Электромонтер по эксплуатации релейной защиты и автоматики - Семёнов В.А., Савостьянов А.И., Басс Э.И.

Автор: Семёнов В.А. Савостьянов А.И. Басс Э.И.
Теги: электротехника электрооборудование автоматика релейная защита электромонтаж электроавтоматика
Год: 1967
Похожие
Защита трансформаторов распределительных сетей
Релейная защита и автоматика систем электроснабжения
Релейная защита систем электроснабжения в примерах и задачах
Текст
                    Э. И. БАСС, А. И. САВОСТЬЯНОВ, В. А. СЕМЕНОВ

Электромонтер
по эксплуатации
релейной
защиты
и автоматики
Одобрено Ученым советом
Государственного комитета Совета Министров СССР
по профессионально-техническому образованию
в качестве учебника для профессионально-технических училищ
и индивидуального и бригадного обучения
рабочих на производстве
2-е издание, исправленное и дополненное
издательство «высшая школа»
М о с к в а — 1967

6П2.13
Б27
УДК 621 316925
ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
Книга является учебником для подготовки
электромонтеров по эксплуатации релейной защиты и автоматики
в профессионально-технических училищах и на производстве.
В книге изложены основные сведения о современной
релейной защите и электроавтоматике, применяемых в
энергосистемах и на промышленных предприятиях.
В главах, посвященных эксплуатации, приведены
необходимые сведения об объемах и методике проверок как
отдельных реле, так и устройств релейной защиты и
электроавтоматики в целом.
Второе издание книги существенно переработано,
значительно большее внимание уделено вопросам эксплуатации,
введена новая глава «Автоматика в энергосистемах». Введение,
главы I, V и IX записаны В. А. Семеновым; II, III и IV —
А. И. Савостьяновым; VI и VIII — Э. И. Басе и глава VII —
совместно Э. И. Басе и В. А. Семеновым.
Все замечания по книге просим направлять по адресу:
г. Москва, К-51, Неглинная ул., 29/14, издательство «Высшая
школа».
3-3—9
36—67

ВВЕДЕНИЕ
Развитие народного хозяйства, увеличение продукции
промышленности и сельского хозяйства неразрывно связаны с электрификацией
страны. Широкое внедрение электроэнергии во все отрасли производства,
рост энерговооруженности труда играют решающую роль в решении
важнейшей задачи — повышении производительности труда.
Электрические машины и аппараты, воздушные и кабельные линии
электропередачи и другие элементы энергосистемы могут повреждаться в
процессе эксплуатации.
Наиболее опасным видом повреждения являются короткие замыкания,
возникающие вследствие разрушения изоляции, обрывов проводов,
ошибочных действий персонала и других причин.
Токи коротких замыканий, значительно превышающие номинальные,
оказывают двоякое воздействие: с одной стороны, даже кратковременное
протекание больших токов вызывает повышенный нагрев
электрооборудования, с другой стороны, во время протекания больших токов между токо-
ведущими частями возникают электродинамические силы взаимодействия,
которые могут разрушить или повредить электрооборудование.
Однако этим не ограничивается вредное воздействие короткого
замыкания на энергосистему. Чрезвычайно опасно также понижение напряжения
в сети, связанной с поврежденным участком, происходящее при коротких
замыканиях. Глубокое понижение напряжения вызывает торможение
электродвигателей и нарушение параллельной работы генераторов
Для предотвращения нарушения нормальной работы энергосистемы
и уменьшения размеров повреждения короткие замыкания должны быть
выявлены и отключены как можно быстрее, за время, исчисляемое сотыми и
десятыми долями секунды. Понятно, что такое быстродействие может быть
обеспечено лишь с помощью специальных автоматических устройств,
определяющих место и характер повреждения. Эти устройства получили название
релейной защиты.
Таким образом, основное назначение релейной защиты состоит в том,
чтобы быстро выявить и автоматически отделить поврежденный участок,
благодаря чему сокращаются размеры разрушения поврежденного элемента и
обеспечивается нормальная работа неповрежденной части электроустановки или
энергосистемы.
Быстродействие — первое основное требование, предъявляемое к
устройствам релейной защиты. Современные быстродействующие защиты имеют
полное время действия порядка 0,04—0,1 сек.
Вторым требованием, которому должна удовлетворять релейная защита,
является селективность или избирательность. Избирательностью называется
способность релейной защиты точно определять место повреждения, так чтобы
оно отключалось ближайшими к нему выключателями или другими коммута-
3

ционными аппаратами. В случае отказа в отключении одного из
выключателей, ближайших к месту повреждения, короткое замыкание должно
ликвидироваться последующими в электрической цепи выключателями.
Каждое устройство релейной защиты должно четко выполнять
возложенные на него функции, т. е. срабатывать при возникновении коротких
замыканий в защищаемой зоне. Для этого к ним предъявляется еще два требования:
чувствительности и надежности.
Защита должна обладать необходимой чувствительностью ко всем
повреждениям на защищаемом участке (линии, трансформаторе) и к
повреждениям на соседнем участке на случай отказа его релейной защиты или
выключателя. Функции защиты своего и соседнего участков могут осуществляться
либо одним, либо разными комплектами защиты. В последнем случае защита,
обеспечивающая отключение повреждений на своем участке, называется
основной, а защита, с помощью которой осуществляется резервирование
соседнего участка, резервной. Поскольку резервная защита может также
подействовать и при повреждении на своем участке, она одновременно является
резервной и для основной защиты этого участка.
Требование надежности действия состоит в том, что релейная защита во
всех случаях должна безотказно действовать на отключение поврежденного
элемента. Надежность релейной защиты обеспечивается простотой схемы
и отдельных элементов устройства, хорошим качеством изготовления и
уровнем эксплуатации.
В эксплуатации могут возникать такие нарушения работы, которые хотя
и не представляют непосредственной опасности, требуют вмешательства
оперативного персонала для ликвидации ненормального режима. Выявление
ненормальных режимов и сигнализация о них также являются задачей
релейной защиты. В некоторых случаях, в частности на станциях и подстанциях
без обслуживающего персонала, релейные защиты при возникновении
ненормальных режимов работы электрооборудования могут действовать на его
отключение.
Наряду с релейной защитой широко распространена в энергосистемах
и электрическая автоматика, обеспечивающая автоматизацию процессов
включения резервных источников питания (АВР), автоматического повторного
включения отключившегося оборудования (АПВ) и др.
Изучению основных устройств релейной защиты и электрической
автоматики и требований к их обслуживанию посвящена эта книга.

ГЛАВА I
ЗАЩИТА ПРЕДОХРАНИТЕЛЯМИ
И АВТОМАТИЧЕСКИМИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМИ
(АВТОМАТАМИ)
§ 1. Принцип действия предохранителей
Плавкие предохранители применяют для защиты
электрических сетей от коротких замыканий, а в некоторых
случаях и от перегрузок. В сетях напряжением до 1000 в плавкие
предохранители являются основным видом защиты. В сетях
более высокого напряжения (до ПО кв) их применяют во всех
случаях, когда они удовлетворяют требованиям, предъявляемым
к защите.
Принцип работы плавких предохранителей основан на
тепловом действий электрического тока. Прохождение тока по
проводнику сопровождается выделением тепла, количество которого
определяется по закону Ленца — Джоуля:
0 = 0,24/2/?/, (1)
где / — сила тока, проходящего по проводнику, а;
К — сопротивление проводника, ом;
I — время прохождения тока, сек;
С! — количество выделенного тепла, кал;
0,24 — коэффициент пропорциональности.
В нормальных условиях, когда сила тока, проходящего через
предохранитель, мала, тепло, выделяемое в нем, рассеивается
в окружающей среде. При увеличении же тока количество
выделяемого тепла увеличится, возникнет избыток тепла, который
не будет успевать отводиться в окружающую среду, вследствие
чего температура проводника начнет повышаться. При
значительном увеличении тока температура проводника может
достигнуть температуры плавления металла, из которого он выполнен.
Таким образом, если в определенном месте сети сделать
вставку из проводника меньшего сечения или другого материа-
5

ла, имеющего большее сопротивление, то при увеличении тока
этот проводник, называемый плавкой вставкой, будет
нагреваться сильнее, чем другие участки сети, и при достижений опасных
величин тока расплавится (перегорит) и прервет цепь тока.
Очевидно, чем больше сила тока, проходящего по плавкой
вставке, тем быстрее она перегорит. На этом явлении и основано
действие плавких предохранителей.
Плавкий предохранитель состоит из плавкой вставки,
представляющей собой металлический проводник уменьшенного
сечения, патрона или конструкции, в которой закрепляется
плавкая вставка, и иногда устройства, облегчающего гашение дуги.
Предохранители и плавкие вставки характеризуются
следующими данными.
Номинальным током плавкой вставки /в. н называется
указанный на ней максимальный ток, который при определенной
температуре окружающей среды вставка выдерживает
неограниченно долгое время.
Номинальным током предохранителя /п. н называется
указанный на нем ток, равный наибольшему номинальному току
плавкой вставки, которая может быть установлена в данный
предохранитель.
Номинальным напряжением предохранителя Цт н или
плавкой вставки {Ув. н называется указанное на них напряжение,
соответствующее наибольшему напряжению сети, в которой они
могут применяться.
Минимальным испытательным током плавкой вставки
Люп. мин называется ток, при котором плавкая вставка перегорает
за время более одного часа.
Соответственно кратностью минимального испытательного
тока называется отношение
/У* ^ИСП.МИН
А исп.мин— ~ •
*в.н
Максимальным испытательным током плавкой вставки
Л«ш. макс называется ток, при котором плавкая вставка
перегорает за время менее одного часа.
Соответственно кратностью максимального испытательного
тока называется отношение
/•" 'исп.макс
А исп.макс—
'в.и
Предельным отключаемым током /в. пр называется
наибольший ток короткого замыкания, который способен разорвать
(отключить) предохранитель.
Соответственно разрывной мощностью называется мощность
короткого замыкания, которую способен отключить
предохранитель.
6

Защитной характеристикой плавкой вставки (рис. 1)
называется зависимость полного времени I с момента возникновения
тока до его разрыва плавкой вставкой от силы тока,
проходящего через вставку /в, или от отношения этого тока к номинальному
/и
ЯсеЛ-
Щ
току плавкой вставки -*-
У- —
в.н
§ 2. Выбор
предохранителей
Для того чтобы
предохранители, установленные на
том или другом элементе
электротехнической установки,
обеспечивали надежную
защиту его от повреждений, их
параметры должны выбираться с
учетом следующих основных
требований.
Номинальное
напряжение
предохранителей и их плавких вставок
должно выбираться равным
номинальному напряжению
той сети 1/с, в которой они
устанавливаются:
1б/1бь
Рис. 1. Защитная характеристика
плавкой вставки
им=и^.
(2)
Установка предохранителя на меньшее номинальное
напряжение, чем напряжение сети, не допускается во избежание его
повреждения, так как изоляция каждого предохранителя
рассчитана на определенное номинальное напряжение. Установка
предохранителей на большее номинальное напряжение также не
рекомендуется.
Предельно отключаемый ток. Для того чтобы было
обеспечено надежное гашение дуги, возникающей при
перегорании плавкой вставки, предельно отключаемый ток плавкой
вставки должен быть равен или больше расчетного тока
короткого замыкания, проходящего в цепи, защищаемой
предохранителем:
' в.пр
^ * и.з.м
(3)
Номинальный ток плавкой вставки /в.н
выбирается таким, чтобы вставка не перегорала при прохождении по
ней максимального длительного тока нагрузки /н. макс, а также
при кратковременных перегрузках.
7

С этой целью номинальный ток плавкой вставки должен быть
больше /н. макс» т. е.
Величина кн зависит от характера нагрузки. Так, при постоянной
нагрузке (например, освещение) кн=1,1—1,2. При переменной
нагрузке плавкая вставка не должна также перегорать при
кратковременных перегрузках, когда сила тока, проходящего
в защищаемой сети, превышает максимальный ток длительной
нагрузки.
Кратковременные перегрузки (2—10 сек) могут быть
вызваны пуском или самозапуском электродвигателей,
технологическими перегрузками механизмов, вращаемых электродвигателями,
и другими причинами.
Для выполнения этого условия нет необходимости выбирать
номинальный ток плавких вставок больше тока перегрузки /Пер>
что привело бы к их чрезмерному загрублению. Как известно,
время перегорания плавкой вставки зависит от силы тока,
проходящего через нее. Поэтому номинальный ток плавкой
вставки выбирают таким, чтобы при прохождении по ней тока /пер
время ее перегорания было больше времени перегрузки.
Выбор номинального тока таким способом требует наличия
характеристик плавких вставок. Практически для выполнения
этого условия номинальный ток плавкой вставки выбирается по
упрощенному методу, использующему формулу с
коэффициентом, учитывающим длительность перегрузки:
/«--^-, (5)
где кп— коэффициент отстройки от тока перегрузки. Величина
этого коэффициента принимается при /Пер~2—3 сек (легкие
условия) равной 2,5, при /Пер=Ю сек (тяжелые условия) —равной
1,5-2.
При частых пусках электродвигателей с легкими условиями
пуска выбор плавкой вставки производят по коэффициенту кп
для тяжелых условий.
Этот метод не учитывает инерционности некоторых типов
плавких вставок и уменьшения тока перегрузки в процессе
пуска и самозапуска электродвигателей. Поэтому номинальный ток
плавкой вставки, выбранный согласно (5), получается, как
правило, завышенным, вследствие чего предохранитель не
защищает оборудование от перегрузки и является только защитой
от коротких замыканий.
В жилых домах, бытовых и общественных помещениях, т. е.
там, где сети не находятся постоянно под наблюдением квалифи-
8

цированного персонала, плавкие вставки должны удовлетворять
условию
/в.Н < 0,8/д.п, (6)
где /д. п — длительно допустимый ток провода.
После выбора номинального тока необходимо убедиться, что
плавкая вставка надежно защищает участок сети, на котором
она установлена. При коротком замыкании в наиболее
удаленной точке сети плавкая вставка должна надежно и быстро
перегорать. Кратность тока однофазного короткого замыкания в
сетях с заземленной нейтралью и двухфазного короткого
замыкания в сетях с изолированной нейтралью должна быть не менее
трех по отношению к номинальному току плавкой вставки.
Особенности выбора плавких вставок в
сетях 380—500 в. К выбору предохранителей, защищающих
электродвигатели напряжением до 500 в, предъявляется
дополнительное требование: время перегорания плавкой вставки при
коротком замыкании не должно превышать 0,15—0,2 сек. Это
требование определяется следующими соображениями: на
электродвигателях напряжением до 500 в последовательно с
плавкими предохранителями устанавливаются контакторы и магнитные
пускатели, с помощью которых осуществляется пуск и остановка
электродвигателей. Эти аппараты удерживаются во включенном
положении специальными электромагнитами, которые питаются
от напряжения сети. При исчезновении или понижении
напряжения, например вследствие короткого замыкания, якори магнитных
пускателей и контакторов отпадут. При коротком замыкании в
электродвигателе плавкая вставка должна перегореть раньше,
чем разомкнутся контакты магнитного пускателя или
контактора, которые не рассчитаны на размыкание тока короткого
замыкания.
Как показали специальные испытания и опыт эксплуатации,
можно допустить одновременную работу контактора
(магнитного пускателя) и предохранителя. Контактор, якорь которого
начинает отпадать еще до перегорания плавкой вставки,
размыкает свои контакты, создавая на них дугу. Разрыв же цепи
тока должен производиться предохранителем при перегорании
€го плавкой вставки. В этих условиях, которые наблюдаются при
перегорании предохранителя за 0,15—0,2 сек, допустимо
небольшое приваривание контактов магнитного пускателя или
контактора, не препятствующее последующему его включению в работу
без замены контактов.
Как можно видеть по защитным характеристикам плавких
вставок, они перегорают за 0,15—0,2 сек, при токах короткого
замыкания, превышающих в 10—15 раз номинальный ток
плавкой вставки:
-Аз.^Ю-15. (7)
•'В.Н
9

Сила тока короткого замыкания на выводах
электродвигателя зависит от мощности питающего трансформатора, длины и
сечения соединительного кабеля.
На рис. 2 в качестве примера построены кривые для
определения тока трехфазного короткого замыкания в сети 380 в,
питающейся от трансформатора
750 ква (ик = 8%) при разной длине
и сечении медных жил кабеля.
В случае если электродвигатель
дитается от групповой сборки,
расчетная длина кабеля определяется
по следующему выражению:
/расч==*к.дв ""г'к.сб > (у/
5к.сб
где /кДВ — длина кабеля,
питающего
электродвигатель;
'к.сб — длина кабеля,
питающего сборку;
5к.дв, $к.сб— соответствующие
сечения кабелей
двигателя и сборки.
На том же графике построена
прямая / для определения
допустимого номинального тока плавких
вставок типов НПН, НПР, ПР-1
согласно (7) в зависимости от силы
тока короткого замыкания при
^п п<0,2 сеКф Эта прямая построена
по типовым защитным
характеристикам предохранителей указанных
типов, по которым определялись токи короткого замыкания, при
которых соответствующая плавкая вставка перегорает за время
4.п<Д2 сек. С помощью кривых, приведенных на рис. 2, выбор
плавкой вставки для электродвигателя 380 в, удовлетворяющей
условию (7), может быть выполнен в такой последовательности:
по известной длине и сечению кабеля, питающего
электродвигатель, определяется ток трехфазного короткого замыкания
на его выводах. При наличии групповой сборки определяется
расчетная длина кабеля согласно (8);
из точки А, определяющей силу тока короткого замыкания,
проводится горизонтальная линия до пересечения с прямой 1.
Точка Б определяет номинальный ток плавкой вставки,
удовлетворяющий условию (7).
Кривые, аналогичные приведенным на рис. 2, построены и
для трансформаторов, имеющих другие параметры.
1501ви%а
Рис. 2. Зависимость
токов трехфазного
короткого замыкания от длины и
сечения кабеля с
медными жилами в сети 380 в
при питании от
трансформатора 750 ква (ык =
=8%)
10

0
13
Кл/ст№1
л/ст№1
Если сила тока короткого замыкания превышает 2000 а, /в.н
следует выбирать максимально допустимым по условию
согласования действия предохранителя с магнитным пускателем или
контактором.
Таким образом, номинальный ток плавкой вставки,
устанавливаемой для защиты электродвигателей 380—500 в, или линии,
питающей группу электродвигателей, выбирается по условиям
(4, 5, 7) и принимается ближайшим
большим по шкале стандартных номинальных
токов.
Если /в.ш определенный согласно (5),
превышает 200 а, необходимо
устанавливать автоматические выключатели, так
как плавкая вставка с номинальным
током 200 а является предельной по
условию селективности работы контактора и
предохранителя.
Селективность. Одним из
основных условий выбора предохранителей
является обеспечение селективности
(избирательности) их действия между собой и
с релейной защитой. Это означает, что
при коротком замыкании на
каком-нибудь элементе должен перегореть только
предохранитель, ближайший к месту
повреждения, а остальные должны остаться
в работе.
Например, в случае повреждения
одного из электродвигателей (точка К на
рис. 3) должен перегореть только
предохранитель Я3, 'ближайший к месту
повреждения. Предохранители же Пх и П2
перегореть не должны. Не должна также
сработать релейная защита,
установленная на головном участке.
Для того чтобы обеспечить
селективность, необходима -сопоставить защитные характеристики
'последовательно включенных предохранителей, учитывая возможное
изменение характеристик из-за отклонений размеров вставок,
состояния их контактных поверхностей, температуры
окружающей среды и других факторов. Особенно трудно согласовывать
характеристики вставок различных типов и конструкций,
выполненных из разных материалов, так как они имеют различный
характер зависимости времени плавления от тока.
На основании специальных исследований был разработан
метод согласования характеристик предохранителей,
основание
Ш
4
л3
т
Рис. 3. Установка
предохранителей и релейной
защиты в сети:
Пи П2, П3 —
предохранители; РЗ — релейная защита
11

