Диф реле принцип работы: предназначение, область применения и конструктивные особенности

предназначение, область применения и конструктивные особенности

Устройства защитного отключения – коротко УЗО, дифференциальные реле и дифференциальные автоматы – это по сути одни и те же устройства, незначительно отличающиеся друг от друга по принципу срабатывания и конструктивному наполнению.

Под дифференциальным реле понимается прибор, предназначенный для защиты людей от поражения электротоком при непосредственном прикосновении к какой-либо токоведущей поверхности. Это может быть неизолированный провод, электрический аппарат, корпус которого попал под напряжение и даже влажная древесина.

Устройства, способные защитить от пожаров на оборудовании с поврежденной изоляцией и неисправной электропроводкой в среде специалистов-электриков называются дифреле, цена на которые может разниться в зависимости от типа прибора. Но, так или иначе, УЗО размыкают цепь при возникновении в проводке дисбаланса тока в результате его утечки и останавливают подачу электроэнергии за 10-20 миллисекунд – такова инерция устройства.

 

Промышленность выпускает дифреле двух разновидностей:

1.Тип АС. Такие реле призваны реагировать на утечку синусоидальных – переменных токов.

2.Тип А. Предназначены для установки в тех электроцепях, которые питают оборудование, имеющее в своем составе выпрямители либо тиристоры. То есть там, где в случае пробоя изоляции возникает утечка как постоянного, так и переменного тока. Указание об установке именно таких реле встречается в инструкциях по эксплуатации некоторых бытовых приборов.

 

Чем дифреле отличается от дифавтомата

Дифреле или УЗО с дифференциальным автоматом имеет некое сходство, особенно внешнее, но вот принцип действия этих приборов существенно разнится. Дифференциальное реле предполагает проведение моментального векторного анализа тока в отношении фаза – 0. Если сумма векторов отлична от нуля, то механизм получает сигнал на размыкание цепи, то есть реагирует на утечку электротока. Дифавтомат же реагирует на так называемые сверхтоки, возникающие при перегрузке и коротком замыкании, хотя некоторые из этих приборов реагируют и на утекание тока в землю, выполняя функции автомата и реле одновременно.

 

Поскольку дифреле и дифавтомат невероятно схожи, отличить их дилетанту-электромонтеру достаточно сложно – необходимо знать маркировку. Да и установку приборов, способных защищать от возгораний и как следствие, обеспечивать безопасность жизни и здоровья, лучше доверять квалифицированным мастерам. Данные агрегаты монтируются после вводного счетчика в электрощите на закрепленной DIN-рейке. При напряжении 220В они имеют две клеммы на входе и две на выходе. На промышленных предприятиях и в местах, где предусмотрено напряжение в 380В, на входе и выходе устанавливается по четыре клеммы. 

Дифференциальное реле д-4

Реле Д-4 служит для защиты от токов короткого замыкания силовой и вспомогательной цепей электровоза в тяго­вом режиме.

Блокировочные контакты реле, защищающего силовую цепь, включены в цепь удерживающей катушки быстродействующего вы­ключателя БВП-ЗА; блокировочные контакты реле, защищающие вспомогательную цепь, включены в цепь катушки электромагнитно­го контактора КВЦ-2А.

Основные технические данные реле:

Ток уставки (небаланса) при одном витке в рамке магнитопровода и номинальном напряжении на катушке с добавочным резистором сопротивле­нием 300 Ом	100 А
Собственное время срабатывания при скорости на­растания тока свыше 105 А/с	0,0065 с
Номинальное напряжение включающей катушки блокировочных контактов	50 В
Ток блокировочных контактов	5 А
Сопротивление катушки при 20°С	6,7-7,2 Ом
Наибольшая продолжительность включения низко­вольтной катушки (без добавочного резистора)	60с
Напряжение восстановления реле при подаче его непосредственно на катушку (без добавочного резистора)	30 В
Провал блокировочных контактов Рабочий зазор по центру полюса, при открытом якоре	2-3 мм 30-12 мм
Масса	17 кг

Рис. 80. Дифференциальное реле Д- 4:

1 — кожух; 2 — блок-контакты; 3 — якорь; 4 — катушка; 5 — магнито-провод; 6 — панель; 7 — пружина регу­лировочная; 8 — планка ограничи­тельная;

Конструкция

Реле Д-4 электромагнитное клапанного типа. Оно состоит из шихтованного магнитопровода 5 (рис. 80), вклю­чающей катушки 4, добавочного резистора, якоря 3 и блокиро­вочных контактов 2.

Рис. 81. Схема распределения маг­нитных потоков в магнитопроводе реле Д-4

В верхней части магнитопровода на выступах боковых кронш­тейнов, скрепляющих пакеты магнитопровода, установлена изоля­ционная панель 6. На один из выступающих пакетов надета катуш­ка, на другой установлен якорь 3 с отключающей пружиной 7 и мостиковым контактом. Между кронштейнами закреплен пакет из электротехнической стали, выполняющий роль магнитного шун­та.

На изоляционной панели закреплены добавочный резистор, бло­кировочные контакты и выводные зажимы. Кабели начала и конца цепи, защищаемой дифференциальным реле, пропущены через окно магнитопровода дифференциального реле.

Принцип действия

Катушка является как включающей, так и удерживающей. При включении на катушку подается напря­жение 50 В. Добавочный резистор вводится в цепь катушки после включения реле. Направление магнитного потока, создаваемого ка­тушкой, показано на рис. 81 сплошной линией; возникающего от прохождения тока небаланса в силовых кабелях — штриховой. Таким образом, в рабочем зазоре а указанные потоки направлены встреч­но. При отсутствии короткого замыкания в зоне, защищаемой диф­ференциальным реле, магнитный поток, создаваемый токами, про­текающими по силовым кабелям, равен нулю, и под действием маг­нитного потока катушки якорь находится в притянутом положении, при этом блокировочные контакты замкнуты. При возникновении короткого замыкания в зоне, защищаемой дифференциальным реле, возникает ток небаланса. Магнитный поток от тока небаланса уве­личивается и при достижении током небаланса значения, равного току уставки реле, становится таким, что усилие от результирующего потока в зоне рабочего за­зора становится меньше усилия выключающей пружины; якорь реле отпадает, блокировочные контакты размыкаются и раз­рывают цепь питания удержи­вающей катушки БВП или КВЦ, которые выключаются и разрывают ток короткого за­мыкания.

Магнитный шунт Шн слу­жит, для того, чтобы при ко­ротком замыкании не произош­ло обратного включения якоря реле, так как ток короткого замыкания сразу не прекраща­ется. При отпадании якоря еще некоторое время ток короткого замыкания протекает по сило­вым кабелям и магнитный по­ток от этого тока стремится снова притянуть якорь. При наличии магнитного шунта поток от тока небалан­са в основном будет протекать по нему, так как проводи­мость этого участка магнитной цепи {АБ) значительно больше, чем проводимость участка магнитной цепи через якорь и воздушный рабочий зазор

(АВГИБ).

Дифференциальное реле вагона Т-3

 

содержание   ..  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

 

 

§ 39.

Дифференциальное реле вагона Т-3

При полных коротких замыканиях в силовой цепи ток быстро увеличивается до величины, при которой срабатывает линейный контактор с максимальным реле. В тех же случаях, когда замыкание на «землю» происходит через какое-либо сопротивление и ток короткого замыкания соизмерим с током уставки максимального реле, ток короткого замыкания может не достигнуть величины, на которую отрегулировано реле максимального тока. Вместе с тем этот ток опасен для целости электрического оборудования, находящегося под его воздействием.

Чтобы защитить оборудование от неполных коротких замыканий в силовых цепях тяговых двигателей, установлено дифференциальное реле RE-22.

 

 

 

Рис. 91. Схема включения дифференциального реле

 

 

 

Рис. 92. Дифференциальное реле

 

 

 

Принцип работы реле основан на значительной разности токов, возникающих при коротком замыкании или обрыве в одинаковых обмотках реле, включенных в первую и вторую группы двигателей.

При прохождении тока через обмотки 1 и 3 (рис. 91) их магнитные потоки направлены навстречу друг другу и поэтому якорь 4 ие притягивается к магнитопроводу 2, при этом вспомогательные контакты 5, находящиеся в цепи удерживающей обмотки реле максимального тока, разомкнуты. Если же в одной из групп тяговых двигателей произойдет короткое замыкание иа «землю», то ток в обмотке 1 возрастет, а ток в обмотке 3 умень-шится. При этом в магнитопроводе 2 возникнет магнитный поток, равный разности магнитных потоков катушек 1 и 3, якорь 4 притянется к магнитопроводу и замкнет контакты 5, которые замкнут цепь питания удерживающей катушки реле максималь-ного тока, последнее сработает и выключит линейный контактор.

Для включения линейного контактора после срабатывания дифференциальной защиты следует произвести то же действие, что и при срабатывании реле максимального тока.

Дифференциальное реле (рис. 92) состоит из магнитопровода 1, якоря З, двух токовых обмоток 2, вспомогательных контактов 4. Магнитопровод закреплен к изоляционному основанию 5 двумя болтами 6. К магнитопроводу винтом с потайной головкой крепятся сердечник 7 и две обмотки. Обмотки выполнены из полосовой меди и намотаны на ребро.

К магнитопроводу также Прикреплена пленка 8, на которую опираются пирамида якоря 3 и изоляционное основание вспомогательных контактов 4. Для настройки реле служит регулировочный винт 9.

Одна из обмоток реле включается в цепь тяговых двигателей 3 и 4 (см. рис. 115) перед их якорями, вторая катушка реле включена в цепь тяговых двигателей 1 и 2 между обмотками розбуждения двигателей и их якорями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

 

 

Дифференциальная защита трансформатора принцип действия, видео

Принцип действия дифференциальной защиты построен на применении первого закона Киргофа. Защищаемый объект принимается за узел, ток фиксируется полностью на всех ветвях, соединяющих объект с внешней электрической сетью. При повреждении на отходящей ветви, сумма токов, входящих и отходящих из узла, равна нулю.

При повреждении объекта, в случае КЗ, сумма токов в ветвях будет равна токам короткого замыкания.

Дифференциальная токовая защита трансформатора отличается от дифференциальной защиты высоковольтных линий и генераторов наличием неравенства первичных токов разных обмоток трансформаторов и несовпадением по фазе.

Дифференциальная защита трансформаторов применяется для предотвращения аварийных и ненормальных режимов работы при возникновении короткого замыкания между фазами, межвитковых КЗ и замыкания одной или более фаз на землю. Дифзащита применяется как основный вид автоматического отключения для мощных трансформаторов и для трансформаторов меньшей мощности, в случае если другие виды защиты не обеспечивают требуемого быстродействия.

Как работает дифзащита трансформатора

Дифференциальная защита работает  на сравнении величин токов в начале и в конце защищаемого участка, например и начале и конце обмоток силового трансформатора, генератора и т. п. В частности, участок между трансформаторами тока, установленными на высшей и низшей сторонах силового трансформатора, считается защищаемой зоной.

Рис 1. Дифференциальная защита трансформатора: а — токораспределение при нормальном режиме, б — то же при коротком замыкании в трансформаторе

Действия при срабатывании дифференциальной защиты трансформатора поясняется рис.1.

С обеих сторон трансформатора устанавливаются трансформаторы тока TT1 и ТТ2, вторичные обмотки которых включены последовательно. Параллельно им подключается токовое реле Т. Если характеристики трансформаторов тока будут одинаковы, то в нормальном режиме, а также при внешнем коротком замыкании токи во вторичных обмотках трансформаторов тока будут равны, разность их будет равна нулю, ток через обмотку токового реле Т протекать не будет, следовательно, защита действовать не будет.

