'/luomena
а, Л1. £л<ри/по&
Реле
направления
мощности
БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
Выпуск 189
В. М. ЕЛФИМОВ
РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ
МОЩНОСТИ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЭНЕРГИЯ»
МОСКВА
1966
ЛЕНИНГРАД
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
Большам Я. М., Васильев А. А. Долгов А. Н.,
Ежков В. В., Каминский Е. А., Мандрыкин С. А.,
Синьчугов Ф. И., Смирнов А. Д., Устинов П. И.
УДК 621.318.59(04)
Е 46
В брошюре излагается назначение и область при-
менения реле направления мощности серий ИМБ-170,
РБМ-170 и РБМ-270 в релейной защите, рассматри-
ваются векторные диаграммы токов и напряжений при
повреждениях в различных точках сети и по ним де-
лается вывод о возможности выполнения реле направ-
ления мощности н формулируются требования к нему.
Рассмотрены также конкретные конструкции широко
применяемых реле направления мощности и их про-
верка.
Брошюра рассчитана на электромонтеров, обслужи-
вающих электроустановки высокого напряжения и зна-
комых с основами электротехники.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение .................................................... 4
1.	Назначение и область применения реле направления мощ-
ности ....................................................... 5
2.	Фазовые соотношения между токами и напряжениями при
коротком замыкании и их использование для создания реле
направления мощности ........................................ 7
3.	Конструкция и принцип действия реле направления мощно-
сти типов ИМБ и РБМ..........................................16
4.	Особенности выполнения различных типов реле направле-
ния мощности ................................................25
5.	Проверка механической части реле типов ИМБ и РБМ .	31
6.	Проверка и регулировка электрических характеристик реле
типов ИМБ и РБМ..............................................36
7.	Схемы включения реле направления мощности к первич-
ным токам и напряжениям через измерительные трансфор-
маторы ......................................................45
8.	Проверка правильности включения реле направления мощ-
ности .......................................................47
Приложение 1. Приборы и инструменты, необходимые для про-
верки реле направления мощности ...	54
Приложение 2. Основные технические данные реле типов ИМБ
и РБМ .......................................................55
ВВЕДЕНИЕ
Вместе с ростом электрификации нашей страны рос-
ло число линий и подстанций электрических сетей, при-
званных обеспечить надежное питание электроэнергией
многочисленных потребителей, усложнялись схемы энер-
госнабжения, а следовательно, и релейной защиты этих
сетей.
Одним из элементов ряда типов сложных релейных
защит является реле направления мощности.
Схемы релейной защиты с реле направления мощно-
сти стоят как бы на границе простых и сложных защит
не только из-за относительной сложности конструкции
реле направления мощности, но, главным образом, из-за
принципов настройки и анализа работы этого реле.
Анализ работы реле направления мощности требует
знания не только величины какой-либо одной составляю-
щей электромагнитного процесса, например тока или
напряжения, а сразу нескольких величин: значений ве-
личин тока и напряжения и их фазового соотношения.
Производить указанный анализ при изображении то-
ков и напряжений в аналитическом виде чрезвычайно
громоздко и ненаглядно.
Введение векторного изображения токов и напряже-
ний значительно упрощает и ускоряет анализ, делает его
доступным и наглядным.
Кроме знания векторных диаграмм для простых це-
пей, для полного понимания материала настоящей бро-
шюры необходимо знание векторного изображения токов
и напряжений в первичных и вторичных цепях энерго-
системы в нормальных и аварийных режимах.
t. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ
Контроль за нормальной работой современной энер-
гетической системы, кроме дежурного персонала, осу-
ществляет большое количество автоматических устройств.
Среди них одно из первых мест занимает автоматика,
именуемая релейной защитой. Задачей релейной защиты
является быстрое от-
ключение повредив-
шегося участка энер- С
госистемы с помощью Q,
выключателей, бли-
жайших к месту по-
вреждения.
Устройства релей-
ной защиты бывают
простые и сложные.
Естественно, стремятся
сделать релейную за-
щиту по возможности
более простой. Однако на
ся. Сложность релейной
обстоятельств и в первую очередь усложнением схемы
сети, например, из-за желания обеспечить потребителя
электроэнергии надежным двусторонним питанием. Это
обычно приводит к кольцеванию сети. Для примера рас-
смотрим, как осуществляется релейная защита в сети,
представленной на рис. 1.
Если на выключателях потребителей подстанций 1
и 2 установлена простая токовая защита с выдержкой
времени 1 сек, то, установив на линиях со стороны стан-
ции (С) простые токовые защиты с выдержкой времени
1,5 сек, мы обеспечим селективную (избирательную)
2—757	5
f,5
1,5
п/ст 1
п/ст2
Рис. 1. Радиальная схема сети.
практике это не всегда удает-
защиты определяется рядом
работу защиты. В самом деле, рассматривая возможные
короткие замыкания на любом участке, мы убеждаемся,
что защита обеспечивает отключение только поврежден-
ных участков, что теряют питание только те потреби-
тели, питание которых проходит через поврежденный
участок.
Если мы построим линию между подстанциями 1 и 2,
как это показано на рис. 2, то надежность питания ука-
занных подстанций возрастет. Теперь обесточение любой
Рис. 2. Закольцованная схема сети.
подстанции при усло-
вии селективной рабо-
ты защиты возможно
только при одновре-
менном повреждении
двух линий, что значи-
тельно менее вероятно.
Однако в новых ус-
ловиях работы элек-
тросети осуществить
защиту линий преж-
ними простыми токо-
'выми защитами уже не
удается. При коротких
замыканиях на любой
линии по всем трем линиям проходят токи короткого
замыкания. При этом токовые реле защит на обоих
концах всех линий, связывающих подстанции, приходят
в действие и, какие бы выдержки времени ни устанавли-
вались на простых токовых защитах, добиться их селек-
тивной работы при коротких замыканиях на любом
участке сети нельзя.
Анализ возможных расстановок выдержек времени
простых токовых защит на подстанциях с двусторонним
питанием показывает, что селективной работы защит
можно добиться, если дополнить простые токовые защи-
ты органами, которые разрешали бы действовать защи-
там только на тех концах линий, где мощность корот-
кого замыкания протекает от шин подстанций.
На рис. 3 показана возможная расстановка выдержек
времени на токовых защитах, снабженных указанным
органом. Стрелки показывают, при каком направлении
мощности короткого замыкания от шин подстанции дан-
ная защита приходит в действие. Принципиальная воз-
6
можность создания таких органов направления, исполь-
зующих фазовые соотношения между токами и напря-
жениями в первичной цепи, приведена ниже.
Органы, обеспечивающие направленное действие за-
щиты, получили название реле направления мощности.
Подавляющее большинство реле направления мощ-
ности используется в релейной защите. Лишь небольшая
часть этих реле применяется в других видах автома-
тики. В дальнейшем мы будем рассматривать реле на-
правления мощности применительно только к релейной
защите.
2. ФАЗОВЫЕ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ТОКАМИ
И НАПРЯЖЕНИЯМИ ПРИ КОРОТКОМ
ЗАМЫКАНИИ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ДЛЯ СОЗДАНИЯ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ
МОЩНОСТИ
Как мы уже видели в 'предыдущей главе, в сети, где
подстанции имеют двустороннее питание, например в та-
кой, как на рис. 3, при коротком замыкании в любой
точке токи повреждения протекают как по защитам,
которые должны действовать при этом коротком замы-
кании, так и по защитам, которые не должны дей-
ствовать.
Токовые реле, вхо-
дящие в защиту, не мо-
гут определить, долж-
на ли действовать за-
щита.
Не могут опреде-
лить этого и реле на-
пряжения, ибо пониже-
ние напряжения на
шинах подстанции про-
исходит при коротком
замыкании на любой
линии.
Как будет в даль-
нейшем показано, толь-
ко совместное исполь-
Рис. 3. Выполнение схемы защиты
в закольцованной сети.
зование тока по линии и напряжения на шинах подстан-
ции позволяет определить, какой же защите необходи-
мо приходить в действие.
2*	7
Для понимания того, как можно использовать для
этой цели токи и напряжения, необходимо изобразить
токи и напряжения сети в различных режимах и проана-
лизировать их. Наиболее просто и наглядно можно про-
изводить анализ токов и напряжений, пользуясь их век-
торным изображением.
Несколько слов о правилах и принятых условностях
при векторном изображении.
Как известно, прежде чем выполнить графическое,
аналитическое или векторное изображение периодиче-
ского процесса, имеющего два взаимно противополож-
ных направления протекания (в том числе переменных
токов и напряжений), необходимо одно из этих направ-
лений в натуральной или расчетной электрической схеме
принять за положительное. Направление, принятое за
положительное, обычно отмечают стрелкой.
Для того, чтобы избежать разных изображений од-
ного и того же процесса, условились принимать поло-
жительные направления вполне определенным образом.
В частности, в энергетике для токов по линии обще-
принятым положительным направлением принято на-
правление от шин подстанции в линию.
Для фазных напряжений общепринятым положи-
тельным направлением является направление от земли
к фазе.
Для линейных напряжений нет общепринятого поло-
жительного направления и таким направлением задают-
ся при каждой конкретной схеме. Обычно за положи-
тельное принимается направление от одной фазы к дру-
гой с последующим циклическим чередованием, напри-
мер от Л к В, от В к С и от С к Л. Общепринятым здесь
является обозначение напряжения в зависимости от при-
нятого положительного направления.
Например, обозначение UBC означает, что положи-
тельное направление принято от фазы С к фазе В, обо-
значение Uac означает, что положительное направление
принято от фазы С к фазе А. Таким образом, общим
правилом при написании индексов линейных напряже-
ний является обозначение первым индексом той фазы,
направление к которой принято положительным. На
рис. 4,а приведена схема сети, на которой указаны:
место установки рассматриваемой защиты (РЗ), расчет-
ная точка короткого замыкания Ki и расчетная точка
8
короткого замыкания Ki- Стрелкой указано принятое
положительное направление тока через место установки
защиты.
Рассмотрим векторные диаграммы токов и напря-
жений при повреждениях в различных точках сети и
выявим их особенности в зависимости от места повреж-
дения.
На рис. 4,6—г приведены векторные диаграммы пер-
вичных токов и напряжений, подводимых к релейной за-
щите через измерительные трансформаторы, соответст-
венно при трехфазном, всех сочетаниях двухфазного и
возможных однофазных коротких замыканиях в точ-
ке К.1.
Принято считать в этом случае, что мощность корот-
кого замыкания направлена от шин подстанции в защи-
щаемую линию.