ный на сопоставлении площадей сечения плавких вставок с
учетом материала, из которого они изготовлены.
Для проверки селективности по этому методу необходимо
знать тип, материал и площадь сечения плавких вставок, между
которыми производится согласование. Если площадь сечения
вставки 1, расположенной ближе к источнику питания, 5ь а
вставки 2, расположенной ближе к нагрузке, 52, то определяется
отношение этих площадей:
$1
(9)
Полученное значение а сравнивают с данными табл. 1. Если
а равно или больше величины, приведенной в таблице, то
селективность между рассматриваемыми предохранителями
обеспечивается.
Таблица 1
Отношение площадей сечения плавких вставок предохранителей,
обеспечивающее селективность
(-1)
Металл плавкой вставки
предохранителя 1 для
лктбого типа
предохранителя
Металл плавкой вставки предохранителя 2% расположенного
ближе к нагрузке
серебро
предохранитель 2 закрытого
типа с заполнителем
серебро
предохранитель 2 открытого или
закрытого типа без заполнителя
Медь .
Серебро
Цинк .
Свинец .
1,55
1,72
4,5
12,4
1,33
1,55
3,95
10,8
0,55
0,62
1,65
4,5
0,2
0,23
0,6
1,65
1,15
1,33
3,5
9,5
1,03
1,15
3,06
8,4
0,4
0,46
1,02
3,3
0,15
0,17
0,44
1,2
Можно также руководствоваться следующим правилом. Для
селективного действия последовательно установленных
однотипных предохранителей напряжением до 500 в необходимо, чтобы
их вставки различались на две ступени шкалы номинальных
токов.
Для селективного действия последовательно установленных
вставок высокого напряжения типа ПК необходимо, чтобы их
номинальные токи различались на одну ступень шкалы.
Проверка селективности предохранителей, установленных со
стороны высшего и низшего напряжения трансформаторов,
также производится методом, изложенным выше. При этом площадь
сечения плавкой .вставки предохранителя 1 необходимо
привести к напряжению предохранителя 2 умножением на
коэффициент трансформации силового трансформатора кт.
12

С учетом этого условия выражение (9) приобретает
следующий вид:
а =
(10)
за
V///,
1.
э-
Э"
§ 3. Автоматические воздушные выключатели
(автоматы)
Наряду с плавкими предохранителями в сетях
напряжением ниже 1000 в для защиты от коротких замыканий и
перегрузки широко применяются автоматические воздушные
выключатели (автоматы).
Автоматы представляют собой аппараты, которые состоят из
автоматического выключателя с мощной контактной системой
для отключения тока
короткого замыкания и реле
защиты прямого действия
(расцепителей),
действующих на отключение
автомата при возникновении
повреждения или
перегрузки.
Из-за подгорания
контактов автоматы
допускают отключение не более
чем 2—3 раза в час,
вследствие чего они не
могут применяться для частых операций в цепях управления.
В настоящее время в Советском Союзе выпускают автоматы
на напряжение переменного тока до 500 в, номинальные токи
до 2500 а и способные отключать короткие замыкания при силе
тока до 50 000 а (амплитудное значение).
Автоматы имеют ряд преимуществ по сравнению с
плавкими предохранителями. Одно из них состоит в большей
оперативности автоматов, которые всегда готовы к быстрому включению
немедленно после отключения защищаемой цепи.
Другим существенным преимуществом автоматов является
то, что они одновременно отключают все три фазы
защищаемого присоединения, в то время как перегорание предохранителя
лишь в одной из фаз может привести к опасному для двигателей
режиму работы на двух фазах.
Рассмотрим принцип действия автомата по схеме,
приведенной на рис. 4. Нож автомата 1 удерживается во включенном
положении защелкой 2. При прохождении по обмотке
электромагнита 3 тока, превыщающего уставку срабатывания, притя*
гивается якорь 4, преодолевая натяжение пружины 5. При этом
Рис, 4. Принципиальная схема автомата
13

защелка 2, поворачиваясь вокруг оси 6, освобождает рычаг 7,
вследствие чего под действием отключающей пружины 8
происходит отключение автомата. Внешний вид трехполюсного
автомата показан на рис. 5.
В зависимости от типа автомата в них устанавливают разные
реле защиты прямого действия, так называемые разделители.
Электромагнитный рас-
'1 целитель для защиты от
коротких замыканий представляет собой
электромагнит, который при опре-
Рис. 5. Трехполюсный автомат
А-2000
/ — дугогасящая камера главных
контактов, 2 — механизм
свободного расцепления
^Л7^/\^\Д^/ЛУ]
I
1
Ф
шг
#
Рис. 6. Принципиальная схема
теплового реле
деленной силе тока мгновенно притягивает якорь, вследствие
чего освобождается защелка, и происходит отключение автомата.
Тепловой расцепитель представляет собой тепловое
реле, принципиальная схема которого показана на рис. 6.
Основным элементом теплового реле, которое реагирует на
количество тепла, выделяемое в его нагревательном элементе 2 при
прохождении тока, является биметаллическая пластинка 1,
выполненная из двух различных металлов а и б, которые при
нагревании удлиняются в разной степени. При этом пластинка 1
изгибается в сторону металла а, который удлиняется меньше
металла б, и, выходя из зацепления, освобождает защелку «3.
Последняя, поворачиваясь под действием пружины 5 вокруг оси
4, производит отключение автомата и замыкание контакта.
Время срабатывания тепловых расцепителей, с помощью
которых осуществляется защита от перегрузки, зависит от
величины тока и тем больше, чем меньше перегрузка.
Комбинированный расцепитель, осуществляющий
защиту как от перегрузки, так и от коротких замыканий, пред-
14

ставляет собой комбинацию из двух расцепителей: теплового и
электромагнитного.
Существуют автоматы, в которых действие
электромагнитного расцепителя замедляется до 0,18—0,63 сек, что позволяет
осуществлять с их помощью селективную защиту отдельных
участков сети.
В автоматах можно также устанавливать расцепитель
минимального напряжения, срабатывающий при исчезновении
напряжения или при снижении его ниже уставки срабатывания
расцепителя, а также независимый расцепитель для отключения
автомата при подаче импульса от ключа или кнопки управления.
Автоматы характеризуются следующими основными
данными.
Номинальным током автомата /а. н называется указанный в
паспорте максимальный ток, прохождение которого допустимо
в течение неограниченно длительного времени.
Номинальным напряжением автомата называется
максимальное напряжение сети переменного или постоянного тока, при
котором еще можно применять автомат данного типа.
Предельным отключаемым током /а. Пр называется
наибольший ток короткого замыкания, который может б^ть отключен
контактами автомата.
Расцепители характеризуются следующими основными
данными.
^Номинальным током расцепителя /расц. н называют указанный
в паспорте максимальный ток, прохождение которого в течение
неограниченного времени не вызывает срабатывания
расцепителя.
Током уставки расцепителя /уст называется наименьший ток,
при прохождении которого срабатывает расцепитель.
§ 4. Выбор автоматов
При выборе автоматов необходимо учитывать
следующие основные требования.
Номинальное напряжение автомата должно быть выше
напряжения сети или равно ему:
*/...> */с. (И)
Предельный отключаемый так автомата должен быть больше
максимального тока короткого замыкания, который может
проходить по защищаемому участку сети
'а.пр ^ -«к.з.макс* \*^/
Номинальный ток расцепителя должен быть не меньше
расчетного тока, равного максимальному току, который может дли-
15

тельно проходить по защищаемому участку цепи с учетом
возможной перегрузки
'расц.н
л расч»
(13)
Автомат с таким расцепителем способен, не перегреваясь,
сколь угодно долго пропускать расчетный ток нагрузки.
Ток уставки /уст электромагнитного расцепителя, с помощью
которого осуществляется защита от коротких замыканий,
принимают на 20—30% выше наибольшего значения тока
кратковременной перегрузки, возможной в условиях эксплуатации
(пусковой ток электродвигателей, пик технологической нагрузки
и т. п.).
Ток уставки теплового элемента, защищающего от
перегрузки, должен на 25—50% превышать расчетный ток*нагрузки.
Время срабатывания теплового расцепителя для каждого
значения тока /к. з определяют по защитной характеристике,
аналогично плавким предохранителям.
Для обеспечения селективной защиты характеристики рас-
цепителей автоматов, установленных последовательно в
защищаемой сети, не должны пересекаться.
Расцепители должны обеспечивать надежную защиту от
коротких замыканий, что необходимо проверять по току короткого
замыкания» проходящему через расцепитель при повреждении
в самой удаленной точке защищаемого участка сети.
Чувствительность электромагнитных расцепителей
проверяют у автоматов, установленных в сетях с изолированной
нейтралью, по току двухфазного короткого замыкания, а в сетях с
заземленной нейтралью — по однофазному и двухфазному
коротким замыканиям.
Кратность тока короткого замыкания к уставке
электромагнитного расцепителя, определяющая его чувствительность,
должна быть не меньше 1,5.
Защитные характеристики автоматов.
Защитной характеристикой автомата называется зависимость полного
времени I от момента возникновения тока короткого замыкания
до момента срабатывания расцепителя, от силы тока,
проходящего через расцепитель, или кратности этого тока к
номинальному току расцепителя.
Наиболее простые характеристики имеют автоматы общего
применения, снабженные электромагнитными расцепителями,
которые действуют на отключение без выдержки времени как
при коротких замыканиях, так и при перегрузке. К таким
автоматам, в частности, относятся автоматы серии АВ*Б, полное
время отключения которых составляет 0,06—0,095 сек. Эти
автоматы, действующие всегда без выдержки времени, не обеспечивают
селективной защиты, если они установлены в сети
последовательно.
16

Неизбирательные автоматы, например серии АВ-Н, А-3100
и другие, обеспечивают защиту от коротких замыканий без
выдержки времени, а от перегрузки с выдержкой времени,
зависимой от величины перегрузки. В качестве примера на рис. 7
приведена средняя характеристика автомата А-3120 с
комбинированным расцепителем. При перегрузках кратностью (1,3—10)
/расц.н срабатывает тепловой расцепитель (кривая а). При
кратности тока большем 10 /расц.н срабатывает электромагнитный
р ■>•
^
1 /.
50
10
$
/,
Цй'
*§ 01-
Л
001 •
0,005-
0001.
#N11
4гг
\т\
\УКА 1
УМ
\Ш\
\уХл
щ\
Щ\
\у%\
Шгг
Щ-.
—[\.\-
шг
■|-[.[|.—
=
аШШ
/А
2 3 5 10 20
50 100 200 500 1000
Рис. 7. Защитная характеристика автомата
А-3120 с комбинированным расцепителем 50 а,
380 в
расцепитель без выдержки времени. Практически возможен
некоторый разброс уставок электромагнитного расцепителя
(заштрихованная область б). Эта возможная погрешность,
составляющая для автоматов серии А-3100 15—30%, должна быть
учтена при выборе уставок и согласовании характеристик
автоматов. Полное время отключения автомата А-3100 при
срабатывании электромагнитного расцепителя составляет около
0,015 сек (линия г). Линия в определяет время, необходимое
для удара якоря электромагнитного расцепителя по рейке
(порядка 0,005 сек), после чего отключение автомата будет
продолжаться независимо от того, будет ли продолжаться
протекание тока короткого замыкания.
Избирательные автоматы типа АВ-С, действующие с
выдержкой времени при перегрузках и коротких замыканиях, снабжены
специальными часовыми механизмами, благодаря чему при
токах, превышающих уставку срабатывания электромагнитного
17

расцепителя, их отключение происходит с выдержкой времени
0,25; 0,4; 0,6 сек (в зависимости от заданной уставки).
Избирательные характеристики, обеспечивающие селективную трех-че-
тырехступенчатую защиту сети, имеют также автоматы серии
АС и АМ (рис.8).
сек
20
1,6
1,2
0,8
ОМ\
\ь
*
1
^
^^-.
Ь=-
1
ОВЗгрк
0,38сек
0,/8см
Рис. 8. Защитные характеристики рас-
цепителей автоматов серии АС при
уставке срабатывания 2,2 /Ном
8 1а/1ан
Для осуществления защиты минимального напряжения,
отключающей автомат при исчезновении или значительном
снижении напряжения на его зажимах, в автоматах могут быть
дополнительно установлены минимальные расцепители. Минимальный
расцепитель отключает автомат при напряжении 40%
номинального и менее; не отключает его при напряжении 50%
номинального и выше; не «препятствует ручному включению автомата мри
напряжении 70% номинального и выше.
Контрольные вопросы
1. Какие основные данные характеризуют плавкий предохранитель?
2. Как выбирается номинальный ток плавкой вставки?
3. Как обеспечивается селективность двух последовательно включенных
предохранителей?
4. Какие расцепители устанавливают в автоматах?
5. Что такое защитная характеристика предохранителя или автомата?

ГЛАВА II
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И КОНСТРУКЦИЯ РЕЛЕ
§ 5. Общие сведения
Реле называются аппараты, замыкающие и
размыкающие электрические цепи или механически воздействующие на
выключатели и другие коммутационные аппараты при заданном
значении параметров, на которые они реагируют (сила тока,
напряжение, мощность, давление, температура и т. п.).
Реле бывают электрические, срабатывающие от воздействия
электрических параметров (тока, напряжения, мощности и т. п.),
механические (реагируют на давление, скорость истечения
жидкости или газа и т. п.), температурные, реагирующие на
выделение тепла.
Наибольшее распространение в релейной защите
электроустановок получили электрические реле. Комплекты определенных
реле, действующих совместно, составляют устройства релейной
защиты и автоматики.
Электрические реле выполняются главным образом на
электромагнитном и индукционном принципах. Применяются также
магнитоэлектрические, поляризованные реле и реле,
выполненные на электродинамическом принципе.
По назначению реле в схемах они могут быть разделены на
основные, вспомогательные и сигнальные (указательные).
Основные реле непосредственно реагируют на изменение
воздействующих параметров, например силы тока, напряжения,
мощности и т. п.
Вспомогательные реле управляются другими реле и
выполняют такие функции, как введение выдержки времени,
размножение числа команд (сигналов) основных реле, передачи команд
от одних реле к другим, повышение мощности контактов,
воздействие на выключатели, включение сигналов и др.
Сигнальные (указательные) реле фиксируют действие
защиты и управляют световыми и звуковыми сигналами.
19

Все реле имеют обязательно два основных органа:
воспринимающий и исполнительный.
Воспринимающий орган срабатывает при изменении сверх
определенных пределов воздействующего на реле параметра и
через исполнительный орган осуществляет отключение
выключателя или другого коммутационного аппарата, запуск другого
реле или подачу сигнала.
Кроме того, некоторые реле имеют орган замедления или
выдержки времени.
В зависимости от воздействующего на реле параметра
электрические реле бывают токовые, напряжения, мощности,
сопротивления и частоты, а в зависимости от характера изменения
воздействующего параметра реле делятся на максимальные и
минимальные.
Максимальные реле срабатывают, когда значение
воздействующего параметра, например силы тока или напряжения,
превосходит заданное, а минимальные — когда значение
воздействующего параметра снижается ниже заданного.
По способу включения реле делятся на первичные, у которых
воспринимающий орган включается непосредственно в цепь
защищаемого элемента, и вторичные, у которых воспринимающий
орган включается через измерительные трансформаторы тока и
напряжения.
По способу воздействия на выключатель реле бывают:
прямого действия, у которых исполнительный орган механически
воздействует на выключатель или другой коммутационный
аппарат, и реле косвенного действия, у которых исполнительный
орган только управляет цепью вспомогательного источника
оперативного тока.
Наиболее широко используются две группы реле:
вторичные реле косвенного действия, куда входят
практически все типы реле: тока, напряжения, мощности, сопротивления»
частоты — как максимальные, так и минимальные;
вторичные реле прямого действия — реле максимального
тока и минимального напряжения, действующие мгновенно и с
выдержкой времени. Эти реле выполняются на
электромагнитном принципе и встраиваются в приводы выключателей и
автоматов.
§ 6. Типы электромагнитных реле и их
характеристики
В релейной защите, электроавтоматике и вторичных
цепях широко используются электромагнитные реле, действие
которых основано на электромагнитном принципе.
Существует три основных типа электромагнитных реле
20

(рис. 9): с втягивающимся якорем, клапанное (или с поворотным
якорем) и с поперечным движением якоря.
Назначение деталей в указанных трех типах реле
одинаковое, каждое реле состоит из электромагнита 1 с расположенной
на нем обмоткой 7, подвижного якоря 2, контактов 3
(неподвижных) и 4 (подвижных), противодействующей пружины 5 и упора
6, определяющего начальное положение якоря.
Проходящий по обмотке электромагнита ток / создает
магнитный поток Ф, замыкающийся через электромагнит, якорь и
воздушный зазор /. При этом возникает электромагнитная сила
притяжения Рд.
щ 6) о)
Рис. 9. Основные типы электромагнитных реле:
а — с втягивающимся якорем; б — с поворотным якорем; в —с поперечным
движением якоря
При отсутствии тока в реле на якорь действует усилие
пружины 5 и он находится на упоре, как указано на (рис. 9, при
этом контакты 3 реле разомкнуты.
Для того чтобы реле сработало и замкнуло свои контакты,
необходимо через обмотку реле пропустить ток, сила которого
/ такова, что под его воздействием в магнитоироводе реле
возникает магнитный поток Ф, достаточный для создания
притягивающего усилия Рэ, равного или большего усилия
противодействующей пружины.
Сила притяжения Р^ действующая на якорь, прямо
пропорциональна произведению квадрата силы тока /2, проходящего
по обмотке реле, на квадрат числа витков ш2 и обратно
пропорциональна квадрату расстояния I2 якоря от магнитопровода
(электромагнита) и для реле, изображенных на рис. 9, а и б,,
определяется формулой
где к — коэффициент пропорциональности.
21

Реле и приборы на электромагнитном принципе могут
применяться как на постоянном, так и на переменном токе.
При включении обмотки электромагнитного реле в цепь
переменного тока сила притяжения якоря также будет переменной
Рис. 10. Изменение магнитного по- Рис. И. Электромагнитное ре-
тока Ф в магнитопроводе и силы ле с поворотным якорем с ко-
притяжения Гэ якоря при включе- роткозамкнутым витком (экра-
нии электромагнитного реле на пе- ном)
ременное напряжение
и будет изменяться с двойной частотой (рис. 10) от нуля до
максимального значения /V Если усилие противодействующей
пружины равно Рп, то якорь реле в течение времени и будет
притянут, так как усилие Рд больше, чем Рт а в течение времени 12
будет отходить под действием пружины, так как в это время Рп
больше, чем РЭу и так будет повторяться с двойной частотой той
сети, на которую включено реле. Следовательно, при частоте
50 гц вибрация якоря (и вместе с ним контактов реле) будет
происходить с частотой 100 раз в секунду; это ухудшает работу
контактов, вызывает их подгорание и создает неприятное
гудение реле.
Для снижения вибрации на часть полюса электромагнита
насаживают медный короткозамкнутЫй виток, называемый
экраном (рис. 11). Благодаря экрану магнитный поток, создаваемый
током, проходящим по обмотке реле, расщепляется <на два
потока: Фь который проходит через ту часть магнитопровода, на
которую надет экран, и Ф2, идущий через сечение магнитопровода без
экрана. Потоки Ф1 и Ф2 сдвинуты между собой по времени на
некоторый угол (рис. 12). Каждый поток Фь и Ф2 будет
создавать силу притяжения якоря соответственно Рэ\ и РЭ2-
В результате суммарная сила притяжения Рэ.сум, равная
Рэ1 + Рэ2, будет иметь меньшие колебания, «чем в реле без экрана,
и всегда превышать противодействующую силу пружины Рп.
Для того чтобы реле замкнуло контакты, необходимо, чтобы
якорь притянулся к электромагниту. Этот момент называется
моментом срабатывания реле, а наименьший ток, при котором
22

