Текст
                    Б ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
СПЛАНБ СССР (СОЮЗГЛАВЭНЕРГО)
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОВЕРКЕ И РЕГУЛИРОВКЕ
РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ
МОЩНОСТИ ИМБ и РБМ
ГОСЭНЕРГОИЗДАТ


ГЛАВНОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРИ ГОСПЛАНЕ СССР (СОЮЗГЛАВЭНЕРГО) ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОВЕРКЕ И РЕГУЛИРОВКЕ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ИМБ и РБМ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКВА 1961 ЛЕНИНГРАД
СОСТАВЛЕНО БЮРО ТЕХНИЧЕСКОМ ИНФОРМАЦИИ ОРГРЭС Автор — инж. И. В. Коваленский Редактор — иною, А. Л Шлейфман
Утверждаю Главный специалистгэлектрик Союзглавэнерго П. И. Устинов I. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ТИПОВ ИМБ И РБМ 1. Реле направления мощности типов ИМБ .и РБМ применяются в качестве органов направления мощности короткого замыкания в схемах релейной защиты, в сетях с кольцевым или двусторонним питанием. Внешний вид реле типа ИМБ-178А показан на рис. 1. Рис. 1. Внешний вид реле типа ИМБ-178А Для различных случаев использования выпускаются следующие модификации реле: а) ИМБ-171 А/1 и ИМБ-171 А/2 для направленной защиты от междуфазных коротких замыканий. В эксплуатации распространено также снятое с производства реле ИМБ-171, аналогичное по характеристикам я ло назначению реле ИМБ-171А/1, а
б) ИМБ-178А/1 и ИМБ-178А/2 для направленной защиты от замыканий на землю в сетях с большим током замыкания на землю. В эксплуатации распространено также снятое -с производства реле ИМБ->178, аналогичное по характеристикам и по назначению реле ИМБ-178А/1. в) РБМ-171/1 и РБМ-171/2 для направленной защиты от междуфазных коротких замыканий. Применяются в сетях напряжением 1 ГО кв и выше в тех случаях, когда необходимы более высокая чувствительность и быстродействие, чем это могут дать реле серии ИМБ. г) РБМ-177/1, РБМ-177/2, РБМ-178/1 и РБМ-178/2 для направленной защиты от замыканий на землю в сетях с большим током замыкания на землю. Применяются в сетях напряжением ПО кв и выше в тех случаях, когда необходимы более высокая чувствительность и быстродействие, чем это могут дать реле серии ИМБ. д) РБМ-271/1, РБМ-271/2, РБМ-277/1, РБМ-277/2, РБМ-278/1 и РБМ-278/2 реле двустороннего действия для поперечной направленной дифференциальной защиты параллельных линий соответственно для защиты от междуфазных коротких замыканий и от замыканий на землю в сетях с большим током замыкания на землю. Все указанные реле с индексом /1 имеют номинальный ток 5 а, с индексом /2—1 а. Для защиты ЛЭП 400 и 500 кв изготовляются реле РБМ-01, РБМ-02 и РБМ-12 с номинальным током 1 а, отличающиеся меньшим временем действия при меньшем потреблении мощности в цепи напряжения по сравнению с остальнь ми реле типа РБМ. Реле эти изготовляются по специальному заказу, широкого распространения <не имеют и .поэтому далее не рассматриваются. II. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ТИПОВ ИМБ И РБМ 2, Реле типов ИМБ и РБМ являются индукционными однофазными реле с цилиндрическим барабанчиковым -ротором. Отдельные типы реле незначительно отличаются друг от друга конструктивным выполнением (в основном контактной системы) и некоторыми особенностями схемы для получения различных рабочих характеристик. Принципиальная схема устройства реле показана на рис. 2. Реле имеет замкнутый магнитопровод 1 с четырьмя выступающими внутрь полюсами. Для уменьшения магнитного сопротивления междуполюсного пространства в центре между полюсами расположен стальной цилиндрический сердечник 2. Величина зазора между полюсами и сердечником для реле типов ИМБ составляет 2 мм, РБМ—1 мм. В зазоре расположен алюминиевый цилиндрический ротор (барабанчик) 3. Вращение барабанчика, изображенного на рис. 3, органичи- вается упорами в пределах 2—4°. Противодействующий момент создается спиральной пружиной (в реле типов РБМ-271, РБМ-277 и РБМ-278 имеются две спиральные пружины). Основанием подвижной системы служит массивная планка, укрепленная в нижней части магнитопровода. На этой планке закреплен стальной цилиндрический сердечник с нижним подпятником. Сердечник имеет срез по образующей (рис. 4). Обмотка напряжения реле, выведенная на зажимы 7—5, состоит из четырех последовательно соединенных катушек 4. (рис, 2), располо- 4