При коротком замыкании в трансформаторе и в любой точке защищаемой зоны, например в обмотке трансформатора, по обмотке реле Т будет протекать ток, и если его величина будет равна току срабатывания реле или больше его, то реле сработает и через соответствующие вспомогательные приборы произведет двустороннее отключение поврежденного участка. Эта система будет действовать при междуфазных и межвитковых замыканиях.

Дифференциальная защита обладает высокой чувствительностью и является быстродействующей, так как для нее не требуется выдержки времени, она может выполняться с мгновенным действием, что и является ее главным положительным свойством. Однако она не обеспечивает защиты при внешних коротких замыканиях и может вызывать ложные отключения при обрыве в соединительных проводах вторичной цепи.

Рис. 2. Дифференциальная защита двух параллельно работающих трансформаторов

Зона действия дифференциальной защиты трансформатора (ДЗТ) ограничивается местом установки трансформаторов тока, и включает в себя ошиновку СН, НН и присоединение ТСН, включённого на шинный мост НН.

Ввиду её сравнительной сложности, дифференциальная защита устанавливается в следующих случаях:

• на одиночно работающих трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью 6300 кВА и выше;
• на параллельно работающих трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью 4000 кВА и выше;
• на трансформаторах мощностью 1000 кВА и выше, если токовая отсечка не обеспечивает необходимой чувствительности при КЗ на выводах высшего напряжения ( kч < 2 ), а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 сек.

Видео: Дифференциальная защита

Общие принципы работы дифференциальной защиты. Особенности выполнения защит отдельных элементов электрической сети: кабельной линии, трансформатора, генератора, сборных шин. Защиты ЛЭП-110 кВ: направленная с вч блокировкой, диффазная.

Читайте так же:

Поделиться ссылкой:

Принцип работы УЗО | Заметки электрика

Дорогие гости, рад Вас приветствовать на страницах сайта «Заметки электрика».

Сегодня разберем с Вами интересную статью на тему принцип работы УЗО.

Что же такое УЗО? Для чего оно необходимо?

Устройство защитного отключения (УЗО) предназначено для:

• защиты людей от поражения электрическим током при появлении неисправности в электроустановке
• отключения напряжения при случайном или ошибочном соприкосновении с токоведущими частями электроустановки во время утечки тока
• защиты от воспламенения электропроводки при замыкании на землю (корпус)

Более подробно о назначении и видах УЗО Вы можете познакомиться в моих статьях — применение УЗО и типы УЗО.

На рынке электрических товаров появились альтернативы УЗО — это дифференциальные автоматы. Их особенность заключается в том, что они объединяют в себе и УЗО, и автоматический выключатель.

Дифференциальные автоматы занимают меньше места в квартирных щитках, но зато по стоимости превышают в несколько раз. Но обо всех особенностях дифференциальных автоматов мы поговорим в следующих статьях. Чтобы не пропустить интересное — подписывайтесь на получение новостей.

Принцип работы УЗО

В основе принципа работы УЗО лежит реакция датчика тока на изменяющуюся входную величину дифференциального тока в проводниках.

Датчик тока — это и есть обычный трансформатор тока, который по конструкции выполнен в виде тороидального сердечника. Уставка по току срабатывания выставляется на магнитоэлектрическом реле, которое обладает очень высокой чувствительностью.

УЗО, выполненные с релейным контролирующим органом являются очень надежными и безотказными.

Но развитие электротехники не стоит на месте, поэтому не так давно появились электронные УЗО, в которых контролирующим органом является не реле, а специальная электронная схема.

Реле действует на исполнительный механизм, который в свою очередь размыкает электрическую цепь.

Исполнительный механизм состоит из:

• контактной группы (выбирается на максимальный ток — смотрим по паспорту УЗО)
• пружины (для размыкания электрической цепи в случае ненормального режима работы)

Чтобы самостоятельно проверить исправность УЗО необходимо нажать кнопку «Тест». При этом создается искусственная утечка по току, которой достаточно для срабатывания УЗО. Таким образом, можно самостоятельно производить проверки УЗО без привлечения специалистов электротехнической лаборатории. Проверку УЗО кнопкой «Тест» необходимо проводить ежемесячно. Для более тщательной проверки УЗО мы производим замер тока и времени его срабатывания с помощью специального прибора MRP-200.

А теперь мы рассмотрим принцип работы УЗО более подробно.

 

Работа УЗО при нормальном состоянии сети

В нормальном состоянии электропроводки (без утечек) рабочий ток (I1=I2) протекает встречно-параллельно и наводит во вторичной обмотке трансформатора тока магнитные потоки (Ф1=Ф2) одинаковой величины, которые компенсируют друг друга. В этот момент реле не срабатывает, т. к. ток вторичной обмотки трансформатора тока близок к нулю.

 

Работа УЗО при утечке

При случайном или ошибочном соприкосновении с токоведущими частями электроустановки появляется ток утечки. В этот момент нарушается величина токов проходящих через трансформатор тока (I1 не равно I2), поэтому во вторичной цепи трансформатора тока появится ток (не баланс), которого будет достаточно для срабатывания реле. Реле приводит в работу пружинный механизм и происходит отключение УЗО.

Как выглядит УЗО изнутри смотрите на рисунке ниже:

1 — пластиковый корпус
2 — замки под DIN-рейку
3 — трансформатор тока
4 — электромагнитное реле
5 — расцепитель тока
6 — дугогасительные камеры
7 — медные зажимы (клеммы)

В данной статье мы рассмотрели принцип работы УЗО. В следующих статьях мы продолжим знакомиться с УЗО и рассмотрим следующие темы: схемы подключения УЗО, характеристики УЗО, как правильно купить УЗО, почему выбивает УЗО и многое другое.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Реле дифференциальной защиты — Энциклопедия по машиностроению XXL

Реле дифференциальной защиты РДЗ-002, РДЗ-068  [c.345]

Реле дифференциальной защиты РДЗ-068 87-90  [c.375]

К аппаратуре, работающей в комплекте с генераторами постоянного тока, относятся регуляторы напряжения, дифференциально-минимальные реле, автоматы, защиты сети от перенапряжения, стабилизирующие трансформаторы, устройства обеспечения параллельной работы генераторов.  [c.226]

На всех трансформаторах, где не предусматривается дифференциальная защита Максимальная токовая осечка со стороны питания и максимальная защита с выдержкой времени со стороны токоприемников Отстраивается от максимального тока КЗ при КЗ за трансформатором С. Р = К,Г т.т /С = 1.25…. . Л, 5 (в зависимости от точности токовых реле)  [c.24]

Трансформаторы тока, на которые включается дифференциальная защита, должны удовлетворять кривым 10%-ной погрешности. При этих условиях ток срабатывания реле, выбранный по условиям отстройки от тока намагничивания, обеспечивает и отстройку от токов небаланса.  [c.27]

Продольная дифференциальная защита с тремя реле Свыше 5000 0  [c.156]

Продольная дифференциальная защита с двумя или одним реле До 5000 с шестью выводами, если токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности 0  [c.156]

Для восстановления защиты нажимают кнопки БВ-2 (на ВЛЮ), Возврат реле и КВЦ (на ВЛ8), Быстродействующий выключатель вкл. на ЧС2. При повторном срабатывании дифференциальной защиты вспомогательных цепей выясняют причину срабатывания и устраняют ее либо определяют режим дальнейшей работы электровоза.  [c.156]

Этот ток значительно меньше тока уставки реле перегрузки РП и быстродействующего выключателя БВ. В рассматриваемом случае сработает лишь дифференциальная защита. Отключение реле перегрузки может произойти при отсутствии фиксации кулачкового вала  [c.204]

К реле цепей высокого напряжения относятся реле повышенного и низкого напряжения, реле контроля защиты, реле рекуперации, реле боксования, реле максимальной токовой защиты, дифференциальные реле, тепловые реле, реле заземления и реле ускорения (минимального тока).  [c.72]

ВУ, ГВ, ТР, ОВУ, В, ТД. РОТ, гаснет ФР То же Горит лампа ВУ, отпали якоря реле 21. 22 Дифференциальная защита (БРД)  [c.293]

Защита от перегрузок плавкими предохранителями и токовыми реле перегрузки не является достаточно надёжной при неисправностях машин, сопровождающихся утечками тока. Она действует лишь тогда, когда ток значительно возрос и неисправность развилась. Лучшие результаты в этом случае даёт дифференциальная токовая защита. Дифференциальная защита работает по принципу разности токов и разности напряжений.  [c.431]

Дифференциальная токовая защита может быть применена как к двигателю в целом, так и к отдельным его обмоткам в равной степени эта защита применима для всей силовой схемы или для любой её отдельной части.Принципиальная схема дифференциальной защиты силовой цепи электровоза представлена на фиг. 57. Конструкция дифференциального реле не требует специальных подъёмных катушек. В качестве их используются провода  [c.432]

Одной из разновидностей потенциальной дифференциальной защиты является защита посредством реле рекуперации РР, приведённая на фиг. 59. Назначение этого вида защиты — предотвратить толчки тока при вклю-  [c.432]

Однако в этих режимах дифференциальная защита не срабатывает, так как через магнитопроводы реле пропущены две шины, по которым ток проходит во встречном направлении и практически равномерно делится между обеими шинами (наличие шунта в этих режимах не сказывается на распределении тока). Магнитные потоки от этих токов будут взаимно уничтожаться.  [c.19]

Проверку срабатывания защиты выпрямительных установок (блока реле дифференциальных БРД) от токов короткого замыкания (при коротком замыкании в цепи тяговых двигателей) необходимо производить при собранной схеме, которая обеспечит в цепи бросок тока, приводящий к срабатыванию реле.  [c.381]

Защита вспомогательных машин мотор-вентиляторов, мотор-компрессоров, калориферов и печей отопления от токов короткого замыкания и от пробоя на землю осуществляется с помощью быстродействующего выключателя вспомогательных цепей (БВ2) и встроенного в него дифференциального реле, а защита тиристорного или электромашинно-го преобразователей — от быстродействующего выключателя QF1 (БВ1) и дифференциального реле КА1.  [c.223]

В 1935—1945 гг. в электросетях стали внедряться быстродействующие дифференциальные и высокочастотные защиты. Поскольку релейная защита должна была обеспечить динамическую устойчивость энергосистем, это потребовало ускорения действий реле защиты и отключающих устройств. В результате внедрения высокочувствительных и быстродействующих защит непрерывно повыщался процент правильных действий защиты так, по крупнейшей Московской энергосистеме процент правильных действий защиты увеличился с 85 в 1935 г. до 100 в настоящее время.  [c.233]

Виды и схемы применяемых защит — максимальной, дифференциальной, газовой и др. Принцип действия и устройство газового реле. Особенности газовой защиты.  [c.331]

В высоковольтной камере установлены блоки выпрямительной установки 4, блок силовых аппаратов 5, сглаживающий реактор и индуктивные шунты 6, панель управления 7, блок тягового трансформатора 8, над которым расположены переходный реактор, главный контроллер, разрядники защиты от перенапряжений, блок дифференциальных реле.  [c.11]

Электрические повреждения двигателей, как правило, вызывают срабатывание токовой защиты реле перегрузки, дифференциального реле, реле заземления и главного выключателя на электровозах переменного тока, быстродействующего выключателя на электровозах постоянного тока.  [c.167]