реле срабатывает, называется током срабатывания реле и
обозначается /ср.
Ток срабатывания может быть определен из ранее
приведенной формулы (14):
?.=
к12фъ
где в момент срабатывания реле
Р=Р^ а /=/,
ср»
тогда имеем
ИШ.
Рис. 12. Изменение
магнитных потоков в магни-
топроводе и сил
притяжения якоря у
электромагнитного реле с коротко-
замкнутым витком
(экраном)
(15)
После срабатывания реле якорь
притягивается к электромагниту и
воздушный зазор (расстояние / на
рис. 9, а и б) уменьшается.
Следовательно, для удержания якоря в
сработанном положении нужен меньший
ток, чем для срабатывания реле, так
как зазор стал меньше.
Если у сработавшего реле снижать
силу тока, то и при меньшей величине
зазора I наступит такой момент, конечно при меньшем токе, чем
ток срабатывания, когда противодействующая сила Рп станет
больше, чем сила притяжения Рэ, и реле вновь вернется в
исходное положение, разомкнув свои контакты. Этот момент
называется моментом возврата реле, а наибольший ток, при котором
происходит возврат реле, называется током возврата и
обозначается /в.
Отношение тока возврата к току срабатывания называется
коэффициентом возврата и обозначается кв
К=~^ (16)
Реле, приведенные на рис. 9, срабатывают при увеличении
тока, .проходящего в обмотке реле. Такие 1реле называются реле
увеличения тока (напряжения) или реле тока (напряжения)
максимальное.
У реле максимальных ток (напряжение) срабатывания
больше тока (напряжения) возврата, поэтому коэффициент возврата
у этих реле всегда меньше единицы.
Электромагнитные реле этих же конструкций могут работать
с нормально притянутым якорем. В этих случаях обмотка реле
постоянно обтекается током такой величины, при которой сила
Рв превышает усилие пружины Рп и исходным рабочим положе-
23

иием реле является положение, при котором якорь притянут к
неподвижному сердечнику и связанный с ним контакт разомкнут.
Реле срабатывает, когда ток в обмотке уменьшается до вели*
чины, при которой Рд становится меньше усилия
противодействующей пружины Рп. Наибольшая величина этого тока
называется током срабатывания. Реле возвращается в исходное
положение, если ток в обмотке вновь возрастет и Рэ превысит ^п-
Такие реле, срабатывающие при уменьшении тока в
обмотках, называются реле уменьшения тока (напряжения) или реле
тока (напряжения) минимальное.
У реле минимальных ток срабатывания меньше тока
возврата, поэтому коэффициент возврата у этих реле всегда больше
единицы.
Реле максимальные с втягивающимся и поворотным якорем
имеют более низкий коэффициент возврата (не более 0,5),. реле
с поперечным движением якоря»имеют коэффициент возврата
более высокий (до 0,8—0,85).
Как следует из выражения (15), ток срабатывания реле
можно изменять тремя способами:
изменением натяжения противодействующей пружины Рп:
чем сильнее натянута пружина, тем больше ток срабатывания;
изменением начального расстояния / (рис. 9,а и б): чем
больше /, тем больше /ср, и наоборот;
изменением числа витков обмотки реле хю: чем больше ш, тем
меньший ток нужен для создания силы Рд> достаточной для пре-»
одоления* усилия пружины Ри, и наоборот.
В электромагнитных реле наиболее часто применяются пер*
вый и третий способы регулирования тока срабатывания реле.
Ток срабатывания, .настроенный на реле, называется его
уставкой.
Реле, уставку которых в эксплуатации приходится
регулировать и изменять, снабжают шкалой с нанесенными уставками.
§ 7. Конструкции электромагнитных реле
прямого действия
При помощи вторичных реле прямого действия
осуществляется достаточно простая защита, не требующая
дополнительного источника оперативного то,ка. Эти реле широко
применяются для защиты двигателей, трансформаторов, сетей и
подстанций напряжением до 110 кв. Реле потребляют мощность
около 50 ва, что в ряде случаев ограничивает их применение.
Принципиальная схема включения вторичного токового реле
прямого действия дана на рис. 13. Обмотка реле 3 подключена
ко вторичной обмотке трансформатора тока 5 и поэтому
обтекается значительно меньшим током, чем первичное реле, и
изолирована от высокого напряжения.
24

При увеличении тока в обмотке реле до тока срабатывания
якорь 4 втягивается и, ударяя ударником 2 в защелку 1,
отключает выключатель.
На рис. 14 показано вторичное реле максимального тока
пряного действия типа РТВ, которое встраивается в ручные
приводы выключателей и поэтому называется встроенным.
Рис. 13. Принципиальная схема вклю- Рис. 14. Вторичное реле максималь-
чения вторичного реле максимально- ного тока типа РТВ
го тока прямого действия
Реле РТВ, представляющее собой реле с втягивающимся
якорем, состоит из обмотки 3 с ответвлениями для изменения
тока срабатывания, выведенными на переключатель 13,
сердечника 4 с ударником 2; неподвижного полюса 1; пружины //,
которая внизу связана с сердечником, а вверху упирается в
стопорное кольцо 12 ударника; часового механизма 6 в кожухе 5,
часовой механизм связан с сердечником тягой 10.
Реле имеет ограниченно зависимую от кратности тока
выдержку времени. Графическое изображение этой зависимости
приведено на рис. 15.
При токах в реле меньших 3/Ср выдержка времени зависит от
силы тока: чем больше ток, тем меньше время действия реле.
Эта часть характеристики называется зависимой.
25

с
сек
1
6
*
3
2
1
О
Рис.
I Зависимая '.
I *
час/
т
I
I
I
I
Ъез
йвиа
час/
/мая
т
Л1<Р
15. Зависимость выдержки
времени реле РТВ от кратности тока
При токах больше 3/ср реле действует практически с
неизменной выдержкой времени, поэтому эта часть характеристики
называется независимой.
При токах меньших 3/ср пружина 11 (см. рис. 14) не
сжимается, поэтому сердечник постепенно втягивается в катушку,
так как мгновенному
движению вверх сердечника 4
совместно с ударником 2
препятствует часовой
механизм, обеспечивающий
зависимую часть
характеристики. По истечении
выдержки времени
сердечник 4 и ударник 2
получают возможность
свободного движения,
вследствие чего ударник, с
силой ударяя по рычагу 15
отключающего валика 14,
освобождает механизм
выключателя.
При токах больше 3/ср сердечник 4 мгновенно втягивается и
сжимает пружину 11, которая толкает ударник; благодаря этому
образуется независимая часть характеристики.
Выдержка времени изменяется рычагом 7, связанным
через пластийу 8 с установочным винтом 9.
Реле имеет шкалу уставок тока срабатывания 5, 6, 7, 8, 9
и 10 а.
Реле максимального тока мгновенного действия РТМ
устроено аналогично реле РТВ, но не имеет часового механизма, шкала
уставок реле РТМ: 5, 7, 9, 11, 13 и 15 а.
На рис. 16 показано устройство встроенного реле
минимального напряжения типа РНВ. Реле имеет обмотку /, постоянно
находящуюся под нормальным напряжением, вследствие чего
сердечник 4 притянут к неподвижному полюсу 2.
Пружина 8, связанная с ударником 5, сжата и удерживается
системой рычагов 7. Пружина 3 растянута и тянет сердечник
вниз.
При понижении напряжения усилие электромагнита
снижается и, когда оно становится меньше натяжения пружины 3,
сердечник под действием пружины 3 опускается; .при этом система
рычагов 7 освобождает пружину 5, после чего ударник 5 под
действием пружины 8 движется вверх и производит отключение
выключателя с временем, определяемым часовым механизмом 6
(в пределах 0—5 сек).
Реле РН отличается от реле РНВ отсутствием механизма
выдержки времени.
26

Другая конструкция реле мгновенного действия типа РТМ,
применяемого в приводах ШПК, приведена на рис. 17. На
каркасе 10 расположена обмотка реле 7. Внутри каркаса установлена
Рис. 16. Встроенное реле минимального напряжения
прямого действия типа РНВ
латунная гильза 5, укрепленная в оправе 2, которая крепится
к нижней полке 6 привода ШПК.
Внутри гильзы помещается трубчатый сердечник 4,
соединенный с винтом 3. В верхней части гильзы укреплен стоп 9, в
отверстие которого проходит боек 5, опираясь своей головкой на края
отверстия стопа.
27

Регулирование тока срабатывания реле РТМ производится
изменением начального расстояния /н между стопом и
сердечником перемещением винта 3, который закрепляется гайкой ).
При увеличении тока в обмотке реле выше тока
срабатывания сердечник притягивается к стопу 9 и ударяет по диску
бойка 5, который вместе с сердечником поднимается и своей
головкой поворачивает отключающую планку привода.
Рис. 17. Устройство Рис. ,18. Устройство отклю-
реле РТМ, встраива- чающего электромагнита
емого в привод ШПК привода ШПО и
включающего электромагнита
привода ШПК
На рис. 18 приведена конструкция отключающего
электромагнита приводов ШПО и ШПК. Электромагнит состоит из
обмотки 11, размещенной на каркасе 10, который расположен между
верхней полкой привода 9 и нижней полкой 14.
Внутри каркаса, на гильзе 7 укреплен стоп 8, гильза
удерживается шайбой 4, которая крепится к нижней полке привода 14
фасонной шайбой 2 и винтами 3.
Трубчатый сердечник 13 нижним концом опирается на
втулку 1, укрепленную под шайбу 2; сердечник 13 при
срабатывании перемещает вверх диск 12 с бойком 6, свободно висящим
в отверстии стопа.
При срабатывании боек ударяет по отключающей планке
привода. Внутри сердечника 13 находится кнопка 5 для ручного
отключения, при нажатии на нее снизу она поднимает боек и
производит отключение.
28

§ 8. Вторичные электромагнитные реле тока
и напряжения косвенного действия
Вторичные реле косвенного действия являются
основным типом реле и «получили широкое применение в релейной
защите и автоматике.
На рис. 19 показана
принципиальная схема включения
вторичного реле
максимального тока косвенного действия на
оперативном постоянном токе.
Реле 4 при срабатывании
замыкает свои контакты и
производит отключение выключателя
через специальный
отключающий электромагнит 3, обмотку
которого называют катушкой
отключения (КО).
Мощность контактов
подбирается только по условиям
замыкания цепи электромагнита
3, а размыкание ее
производится блокировочным контактом
1—2 выключателя.
Блокировочный контакт размыкается
при отключении выключателя
раньше контактов реле.
Вторичные реле требуют
для своего действия
незначительную мощность и поэтому
выполняются достаточно точными и чувствительными при
небольших размерах.
Применение реле косвенного действия требует источника
оперативного тока и затрат контрольного кабеля на объединение
цепей реле и электромагнита с источником тока.
Мгновенное токовое реле типа ЭТ-520 с
поперечным движением якоря показано на рис. 20, а его схема
соединений на рис. 21.
Реле состоит из электромагнита 1 с полуобмотками,
расположенными на нижнем и верхнем полюсах; якоря 3 и подвижного
контактного мостика 14, жестко закрепленных на оси 4,
пружины 12, регулировочной головки 10 с указателем 9 для изменения
уставки реле по шкале 8 и упорных винтов 2, служащих для
фиксации начального и конечного положений якоря; неподвижных
контактов 13 (верхних — замыкающих и нижних —
размыкающих), укрепленных на пластмассовых колодках 6 и имеющих
упоры 5.
От аккумуляторной
батареи
Рис. 19. Принципиальная схема
включения вторичного реле
максимального тока
косвенного действия
29

Пружина 12 связана с регулировочной головкой 10 поводком
11. Регулировочная головка укреплена на стойке 7.
Реле срабатывает, когда ток в обмотках реле больше или
равен току срабатывания, при этом якорь втягивается под полюса
и, преодолевая сопротивление пружины 12, поворачивается по
Рис. 20. Устройство мгновенного токового реле типа
ЭТ-520 и реле напряжения типа ЭН-520
часовой стрелке. Мостик 14 размыкает нижние контакты и
замыкает верхние.
Коэффициент возврата реле &в=0,85 — для реле
максимальных и &в=1,2 — для реле минимальных.
Уставка реле изменяется плавно затяжкой пружины 12
указателем, передвигаемым по шкале. При перемещении указателя
из крайнего левого положения в крайнее правое ток
срабатывания увеличивается в два раза.
Дополнительная регулировка предусмотрена при соединении
полуобмоток последовательно или параллельно, что изменяет
пределы шкалы также в 2 раза.
Таким образом, используя оба способа, можно изменять
уставку реле в 4 раза.
30

Реле типа ЭТ-520 выпускают в следующих трех исполнениях:
ЭТ-521, имеющее один замыкающий контакт (верхний на
рис. 20), разомкнутый при отсутствии тока в обмотке, ЭТ-522,
имеющее один размыкающий контакт (нижний на рис. 20),
замкнутый при отсутствии тока в обмотке, ЭТ-523, показанное на
в) г)
Рис. 21. Схемы внутренних соединений реле:
а—реле типов ЭТ-523, РТ-40, ЭН-526, ЭН-529; б —
реле типов ЭТ-522, ЭН-528; в — реле типов ЭТ-521,
ЭН-524; г— реле типа ЭН-526/60Д-М
рис. 20, имеющее один замыкающий и один размыкающий
контакты.
Реле серии ЭТ-520 изготавливают на наибольшие уставки
(при параллельном включении полуобмоток): 0,2; 0,6; 2; 6; 10;
20; 50а (реле ЭТ-521, ЭТ-522 и ЭТ-523); 100а (реле ЭТ-521,
ЭТ-522); 200 а (реле ЭТ-521). Значение максимальной уставки
указывается дробью в обозначении типа реле, например
ЭТ-521/10; следовательно, на этом реле при параллельном
соединении полуобмоток можно получить ток срабатывания от 5 до
10 а, при (последовательном от 2,5 до 5 а, а в общем его можно
изменять в пределах 2,5—10 а.
Реле напряжения мгновенного действия
типа ЭН-520 имеет устройство и схемы внутренних соединений,
аналогичные реле типа ЭТ-520 (рис. 20 и 21). Оно отличается
только выполнением обмоток.
31

Реле ЭН-520 выпускаются в следующих четырех исполнениях:
ЭН-524 — реле максимального напряжения, имеющее один
замыкающий контакт (при отсутствии напряжения разомкнут);
ЭН-526 реле максимального напряжения, имеющее один
замыкающий и один размыкающий контакты; ЭН-526
выпускается еще в исполнениях ЭН-526/60Д и ЭН-526/60Д-М, имеющих
повышенную термическую устойчивость. Реле ЭН-526/60Д имеет
дополнительное отдельное вспомогательное устройство ВУ-67,
представляющее собой набор остеклованных добавочных
сопротивлений; добавочные сопротивления к реле ЭН-526/60Д-М
встроены в реле (рис. 21,г);
ЭН-528 — реле минимального напряжения, имеющее один
замыкающий контакт (замкнутый при отсутствии напряжения);
ЭН-529 — реле минимального напряжения, имеющее один
замыкающий и один размыкающий контакты.
Реле типов ЭН-524 и ЭН-526 изготавливают на наибольшие
уставки, .получаемые при последовательном соединении полу-
обмоток: 60, 200 и 400 в, а реле типа ЭН-528 и ЭН-529 —на 48,
160 и 320 е.
Перемещением указателя и переключением соединения
обмоток так же, как и в реле ЭТ-520, можно изменять уставки реле
в 4 раза. Только для реле напряжения большие уставки можно
получить не при параллельном, а при последовательном
соединении полуобмоток.
Коэффициент возврата реле составляет не менее 0,85 для реле
максимальных и не более 1,25 для реле минимальных.
Системы реле ЭТ-520 и ЭН-520 взаимно заменяемы, т. е.
путем замены обмоток можно реле ЭТ-520 переделать на реле
ЭН-520 и наоборот.
Токовые реле серии РТ-40. В настоящее время
промышленностью выпускаются новые электромагнитные токовые
реле серии РТ-40 (рис. 22).
Реле смонтировано на цоколе /, внутри съемного
прозрачного пластмассового кожуха 5, который крепится на цоколе за*
жимами 2. Обмотка реле состоит из двух катушек 4, надетых
на П-образный магнитопровод 5; с правом стороны от магнито-
про'вода расположен якорь 6, который 1может поворачиваться
вокруг вертикальной оси, закрепленной в цапфах; контактная
система реле 7 состоит из 'неподвижных контактов, укрепленных
на изолирующей колодке ,и подвижного контактного мостика,
который может замыкать неподвижные контакты. Реле имеет один
замыкающий и один размыкающий контакты.
Противодействующий момент создается оружияой 9, один конец которой связан
с якорем, а другой с указателем 10. Указатель может
передвигаться вдоль шкалы 8.
На якоре имеется устройство, гасящее вибрацию контактов,
которая может иметь место при больших кратностях тока.
32

ее
81 9-2
43
н
ф.
о
/200
Сл
О
1
1
N0
О
О
СЛ
Г
о
о
ю
^1
СЛ
8
__
00-
ю
о
о
СЛ
4^
^
8
00
н~'
ю
О
со
43
н
4*.
о
/100
ю
Сл
1
1
о
р
ьо
Сл
1
сл
о
ю
^
Сл
50-
о
о
сл
4^
о
8
"оо
ьо
ьо
о
со
43
н
4^
о
1
ьо
"СЛ
1
СЛ
о
ьо
1
1
ьо
Сл
ьо
^4
сл
8
25-
СЛ
о
сл
4^
о
8
О
Ъо
со
ьо
О)
СО
теплосто
лако]
й Кс
И
я
X
43
н
4^
о
/20
Сл
1
1
8
Сл
|
О
1—»
СО
4^
о
ьо
о
со
00
00
р
Сл
00
ьо
ьо
аэ
■^^^"™"
стекл
с пр
оволо
ОПИТВ
° 5
Кс Я
Р
43
Н
4*.
О
/10
ьо
СЛ
1
1
о
N3
"сл
|
Сл
►—'
^Д
4*»
О
О
СЛ
О
»
оо
р
"сл
сл
ьо
го
о
Два сл
из бес
оя о
:щел
о о
л г
я о
О г*
-1 Ж
О К
43
►н
4*>
р
~С5
—
сл
1-
1
сл
сл
1
со
1—1
СО
о
о
со
1
О)
ьо
ьо
о
8
О
СЛ
ьо
Сл
ьо
О
ьо
43
н
4^
О
^О
О
Сл
1
1
ьо
о
"сл
|
4,15
о
о
Г
ьо
8,3
ю
8
о
ьо
^
Сл
н_1
а>
-
43
н
4*.
О
/0,6
о
>—-
Сл
1
О
~С>
о
Сл
|
О
со
1,75
сл
о
о
"со
о
"сл
3,5
1—1
О
о
о
ьо
ьо
Сл
о
о
оо
прочн
о
Яс
0?
2
с»
га
я
43
н
4*.
о
/0,2
о
ъ>
Сл
1
о
ьо
о
"о
сл
1
о
>—'
0,55
СЛ
~^р
т
о
ьо
г
со
о
о
ьо
^1
оо
о
о
Б
Два сл
о
ю
Е
о
о
о
^ДЛИТ'
Леек»
'длит1
Леек,
о
3°
2 ь
91
ЭИНЭН
^3
о^ ^
-о
0
п
»
а
а
<-*
о
й
а
ее
Потребляв
ность
Число
при
вит
дои катуш
Диаметр п
по меди, л
2 ^
оо <т>
о ь
х 2
<<! Н
ермиче
стойчи
ю о
кая
ость
терми1
устойч
Я п
СО О
о «
Р2
мая М01
Р
ср.мин
ков каж
ки
ровода
1М
СО
ИД И30ЛЯ1
5
К
Я
ров
о
р»
я
о
еле,
1=)
СО
н
я2
зб3
О Я
ое сое
>=«
-эни
Пар
0Э
1э
ГО
ь
ьное соед
ние
5
X
Л>
Ц-
ва
5
о
а
о
я
Н
х
0»

Схема внутренних соединений реле серии РТ-40 такая же, как
и у реле типа ЭТ-523 (см. рис. 21).
Исполнения и технические данные реле приведены в табл.
2иЗ.
Реле напряжения серии РН-50. Промышленностью
также выпускаются новые реле напряжения серии РН-50.
Принцип действия, конструкция и размеры реле серии РН-50
такие же, как у реле серии РТ-40.
Рис. 22. Устройство реле серии РТ-40
Технические данные реле серии РТ-40
Таблица 3
Параметры
Величина
Номинальная частота переменного тока, гц . . . .
Время срабатывания, сек, при 1,2 /Ср
при 3 /ср
Время размыкания замыкающего контакта при
сбросе тока <10 1С?, сек
Коэффициент возврата
Коммутационная мощность контактов:
в цепи постоянного тока, вт
в цепи переменного тока при напряжении до
220 в и токе до 2а, ва
Контакты реле допускают длительное протекание
тока, а
Электрическая прочность изоляции токоведущих
частей относительно магнитопровода при
частоте 50 гц в течение 1 мин, в
Вес серебра контактов, г . • •
Вес реле, кг
34
50-60
Не более 0,1
Не более 0,03
0,02
Не менее 0,8
60
300
2
2000
0,522
0,75