женных на внешнем магнито- проводе. Токовая обмотка, выведенная на зажимы 5—6, состоит из двух последовательно соединенных катушек 5, надетых на полюсы. 3. Если за начало цепи тока принять зажим 5, обозначенный звездочкой, и считать, что ток /р проходит по обмотке от зажима 5 к зажиму 6,а за начало цепи напряжения принять зажим 8 и напряжение uv подвести к зажимам 8—7, то положительное направление и расположение создаваемых потоков Фн и Фт будет соответствовать указанному на рис. 2. На рис. 5 приведена векторная диаграмма реле типа ИМБ-171А (а также РБМ-171 и РБМ-271). Векторы .потоков Фт и Фн изображены совпадающими с с векторами токов /р и /н соответственно в обмотках тока и напряжения (пренебрегая потерями в стали магнитопровода). Ток /н в обмотке напряжения отстает от с/р на угол б (угол полного сопротивления цепи напряжения).. Обычно угол б выражают через дополняющий его до 90° угол а=90—б. Рис. % Принципиальная схема реле ИМБ и РБМ. устройств Ряс. 3. Барабанчик реле ИМБ. У —ротор (барабанчик); 2 — ось; 3—изоляционная втулка; 4 — подвижный контакт; 5—упор. Рис. 4. Сердечник реле ИМБ. / — сердечник со срезом по образующей; 2—основание; 3—нижний подпятник. Величина вращающего момента, создаваемого за счет взаимодействия потока Фт с током, индуктированным в роторе потоком Фн» и потока Фн с током, индуктированным в роторе потоком Фт, определяется выражением Мвр=£хФнФт8Шф, (1) где ф — угол между потоками Фт и Фн. 2—179 5
Если пренебречь насыщением магнитопровода, то поток Фн пропорционален току /н, а следовательно, и напряжению Up л поток Фт пропорционален току /р. Из рассмотрения 'Векторной диаграммы, приведенной на рис. 5, следует, что угол -ф—б—*фр и sin я|з может быть заменен cos (фр+а). В этом случае выражение вращающего момента может быть записано следующим образом: MBD = Atf„/Dcos(?B + a), Р р где f (2) ■ угол между токохМ / и напряжением U , подводимыми к реле. Линия максимального момента длл бе к тора 1р "ггГГГ «он**10 Рис. 5. Векторная диаграмма реле ИМБ-171А, *>, Вид сказу Место разреза ^н ''Направление момента, I действующего на барабанчик 1 Развертка барабанчика и магнитные потоки б нем Векторы потоков, дей - стбующих на барабанчик Напрабление моментов* Вей ошбуюш,и х ча барабанчик .... . —1 1 \ J 1 г 1 j— | 1 ! 1 ! f | i _j 1 1 1 [ t j lJ — — ф — *J'I — 1 Рис. 6< Развертка барабанчика реле при угле максимальной чувствительности 9М. ч-
Угол %>=—а, при котором Л!вр имеет максимальную величину, принято называть углом максимальной чувствительности реле <рм.ч- Момент вращения, действующий на подвижную систему реле, направлен в сторону отстающего по фазе магнитного потока (в данном случае Фн) и действует на замыкание контактов. Направление вращающего момента от взаимодействия различных пар полюсов представлено на рис. 6, на котором показана развертка барабанчика. За положительное направление потока, пронизывающего барабанчик, принято направление потока от полюса к сердечнику. Как видно из рис. 6, направление всех вращающих моментов от взаимодействия магнитных потоков любых двух смежных полюсов однозначно. В приведенных на рис. 5 и 6 векторных диаграммах момент направлен на замыкание контактов реле. Величины углов максимальной чувствительности, мощность срабатывания и другие особенности, для разных типов реле даны в таблице технических данных реле, приведенной в приложении. III. ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ 4. Реле типов ИМБ-171А/1.И ИМБ-171А/2. Схема внутренних соединений реле приведена на рис: 7. При подаче напряжения на зажимы 8-7 реле имеет угол максимальной чувствительности <pM.4=—22° (6 = 68°). Векторная диаграмма дана на рис. 5. Выражение вращающего момента имеет вид: Мг вр = *£/p/pcos(?p + 22°). (3) Вид спереди Г\ © * )г W ■л^ "11— l-vw- ^v- <£) <Ь <£) L^c^i В этом случае реле обычно включают в схемы защиты по 30 или 60° схемам. При подаче напряжения на зажимы 8-1, когда последовательно с обмоткой напряжения включено добавочное сопротивление и угол б=45ъ, реле имеет срм.ч = =—45°. Выражение вращающего момента имеет вид: Л*вр=«/р/рсов(?р + 4б°). (4) В этом случае реле обычно включают по 90° схеме. Реле типа ИМБ-171А имеет одну пару НО контактов. Конструкция контактов реле ИМБ показана на рис. 8. Подвижный контакт 1 укреплен на оси барабанчика 4 и изолирован от нее пластмассовой втулкой 3. Токопроводом является спиральная возвратная пружина, изолированная от механических деталей реле. Неподвижный контакт 2 прикреплен к плоской гибкой пружинке 5 из фосфористой бронзы, укрепленной в пластмассовой колодке #. Контакты имеют форму цилиндрических штифтов, оси их взаимно перпендикулярны. Колодка неподвижного контакта может перемещаться в овальных отверстиях плато, к которому ее прикрепляют снизу -сквозными болтиками. Перемещение колодки дает возможность регулировать зазор между контактами и угол встречи контактов. Регулировочный винт 6 дает возможность изменять положение контакта 2 и величину контактного зазора. 2* 7 Рис. 7. Схема внутренних соединений реле ИМБ-171А.