Отключение всех вспомогательных машин может произойти вследствие срабатывания общей защиты вспомогательной цепи. На тех электровозах, где предусмотрены общие предохранители, их нужно заменить, строго соблюдая правила техники безопасности. На электровозах, где общая защита вспомогательной цепи осуществляется токовым реле (см. стр. 213), воздействующим на главный выключатель, или дифференциальным реле (см. стр. 153), воздействующим на быстродействующий выключатель либо на контактор КВЦ, защиту восстанавливают с помощью соответствующих кнопок на кнопочном выключателе. О срабатывании токового или дифференциального реле свидетельствует выпавший сигнальный флажок реле или загорание сигнальной лампы на пульте машиниста. Если после восстановления защиты происходит ее повторное срабатывание, то следует осмотреть реле, убедиться, что не ослабла пружина, проверить его контакты.  [c.175]

Установленные на дизеле реле давления масла, предельный выключатель и жидкостный дифференциальный манометр обеспечивают совместно с системой управления тепловоза защиту дизеля по давлению масла, от повышения частоты вращения коленчатого вала дизеля сверх допустимой, от повышения давления в картере.  [c.18]

Загорание сигнальных ламп свидетельствует также о срабатьгеании дифференциальной защиты защиты от коротких замыканий или от пробоя вентилей вьшрямительных установок защиты от перегрузки тяговых двигателей реле замыкания на землю, реле боксования, реле обратного тока, реле блокировки безопасности.  [c.148]

А — дифференциальная защита тягового трансформатора (подключена к трансформатору тока 008 и встречно ему включенному 009 последовательность включения такая же, как для реле 008А)  [c.154]

Проверяют действие защиты от ко ротких замыканий на корпус силовы.х и вспомогательных цепей, дифференциального реле, реле контроля защиты, работу всех аппаратов, машин и цепей при поднятом токоприемнике, действие сигнализации, регулировку цепей рекуперации, правильность подключения обмоток противовозбуждения преобразователей, работу системы автоматического управления.  [c.76]

При повреждении дифференциального реле вспомогательных цепей и закорачивании его блокировки защиту осуществляет предохранитель. Если повреждено реле контроля защиты, при опущенном токоприемнике восстанавливают цепь высоковольтной катушки защитного вентиля, замыкая провода, подходящие к катуи.ке РВЗ, при обслуживании электровоза строго придерживаются правил техники безопасности.  [c.217]

Б e приборы 1 ют нуль То же показыва- Отключился ГВ, но реле 204 возбуждено, блинкеры БС/. ВС2 не выпали, реле 21. 22 возбуждены Отпали якоря реле 21. 22 Защита от коротких замыканий Дифференциальная защита (БРД)  [c.295]

Блоки электростанции Фортуна III и крупные агрегаты электростанции Фортуна II оснащены следующими защитными устройствами дифференциальная защита генератора, защита статора от замыкания на землю, защита от короткого замыкания обмотки статора, защита ротора от замыкания на землю, защита от обратной мощности, защита от повышения напряжения, защита от несимметричной нагрузки фаз, дифференциальная защита трансформаторов, защитное реле Бухгольца и им-педансная защита. Для крупных агрегатов применен новый способ  [c.136]

А — обратная сторона панели — шунт БУВЗТ — блок управления ВЗТ ВЗТ — быстродействующий выклю-чатель защиты цепи электрического торможения ДР — дифференциальное реле ЛК — линейный контактор Л КТ — линейно-тормозной контактор РВВ — реле выдержки времени РВ31 — реле включения защиты 1 ПДР — повторитель дифференциального реле РКН — реле контроля напряжения Т — тормозной контактор ТрД — дифференцирующий трансформатор Ш — контактор шунтировки обмоток возбуждения ТЭД  [c.17]

БН-20БУ. Отключает питание реле контроля вентиляторов, а затем и контактора К01 при срабатывании дифференциальной защиты.  [c.169]

В центральной части секции электровоза установлен блок тягового трансформатора с радиаторами охлаждения. Трансформатор расположен так, что нижияя часть бака вместе с радиаторами находится ниже уровня пола кузова. От механических повреждений радиаторы защищены съемными сетчатыми ограждениями. На блоке трансформатора смонтированы главный контроллер, переходной реактор, разрядники защиты трансформатора от перенапряжений, блок дифференциального реле, конденсаторы защиты ЭКГ, трансформатор тока. За трансформатором в помещении высоковольтной камеры установлены выпрямительная установка, мотор-компрессор, блок силовых аппаратов, панель аппаратов № 2 с листом, защищающим от разбрызгивания масла из компрессора, счетчик электроэнергии, конденсаторы цепи вспомогательных машин и другое оборудование.  [c.307]

Дифференциальная защита. Эта защита является более чувствительной, чем максимальная защита при помоши быстродействующего выключателя, так как при коротком замыкании в цепи нескольких последовательно соединенных тяговых электродвигателей ток короткого замыкания может не достигнуть тока уставки БВ, а при коротком замыкании со стороны земли БВ вообще не срабатывает. Дифференциальная защита тяговых электродвигателей осуществляется при помощи дифференциального реле РДФ1 типа РДЗ-063, отрегулированного на ток небаланса 100 А, а защита вспомогательных мащин — при помощи дифференциального реле РДФ2 типа РДЗ-063-01, отрегулированного на ток небаланса 8,5 А.  [c.151]

Фиг. 31 дает представление об устройстве снльфонного струйного реле, являющегося сигнальным устройством с автоматической защитой и действующим по принципу дифференциального манометра. Реле подключается к диафрагме, расположенной между фланцами трубопровода. Полости по ту и по другую сторону диафрагмы соединены с двумя сильфонами при помощи трубок. При изменении перепада давления на диафрагме, который зависит от скорости движения среды, снльфоны переключают контакты аварийной сигнализации. В приборах, предназначенных для измерения разности (перепада) высокого давления, часто требуется надежная защита сильфона от разрушения в случае возникновения перегрузки.  [c.23]

Дифференциальная продольная защита является основной и действует при междуфазовых замыканиях. В зону защиты входят обмотка статора и кабели, соединяющие вывод генератора со сборными шинами главного распределительного устройства 6 кв. Защита выполнена с помощью токовых реле типа РНТ-562 и трансформаторов тока типа ТПОФД, установленных на каждой фазе со стороны нейтрали обмотки статора и со стороны сборных шин. При повреждениях защита мгновенно действует на отключение выключателя генератора и автомата гашения поля обмотки ротора.  [c.80]

Электрическая схема устройства показана на рис. П1.24. Сигнал с датчика ИД поступает на дифференциальный трансформатор Трх и усиливается двухкаскадным усилителем на лампах 6Н8С. Выходной трансформатор Тра служит нагрузкой второго каскада усилителя. Показывающий прибор подключен к вторичной обмотке трансформатора Тр2 через фазочувствительный выпрямитель. Параллельно вторичной обмотке этога трансформатора включены селеновые шайбы, являющиеся нелинейным элементом. Сопротивление селеновых шайб падает с увеличением напряжения на них, что позволяет получить нелинейную шкалу показывающего прибора с широким пределом измерений и защитить его от перегрузок при крайних положениях измерительного стержня. Исполнительная часть схемы питается от анода лампы Л16. Напряжение, снятое с анода, усиливается лампой Лаа и подается на электронное фазочувствительное реле, собранное на лампе Лае, в анодную цепь которой включено электромагнитное реле Р. В. качестве показывающего прибора применяется щитовой вольтметр  [c.168]

Через контакт переключателя режимов ПР-Р (рис. 61) получают питание следующие цепи катушка реле времени 204 — через блок-контакт группового переключателя ГП (замкнут только на позиции) удерживающие катушки дифференциальных реле 21, 22 — через резисторы ЯМ, Р35, катушка промежуточного реле 264 — через блок-контакты Г ПО (контролирует включение реле 264 и ГВ на нулевой позиции ЭКГ), блок-контакты дифреле 21, 22 (реле должны быть включены) и реле перегрузки РП1 — РП4. После перехода ГП с нулевой позиции реле 264 питается через собственную блокировку катушка удерживающего электромагнита главного выключателя ГВ) 4 — через блок-контакты Г ПО и Г ПО-25, контакты реле времени 204, реле заземления 88, реле защиты вспомогательных цепей 113 и токового реле наибольшего тока РМТ.  [c.81]

Защита дизеля от повышения давления в картере. В картере дизеля при нормальной работе должно быть разрежение 0,1—0,6 кПа (10— 60 мм вод. ст.). Если появляется давление более 0,1 кПа (10 мм вод. ст.), замыкается контакт дифференциального манометра КДМ (683, 682) в цепи катушки реле Рпр7, которое, включившись, одним контактом (668, 679) самоблокируется, а вторым (657, 658) разрывает цепь катушки блок-магнита БМ. Дизель останавливается. Перед последую-  [c.75]

---

Принцип действия продольной и поперечной токовой дифзащиты

Принцип действия продольной дифференциальной токовой защиты

Эта защита основана на сравнении токов в начале и конце защищаемого элемента. Для выполнения защиты линии на ее концах устанавливаются измерительные трансформаторы тока с одинаковыми  коэффициентами  трансформации.

Вторичные обмотки трансформаторов тока одноименных фаз и обмотка реле соединяются так, чтобы при коротком замыкании вне зоны, ограниченной измерительными трансформаторами, ток в реле отсутствовал, а при повреждении внутри зоны был равен току короткого замыкания.

Применяются две возможные схемы выполнения дифференциальной защиты: с циркулирующими токами и с уравновешенными напряжения. С циркулирующими токами: схема получается путем параллельного соединения вторичных обмоток трансформаторов тока ТАI, ТAII и обмотки реле тока КА. При этом ток в реле İ_р определяется с учетом принятых условных положительных направлений токов İ_1I и İ_1II по концам защищаемой линии Л.

С учетом положительных направлений в нормальном режиме, а также при внешних коротких замыканиях ток в реле равен геометрической разности вторичных токов:

İ_p= İ_2I– İ_2II .                              

При равенстве первичных токов İ_1I и İ_1II и отсутствии погрешностей измерительных трансформаторов вторичные токи İ_2I = İ_2II , поэтому ток в реле I_р = 0 и защита не срабатывает. В этом случае вторичные токи İ_2I и İ_2II циркулируют только по вспомогательным проводам, соединяющим вторичные обмотки трансформаторов тока.

При повреждении в зоне токи İ_1II и İ_2II при показанном условном положительном направлении становятся отрицательными, вследствие чего токи İ_2I и İ_2II в обмотке реле складываются: İр= İ_2I + İ_2II =İ_2к . При одностороннем питании один из токов, например İ_2II , равен нулю. При этом ток İ_2I не может замыкаться через вторичную обмотку второго трансформатора тока, так как трансформатор тока работает в режиме источника тока (сопротивление обмотки реле во много раз меньше внутреннего сопротивления трансформатора тока). Весь ток İ_2I проходит через реле. Таким образом, при коротком замыкании в зоне ток в реле İ_р определяется током İ_к в точке повреждения. При этом защита срабатывает, если I_Р> I_cp.

Следовательно, продольная дифференциальная защита действует при повреждениях в зоне и не реагирует на внешние короткие замыкания и токи нормальной работы, т.е. она обладает абсолютной селективностью. Эта принципиальная особенность дает возможность выполнять защиту без выдержки времени, а при выборке тока срабатывании — не учитывать токов нагрузки.

В действительности трансформаторы тока имеют погрешности. Поэтому, несмотря на равенство первичных токов, вторичные токи İ_2I и İ_2II при нормальной работе и внешних коротких замыканиях не одинаковы по абсолютному значению и не совпадают по фазе и в реле появляется ток, называемый током небаланса I_нб . Для исключения неправильной работы дифференциальной защиты ток срабатывания реле должен выбираться с учетом токов небаланса.