На рис. 4,6—ж приведены векторные диаграммы
первичных токов и напряжений, подводимых к той же
релейной защите через измерительные трансформаторы,
соответственно при трехфазном, всех сочетаниях двух-
фазного и возможных однофазных коротких замыканиях
в точке Кя-
В этом случае принято считать направление мощно-
сти короткого замыкания от защищаемой линии на
шины подстанции.
Главным отличием векторных диаграмм 4,6—г от
векторных диаграмм 4,6—ж, позволяющим отличить по-
вреждения в точке К\ от повреждения в точке /<2, яв-
ляется положение векторов фазиых токов относительно
векторной диаграммы напряжений. Нетрудно заметить,
что одноименные фазные токи при коротком замыкании
в точке К\ и Kz находятся относительно друг к другу
под углом 180°. Следовательно, реле, способное раз-
личить это отражение на векторных диграммах отли-
чие повреждений в точках Ki и Къ и разрешающее
защите действовать только при повреждении в точке К\,
могло бы быть использовано в качестве органа направ-
ления.
Выполнить реле, контролирующее положение векто-
ров токов всех трех фаз, возможно, но достаточно
трудно.
Распространенные в настоящее время реле направле-
ния мощности решают эту задачу по частям, пофазно.
9
Для примера рассмотрим, как осуществляется кон-
троль за положением вектора тока фазы А.
На рис. 5 приведены векторные диаграммы первич-
ных фазных напряжений при трехфазном коротком за-
мыкании и двухфазных замыканиях на фазах АВ и АС
в точках Ki и К2 (рис. 4,а). На этих диаграммах указа-
ны векторы 1А1 и 1А2 полных токов фазы А при корот-
ком замыкании соответственно в точках Ki и К2.
Согласно сказанному выше, конструкция реле на-
правления, используемого в защите (рис. 4,а) и контро-
лирующего фазу А, должна быть такой, что если к нему
подведены любое напряжение и ток IAi, реле должно
замкнуть свои контакты и разрешить защите произвести
Рис. 4. Векторные диаграммы первичных токов и папря-
а — расчетная схема; б — трехфазное к. з. в точке JG; в — три
можиых вида однофазного к. з. в точке Ki; д — трехфазное к. з.
в точке ж — три возможных вида однофазного к. з. и точ

11
отключение. Если при том же напряжении к реле на-
правления будет подведен ток, изображаемый вектором
IА2, то реле должно иметь момент на размыкание кон-
тактов. Таким образом, вся плоскость каждой векторной
диаграммы повреждений в отношении необходимого
Рис. 5. Зоны, необходимые реле направления для контроля за то-
ком фазы Л.
поведения реле направления от тока фазы А может быть
разбита на две зоны с линией перехода 1—/.
Одна зона, где реле должно разрешать отключение,
получила название зоны срабатывания, а вторая, где
реле не должно разрешать отключение, получила назва-
ние зоны заклинивания. При этом для надежности дей-
ствия защиты необходима такая конструкция напрац-
ленного реле, чтобы в направлении тока повреждения
IAi реле имело максимальный момент или (как мы уви-
дим ниже) линия максимальных моментов реле 2—2
должна совпадать с векторами 1А\ и IAz-
В настоящее время выпускаются промышленностью
и получили широкое распространение в эксплуатации
однофазные реле направления мощности, к которым
подводится один ток и одно напряжение.
На реле направления мощности могут быть подапы
фазные или линейные напряжения. В любом случае кон-
струкция реле должна быть такой, чтобы подведенное
к реле напряжение создавало с подведенными токами
две зоны с линией перехода, как указано на рис. 5.
Наибольшее распространение получила конструкция
реле направления мощности, применяемая при так на-
зываемой 90-градусной схеме включения реле в защите
от междуфазных коротких замыканий (см. п. 7). При
этой схеме ток фазы А взаимодействует на реле с на-
пряжением Ubc Как видно из векторных диаграмм на
рис. 5 между векторами UBC и Кал имеется некоторый
угол. Более детальный анализ показывает, что при
междуфазных коротких замыканиях угол между током
411 (рис. 5) и напряжением UBC в зависимости от вида
короткого замыкания составляет примерно —30-=—45°.
Понятно, что для получения при коротком замыкании
максимального момента на реле направления мощности
конструкция реле должна быть такой, чтобы угол между
подводимым к нему напряжением и линией его макси-
мальных моментов в зоне срабатывания и составлял
примерно —30-=—45°. Этот угол, отсчитываемый от под-
водимого напряжения, называется у реле углом макси-
мальной чувствительности реле (<рм.ч) -
При этом, если угол отсчитывается по часовой стрел-
ке — ему присваивается положительный знак, если угол
отсчитывается против часовой стрелки — ему присва-
ивается отрицательный знак.
Очень часто орган направления бывает необходимым
только для защиты от замыкания па землю.
В этом случае возможно одним реле определять при-
соединения, по которым мощность короткого замыкания
протекает в направлении места повреждения, независи-
мо от того, па какой фазе произошло повреждение. Па
рис. 6 приведены векторные диаграммы напряжений на
3—757	13
шинах подстанции при однофазном коротком замыкании
поочередно для всех фаз линий в точках Ki и Кг (см.
рис. 4,о). На рис. 6 /л1 и 1Л2— векторы токов повреж-
дения, проходящих в месте, где установлена защита при
повреждениях соответственно в точках Ki и Кг- На диа-
граммах указаны линия перехода 1—1, а также жела-
С)
Рис. 6. Зоны, необходимые реле направления для контроля за
током 3Zq-
тельная линия максимальных моментов реле 2—2, совпа-
дающая с вектором тока повреждения.
К реле направления мощности подводят векторную
сумму фазовых токов и напряжений. Если пренебречь
токами нагрузки, то при однофазных коротких замыка-
ниях ток проходит только по одной фазе, и, следователь-
но, сумма токов трех фаз равна этому фазному току
повреждения.
14
Сумма фазных напряжений в нормальных условиях
равна нулю. При однофазном коротком замыкании на
поврежденной фазе происходит понижение напряжения.
В этом случае сумма трех фазных напряжений равна
величине снижения напряжения, а вектор этой суммы
направлен под углом 180° к вектору напряжения повреж-
денной фазы.
Указанные суммы трех фаз токов и напряжений на-
зывают утроенным током и утроенным напряжением ну-
левой последовательности и обозначают З/о и 3(7о-
Как видно из векторных диаграмм на рис. 6, угол
между током повреждения в точке Ki и вектором напря-
жения 3t70 при повреждении на любой фазе составляет
примерно —110°, если отсчет ведется от вектора напря-
жения 3(7О и за положительное направление принимает-
ся отсчет по часовой стрелке.
Следовательно, аналогично указанному выше реле
направления мощности защиты от замыкания на землю
для надежности его действия должно иметь такую кон-
струкцию, чтобы угол максимальной чувствительности
реле <рм.ч составлял примерно —110°.
Итак, можно сделать вывод, что для защиты от меж-
дуфазных замыканий необходимо иметь реле направ-
ления мощности, которые бы четко замыкали свой кон-
такт при угле между подводимым к нему током и напря-
жением порядка —30-;—45° и для защит от замыкания
на землю порядка —110°.
В настоящее время в эксплуатации находятся сле-
дующие виды реле направления мощности:
а)	реле типов ИМБ-171А/1, ИМБ-171А/2, РБМ-171/1
и РБМ-171/2, применяемые в схемах направленных за-
щит от междуфазных коротких замыканий;
б)	реле типов ИМБ-178А/1, ИМБ-178А/2, РБМ-177/1,
РБМ-177/2, РБМ-178/1, РБМ-178/2 и РБМ-01, применяе-
мые в схемах направленных защит от замыкания на зем-
лю в сетях с большим током замыкания на землю;
в)	реле типов РБМ-271/1, РБМ-271/2 двустороннего
действия, применяемые в поперечных дифференциальных
защитах параллельных линий для защиты от между-
фазных коротких замыканий;
г)	реле типов РБМ-277/1, РБМ-277/2, РБМ-278/1,
РБМ-278/2 и РБМ-272 двустороннего действия, приме-
няемые в поперечных дифференциальных защитах для
3*	15
защиты от замыкания па землю в сетях с большим то-
ком замыкания на землю;
д)	реле ИМБ-171 и ИМБ-178, распространенные
в эксплуатации, но снятые с производства, по конструк-
ции и характеристикам аналогичны соответственно реле
ИМБ-171А/1 и ИМБ-178А/1.
3.	КОНСТРУКЦИЯ и ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ РЕЛЕ
НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ТИПОВ ИМБ И РБМ
Реле типов ИМБ и РБМ являются индукционными
однофазными реле с цилиндрическим ротором (барабан-
чиком) .
Отдельные типы реле отличаются друг от друга кон-
тактной системой (односторонняя или двусторонняя),
Рис. 7. Конструктивная схема
релетнпоо ИМБ и РБМ.
зазором между полюсами и
стальными сердечниками
(тип ИМБ — зазор поряд-
ка 2 лип, тип РБМ — зазор
порядка 1 мм), обмоточны-
ми данными катушек и ве-
личинами добавочных ак-
тивных сопротивлений и ем-
костей конденсаторов.
Принципиальная конст-
руктивная схема реле оди-
накова для всех типов реле
и показана на рис. 7.
На оси 1, закрепленной
в нижнем (2) и верхнем (3)
подпятниках, укреплены
алюминиевый ротор (бара-
банчик) 4, упоры 5, планка
6 с подвижным контактом
7 и один конец моментной
пружины 8. У реле двусто-
роннего действия противо-
действующий момент созда-
ется двумя пружинами, и
планка несет на себе не
одни, а два подвижных кон-
1G
такта. Более подробно конструктивное выполнение от-
дельных узлов реле будет рассмотрено ниже.
Магнитная система реле состоит из замкнутого квад-
ратного магнитопровода 9 с четырьмя выступающими
внутрь полюсами.
Для уменьшения магнитного сопротивления между-
полюсного пространства в центре между полюсами рас-
положен стальной цилиндрический сердечник 10. Между
полюсами и стальным сердечником образуется равно-
мерный зазор 1—2 мм. В зазоре расположен цилиндри-
ческий алюминиевый ротор (барабанчик), укрепленный
на оси.
Магнитные потоки создаются двумя обмотками —
обмоткой тока и обмоткой напряжения. Обмотка напря-
жения состоит из четырех последовательно соединенных
катушек 11, расположенных на внешнем магнитопрово-
де. Соединение этих катушек между собой выполнено
таким образом, что магнитные потоки от них проходят
через одну пару полюсов (на рис. 7 через вертикальные
полюсы) и создают общий поток Фп.