Жесткая упорная пластинка 7 гасит вибрацию пружины 5 при ударе контакта 1 по контакту 2. 5 Реле типов ИМБ-178А/1 и ИМБ-178А/2. Схема внутренних соединений реле приведена на рис. 9. В реле этого типа последовательно Вид спереди Рис. 8. Схематический вид контактов реле ИМБ-ША. Рис. 9. Схема внутренних соединений реле ИМБ-178А. с обмоткой напряжения включены добавочное сопротивление и конденсатор. Угол б=—20°, фм.ч=70°. Выражение вращающего момента имеет вид: MBp = kUpIpSin(<fp + 20°). <5) Как следует из векторной диаграммы реле, приведенной на рис. 10, из двух действующих магнитных потоков отстающим является поток Фт, а не Фн, как это имело место в реле ИМБ-171 (рис. 5). Для того чтобы вращающий момент, который направлен обычно от опережающего потока к отстающему, оставался действующим в сторону замыкания контактов,, за начало цепи напряжения в реле ИМБ-178А следует принимать зажим 7, а не 8, как в реле ИМБ-171, что и отмечено звездочкой на схеме рис. 9. Контактная система реле аналогична реле ИМБ-171А. 6. Реле типов ИМБ-171 и ИМБ-178. В эксплуатации распространены ранее выпускавшиеся и снятые теперь с производства реле ИМБ-171 и ИМБ-178, эти реле имеют тот же принцип действия, векторные диаграммы, схемы внутренних соединений и основные конструктивные элементы, что и реле типов ИМБ-171 А и ИМБ-178А. В отличие от реле ИМБ-171А и ИМБ-178А реле ИМБ-171 и ИМБ-178 l>nlUP Ma*№h**°F «О о о -а * оа •а* \ \ Рис. 10. Векторная диаграмма реле ИМБ-178 А. 8
имеют гофрированный токоподвод к подвижному контакту и не имеют регулируемых упоров подвижной системы. 7. Реле типов РБМ-171/1 и РБМ-171/2. Реле типов РБМ отличаются от реле ИМБ более высокой добротностью. Уменьшение зазоров между полюсами магнитопровода и цилиндрическим сердечником обеспечивает примерно в 4 ра- /ф\ за более высокую чувствитель- Г | 1 ность без существенного роста потребления реле. Повышено также быстродействие реле. Кроме того, реле типа РБМ имеет качающийся нижний подпятник и сдвоенные неподвижные контакты из метал- Рис. П. Схематический вид реле РБМ-171. Рис. 12. Схема внутренних соединений реле РБМ-171. локерамики. Конструкция упоров и токоподвода к подвижному контакту аналогична реле типа ИМБ-171А. Схематический вид реле РБМ-171 показан на рис. 11 Схема внутренних соединений приведена на рис. 12, устройство контактной системы—на рис. 13. При подаче напряжения на зажимы 8—7 (включено добавочное сопротивление Ri) фм.ч=—30°. При подаче .напряжения на зажимы 8—/ (включены добавочные сопротивления R\ и R2) Фм.ч—45°. 8. Реле типов РБМ-177/1, РБМ-177/2, РБМ-178/1 и РБМ-178/2. Конструктивное выполи е«ние реле типов РБМ-177 и РБМ-178 аналогично реле РБМ-171 (рис. 11, 13). Схема внутренних соединений и выражение вращающего момента аналогичны реле ИМБ-178 Рис ,3. устройство контактной системы (рис. 9), фм.ч = 70 . реле РБМ-171.