Поперечная дифференциальная токовая защита

Принцип действия защиты и выбор тока срабатывания.

Эта защита основана на сравнении токов одноименных фаз параллельных цепей с мало отличающимися параметрами. Для осуществления защиты используют трансформаторы тока с одинаковыми коэффициентами трансформации, установленные со стороны питающих шин А. Реле тока КА включается на разность токов двух одноименных фаз сдвоенной линии по схеме с циркулирующими токами. При принятом условном положительном направлении токов от шин в линию ток в реле İ_р = İ_2I – İ_2II . Поэтому, как и в продольной дифференциальной защите, при нормальной работе и внешних коротких замыканиях (за пределами сдвоенной линии в точке K₁) по обмотке реле проходит только ток небаланса.

Ток срабатывания реле тока выбирается по условию I_с.р = k_зап I_{нб.рсч.max} при k_зап = 1,3. Максимальный расчетный ток небаланса для защиты линий с одинаковыми параметрами определяется по выражению :

I_{нб.рсч.max}= 0,1k_одн k_ап I⁽³⁾_к.вн.max /(2K_I).                         

Учитывая изложенное о возможных погрешностях трансформаторов тока и о апериодической составляющей, можно принять k_однk_ап =1,0.

При коротком замыкании на одной из линий равенство токов İ_2I и İ_2II нарушается, в реле появляется ток. Если İ_р = | İ_2I – İ_2II | > İ_c.p, то реле срабатывает и отключает выключатель Q линии.

Мертвая зона защиты.

При удалении точки короткого замыкания от места установки защиты ток в поврежденной линии уменьшается, а в неповрежденной возрастает, вследствие чего ток I_р в обмотке реле уменьшается  так, что  при повреждении вблизи шин противоположной подстанции, он становится меньше тока срабатывания. При этом защита отказывает в действии. Длина участка l_м.з , при повреждении в пределах которого защита не работает из-за недостаточного тока в реле, называется мертвой зоной поперечной дифференциальной токовой защиты.

l_м.з = (İ_с.з / İ_к )l_л .                                                          

Согласно требованиям, длина мертвой зоны не должна превышать l_м.з < 0,1l_л .

Оценка защиты.

Защита по принципу действия не защищает сборки сдвоенной линии и шины подстанции, а в случае отключения одной из цепей должна выводиться из действия, так как ее ток срабатывания в общем случае оказывается не отстроенным от тока оставшейся в работе цепи и защита не имеет выдержки времени. Это, а также наличие мертвой зоны являются недостатком защиты, исключающим возможность ее применения в качестве единственной защиты сдвоенных линий.

Поперечная дифференциальная токовая защита не способна определить, на какой из параллельных цепей имеется повреждение, поэтому она не может быть использована для параллельных линии с выключателями на каждой из них, когда требуется и имеется возможность отключать только поврежденную линию. Такая возможность появляется и на сдвоенной линии, если разъединители в ее параллельных цепях снабжены приводами с дистанционным управлением. В этом случае действие защиты может быть согласовано с работой устройства АПВ линии. При повреждении любой параллельной цепи защита сначала отключает выключатель Q , после этого отключается разъединитель QS1 или QS2 поврежденной цепи, а затем выключатель включается.

Что такое реле дифференциальной защиты? — Описание и его виды на основе принципа действия

Определение: Реле, работа которого зависит от разности фаз двух или более электрических величин, известно как реле дифференциальной защиты . Он работает по принципу сравнения между фазовым углом и величиной одинаковых электрических величин.

Например: Рассмотрим сравнение входного и выходного тока линии передачи.Если величина входного тока линии передачи больше, чем выходного тока, это означает, что дополнительный ток течет через нее из-за неисправности. Разница в токе может срабатывать реле дифференциальной защиты.

Ниже приведены основные условия, необходимые для работы реле дифференциальной защиты.

• Сеть, в которой используется реле, должна иметь две или более одинаковых электрических величины.
• Величины имеют фазовый сдвиг примерно 180º.

Реле дифференциальной защиты используется для защиты генератора, трансформатора, фидера, большого двигателя, шин и т. Д. Ниже приводится классификация реле дифференциальной защиты.

• Реле дифференциального тока
• Реле дифференциального напряжения
• Реле смещения или процентного дифференциала
• Дифференциальное реле баланса напряжения

Реле дифференциального тока

Реле, которое определяет и управляет разностью фаз между током, входящим в электрическую систему, и током, выходящим из электрической системы, называется дифференциальным реле тока .Расположение реле максимального тока, подключенного для работы в качестве дифференциального реле, показано на рисунке ниже.

Расположение реле максимального тока показано на рисунке ниже. Пунктирной линией показана секция, которая используется для защиты. Трансформатор тока размещается на обоих концах зоны защиты. Вторичная обмотка трансформаторов включена последовательно с помощью контрольного провода. Таким образом, ток, индуцируемый в трансформаторах тока, течет в одном направлении. Катушка управления реле подключена к вторичной обмотке трансформаторов тока.

В нормальном рабочем состоянии величина тока во вторичной обмотке ТТ остается неизменной. Нулевой ток протекает через рабочую катушку. При возникновении неисправности величина тока на вторичной обмотке ТТ становится неравной, из-за чего реле начинает работать.

Смещенная или процентная дифференциальная катушка

Это наиболее часто используемый вид дифференциального реле. Их расположение такое же, как у токового дифференциального реле; Единственное отличие состоит в том, что эта система состоит из дополнительной сдерживающей катушки, подключенной к пилотным проводам, как показано на рисунке ниже.

Управляющая катушка подключается в центре удерживающей катушки. Соотношение токов в трансформаторе тока становится несимметричным из-за тока короткого замыкания. Эта проблема решается использованием удерживающей катушки.

Дифференциальное реле со смещением индукционного типа

Это реле индукционного типа состоит из диска, который свободно вращается между электромагнитами. Каждый электромагнит состоит из медного затеняющего кольца. Кольцо может входить или выходить из электромагнита.Диск испытывает силу из-за ограничивающего и рабочего элемента.

Результирующий крутящий момент на затемненном кольце становится нулевым, если положение кольца сбалансировано для обоих элементов. Но если кольцо движется по направлению к железному сердечнику, то на кольцо действуют неравные крутящие моменты из-за рабочей и сдерживающей катушки.

Дифференциальное реле баланса напряжения

Дифференциальное реле тока не подходит для защиты фидеров. Для защиты фидеров используются дифференциальные реле баланса напряжений.Дифференциальное реле напряжения использует два одинаковых трансформатора тока в защитной зоне с помощью управляющего провода.

Реле включены последовательно с вторичной обмоткой трансформатора тока. Реле подключены таким образом, чтобы в нормальном рабочем состоянии через них не протекал ток. В дифференциальном реле баланса напряжений используются трансформаторы тока с воздушным сердечником, в которых индуцируются напряжения относительно тока.

Когда КЗ происходит в зоне защиты, ток в ТТ становится несимметричным, из-за чего нарушается напряжение во вторичной обмотке ТТ.Ток начинает течь через рабочую катушку. Таким образом, реле начинает работать и дает команду выключателю сработать.

Основная функция дифференциального реле

Дифференциальное реле, рабочая функция:

Дифференциальная защита — одна из самых важных защит в энергосистеме. Он используется для защиты электрооборудования от внутренних неисправностей, таких как короткое замыкание внутренней обмотки или короткое замыкание фазы на фазу шины, межвитковое замыкание, прокол обмотки и т. Д.Он работает по действующему закону Кирхгофа. Он утверждает, что алгебраическая сумма узла в схеме равна нулю. Дифференциальное реле можно определить как реле, работающее, когда разность векторов между двумя или более электрическими величинами превышает предварительно установленное значение.

Типы дифференциального реле:

• Дифференциальное реле баланса тока
• Дифференциальное реле баланса напряжений
• Дифференциальное реле со смещением или процентное дифференциальное реле

Дифференциальное реле баланса тока:

[wp_ad_camp_1]
В дифференциальном реле баланса токов ток цепи является величиной для сравнения.Происходит сравнение двух величин тока и вектора. Рассмотрим схему на рисунке, два тока I1 и I2 являются выходами двух трансформаторов тока. Управляющая катушка K размещена поперек трансформатора тока. Здесь в нормальных условиях два тока I1 и I2 имеют одинаковую величину и вектор. Следовательно, в точке А оба компенсируют друг друга. Следовательно, ток, протекающий через катушку K, равен нулю, и реле срабатывает. В ненормальном состоянии ток I1 не равен I2. Затем через катушку K протекает ток, и если ток, протекающий через катушку k, превышает заданное значение, то реле срабатывает соответствующий автоматический выключатель.

В трехфазной цепи используются два типа трансформаторов тока с дифференциальной защитой: одна — это дифференциальная защита с высоким сопротивлением, а другая — с дифференциальной защитой с низким сопротивлением.

Дифференциальная защита с высоким импедансом означает, что катушки реле срабатывают при высоком напряжении и низком токе, а дифференциальная защита с низким импедансом — обмотка реле работает при высоком токе с низким выходным напряжением.

Недостаток токовых дифференциальных реле:

• ТТ подключения подключаются через кабель.Следовательно, добавляется импеданс кабеля. Это создает небольшую разницу в токе через катушку реле. Кроме того, катушка реле более чувствительна, переключитесь на ложное срабатывание цепи, даже если неисправности нет.
• Требуется дополнительное стабилизирующее сопротивление для повышения устойчивости реле.
• CT требует точного соотношения, а также нагрузки.

Дифференциальное реле баланса напряжения.

[wp_ad_camp_1]
В этом реле максимального тока подключено через трансформатор тока, как показано на рисунке.Это также называется методом встречного напряжения. В нормальных условиях ток I1 и I2 равны по величине и фазе. Они отменяют друг друга. Равным образом сохраняется баланс напряжений. В состоянии неисправности из-за несимметрии тока в цепи возникает дисбаланс напряжения в катушке перегрузки по току. Это вызывает падение напряжения на реле, и это падение приводит в действие реле или связанную цепь.

См. Также:

Предыдущая статьяРазница между трансформатором тока CT и PT и трансформатором напряженияСледующая статьяПроцентное дифференциальное реле или дифференциальная защита со смещением Дифференциальные реле

— защита системы дифференциального реле

Дифференциальное реле — это реле защиты энергосистемы, которое срабатывает, когда разность фаз двух или более одинаковых электрических величин превышает предварительно определенное значение.

В этом посте вы познакомитесь с основами систем дифференциальной релейной защиты.

Также изучите основы электрических реле

Основы дифференциальной защиты

Одним из фундаментальных законов электрических цепей является Закон Кирхгофа по току, который гласит, что алгебраическая сумма всех токов в узле цепи (соединении) должна быть равна нулю. Более простой способ заявить об этом — сказать: «То, что входит, должно выйти». Мы можем использовать этот принцип для обеспечения другой формы защиты от определенных неисправностей в электрических цепях, измеряя величину тока, входящего и выходящего из компонента цепи, а затем отключая автоматический выключатель, если эти два тока не совпадают.

Важным преимуществом дифференциальной защиты по сравнению с мгновенной или временной защитой от сверхтоков является то, что она намного более чувствительна и действует быстрее. В отличие от любой формы максимальной токовой защиты, которая срабатывает только в том случае, если ток превышает максимальный номинальный ток проводов, дифференциальная защита способна срабатывать при гораздо более низких уровнях тока, потому что Закон Кирхгофа предсказывает, что любая величина дисбаланса тока на любой длине время ненормально.Более низкие пороги срабатывания вместе с отсутствием задержки по времени означают, что дифференциальная защита способна срабатывать раньше, чем любая форма максимальной токовой защиты, тем самым ограничивая повреждение оборудования за счет устранения неисправности за более короткий промежуток времени.