Последовательно с обмоткой напряжения включается
сопротивление 13. В зависимости от вида и величины
этого сопротивления меняется угловая характеристика
реле направления мощности (меняется угол максималь-
ной чувствительности реле <рм.ч) -
Токовая обмотка состоит из двух последовательно со-
единенных катушек 12, надетых на два полюса. Эти ка
тушки соединены таким образом, что магнитный поток,
Фт, создаваемый током, проходит по двум другим полю-
сам (на рис. 7 через горизонтальные полюсы).
Таким образом, токи, проходящие по обмоткам тока
и напряжения, создают два взаимно перпендикулярных
в пространстве магнитных потока Фн и фт, пронизываю-
щих цилиндрический алюминиевый барабанчик и соз-
дающих в нем вихревые токи.
Для приведенного на рис. 7 реле индукционной систе-
мы величина вращающего момента, создаваемого за
счет взаимодействия потока Фн с током, индуктирован-
ным в барабанчике потоком фт, и потоком Фт с током,
индуктированным в барабанчике потоком Ф„, опреде-
ляется выражением
М = Кф„- фт sin-ф,	(1)
17
где К — постоянный коэффициент для данной конст-
рукции реле;
Фп и Фт — действующие значения магнитных потоков,
создаваемых токами, проходящими по об-
моткам напряжения и тока;
ф — фазовый угол между векторами потоков
Фн И Фт.
Вывод формулы (1) производится с применением
дифференциального исчисления.
Формулой (1) пользоваться трудно, так как магнит-
ные потоки обычно нелегко замерить, поэтому ее преоб-
разуют в более удобный вид. Для этого необходимо
рассмотреть электрические схемы цепей напряжения и
тока реле направления мощности и соответствующую им
векторную диаграмму.
На рис. 8 представлена электрическая схема реле
направления мощности. Стрелками указаны принятые
положительные направления для токов, напряжений и
магнитных потоков. На рис. 8,в представлена векторная
диаграмма, когда добавочное сопротивление (13 на
рис. 7) равно нулю.
Построение векторной диаграммы реле направления
мощности следует начинать с вектора напряжения Up,
подведенного к реле. Его положение может быть взято
произвольно, и мы расположим его вертикально.
18
Сопротивление цепи напряжения (рис. 8,а) смешан-
ное, индуктивно-активное. Поэтому ток, проходящий по
цепи напряжения in, изобразится вектором 7„, отстаю-
щим от вектора напряжения Up па угол б, определяемый
соотношением активного и индуктивного сопротивлении
цепи.
Вектор магнитного потока Ф„. создаваемого током
in, мы считаем совпадающим с вектором тока не учи-
тывая при этом потерь в железе магнитопровода. Ана-
логично принято, что вектор магнитного потока Фт со-
впадает с вектором тока, подведенного к реле /р.
Согласно формуле (1), если ток, подведенный к реле
направления мощности ir (рис. 8,6), и создаваемый им
магнитный поток Фт будут в векторном изображении
совпадать с вектором магнитного потока Фп, то вра-
щающий момент на реле направления будет равен нулю,
так как ф = 0.
Вращающий момент будет равен нулю и при угле
ф=180°, так как sin 180° равен нулю. Следовательно, на
векторной диаграмме реле линия нулевых моментов
1-1, разделяющая зону срабатывания и зону заклинива-
ния проходит по вектору магнитного потока Ф„ и тока
/и под углом б к вектору напряжения Uv.
Согласно той же формуле (1) вращающий момент на
реле направления мощности будет максимальным, когда
угол ф> будет равен плюс 90 и минус 90°. Проведем
в этом направлении линию максимальных моментов 2-2.
Когда ток ip будет изображаться вектором, совпадаю-
щим с линией 2-2, момент на реле будет максимальным.
Расположение контактов и полярность обмоток тока и
напряжения подобраны в реле таким образом, что реле
замыкает свои контакты и имеет максимальный момент
на замыкание контактов, когда ток ip и совпадающий
с ним магнитный поток Фт опережают ток iH и совпадаю-
щий с ним магнитный поток Фн па угол 90°. Согласно
векторной диаграмме это соответствует положению век-
тора 1Р, опережающему вектор Up на угол фм.ч- Как ука-
зано выше, угол <р„_ч носит название угла максимальной
чувствительности и определяет положение вектора тока
7Р относительно вектора напряжения Up, при котором
реле имеет максимальный момент па замыкание кон-
тактов.
Произведем преобразование формулы (1).
19
Заменим действующие значения магнитных потоков
Ф[( и Фт па пропорциональные им действующие значе-
ния напряжения и тока, подводимых к реле
sin ф.
Как уже известно, угол -ф — это угол между магнит-
ными потоками, и он отсчитывался от вектора Фц. Для
облегчения операции необходимо не только заменить по-
токи током и напряжением, подводимым к реле, но и
производить отсчет угла от вектора напряжения Др.
Для перехода от угла ф к углу между током ip и на-
пряжением Др на векторную диаграмму реле нанесем
в произвольном направлении вектор тока ip—/р и обо-
значим угол между векторами Др и /р значением <рр.
Тогда формула моментов может быть преобразована
следующим образом:
Л1=/?| Др/р sin ф=Л1 Др/р sin(6—<рр).
Сумма углов 6 и <рм.ч равна 90°. Однако учитывая знаки
углов (угол 6 отложен от Др в положительном направ-
лении, а угол <рмч в отрицательном), это соотношение
можно записать как
6+ (—<рм.ч) =90°.
Тогда
6=90°+фм.ч
и
Др/р sin(90°—qjp+фм.ч)-
После преобразования окончательно получаем:
7И=Л1 Др/р cos (<рр фм.ч)-	(2)
В формулу (2) фм.ч подставляется со своим знаком,
указываемым в каталогах и справочниках.
Приведенная формула вращающего момента является
основной для всех реле ПМБ и РБМ.
В различной литературе при выводе формулы вра-
щающего момента реле направления мощности (2) вме-
сто угла фмч используется равной ему по величине угол
—а. Тогда формула вращающего момента принимает
вид:
M=iklUpfr, соз(фР+а).
(3)
20
Встречаются и другие выражения для определения
момента на реле направления мощности. Однако все
они легко приводятся к формуле (2). В данной брошюре
в качестве основного приведено выражение (2), так
как обозначение <рм.ч точнее отражает сущность этого
угла.
Ниже рассматриваются конструкции отдельных узлов
реле направления мощности.

б)	в)
Рис. 9. Устройство подпятников.
а — нижний подпятник реле типа ИМБ; б — верхний
подпятник; в — нижний подпятник реле типа РБМ.
Нижний подпятник реле типа ИМБ (рис. 9,а) пред-
ставляет из себя полый винт /, во внутренней полости
которого размещена опорная пружина 2, и опирающий-
ся на эту пружину направляющий футор 3 с направляю-
щим 4 и плоским 5 камнями. Со стороны наружного
отверстия футор завальцоваи.
Для фиксации положения и закрепления нижнего
подпятника на несущей планке предусмотрена контргай-
ка 6, перемещающаяся по внешней резьбе подпятника.
На рис. 9,в приведена конструкция нижнего подпят-
ника реле типа РБМ. Отличие его от нижнего подпятника
21
реле типа ИМБ состоит в конструкции футора. Нижний
подпятник реле типа РБМ может перемещаться не толь-
ко по вертикальной оси, но и в горизонтальной плоско-
сти за счет небольших качаний футора, что облегчает
центровку подвижной системы реле.
Верхний подпятник одинаков для реле типов ИМБ
и РБМ. Он показан на рис. 9,6 и представляет из себя
массивный цилиндр со вставленными в него направляю-
щим и плоским камнями.
На рис. 10 показана конструкция барабанчика 1,
укрепленного на оси 2.
Рис. 10. Барабанчик реле
с осью.
Рис. 11. Сердечник реле.
На рис. 11 приведены конструкция и крепление
стального сердечника и нижнего подпятника к несущей
планке.
В несущей планке 1 имеется отверстие, через которое
вставляется и закрепляется большой гайкой 2 цилиндри-
ческой конец с резьбой стального сердечника 3 (см. так-
же рис. 7).
Стальной сердечник имеет форму цилиндра с неболь-
шим срезом по образующей для регулировки самохода.
Внутри стального сердечника имеется сквозное от-
верстие, по которому проходит ось, опирающаяся на
нижний подпятник 4. Винт нижнего подпятника вверты-
вается в нижнюю часть внутреннего отверстия стального
сердечника и контрится гайкой 5.
На рис. 12,а представлена конструкция контактной
системы реле типа ИМБ одностороннего действия.
Реле имеет один замыкающий контакт. Подвижной
контакт 1 укреплен па планке 2 и изолирован от оси 3
пластмассовой втулкой 4. Токоподводом является спи-
22
ральная возвратная пружина, изолированная от метал-
лических детален реле. Неподвижный контакт 5 при-
креплен к плоской пружине 6 из фосфористой гибкой
бронзы, укрепленной в пластмассовой колодке 7. Кон-
такты имеют форму цилиндрических штифтов, оси их
Рис. 12. Конструкция контактной системы.
а — реле типа ИМБ; б — реле типа РБМ.
взаимно перпендикулярны. Колодка неподвижного кон-
такта перемещается в овальных отверстиях плато 11,
к которому она прикрепляется с помощью стяжных бол-
тиков. Перемещением колодки производится регулиров-
ка зазора между контактами и угла встречи контактов.
Регулировка зазора может также производиться регу-
лировочным винтом 8. Жесткая задняя упорная пластин-
ка 9 (ограничитель) гасит вибрацию пружины 6 при
ударе подвижного контакта 1 по неподвижному контак-
23
ту 5. Передняя упорная пластина 10 создаст предвари-
тельное нажатие на пружину 6.
На рнс. 12,6 приведена конструкция контактной си-
стемы реле типа РБМ одностороннего действия.
Реле имеет один замыкающий контакт. Штифт по-
движного контакта 1 установлен на пластмассовой тра-
версе 2, укрепленной на оси 3. Подвижной контакт пред-
назначен для замыкания цепи между двумя неподвиж-
ными контактами 4, укрепленными на колодке 5. Для
улучшения работы контактов предусмотрены передние 6
и задние 7 упорные пластины. Для регулиров-
Рис. 13. Конструкция
контактной системы реле
типа РБМ-270.
ки положения неподвижных кон-
тактов предусмотрены отверстия
в плато 9, по которым может
перемещаться колодка, и регу-
лировочные винты 8.