Реле РБМ-178 по сравнению с реле РБМ-177 имеет более высокую чувствительность за счет большего потребления цепи напряжения. Благодаря этому реле РБМ-178 термически неустойчиво и допускает только кратковременную подачу напряжения (см. таблицу «Основные технические данные реле типов ИМБ и РБМ»). @-1Г-[ pr-<D (j\ ^ЛЛЛп Ц/Wn Qf) 0-ЭчК«) Рис. 14. Схема внутренних соединений реле РБМ-271. Рис. 15. Схема внутренних соеди нений реле РБМ-277 и РБМ-278 9. Реле типов РБМ-271, РБМ-277 и РБМ-278. Схема внутренних соединений реле типов РБМ-271/1 и РБМ-271/2, используемых для направленной защиты от междуфазных коротких замыканий, приведена на рис. 14. Реле имеет фм.ч=— 30°, если штеккер вставлен в гнездо 3 (R2 шунтируется), и фм.ч=^— 45°, если штеккер находится в запасном гнезде L Схема внутренних соединений реле типов РБМ-277/1, РБМ-277/2, РБМ-278/1 и РБМ-278/2, используемых для напразлеяной зашиты от замыканий на землю, приведена на рис. 15. Реле имеют срм.ч = 70° и включаются на напряжение и ток нулевой последовательности. Схематический вид реле типов РБМ-271, РБМ-277 и РБМ-278 приведен на рис. 16. Реле РБМ-278 по сравнению с реле РБМ-277 имеет более высокую чувствительность за счет большего потребления мощности цепи напряжения. Благодаря этому реле PiBM-278 термически неустойчиво и допускает только кратковременную подачу напряжения (см. таблицу «Основные технические данные реле типов ИМБ и РБМ»). Реле имеют два НО контакта двустороннего действия для выбо- РирБМб27^РБМИ2"ГиарБМ^Ге ра и отключения поврежденной 10
линии в схемах поперечной дифференциальной защиты параллельных линий. Устройство контактной системы и системы возвратных пружин реле показано на рис. 17. На пластмассовой траверсе /, укрепленной на оси реле, размещены два серебряных подвижных контакта 2. При отсутствии тока подвижные контакты устанавливаются в среднем нейтральном положении Рис. 17. Устпойство контактам системы пеле РБМ-271, РБМ-277 и РБМ-278. с помощью двух спиральных возвратных пружин, противоположно направленные усилия которых действуют на штифт 3, укрепленный на заднем конце траверсы. При появлении на реле момента, направленного против часовой стрелки, штифт 3 преодолевает натяжение возвратной пружины 4 и замыкается правый контакт реле. Правая возвратная пружина при этом не работает, так как ее поводок, противодействующий штифту на контактной траверсе, удерживается на упорном штифте. Натяжение каждой возвратной пружины регулируется своим регулировочным колесиком 5, закрепленным двумя стопорными винтами. IV. ПРОВЕРКА РЕЛЕ ТИПОВ ИМБ И РБМ 10. Проверка реле при новом включении производится в следующем порядке: а) внешний осмотр; б) осмотр, проверка к регулировка механической части и контактов реле; в) проверка изоляции; г) проверка и регулировка электрических характеристик реле; д) повторный осмотр и пломбирование реле. При новом включении проверку по всем пунктам необходимо проводить в полном объеме. И
А-А 6-6 Плановая проверка реле производится в том же порядке, что и при новом включении, но в сокращенном объеме только по пп. 11, 12, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 24, 26, 28. Проверку по п. 13 производят в том случае, если обнаружено затирание подвижной системы реле. Внешний осмотр 11. При.внешнем осмотре перед вскрытием реле надлежит проверить: а) наличие пломбы; б) целость стёкла и плотность прилегания его к кожуху; в) наличие, состояние и надежность крепления шпилек, штырей или ламелей и винтов или гаек к ним. Осмотр, проверка и регулировка механической части и контактов реле 12. Снять кожух с реле и убедиться в отсутствии пыли и грязи внутри реле. Особое внимание следует обращать на чистоту, величину и равномерность зазоров между полюсами и барабанчиком. Проверить надежность паек, затяжку винтов и гаек, крепящих проводники и детали реле. 13. Проверить исправность и состояние нижнего и верхнего подпятников и концов оси барабанчика. Для этого поочередно вывернуть нижний и верхний подпятники, проверить через лупу состоящие камней и прощупать острой стальной 'иглой их рабочую поверхность. Если при этом будут обнаружены шероховатости или трещины, то подпятник должен быть заменен. Устройство подпятников реле ИМБ показано иа рис. 18, Если камень качается в гнезде вследствие плохой зава льцовки, подпятник .необходимо заменить или завальце- вать на токарном станке. При установке подпятников надлежит следить за тем, чтобы вертикальный люфт подвижной системы не превышал 0,3—0,5 мм. Горизонтальный люфт зависит от диаметра отверстия камней подпятников (направляющих футеров). 14. Проверить ход барабанчика при полностью ослабленной пружине. Проверка должна (быть сделана при больших углах поворота; для этого нужно снять плату с неподвижными контактами и упорами. Убедиться в отсутствии затирания барабанчика о верхнюю кромку внутреннего сердечника. При затирании следует, освободив предварительно верхний подпятник, поднять барабанчик подачей вверх нижнего подпятника; после этого установить нормальный люфт и закрепить оба подпятника. 12 А-А Б-Б а) 6) Рис. 18. Устройство подпятников реле ИМБ. а —нижний подпятник; б — верхний подпятник; 1 — камень с направляющим футером; .2—плоский камень.