Работа дифференциальных реле

---

Текст статьи из «Уроки промышленного приборостроения» Тони Р. Купхальда — в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 4.0 Международная общественная лицензия

Дифференциальное реле

и его типы | Устройства

Дифференциальные реле защиты — самые положительные по селективности и действию. Он работает по принципу сравнения между фазовым углом и величинами двух или более одинаковых электрических величин. Сравнение двух электрических величин в цепи с помощью дифференциальных реле просто в применении и положительно действует.

Например, при сравнении тока, входящего в линию, и тока, выходящего из нее, если больше тока входит в защищенную линию, чем выходит из нее, дополнительный ток должен течь в месте повреждения.Разница между двумя электрическими величинами может привести к срабатыванию реле, чтобы изолировать цепь.

Дифференциальное реле определяется как реле, которое срабатывает, когда разность фаз двух или более одинаковых электрических величин превышает заданное значение.

Это означает, что для дифференциального реле оно должно иметь:

(i) Две или более одинаковые электрические величины и

(ii) Эти величины должны иметь фазовый сдвиг (обычно приблизительно 180 °) для работы реле.

Практически любой тип реле при определенном подключении можно заставить работать как дифференциальное реле. Другими словами, это не столько конструкция реле, сколько способ его включения в цепь, которая делает его дифференциальным реле. Большинство дифференциальных реле относятся к типу «дифференциального тока», в котором разность векторов между током, входящим в обмотку, и током, выходящим из обмотки, используется для измерения и работы реле.

Дифференциальная защита — это обычно защита агрегата.Зона защиты точно определяется расположением ТТ и ФТ. Разность фаз достигается за счет подходящего подключения вторичных обмоток трансформаторов тока или трансформаторов напряжения.

Принцип дифференциальной защиты используется для защиты генераторов, блоков генератор-трансформатор, трансформаторов, фидеров (линий передачи), больших двигателей и шин.

Типы дифференциальных реле:

1. Дифференциальные реле тока :

Устройство реле максимального тока, подключенного для работы в качестве дифференциального реле, показано на рис.3.57. Пунктирная линия обозначает элемент системы, который должен быть защищен дифференциальным реле. Этим системным элементом может быть отрезок цепи, часть шины, обмотка генератора или трансформатора. Пара трансформаторов тока устанавливается на обоих концах защищаемой секции. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединены последовательно с помощью контрольных проводов таким образом, что они несут наведенные токи в одном направлении. Рабочая катушка реле максимального тока подключена ко вторичной цепи ТТ, как показано на рис.3.57.

Обычно, когда нет неисправности или имеется внешняя неисправность [Рис. 3.57 (a)] токи во вторичных обмотках двух трансформаторов тока равны, и, следовательно, рабочая катушка реле не пропускает ток.

Но если короткое замыкание произойдет где-нибудь между внутренним повреждением двух трансформаторов тока, возникнут условия, как показано на рис. 3.57 (b). Если ток течет к месту повреждения с обеих сторон, как показано, сумма вторичных токов ТТ будет проходить через дифференциальное реле.Необязательно, чтобы ток короткого замыкания протекал к месту замыкания с обеих сторон, чтобы вторичный ток протекал к дифференциальному реле.

Поток только на одной стороне или даже некоторый ток, текущий с одной стороны, в то время как больший ток, поступающий на другую сторону, вызовет прохождение дифференциального тока через рабочую катушку реле. Другими словами, ток дифференциального реле будет пропорционален разности векторов между токами, входящими и выходящими из защищаемого элемента; и, если дифференциальный ток превышает значение срабатывания реле, реле сработает.

Дифференциальная защита для трехфазных цепей:

Вышеупомянутый принцип может быть распространен на элемент системы, имеющий несколько подключений. Трехфазная цепь, как и раньше, необходима только для того, чтобы все трансформаторы тока имели одинаковое соотношение и чтобы они были подключены так, чтобы дифференциальное реле не пропускало ток, когда полный ток, входящий в цепь, векторно равен этому току, выходящему из цепи. .

В нормальных условиях эксплуатации три вторичных тока ТТ сбалансированы, и ток через катушку реле не протекает.Но во время короткого замыкания в защищаемой зоне баланс нарушается, и дифференциальный ток течет через рабочую катушку реле, и когда дифференциальный ток превышает значение срабатывания реле, реле срабатывает.

Этот принцип все еще может применяться для защиты трехфазного силового трансформатора, но в этом случае передаточные числа и соединения трансформаторов тока на противоположных сторонах силового трансформатора должны быть такими, чтобы компенсировать величину и фазу. изменение угла между токами силового трансформатора с обеих сторон.

Трудности, связанные с дифференциальной защитой:

1. Разница в длине контрольных проводов:

Защищаемый элемент энергосистемы и трансформаторы тока расположены в разных местах, и обычно невозможно подключить рабочую катушку реле к эквипотенциальным точкам. Однако эту трудность можно преодолеть, подключив регулируемые резисторы последовательно с контрольными проводами.

2. Ошибки соотношения ТТ при коротких замыканиях:

Используемые трансформаторы тока могут иметь почти одинаковое соотношение при нормальных токах, но в условиях короткого замыкания первичные токи чрезмерно велики, а погрешности отношения трансформаторов тока с обеих сторон различаются.Это происходит из-за (i) внутренней разницы в характеристиках трансформаторов тока, возникающей из-за разницы в магнитной цепи, условиях насыщения и т. Д. (Ii) неравных составляющих постоянного тока в токах короткого замыкания.

Насыщение магнитных цепей ТТ в условиях короткого замыкания:

Дифференциальное реле описанного выше типа может работать неточно при серьезных сквозных (т.е. внешних) неисправностях. Реле может потерять стабильность из-за сквозных неисправностей. Этот недостаток преодолевается за счет использования процентно-дифференциального реле или дифференциального реле со смещением.

Пусковой ток намагничивания в момент переключения:

Когда силовой трансформатор подключен к источнику питания, возникает большой бросок тока (примерно в 6-10 раз превышающий ток полной нагрузки). Дифференциальное реле срабатывает из-за такого пускового тока, хотя в трансформаторе нет неисправности. Однако эта трудность преодолевается за счет ограничения гармоник для дифференциального реле. Это реле фильтрует гармоническую составляющую пускового тока и подает ее на ограничительную катушку.Гармоническая составляющая тока намагничивания используется для получения ограничивающего момента при включении трансформатора.

РПН:

Коэффициент трансформации трансформатора изменяется при смене ответвлений. Из-за этого коэффициенты трансформатора тока не совпадают с настройками нового ответвления и приводят к протеканию тока в контрольных проводах даже в нормальном состоянии. Однако эту проблему также можно решить за счет использования дифференциального реле со смещением.

2. Реле смещения или процентного дифференциала :

Наиболее широко используемая форма дифференциального реле — это дифференциально-процентное реле или реле со смещением луча.По сути, это то же самое, что и реле максимального тока, но оно подключено по дифференциальной схеме, как показано на рис. 3.59 (a). Схематическое устройство показано на Рис. 3.59 (a), а эквивалентная схема — на Рис. 3.59 (b).

Эта система состоит из дополнительной ограничительной катушки, подключенной к пилотным проводам, как показано на рисунке, и через нее протекает ток, наведенный в обоих трансформаторах тока. Катушка управления подключена к средней точке удерживающей катушки.Причина использования этой модификации в дифференциальном реле циркулирующего тока состоит в том, чтобы преодолеть проблему, возникающую из-за различий в соотношениях трансформаторов тока при высоких значениях внешних токов короткого замыкания.

Крутящий момент из-за ограничительной катушки предотвращает замыкание контактов цепи отключения, в то время как крутящий момент из-за рабочей катушки стремится замкнуть контакты цепи отключения. В нормальных рабочих условиях и в условиях нагрузки крутящий момент, развиваемый удерживающей катушкой, больше, чем рабочий крутящий момент катушки.Таким образом реле остается в нерабочем состоянии. Когда происходит внутренняя неисправность, рабочий крутящий момент превышает ограничивающий момент. Следовательно, контакты цепи отключения замыкаются, чтобы размыкать автоматический выключатель. Ограничивающий момент можно регулировать, изменяя количество витков ограничительной катушки.

Дифференциальный ток, необходимый для срабатывания этого реле, является переменной величиной из-за действия ограничительной катушки. Дифференциальный ток в рабочей катушке пропорционален (I ₁ — I ₂ ), а эквивалентный ток в ограничительной катушке пропорционален [(I ₁ + I ₂ ) / 2] как рабочий Катушка подключена к средней точке удерживающей катушки.

Крутящий момент, развиваемый рабочей катушкой, пропорционален ампер-виткам, то есть T ₀ ∝ (I ₁ — I ₂ ) N ₀ , где N ₀ — количество витков рабочей катушки. катушка. Крутящий момент от удерживающей катушки T ∝ [(I ₁ + I ₂ ) / 2] N

Где, N — количество витков удерживающей катушки. При внешних неисправностях возрастают как I ₁ , так и I ₂ , и, таким образом, увеличивается удерживающий момент, что предотвращает неправильное срабатывание.

Из рабочих характеристик реле видно, что, за исключением воздействия управляющей пружины при малых токах, отношение дифференциального рабочего тока к среднему ограничивающему току составляет фиксированный процент. Вот почему оно известно как процентно-дифференциальное реле. Реле также называется дифференциальным реле смещения, потому что ограничивающая катушка также называется смещенной катушкой, поскольку она обеспечивает дополнительный магнитный поток.

Дифференциальное реле с процентным коэффициентом или смещением имеет возрастающую характеристику срабатывания.Таким образом, с увеличением величины сквозного тока реле предохраняется от неправильного срабатывания.

На рис. 3.61 показано сравнение простого реле максимального тока с процентно-дифференциальным реле в таких условиях. Реле максимального тока, имеющее такое же минимальное срабатывание, что и реле с процентным дифференциалом, будет работать нежелательно, когда дифференциальный ток просто превышает значение X, в то время как у реле с процентным дифференциалом не будет тенденции к срабатыванию.

Трехконтактная система — применение процентного дифференциального реле:

Процентно-дифференциальная релейная защита может применяться к элементам системы, имеющим более двух выводов, как в трехконтактном приложении, показанном на рис.3.62. Каждая из трех удерживающих катушек имеет одинаковое количество витков, и каждая катушка развивает крутящий момент независимо от других. Их крутящие моменты складываются арифметически.

Характеристика наклона в процентах для такого реле будет изменяться в зависимости от распределения токов между тремя ограничивающими катушками. Реле процентно-дифференциального действия обычно бывают мгновенными или высокоскоростными. Временная задержка не требуется для селективности, поскольку процентно-дифференциальная характеристика делает эти реле невосприимчивыми к воздействию переходных процессов при правильном включении реле.

Дифференциальное реле со смещением индукционного типа:

В простейшей электромагнитной форме реле показано на рис. 3.63. Такое реле состоит из поворотного диска, который может свободно вращаться в воздушных зазорах двух электромагнитов, часть каждого полюса которого снабжена медным затемняющим кольцом. Это кольцо можно перемещать дальше внутрь или из полюса.

Диск испытывает два крутящих момента — один из-за рабочего элемента, а другой из-за ограничивающего элемента.Если бы затемняющие кольца были в одном и том же положении на каждом элементе, результирующий крутящий момент, испытываемый диском, был бы равен нулю. Но если затемняющие кольца удерживающего элемента были перемещены дальше в стальной сердечник, крутящий момент, создаваемый удерживающим элементом, превысит крутящий момент рабочего элемента.