На рис. 13 дана конструкция
контактной системы реле типа
РБМ двустороннего действия с
одним замыкающим контактом в
каждую сторону. На пластмас-
совой траверсе 1, укрепленной на
оси реле 9, размещены два се-
ребряных подвижных контакта 2,
каждый из которых может замк-
нуть свой неподвижный контакт
3. При отсутствии момента на ре-
ле подвижные контакты устанав-
ливаются в среднем нейтраль-
ном положении и тогда оба кон-
такта разомкнуты. Такое поло-
жение траверсы задается дву-
мя спиральными возвратными пружинами 7, дейст-
вующими через рычаги 4 на штифт 5, укрепленный
на траверсе подвижного контакта /. Действие каждой
пружины ограничено упором 6. Поскольку рычаги 4 ме-
ханически не связаны со штифтом 5, то каждая пружи-
на противодействует замыканию только «своего» контак-
та. Натяжение каждой возвратной пружины 7 регули-
руется своим регулировочным колесиком 8, закреплен-
ным двумя стопорными винтами.
Конструкция неподвижных контактов аналогична
конструкции реле РБМ (рис. 12,6).
24
4.	ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ
ТИПОВ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ
Реле типов ИМБ-171А/1 и ИМБ-171А12. Схема внут-
ренних соединении и полярных зажимов реле приведе-
на на рис. 14.
При подаче напряжения на зажимы 8—7 ток в обмот-
ке напряжения отстает от приложенного напряжения на
угол 6=68° и реле имеет угол максимальной чувстви-
тельности <рм.ч=—22е. Векторная диаграмма реле приве-
дена на рис. 8,6. Выражение вращающего момента полу-
чается из формулы (2) и имеет вид:
M—kU$Iv cos (<рр+22°).
Обычно такое включение реле используют в так на-
зываемых 30 или 60-градусных схемах включения реле
направления мощности (см. гл. 7).
При подаче напряжения на зажимы 8—1, когда по-
следовательно с обмоткой напряжения включается ак-
тивное добавочное сопротивление, угол 6=45°. При этом
<рм.ч=—^5° и выражение вращающего момента имеет
вид:
Л1=k	cos (<рр+45°).
Обычно такое включение реле направления мощно-
сти используют в так называемых 90-градусных схемах.
Реле типов ИМБ-178А/1 и ИМБ-178А/2. Схема внут-
ренних соединений и полярных зажимов реле приведена
па рис. 15. В реле этого типа последовательно с обмот-
Рис. 14. Схема вну-
тренних соедине-
ний реле типа
ИМБ-171.
Рис. 45. Схема вну-
тренних соедине-
ний реле типов
ИМБ-178, РБМ-177
и РБМ-178.
25
кой напряжения включены конденсатор и добавочное
сопротивление. Величина конденсатора подобрана та-
кой, чтобы ток в цепи напряжения имел емкостной ха-
рактер. Угол б=—20°, <р'м.ч=—И0°. При полярных зажи-
мах 5 и 8 выражение вращающего момента имеет вид:
M=>k Upip cos (фр +110°).
Завод обозначает
сматриваемых
типов
па реле рас-
угол макси-
чувствитель-
Рис. 16. Векторная диаграмма реле
направления от замыкания на землю.
полярность обмоток
таким образом, что
мальной
ности повернут на 180°
относительно ‘вышепри-
веденного и поэтому
угол <рм.ч по заводской
полярности (зажимы 5
и 7) имеют значение
70°, а выражение вра-
щающего момента име-
ет вид:
M=kUpIp cos (фр—70°).
Векторная диаграм-
ма реле дана на рис. 16.
Часто в литературе вы-
ражение вращающего
момента реле рассма-
триваемых типов пред-
ставляется в ином ви-
де. Для получения это-
го выражения могут
быть сделаны следую-
щие преобразования;
M=kUpIp cos(срр—— 70°) =kUp!p cos [—90°+ (ф+20°)]=
=kUpIp sin (ф+20°).
Реле типов И МБ-171 и ИМБ-178. В эксплуатации
распространены выпускавшиеся ранее реле типов
ИМБ-171 и ИМБ-178. Эти реле, как указано выше,
имеют тот же принцип действия, те же характеристики,
схемы внутренних соединений и область применения, что
и реле типов ИМБ-171А и ИМБ-178А.
26
и

Рис. 17. Схема вну-
тренних соедине-
ний реле типа
РБМ-171.
Отличие состоит в отсутствии регулируемых упоров
и в том, что к подвижному контакту ток подведен не че-
'рез спиральную противодействующую пружину, а от-
дельным гофрированным токоподводом.
Реле типов РБМ-17111 и РБМ-17112. Все реле типов
РБМ отличаются от реле типов ИМБ более высокой
добротностью, т. е. срабатывание реле происходит при
меньшей мощности, подводимой к реле от измерительных
трансформаторов. Это достигнуто уменьшением зазоров
между полюсами магнитопроводов
сердечником, что требует более вы-
сокой точности изготовления реле.
Реле типа РБМ имеет примерно
в 4 раза более высокую чувстви-
тельность, чем реле типа ИМБ, без
существенного увеличения потреб-
ления обмоток реле.
Реле типа РБМ отличается так-
же от реле ИМБ и конструкцией
нижнего 'подпятника (см. гл. 3).
В связи с выявившейся у реле
РБхМ 'повышенной вибрацией при
большой кратности подведенной
к реле мощности завод 'видоизменил
банчика и в настоящее время «дно» барабанчика реле РБМ
изготовляется из пластмассы, а не из алюминия как преж-
де. При алюминиевом дне в барабанчике путь вихревых
токов в нижней и верхней частях барабанчика неодина-
ков и несимметричен, что и вызывает вибрацию подвиж-
ной системы. При пластмассовом дне эти пути токов вы-
равниваются и становятся симметричными между собой.
Схема внутренних соединений реле типов РБМ-171/1 и
РБМ-171/2 показана на рис. 17. При подаче напряжения
па зажимы 8—7 (включено добавочное сопротивление
7?1) угол максимальной чувствительности реле будет ра-
вен <рм.ч—30° и выражение вращающего момента имеет
вид:
а-
М—kU^I-p cos ((рр+30°).
При подаче напряжения на зажимы 8—1 (Включены
добавочные сопротивления и /?2) фм.ч=—45°. Выра-
жение вращающего момента реле в этом случае такое
же как у реле ИМБ-171 А.
27
Величина сопротивления Pi регулируется, что позво1-
ляет в небольших пределах регулировать угол макси-
мальной чувствительности.
Реле типов РБМ-17711, РБМ-17712, РБМ117811,
РБМ-17812 и РБМ-Oi. Конструктивное выполнение реле
типов РБМ-177, РБМ-178 и РБМ-01 аналогично реле ти-
пов РБД1-171. Схема внутренних соединений, векторная
диаграмма, выражение вращающего момента и область
применения у реле РБМ-177 и РБМ-178, аналогичны
реле ИМБ-178.
Реле РБМ-178 по сравнению с реле РБМ-177 имеет
более высокую чувствительность за счет большего по-
требления цепей напряжения. Большее потребление реле
РБМ-178 приводит к его термической неустойчивости
при длительной подаче напряжения (см. приложение 2).
Термическая устойчивость к напряжению до 115 в на
реле РБМ-178 может быть достигнута увеличением до
200—220 ом добавочного активного сопротивления и за-
мены конденсатора с емкостью 16 мкф на конденсатор
емкостью 13 мкф. При этом чувствительность реле за-
грубляется примерно в 1,5 раза.
Реле РБМ-01 отличается от реле РБМ-177 обозначе-
нием полярных зажимов обмотки напряжения и величи-
ной емкости конденсатора, включенного последователь-
но с обмоткой напряжения. При этом реле имеет угол
6=0, <рм.ч=—90° и выражение вращающего момента
М=k Ucos (<Рр+90°).
Схема внутренних соединений реле РБМ-01 приве-
дена на рис. 18.
Реле типов РБМ-271)!, РБМ-27112. Схема внутренних
соединений реле типов РБМ-271/1 и РБМ-271/2 приведе-
на на рис. 19. Реле имеет угол максимальной чувстви-
тельности <рм.ч=—30° на замыкание контактов между
зажимами 2 и 4 и <рм.ч= 150° на замыкание контактов
между зажимами 1 и 3, если штекер вставлен в гнездо 3
(сопротивление Rz шунтируется).
Реле имеет углы максимальной чувствительности
<рм.ч=—45° и фм.ч=135° на замыкание контактов между
теми же зажимами реле, если штекер вставлен в гнез-
до 1 (оба сопротивления включены последовательно
с обмоткой напряжения). Выражение для моментов на
реле аналогично выражению для реле РБМ-171.
28
Реле типов РБМ-277, РБМ-278 и РБМ-272. Схема
внутренних соединений реле типов РБМ-277/1,
РБМ-277/2,’РБМ-278/1 и РБМ-278/2 приведена на рис. 20,
а реле РБМ-272 на рис. 21.
Рис. 18. Схема вну-
тренних соедине-
ний реле типа
РБМ-01.
Рис. 19. Схема вну-
тренних соедине-
ний реле типа
РБМ-271.
Реле имеют два замыкающих контакта и конструк-
цию аналогичную реле типа РБМ-271. Реле типа
РБМ-277 и РБМ-278 имеют <рм.ч=70° на замыкание кон-
тактов между зажимами 2 и 4 и угол <рм.ч=—110° на за-
Рис. 20. Схема вну-
тренних соедине-
ний реле типа
РБМ-277 и
РБМ-278.
Рис. 21. Схема вну-
тренних соедине-
ний реле типа
РБМ-272.
мыкание контактов между зажимами 1 и 3. Реле типа
РБМ-278 отличается от реле РБМ-277 более высокой
чувствительностью, большим потреблением цепей напря-
жения и термической неустойчивостью к длительной по-
даче напряжения (см. приложение 2).
4—757	29
Термическая устойчивость реле РБМ-278 может быть
повышена так же, как и у реле РБМ-178.
Выражение вращающего момента реле типов
РБМ-277/1 и РБМ-277/2, РБМ-278/1 и РБМ-278/2 анало-
Рис. 22. Зоны работы реле типа ИМБ и РБМ.
а — реле типа ИМБ-171, РБМ-171 без добавочного сопротивления; б — реле
ИМБ-171, РБМ-171 с добавочным сопротивлением; в — реле ИМБ-178» РБМ-177,
РБМ-178; г — реле РБМ-271 с одним добавочным сопротивлением; д — реле
РБМ-271 с двумя добавочными сопротивлениями; е — реле РБМ-277; РБМ-278;
ою — реле РБМ-01; з—реле РБМ-272.
гичны выражениям для реле типов РБМ-177 и РБМ-178.
Реле РБМ-272 используется в качестве органа на-
правления мощности в схемах токовых и поперечных
дифференциальных защит параллельных линий от замы-
каний на землю, когда на подстанции нет трансформа-
30
тора напряжения. Реле РБМ-272 имеет три обмотки.