Таблица 4
Исполнение и обмоточные данные реле напряжения типа РН-50
Исполнение реле
РН -54/48
РН-54/160
РН-54/320
РН-53/60
РН-53/200
РН-53/400
РН-53/60Д
«в
о-
ь°
2
о
О)
О.
1 С
12-48
40-160
80—320
15-60
50-200
100-400
15—60
1-й предел
«0
30
100
200
30
100
200
100
2
с о
12-24
40-80
80—160
15—30
50—100
100-200
15-30
«0
5
33
по
220
33
по
220
ПО
2-й предел
«0
о
60
200
400
60
200
400
200
пределы
С7ср, в
24-48
80-160
160—320
30-60
100-200
200—400
30—60
«0
1 ^
66
220
440
66
220
440
220
Величина /"д0б' ом
1-й предел
560
6800
24000
560
6800
24000
1300
2-й предел
1380
15 900
57 000
1380
15 900
57 000
4600
Число витков
провода
каждой
катушки с
изоляцией из двух
слоев !
высокопрочной
эмали
2000
6500
14000
2000
6500
14000
6500
Диаметр
провода, мм
по меди
0,25
0,13
0,09
0,25
0,13
0,09
0,13
с изоляцией
0,3
0,16
0,12
0,3
0,16
0,12
0,16

I
В (качестве реле максимального напряжения выпускаютсй
реле типа РН-53, РН-53/60Д. Реле РН-53/60Д имеет
повышенную термическую устойчивость.
В качестве реле минимального напряжения, применяемого в
максимальных токовых защитах,
•выпускается реле типа РН-54.
Схемы внутренних соединений реле
приведены на рис. 23.
Обмотка реле, состоящая из двух
последовательно соединенных
катушек, включена через
выпрямительный мост, состоящий из
полупроводниковых диодов.
Реле имеет два предела
регулирования уставок; переход с 1-го
предела на 2-й осуществляется
включением добавочного
сопротивления в цепь реле. Деления шкалы
нанесены по 1-му пределу.
Исполнения и технические
данные реле приведены в табл. 4 и 5.
Таблица 5
1—®
Рис. 23. Схема внутренних
соединений реле РН-53,
РН-53/60Д, РН-54
Технические данные реле напряжения типа РН-50
Параметры
Величина
Коэффициент возврата
Потребляемая мощность при ^/ср.мин, ва
Время срабатывания реле РН-54 (замыкание
размыкающего контакта) при снижении напряжения
до 0,8 ^/ср, сек
То же для реле РН-53 и РН-53/60Д при повышении
напряжения:
до 1,2 {/ср, сек
до 2 ^/Ср, сек
Коммутационная мощность контактов при Ц<220 в
или токе до 2 а:
в цепи постоянного тока, вг
в цепи переменного тока, ва . . . .
Контакты реле допускают длительное протекание
тока, а * . . .
Изоляция токоведущих частей относительно маг-
нитопровода выдерживает напряжение 50 гц
в течение 1 мин, в
Вес серебра контактов, г „ . . . .
Вес реле, кг
36
Не более 1,25
Около 1
Не более^0,15
Не более 0,15
Не более 0,03
60
300
2000
0,522
0,75

§ 9. Вспомогательные электромагнитные реле
Реле в р еме н и. Реле времени (позволяют получить
необходимую для защиты выдержку времени, чем обеспечивается
определенная последовательность работы отдельных защит.
Устройство реле времени серий ЭВ-100 и ЭВ-200, широко
применяемых в настоящее время, показано на рис. 24.
0 В)
Рис. 24. Устройство реле времени серий ЭВ-100 и ЭВ-200:
а — кинематическая схема реле; б — фрикционное сцепление при
работе реле времени; в — фрикционное сцепление при возврате реле
в исходное положение (9А — звездочка, 9Б — шарик, 9В — пружинка,
9Г — обойма)
Электромагнит реле состоит из магнитопровода 3 с
обмоткой 4, внутри которой находится якорь 2. При обесточенной
обмотке якорь под действием возвратной пружины 1 держит палец
21 отведенным вверх до упора, при этом ведущая пружина 11
растянута (заведена).
При подаче напряжения на обмотку реле 4 якорь 2
втягивается, сжимая возвратную пружину 1, и освобождает палец 21.
Под действием пружины 11, закрепленцой на рычаге 10 и
секторе 17, зубчатый сектор 17 начинает вращаться, передавая вра-
чцение на шестерню 16, которая, в свою очередь, вращает ва-
37

лик 12 с укрепленным на нем поводком и подвижным
контактом 15.
При наличии вращения валика происходит его сцепление
с ведущей шестерней 8 посредством фрикционного сцепления 9
(рис. 24,6) вследствие того, что при вращении валика против
часовой стрелки шарики заклиниваются в фигурных вырезах и
сцепляют валик с шестерней 8.
Шестерня 8 через трибку 7 и лромежуточные шестерни 5 и 20
приводит в действие анкерную шестерню 6, которая с анкерной
скобой 18 и маятником 19 образует так называемый анкерный
или часовой механизм. Часовой механизм обеспечивает
движение подвижного контакта с постоянной скоростью, определяемой
моментом инерции анкерной скобы 18 и маятника 19, которые
при каждом колебании дают возможность поворачиваться
анкерной шестерне 6 на один зуб. Регулировка периода колебаний
маятника, а следовательно, и скорости движения контакта
производится грузами маятника — изменением их расстояния от оси
анкерной скобы.
Величина выдержки времени (уставка реле) зависит от
расстояния между начальным положением подвижного контакта 15
и неподвижными контактами 14, которые для изменения уставок
можно перемещать по шкале 13.
Реле времени имеет также мгновенный переключающий
контакт, состоящий из неподвижных контактов 24 и 25 и
подвижного контакта 22. Нормально замкнуты контакты 22—24, а при
втягивании якоря 2 рычагом 23 размыкаются контакты 22—24
и замыкаются контакты 22—25.
Реле серии ЭВ-100 выпускают на напряжение постоянного
тока 24, 48, ПО и 220 в, а реле типов ЭВ-217, ЭВ-21'8, ЭВ-227,
ЭВ-228, ЭВ-237, ЭВ-238, ЭВ-247 и ЭВ-248 серии ЭВ-200
выпускаются на напряжение переменного тока ПО, 127, 220 и 380 в.
Кроме рассмотренных реле, изготавливают реле типов ЗВ-215,
ЭВ-225, ЭВ-235 и ЭВ-245 на напряжение переменного тока 100,
127 и 220 в, которые в исходном положении находятся под
напряжением. При этом ведущая пружина 11 растянута (заведена)
и реле готово к действию. При снятии напряжения с обмотки
якорь реле отпадает, реле запускается и начинает набирать
время.
При подаче напряжения на обмотку якорь реле и часовой
механизм мгновенно возвращаются в исходное положение.
Схемы внутренних соединений реле серий ЭВ-100 и ЭВ-200
показаны на рис. 25, а их исполнения даны в табл. 6.
Реле времени типа РВМ-12 и РВМ-13 применяются в схемах
защит и автоматики на оперативном переменном токе. Реле
получает питание непосредственно от трансформаторов тока,
в цепи которых включаются первичные обмотки насыщающихся
трансформаторов Т\ и Т2 (рис. 26). Первичные обмотки каждого
за

(7>—СЦЗЭ
®-1Р?1 ррг®
6)
г)
Ы
Рис. 25. Схемы внутренних соединений реле времени серий ЭВ-100 и ЭВ-200:
а —реле типов ЭВ-112, ЭВ-122, ЭВ-132, ЭВ-142, ЭВ-215, ЭВ-225. ЭВ-235, ЭВ-245, ЭВ-213,
ЭВ-228, ЭВ-238, ЭВ-248; б — реле типов ЭВ-112А, ЭВ-122А, ЭВ-132А, ЭВ-142А на ПО
и 220 в; в —реле типов ЭВ-113, ЭВ-123, ЭВ-133, ЭВ-143; г —реле типов ЭВ-114,
ЭВ-124, ЭВ-134, ЭВ-144, ЭВ-217, ЭВ-227, ЭВ-237, ЭВ-247; д — реле типов ЭВ-114А,
ЭВ-124А, ЭВ-134А, ЭВ-144 на НО и 220в (исполнение с индексом А отличается
наличием буксирной , стрелки и искрогасительного контура на 110 и 220 в); контакт,
присоединенный к зажимам 4, на рис. а и б ~ проскальзывающий
Рис. 26. Схема внутренних
соединений реле времени типов
РВМ-12 и РВМ-13 на
оперативном переменном токе

Таблица б
Исполнения реле времени серий ЭВ-100, ЭВ-200
Тип реле

Постоянный ток
ЭВ-114
ЭВ-124
ЭВ-134
ЭВ-144
ЭВ-112
ЭВ-122
ЭВ-132
ЭВ-142
ЭВ-113
ЭВ-123
ЭВ-133
ЭВ-143
—

Переменный ток
ЭВ-217
ЭВ-227
ЭВ-237
ЭВ-247
ЭВ-218
ЭВ-228
ЭВ-238
ЭВ-248
—
ЭВ-215
ЭВ-225
ЭВ-235
ЭВ-245
Пределы

регулирования
выдержки
времени,
сек
0,1 -1,3
0,25-3,5
0,5 -9
2-20
0,1 -1,3
0,25-3,5
0,5 -9
2 -20
0,1 -1,3
0,25—3,5
0,5 -9
2-20
0,1 -1,3
0,25-3; 5
0,5 -9
2-20
Исполнение контактов
с временем
1 замыкающий
конечный
1 замыкающий
конечный и 1
замыкающий

проскальзывающий
1 замыкающий
конечный
1 замыкающий
конечный и 1
замыкающий

проскальзывающий

мгновенных
1 ,пере-
ключаю-
щий
1

ключающий
1

ключающий
1

ключающий
Термическая
устойчивость обмотки
Реле
постоянного
тока
Не более
2 мин
Не более
2 мая

Длительно
—
Реле
переменного»
тока

Длительно-

Длительна
—

Длительна
трансформатора состоят из двух секций; секции могут
включаться параллельно или последовательно в фазу токовой цепи.
Во вторичные обмотки Т\ и Т2 может включаться обмотка
двигателя Д.
Включение двигателя осуществляется контактами других
(управляющих) реле, которые подключаются к зажимам реле
9—11 или 11—13. Для правильной работы реле двигатель
должен включаться одновременно только в цепь одного
трансформатора.
Конденсаторы и сопротивления сглаживают форму кривой и
снижают величину пиков напряжений в обмотке моторчика.
Упрощенная конструкция механизма реле времени типа РВМ
показана на рис. 27. Электродвигатель реле состоит из статора 7
с обмоткой 8, втягивающегося ротора 9 и замедляющего
редуктора 10.
При токах, меньших тока срабатывания реле, ротор опущен
и его трибка не сцеплена с редуктором.
При прохождении по обмотке статора электродвигателя тока
большего, чем ток срабатывания, ротор втягивается в межпо-
40

лкгсное пространство и начинает вращаться с постоянной
скоростью, определяемой частотой переменного тока.
При втягивании ротора происходит сцепление трибки,
находящейся на его оси, с редуктором 10, через который вращение
ротора передается рамке 13 с подвижными контактами. По мере
вращения рамки происходит замыкание подвижных контактов
с неподвижными:
проскальзывающими 12 и 14 и
конечным (упорным) 11.
После отключения
поврежденного элемента исчезает ток
в первичных обмотках
трансформаторов Т\ или Т2 и,
следовательно, ток в обмотке
статора электродвигателя. При этом
ротор опускается, и
расположенная на его оси трибка
выходит из зацепления с
редуктором.
В результате под действием
возвратной пружины /
контактная рамка возвращается
в исходное положение.
Реле имеют указатели
выдержки времени 2 на шкале 3,
буксирную стрелку 6,
показывающую на шкале 5 выдержку
времени, которую набрало
реле времени, и квитирующую
кнопку 4.
Реле имеет следующие токи срабатывания:
2,5 а — при последовательном соединении обмоток Т\ (Гг),
5 а — при параллельном соединении обмоток.
Потребляемая реле мощность при токе 2/ср не превышает
10 ва.
Максимальная выдержка времени каждого контакта: 4 сек
для реле РВМ-12 (максимальный разброс 0,12 сек), 10 сек —
для реле РВМ-13 (разброс 0,25 сек).
Время возврата подвижной системы в исходное положение
не превышает 10% от уставки.
Промежуточные реле. Основные назначения
промежуточных реле:
размножение числа команд (сигналов) основного реле в тех
случаях, когда при срабатывании последнего требуется
одновременно замкнуть несколько цепей;
увеличение отключающей способности контакта основного
реле или его включающей способности, поскольку контакты ос-
41

новных реле не рассчитаны на замыкание или размыкание та*
ких мощных цепей, как, например, цепи катушек отключения или
включения выключателей.
Промежуточные реле бывают с обмотками напряжения, с
токовыми обмотками или с теми и другими одновременно.
Промежуточные реле изготавливают на напряжение 24, 48,
110, и 220 в постоянного тока и 127, 220 и 380 в переменного тока,
а также на токи 1, 2, 4 и 8 а.
Существует большое количество различных типов
промежуточных реле; устройство
наиболее распространенных из
них приведено ниже.
Промежуточные реле
типов РП-23 и РП-24 (рис. 28).
При подаче напряжения на
обмотку якорь реле 12,
втягиваясь, хвостовиком 10
перемещает вниз подвижную
контактную систему 7,
осуществляя переключение
контактов. При этом
замыкаются замыкающие контакты и
размыкаются размыкающие
контакты. Реле РП-23 и
РП-24 предназначены для
работы на постоянном токе,
а реле РП-25 и РП-26 —на
переменном токе. Поэтому
эти реле имеют на магнито.
проводе экран. Реле РП-23,
РП-25 имеют -по одной
рабочей обмотке напряжения и
пять контактов, которые
могут быть использованы в различных комбинациях.
Реле РП-24 и РП-26 отличаются соответственно от реле
РП-23 и РП-25 только наличием встроенного указателя
срабатывания (флажка) с ручным возвратом.
Промежуточные реле типов РП-232 и РП-233. Имеют такую
же конструкцию, как и реле РП-23, РП-24. Реле РП-232 имеет
рабочую токовую обмотку и удерживающую обмотку
напряжения, а реле РП-233 — рабочую обмотку напряжения и две
удерживающие токовые обмотки (рис. 29). Реле РП-233 применяется
в качестве выходного реле защиты, например в схеме газовой
защиты трансформатора, когда после срабатывания реле от
кратковременной подачи напряжения на его рабочую обмотку
требуется удержать реле в сработанном положении от
удерживающей токовой обмотки.
Рис. 28. Устройство реле типов РП-23,
РП-24, РП-25, РП-26, РП-232, РП-233:
/ —- электромагнит; 2 — обмотка; 3 — кожух;
4 — регулировочная пластина; 5 — цоколь;
6 — возвратная пружина; 7 — подвижная
контактная система; 8 — неподвижный
контакт; 9 — упор; 10 — хвостовик якоря; // —
ограничитель хода якоря; 12 — якорь
42

ТгГ
(V
(1\
\1)
®г
с^
•Н \1)
П?\
(7\
+«• \Ю
-II ®
(?)^^^~@
а)
Рис. 29. Схема
ний реле РП-232
внутренних соедине-
" (а) и РП-233 (б)
А1
Промежуточные реле серии РП-210. Реле серии РП-210
включают реле типов РП-211, РП-212, РП-213, РП-214 и РП-215 и
представляют собой
быстродействующие
промежуточные реле (время действия
0,01 сек), имеющие
одинаковую конструкцию (рис. 30),
различное число обмоток и
различный тип контактов.
Схемы соединений реле
приведены на рис. 31.
Обмотки напряжения
реле выполняются на ПО и
220 в, обмотки тока имеют
номинальные токи
удерживания 1,2 и 4 а.
Промежуточные реле
серии РП-250 (рис. 32). При
подаче напряжения на
обмотку реле якорь 2,
притягиваясь к сердечнику,
упирается в выступающую часть
штока / и перемещает его
вместе с подвижными
контактами 7, медные шайбы 3
создают некоторое
замедление 1на срабатывание и воз-
арат реле.
Реле серии РП-250
имеют следующие времена
действия:
РП-251 (на
срабатывание)—0,07—0,12 сек;
РП-252 (на отпадание) —
до 1,1 сек;
РП-253 (на
срабатывание)—не более 0,04 сек
(при разомкнутой
демпферной обмотке) и не менее
0,07 сек (при замкнутой
демпферной обмотке);
РП-255 (на
срабатывание)—0,05 сек.
Схемы соединений реле приведены на рис. 33.
Промежуточные реле типов РП-341 и РП-321 предназначены
для питания непосредственно от трансформаторов тока в схемах
защит на оперативном переменном токе.
Рис
30.
Устройство
РП-210:
реле серии
/ — упорные пластины; 2 — подвижные
контакты; 3 — неподвижные контакты, 4 —
изоляционная пластинка; 5 — алюминиевая
рамка; 6 — стальной якорь; 7 — обмотка;
8 — магнитопровод; 9 — добавочное
сопротивление, включаемое последовательно с
обмоткой напряжения; 10 — ось вращения
якоря
43

© м ©
©пи ©
©1Г1 Цг®
(I)—''—ф
V '
а)
Фпп ргф*
©—' ^~©
© ©
@пп пг©
©^ Ьл@
©сэ-^М§)
V •
®—' >—©
© ©
(2ЬП рг<2)
©—I |—®
ч '
«^
(2ЬП иг©
©—' I—<5)
© о
*<2ЪП Пг©*
©^ 1^Ч§)
©-о-'-^мЗ)
V •
©
©пг] рг^
®—I 1—-®
V -
рг<1>
I—ф
©
г®
Рис. 31. Схемы внутренних соединений реле серии РП-210:
а —реле РП-211; б — реле РП-212; в —реле РП-213; г —реле РП-214;
д — реле РП-215. У реле РП-213 однополярные зажимы— 7, 8, 11,
у реле РП-214 — 2, 7, 8, И
Рис. 32. Устройство промежуточных реле типа РП-250:
а —реле РП-251; б — реле РП-252; 1 — шток; 2 — якорь; 3 — медные шайбы; 4 — обмотка;
5 —замкнутый магнитопровод; € — возвратная пружина; 7 —подвижные контакты; 8-*
неподвижные контакты

^
I
(^■и
§ I 6 ев О |
'^ 5
~-« X X Я ее « 3
СО К « I Ь- 0§С
ч" , 3 ев * Й
™ ж в
Ч> *
^ я 2^ ^ 2 «
^ к к &°
-: * ^гнВ»
О ев 2 * 8 1 С
^ я о я « ..с
ев ев ев Я а> с
*С В В в В Ч В
со
© © ©
© в © в @
© © © ®
© в © © ©

Устройство реле показано на рис. 34, а схема внутренних
соединений — на рис. 35.
Реле РП-341 и РП-321 имеют одинаковое устройство, но реле
РП-321 имеют контакты только нормальной мощности, а реле
РП-341 наряду с контактами нормальной мощности — усиленные
переключающие контакты, предназначенные для закорачивания
Рис. 35. Схемы внутренних соединений реле РП-341 (а) и
РП-321 (б)
и раскорачивания катушек отключения выключателей при
переменном токе до 150 а. Эти контакты могут работать в цепи
трансформатора тока, имеющего сопротивление не более 4,50 ом при
токе 3,5 а.
Усиленные контакты реле выполнены таким образом, что
сначала замыкаются пластины виг (рис. 34), а после этого
размыкаются пластины а и б.
Питание обмотки реле 8 осуществляется через
насыщающийся трансформатор и мост из германиевых диодов.
Подача выпрямленного тока в обмотку реле может
производиться замыкающим контактом пускового реле, включаемым
в цепь реле РП-341 и РП-321 к зажимам 11—13 (см. рис. 35), и
размыкающим контактом, включаемым в реле РП-341 к
зажимам 7—9 (в этом случае зажимы 11—13 объединяются).
Реле имеют две уставки тока срабатывания: 2,5 а при
последовательном соединении обмоток насыщающегося
трансформатора и 5 а — при параллельном.
Потребление реле около 6 ва, время действия — около
0,05 сек.
Указательные реле используются в схемах релейной
46