Преимуществами такого реле перед балочным типом являются:

(i) Индукционный элемент не подвержен срабатыванию из-за переходных процессов и

(ii) Может быть получена небольшая временная задержка, и функция смещения может быть окончательно отрегулирована простым изменением положения затененных колец на одном или обоих элементах.

3. Реле дифференциального баланса напряжения :

Дифференциальные реле известны как реле баланса тока. Такие реле удобны там, где оба конца защищаемого элемента расположены близко друг к другу, например, с защитой генератора или трансформатора, но не подходят для защиты фидеров. Если такие реле используются для защиты фидеров протяженностью в несколько километров, вторичные ЭДС трансформаторов тока должны будут циркулировать примерно на 1 или 5 А при полной нагрузке или в несколько раз больше тока в условиях внешнего короткого замыкания, вокруг пилотного контура с довольно высоким импедансом. .Такая нагрузка неосуществима при любом экономичном проектировании ТТ. Другой класс реле — это дифференциальные реле баланса напряжения, которые предпочтительны для защиты фидеров.

В этой схеме два одинаковых трансформатора тока подключаются к каждому концу защищаемого элемента системы (например, фидера) с помощью управляющих проводов. Реле подключены последовательно с контрольными проводами, по одному на каждом конце. Относительная полярность трансформаторов тока такова, что ток через реле не протекает при нормальных рабочих условиях и в условиях неисправности.ТТ, используемые в такой защите, должны быть такими, чтобы они индуцировали напряжение во вторичной обмотке линейно по отношению к току. Поскольку величина тока короткого замыкания очень велика, для того, чтобы напряжение было линейной функцией таких больших токов, трансформаторы тока должны иметь воздушный сердечник.

При возникновении короткого замыкания в защищаемой зоне токи в двух первичных обмотках будут отличаться друг от друга, поэтому напряжения, индуцированные во вторичных обмотках ТТ, будут разными, и циркулирующий ток будет течь через рабочие катушки реле.Таким образом, цепь отключения будет замкнута, а автоматический выключатель разомкнется.

Для обеспечения емкостных токов могут использоваться реле максимального тока, которые должны срабатывать только тогда, когда разность токов на обеих сторонах превышает определенное значение.

В этой системе не требуется ограничивающая катушка, уравновешивающее сопротивление или катушка перегрузки.

Хотя этот метод более надежен, чем система балансировки тока или система циркуляции тока, но имеет большой недостаток, заключающийся в том, что трансформаторы тока не пропускают ток, поэтому действуют как разомкнутые цепи и создают в цепи высокое сопротивление.Этот метод может использоваться для защиты фидеров, генераторов переменного тока и трансформаторов. При использовании на трансформаторах необходимо учитывать коэффициент трансформации силовых трансформаторов.

Дифференциальная защита трансформатора — нарушение напряжения

Основы дифференциальной защиты трансформатора : Дифференциальная защита трансформаторов обеспечивают полную защиту трансформатора. Дифференциальный защита возможна за счет высокого КПД работы трансформатора и близкая эквивалентность ампер-витков на первичной и вторичной обмотках обмотки.Трансформаторы тока (ТТ) подключаются к первичной и вторичной обмоткам. обмотки трансформатора образуют замкнутый циркуляционный тракт.

Дифференциальная защита работает по принципу Кирхгофа. Текущее право (KCL). Этот закон гласит, что общая сумма тока, протекающего в узел равен нулю. Если ток первичной стороны на единицу равен на единицу ток вторичной стороны, затем проверяется KCL, и в цепи нет неисправности. трансформатор. Это основной принцип работы трансформаторного дифференциала. реле защиты.

Дифференциальная защита обеспечивает быструю и надежная защита критически важного актива, такого как трансформатор. Дифференциальный защита также используется для защиты других ценных активов, таких как электродвигатели напряжения, реакторы, распределительное устройство и т. д. Дифференциальная защита в трансформатор обеспечивает превосходную защиту от:

Дифференциальная защита трансформатора Катушки защитного реле

подключаются, как показано на рисунке ниже. Катушки, обозначенные как «R», известны как удерживающие катушки , а катушки, обозначенные как «O», известны как управляющие катушки .При возникновении повреждения в зоне защиты ток удержания и ток срабатывания возрастают. Когда ток срабатывания выше кривой отключения дифференциальной характеристики трансформатора, выдается команда отключения от реле. Обратите внимание на полярность трансформатора тока. Обычно полярность трансформатора тока соответствует показанной, хотя возможны и другие комбинации. В показанной конфигурации соотношение тока первичного и вторичного трансформаторов тока сдвинуто по фазе на 180 градусов при нормальной нагрузке. Можно рассмотреть два случая:

Случай 1 : Нормальная нагрузка трансформатора или внешняя неисправность: В этом В этом случае как первичный, так и вторичный трансформатор тока вырабатывают ток в указанном направлении.В общая ветвь суммирует ток до нуля и, следовательно, защитное реле не вижу никаких текущих ошибок. Этот ток ошибки известен как рабочий ток. Ток, протекающий через удерживающую катушку, известен как удерживающий ток.

Дифференциальная нормальная нагрузка трансформатора или внешняя неисправность

Другими словами, во время нормального нагрузки или внешних неисправностей, весь ток коэффициента трансформации ТТ протекает через ограничительную катушку и через катушку управления не протекает.

Случай 2 : Когда есть внутренних ошибка : В этом случае токи, производимые первичным и вторичным трансформаторами тока не суммируются с нулем, и, следовательно, будет чистый ток ошибки или сработает Текущий.Защитное реле обнаружит этот ток и отключит соответствующий трансформаторные первичные или вторичные выключатели.

Дифференциально-внутренняя неисправность трансформатора

Другими словами, во время внутреннего При неисправностях, ток коэффициента трансформации ТТ протекает через удерживающую катушку и через катушку срабатывания. Если рабочий ток превышает порог настройки процентного дифференциала, реле подаст команду на отключение.

Трансформатор Расчет уставки дифференциальной защиты Схема дифференциальной защиты трансформатора

работает с использованием двух отдельных величин, рассчитываемых на основе первичного тока (IW1C) и вторичного тока (IW2C).SEL787 и SEL 387/587 Дифференциальное реле трансформатора используется для этого обсуждения. В других подобных реле используются аналогичные концепции, но фактическая терминология может отличаться. Некоторые из параметров, относящихся к этому обсуждению:

Эти количества рассчитываются следующим образом.

IOP рассчитывается как сложение векторов первичных и вторичных токов, тогда как IRT использует только величину токов для вычисления величины ограничения.

Внутренний по отношению к реле, первичный и вторичные вторичные токи ТТ преобразуются в значение «отвода обмотки» на единицу. Уравнения для преобразования единицы:

Расчет IOP и IRT в реле двух типов. Обратите внимание, что токи являются абсолютными величинами. Характеристики дифференциальной защиты трансформатора в процентах

Как уже говорилось, реле рассчитывает рабочий ток (IOP) и ток ограничения (IRT). Область срабатывания — это область над кривой, где реле сработает, а область ограничения — это область ниже кривой, где реле будет удерживать себя от срабатывания. Повышенная нагрузка трансформатора будет перемещать ограничитель (IRT) горизонтально вправо по оси x без изменения рабочей величины (IOP), тогда как короткое замыкание перемещает IRT влево, а IOP вверх на оси. Ось y. Если результирующая координата (IRT, IOP) на плоскости x-y оказывается выше дифференциальной характеристики в процентах, произойдет отключение. Если координата (IRT, IOP) опускается ниже кривой, отключение не происходит. Поведение реле при срабатывании реле основано на дифференциальных характеристиках срабатывания реле в процентах.Цель процентного ограничения — позволить реле различать дифференциальный ток, возникающий в результате внутреннего повреждения, от дифференциального тока, возникающего в результате нормального тока или внешнего повреждения. Ключевые точки на графике выше:

Минимальный ток срабатывания (087P): Это значение обычно устанавливается в пределах 0,3. и 0,5 за единицу. Это значение обеспечивает защиту от остаточной намагниченности CT и ошибки точности. Для повышения чувствительности настройка должна быть минимальной, но достаточно высокий, чтобы избежать работы из-за ошибок устойчивого состояния, таких как неконтролируемые служебные нагрузки станции, ток возбуждения трансформатора и реле погрешность измерения при очень низких уровнях тока.

Наклон 1: Наклон дифференциальной защиты трансформатора — это часть графика между минимальная зона захвата и точка излома на склоне 2. Обратите внимание, что наклон 1 попадает в (0,0) на координатной оси. Наклон 1 используется для компенсации текущей разницы от установившегося и пропорционального ошибки, такие как устройство РПН силового трансформатора, ошибки CT, ток возбуждения и ошибка реле . Полезно знать, какой коэффициент наклона характерен для нормальное состояние (уклон должен превышать это значение ценной бумаги ) и какой коэффициент наклона характерен для внутреннего разлом (уклон должен быть ниже, чем для надежность ). Наклон 1 должен быть выше нормального устойчивого состояния и пропорциональных ошибок . Ниже приведены некоторые из типичных ошибок значений, которые необходимо учитывать для трансформатора. Расчет крутизны дифференциальной защиты:

Точность ТТ: 3%

Точность реле: 5%

Возбуждение ток: 4%

Устройство РПН (LTC): 10% [Если применимо]

Отвод без нагрузки Чейнджер (NLTC): 5% [Если применимо]

Реле

SEL по умолчанию имеет наклон 1, равный 25%.Это может быть где-то между 25-35% в зависимости от того, сколько ошибок необходимо учесть.

Уклон 2: Это часть над уклоном 1. Обратите внимание, что наклон 2 не попадает в точку (0,0) на оси координат . Наклон 2 используется для компенсации переходных ошибок, например, вызванных насыщением ТТ . Прямая неисправность — это пример кратковременной неисправности. Большие токи во время сквозного короткого замыкания могут вызвать насыщение ТТ, что приведет к регистрации ложного дифференциального тока реле.Крутизна 2 может быть установлена ​​довольно высокой без снижения чувствительности к частичным неисправностям обмотки небольшой степени тяжести. Рекомендуется оценить ТТ, чтобы увидеть, есть ли возможность перехода в насыщение во время события сквозного короткого замыкания. Прочтите «Насыщение трансформатора тока» для получения дополнительной информации по этой теме. Настройка наклона 2 должна быть выше, чем настройка наклона 1, если не требуется одиночный наклон, в этом случае установите Slope1 и Slope2 на одно и то же значение.

IRS1: Это точка, в которой наклон 1 и Slope2 пересекаются.Значение по умолчанию для SEL787 — «6», что достаточно для большинства Приложения.

U87P: Назначение этого элемента — очень быстро реагировать на внутреннее событие неисправности. Обычно это значение устанавливается в 8-10 раз больше кранов. Этот элемент реагирует только на основную частотную составляющую дифференциальный рабочий ток . На него не влияют slope1, slope2, IRS1, Настройка РСТ2, РСТ4 или РСТ5. Этот элемент должен быть установлен достаточно высоким, чтобы не реагировать на большие пусковые токи.

HRSTR: Бросок напряжения трансформатора может вызвать ложный дифференциальный ток в реле и может привести к неприятному отключению. Это потому, что появляется пусковой ток. на первичном токе, но не на вторичном трансформаторе тока. К счастью, это может быть обнаруживается, поскольку пусковой ток имеет значительные гармоники четного порядка, которые могут быть используется в релейной логике для ограничения дифференциального элемента. Элемент HARMONIC RESTRAINT работает от ограничение процентного ограничения дифференциала элемента, если соотношение ток второй гармоники и / или четвертой гармоники относительно тока основной гармоники равен больше, чем установка PCT2 или PCT4 в течение 10 циклов, когда трансформатор под напряжением.Вместо использования фиксированного порога удерживающий элемент сдвигает линию наклона вверх относительно величина измеренного дифференциального гармонического тока.