Одна обмотка включается на ток 3 /0 нейтрали транс-
форматора подстанции, вторая на ток 3 /0 трансформа-
торов тока линии или в дифференциальную цепь транс-
форматоров тока двух параллельных линий.
Третья обмотка, на полюсах, замкнута на конденса-
тор для создания сдвига на 90° между магнитными по-
токами от подводимых токов. Выражение вращающего
момента реле имеет вид:
Л1 =lfe/pl/p2 cos ф,
где 7pi и /р2 — токи, подводимые к реле;
ф — угол между подводимыми токами.
На рис. 22 приведены зоны работы всех рассмотрен-
ных выше реле типов ИМБ и РБМ.
5.	ПРОВЕРКА МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ РЕЛЕ
ТИПОВ ИМБ И РБМ
Проверку реле направления мощности следует начи-
нать с внешнего осмотра.
При внешнем осмотре перед вскрытием реле надле-
жит проверить:
а)	наличие пломбы;
б)	целость стекла и плотность прилегания его к ко-
жуху;
в)	состояние реле внутри кожуха, просматриваемое
через стекло;
г)	наличие, состояние и надежность крепления шпи-
лек, штырей и гаек к ним.
Далее производятся осмотр, проверка и регулировка
механической части и контактов реле.
Для этого нужно снять кожух с реле и проверить
отсутствие пыли и грязи внутри реле. Особое внимание
следует обратить на чистоту зазоров между полюсами
и барабанчиком. Затем следует проверить надежность
паек, затяжку винтов и гаек, крепящих проводники и
детали к ним.
Нужно тщательно проверить исправность и состоя-
ние нижнего и верхнего подпятников и концов оси бара-
4*	31
банчика. Для этого .поочередно вынимается верхний и
вывертывается нижний .подпятники, просматриваются
через лупу и, при необходимости, очищаются от грязи
рабочие поверхности камней и осей.
Рабочие поверхности камней ощупываются острой
стальной иглой. Если при этом будут обнаружены шеро-
ховатости и трещины, то подпятник должен быть заме-
нен, а оси заполированы.
Если камень подпятника качается в гнезде (см.
рис. 9) вследствие плохой завальцовки, подпятник необ-
ходимо заменить или завальцевать на станке.
При установке подпятников надлежит следить за тем,
чтобы вертикальный люфт подвижной системы не превы-
шал 0,3—0,5 мм. Горизонтальный люфт зависит от диа-
метра отверстия камней подпятников. Хорошая механи-
ческая сборка реле, отсутствие грязи и затираний в реле
характеризуются легкостью хода подвижной системы.
Проверку легкости хода подвижной системы следует
делать при полностью ослабленной пружине и при боль-
ших углах поворота подвижной системы. При этой про-
верке нужно снять плату с неподвижными контактами
и упорами и осмотреть зазоры вокруг барабанчика. За-
зоры между барабанчиком и полюсами должны быть
равномерными и иметь величину порядка 0,9 мм для
реле типа ИМБ и 0,4—0,5 мм для реле типа РБМ. За-
тем следует отклонить рукой подвижную систему при-
мерно на 90° и отпустить ее.
Механическое состояние подвижной системы можно
считать удовлетворительным, если колебания подвижной
системы прекратятся после 10 и более отклонений от
среднего положения. После проверки подвижной систе-
мы следует осмотреть и зачистить воронилом, деревян-
ной чуркой или плотным электрокартопом подвижный и
неподвижный контакты. В случае наличия на контактах
подгорания нагар удаляют мелким надфилем и зашли-
фовывают воронилом или деревянной чуркой.
Следует проверить симметричность расположения
пружины и опорных пластин неподвижного контакта
в пазу пластмассовой колодки (см. рис. 12). Между
краями пружины и опорных пластин и закраинами паза
в пластмассе должны быть равномерные просветы, ис-
ключающие задевание контактной пружины и опорных
пластин за пластмассовые закраины паза. В случае не-
32
обходимостн выполняется соответствующая подрегули-
ровка.
Очень важно правильно отрегулировать взаимное
расположение подвижного и неподвижных контактов.
Расстояние между контактами па реле типов ИМБ и
РБМ, регулируемое упорами контактной системы, целе-
сообразно иметь 1—1,5 мм.
Заводская регулировка обычно дает значительно
больший ход подвижной системы и большие расстояния
между контактами. При таком большом ходе не удается
обеспечить устойчивую
надежную работу контак-
тов во всем возможном
диапазоне мощностей,
подводимых к реле.
Работа контактов ре-
ле типа ИМБ в знача
тельной мере зависит от
угла встречи контактов
((угол а на рис. 23).
Углом 'встречи контактов Рис. 23. Регулировка контактов
называют угол, образуе-	Pejie типа ИМБ.
мый касательной к траек-
тории подвижных контактов и рабочей поверхностью не-
подвижных контактов в точке соприкосновения контак-
тов. Чем больше этот угол, тем больше скорость изме-
нения зазора при замыкании и размыкании контакта и,
следовательно, тем больше мощность, которую могут
разорвать контакты реле.
При уменьшении угла встречи контактов уменьшает-
ся возможность отброса и вибрации контактов при ма-
лых мощностях, поданных на реле, но увеличивается
опасность приваривания контактов, т. е. уменьшается
разрывная способность контактов. Достаточно удовле-
творительные результаты бывают при угле встречи 30—
40°, расстоянии между контактами 1 мм и совместном
ходе контактов также около 1 мм. Для хорошей работы
контактов без вибрации и отброса необходимо, чтобы
совместный ход контактов 1 и 2 после их замыкания
осуществлялся за счет прогиба гибкой пружины 8 непо-
движного контакта, и только в конце хода гибкая пру-
жина опиралась на конец жесткой опорной пластины 4
(см. рис. 23).
33
Регулировку неподвижного контакта осуществляют
специальным винтом 5 в колодке 7 и поворотом колодки
в отверстиях плато, имеющего предназначенные для
этого прорези. Регулировка контактов реле типа РБМ
имеет особо важное значение для работы реле. Из-за
малого воздушного зазора в магнитной цепи сильнее
сказывается несимметрия, и подвижная система реле
подвержена значительной и неустранимой обычными
способами вибрации при подведении -к реле мощности
300—500 ва и выше. Для устранения вибрации противо-
аварийным циркуляром тхенического управления по экс-
плуатации энергосистем предлагается:
1. Заменить реле серии РБМ старой конструкции на
новую не подверженную вибрации серию с пластмассо-
вым донышком у барабанчика и мягкой регулировкой
контактов (см. ниже).
2. В случае невозможности замены — применять мяг-
кую регулировку контактов. Во всех случаях применения
мягкой регулировки иметь в виду, что время возврата
реле увеличивается до 0,025— 0,03 сек. Если по условиям
работы реле увеличение времени возврата реле недопу-
стимо, то необходимо применять реле с барабанчиком
новой конструкции и жесткой регулировкой контактов.
Регулировка контактов реле типа РБМ производится
в следующей последовательности. Сначала устанавли-
ваются неподвижные контакты, руководствуясь рис. 24.
Ограничитель нижней контактной пластины должен
иметь угол изгиба 100—110° (рис. 24,о). Ограничитель
верхней контактной пластины должен иметь угол изги-
ба 120—130° (рис. 24,6).
Нижняя контактная пластина, более жесткая, своим
хвостовиком не должна касаться заднего ограничителя
и перемещаться по нему при усилии на контакте 2—Зг
(измерения производятся граммометром). Передний упор
нижней контактной пластины устанавливается так,
чтобы он не касался контактной пластины (зазор 0,2—
0,3 мм}.
Верхняя контактная пластинка, более мягкая, своим
хвостовиком не должна касаться заднего ограничителя
(зазор 0,2—0,3 мм} и быть впереди нижней контактной
пластины на 0,2—0,3 мм, чтобы штифт подвижного кон-
такта при замыкании контактов касался сначала более
мягкой верхней контактной пластины.
34
Переднего упора верхняя контактная пластина долж-
на касаться, но без давления.
Контактная колодка устанавливается так, чтобы угол
встречи подвижных и неподвижных контактов составлял
25—30°. Касание контактов должно происходить на пе-
реднем крае контактной поверхности неподвижных кон-
тактов и ход подвижных контактов по этой поверхности
Рис. 24. Регулировка контактов реле типа РБМ.
должен быть ограничен передним упором, чтобы не про-
исходило заскакивания подвижного контакта за задний
край неподвижного контакта. Штифт подвижного кон-
такта не должен подходить к заднему краю неподвиж-
ных контактов ближе 2 мм.
Упомянутые выше «мягкая» и «жесткая» регулировки
контактов различаются тем, что при мягкой регулировке
передний упор устанавливается так, чтобы при совме-
стном ходе подвижного и неподвижного контактов про-
гиб нижней неподвижной контактной пластины состав-
лял 1,5—2 мм.
При жесткой регулировке указанный выше прогиб
нижней контактной пружины составляет около 0,5 мм.
Жесткая регулировка повышает разрывную мощ-
ность контактов.
Расстояние между контактами регулируется задним
упором подвижной системы и должно составлять 1—
1,5 мм.
35
В эксплуатации обмотки реле подвержены нагрева-
нию током. При этом выделяются маслообразные пары,
осаждающиеся затем на деталях реле. Эти маслообраз-
ные осадки на упорах реле могут привести к залипанию
подвижной системы реле. Поэтому следует проверить
отсутствие залипания на переднем и заднем упорах по-
движной системы. Упоры должны быть тщательно зачи-
щены. У реле типов ИМБ-170 и РБМ-270 следует осмо-
треть токоподводы. Лента токоподвода должна иметь
правильную форму без надломов и помятин. Пайки токо-
подвода должны быть надежны и механически не напря-
жены. При полностью освобожденной моментной пру-
жине н разомкнутых контактах реле токоподвод не
должен воздействовать на поворот подвижной системы.
Наконец следует осмотреть моментную пружину.
Пружина должна иметь правильную спиральную форму,
витки пружины не должны касаться друг друга и меж-
ду витками должен сохраняться равномерный зазор при
повороте оси в рабочих пределах. Плоскость спирали
должна быть строго перпендикулярной к оси подвижной
системы реле.
Выправлять положение витков пружины нужно лег-
ким изгибом поводка, к которому крепится внешний ко-
нец пружины. Только в крайних случаях разрешается
изгибать пружину в месте пайки к поводку.
6.	ПРОВЕРКА И РЕГУЛИРОВКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК РЕЛЕ ТИПОВ ИМБ И РБМ
Перед проверкой и регулировкой электрических ха-
рактеристик реле следует проверить изоляцию цепей
реле направления мощности. Проверка прочности изоля-
ции всех цепей реле относительно корпуса и между це-
пями производится в лаборатории напряжением 1 000 в
переменного тока в течение 1 мин или меггером на
2 500 в.