защиты и автоматики для того, чтобы зафиксировать ее действие
и дать сигнал обслуживающему персоналу.
Широко применяются указательные реле типа ЭС-21 (рис. 36)
Нормально флажок реле заведен и удерживается якорем в этом
положении. При прохождении по обмотке реле тока якорь,
притягиваясь, освобождает флажок, который поворачивается на
своей оси под влиянием собственного веса и становится против
застекленного отверстия в крышке реле, указывая тем самым на
срабатывание
сигнального реле. ^
Одновременно с
флажком
поворачивается связанный с ним
валик с подвижными
контактами, которые
при этом замыкают
неподвижные контакты.
Указательные реле
типа РУ-21,
выпускаемые промышленностью
в настоящее время,
имеют аналогичный
принцип действия. При
прохождении тока по
обмотке реле якорь
притягивается к
сердечнику и освобождает
сигнальный флажок, который при этом поворачивается и
устанавливается против смотровых окон, расположенных в виде трех
секторов в центре кожуха реле. Одновременно происходит
замыкание или размыкание контактов реле.
Указательные реле не имеют автоматического возврата в
исходное положение и поэтому после прекращения прохождения
тока в обмотке остаются в сработанном положении.
Возврат указательных реле производится обслуживающим
персоналом подъемом флажка с помощью устройства,
выведенного на лицевую сторону кожуха.
Перемотка реле времени, промежуточных и
указательных реле. В условиях эксплуатации иногда
возникает необходимость перемотки обмоток реле на другое
напряжение или ток.
Необходимое число витков (до) и диаметр провода й при этом
определяются следующим образом:
для параллельной обмотки (напряжения)
Рис. 36. Устройство указательного реле типа
ЭС-21:
/ — обмотка; 2 — якорь; 3 — флажок; 4 —
регулировочный винт; 5 — ограничитель хода якоря; 6 —
пружина; 7 — валик с подвижными контактами; 8 —
электромагнит
^2 = 4
^1
'-*/%••
(17)
47

для последовательной (токовой) обмотки
Щ)2 = Щ
А
■'■/л-
(18)
где хю\
число витков обмотки на напряжение Ц\ или ток 1Х
(до перемотки);
й\ — диаметр провода обмотки на напряжение Ц\ или ток А
(до перемотки);
х$)2 — число витков обмотки, которое нужно намотать для
напряжения (Уг или тока А;
с?2 — диаметр провода обмотки на напряжение С^ или ток 1%
Поляризованные реле.
Поляризованные реле работают на
электромагнитном принципе. Схема
действия реле показана на рис. 37.
Реле состоит из постоянного
магнита /, создающего поляризующий
магнитный поток Фш
электромагнита 2 с обмоткой 3, создающего
рабочий или управляющий магнитный
поток Фр, якоря 5 с укрепленным на
нем подвижным контактом 6 и
неподвижных контактов 7.
Якорь укреплен на оси 4 так, что
он может поворачиваться и
замыкать подвижным контактом правый
или левый неподвижный контакт,
г г д ? . . при этом один зазор между якорем
/ /■/ / ^ и полюсами магнитопроводов будет
I ? I уменьшаться, а другой — увеличи-
*+ "я 3 *~ ваться.
При отсутствии тока в обмотке
электромагнита и нейтральном
положении якоря в воздушном зазоре
будет замыкаться только
поляризующий магнитный поток Фп, который разветвляется на две равные
ф„ ^ Фп
1/р
Рис. 37. Схема действия
поляризованного реле
части
— . Потоки
2
направлены в зазоре встречно, а поэтому
их результирующее действие будет равно нулю, и якорь будет
оставаться неподвижным в нейтральном положении.
При прохождении тока в обмотке реле в электромагните 2
появляется рабочий поток Фр, который в левом воздушном
зазоре складывается с потоком ~ , а в правом вычитается из
Фгт
потока —2
2
следовательно, сила притяжения в левом зазоре,
48

определяемая суммой ФРН—э , будет больше, чем сила притяже-
ния в правом зазоре, где суммарный поток равен —•—Фр. По*
этому якорь реле притянется к левому полюсу магнитов, и
подвижный контакт реле замкнется с правым неподвижным
контактом.
Если теперь снять напряжение с рабочей обмотки реле, то
его якорь останется у левого полюса магнитов и реле будет
замыкать правый контакт, так как левый воздушный зазор меньше,
чем правый, следовательно, поляризующий поток Фп,
действующий на якорь реле, распределяется в правом и левом воздушных
зазорах неравномерно —он больше в левом и меньше в правом
зазоре.
<^^Й—Щр>-
|я*рГ
Ф
ш
чк
Рис. 38. Виды настройки контактных систем
поляризованных реле:
а — нейтральная, б — с преобладанием, в — трехпозиционная
Если после этого изменить полярность напряжения,
подводимого к обмотке реле, на обратную, т. е. к правому зажиму
обмотки подвести плюс, а к левому — минус источника
постоянного тока, то направление рабочего потока Фр изменится на
противоположное. В правом зазоре магнитопровода потоки Фр и —
будут складываться, а в левом вычитаться, в этом случае якорь
реле притянется к правому полюсу магнитов и подвижный
контакт реле разомкнётся с правым неподвижным и замкнется с
левым неподвижным контактом.
Если в этом случае снять напряжение с рабочей обмотки реле,
то якорь останется притянутым к правому полюсу, и реле будет
замыкать левый контакт.
Поляризованные реле могут применяться только для работы
на постоянном токе. При прохождении по обмотке реле
переменного тока якорь реле будет попеременно притягиваться то к
правому, то к левому полюсам магнитов, т. е. вибрировать с частотой
приложенного напряжения.
У рассмотренного поляризованного реле неподвижные
контакты были расположены по обе стороны нейтральной линии и
на равном расстоянии от нее, т. е. имели нейтральную настройку
контактов (рис. 38,а).
49

При нейтральной настройке контактов реле и снятии рабочего
напряжения якорь реле остается в том же положении, в которое
он переместился при включении этого напряжения. Для
переключения контактов реле необходимо, как рассмотрено выше,
подать на его рабочую обмотку напряжение обратной
полярности.
Существует настройка контактов реле с преобладанием
к одному из полюсов, например к левому, как показано на
рис. 38, б, для этого правый контакт
выдвигается за нейтральную линию.
При регулировке контактов с
преобладанием якорь реле при снятии
напряжения с рабочей обмотки
возвращается всегда к контакту
покоя.
На рис. 38, в показана так
называемая трехпозиционная настройка реле.
При такой настройке контакты реле
расположены по обе стороны
нейтральной линии, но якорь удерживается в
нейтральном положении специальной
пружиной, вследствие чего величина
постоянного магнитного потока
недостаточна для отклонения якоря до
замыкания контактов или удержания его
у одного из полюсов. Поляризованное
реле с трехпозиционной настройкой
при включении напряжения на рабочую
обмотку одной полярности замыкает
правый контакт, а другой
полярности — левый контакт, а при снятии
рабочего напряжения возвращается
пружиной в нейтральное положение.
Наибольшее применение получили
в релейной Защите поляризованные
реле РП-4 с нейтральной настройкой, РП-5 —с
трехпозиционной настройкой и РП-7 — с настройкой на преобладание
(рис. 39).
Поляризованные реле имеют высокую чувствительность и
быстродействие.
Реле РП-4 и РП-5 имеют мощность срабатывания
0,01—0,15 мет, реле РП-7 —0,25—1 мет, время срабатывания
составляет у реле РП-4 и^ РП-7 5 мсек (0,005' сек) и у реле
РП-5— 10—15 мсек (0,010—0,015 сек).
Благодаря высокой чувствительности и малому потреблению
поляризованные реле широко применяются для выполнения
чувствительных реле тока, напряжения, мощности и других с вклю-
Рис. 39. Поляризованное
реле типа РП-7 (со
снятым кожухом):
/ —• неподвижные контакты;
2 — керамическая колодка;
3 — рамка; 4 — полюсные
наконечники; 5 — рабочая
обмотка; 6 — электромагнит;
7 — якорь; 8 — контактные
пружины
50

чением через выпрямители. При этом используются различные
схемы выпрямления, в которых применяются твердые
выпрямители (меднозакисные, селеновые, германиевые и кремниевые).
§ 10. Индукционный принцип
Реле и приборы, -выполненные на индукционном
принципе, могут работать только -на переменном токе, так как
индукционная система работает вследствие взаимодействия
переменных магнитных потоков (Х>1 и Ф2 и токов 1дх и /д2,
индуктируемых этими потоками в диске.
Реле имеет медный (или алюминиевый) диск 3 (рис. 40),
несущий подвижный контакт 4 и
вращающийся в поле двух
переменных магнитных потоков Ф1 и
Ф2. Потоки Ф1 и Ф2 создаются
переменными токами
соответственно /1 и /2, проходящими по
обмоткам электромагнитов 1 и 2.
Пронизывая диск, поток Ф1
индуктирует ток 1ди который протекает в
диске по окружности с центром /.
Поток Ф2 создает ток /д2,
циркулирующий по другой окружности
(с центром //).
Ток 1д\, проходя под полюсом
электромагнита 2,
взаимодействует с потоком Ф2 с силой Р2, а ток
1д2 аналогично взаимодействует с
потоком Ф! с силой Рх. Причем,
если переменные токи Л и /2
имеют одинаковые мгновенные
значения в одни и те же моменты
времени или, как говорят,
совпадают по фазе, то потоки Ф1 и Ф2
совпадают по фазе; в этом случае
силы Рх и Р2 будут в каждый момент времени равны друг другу
и диск вращаться не будет. Диск будет вращаться, если силы Рх
и Ь2 не будут равны в каждый момент времени, а это будет
только в том случае, если потоки Ф! и Ф2 (а следовательно, и токи 1Х
и /2) будут сдвинуты по фазе друг относительно друга.
О переменных токах, напряжениях, магнитных потоках и т д
говорят, что они сдвинуты по фазе, если их максимальные
мгновенные значения одинаковой полярности (а следовательно, и
моменты изменения их полярности) наступают не одновременно,
а с опозданием или опережением во времени у одной из
сравниваемых величин относительно другой. Если, например, максималь-
Рис. 40. Принцип устройства
индукционного реле
51

ни^/МТВеННОГ° значения ток * Достигает позже, чем
напряжение С/, то говорят, что ток отстает от напряжения, или что
натяжение опережает ток. ' паиря
Сдвиг по фазе или разность фаз можно измерять
промежутком времени между моментами достижения максимальных
мгновенных значений у сравниваемых величин, но более удобно эту
величину измерять в угловых мерах. При этом угол в 360°
соответствует промежутку времени, равному одному периоду (для
переменного тока частотой 50 гц один период-0 02 сек)
Если поток Ф, будет отставать от потока Ф2, то сила Р, в
каждый момент времени будет больше силы Р2 и диск будет
поворачиваться в сторону замыкания контактов
Следовательно, для того чтобы диск вращался в поле двух
магнитных потоков ф, и Ф2, необходимо, чтобы потоки ф, и Ф2
Рис." 41. Индукционное токовое реле:
/ — магнитопровод; 2 —обмотка: 3 —диск' 4 —
контакты; 5 •*• экран
52

были бы сдвинуты друг относительно друга как в пространстве,
так и во времени (по фазе). Момент индукционного реле
пропорционален произведению потоков Ф1 и Ф2 на синус угла сдвига
по фазе г|э между ними и определяется выражением
М=кФгФ2*Щ, (19)
где к— коэффициент пропорциональности.
Широко применяются индукционные токовые реле,
выполненные с короткозамкнутым витком (рис. 41). В этом случае потоки
Ф1 и Ф2 создаются не отдельными токами, а одним током /
(и током, индуктированным в короткозамкнутом витке).
Благодаря наличию короткозамкнутого витка (экрана),
охватывающего часть магнитопровода, общий суммарный поток Ф
расщепляется на два потока Ф1 и Фг, при этом поток Фь пронизывающий
охваченную экраном часть магнитопровода, оказывается
отстающим по фазе и диск реле будет вращаться в сторону этого потока,
как показано на рис. 41.
Момент реле (рис. 41) определяется по формуле
М = к1Ф1Ф2&Щ, (20)
где к\ — коэффициент пропорциональности;
■ф — угол сдвига по фазе между потоками, определяемый
экраном.
Так как каждый из потоков Ф1 -и Ф2 «пропорционален току /,
а угол г|) постоянный и не зависит от тока, то, следовательно,
момент токового индукционного реле пропорционален квадрату
силы тока
М = к1\ (21)
Другая конструкция индукционного реле выполняется с
цилиндрическим ротором (барабанчиком), который расположен
между четырьмя полюсами специального магнитопровода. При
этом потоки Ф1 и Ф2 сдвинуты в пространстве на угол 90°, а
фазовый сдвиг между ними достигается соответствующим
включением обмоток реле, создающих потоки Ф1 и Ф2 (см. рис. 46).
§ 11. Реле, выполненные с использованием
индукционного принципа
Комбинированные токовые реле типов
РТ-80 (ИТ-80). Реле типо-в РТ-80 (ИТ-80) по принципу действия
являются комбинированными и состоят из двух элементов:
индукционного и электромагнитного (рис. 42).
Индукционный элемент состоит из электромагнита 12 с двумя
короткозамкнутыми витками 13; подвижной рамки 2, которая
53

может поворачиваться в подпятниках / на небольшой угол,
ограниченный ходом пальца 17; алюминиевого диска 20,
укрепленного вместе с червяком 24 на оси, вращающейся в подпятниках,
расположенных в теле рамки; стальной скобы 14, укрепленной
на рамке; зубчатого сектора 23, который может поворачиваться
Рис. 42. Устройство токового реле типа РТ-80 (ИТ-80)
на оси 22, свободно лежащего на движке 3; тормозного
постоянного магнита 21; устройства регулировки выдержки времени,
состоящего из регулировочного винта 25 и движка 3,
перемещающегося по винту вдоль шкалы уставок; пружины 18,
удерживающей рамку 2 в начальном положении, при котором червяк 24 не
сцеплен с сектором 23; регулировочного винта 19; упорного
винта 16 с гайкой 15 для регулировки угла поворота рамки, а
также шкалы реле, не показанной на рис. 48.
Электромагнитный элемент, представляющий собой токовое
мгновенное реле, состоит из стального якоря 7 с коромыслом 4,
которым могут замыкаться контакты 5; магнитопровода 11
электромагнитного элемента и регулировочного винта 6.
Кроме того, общими для обоих-элементов являются:
обмотка 10 с отпайками, выведенными на колодку 8 с контактными
винтами 9; контакты реле 5 и механический указатель
срабатывания (флажок), не показанный на рис. 42.
При прохождении по обмотке реле тока, равного 20—30%
от тока срабатывания, диск приходит во вращение под действием
силы ^1 электромагнита (рис. 43), но червяк 24 не входит в
зацепление с сектором 23.
54

Рис« 43. Расположение элементов
реле РТ-80 (ИТ-80) и силы,
действующие на диск реле
При вращении диска на него начинает действовать сила ^ц
тормозного магнита 21. При увеличении тока в обмотке реле
силы Рг и Рц увеличиваются. При определенной величине тока
суммарная сила Рг+Рц, воздействующая на диск, превысит силу
пружины 18, рамка с диском
13 Ю повернется и червяк войдет
в зацепление с зубчатым
сектором.
Наименьший ток, при
котором происходит сцепление
червяка с сектором,
называется током срабатывания
индукционного элемента
реле. Сектор после зацепления
с червяком поднимается и
своим рычагом начинает
поворачивать вверх
коромысло 4 якоря 7 (см. рис. 42).
При этом правый конец якоря опускается, зазор между якорем
и магнитопроводом уменьшается, вследствие чего якорь
притягивается к магнитопроводу, а коромысло 4 замыкает контакты
реле 5.
После соприкосновения коромысла с рычагом скорость
вращения диска может замедлиться из-за дополнительного усилия
от коромысла, а это
приведет к уменьшению *'с**-
.силы Рцу вследствие
чего возможно
расцепление червяка с сектором.
Для
предотвращения расцепления
установлена стальная
скоба 14, которая,
притягиваясь к
электромагниту, усиливает
зацепление.
Время
срабатывания реле зависит от
начального положения
сектора и скорости
вращения диска.
Начальное положение сектора регулируется движком 3 по-»
средством ,в1инта 25 вдоль шкалы уставок выдержек времени.
Скорость вращения диска тем больше, чем больше ток,
проходящий по обмотке реле; следовательно, чем больше ток, тем
быстрее поднимается сектор л быстрее будет срабатывать
реле.
11
1й
в
6
и
г
о
пг
I*
г
\
№
1
^
>
-у—
г
*-^
_____
А
7Р/Ц
1 2 3 Ч 5 6 7 8 9 Ю 11 12
Рис. 44. Характеристики реле РТ-80 (ИТ-80):
/ — характеристика индукционного элемента при
уставке 3^5 сек; 2 — то же, при уставке - 2 сек;
3 — отсечка
55

Таким образом, выдержка времени реле тем меньше, чем
больше ток; реле имеет зависимую часть характеристики,
которая переходит в независимую часть при токе (6—8) /ср (рис.44).
Независимая часть наступает при насыщении стали
электромагнита, вследствие чего магнитный поток остается неизменным
1И реле работает с одной и той же выдержкой времени.
Если к реле подвести сразу ток, достаточный для
срабатывания электромагнитного элемента, то якорь электромагнитного
элемента притянется к магнитопроводу и реле сработает без
выдержки времени. В этоме случае электромагнитный элемент
работает не совместно с индукционным, как рассмотрено
ранее, а самостоятельно, отсекая часть характеристики при
больших токах. Поэтому электромагнитный элемент называется
отсечкой.
Ток срабатывания индукционного элемента и отсечки
регулируется перестановкой отпаек на колодке 8 (см. рис. 42). Кроме
того, ток срабатывания отсечки можно регулировать в широких
пределах винтом 6.
Выпускаются следующие исполнения реле РТ-80 (ИТ-80):
реле типа РТ-81 (ИТ-81) и РТ-82 (ИТ-82), которые имеют
•один замыкающий (или размыкающий) контакт;
реле типа РТ-83 (ИТ-83) и РТ-84 (ИТ-84), которые имеют
раздельные замыкающие контакты: у индукционного элемента,
замыкающиеся с временем, и отсечки, замыкающиеся
мгновенно;
реле типа РТ-85 (ИТ-85) и РТ-86 (ИТ-86), которые
предназначены для защиты на оперативном переменном токе и имеют
размыкающий и замыкающий контакты повышенной мощности
с общей точкой. Контакты переключают цепь без разрыва;
реле типов РТ-91 и РТ-95 выполнены на основе реле серии
РТ-80, но имеют малозависимую характеристику выдержки
времени от тока. Реле РТ-91 имеет один контакт нормальной
мощности (как у реле РТ-81) и предназначено для работы на
оперативном постоянном токе. Реле РТ-95 имеет один усиленный
контакт и предназначено для работы на оперативном переменном
токе.
Выдержка времени в независимой части для реле с нечетным
номером серии регулируется в пределах от 0,5 до 4 сек, а для
реле с четным номером — от 4 до 16 сек. Реле выпускаются на
номинальные токи: 10 а (пределы тока срабатывания 4—10 а) и
на 5 а (пределы уставки 2—5 а) и имеют в обозначении типа
реле после знака дроби соответственно цифру 1 (10 а) или
2 (5 а).
Индукционные реле направления мощности.
Реле направления мощности применяются в схемах
направленных защит. Реле имеет две обмотки: токовую, включаемую на ток
/р в цепь трансформаторов тока (рис. 45), и напряжения, вклю-
56