Зазоры между барабанчиком и полюсами должны быть равномерными и иметь величину порядка 0,9 мм для реле ИМБ и 0,4—0,5 мм для реле РБМ. 15. Проверить крепление подвижного контакта на оси барабанчика. Особое внимание следует уделять .реле ИМБ-171 и ИМБ-178, где часто наблюдается проворачивание (или покачивание) траверсы подвижного контакта в составной пластмассовой втулке на угол 2—4°. Такой дефект может вызвать отказ замыкания контакта (подвижный контакт не дойдет до неподвижного при полном повороте подвижной системы от упора до упора). Осмотреть и зачистить воронилом, деревянной чуркой или плотным прессшпаном подвижный и неподвижный контакты. В случае подгорания контакта удалить нагар мелким надфилем; после этого зашлифовать ворони лом или деревянной чуркой. 16. Проверить симметричность расположения пружины неподвижного контакта в пазу пластмассовой колодки. Между краями пружины и опорных пластин неподвижного контакта и закраинами паза в пластмассе должны быть равномерные просветы, исключающие задевание контактной пружины за пластмассовые закраины паза. 17. Отрегулировать нужное взаимное положение контактов. Расстояние между контактами на реле ИМБ и РБМ целесообразно иметь 1—1,5 мм. Заводские нерегулируемые упоры реле ИМБ-171 и ИМБ-178 и заводская регулировка упоров реле ИМБ-171, ИМБ-178А и РБМ обычно дают значительно больший, чем нужно, ход подвижной системы и большие расстояния между контактами. При таком большом ходе системы обычно не удается обеспечить устойчивую, надежную работу контактов при всех кратностях мощности на реле. У реле ИМБ-171 и ИМБ-178 при необходимости удаляют текстолитовую пластинку неподвижного упора и взамен нее укрепляют новую пластинку с более узким вырезом. Работа контактов в значительной мере зависит от угла встречи контактов (угол а на рис. 8). Чем меньше этот угол, тем больше скорость изменения зазора при замыкании и размыкании контакта и тем больше прогиб и давление контактной пружины при одном и том же совместном ходе контактов. Поэтому, чем меньше угол встречи, тем больше мощность, которую могут разомкнуть контакты реле. При увеличении угла встречи контактов реле уменьшается возможность отброса и вибрации контактов, особенно при малых кратностях мощности, поданной на реле, но одновременно повышается опасность приваривания контактов из-за снижения их разрывной мощности. Для четкой работы контактов при небольшой кратности мощности необходимо устанавливать угол встречи 50—60°. Достаточно удовлетворительные результаты в этом случае получаются при расстоянии между контактами около 1 мм и совместном ходе контактов также около 1 мм. После регулировки контактов надлежит проверить их работу при нагрузке максимально возможной в данной схеме защиты. Для хорошей работы контактов без вибрации и отброса необходимо, чтобы совместный ход контактов после их замыкания осуществлялся за счет прогиба и хода гибкой пружины 5 неподвижного контакта и чтобы только в конце хода гибкая пружина опиралась на конец жесткой опорной пластинки 7 (рис. 8). Регулировку неподвижного контакта осуществляют специальным винтом 6 в колодке 8 этого контакта и поворотом колодки в отверстиях плато, имеющих предназначенный для этого люфт. 13
У реле ЕБМ, имеющих сдвоенные неподвижные контакты, необходимо добиваться одновременности касания, одинаковой величины угла встречи и одинаковой жесткости пружин обоих контактов. 18. Реле ИМБ-171 и ИМБ-178 первого выпуска имели металлический неподвижный упор, на котором не удается устранить залипание подвижной системы. На этих реле необходимо произвести наклепку текстолитового упора по образцу реле ИМБ-171 последних выпусков. Если залипание наблюдаетоя и на текстолитовом упоре, то подвижный и неподвижный упоры должны быть тщательно зачищены. 19. Осмотреть токоподводы реле ИМБ-170 » РБМ-270. Лента токотюдвода дол;жна иметь правильную форму без надломов и -помятостей. Пайки токотюдвода должны быть надежны .и .механически не напряжены. При полностью 'освобожденной моментной пружине и разомкнутых контактах реле токоподвод не должен воздействовать на подвижную систему реле. 20. Осмотреть моментную пружину. Пружина должна иметь правильную спиральную форму. Плоскость спирали должна быть строго перпендикулярна к оси реле. Витки пружины не должны касаться друг друга и между ними должен сохраняться равномерный зазор при повороте оси в рабочих пределах. Выправлять положение витков пружины можно легким изгибом поводка, к которому крепится внешний конец пружины, и, в крайнем случае изгибом пружины у места пайки к поводку. 21. Проверить механическую исправность, крепление и состояние выводов добавочного активного сопротивления и конденсатора для реле типов ИМБ-178А, РБМ-178 и РБМ-278. Проверка изоляции 22. Проверку прочности изоляции всех цепей реле относительно корпуса и между собой (цепи тока, напряжения и каждого контакта оперативного тока) производят в лаборатории при напряжении 1 500 в переменного тока в течение 1 мин на испытательной высоковольтной установке или мегомметром на 2 500 в. Сопротивление изоляции всех цепей при проверке мегомметром должно быть не менее 100 Мом. При проверке изоляции реле в схеме защиты прочность и сопротивление изоляции проверяют в соответствии с общей инструкцией по релейной защите и электроавтоматике. Проверка и регулировка электрических характеристик реле 23. Проверку потребления реле производят при новом включении или после переделки реле. Потребление цепи напряжения замеряют при напряжении 100 в, потребление обмотки тока — при номинальном токе. Полученные величины не должны отличаться более чем на 10— 12% от величин, приведенных в таблице технических данных реле. 24. Производятся проверка и устранение самохода реле от тока и ют напряжения. Самоходом называется появление вращающего момента при подаче на реле либо только тока, либо только напряжения. Самоход появляется в результате несимметрии магнитной системы и может быть направлен как в сторону замыкания контактов, так и в сторону заклинивания. 14
