Читать лекция по физике: "Реле, реагирующие на две величины" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Характеристики реле на комплексной плоскости и их анализ. Реле направления мощности и сопротивления 1. Схемы сравнения двух и более электрических величин Для реле, реагирующих на две величины (реле сопротивления KZ и реле направления мощности KW), на вход измерительных органов необходимо подавать электрическую величину, пропорциональную геометрической сумме (или разности) напряжения Up и тока Ip. На рис.6.1 изображена структурная схема таких реле.

Рис. 1. Структурная схема реле сопротивления Здесь: ИС- измерительная схема; СС-схема сравнения; ЛЧ-логическая часть; РС (KZ)-реле сопротивления.

Измерительная схема ИС может выполняться в виде двух согласующих трансформаторов.

Реле направления мощности и реле сопротивления широко используются в защитах электрических сетей высокого напряжения и контактных сетей тягового электроснабжения. На входы этих реле от трансформаторов напряжения и тока подводятся две электрические величины: соответственно Up и Ip. В зависимости от их соотношения реле KW и KZ срабатывают или не срабатывают.

Условия срабатывания этих реле удобно и наглядно представлять графически. Для этой цели вводят условную величину Zp, определяемую как отношение сигналов Up и Ip:

Zp=где Zp - комплексное отношение Up к Ip (сопротивление, измеряемое реле); Rp,Xp - соответственно активная и индуктивная составляющие отношения входных сигналов Up и Ip; φр - угол между векторами Up и Ip.

Характеристики и свойства подобного рода реле удобно рассматривать в комплексной плоскости сопротивлений Zp (рис. 6.2). По действительной оси этой плоскости откладывают активные, а по мнимой - реактивные составляющие. Положение вектора Zp на комплексной плоскости зависит от величин Up, Ip, φp и определяется, следовательно, режимом работы электрической системы. Рассмотрим некоторую линию с двусторонним питанием, изображенную на рис. 6.3.. На подстанции П2 имеется реле KZ, к которому через трансформаторы напряжения TV и тока ТА подводятся Up и Ip.

Рис. 2. Комплексная плоскость сопротивлений

Рис. 3. Схема подключения реле сопротивления к сети с двухсторонним питанием Пусть в нормальном режиме мощность в линии направлена от шин П2 к шинам ПЗ. Примем это направление мощности за положительное (сплошная стрелка на рис. 3).

Совместим начало координат комплексной плоскости с местом установки реле KZ. Изобразим на ней вектор сопротивления на зажимах реле в нормальном режиме Zpн (рис. 6.4). При активно-индуктивной нагрузке угол φрn не превышает, как правило, 20-40°, однако в некоторых режимах, например, при пусках мощных двигателей, он может быть и больше. Вектор Zpn располагается в квадранте I комплексной плоскости Z. В зависимости от значения и характера нагрузки конец вектора Zpn может оказаться в любой точке области Н. При активно-емкостной нагрузке вектор Zpn может смещаться в квадрант IV. Для режима короткого замыкания в линии характерно увеличение угла φрк до 50-80°.

Рис. 4. К анализу сопротивлений, измеряемых защитой. Сопротивление на зажимах реле в этом режиме обозначим Zpk. Если КЗ происходит, например, в точке к1 (см. рис. 6.3), то направление мощности по условию положительно, поэтому вектор Zpk =Zpk1 будет находиться в квадранте I комплексной плоскости (см. рис. 6.4). В зависимости от места замыкания на участке П2-ПЗ конец вектора Zpk1 может

Похожие работы