чаемую на напряжение шин 1/р через трансформатор
напряжения.
Каждая обмотка создает магнитный поток. Так как один из
магнитных потоков пропорционален току /р, а другой —
напряжению 1/р, то вращающий момент, возникающий на подвижной
части реле, будет пропорционален их произведению, которое
называется фиктивной мощностью на зажимах реле, а знак
момента зависит от направления
этой мощности.
В настоящее время широко
применяются однофазные реле
направления мощности с
цилиндрическим ротором типа РБМ-170
(ИМБ-170),
Устройство такого реле
показано на рис. 46. Реле состоит из
а
м
я
♦
1/р
Рис. 45. Принципиальная
схема включения реле
направления мощности
Рис. 46. Устройство реле типа
РБМ-170 (ИМБ-170)
замкнутого магнитопровода 1 с четырьмя полюсами, на котором
расположены: токовая обмотка 2, имеющая две секции на
полюсах 3 и 4, и обмотка напряжения 5, имеющая четыре секции (на
ярме магнитопровода).
Токовая обмотка создает магнитный поток Фь направленный
вдоль полюсов 3 и 4, а обмотка напряжения создает поток Фг
через полюса 6 и 7, который сдвинут в пространстве
относительно потока Ф1 на 90°.
Между полюсами расположены стальной сердечник 8,
уменьшающий воздушный зазор между полюсами магнитопровода, и
алюминиевый ротор (барабанчик) 9, укрепленный на оси 10.
Концы оси 11 вращаются в подшипниках 12 и 13.
57

На оси 10 на изолированной пластине укреплен подвижной
контактный мостик 14, который при срабатывании замыкает
неподвижные контакты 15 и 16.
Возврат реле в исходное положение осуществляется
спиральной пружиной 17. Взаимодействие магнитных потоков Ф1 и Фг
с индуктированными ими токами в стенках ротора создает на
нем вращающий момент, пропорциональный мощности и
зависящий также от угла сдвига по фазе фр подведенных к реле тока
/р и напряжения (7Р.
СН-0-^-
Л~ *1
г^Ю
1т
Рис. 47. Действие реле направления мощности в схеме
защиты
Выражение момента для реле направления мощности,
используемого в схемах защит от междуфазовых коротких замыканий,
имеет вид
Мвр=*///рсоз(<рр+45°) (22)
или
Мвр=*/р^рсоз(срр + 30о), (23)
а для реле направления мощности, используемого в схемах
защит от замыканий на землю,
Мвр=к1рирз1п(Ь+\5°), (24)
где /р и С/р — соответственно ток и напряжение, подведенные
к обмоткам реле, а фр — угол между ними.
Действие реле направления мощности в схеме защиты
показано на рис. 47. Направление токов в обмотках реле для
первичного тока /'/направленного от шин подстанции к месту
короткого замыкания в точке Ки при этом на реле создается
положительный вращающий момент, замыкающий контакты, и защита
действует на отключение. Если же короткое замыкание
произойдет в точке /С2, то первичный ток /", а следовательно, и ток
в токовой обмотке реле изменяют свое направление на
противоположное и на реле создается отрицательный момент,
размыкающий контакты. В этом случае защита на отключение не
действует.
5а

Реле направления мощности характеризуется
чувствительностью, определяемой наименьшей величиной мощности, при
которой срабатывает реле; чувствительность измеряется в вольтам-
перах (ва).
Другим важным параметром реле является угловая
характеристика, которая показывает рабочую и нерабочую зоны реле.
Угловые характеристики реле направления мощности типа
ИМБ-171/1, имеющего выражение момента МВр=/г/р[/рсо5(фр+
+45°), приведены на рис. 48.
О Ь5° 90° т° 180° 125°П0°315* 360°
2 12 1
Работе я 1 Нерабочая • Рабочая
зона I зона I зона
а)
Рис. 48. Угловые характеристики реле направления
мощности типа ИМБ-171/1
На рис. 48, а показана зависимость мощности срабатывания
реле от угла сдвига фаз тока и напряжения. При этом видно, что
при разности фаз между напряжением и током (ток отстает от
напряжения) 45° и 225° реле не работает, так как мощность,
необходимая для срабатывания, слишком велика, а при углах 135 и
315 реле имеет наименьшую мощность срабатывания, но при
угле 135° реле имеет отрицательный момент, т. е. нерабочую
зону, а при угле 315° —положительный момент —рабочую зону.
На рис. 48,6 показана та же угловая характеристика реле
в векторном изображении в виде зависимости знака вращающего
момента от угла между векторами тока и напряжения (равного
сдвигу по фазе тока и напряжения).
Из рассмотрения угловой характеристики реле направления
мощности следует:
момент вращения Мвр дважды, при углах 45 и 225°, меняет
знак. Эти углы называются углами изменения знака вращающего
59

момента, а линия 2—2, проведенная через эти углы, называется
линией изменения знака вращающего момента;
момент вращения Мвр при углах 135 и 315° достигает
максимальной величины (рис. 48, а и б), чему соответствует
наименьшая величина мощности срабатывания реле (Юва). Эти углы
называются углами максимальных моментов или углами
максимальной чувствительности, а линия /—1, проведенная через эти
углы, называется линией максимальных моментов.
Угловая характеристика реле выполняется таким образом,
чтобы наименьшая мощность срабатывания реле, т. е.
максимальная чувствительность реле, по возможности имела бы место
при углах между векторами первичных тока и напряжения,
близких к углам в режиме короткого замыкания. В рассмотренном
случае этот угол равен 315°.
Реле направления мощности имеет определенную полярность
зажимов обмоток (см. рис. 45), потому что знак вращающего
момента реле зависит от относительного направления токов
в его обмотках.
Поэтому для обеспечения правильного действия реле
направления мощности присоединение к нему цепей от
трансформаторов тока и напряжения должно производиться таким образом,
чтобы токи и напряжения, подводимые к однополярным зажимам
обмоток реле, проходили в тех же направлениях, как и в
первичной защищаемой сети.
Контрольные вопросы
1. К какому типу электромагнитных реле относится реле ЭТ-520, как оно
устроено и как работает?
2. Каково устройство реле типа РТ-40 и реле напряжения РН-50?
3. Как устроено и работает реле времени серии ЭВ-100 и ЭВ-200?
4. Как устроено и работает реле времени типа РВМ-12 (РВМ-13)?
5. Как устроено и работает поляризованное реле?
6. Как устроено и работает индукционное реле типа РТ-80 (ИТ-80)?
7. Что такое зависимая и независимая части характеристики
индукционного реле РТ-80 (ИТ-80)?
8. Для чего применяются и каков принцип действия индукционных реле
направления мощности?

ГЛАВА III
ОПЕРАТИВНЫЙ ТОК, ПРИВОДЫ,
СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
§ 12. Оперативный ток
Дистанционное включение и отключение выключателей как
вручную от ключей управления, так и от устройств релейной
защиты и электроавтоматики осуществляется передачей команд по
специальным цепям управления. Ток> проходящий по цепям
управления, называется оперативным током. Для устройств
защиты и автоматики используют два вида оперативного тока:
постоянный и переменный.
Источником постоянного оперативного тока служат
аккумуляторные батареи с зарядными устройствами. Аккумуляторные
батареи выполняются на стандартные напряжения 220, 110, 48
и 24 в.
Оперативный ток, кроме воздействия на выключатели,
используют для работы различных вспомогательных реле и
сигнализации. Схемы постоянного оперативного тока должны быть
выполнены с высокой надежностью. Для этой цели обычно выполняется
специальная распределительная сеть питания потребителей
постоянного тока (рис. 49).
Сеть постоянного тока питается от аккумуляторной батареи
АБ, контроль (за напряжением на шинах ведется по вольтметру,
а величина напряжения регулируется посредством специального
устройства.
Запас энергии в батарее по мере ее расходования
уменьшается, и поэтому в схеме предусмотрено специальное подзарядное
устройство, состоящее из двигателя Д переменного тока,
питаемого от шин собственного расхода, и гецератора постоянного
тока Г.
Для заряда аккумуляторных батарей часто применяются
также полупроводниковые или ртутные выпрямители.
Все потребители постоянного тока делятся по степени их
ответственности на несколько категорий.
61

Наиболее ответственными потребителями являются цепи
оперативного тока защиты, автоматики и управления
выключателями. Эти цепи питаются от шинок управления ШУ, которые для
повышения надежности делятся на несколько секций, например,
отдельные секции могут обслуживать определенные участки:
выключатели 110 кв, 35 кв и т. д. Питание каждой секции
выполняется через отдельные предохранители или автоматы.
пу
пв
фф шу фф фф^фф ^фй^фй
Аварийное
освещение
Рис. 49. Принципиальная схема распределительной сети
постоянного тока!
Отдельные шинки и цепи выполняются для питания обмоток
включающих электромагнитов выключателей (шинки ШВ); токи
в этих цепях могут достигать больших величин.
Цепи сигнализации питаются от отдельных шинок
сигнализации ШС. Питание шинок управления ШУ, включения ШВ и
сигнализации осуществляется через соответствующие
предохранители, а отдельные цепи, подключаемые к шинкам, защищаются
также предохранителями ПУ, ПВ, ПС.
В сети постоянного тока должен поддерживаться
необходимый уровень изоляции, так как нарушение изоляции
относительно земли может привести к образованию обходных цепей и даже
к ложным отключениям. Поэтому все установки постоянного тока
оборудуются устройствами постоянного контроля состояния
изоляции сети относительно земли.
Схема простейшего контроля изоляции показана на рис. 50.
Она состоит из двух вольтметров, включенных между каждым
полюсом и землей.
62

В нормальных условиях, когда сопротивления изоляции
полюсов /?И1 и /?и2 относительно земли одинаковы, то одинаковы и
напряжения И\ и И2 каждого полюса относительно земли и они
равны половине напряжения между полюсами, т. е. ^1 = ^2 =
= 0,5 V.
При понижении сопротивления изоляции на одном из
полюсов напряжение этого полюса относительно земли, нормально
равное 0,5 (/, понижается, а напряжение другого полюса
относительно земли
увеличивается на ту же величину.
Схема, изображенная на
рис. 50, дает
удовлетворительные результаты, если
сопротивления вольтметров
соизмеримы с сопротивлением
изоляции. Для этого
вольтметры должны иметь
сопротивления не менее 50—
100 ком каждый.
Приведенная схема
позволяет осуществлять
периодический контроль
состояния изоляции.
При поочередном размыкании кнопок К\ и К% записываются
напряжения 02 и 1/\ и определяется сопротивление изоляции по
формуле
-4-4—4-Н
ь
\ \Ъ
Г*1
Рис. 50. Принципиальная схема
контроля изоляции сети постоянного тока
«.-«.(^-1)
^и2—%в
ц-ц2
#1
1
)■
(25)
(26)
где /?в — сопротивление вольтметра;
V — напряжение между полюсами.
В эксплуатации применяются также и другие схемы контроля
состояния изоляции, в том числе и схемы автоматического
контроля.
На рис. 51 приведена схема прибора автоматического
контроля изоляции типа ВА-3, который включается на шины
постоянного тока.
Сопротивления прибора ^ и ]?2 и сопротивления изоляции
полюсов постоянного тока /?+3 и /?- относительно земли
образуют мост.
В диагональ моста включены прибор и поляризованное реле
ПР, у которого при равновесии моста ток по обмотке не
проходит и контакты ПР1 и ПРг разомкнуты.
63

При нарушении изоляции (Яш) одного из полюсов равновесие
моста нарушается, через прибор и реле проходит ток, реле ПР
срабатывает. В зависимости от того, на жаком /полюсе произошло
снижение изоляции, 'замыкается -контакт реле ПР1 или ПР2,
в результате чего срабатывает реле П и своими контактами
замыкает цепь сигнализации.
В качестве прибора применен миллиамперметр, который
имеет двусторонний отсчет от нулевой точки, расположенной
в середине шкалы.
Рис. 51. Принципиальная схема устройства автоматического
контроля изоляции постоянного тока типа ВА-3
Шкала прибора отградуирована в килоомах сопротивления
изоляции (Яш), поэтому при замыкании на землю одного из
полюсов прибор показывает сопротивление изоляции и указывает,
на каком полюсе изоляция понизилась.
Устройство автоматического контроля срабатывает, если
изоляция снизилась на одном из полюсов да 40—50 ком (при
номинальном напряжении 220 в), а при меньшем номинальном
напряжении сопротивление изоляции, при котором сработает
контроль, будет пропорционально ниже.
Кнопки /С2 служат для опробования устройства, кнопки
К\ — для определения сопротивления изоляции в случае
одновременного понижения изоляции на обоих полюсах (Я+3 и Я~3 )•
Сопротивления Яз и #4 необходимы для жастройки прибора
и реле, а Яь, Яб, Я7 являются ограничивающими
сопротивлениями.
Применение постоянного оперативного тока связано с
эксплуатацией дорогостоящей аккумуляторной батареи,
выполнением распределительной сети с большим количеством кабеля,
поэтому в последнее время все более широкое распространение
получает наряду с применением вторичных реле прямого
действия питание оперативных цепей переменным током.
Применение оперативного переменного тока для управления,
64

релейной защиты и автоматики имеют технико-экономические
преимущества по сравнению с применением постоянного
оперативного тока. Переменный оперативный ток позволяет
отказаться от применения дорогостоящих аккумуляторных батарей с под-
зарядными устройствами и от использования общей электрически
связанной сети оперативного тока. Переменный оперативный ток
позволяет выполнять простые, надежные и дешевые схемы
релейной защиты и автоматики.
Источником оперативного переменного тока для релейной
защиты являются в основном трансформаторы тока. Величина
тока, проходящего по вторичной обмотке правильно выбранного
Рис. 52.
Принципиальная схема
защиты на
оперативном переменном
токе с реле РТ-85,
РТ-86 {ИТ-85,
ИТ-86)
Ш~р1
тт
а
1Г
ПН Т
Рис. 53. Принципиальная
схема питания
отключающей цепи 'защиты от
трансформаторов тока
через промежуточный
насыщающийся
трансформатор ПНТ
трансформатора тока при коротком замыкании, всегда
обеспечивает надежное отключение выключателя.
Для электроавтоматики и частично для релейной защиты
в качестве источника оперативного тока используются
трансформаторы напряжения.
Однако трансформаторы напряжения не могут служить
источником оперативного тока для защиты от коротких замыканий
вследствие того, что при коротких замыканиях напряжение
понижается и может оказаться недостаточным для отключения
выключателя.
На рис. 52 показана схема непосредственного питания
катушки отключения от трансформаторов тока.
Нормально цепь катушки отключения КО разомкнута на за-»
мыкающем контакте 2 максимального токового реле и
вторичный ток трансформаторов тока ТТ замыкается через обмотку
токового реле и его замкнутый контакт /.
3-518
65

Контакты индукционных токовых реле ИТ-85, ИТ-86 (РТ-85,
РТ-86) выполнены безразрывными (мостящими), т. е. при
срабатывании реле сначала замыкается контакт 2, а потом
размыкается контакт /. Это исключает возможность разрыва цепи
вторичной обмотки трансформаторов тока.
На рис. 53 приведена схема питания цепи КО от
трансформаторов тока ТТ через промежуточный насыщающийся
трансформатор ПНТ. Цепь вторичной обмотки ПНТ, в которую
включена катушка отключения, нормально разомкнута замыкающим
контактом реле Т.
Характеристика насыщающегося трансформатора ПНТ
выбрана таким образом, что ток во вторичной обмотке ПНТ не
превышает 8—13 а при любых токах в первичной обмотке ПНТ, это
позволяет выполнять защиту с
обычными реле (ЭТ-521, ИТ-81 и др.).
Блоки питания. Для питания
цепей защиты, автоматики и
отключающих катушек выключателей
промышленностью выпускаются
специальные блоки питания, например типов
БП-10, БП-100, БП-1000.
На рис. 54 приведена схема блока
питания БП-10, который состоит из
промежуточного трансформатора
напряжения ТН, промежуточного
насыщающегося трансформатора тока ТТ,
выпрямителей ВН и ВТ и
конденсатора С.
Блок предназначен для питания реле или защиты с
номинальным напряжением ПО в при наибольшей нагрузке не более
40 вт.
Насыщающийся трансформатор ТТ имеет две первичные
обмотки, которые включаются в цепь трансформаторов тока одним
из следующих способов:
обмотки соединены последовательно и включены на разность
вторичных токов трансформаторов тока;
каждая обмотка включена на фазный ток трансформаторов
тока так, чтобы магнитный поток в сердечнике трансформатора
ТТ был пропорционален разности фазных токов, подводимых
к его обмоткам.
На каждой первичной обмотке трансформатора ТТ имеются
три отпайки: 5; 7,5 и 10 а, которые устанавливаются в
зависимости от нагрузки, включенной на выход блока.
Первичная обмотка трансформатора ТН рассчитана на
номинальное напряжение 110 в при параллельном соединении
секций и 220 в при последовательном соединении и может
включаться или на трансформатор напряжения или на напряжение
Рис. 54. Упрощенная
схема блока питания БП-10
66

собственного расхода. На вторичной обмотке предусмотрена
регулировка для поддержания нужного напряжения.
Напряжения, получаемые на вторичных обмотках
трансформаторов ТТ и ТН, выпрямляются выпрямителями ВТ и ВН.
Поэтому выпрямленное напряжение пропорционально току, если
блок питается от цепи тока, и напряжению, если он питается от
цепей напряжения.
При совместном питании от цепей тока и напряжения
напряжение на выходе определяется большей из действующих величин.
Благодаря этому при прохождении большого тока и низком
напряжении работа защиты обеспечивается за счет тока, а при
малом токе и высоком напряжении — за счет напряжения.
Рис. 55. Принципиальная схема зарядного
устройства УЗ-401
Конденсатор С совместно с индуктивностью трансформатора
ТТ образует резонансный контур, благодаря чему
обеспечивается сравнительно постоянное напряжение на выходе
трансформатора при изменении токов в широких пределах.
Блоки питания БП-100и БП-1000 имеют аналогичный принцип
выполнения.
Зарядное устройство УЗ-401 предназначено для
заряда специальных конденсаторов, энергия разряда которых
используется при срабатывании защиты для действия
отключающих катушек выключателей.
Схема устройства приведена на рис. 55. Зарядное устройство
состоит из промежуточного трансформатора напряжения ТН,
первичная обмотка которого имеет две секции, соединяемые
последовательно при напряжении пит,ания 220 в и параллельно при
напряжении 110 в при помощи накладок 9—10 и 11—2,
германиевых выпрямителей Дь Д2, Дз и сопротивлений #3,' #4, #5,
ограничительного сопротивления #2, которое определяет
максимальную величину зарядного тока, реле ПР и РН. Для
сглаживания кривой тока служит конденсатор Сь конденсатор С2 пре-
з»
67

дусмотрен при использовании зарядного устройства в схеме с
диодным разделением цепей для сглаживания кривой тока; он
включается накладкой 12—4.
Дополнительное ограничительное сопротивление /?6 может
быть включено для повышения термической устойчивости
зарядного устройства снятием накладки 4—6.
На вторичной обмотке трансформатора ТН предусмотрены
отпайки I—VI для поддержания неизменного уровня зарядного
напряжения при сниженных напряжениях на входе
устройства.
Напряжение на вторичной обмотке трансформатора ТН
составляет около 280 в, а выпрямленное напряжение —около
400 е.
Реле РН предотвращает разряд конденсаторов,
подключаемых к зажимам 5—7, через обратное сопротивление
выпрямителей в том случае, если напряжение питания устройства
понизится ниже уставки реле РН. При таком
Д с снижении напряжения реле сработает и
0 ^|—р—1| 0 разомкнет свой контакт, отсоединив блок
конденсаторов от устройства УЗ-401.
Поляризованное реле ПР сигнализирует об
0 исчезновении питающего напряжения, не-
Рис. 56. Принципиаль- исправности устройства УЗ-401 или про-
ная схема блока кон- бое блока конденсаторов — во всех этих
денсаторов типа случаях реле срабатывает и подает сиг-
БК-400 наУл.
Зарядное устройство УЗ-401 рассчитало на заряд 'батареи
конденсаторов емкостью 500 мкф до напряжения 400 в,
потребление устройства УЗ-401 при номинальном напряжении
составляет 10 ва.
Блоки конденсаторов серии БК-400 (рис. 56),
предназначенные для запасания энергии при заряде от зарядного
устройства УЗ-401, состоят из батареи конденсаторов С,
собранных из элементов типа МГБП ,по 10 мкф каждый на рабочее
напряжение 400 в, и разделительных диодов Д.
Выпускают три типа блоков:
БК-401 на 40 мкф, 400 в — для приводов типа УГП, УПГП,
ПГМ, ППМ, РБА и т. п.;
БК-402 на 80 мкф, 400 в — для приводов типа ПС-10, ПЭ-2,
ПЭ-11 и т. п.;
БК-403 на 200 мкф, 400 в —для приводов типа ЛС-30, ПЭ-3
и т. п.
Выпрямительные диоды предназначены для разделения цепей
в том случае, если от одного зарядного устройства питаются
несколько блоков конденсаторов.
Схемы защит с предварительно заряженными блоками
конденсаторов приведены в главе IV.
68