Сопротивление изоляции всех цепей должно быть не
менее 100 Мом.
При проверке изоляции реле направления мощности
в полной схеме защиты прочность и сопротивление изо-
ляции реле проверяются в полной схеме по нормам ре-
лейной защиты.
ЗС
Начинать электрическую проверку реле направления
мощности при новом включении и после переделки реле
рекомендуется с проверки потребления реле. Проверку
потребления реле направления мощности производят по
схеме, приведенной на рис. 25, для чего подключают на
время проверки миллиамперметр и вольтметр, указан-
ные на схеме пунктиром.
Рис. 25. Схема для проверки реле направления
мощности.
Потребление цепи напряжения определяют при на-
пряжении 100 в. Потребление цепи напряжения будет
равно:
Рн=100Л0-3 ва,
где I — показание миллиамперметра в цепи напряжения.
Потребление цепи тока определяется при номиналь-
ном токе реле. Потребление цепи тока будет равно:
Рт = 1^и, ва,
где U — показание вольтметра, включенного параллель-
но токовой обмотке реле направления мощности.
Полученные величины не должны отличаться более
чем на 10—12% величин, приведенных в таблице техни-
ческих данных реле. Наибольшие трудности при провер-
ке реле направления мощности вызывают обычно про-
верка п устранение самохода реле от тока и от напря-
жения. Самоходом называется вращение подвижной си-
37
стемы либо только от одного тока, либо только от одного
напряжения. Вращающий момент самохода появляется
в результате несимметрии магнитной системы и может
быть направлен в сторону замыкания контактов или
в сторону заклинивания и менять свой знак в зависи-
мости от величины тока или напряжения.
Вращающий момент самохода в сторону заклинива-
ния загрубляет реле и может привести к отказу защиты.
Вращающий момент самохода в сторону замыкания кон-
тактов может привести к ложному действию защиты.
Поэтому вращающий момент от самохода должен быть
устранен либо совсем, либо сведен до незначительной
величины, чтобы затяжкой моментной пружины на рабо-
чий угол безусловно предотвратить вращение подвижной
системы в сторону замыкания контактов под действием
момента вращения от самохода.
Устранение самохода подвижной системы реле произ-
водят обычно двумя способами. Первый способ состоит
в повороте стального сердечника, имеющего срез по
образующей. Поворачивая сердечник, мы с помощью
изменения воздушного зазора выравниваем магнитное
сопротивление между двумя полюсами и сердечником.
Этим способом принципиально можно устранить само-
ход только при одном значении тока или напряжения,
так как сопротивление магнитной системы зависит от
величины магнитного потока.
Второй способ состоит в затяжке моментной пружи-
ны настолько, чтоб предотвратить замыкание контактов
от вращающего момента самохода.
Устранение вращающих моментов самохода реко-
мендуется начинать с устранения самохода от тока пово-
ротом сердечника. Величина тока, при котором следует
устранять самоход поворотом сердечника для защит от
междуфазных коротких замыканий и для защит от за-
мыкания на землю разная.
В защитах от междуфазных коротких замыканий
самоход, а следовательно, возможность неправильной
работы реле направления мощности должны быть устра-
нены при коротких замыканиях около шин подстанции
и направлении мощности короткого замыкания по защи-
щаемой линии к шинам. Это может иметь место при
повреждении на шинах подстанции или на одной из ли-
ний, отходящих от шин, кроме защищаемой, или, как
38
говорят, при коротком замыкании «за спиной». Если ко-
роткое замыкание будет на защищаемой линии, то реле
направления должно замкнуть свои контакты и самоход
на замыкание контактов не опасен.
Таким образом, вращающийся момент от самохода
на реле направления мощности в защитах от между-
фазных коротких замыканий должен устраняться пово-
ротом сердечников при токе, равном максимальному
вторичному току по защите при коротком замыкании «за
спиной». Устранение самохода при меньших значениях
тока и от напряжения в пределах от 0 до ПО в должно
быть осуществлено затяжкой моментной пружины в пре-
делах угла затяжки 90°.
Для реле направления мощности в защитах от замы-
кания на землю ток, при котором должен быть устра-
нен самоход поворотом сердечника, определяется током
срабатывания наиболее чувствительной ступени защиты
от замыкания на землю, контролируемой данным реле
направления.
Устранение вращающего момента самохода на реле
направления при указанном токе преследует цель устра-
нить возможное загрубление чувствительности реле на-
правления мощности на границе зоны срабатывания за-
щиты.
Устранение самохода при больших значениях тока и
от напряжения для реле направления мощности в защи-
тах от замыкания на землю необязательно, так как при
коротких замыканиях на землю на реле всегда подается
ток и напряжение и получаемый момент значительно
превосходит момент от самохода.
Проверку и устранение вращающего момента от са-
мохода производят при полностью ослабленной момент-
ной пружине на реле. Самоход от тока проверяют при
закороченной обмотке напряжения. Самоход от напря-
жения проверяют при разомкнутой токовой обмотке.
Первая проверка соответствует режиму реле, когда на
шинах подстанции короткое замыкание. В этом случае
трансформатор тока посылает ток в реле, а обмотка на-
пряжения реле оказывается подключенной к трансфор-
матору напряжения, первичная обмотка которого зако-
рочена. Сопротивление такого трансформатора напря-
жения, замеренное со стороны его вторичной обмотки,
составляет десятые доли ома. Таким образом, в указан-
39
ном режиме обмотка напряжения реле направления
мощности оказывается практически закороченной.
Вторая проверка соответствует режиму реле, когда
на реле от трансформатора напряжения подано напря-
жение, а от трансформаторов тока нет. В этом случае
токовая обмотка реле оказывается подключенной ко вто-
ричной обмотке трансформатора тока, сопротивление
которой на переменном токе, как известно, составляет
большую величину, т. е. практически токовая обмотка
реле направления мощности разомкнута.
Для устранения вращающего момента самохода по-
воротом стального сердечника с помощью ключа (жела-
тельно накидного, диамагнитного) ослабляют большую
гайку, крепящую сердечник, настолько, чтобы сердечник
можно было повернуть на большой угол в ту или другую
сторону.
Поворот сердечника нужно осуществлять при подан-
ном на реле токе, наблюдая за подвижной системой.
При достижении безмоментного положения нужно тща-
тельно закрепить сердечник большой гайкой и еще раз
убедиться в отсутствии самохода, а также в отсутствии
затирания барабанчика и наличии нормального люфта
оси. При проверке необходимо следить за температурой
реле, не допуская его перегрева.
В случае если устранить самоход от тока описанным
способом не удастся, то производят незначительный
сдвиг вправо или влево полюсов системы напряжения
(полюсы, не имеющие катушек). С этой целью необхо-
димо ослабить полюсные болты, сдвинуть полюсы и сно-
ва закрепить полюсные болты, следя за равномерностью
зазора между барабанчиком и полюсами.
Устранение самохода сдвигом полюсов является весь-
ма ответственной операцией, которая может быть выпол-
нена лишь опытным и квалифицированным работником.
После устранения вращающего момента самохода от то-
ка поворотом сердечника следует подать ,на реле токи и
напряжения в указанных выше пределах и устранить
самоход на замыкание контактов затяжкой моментной
пружины.
После устранения самохода производится проверка
зоны действия, определение угла максимальной чувстви-
тельности и однополярных зажимов реле. Проверка
осуществляется по схеме, приведенной на рис. 25 без
40
приборов, изображенных пунктиром. При неизменных
величинах тока и напряжения па реле (удобно брать
номинальные величины тока и напряжения), с помощью
фазорегулятора меняют угол сдвига между током и на-
пряжением от 0 до 360° и затем в обратную сторону от
360 до 0°. При этом наблюдают и фиксируют значения
углов, при которых реле замкнет и разомкнет свои кон-
такты. Угол максимальной чувствительности <рм.ч, т. е.
угол, на который сдвинута относительно вектора Up ли-
Рис. 26. Определение угла максимальной
чувс гвительности.
ния максимальных моментов в зоне срабатывания реле,
определяется либо подсчетом, либо графическим путем,
как показано на рис. 26.
При этом сначала определяют величину угла р, как
сумму двух углов «1 и а.2, отсчитываемых от вектора Up
до линий замыкания контактов.
Отмерив от любой линии замыкания контактов
угол р/2, мы найдем биссектрису угла р, которая и будет
линией максимальных моментов.
Если фазометр и реле соединены между собой пра-
вильно в части соблюдения полярных зажимов по схеме
41
на рис. 25, то при совпадении полученной зоны действия
реле с зонами, приведенными на рис. 22, угловая харак-
теристика реле считается удовлетворительной, а завод-
ская маркировка однополярных зажимов реле правиль-
ной. Расхождение полученных результатов с номиналь-
ными данными допускается не более чем на 5°.
Проверку чувствительности, т. е. мощности срабаты-
вания реле, производят по схеме рис. 25 при той затяж-
ке моментной пружины, которая будет у реле, включен-
ного в работу, при номинальном токе и при угле между
Рис. 27. Вольт-амперные характеристики
реле типа ИМБ-171/1 и реле РБМ-171/1.
током и напряжением, равным углу максимальной чув-
ствительности.
Мощность срабатывания не должна превышать номи-
нальных данных, указанных в приложении 2. Одновре-
менно определяют коэффициент возврата реле, т. е. отно-
шение мощности, при которой реле возвращается к мощ-
ности его срабатывания. Коэффициент возврата должен
быть не менее 0,9.
При отсутствии вольтметра со шкалой на малые пре-
делы измерений допустимо замерять мощность срабаты-
вания при токе 20—40% от номинального.
При токах больше номинального из-за насыщения
магнитопровода реле загрубляется, т. е. мощность сра-
батывания его увеличивается. Примерная вольт-ампер-
ная характеристика и характеристика зависимости мощ-
ности срабатывания реле от тока показаны на рис. 27.
42
Чувствительность реле определяется углом затяжки
возвратной пружины. Зависимость мощности срабаты-
вания реле ИЛ1Б-171/1 от угла затяжки пружины пока-
зана на рис. 28. Нормальная заводская затяжка пру-
жины реле типа ИМБ имеет угол около 230°. Для боль-
шинства схем релейной защиты угол затяжки пружины
колеблется в пределах 180—270°.
Нормальная заводская за
РБМ имеет угол около 120°.
лейной защиты угол затяж-
ки пружины колеблется
в пределах 90—480°.
Для реле РБМ-270 чув-
ствительность должна быть
проверена в обе стороны,
т. е. на замыкание левого и
правого контактов отдельно.