Настройка PCT2, PCT4: При желании в программном обеспечении можно использовать значение по умолчанию. Или анализатор гармоник инструмент в программном обеспечении реле может использоваться для определения величины секунды и четвертая гармоника при включении трансформатора. Следует отметить, что пусковой ток и гармоники могут различаться между разными событиями переключения и поэтому рекомендуется добавить к настройке некоторый допуск, даже если гармоники измеряются.

Асимметричный ток короткого замыкания Пусковые гармоники тока

Предположим, что уравнение линии наклона выглядит следующим образом: y = mx + b, где y — рабочий ток (IOP), m — наклон (Slope1 или Slope2), x — ток удержания (IRT), а b — ток гармоническая составляющая. В нормальных условиях гармоническое содержание отсутствует, и линия проходит через начало координат. Когда есть гармоническое содержание, он просто поднимает линию на «b», сохраняя тот же наклон. Это показано на рисунке ниже.

Функция гармонического ограничения

Если эта настройка активна, реле измеряет отношение тока второй и / или четвертой гармоники к току основной гармоники, и если это отношение больше, чем настройка PCT2 или PCT4, то срабатывание реле ограничивается, как показано на графике выше.

HBLK: The Назначение этого элемента ГАРМОНИЧЕСКОГО БЛОКА — блок процентного элемента дифференциала ограничения, если соотношение пятая гармоника к основной гармонике больше, чем PCT5. Эта функциональность полезен, когда защищаемый трансформатор может быть «перенапряжен», т. е. отношение напряжения к частоте (В / Гц), подаваемое на клеммы трансформатора превышает 1,05 о.е. при полной нагрузке или 1,1 о.е. без нагрузки. Повышение мощности агрегата-генератора трансформаторы на электростанциях, частота которых может изменяться при запуске что могло привести к перевозбуждению и перетеканию трансформаторов.ХБЛК может быть эффективно используется в таких ситуациях.

Настройка PCT5: Анализ токов трансформатора во время перевозбуждения показывает, что установка пятой гармоники 35% подходит для блокировки процентного дифференциального элемента. При необходимости это можно изменить.

Оба эти параметра можно включить в реле SEL, что обеспечивает оптимальную скорость работы и безопасность. Если в приложении используется нагрузка, которая производит значительный гармонический ток 5 ^–, рекомендуется дополнительно проверить настройку HBLK, чтобы гарантировать, что защита не будет нарушена.

ICOM : Внутренняя компенсация ТТ. Внутренняя компенсация трансформатора тока используется для компенсации фазовых сдвигов, вызванных обмоткой трансформатора. Например, трансформатор треугольник-звезда имеет разность фаз между первичной и вторичной обмотками на 30 градусов. То, идет ли дельта-соединение «звезда» или «треугольник», зависит от типа замыкания треугольника и обсуждается в этой статье. Кроме того, трансформаторы тока могут быть подключены по схеме треугольник или звезда, что также может привести к фазовым ошибкам. Внутренняя компенсация фазового угла в современных цифровых реле компенсирует погрешности фазового угла с шагом 30 градусов.Полная компенсация на 360 градусов может также удалить компоненты нулевой последовательности из тока обмотки без изменения угла сдвига фаз. Все другие настройки ненулевой компенсации также удаляют компоненты нулевой последовательности из тока обмотки.

Трансформатор Пример дифференциальной защиты

Рассмотрим пример системы дифференциальной защиты трансформатора с реле SEL 387/587 . Для реле 787 расчеты будут аналогичными. кроме расчета ограничения тока.Расчет тока ограничения в 387/587 использует среднее значение токов обмотки, тогда как 787 вычисляет прямое добавление. Об этом уже говорилось ранее в этой статье.

Предположить трансформатор, подключенный по схеме треугольник, с трансформатором тока, подключенным звездой. Это означает, что есть нет фазового сдвига, индуцированного трансформатором или трансформатором тока. Предположим чередование фаз ABC. ‘R’ обозначает удерживающую катушку, а «О» обозначает катушку срабатывания.

Обратите внимание на полярность подключения трансформатора тока. Принять номинальный ток полной нагрузки в первичной обмотке. и вторичный.

Значения отводов можно рассчитать по следующее уравнение:

Вариант 1: Рассмотрим схему дифференциальной защиты трансформатора с ПОЛНОСТЬЮ ЗАГРУЖЕННЫМ трансформатором .

Пусть токи обмоток на вторичной обмотке ТТ будут следующими для нормального тока полной нагрузки, потребляемого трансформатором. Из-за направления полярности трансформатора тока соотношение токов будет сдвигаться по фазе на 180 градусов от первичной к вторичной, как показано ниже.

Рассчитайте рабочий ток (IOP) по вектор сложения и ограничения тока (IRT) с использованием сложения и деления величин Автор: 2.Для фазных токов А,

Обратите внимание, что на процентном ограничении на дифференциальном графике координаты отображаются как (IRT, IOP) на (x, y) самолет. Если мы построим (1,0), график будет выглядеть, как показано ниже. Расчет IRT, IOP для фаз B и C будут аналогичными. Суммируя:

Обратите внимание, что (IRT, IOP) положение на графике ниже кривой характеристики отключения и, следовательно, нет произойдет отключение (как и ожидалось). Элементы 87R1, 87R2, 87R3, которые являются Элементы дифференциального отключения в этом случае не будут задействованы.

Футляр2: Рассмотрим дифференциальную схему трансформатора с ВНУТРЕННЕЙ НЕИСПРАВНОСТЬЮ .

Предположим, что вторичный контур полностью нагружен при наличии внутренней неисправности с текущими значениями, указанными ниже. Из-за внутренней неисправности первичный ток будет высоким, но не вторичный. Текущий.

Рассчитаем рабочий ток (IOP) путем сложения векторов и тока ограничения (IRT) с использованием сложения величин и разделить на 2.

Преобразование тока в единицу соответствующее значение TAP:

Обратите внимание, что два положения (IRT, IOP) на графике находятся над характеристической кривой отключения, и, следовательно, отключение произойдет (как и ожидалось).В этом случае будут утверждены элементы 87R1, 87R2. Элемент 87R3 не будет утвержден, поскольку он находится ниже кривой срабатывания.

Вариант 3: Рассмотрим дифференциальный трансформатор. схема с ВНЕШНЯЯ НЕИСПРАВНОСТЬ . Предположим, что вторичный трансформатор тока насыщен, и, следовательно, происходит уменьшение величина вторичного тока коэффициента трансформации, производимого трансформатором тока. Предположим, что фаза не изменилась. углы из-за насыщения. Вторичные токи трансформатора тока указаны ниже.

Обратите внимание, что положение (IRT, IOP) на графике ниже кривой характеристики отключения и, следовательно, отключения не произойдет (как должно быть).Элементы 87R1, 87R2, 87R3 в этом случае не утверждаются. Однако этот пример иллюстрирует проблему, когда ТТ насыщается во время внешнего короткого замыкания большой величины. Как видно из этого примера, точка срабатывания приблизилась к кривой. Это причина установки крутизны 1 и 2, чтобы избежать ложных отключений из-за насыщения ТТ. Этот пример иллюстрирует преимущество наличия двойной кривой срабатывания для предотвращения ложного отключения из-за насыщения ТТ.

Подключение ТТ дифференциальной защиты трансформатора

Обычно соединение звездой или звездой ТТ используются для дифференциальной защиты с использованием цифровых реле, которые могут быть подключены четырьмя различными способами, как показано на рисунках ниже.Желательно, чтобы сторона трансформатора тока должна быть направлена ​​в сторону от зоны дифференциальной защиты. Это означает, что полярность ТТ со стороны источника обращена к источнику, а полярность ТТ со стороны нагрузки. стоит перед грузом . См. Рисунок ниже для «предпочтительного подключения — обычно использовал’. Следующее показанное предпочтительное соединение также приемлемо. Эти соединения приводят к разнице фаз в 180 градусов между первичной и вторичные токи коэффициента трансформации трансформатора тока. Преимущество этого подключения в том, что под нормальные условия нагрузки, на единицу тока обмотки, которая также называется , работают ток в реле добавить к нулю , поскольку токи сдвинуты по фазе на 180 градусов.

Дифференциальная полярность трансформатора — предпочтительная полярность

Следующий возможный способ подключения ТТ имеет оба ТТ, обращенные к источнику, или оба ТТ, обращенные к источнику нагрузки. Эти соединения не являются предпочтительными, хотя их все еще можно заставить работать с использованием современных цифровые реле. Необходима соответствующая компенсация тока обмотки. при условии, если эти соединения используются. Не будет фазового угла разница между первичным и вторичным токами трансформатора тока.

Подключение дифференциального трансформатора и другого трансформатора тока

С помощью современных цифровых реле любые типы подключений ТТ могут быть «скомпенсированы» в программном обеспечении.Если это возможно на этапе проектирования, можно выбрать одно из «предпочтительных соединений» с использованием трансформатора тока, соединенного звездой.

В приложениях предыдущего поколения при использовании электромеханических реле обычно можно увидеть трансформатор тока, подключенный по схеме треугольника. Соединение звездой (звездой) трансформатора и ТТ, подключенного треугольником, к компенсировать фазовый сдвиг трансформатора. В современных цифровых реле фазовый сдвиг можно настроить в программном обеспечении. Однако более старая модернизация применяются ТТ, подключенные по схеме треугольника, и необходимо понимать ТТ с подключением по схеме «треугольник» и его нюансы.

ТТ с подключением по схеме Delta

Если набор трансформаторов тока подключен по схеме треугольник, то следует иметь в виду несколько вещей. Сам трансформатор тока может быть подключен в конфигурации «DAB» или «DAC». Что такое DAB и DAC? Нажмите ЗДЕСЬ? Это не что иное, как способ внутреннего подключения обмотки. См. Рисунок ниже, который не требует пояснений.

Подключения DAB и DAC

В соединении DAB полярность конец фазы A подключен к неполярному концу фазы B.

В подключении ЦАП полярность конец фазы A подключен к неполярному концу фазы C.

В трансформаторе треугольник-звезда, если замыкание треугольником имеет тип «DAB», то сторона треугольника будет опережать сторону звезды на 30 ⁰ . Если треугольное замыкание имеет тип «DAC», то сторона звезды будет опережать сторону треугольника на 30 ⁰ .

Кроме того, следует иметь в виду, что трансформатор тока , подключенный по схеме треугольника, вырабатывает в квадрате (3) раз больше тока, производимого трансформатором тока , подключенным звездой (звездой). Эту компенсацию амплитуды можно легко выполнить с помощью программных настроек современных цифровых реле.Дополнительную информацию о соединениях звезда и треугольник и его свойствах фазового угла можно найти, нажав здесь .

Дифференциальное реле Рекомендации по применению

Придется учитывать различные аспекты применения. учитывается при применении дифференциальной защиты. Вот некоторые из них:

Фазовый сдвиг тока (если применимо) от первичной к вторичной необходимо учитывать в текущих расчетах.Например, если первичная обмотка трансформатора соединена треугольником, а вторичная соединена звездой (звездой), то токи соотношения ТТ от первичной и вторичной обмоток будут сдвинуты по фазе на 30 ⁰ . Эта фазовая ошибка приведет к чистому току срабатывания реле и, следовательно, может сработать неправильно. Есть способы избежать этого:

• Используйте трансформатор тока, соединенный звездой, на стороне треугольника трансформатора и трансформатор тока, соединенный треугольником, на стороне звезды трансформатора.