§13. Приводы выключателей
состоянии защел-
Управлеиие выключателями «производится посредством
специальных устройств — приводов.
Приводы выполняют следующие операции:
включают выключатель при помощи рукоятки или
включающего механизма;
удерживают выключатель во включенном
кой или запирающим механизмом;
мгновенно
освобождают подвижную А I Г—НИ 1
часть выключателя I т Гь-^Ш1—-^
для его отключения.
В зависимости от
рода источника
энергии приводы
подразделяются на ручные,
электрические,
пневматические и др.
Электрические и
пневматические
приводы, управляемые
й:а расстоянии,
называются
дистанционными. Ручные
приводы являются
приводами
непосредственного управления.
Приводы,
допускающие отключение
выключателя от
устройств релейной
защиты, называются
автоматическими.
Эти приводы имеют
отключающий
электромагнит или
встроенные вторичные
реле прямого действия.
На рис. 57 приведено устройство автоматического ручного
привода типа ПРБА (П —привод, Р —рыча-жный, Б —блинкер-
ный, А — автоматический), предназначенного для выключателей
до 35 кв.
В верхнем корпусе привода расположен рычажный механизм,
осуществляющий передачу усилия от рычага управления 1 на
тягу 9 к выключателю.
Рис. 57. Автоматический ручной рычажный привод
ПРБА:
/ — рычаг управления во включенном положении; 2 —
контакты аварийной сигнализации; 3 — механический
указатель срабатывания после автоматического
отключения выключателя, 4 — механический указатель срабаты
вания в исходном положении; 5 — рычаг управления при
отключенном выключателе; 6 — встроенное реле, 7 —
корпус с обмотками реле, 8 — тяга к выключателю, 9 —
блокировочные контакты КСА
69

В нижней коробке размещены обмотки встроенных
отключающих реле или электромагнитов. В зависимости от исполнения
в привод могут быть встроены от одного до трех реле или
отключающих электромагнитов.
Тип и количество встроенных реле (электромагнитов)
указывается цифрами в обозначении привода, а именно: 1
обозначает реле максимального тока мгновенного действия, 2 — реле
максимального тока с выдержкой времени, 3 — реле
минимального напряжения мгновенного действия, 4 — отключающий
электромагнит с питанием от независимого источника тока, 5 —
отключающий электромагнит с питанием от промежуточного
насыщающегося трансформатора типа ТКБ-1.
Например, привод ПРБА-112 имеет два реле максимального
тока мгновенного действия и одно с выдержкой времени. Нуль
в обозначении указывает на отсутствие встроенных реле или
электромагнитов.
Привод ПРБА имеет свободное расцепление,
обеспечивающее как ручное, так и автоматическое отключение выключателя
при любом его положении.
Для подготовки привода к включению его необходимо
предварительно завести, завод привода производится рычагом
управления I, который для этого опускается вниз до упора. Включение
выключателя производится движением рычага управления снизу
вверх до упора.
Ручное отключение выключателя осуществляется поворотом
рычага управления сверху вниз на небольшой угол. При этом
происходит отпирание защелки и отключение выключателя с
помощью отключающих пружин независимо от дальнейшего
положения рычага. При ручном отключении рычаг управления должен
заводиться до крайнего нижнего положения, так как при
оставлении рычага в верхнем или промежуточном положении будет
отпадать механический указатель срабатывания, как при
аварийном отключении выключателя.
Автоматическое или дистанционное отключение производится
от встроенных в привод реле или отключающих электромагнитов.
Для включения выключателя после автоматического отключения
привод также необходимо завести переводом рычага
управления в крайнее нижнее положение.
Конструкция привода ПРБА не позволяет автоматизировать
процесс включения, что является его серьезным недостатком.
Пружинный привод типа ППК-63 дает возможность ручного,
дистанционного и автоматического включения и отключения
выключателей до 35 кв (типов ВМП-10, ВМГ-133, ВМБ-10 и др.).
Натяжение пружин (подготовка привода к включению)
производится автоматически после срабатывания при помощи
специального устройства — автоматического моторного редуктора
АМР.
70

Конструкция привода допускает ручной завод пружины
заводной рукояткой.
Каждый вариант исполнения привода ППК-63 имеет свой
четырехзначный цифровой индекс, например ППК-63/1246 или
ППК-63/4550, показывающий тип и количество встроенных реле
и электромагнитов:
Рис. 58. Кинематическая схема механизма привода ППК-63:
/ — серповидный рычаг механизма свободного расцепления; 2 — вал
привода; 3 — пружина рычага /; 4 — отключающая планка, 5 —
встроенные реле и электромагниты; 6 — кнопка ручного
отключения; 7 — рычаг включения; 8 — кнопка включения, 9 —
электромагнит включения; 10 — блокировочные контакты
цифра 1 в индексе обозначает реле максимального тока
мгновенного действия (РТМ);
цифра 2 — реле максимального тока с выдержкой времени
(РТВ);
цифра 4 — отключающий электромагнит;
цифра 5 — отключающий электромагнит с питанием от
трансформатора ТКБ-1;
цифра 6 — реле минимального напряжения с выдержкой
времени (РНб);
цифра 0 указывает на то, что в приводе 'имеется только
три из четырех возможных отключающих элементов.
Кинематическая схема привода ППК-63 приведена на рис. 58,
а общий вид на рис. 59.
Сигнализация положения привода и включающих пружин
осуществляется от вспомогательных контактов привода.
71

Рис. 59. Общий вид привода ППК-63:
/ - электродвигатель; 2 — редуктор; 3 — включающие пружины; 4 — корпус, 5 —
поворотный груз, 6 — съемная рукоятка

Для подготовки привода к включению вручную необходимо
повернуть рукояткой поворотный груз против часовой стрелки
до запора траверсы с грузом в этом положении. При этом
заводится груз и натягиваются пружины. Автоматический завод
пружин -производится
электродвигателем через ре- 1
дуктор и систему
зубчатых колес.
В приводе
предусмотрен рычажный
механизм для
автоматического включения и
отключения
электродвигателя, который
управляется
блокировочными контактами.
Включение
выключателя (см. рис. 58)
.осуществляется
кнопкой включения 8 или
дистанционно подачей
тока в электромагнит
включения 9.
Отключение может
производиться
вручную — нажатием на
кнопку отключения 6
либо дистанционно
посредством
электромагнита отключения, либо Рис. 60. Пружинный привод типа ППМ-10
от реле защиты.
Привод ППК-63 позволяет осуществлять автоматическое
повторное включение (АПВ).
При ручном отключении (кнопкой или от ключа управления)
АПВ не происходит, так как срабатывает специальная
блокировка. При автоматическом отключении выключателя от
релейной защиты происходит однократное автоматическое повторное
включение.
При неуспешном АПВ автоматического завода пружин не
происходит, натяжение пружин после ликвидации неисправности
на линии выполняется дистанционно кнопкой или вручную
рукояткой.
Привод ППМ-10 (рис. 60), который также применяется для
выключателей до 35 кв, обеспечивает ручное или дистанционное
включение и отключение выключателя, допускает
автоматическое включение для осуществления АВР или АПВ.
Механизм привода смонтирован внутри корпуса 10, сверху
73

которого находится автоматический моторный редуктор (АМР) 1.
Устройство АМР после каждого включения выключателя
заводит включающую спиральную пружину 3, помещенную в
массивном ободе 4 с крышкой, пружина в заведенном состоянии
запирается защелкой, двигатель АМР пускается автоматически
блок-контактами 8, связанными с механизмом привода
посредством тяги 9.
Блокировочные контакты 8 могут
использоваться и для целей
сигнализации.
Ручной завод пружины
при необходимости
выполняется рукояткой 2
редуктора.
Для включения
выключателя необходимо
освободить защелку,
удерживающую пружину в
заведенном состоянии.
Защелка освобождается
сердечником 6
электромагнита включения, при ручном
19 включении нажимают на
сердечник 6 снизу вверх,
Рис. 61. Кинематическая схема привода а при дистанционном П0-
ШП1^ дают напряжение на
катушку включения от
ключа управления или от автоматики (АПВ или АВР).
Ручное отключение производится рукояткой 7, дистанционное
и автоматическое — встроенными в привод электромагнитом
отключения и реле 5.
Конструкция привода предусматривает механическое и
электрическое АПВ.
Механическое АПВ выполняется одновременно с
отключением выключателя от защиты, при этом отключающий механизм
привода освобождает удерживающую защелку включающей
пружины, после чего включается выключатель.
При электрическом АПВ спусковое устройство включающей
пружины освобождается действием сердечника 6 электромагнита
включения.
При использовании электрического АПВ механическое АПВ
выводится установкой рукоятки 7 в среднее положение.
Приводы ШПО и ШПК применяются для управления
соответственно отделителем и короткозамыкателем. Кинематическая
схема привода ШПК во включенном положении приведена на
рис. 61.
На валу привода 12 укреплен рычаг 5; на переднем конце
74

вала свободно вращается заводящий рычаг 2 с защелкой 7. Для
включения привода на переднюю часть заводящего рычага,
имеющую квадратную форму, надевается съемная рукоятка.
Рукоятка поворачивается влево и заводящая защелка
захватывает рычаг 5, находящийся в это время в крайнем левом
положении. Затем рукоятка поворачивается вправо; защелка 7
ведет рычаг 5, а вместе с ним и вал привода на включение.
В конце хода на включение рычаг 5 захватывается
удерживающей защелкой 16 и привод запирается в положении «включено».
Одновременно рычаг 2 своим роликом 3 захватывает планку 4
серповидного рычага 10 и поднимает его. Левый конец
планки 4 тягой 9 передвигает блокировочные контакты привода, не
показанные на рисунке.
При подъеме серповидного рычага под его зуб 11 подходит
ролик 6, ось которого укреплена на удерживающей стойке 13.
Стойка устанавливается в нужное положение пружиной и
удерживает серповидный рычаг в заведенном положении.
Отключение, т. е. освобождение механизма привода,
осуществляется подачей оперативного тока в обмотки электромагнитов
20, 1. Бойки электромагнитов ударяют по лапкам отключающей
планки 19. Планка поворачивается и винтом 17 ударяет по
нижнему концу удерживающей стойки 13.
Стойка 13 поворачивается на своей оси 15 и ролик 6
выкатывается из-под зуба серповидного рычага 10.
Под действием своего веса и пружины 14 рычаг 10
поворачивается на своей оси 8 и правым концом ударяет по нижней
части удерживающей защелки 16, которая поворачивается и
освобождает рычаг 5 и вал привода. Демпфер 18 гасит излишнюю
энергию падающего серповидного рычага.
Пружины, встроенные в корпус короткозамыкателя,
поворачивают его ножи и короткозамыкатель включается.
Приводы ШПО и ШПК различаются между собой в основном
набором реле, устанавливаемых в них.
В привод ШПК устанавливают два реле РТМ и один
электромагнит включения, работающий от независимого источника
постоянного или переменного тока.
В привод ШПО устанавливается один электромагнит
отключения и специальное блокирующее реле БРО, предназначенное
для автоматического отключения отделителя в бестоковую паузу.
Устройство реле РТМ и отключающего электромагнита
описано в главе II, а реле БРО — в главе IV.
Электромагнитные приводы применяются для дистанционного
управления выключателями высокого напряжения (6, 10, 35, 110
и 220 /се).
В настоящее время выпускаются электромагнитные приводы
типов ПЭ (привод электромагнитный) различных серий,
например ПЭ-11, ПЭ-21, ПЭ-33, ПЭ-44 и др., которые предназначены
75

для различных типов выключателей, имеют различную
мощность и конструктивное исполнение. Однако в'се приводы типа ПЭ
имеют одинаковый принцип действия и состоят из двух
основных элементов: электромагнита включения и рычажной системы.
Устройство электромагнита включения показано на рис. 62.
При прохождении токд по обмотке в магнитопроводе создается
магнитное поле, втягивающее якорь. Сила тяги якоря
электромагнита тем больше, чем больше ток, и она возрастает по мере
втягивания якоря.
Рис. 62. Устройства электро- Рис. 63. Принципиальная схема рычаж-
магнита включения: ной системы электромагнитного привода
/ — обмотка; 2 — магнитопро- (показана в промежуточном положении)
вод; 3 — якорь; 4 — боек якоря
При включении выключателя его противодействующие силы
также возрастают, поэтому оказалось удобным выполнять
включение выключателей при помощи электромагнитов. Однако
противодействующие силы выключателя в конце хода на включение
возрастают быстрее, чем сила тяги электромагнита.
Поэтому согласование характеристик усилий выключателя и
электромагнита производится соответствующим выполнением
рычажной системы.
Рычажная система электромагнитного привода,
принципиальная схема которой показана на рис. 63, состоит из вала 9,
соединенного передаточным механизмом с подвижными контактами
выключателя, и рычага 8, неподвижно укрепленного на валу.
С рычагом 8 шарнирно соединены серьги С\ и С2, шарнирное
соединение осуществлено пальцами П\ и #5, причем палец #5
может иметь временно неподвижное положение А. Запирающая
защелка 7 может поворачиваться вокруг неподвижного
пальца Яб. На упоре 5 запирающей защелки имеется ролик 4. При
вхягивании электромагнита включения боек якоря 6, поднимая
76

ролик 4, передает усилие через серьгу С\ на рычаг 8 и вал 9,
вал поворачивается, чем производится включение выключателя.
При движении бойка вверх* ось ролика смещается влево по
поверхности бойка. Для уменьшения трения при этом перемещении
и введен в конструкцию ролик.
Когда ролик 4 поднимается выше запирающей защелки, то
защелка специальной пружиной, не показанной на рисунке,
поворачивается по часовой стрелке и становится своим седлом под
ролик, чем запирает привод в положение «включено».
Отключение выключателя осуществляется воздействием
бойка электромагнита отключения 3 на отключающую защелку,
состоящую из двух серег 1 и трех пальцев Я3, Я4 и Я5. Серьга /
пальцем Я5 связана с серьгой С3, пальцы Я3 и Я2 закреплены
неподвижно.
Палец Я4 в положении, указанном на рисунке, находится
ниже линии АБ} серьга 1 упирается в упор 2 и поэтому палец П&
временно неподвижен и не может перемещаться вправо под
действием усилия от серьги С2.
При срабатывании электромагнита отключения его 'боек
ударяя по серьге / в месте сочленения ее пальцем Я4,
поднимает палец Я4 выше «мертвого положения» (линии АБ),
вследствие чего палец П$ получает возможность перемещаться
вправо.
Ролик 4 под воздействием отключающих пружин
выключателя соскальзывает с защелки 7 вправо, вал 9 поворачивается
против часовой стрелки и выключатель отключается.
Серьги / и С3 составляют так называемый механизм
свободного расцепления привода.
Этот механизм, кроме рассмотренного отключения
выключателя, может осуществлять освобождение временно неподвижного
пальца Я5 в процессе включения выключателя и прерывать тем
самым процесс включения, возвращая выключатель в
отключенное положение.
Механизм свободного расцепления при включении
выключателя работает аналогично рассмотренному выше случаю, только
при срабатывании электромагнита отключения 3 и освобождении
пальца П$ ролик 4 соскальзывает вправо с бойка 6
электромагнита включения, вал 9 поворачивается против часовой стрелки
под действием отключающих пружин выключателя и включение
выключателя не происходит.
На рис. 64 показано устройство электромагнитного привода
типа ПЭ-11, который предназначен для управления
выключателями 6, 10, 35 кв.
В механизме привода применено роликовое расцепление,
благодаря чему обеспечено уменьшение необходимого для
отключения усилия на бойке электромагнита отключения и стабильность
этого усилия.
77

Рис. 64. Устройство электромагнитного
привода типа ПЭ-11:
/ — рычажная система; 2 — быстродействующие
блокировочные контакты; 3 — отключающая
защелка; 4 — рукоятка ручного отключения; 5 —
отключающий электромагнит, б — ряд зажимов; 7 —
сердечник электромагнита включения, 8—магни-
топровод; 9 — обмотка электромагнита
включения, 10 — боек электромагнита включения; // —
сигнально-блокировочные контакты
Рис. 65. Устройство электромагнитного
привода типа ПЭ-44:
/ — корпус приводного механизма; 2 —
отключающий электромагнит; 3 — приводной
механизм; 4 — вал, 5 —крышка электромагнита;
6 — стоп; 7 — обмотка электромагнита
включения, # — кольцо магнитопровода, 9 —
сердечник, 10 — поддон

Запирающее устройство привода в «сочетании с
эластичной подвеской сердечника электромагнита отключения
обеспечивает надежное удержание механизма привода во включенном
положении и препятствует его самоотключению при
вибрации.
На рис. 65 показано устройство электромагнитного привода
ПЭ-44, который предназначен для включения и отключения
одного полюса масляного выключателя напряжением 220 кв
типа У-220—10. Привод обеспечивает дистанционное
управление выключателем и автоматическое повторное включение.
Время цикла мгновенного повторного включения (от момента
подачи команды на отключение до замыкания контактов
выключателя при повторном включении) с приводом ПЭ-44 составляет
0,7—0,9 сек.
Каждый полюс (фаза) выключателя У-220 управляется
отдельным приводом ПЭ-44.
Все электромагнитные приводы снабжаются
вспомогательными блокировочными контактами (сокращенно блок-контакты),
механически связанными с валом привода. Блокировочные
контакты переключаются при каждом изменении положения
выключателя, управляемого приводом. Различают сигнально-блокиро-
вочные контакты, служащие для осуществления сигнализации и
различных блокировок, и быстродействующие (или ускоренные)
блокировочные контакты саморазрыва, служащие для
размыкания цепей дистанционного и автоматического включения и
отключения выключателя после выполнения операции.
Быстродействующие блокировочные контакты снабжены
ускоряющим механизмом, обеспечивающим быстрое их размыкание
в конце хода привода. Благодаря этому повышается способность
этих контактов отключать токи в цепях управления с
значительной индуктивностью. Блокировочные контакты включают в цепи
дистанционного и автоматического управления для того, чтобы
освободить контакты ключей и особенно контакты реле от
необходимости отключать токи в цепях, обладающих значительной
индуктивностью за счет обмоток электромагнитов. Тем самым
значительно облегчается и упрощается конструкция контактной
системы реле.
Пневматические приводы, работающие при помощи сжатого
воздуха, используются для управления воздушными
выключателями, которые широко применяются в настоящее время. Имеется
большое количество типов и конструкций пневматических
приводов для приведения в действие механизмов выключателей и
вспомогательных контактов.
На рис. 66 приведена принципиальная схема пневматического
привода воздушного выключателя типа ВВН-35.
Включение выключателя может быть произведено
дистанционно электромагнитом включения ЭВ или кнопкой ручного пнев-
79

матического управления, находящейся в распределительном
шкафу.
При дистанционном включении командный импульс подается
на электромагнит включения ЭВ через блокировочные контакты
привода, назначение которых такое же, как и у
электромагнитных приводов.
вода воздушного выключателя ВВН-35
Сердечник ЭВ втягивается и своим бойком открывает клапан
включения 11, из которого сжатый воздух по трубке 13
поступает в пневматический привод 14 и передвигает поршень привода
слева направо. Поршень посредством рычажного механизма 15
поднимает изоляционные штанги 20 и соединенные с ними
нижние контакты 2 до соприкосновения с верхними контактами 21.
80