Самоход в сторону заклинивания загрубляет реле, а самоход в сторону замыкания контактов реле может вызвать неправильное действие защиты. Поэтому по возможности самоход должен быть устранен. Если это не удается, то допускается оставление незначительного самохода, не вызывающего движения контактов на замыкание при рабочей затяжке моментной пружины. Проверку и устранение самохода производят при полностью ослабленной пружине реле. Самоход от напряжения проверяется при разомкнутой токовой обмотке реле напряжением 0—110 в. Самоход от тока проверяют при замкнутой накоротко цепи напряжения на рабочих зажимах. Проверка ведется подачей тока от номинального до максимального в данной защите вторичного тока короткого замыкания. При этом большие токи должны подаваться кратковременно, чтобы не перегреть обмотку тока реле. Устранение самохода производят, как правило, поворотом стального сердечника вокруг своей оси. Для этого большую гайку, крепящую цилиндрический сердечник в отверстии основания подвижной системы, предварительно ослабляют гаечным ключом (желательно диамагнитным, накидным) настолько, чтобы сердечник можно было с усилием повернуть на малый угол в ту или другую сторону вместе с гайкой, придерживая ее ключом. Цилиндр сердечника имеет срез по образующей (рис. 4), которым при повороте сердечника и компенсируется возможная неравномерность зазоров между сердечником и полюсами. Поворот сердечника нужно осуществлять при поданном на реле токе или напряжении, наблюдая за подвижной системой реле. При достижении безмоментного положения нужно тщательно закрепить сердечник гайкой и еще раз убедиться в отсутствии самохода, а также в отсутствии затирания барабанчика и наличии нормального люфта оси. В случае, если устранить самоход описанным способом не удается, то производят незначительный сдвиг вправо или влево полюсов системы напряжения (полюсы, не имеющие катушек). С этой целью необходимо-ослабить полюсные болты. Так как при этом опускается основание подвижной системы реле, то после каждого сдвига полюсов следует тут же вновь закреплять болты, следя за сохранением равномерного зазора между барабанчиком и полюсами. После устранения самохода необходимо проверить затяжку полюсных болтов и гайки сердечника и еще раз проверить отсутствие самохода. Устранение самохода сдвигом полюсов является весьма ответственной операцией и поэтому может быть поручено лишь опытному, квалифицированному персоналу.. 25. Производится проверка зоны действия, угла максимальной чувствительности и определение однополярных зажимов реле. Проверку осуществляют по схеме, приведенной на рис. 19. На одноименные зажимы реле подаются одноименные концы проводов источника питания. При неизменных величинах тока и напряжения на реле (удобно брать номинальные величины тока и напряжения) с помощью фазорегулятора меняют угол сдвига между током и напряжением от 0 до 360°. При этом наблюдают поведение реле и определяют зону его дей-_ ствия на замыкание контактов, отмечая углы, при которых изменяется знак момента, т. е. изменяется направление поворота подвижной системы. Угол максимальной чувствительности фм.ч, т. е. угол, на который 15
линия максимальных моментов сдвинута относительно вектора напряжения £/р, определяют либо подсчетом, либо графическим путем, как показано на рис. 20, где приведены диаграммы работы реле (угловые характеристики) в полярных координатах. Линия максимальных моментов для вектора тока /р, т. е. линия, с которой должен совпадать вектор тока для получения на реле максимального вращающего момента, составляет с линией изменения знака моментов угол 90°, а с напряжением, подводимым к реле Up, угол Фм.ч, равный по величине и противоположный по знаку углу а (рис. 5). Например, для реле ИМБ-171А, на котором напряжение Uv подано на зажимы 8—7, а=22° и угол максимальной чувствительности этого реле фм.ч=—22°, т. е. вектор тока /Р лежит в емкостном квадранте. Если фазометр и реле правильно соединены между собой в части подключения однополярных зажимов (по схеме рис. 19), то при совпадении полученной зоны. действия реле с диаграммами на рис. 20 угловая характеристика реле считается удовлетворительной, а заводская маркировка Фазорегулятор Рис. 19. Схема проверки реле направления мощности. однополярных зажимов реле правильной. Расхождение полученных результатов с номинальными данными допускается не более чем на 5°. 26. Производится проверка чувствительности реле. Проверку чувствительности, т. е. мощности срабатывания реле, выраженной в вольт- амперах, производят при номинальном токе и при угле максимальной чувствительности по схеме рис. 19. Одновременно с проверкой чувствительности определяют коэффициент возврата, который должен быть не меньше 0,9. Мощность срабатывания не должна превышать номинальных данных, указанных в приложении. При отсутствии вольтметра со шкалой на малые пределы измерений мощность срабатывания может быть определена при токе, составляющем 20—40% от номинального. При токах больше номинального из-за насыщения магнитопровода реле загрубляется. Примерная вольт-амперная характеристика и характеристика зависимости мощности срабатывания реле, от тока показаны для реле ИМБ-171А/1 на рис. 21. 16
