Назначение, состав и схема внутренних соединений реле напряжения ОП РНФ-1М

Литература

1. Алексеев С.А. Реле защиты. –М «Энергия», 1976 г.

2. Линт Г.Э. Симметричные составляющие в релейной защите. – М.: Энергоатомиздат, 1996 г.

3. Кузнецов Ф.Д. и др. Техническое обслуживание релейной защиты и автоматики электростанций и электрических сетей. – М.: издательство НЦ ЭНАС, 2001 г.

4. Лопатин В.Г., Лопатина Н.П. Симметричные составляющие в релейной защите. Учебное пособие, издательство СНУЯЭиП, 2013 г.

5. Линт Г.Э. Релейные защиты, выполненные на интегральных микросхемах. – М.: Энергоатомиздат, 1990 г.

Введение

Широкое применение в технике релейной защиты и противоаварийной автоматики установок, служащих для производства, распределения и потребления электроэнергии в трёхфазных системах переменного тока, находит аппаратура, реагирующая на симметричные составляющие токов и напряжений. Подобная аппаратура выпускается отечественной промышленностью и за рубежом. Её используют в пусковых и измерительных органах основных и резервных защит различного электрооборудования (силовых трансформаторов, линий электропередач, в том числе и в схемах собственных нужд электростанций, в схемах защит мощных генераторов и др.). Фильтровые защиты применяются также в отдельных устройствах блокировок и в схемах сигнализации о неисправностях источников электроэнергии и ЛЭП.

Опыт эксплуатации трёхфазных электрических сетей за последние сто лет показал, что существуют часто неустранимые причины несимметрий нагрузок в схемах электроснабжения.

Синхронные генераторы электростанций создают строго симметричную систему ЭДС, и поэтому при нормальном режиме в сети соблюдается чётко выраженная симметрия токов и напряжений по фазам. Однако, дальнейшее увеличение количества потребителей электроэнергии привело к проблемам, связанным с появлением значительных несимметрий в ЭЭС. Кроме того, возникающие в ЭЭС несимметричные повреждения усугубляют эту картину. В результате осуществления расчётов токов и напряжений при несимметричных режимах традиционными методами оказались затруднительными.

Выход из сложившегося положения был предложен К.Л. Фортексью в 1918 году, создавшим новый метод расчёта токов и напряжений при несимметричных режимах в трёхфазной сети переменного тока. В дальнейшем этот метод был усовершенствован и быстро завоевал всеобщее признание. Метод симметричных составляющих оказался особенно эффективным при исследованиях сложных случаев несимметрий в сетях. С его помощью успешно решаются задачи определения токов и напряжений при замыканиях на землю.

При проведении расчётов методом симметричных составляющих широко пользуются способом наложения, так как в расчётах принимают, что электрические системы являются линейными, пренебрегая насыщением магнитопроводов трансформаторов и электрических машин. При этом погрешность расчётов по отношению к действительным значениям, зафиксированным при повреждениях в сетях, не составляет более 10%.

В последующие годы метод симметричных составляющих был успешно использован при разработке целого класса устройств релейной защиты, в которых применены специальные фильтры симметричных составляющих. Одним из главных преимуществ фильтровых защит является независимость параметров срабатывания  от значений симметричных нагрузочных токов присоединений, что позволяет получить высокую чувствительность.

Производство аппаратуры РЗ, содержащей фильтры симметричных составляющих, началось в нашей стране в конце тридцатых годов. В последующие годы область применения фильтров симметричных составляющих заметно расширилась. Их стали широко применять в основных органах защит линий 110кВ и выше, а также для защиты синхронных генераторов от перегрузки токами обратной последовательности. Началось производство специальных реле, в которых содержались простые и сложные фильтры с улучшенными параметрами.

В 70-80е годы по мере внедрения в технику РЗ полупроводниковых приборов и микроэлектронной аппаратуры появились защиты, содержащие более современные схемы фильтров, в которых отсутствует зависимость напряжения небаланса от колебаний частоты сети.

В конце 80-ых годов появились реле защиты, содержащие фильтры новой конструкции на базе операционных усилителей.

Ещё больший толчок развитию фильтровых защит даёт современная микропроцессорная элементная база.

Данное учебное пособие призвано помочь читателю разобраться в принципах действия современной отечественной релейной защиты, содержащей фильтры симметричных составляющих.

Реле напряжения обратной последовательности РНФ-1М

Назначение, состав и схема внутренних соединений реле напряжения ОП РНФ-1М

Реле максимального напряжения ОП РНФ – 1М предназначено для использования в схемах защит в качестве органа, реагирующего на напряжения ОП при несимметричных КЗ. На напряжения ПП и НП реле не реагирует.

Реле состоит из двухплечевого RС – фильтра напряжений ОП (ФНОП), выпрямительного моста (VD1 ÷ VD4) и исполнительного органа (рисунок 1.1).

В качестве исполнительного органа применяется реле максимального напряжения серии РН-50. Введение в схему реле выпрямительного моста диктуется необходимостью уменьшить вибрацию контактов реле.

    Реле своими входными зажимами 2,4,6 подключается к двум линейным напряжениям трехфазной сети U_ав и U_вс через измерительный трансформатор напряжения ТV. Такое включение позволяет отстроить реле от напряжений НП, - известно, что в составе междуфазных напряжений U_ав и U_вс не содержатся составляющие НП.

    Выпрямительный мост VD1 ÷ VD4 подключается к выходу ФНОП (к точкам m и n). В противоположную диагональ моста включена обмотка W_р исполнительного реле.

    Параметры двухплечевого RС – фильтра напряжений ОП подобраны таким образом, что при поступлении на входные зажимы линейных напряжений ПП U_1ав и U_1вс разность потенциалов между точками m и n равна нулю. Для этого выбирают:

              .