Значительные отклонения
чувствительности реле ука-
зывают на механическую
‘неисправность или наличие
дефектов в регулировке
реле.
При эксплуатации реле
направления мощности сле-
дует сравнивать мощность
срабатывания реле с мощ-
ностью срабатывания этого
же реле в предшествующую
проверку. Такое сравнение
позволяет следить за испр ав-
ным состоянием реле. При
отсутствии фазометра и фа-
зорегулятора проверку чув-
ствительности допустимо
тяжка пружины реле типа
Для большинства схем ре-
Угол затяжки.
Рис. 28. Зависимость мощности
срабатывания реле ИМБ-171 от
угла затяжки моментной пру-
жины.
проводить не при угле ма-
ксимальной чувствительности, а при углах, близких к не-
му (в пределах ±30°). Мощность срабатывания реле
при этом существенно не изменяется.
Проверка времени действия реле производится толь-
ко в том случае, если этого требуют особые условия
схемы защиты или автоматики. Зависимость времени
действия реле типов ИМБ и РБМ от отношения мощ-
43
пости на реле к мощности срабатывания показана па
рис. 29.
Подавать ток и напряжение на реле для проверки
работы контактов можно по схеме на рис. 25. При этом
нагрузка на контакты должна быть такой же, как в схе-
ме защиты. Проверку ведут при угле максимальной
чувствительности и мощностях на реле от 1,2 Рср до
максимально возможной мощности для каждой кон-
кретной схемы защиты.
Проверку контактов, как и проверку чувствительно-
сти, можно выполнять также без фазорегулятора и фазо-
Рис. 29. Зависимость времени действия реле типов
ИМБ и РБМ от величины мощности на реле.
метра. Контакты реле должны замыкаться без вибра-
ции, искрения и отбросов. При размыкании контактов не
должно получаться искрения, вызывающего подгорание
контактов. Проверку поведения реле при подаче и сбросе
обратной мощности следует делать в том случае, если
отброс контактов может вызвать ложную работу защиты
или автоматики.
Для выполнения этой проверки по схеме рис. 25 на
реле подается обратная (заклинивающая) мощность от
10Рср до максимально возможной обратной мощности
при к. з. на шинах защищаемой подстанции и толчком
сбрасывается снятием тока и напряжения. При этом не
должно быть отброса подвижной системы до замыкания
контактов. Если отброс до замыкания контактов не мо-
44
жет быть устранен увеличением зазора между подвиж-
ным и неподвижными контактами и затяжкой пружины,
то в действие защиты должно быть введено достаточное
замедление.
Проверку на отброс реле РБМ-270 следует произво-
дить в полной схеме защиты.
После окончания регулировки реле необходимо по-
вторно проверить затяжку всех винтов и гаек, отсутствие
посторонних предметов в реле и проверить от руки ход
подвижной системы. После этого реле закрывают и
пломбируют. Если реле после проверки подлежит пере-
возке, то перед закрытием кожуха необходимо закре-
пить его подвижную систему, привязав ее к стойке, или
надежно заклинить в упорах.
7.	СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ
МОЩНОСТИ К ПЕРВИЧНЫМ ТОКАМ
И НАПРЯЖЕНИЯМ ЧЕРЕЗ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ
ТРАНСФОРМАТОРЫ
Реле направления мощности подключается к первич-
ным токам через трансформаторы тока и к первичным
напряжениям — через трансформаторы напряжения.
Токовая обмотка и обмотка напряжения реле направ-
ления могут быть включены на различные сочетания вто-
ричных токов и напряжений. Встречаемые на практике
схемы включения реле приведены в табл. 1.
Наибольшее распространение получили четыре по-
следних схемы, а именно 90-градусные и схемы вклю-
чения на ток и напряжение нулевой последовательности.
На рис. 30 приведены схемы включения этих четырех
схем.
При углах максимальной чувствительности <])м.ч=
=—30-е—45°, которые имеют реле направления мощ-
ности для защит от междуфазных коротких замыканий,
и <Рм.ч=+70 (—110°), которые имеют реле направления
мощности для защит от замыкания на землю, указанные
схемы при коротком замыкании в зоне работы защиты
дают наибольший момент на замыкание контактов реле
Направления мощности.
45
Таблица I.
№ п/п.	Наименование схемы	Напряже- ние, под- водимое к реле	Ток, подводи- мый к реле	Примечание
1	30-градусная	АС ^ВС ^СВ	1а fB 1с	
2	60-градусная	U АС ВА ^СВ	•** О бв Ь 1 1 1 *** Ь О to	
3	60-градусная с включением на фаз- ные токи	UA ив иС	1	1	I •*w •*- **•< Ь о Со	
4	90-градусная	U АВ Uвс ^СА	гс 1а 1 в	
5	90-градусная для поперечных диффе- ренциальных защит	и АВ Ubc ^СА	^С1 1С2 ? А1 А2 I Bl IВ2	Цифрами 1 и 2 обозначены токи двух параллель- ных линий
6	Схема включения на ток и напряже- ние нулевой после- довательности	зие	31»	3(/о и 3/0 есть векторные суммы ЗПо=(7^-}-(7в4-(7<- 3/о=/л+/в+/ с
7	Схема включения на ток и напряже- ние нулевой после- довательности для поперечных^ диффе- ренциальных защит	3Uo	3101	3102	Цифрами 1 и 2 обозначенье токи двух параллель- ных линий
46
Рис. 30. Схемы включения реле направления мощности.
о _ 90-градусная схема для реле фазы А; б — 90-градусная схема для реле
фазы А в дифференциальной защите: в — включение реле на 3UG н 3/0; г —
включение реле на 314 н 31 в дифференциальной защите.
8.	ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ ВКЛЮЧЕНИЯ
РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ
Как указано выше, реле направления мощности пред-
назначено для того, чтобы при подведении к нему соот-
ветствующих токов и напряжений разрешать защите
действовать только при определенном, заранее заданном
направлении мощности короткого замыкания.
Если первичные токи и напряжения, подведенные
к реле направления мощности через измерительные
трансформаторы, могут быть изображены векторными
диаграммами (см. рис. 4,6—г), то реле направления
мощности должны замкнуть свои контакты и разрешить
47
защите отключить защищаемую линию, ибо такая диа-
грамма первичных токов и напряжений будет подво-
диться к панели защиты при коротком замыкании в зоне
работы защиты соответственно при трехфазном, двух-
фазном и однофазном коротком замыкании.
Если первичные токи и напряжения, подводимые
к реле через измерительные трансформаторы, могут
быть изображены векторными диаграммами по
рис. 4,д—ж, то реле направления мощности должны дер-
жать контакты разомкнутыми и не разрешать защите
отключать линию, ибо такая векторная диаграмма пер-
вичных токов и напряжений будет подводиться к пане-
ли защиты через измерительные трансформаторы при
коротком замыкании «за спиной» соответственно при
трехфазном, двухфазном и однофазном коротком замы-
кании.
При нормальном режиме напряжения на шинах под-
станции и токи по трем фазам линии могут быть изо-
бражены тремя векторами напряжения и тремя векто-
рами токов.
Если на реле направления мощности подать через
измерительные трансформаторы первичное напряжение
и первичный ток нагрузки, векторы которых имеют при-
мерно те направления, которые будут иметь первичные
векторы напряжений и токов, подводимых к реле при
коротком замыкании в защищаемой зоне, то реле при
правильном его включении должно замкнуть контакты.
В проверке вот этого положения и состоит суть ана-
лиза правильности включения реле направления мощ-
ности.
Для того чтобы знать, где располагаются векторы
первичных нагрузочных токов относительно напряжений,
необходимо проделать следующие проверки и замеры во
вторичных цепях измерительных трансформаторов, так
как непосредственных замеров в первичных цепях высо-
кого напряжения сделать нельзя.
1.	Проверить исправность вторичных цепей напря-
жения на зажимах панели.
Для этого производятся замеры фазных и линейных
напряжений, фазировка и проверка чередования фаз
напряжения, а для защиты от замыкания на землю еще
и снятие вектора напряжения испытательной жилы на
звезду векторов фазных напряжений.
2.	Проверить исправность вторичных цепей транс*
форматоров тока.
Для этого производятся замеры на зажимах панели
фазных вторичных нагрузочных токов и токов небаланса
в нулевом проводе, а также снятие векторной диаграм-
мы вторичных токов на зажимах панели на звезду фаз-
ных вторичных напряжений панели защиты. В отдель-
ных случаях допустимо снятие векторной диаграммы то-
ков на линейные напряжения.
3.	Проверяется, что векторная диаграмма вторичных
токов и напряжений в соответствующем масштабе вели-
чин соответствует векторной диаграмме первичных то-
ков и напряжений.
Для этого используются сведения о направлении пер-
вичной активной и реактивной мощности по защищае-
мому присоединению, получаемые или от заранее прове-
ренных щитовых измерительных приборов присоедине-
ния или из анализа сети и нагрузки.
Если нагрузочные первичные токи и напряжения изо-
бражать в виде векторной диаграммы и при этом исполь-
зовать для этих токов и напряжений те же общеприня-
тые положительные направления, что и при изображении
токов и напряжений при коротких замыканиях (см. п. 2),
то для каждого соотношения активной и реактивной на-
грузки по линии вектор тока какой-либо фазы будет
иметь относительно вектора фазного напряжения той же
фазы вполне определенный угол. На рис. 31,а приведена
система прямоугольных координат с осями активной
мощности Р и реактивной мощности Q, позволяющая
определить угол между первичным фазным током и пер-
вичным фазным напряжением. При этом за положитель-
ное значение активной и реактивной мощностей прини-
мается мощность, идущая от шин в линию.
На рис. 31,6, поясняющем, как определять угол меж-
ду током и напряжением, пользуясь сведениями о знаке
и величине активной и реактивной мощностей, примем,
что активная мощность идет с шин в линию и равна
40 Мет, а реактивная мощность идет с шин в линию
и равна 20 Мвар.
Откладывая по оси Р величину +40 Мет и по оси Q
величину +20 Мвар, мы получим вектор, характеризую-
щий полную мощность по линии W.
49
Угол между фазным напряжением й одноименным
ему фазным током определяется, если вектор первичного
напряжения направить совпадающим с осью +Р, а век-
тор тока направить совпадающим с вектором полной
мощности IV/. Таким образом, мы можем сказать, что на
Рис. 31. Определение угла между первичным
током и напряжением по нагрузке.
векторной диаграмме первичных токов и напряжений
рис. 31,в угол между векторами первичного тока 1А и
напряжения 11 А равен <р. Понятно, что угол между век-
торами первичного тока 1В и напряжения UB, а также
между векторами первичного тока 1С и напряжения Uc,
равны тому же углу <р.