Рис. 20. Угловые характеристики реле направления мощности, а—реле ИМБ-171 без добавочного сопротивления; б*—реле ИМБ-171 или РБМ-171 с добавочным сопротивлением; в —реле ИМБ-178; г—реле РБМ-271; 1 — 1 —линия изменения знака моментов; 2—2—линия максимальных моментов. Незаштрихованная часть окружности—зона действия реле на отключение. Заштрихованная часть окружности — зона дейстзия реле на заклинивание. б РСрУба Uca, 10 9 8 7 в 5 Ч 3 2 } 0 5 Р0 20 - 18 - 16 - Щ - 12 - 10 - 8 - 6 - Ч - 2 Г^ \ N i i .. jUcp рср ^ рй~* 10 15 20 25 30 Рис 21. Вольт-амперные характеристики реле ИМБ-171 /1. 17
Чувствительность реле определяется углом затяжки возвратной пружины. Зависимость мощности срабатывания реле ИМБ-171/1 от угла затяжки пружины показана на рис. 22. Нормальная заводская затяжка пружины реле имеет угол около 230°. Для большинства схем релейной защиты угол затяжки пружины колеблется в пределах 180—270°. Отклонения от чувствительности, указанной в таблице технических данных реле, могут быть вызваны установкой неидентичных возвратных пружин или механической неисправностью реле. Для реле РБМ-270 чувствительность должна быть проверена в обе стороны, т. е. для замыкания правого и левого контактов отдельно. Чтобы контакты реле не подгорали при работе их в режиме мощности срабатывания, удобно ga j j . . 7 определять эту мощность по загоранию неоновой лампы, 18 1В 14 12 10 г.сс I 90 180 270 включенной через контакты. При плановой проверке чувствительность реле сравнивается с чувствительностью при предшествующей проверке или при новом включении. При отсутствии фазометра и фазорегулятора проверку чувствительности допустимо производить не при угле максимальной чувствительности, а близком к нему (в пределах ±30°). 27. Производится проверка времени действия реле. Время действия реле проверяют только в тех случаях, когда этого требуют особые условия схемы защиты. Зависимость времени 380° действия реле ИМБ-171 от отношения мощности на реле к мощности срабатывания реле показана на рис. 23. Для учета времени действия реле в схеме защиты необходимо время действия схемы замерять с участием реле направления мощности. 28. Производится проверка работы контактов, которая выполняется по схеме рис. 19. При этом нагрузка на контакты должна быть такой же, как и в схеме защиты. Проверку ведут при изменении мощности на реле 1,2—'100 РСр. Проверка работы контактов может выполняться без фазорегулятора и фазометра, как и проверка чувствительности (см. п. 26). Контакты реле должны надежно замыкаться без вибрации, искрения и отбросов. При размыкании контактов не должно получаться искрения, вызывающего подгорание контактов. Кроме того, необходимо обращать внимание на отсутствие залипа- ния на упоре. При новом включении проверка отсутствия вибрации должна проводиться до величины 10-кратного номинального тока, толчками одно- Рис, 22. Зависимость мощности срабатыва ния реле ИМБ-171/1 от утла затяжки воз' вратной пружины. 1 8
временно включаемых тока и напряжения (не менее 3—5 толчков при каждом значении мощности). 29. Проверяется поведение реле при подаче и сбросе обратной- мощности. Проверку производят в тех случаях, когда отброс контактов может вызвать ложное действие защиты. На реле подают обратную (заклинивающую) мощность, равную 10, 30 и 100 РСр, и сбрасывают ее резким одновременным снятием тока и напряжения. При этом не должно быть сильного отброса подвижной системы от упора и замыкания контактов. Отброс подвижной системы при снятии обратной мощности особенно вероятен при наличии НЗ контакта и в схемах с конденсаторами 0,05 0,04 0,02 О 5 10 15 20 £5 30 35 40 45 50 55 Рис. 23- Зависимость времени действия реле ИМБ-171/1 от мощности на реле. /—время действия при заводской регулировке реле; 2 — время действия при регулировке, рекомендуемой в инструкции (п. 17 с уменьшенным расстоянием между контактами). в цепях напряжения или тока. Следует также иметь в виду, что на* реле типов ИМБ-171А, ИМБ-178А- и РБМ упоры подвижной системы менее жесткие, чем на реле ИМБ первых выпусков и в ряде случаев- бывает трудно или невозможно устранить отброс подвижной системы. Неправильное действие защиты при этом необходимо предотвращать замедлением выходных промежуточных реле. Проверка на отброс для реле РБМ-271, РБМ-277 и РБМ-278 должна производиться в полной схеме защиты, которая для этого типа реле должна иметь специальную' блокировку, предупреждающую отключение неповрежденной линии от отброса подвижной системы реле при? отключении места повреждения. При плановых проверках отброс проверяют только в том случае, если изменялась регулировка упоров, контактов или разбиралась подвижная система. Повторный осмотр и пломбирование реле 30. После окончания регулировки реле необходимо повторно проверить затяжку всех винтов и гаек, отсутствие посторонних предметов в реле (зазорах, упорах и контактах) и проверить от руки ход подвижной системы. После этого реле закрывают кожухом и пломбируют. 19» 1 \v, н л Ч» . SZpL , S ., uL -—1 1 Рср\
Если реле после лабораторной проверки подлежит перевозке к месту устансгвки, то перед закрытием кожуха необходимо закрепить его подвижную систему, привязав ее к стойке или надежно заклинив упор. V. ПРИБОРЫ И ИНСТРУМЕНТЫ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ПРОВЕРКИ РЕЛЕ 1. Мегомметр на 2 500 в. 2. Амперметр со шкалой 2,5—5 а. 3. Амперметр со шкалой 15—50 а или трансформаторы тока 15/5 и 50/5 а. 4. Вольтметр со шкалой 15 и 150 е. 5. Фазометр на 2,5—5 а и 120 в. 6. Фазорегулятор 120 или 250 в/до одного или до 5 а. 7. Потенциометр 100—300 ом, 1—2 а. 8. Реостат с плавной регулировкой тока 0,5—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. Чистые тряпки для протирки деталей.