• Для цифровых реле можно настроить программное обеспечение для обеспечения желаемой «компенсации» токов с учетом различных соединений первичной и вторичной обмоток / фазовых сдвигов.

Влияние намагничивающего броска при включении трансформатора. Первоначальное включение трансформатора приведет к сильному пусковому току намагничивания, который может проявиться как пусковой ток, если не будет компенсирован. Современные реле используют датчик гармоник для обнаружения включения трансформатора. Во время периода подачи питания дифференциальная защита может быть отключена.

Возможно возникновение перетока . Возможного ложного срабатывания из-за перенапряжения можно избежать, используя ограничение пятой гармоники, доступное в современных цифровых реле.

Ток нулевой последовательности : Необходимо обеспечить некоторую форму фильтрации нулевой последовательности, когда обмотка трансформатора может пропускать ток нулевой последовательности к внешнему замыканию на землю. Примером этого может быть трансформатор, заземленный треугольником. Сторона трансформатора, заземленная звездой, может иметь замыкания между фазой на землю вне зоны защиты, что может создавать ток нулевой последовательности в измеренных токах коэффициента трансформации трансформатора тока. Поскольку повреждение является внешним по отношению к зоне защиты, необходимо удалить ток нулевой последовательности.В более старых схемах используется трансформатор тока, подключенный по схеме треугольник, на обмотке со стороны звезды (звезды) для удаления токов нулевой последовательности. Современные цифровые реле могут добиться этого с помощью программной компенсации.

Ток нулевой последовательности из-за внешних повреждений вне зоны

Коррекция соотношения : Поскольку соотношение первичного и вторичного трансформаторов тока может не точно соответствовать номинальным токам обмотки трансформатора или трансформатор тока может быть подключен по схеме звезды (звезда) или треугольника, обычно требуется некоторая коррекция соотношения. Для современных цифровых реле этот поправочный коэффициент рассчитывается и применяется автоматически.

Компенсация ошибок : Выбранное реле должно компенсировать установившихся, пропорциональных и переходных ошибок в токе коэффициента трансформации ТТ. Ошибки устойчивого состояния — это ошибки, которые не зависят от загрузки. Пример — ток намагничивания трансформатора. Пропорциональная ошибка зависит от нагрузки, например, ошибка соотношения ТТ, ошибка из-за переключения ответвлений. Переходные ошибки возникают в результате насыщения ТТ из-за большого тока, протекающего во время короткого замыкания.

Трансформаторы с переключением ответвлений : Если задействован трансформатор с переключением ответвлений, для достижения баланса тока на среднем ответвлении трансформатора выбираются коэффициенты ТТ и поправочные коэффициенты. Необходимо убедиться, что рассогласование по току из-за неправильной работы отводов не приведет к ложному срабатыванию.

CT Remanence

Симпатический бросок

Также прочтите: Насыщение трансформатора тока, Соединения трансформатора звезда и треугольник, Соединения трансформатора: фазовый сдвиг и полярность

Дифференциальное реле линии

[87L]: ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Пожалуйста, поделитесь и расскажите:

Принцип действия дифференциальной защиты линии такой же, как и дифференциальная защита трансформатора .Единственное отличие состоит в том, что дифференциальная защита трансформатора использует только одно дифференциальное реле, тогда как реле дифференциальной защиты линии использует два или более дифференциальных реле на каждом конце линии. Между этими реле устанавливается связь.

Этим реле требуется высокоскоростная и безопасная среда связи, такая как оптоволокно, для передачи всех собранных аналоговых данных между всеми реле, чтобы каждое реле могло выполнять свои собственные вычисления и обеспечивать высокоскоростное отключение.

Дифференциальное реле тока линии [87L]:

Дифференциальная защита для универсального использования с линиями питания и кабелями на всех уровнях напряжения с измерением с разделением фаз (87L). Однополюсное отключение возможно при измерении с разделением по фазе.

Дифференциальные реле тока линии срабатывают при разнице тока в линии по сравнению с током вне линии. Это называется текущим дифференциальным методом.

Дифференциальный ток можно измерить разными способами:
· Сравнение величины
· Сравнение фаз
· Сравнение фазора или направления (величина и угол)
· Сравнение заряда
· Комбинации вышеперечисленных

Реле Связь:

Связь является неотъемлемой частью линейного дифференциального реле, так как вторичные токи ТТ от одной линейной клеммы должны передаваться на реле на других линейных клеммах для выполнения дифференциального расчета.Это требует использования цифрового канала связи, который обычно является мультиплексированным каналом, в котором может происходить переключение каналов.

В настоящее время наиболее распространенными методами являются витая пара, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, линия электропередачи и беспроводная связь (микроволновая печь).

Оптоволоконная пара, доступная исключительно для использования реле, обеспечивает оптимальную производительность для цифровой связи. Выделенный порт интерфейса данных защиты обеспечивает быстрое и безошибочное соединение точка-точка.

Обмен данными для измерения дифференциального тока осуществляется через волоконно-оптические кабели или цифровую связь и телефонные сети, так что концы линий могут быть довольно далеко друг от друга. Все реле должны быть синхронизированы по времени для идентичности сообщений о работе и неисправностях.

Работа дифференциального реле тока линии:

Линейные дифференциальные реле в основном работают на разнице тока в линии по сравнению с током вне линии.

При внутренней неисправности ток будет течь в линию от обоих линейных клемм с полярностью трансформаторов тока, как показано на рисунке.

Схема дифференциального реле тока линии

На приведенном выше рисунке показано это для линии с двумя концами. Каждое устройство измеряет локальный ток и отправляет информацию об измеренных токах и фазовом соотношении на противоположный конец.

Цифровая передача данных для измерения дифференциального тока осуществляется через волоконно-оптические кабели, цифровые сети связи или контрольные провода, так что концы линий могут быть довольно далеко друг от друга.

I _Operate = I _{Loca l} — I _Remote

I _Restraint = (I _{Loca l} + I _Remote ) / 2

Slope = _Operate / I _Restraint ) * 100

Работа дифференциального реле тока линии: Дифференциальное реле линии

Реле, показанное на рисунке, используется для кабельного дифференциала .Два реле на каждом конце кабеля, разделенные некоторым расстоянием с каналом связи между двумя реле, так что они обмениваются информацией вместе.

• Эти реле работают по токовому дифференциальному методу.
• Эти реле подключаются по оптоволокну для передачи цифровой информации.
• Цифровая информация содержит текущие величины и другие диагностические параметры и непрерывно передается между подключенными станциями.
• Отключение инициируется, когда дифференциальное реле превышает характеристику блокировки реле.
• Отказ оптоволоконного канала связи автоматически блокирует схему и инициирует сигнал тревоги.
• Существует вероятность обрыва среды передачи данных по любой причине, поэтому функция дистанционного реле используется в качестве резервной копии дифференциальных реле линейного тока.

Дифференциальная защита трансформатора — принцип работы, дифференциальное реле

Трансформатор — это главное устройство энергосистемы, и его надежность важнее. Следовательно, трансформатор должен быть защищен.Реле Бухгольца используется для защиты трансформатора от короткого замыкания внутри бака трансформатора. Для защиты трансформатора также используется схема дифференциальной защиты.

Как правило, трансформаторы защищены от короткого замыкания и перегрева. Для защиты трансформатора от короткого замыкания используется процентная дифференциальная защита. эта защита рекомендуется для трансформатора мощностью более 1 МВА.

Схема дифференциальной защиты трансформатора основана на принципе циркулирующего тока Merz Price.

Для защиты трехфазного трансформатора, подключенного по схеме треугольник-треугольник, от замыканий между фазами и фазой на землю. ТТ на двух сторонах силовых трансформаторов соединены звездой. Такое расположение компенсирует разность фаз между первичной и вторичной обмотками трансформатора.

Принцип работы дифференциального реле

• Дифференциальное реле срабатывает, когда разность фаз двух или более одинаковых электрических величин превышает заданное значение.
• Дифференциальное реле срабатывает только при внутренних неисправностях.

Принцип такой защиты заключается в сравнении токов на входе и выходе на концах трансформатора.

Разность векторов тока (I1-I2) проходит через рабочую катушку, а средний ток (I1 + I2) / 2 проходит через ограничительную катушку.

В нормальных условиях эксплуатации два тока на двух концах трансформатора равны и уравновешены. Через рабочую катушку не протекает ток, и, следовательно, рабочая катушка остается неработающей, но когда в трансформаторе возникает внутреннее повреждение, такое как замыкание фазы на фазу или замыкание фазы на землю.Дифференциальный ток проходит через рабочую катушку, благодаря чему срабатывает реле дифференциальной защиты, которое отключает автоматический выключатель.

Дифференциальная защита трансформатора звезда-треугольник

На схеме показано подключение дифференциальной защиты силового трансформатора звезда-треугольник

Первичная обмотка силового трансформатора соединена звездой, а вторичная — треугольником. Следовательно, для компенсации разности фаз вторичные обмотки ТТ на первичной стороне I.Сторона звезды трансформатора должна быть соединена треугольником, а вторичные обмотки ТТ вторичной стороны, т. е. сторона треугольника трансформатора должны быть подключены звездой.

Заземление первичной обмотки трансформатора и нейтраль вторичных обмоток ТТ, соединенных звездой, должны быть заземлены.

Ограничительные катушки подключаются через вторичные обмотки ТТ, в то время как рабочие катушки подключаются между точкой отвода на ограничительных катушках и нейтралью вторичных обмоток ТТ.

Во время нормальной работы вторичные обмотки ТТ проводят равный ток, который находится в фазе при нормальных рабочих условиях.Следовательно, ток, входящий и выходящий из управляющего провода на обоих концах, одинаков, и ток не течет через рабочую катушку реле, и реле не работает.

Когда в обмотке силового трансформатора возникает внутренняя неисправность, баланс в ТТ нарушается, и ток во вторичных обмотках ТТ больше не будет прежним, и дифференциальный ток начинает течь через рабочую катушку, и цепь реле отключает выключатель на обоих стороны трансформатора.

Защита, обеспечиваемая схемой дифференциальной защиты, ограничена областью между трансформаторами тока на стороне высокого напряжения и трансформаторами тока на стороне низкого напряжения силового трансформатора.

Проблема с дифференциальной защитой трансформатора

Некоторое время дифференциальное реле срабатывает при сквозном повреждении или даже при отсутствии повреждения.

насыщение сердечника ТТ

Ошибка дифференциала и фазового угла для CT1 и CT2

Неправильное подключение контрольного провода

Если контрольный провод неправильно подсоединен к одной стороне реле, реле сработает. Если контрольные провода обоих боковых трансформаторов тока перевернуты или подключены неправильно, реле не сработает.

Магнитный пусковой ток

Во время зарядки трансформатора начальный зарядный ток трансформатора очень высок, что в 5-10 раз превышает ток полной нагрузки, известный как магнитный пусковой ток. Благодаря этому реле тока работает исправно. Для компенсации этого тока используется реле ограничения гармоник, которое создает дополнительный пусковой момент для рабочей катушки реле, так что реле дифференциальной защиты не срабатывает.

Трансформатор переключения ответвлений

Во время переключения ответвлений трансформатора устройства РПН.Первичное и вторичное напряжение силового трансформатора изменяется таким образом, что изменяется ток и, следовательно, ток ТТ также изменяется, и, следовательно, иногда это вызывает неисправность реле дифференциальной защиты.

.