилитроны VD1 — VD3 и диодVD6-1 предназначены для компенсации разброса напряжений стабилизации стабилитронов VD4 и VD5 соответственно. Необходимость перемычек, показанных на рис. 12 пунктиром, определяется при заводской регулировке модуля МПУ.

Диод VD6-2 предназначен для защиты полупроводниковых приборов от повреждения при подаче на модуль напряжения питания обратной полярности.Конденсатор С1 служит для исключения влияние на реагирующие органы реле помех, поступающих по цепям питания Номинальные напряжения питания полупроводниковых цепей -13 и +6 В.


рис. 16. Принципиальная схема приставки дополнительного торможения типа ПТ-1



Усилитель выполнен на транзисторах VT1 и VT2.На вход усилителя подаются выходы реагирующих органов трех модулей МРЗД через диоды VD1 — VD3 по схеме ИЛИ.

На выходе усилителя включено герконовое промежуточное реле KL1. Действие дифференциальных отсечек также предусмотрено через это промежуточное реле. Контакт реле KL1.1 находится в цепи обмотки выходного промежуточного реле KL2 типа РП-220. Искрогасящий контур C2-R6 и диодыVD7-1 и VD7-2 служат для улучшения условий коммутации герметизированного контакта реле KL1.1.

В схеме МПУ предусмотрены выход X1:9с, позволяющий подключить последовательно с обмоткой релеKL2,указательное реле РУ-21 и выход X1 :0а, позволяющий подключить при необходимости параллельно катушке релеKL2дополнительное промежуточное реле. Указательные и дополнительное промежуточное реле устанавливаются вне комплекта защиты. При номинальном напряжении питания 220 В должно использоваться реле РУ-21 с номинальным током 0,015 А, а при номинальном напряжении питания 110 В — реле РУ-21 с номинальным током 0,025 А. Потребляемая мощность дополнительного реле должна быть не более 8 Вт. Контактная перемычкаSX,выведенная на лицевую плату, предназначена для снятия напряжения питания с входного промежуточного реле К 1.2.

Принципиальная схема модуля питания и управления МПУ защиты ДЗТ-23. Схема модуля МПУ ДЭТ-23 (см. рис. 13) содержит следующие основные узлы: блок питания БП, усилитель У и выходные реле BP. Блок БП аналогичен БП МПУ ДЗТ-21.

Усилитель выполнен на транзисторахVT1 - VT3.На входеVT1 - VT3 через диодыVD1 — VD3соответственно подаются выходы реагирующих органов модулей МРЗД каждой фазы.

На выходах усилителя включены герконовые промежуточные реле KL1 ~ KL3.Действие дифференциальных отсечек фаз предусмотрено также через эти промежуточные реле. Контакты реле KL1.1, KL2.1, KL3.1 через диодыVD8-1, VD8-2, VD9-1соответственно воздействуют на выходное промежуточное реле К 1.4 типа РП-220.



Рис. 17. Принципиальная схема автотрансформаторов тока типов АТ-31 и АТ-32

 

 

Типоисполиение

TL

 

Обозначение

обмотки

АТ-Э1УЗ;

AT-31T3

АТ-32УЗ;

AT-32T3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число

Марка

Число

Марка

 

витков

провода

витков

провода

wl

66

ПСД-1,5

16

ПСД-1,9

 

 

(ГОСТ 7019-80)

 

(ГОСТ 7019-80)

w2

6

 

4

 

w3

6

 

5

 

w4

6

 

7

 

w5

30

 

9

 

w6

36

ПЭВ2-1.0

11

 

 

 

(ГОСТ 7262-78)

 

 

w7

54

 

14

 

w8

72

 

19

 

w9

96

ПЭВ2-0,63

7

 

 

 

(ГОСТ 7262 78)

 

 

w10

114

 

8

 

Искрогасящие контуры R6-C2, R7-C3, R8-C4 и диодыVD7-1иVD7-2 служат для улучшения коммутации герметизированных контактов В схеме МПУ предусмотрены вывод X1:9с, позволяющий соединить последовательно с обмоткой KL4 указательное реле РУ-21, и выводы X1:0а, Х1:4в, Х1:5в для подключения внешних промежуточных реле с потребляемой мощностью не более 8 Вт.

Переключатель SX позволяет снимать напряжение питания с выходных цепей защиты.

Принципиальная схема приставки дополнительного торможения ПТ-1 выполнена трехфазной (рис. 16) и состоит из трех промежуточных трансформаторов тока ТА1-ТАЗ с выпрямительными мостамиVS1 — VS3на выходе каждого из них. Параметры ТА1-ТАЗ приняты такими же, как и у промежуточных трансформаторов тока тормозных цепей модулей МРЗД. ВыходыVS1 VS3подключают к выводам Х2 -6а и Х2 -7а соответствующих модулей МРЗД

Принципиальная схема автотрансформаторов тока типов АТ-31, АТ-32 дана на рис. 17. Автотрансформаторы тока выполнены однофазными и в схеме защиты соединяются в "звезду". На П-образном сердечнике намотано 10 обмотокw1-w10,которые используются в различных сочетаниях в качестве первичных и вторичных в зависимости от конкретной схемы защиты и параметров защищаемого оборудования (см. табл. 5 и 6).

Параметры обмотокw1-w10 различны у АТ-31 и АТ-32 и указаны на рис. 17. Сечение стали 20x40мм2.

 

Тэги: наладка , ДЗТ
28 Июнь, 2013              52932              ]]>Печать]]>
1 / 5 ( Отлично )

Последние комментарии : 1

Юджин             Добавлен: 1 Апрель, 2018 19:28       Ответить
Не отображается схема включения цепей переменного тока защиты, выравнивающих автотрансформаторов и приставок дополнительного торможения

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)


Вверх страницы