ПРИЛОЖЕНИЕ Основные технические данные реле типов ИМБ и РМБ Тип реле ИМБ-171А/1 ИМБ-171А/2 ИМБ-} 78 А/1 ИМБ-178 А/2 РБМ-171/1 РБМ-171/2 РБМ-177/1 РБМ-177/2 РБМ-178/1 РБМ-178/2 РБМ-271/1 РБМ-271/2 РБМ-277/1 РБМ-277/2 РБМ-278/1 РБМ-278/2 ^ 8. *»** 3» \Z О s 5' а ч к. *- 5 о О ю £ >» ?» у —30* -45 —30* —45 70 70 —30 —45 —30 —45 70 70 70 70 —30 —45 —30 —45 70 70 70 70 03 о « я о о X о о к ST 2 2 2 2 2 2 2 2 Мощность срабатывания реле, о 1 {-> 5s я к; о. л Я Я 13 25 3 5 20 4 3 4 0,6 0,8 3 0,6 1 0,2 3 4 0,6 0,8 3 0,6 1 0,2 ва я о н ь я - 4> О Я « Q.O. Я * 50 100 10 20 70 14 15 20 3 4 15 3 5 1 15 20 3 4 15 3 5 I Потребление, ев о р с си Я 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 ва , к о. я СО як я я <и g я* 35 25 35 25 15 15 40 35 40 35 35 35 90 90 40 35 40 35 35 35 90 90 Дополнительное сопротивление о <* 350 — 350 — — 35 35 35 35 390 390 75 75 35 35 35 35 390 390 75 75 с* — — — — — — 100 — 100 __ _- — — — 100 — 100 — — — % * 5? - о о. о СО о «У о £ ~т — __ 3 3 _ — — — 8 8 16 16 —- — — — 8 8 1 16 16 Примечания: Т. Номинальное напряжение реле ИМБ и РБМ 100 в. 2. Номинальный ток реле с индексом/1—5 д, с индексом/2 — 1 а. 3. Время действия реле 0,04 сек при мощности срабатывания у реле ИМБ пятикратной, у реле РМБ —трехкратной. 4. Разрывная мощность контактов на постоянном токе 50 вт и на переменном токе 250 ва при напряжении не более 220 в и при токе не более 2 а. 5. Потребление мощности (ва) цепей тока и напряжения для реле типа ИМБ дано при /ном и 100 в, а для реле РБМ —при 1,1 -/ном и МО в. 6. Цепи тока всех реле термически устойчивы до 1,1 ^ном. Депи напряжения всех реле, кроме РБМ-178 и РБМ-278, термически устойчивы до ПО в. Цепи напря* жения реле РБМ-178 и РБМ-178 допускают только кратковременную подачу напряжения. * По данным испытаний, проведенных в Мосэнерго, этот угол равен не—30, а 21
СОДЕРЖАНИЕ t* Назначение и область применения реле направления мощности типов ИМБ и РБМ 3 II* Конструкция и принцип действия реле направления мощности типов ИМБ и РБМ . 4 Ш. Особенности выполнения различных типов реле направления мощности . 7 IV. Проверка реле типов ИМБ и РБМ И V» Приборы и инструменты, необходимые для проверки реле ... 20 Приложение. Рсновные технические данные реле типов ИМБ и РБМ 21
Редактор В. И. Савельев Техн. редактор М. М. Широкова Сдано в набор 8/IV 1961 г. Подписано к печати 30/V 1961 г. Т-05975 Бумага 82X107*/,! *>23 п. л. Уч.-изд. л. 1,4 Тираж 8 300 Подписное издание Заказ 179 Типография Госэнергоиздата. Москва, Шлюзовая наб., 10.
Подписное издание