Сопоставляя векторную диаграмму первичных токов
и напряжений, построенную по активной и реактивной
50
мощности, и векторную диаграмму вторичных токов и
напряжений, снятую приборами на зажимах панели за-
щиты, проверяют их соответствие и уточняют положения
первичных векторов.
На рис. 32 приведены примеры совмещенных вектор-
ных диаграмм первичных напряжений и токов UA, UB,
Uc, Iл, 1в и /с, построенных по значениям нагрузки, и
Рис. 32. Сопоставление векторных диаграмм пер-
вичных и вторичных цепей.
вторичных напряжений и токов Ua, Ub, Uc, 1а, 1ъ и Ic,
снятых на зажимах панели защиты.
На рис. 32,а приведена совмещенная диаграмма пер-
вичных и вторичных токов и напряжений, из которой
следует, что снятая нами векторная диаграмма вторич-
ных токов и напряжений является в соответствующем
масштабе величин и векторной диаграммой первичных
токов и напряжений.
На рис. 32,6 приведена совмещенная векторная диа-
грамма первичных и вторичных токов и напряжений, из
которой следует, что либо токовые цели собраны по
обратной полярности, либо трансформатор напряжения
51
имеет группу 6, а не обычную группу 12. Указанное не-
соответствие после проверки током нагрузки может быть
исправлено в цепях тока или напряжения на самой па-
нели.
На рис. 32,в приведена совмещенная диаграмма пер-
вичных и вторичных токов и напряжений, из которой
следует, что перепутана маркировка во вторичных цепях
тока фаз В и С. Это несоответствие должно быть най-
дено прозвонкой и устранено.
После уточнения положения векторов первичных то-
ков и напряжений с помощью векторной диаграммы вто-
ричных токов и напряжений (вектор, изображающий
первичный ток или напряжение, должен быть на одной
прямой линии с одноименным вектором, изображающим
вторичный ток или напряжения) приступают к проверке
правильности включения реле направления мощности
имитацией повреждения в зоне работы реле и вне зоны,
«за спиной». Имитация состоит в подведении к реле че-
рез измерительные трансформаторы тех первичных на-
пряжений и токов нагрузки, которые имеют фазные соот-
ношения, близкие к фазным соотношениям первичных
токов и напряжений, подводимых к реле при коротком
замыкании.
1.	Имитация напряжения при коротком замыкании.
В защите от междуфазных коротких замыканий напря-
жения, подаваемые на реле в нормальном режиме и при
коротком замыкании, могут значительно отличаться по
величине и сравнительно мало по фазе. Поэтому на реле
подается то напряжение, которое подключено к нему при
работе защиты.
Для защиты от замыкания на землю к реле направ-
ления мощности подводится напряжение испытательной
жилки, которое обычно имитирует, по цепям напряже-
ния, однофазное короткое замыкание на фазе Л, т. е.
равно сумме UB+UC.
2.	Имитация короткого замыкания по цепям тока
состоит в подаче в реле направления мощности такого
тока, вектор нагрузки которого находится в зоне сраба-
тывания реле. Подача необходимого тока в токовую об-
мотку реле выполняется переключением в токовых цепях
на зажимах панели.
В качестве примера на рис. 33,6 приведена векторная
диаграмма первичных токов и напряжений нагрузки.
52
Для реле, контролирующего направление вектора тока
фазы Л, имеющего угол максимальной чувствительности
фм.ч=30° и включенного на напряжение UBc, на нагру
зочную векторную диаграмму нанесена линия нулевых
моментов 1-1.
Рис. 33. Зоны работы реле на векторной диаграм-
ме первичных токов и напряжений.
л — для фазы Л; б — для фазы В; в — для фазы С;
г — для тока 3/0 при однофазном к. з. на фазе А.
При изображенных векторах нагрузочных токов толь-
ко вектор тока фазы С имеет направление, близкое
к вектору, которым будет изображаться ток на фазе Л
при трехфазном коротком замыкании.
Таким образом, при подаче па реле, контролирующее
направление тока фазы Л, тока от трансформатора тока
фазы С реле направления мощности должно сработать.
Это же реле при подаче на него тока нагрузки от
трансформатора тока фазы А, должно четко клинить,
БЗ
т. е. иметь усилие на контактах в сторону размыкания.
На рис. 33,6 и в на векторных диаграммах напряже-
ний и токов нагрузки построены линии нулевых момен-
тов для аналогичных реле направления мощности, кон-
тролирующих направление токов фаз В и С. Как видно
из этих рисунков, реле направления мощности на фазе В
должно срабатывать от тока фазы А и клинить от тока
фазы В. Соответственно реле направления мощности на
фазе С должно сработать от тока фазы В и клинить
от тока фазы С.
Необходимо помнить, что поведение реле при подаче
на него тока нагрузки зависит от конкретного значения
этой нагрузки, точнее от направления и соотношения
активной и реактивной нагрузки по присоединению.
На рис. 33,г приведена векторная диаграмма нагру-
зочного режима и нанесены линии нулевых и максималь-
ных моментов реле, имеющего угол максимальной чув-
ствительности —110° и включенного на сумму фазных
напряжений UB+ Uc = 3Uo-
Реле должно замыкать свои контакты при подаче на
него тока фазы С и клинить при токе фазы А.
Проверка под нагрузкой реле направления является
убедительной проверкой правильности собранных цепей
тока и напряжения.
Четкая проверка защиты под нагрузкой — залог пра-
вильной работы защиты.
ПРИЛОЖЕНИЕ I
Приборы и инструменты, необходимые для проверки реле
направления мощности
1.	Мегомметр на 2 500 в.
2.	Амперметр со шкалой 2,5—5 а.
3.	Трансформатор тока 15/5, 50/5.
4.	Вольтметры на 15 в и на 150 в.
5.	Фазометр на 2,5—5 а и ПО в.
6.	Фазорегулятор.
7.	Потенциометр 100—300 ojh, 1—2 а.
8.	Реостат с плавной регулировкой тока от 0.5 до 50 а,
9.	Рубильники.
10.	Провода для сборки схемы.
11.	Пинцеты и отвертки разные.
12	Гаечные ключи для гаек с резьбой 3, 4, 5 и 6 мм.
13.	Диамагнитный (например, латунный) накидной гаечный
ключ 22 мм для устранения самохода реле.
14.	. Надфили и воронило для чистки контактов.
15.	Чи'1 тые тряпки для протирки деталей.
54
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Основные технические данные реле типов ИМБ и РБМ
Тип реле	Угол максимальной чувствительности, град	Число замыкающих контактов	Мощность срабатывания реле, ва		По гребле- ние, ва		Доис ли ii- тельное со- противле- ние, ом		Конденсатор, мхф
			при номи- нальном токе	при 10- кратном токе	цепи тока 	।	цепи на- пряжения	5£ О с?	3S о оГ	
ИМБ-171А/1	—30*	1	13	60	6	35			—
	—45	1	25	100	6	25	350	.—-	—
ИМБ-171А/2	—30*	I	3	10	6	35	—	—	—
	—45	1	5	20	6	25	350	—	—
ИМБ-178 А/1	70	1	20	70	6	15	-—.	—-	3
ИМБ-178А/2	70	1	4	14	6	15	—		3
РБМ-171/1	—30	1	3	15	10	40	35	—	-—.
	—45	1	4	20	10	35	35	100	—
РБМ-171/2	—30	1	0,6	3	10	40	35	—	—
	—45	1	0,8	4	10	35	35	100		
РБМ-177/1	70	1	3	15	10	35	350	—	—
РБМ-177/2	70	1	0,6	3	10	35	390	—	—
РБМ-178/1	70	1	1	5	10	90	75	—.	16
РБМ-178/2	70	1	0,2	1	10	90	75	—	16
РБМ-271/2	—30	2	3	15	10	40	34	-—.	-—.
	—45	2	4	20	10	35	35	100		
РБМ-271/2	—30	2	0,6	3	10	40	35	—	—
	—45	2	0,8	4	10	35	35	100	—-
РБМ-277/1	70	2	3	15	10	35	390	—	8
РБМ-277/2	70	2	0,6	3	10	35	390	—.	8
РБМ-278/1	70	2	1	5	10	90	75	—	16
РБМ-278/2	70	2	0,2	1	10	90	75	—	16
РБМ-01	—90	1	0,3	—	10	25	—	.—	—-ч
РБМ-272	±ю	2	0,4/7 2	—	10	—	-—	—	—
Примечания: 1. Номинальное напряжение реле ИМБ и РБМ 100 в.
2.	Номинальный ток реле с индексом „1“ 5 а, с индексом *2" 1а, реле типа
РБМ-01 1 а, реле типа РБМ-272 5 а.
3.	Время действия реле 0,04 сек для реле типа ИМБ при пятикратной мощ-
ности и для реле РБМ—при трехкратной.
4.	Разрывная мощность контактов на постоянном токе 50 etn и на перемен-
ном токе 250 да при напряжении не более 220 в и токе ие более 2 а.
5.	Потребление мощности (ва) цепей тока и напряжения дано для реле ти-
па ИМБ при токе /ном и 100 в и для реле типа РБМ при 1,1 /ном и ПО в.
6.	Цепи тока всех реле термически устойчивы до 1.1 7НОМ- Цепи напряже-
ния всех реле, кроме РБМ-178 и РБМ-278, устойчивы до НО в. Цепи напряже-
ния реле РБМ-178 и РБМ-278 допускают только кратковременную подачу на-
пр яжен ия
7.	Однополярные зажимы реле ИМБ-171. рБМ-^1.	РБМ-01 5 и 8.
Однопол я р н ые зажимы реле ИМБ-178, РБМ-177, РБМ-178, РБМ-277, РБМ-278,
РБМ-272 5 и 7.
’По данным испытаний, проведенных Мосэнерю, этот угол равен не
—30, а — 22".
55
Елфимов Виктор Михайлович
РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ
М.—Л., изд-во „Энергия". 1966.
56 с. с черт.
(Б-ка электромонтера. Выл. 189)
Тематический план 1965 г., № 160
Редактор И. В. Виноградов
Техн, редактор Н. С. Мазуроа
Сдано в пр-во I/XII 1965 г.
Подписано к печати 26/11 1966 г.
Бумага типографская № 1 84yl087s2
Т-04008	Печ. л 2,94
Уч.-изд. л. 2,71
Тираж 17 000 экз.	Заказ 757
Московская типография № 10
Главполиграфпрома Комитета по печати
при Совете Министров СССР.
Шлюзовая наб.. 10.
Цена 10 коп.
им на
ttifPir fit^ет.пи»ос1м1