Рычажный механизм 15, соединенный с вспомогательными
контактами 8, при подходе к положению «Включено»
переключает их. Тем самым разрывается цепь электромагнита включения
ЭВ и подается сигнал о выполнении операции «Включение».
Сердечник электромагнита ЭВ возвращается в исходное положение,
закрывая клапан 11 и прекращая этим подачу сжатого воздуха
в привод 14.
При ручном пневматическом включении ' сжатый воздух от
кнопки поступает по трубке 6 в клапан ручного включения 12 и
опускает поршень последнего. При этом поршень открывает
клапан включения 11 и далее процесс включения происходит так,
как было рассмотрено выше.
При ручном включении клапан включения закроется лишь
после того, как будет отпущена пусковая кнопка в
распределительном шкафу.
Отключение выключателя может быть произведено
дистанционно — электромагнитом отключения ЭО или кнопкой ручного
пневматического управления, находящейся в распределительном
шкафу.
При дистанционном отключении подается командный
импульс на электромагнит отключения ЭО через блокировочные
контакты. Сердечник электромагнита ЭО втягивается и своим
бойком открывает клапан отключения 10, через который сжатый
воздух, находящийся в трубке 5, выходит в атмосферу. Когда
давление в трубке 5 значительно понизится, откроется
вспомогательный клапан 19 и воздух из-под поршня дутьевого
клапана 3 будет выпущен в атмосферу. В результате этого клапан 3
откроется и подаст сжатый воздух из резервуара выключателя
в опорные изоляторы и гасительные камеры Л Под действием
сжатого воздуха верхний контакт 21 отходит на необходимое
расстояние от нижнего контакта 2.
Электрическая дуга, возникшая между верхним и нижним
контактами, гасится струей сжатого воздуха.
Из нижнего фланца средней фазы сжатый воздух по трубке
16 поступает в пневматический привод 14 и передвигает его
поршень оправа налево (при включенном положении поршень
привода был © крайнем правом положении), который
.посредством рычажного механизма 15, изоляционных штанг 20
опускает вниз нижние контакты 2. При этом между верхними и "нижним-и
контактами создается необходимый изоляционный
промежуток.
Для сокращения расхода воздуха при отключении в схему
управления введен клапан отсечки 18 с регулировочным винтом
4. Клапан 18 соединен трубопроводом 17 с резервуаром и имеет
три отвода, через которые при отключении осуществляется
закрытие вспомогательного клапана 19, а последний закрывает
дутьевой клапан 3.
81

Винтом 4 регулируется продолжительность открытия
дутьевого клапана, т. е. изменяется количество подаваемого воздуха.
При подходе нижних контактов к положению «отключено»
переключаются блокировочные контакты, разрывая цепь
электромагнита ЭО и подавая сигнал о выполнении операции
«отключение». После снятия командного импульса сердечник
электромагнита ЭО возвращается в исходное положение, клапан
отключения 10 закрывается и трубка 5 заполняется сжатым
воздухом.
При ручном пневматическом отключении от кнопки сжатый
воздух поступает по трубке 7 в клапан ручного отключения 9 и
опускает поршень последнего. При этом поршень открывает
клапан отключения 10 и процесс отключения происходит так, как
это было рассмотрено выше.
§ 14. Схемы управления выключателями
Дистанционное управление выключателями
осуществляется шутем подачи от руки с помощью ключа ил<и кнопки
управления командных сигналов со щита управления «а приводы
выключателей.
Принципиальная схема управления выключателем с
электромагнитным приводом приведена на рис. 67.
Дистанционное отключение производится
переводом ключа управления КУ в положение «отключить», при этом
контакты КУ 2—3 замыкаются (рис. 67) и образуют цепь на
отключение от шинки управления плюс ШУ через контакты КУ
2—3, блокировочный контакт в цепи отключения БКО, замкнутый
при включенном выключателе, электромагнит отключения ЭО на
шинку минус ШУ.
При этом сердечник ЭО втягивается и бойком Б расцепляет
защелку 3, в результате чего выключатель отключается.
При отключении выключателя блокировочные контакты БКО
размыкаются, а БКВ замыкается, подготавливая цепь
включения. Благодаря этому цепь ЭО автоматически размыкается, чем
предотвращается длительное протекание тока по катушке
отключения и подгорание контактов ключа при их размыкании.
Автоматическое отключение от защиты
происходит аналогично рассмотренному, но при замыкании контактов
реле защиты РЗ.
Размыкание контакта БКО после отключения выключателя
предотвращает повреждение контактов реле РЗ, не рассчитанных
на разрыв тока в цепи ЭО.
Дистанционное включение осуществляется
переводом ключа КУ в положение «включить», при котором
замыкаются контакты ключа /—4. При этом замыкается цепь: от шинки
82

плюс ШУ через контакты КУ 1—4, замкнутый блокировочный
контакт Б/С2, блокировочный контакт 1в цепи включения БКВ,
замкнутый при отключенном выключателе, обмотку
промежуточного контактора КП на шинку ШУ. При подаче напряжения на
контактор КП, последний срабатывает и замыкает цепь от шинок
включения ШВ на электромагнит включения ЭВ. Выключатель
включается и при его включении размыкается контакт БКВ и
замыкается контакт БКО.
Рис. 67. Принципиальная схема управления
выключателем с электромагнитным приводом
Таким образом, при включении выключателя также
происходит автоматическое размыкание цепи включения контактом БКВ.
Автоматическое включение от автоматики
(АПВ, АВР) выполняется при замыкании контактов реле
автоматики РА, которые включены параллельно контактам КУ 1—4.
Блокировка от многократного включения (так
называемая блокировка «от прыгания») осуществляется
блокировочными контактами БК\ и Б/С2.
Блокировка «от прыгания» предотвращает многократное
включение выключателя на короткое замыкание в том случае,
если ключ КУ будет длительно задержан или из-за
неисправности останется в положении «включить». При этом выключатель
будет многократно включаться на короткое за(мыкание и
отключаться релейной защитой (прыгать), что может привести к его
повреждению.
83

При первом же срабатывании реле защиты РЗ (рис. 67)
сердечник ЭО втянется, отключит выключатель и переключит
блокировочные контакты, т. е. разомкнет Б/С2 и замкнет БК\.
Если в этом случае контакты КУ 1—4 продолжают
оставаться замкнутыми, то повторного включения не произойдет, так как
цепь включения оказывается разомкнутой на контакте БК2, а
плюс от КУ через замкнувшийся контакт БК\ попадает на ЭО и
удерживает сердечник во втянутом положении до размыкания
контактов КУ 1—4.
Реле РКО, включенное последовательно с обмоткой
электромагнита ЭО, и реле РКВ, включенное последовательно с
обмоткой контактора КП, предназначены для контроля исправности
соответственно цепей отключения и включения.
При включенном выключателе, когда замкнут контакт БКО,
обтекается током и подтянуто реле РКО, а при отключенном
выключателе, когда замкнут контакт БКВ, обтекается током и
подтянуто реле РКВ. Отпадание реле РКО при включенном
выключателе или реле РКВ при отключенном выключателе
свидетельствует о неисправности соответствующей цепи. От контактов
реле РКО и РКВ в этом случае срабатывает сигнализация
неисправности.
На рис. 68 приведена развернутая схема управления
выключателем с электромагнитным приводам и ключом управления
типа КСВФ (рис. 69). Схема соответствует отключенному
положению выключателя, при-котором ключ находится в положении
«отключено» и замкнуты цепи 1, 6 и 7.
Реле РКВ находится под током по цепи: через контакты БК2
я БКВ и обмотку контактора КП. Лампа Л, встроенная в
рукоятку ключа управления и освещающая призму рукоятки, горит,
так как на нее подано напряжение по цепочке: цепь 6, контакт
РКВ, замкнутый при отключенном выключателе,
сопротивление Я, цепь 1.
При соответствии положения ключа и выключателя на лампу
Л подается напряжение от шинки ШС и она горит немигающим
светом, при возникновении несоответствия на лампу подается
напряжение от специальной шинки мигающего света ШМС, в
результате чего лампа горит мигающим светом, привлекая
внимание дежурного персонала.
Прерывистое напряжение на шинки ШМС подается постоянно
от специальных прерывателей. Так как сигнализация
осуществляется одной лампой, то состояние выключателя в нормальных
условиях определяется положением его светящейся рукоятки:
вдоль цепи мнемонической схемы — выключатель включен,
поперек цепи — отключен.
Дистанционное включение выключателя
производится ключом КУ в три приема. Поворотом ключа вправо на 90°
в положение «предварительно включено» (В^ размыкаются
84

Шинка сигнала обрыва цена
'Шинка звукового сигнала (ШЗС)
кп *° к л
Рис. 68. Развернутая схема управления выключателем с элеь
чом типа КСВФ
Шинки на панелях
[/правления и сигнализации
Предохранители
Цепь дистанционного включения
Цепь автоматического включения
от АЛВ или А8Р
Реле контроля цепи включения
Цепь дистанционного отключения
Цепь автоматического отключения
от защиты
}еле контроля цепи
отключения
Сигнализация полозюения
вь/клю чателн
Цепь звуковой сагналиуации
аварийного откл/очения
Цепь сигнализации од~рь/ва цепи
включения или отключения
Цепь включающего
злектроми гни та
стромагнитным приводом и клю-

цепи /, 6 и 7, а цепи 2, 3, 4 и 5 замыкаются. На лампу Л через
цепь 4 подается напряжение от ШМС и она начинает мигать,
указывая на несоответствие положения ключа и выключателя.
После этого ключ поворотом еще на 45° переводится в
положение «включить» (В2), в котором замыкается цепь 10
дистанционного включения. Выключатель включается, его блокировочные
контакты переключаются, БКВ — размыкается, а БКО — замьь
Операция или
состояние
Отключено
Предварительно
включено
Включить
включено
Предварительно
отключено
Отключить
Полоше\
ни еру ,
коятщ
м
От к л*
ш
ш
е*
Положение контактов
°<? I" я \М>*1 Щ гзц Щ
а)
Полотенце ключа
и его условное
обозначение
\0тключено (0)
нреооарительно
ШлюченоШ
Включить (В2)
Включено (В)
нреооарительно
отключено Ш
{Отключить (0г)
№ цепей а контактов ключа
1
1-3
X
-
-
-
X
X
г
н
-
X
X
X
-
-
3
5-1
-
X
-
X
-
-
4
9-10
-
X
-
X
-
-
5
94
—
-
X
-
-
-
6
НН1
X
-
-
-
X
X
7
т
X
-
-
-
X
-
8
1316
-
X
X
X
-
-
9
№
-
-
-
-
-
X
10
т
-
-
X
-
-
-
//
т
-
-
-
-
-
X
12
Щ
-!
—!
X
X
X
-]
0/0, О В В, Вг
5)
Рис. 69. Ключ управления типа КСВФ:
а — схема одного из вариантов контактного набора (вид со стороны рукоятки);
б — диаграмма положения ключа: х — контакты замкнуты, контакты
разомкнуты; в — условное изображение ключа (горизонтальные линии — цепи,
проходящие через ключ, вертикальные линии — положение ключа, черные
точки под линиями цепей означают замкнутое состояние цепи при данном
положении ключа)
86

кается, вследствие чего реле РКВ отпадает, а РКО срабатывает.
На лампу Л вновь подается напряжение от шинки ШС (через
цепь 8) и призма ключа вновь светится немигающим светом.
По прекращении мигания лампы ключ переводится в
положение «включено» (В).
Дистанционное отключение производится в
обратном порядке, также в три приема: переводом ключа влево в
положение «предварительно отключено» (0\), «отключить» (Ог) и
«отключено» (О).
Автоматическое отключение от релейной защиты
создает несоответствие между положением ключа и положением
выключателя, лампа горит мигающим светом (по цепи 4 через
контакт РКВ), появляется звуковой аварийный сигнал, цепь
которого замыкается на шинку звуковой сигнализации ШЗС через
цепь ключа 3 и 12 и контакт реле РКВ.
Аварийный сигнал снимается поворотом ключа в положение
«отключено» (О). При обрыве цени включения при отключенном
выключателе или цепи отключения при включенном выключателе
появляется звуковой предупредительный сигнал, цепь которого
замыкается через последовательно соединенные контакты реле
РКО и РКВ.
Приведенная на рис. 68 схема управления выключателем
называется трехпроводной, так как для ее осуществления
требуется проложить три провода между щитом управления и приводом
(цепь КУ Ю — контакт БКи цепь КУ 11 — контакт БК\ и цепь
ШУ — обмотки КП и ЭО).
На рис. 70 приведена одна из схем дистанционного
управления воздушным выключателем типа ВВН-110 с использованием
ключа типа КВФ. Основное отличие схем управления
воздушными выключателями состоит в том, что каждый полюс
выключателя имеет самостоятельный пневматический привод. Поэтому
схема управления содержит утроенное количество включающих
и отключающих электромагнитов, а также блокировочных
контактов. Так как операции включения и отключения воздушных
выключателей допускаются при определенной величине давления
сжатого воздуха, то схема включает в себя контактный
манометр КМ и промежуточное реле РКЦ.
Схема на рис. 70 соответствует отключенному положению
выключателя, ^при этом горит зеленая лампа 3, которая
сигнализирует отключенное положение выключателя и одновременно
контролирует исправность цепи включения.
Дистанционное включение производится ключом
управления КУ в три приема, аналогично рассмотренному выше
случаю для схемы рис. 68.
Отличие состоит в том, что для включения выключателя
необходимо в пневматическую систему подать определенное
количество воздуха, что обеспечивается заданной длительностью
87

Шинки сигнализации (ШС)
Предохранители и
У)еле блокировки от много •
^кратного включения
Шинки на панелях
управления и сигна
лизации
Цепь дистанционного
включения
Подхват включающего
импильса
це/?б автоматического
чения от АПВилиАвР
ТкЩ
Цепь зеленой лампы
Реле контроля давления
Цепь нраснои. лампы
Цепь автоматического
Отключения от защиты
Цепь Оистанционного
Отключения
Цепь контактного
манометра
Цепь звуковой с иг нал и
зации аварийного
отключения
Цепь сигнализации
„непереклюЪение (раз"
Цепь сигнализации „
давление ниже допусти
мого*
Рис. 70. Развернутая схема управления воздушным выключателем
управления1 типа КВФ
типа ВВН-110 с ключом

командного импульса на включение. Если продолжительность
импульса окажется недостаточной, то выключатель может не
включиться. Для исключения этого в схеме предусмотрен
подхват командного импульса блокировочными контактами БКВ
полюсов А, В, С, которые замыкаются при срабатывании
включающих электромагнитов и дублируют контакты КУ. Размыкаются
блокировочные контакты БКВ после завершения операции
включения, когда размыкаются блокировочные контакты БВА, БВВ,
БВС и включающие электромагниты возвращаются в исходное
положение.
Для того чтобы операция включения не могла прерваться
контактом реле РКД, -последавательно -с ним включена
удерживающая обмотка этого реле. В процессе включения
удерживающая обмотка обтекается током включающих электромагнитов и
удерживает реле РКД в подтянутом положении, даже если в
результате снижения давления воздуха контактный манометр КМ
разомкнет контакт и снимет напряжение с рабочей обмотки реле
РКД.
При включенном выключателе горит красная лампа К,
которая сигнализирует включенное положение выключателя и
одновременно контролирует исправность цепи отключения.
Дистанционное отключение также производится
ключом КУ в три приема,. Отличие состоит в подхвате
командного импульса с помощью специального реле РБМ.
Как видно из схемы на рис. 70, в цепь отключения включена
последовательная обмотка реле РБМ, через которую при подаче
импульса на отключение проходит ток отключающих
электромагнитов. Реле РБМ, сработав, своими контактами дублирует
контакты КУ. Возврат реле РБМ в исходное положение происходит
после завершения операции отключения, когда разомкнутся
блокировочные контакты БОА, БОВ, БОС и прервут цепь тока в его
обмотке. ,
Цепь отключения, так же как цепь включения, проходит через
контакт и удерживающую обмотку реле РКД.
Автоматическое отключение от защиты
'создает несоответствие между положением ключа КУ и
выключателя. При этом лампа К гаснет, а лампа 3 (начинает светиться
мигающим светом и появляется звуковой сигнал через
блокировочные контакты НА, НВ, НС, замыкающиеся при отключении
выключателя.
Автоматическое включение от автоматики
(АПВ или АВР) также создает несоответствие между
положением КУ и выключателя. При этом лампа 3 гаснет, а лампа К
начинает светиться мигающим светом.
Блокировка от многократного включения
производится с помощью реле РБМ. Так, при подаче командного
импульса на включение, если защита сработает, когда еще зам-
89

кнута цепь 1КУ (КУ в положение «включить» В2), и подаст
импульс на отключение, то от тока в последовательной обмотке
сработает реле РБМ и размыкающим контактом прервет цепь
включения, а замыкающим контактом подаст плюс на
параллельную обмотку и будет удерживаться в таком положении до
размыкания цепи 1 КУ..
Понижение давления воздуха контролируется контактным
манометром КМ, который настраивается так, чтобы при
снижении давления до минимальной допустимой величины его
контакты размыкались. При этом реле РКЦ, отпадая, одним контактом
разрывает цепи включения и отключения, а другим включает
сигнальное табло.
Неправильная работа отдельных полюсов выключателя
сигнализируется при помощи блокировочных контактов ПВА, ПВВ,
ПВС и ПОА, ПОВ, ПОС. При нормальной работе всех полюсов
выключателя, при отключенном выключателе замкнуты все
контакты ПО и разомкнуты ПВ, а при включенном выключателе
наоборот. В этих случаях цепь ра табло не создается. Если же
не включится или не отключится один из полюсов выключателя,
то замыкается цепь на сигнальное табло.
§ 15. Схемы аварийной сигнализации
Аварийная сигнализация служит для оповещения
персонала при аварийном отключении выключателя. Такая
'сигнализация обычно осуществляется одновремеино в виде звукового
сигнала (звонок, сирена), являющегося общим для всей труппы
аппаратов, и в виде светового сигнала, указывающего дежурному
персоналу, какой именно аппарат отключился.
На рис. 71 приведена схема аварийной сигнализации с реле
РИС с центральным съемом сигнала и по.вторностью действия.
На схеме показаны контакты аварийной сигнализации
ключей управления КУ1 и КУ2 двух выключателей в положении
«отключено».
При включенном положении выключателей контакты ключей
КУ1 и КУ2 5—7 и 21—23 будут замкнуты (см. рис. 69,б и в), а
контакты реле контроля включения РКВ1 и РКВ2 разомкнуты.
В случае аварийного отключения первого выключателя
(например, от защиты) на обмотке реле РКВ1 (обмотка на схеме не
показана) появится напряжение и реле замкнет свои контакты.
Поскольку контакты ключа КУ1 5—7 и 21—23 остались
замкнутыми (момент несоответствия), то образуется цепь на обмотку
трансформатора Т, реле РИС (реле импульсной сигнализации).
Импульс тока наведет во вторичной обмотке э.д. с, под
действием которой сработает поляризованное реле ПР. Реле ПР замкнет
свой контакт в цепи реле РП, одним контактом реле РП будет
90

подано напряжение на сирену С, другим осуществится
самоудерживание реле через кнопку КЦС, а третьим контактом подается
на вторичную обмотку поляризованного реле ПР импульс
обратной полярности, обеспечивающий возврат контакта реле в
нормальное положение и готовность схемы к приему последующего
сигнала.
ШЗА
%
КУ1 КУ1 РКВ1 1СД
-о о—о о-
5 7 23 21
№ КУ2 РКВ2 2СД
5 7 23 21
КОС
РИС
%
Рис. 71. Схема аварийной сигнализации с реле
РИС с центральным съемом сигнала
После появления звукового сигнала дежурный, нажимая
кнопку центрального съема сигнала КЦС, размыкает цепь
обмотки реле РП и прекращает звуковой сигнал. Находясь в
положении несоответствия, лампа ключа КУ продолжает подавать
световые мигающие сигналы, указывая дежурному, какой именно
выключатель отключился. Поворотом ключа в положение
«отключено» мигающий сигнал прекращается и схема приводится
в первоначальную готовность. Повторность действия в этой схеме
достигается включением в цепь аварийной сигнализации каждого
выключателя сопротивлений 1СД и 2СД. При аварийном
отключении второго выключателя и не квитированном ключе первого
выключателя сопротивление 2СД по цепи КУ2 подключается
параллельно к сопротивлению 1СД, чем уменьшается общее
сопротивление в цепи первичной обмотки Т реле (рис. 71), а
следовательно, в ней увеличивается ток и реле ПР срабатывает
вторично.
Кнопка КОС служит для опробования сигнала вручную.
91

Контрольные вопросы
1. Какие источники постоянного и переменного оперативного тока
применяются в цепях управления выключателями?
2. Расскажите о назначении и устройстве блоков питания.
3. Как устроен и работает электромагнитный привод?
4. Как работает схема дистанционного управления выключателем с
электромагнитным приводом?
5. Как работает схема аварийной сигнализации?

ГЛАВА IV
РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ,
ТРАНСФОРМАТОРОВ, ГЕНЕРАТОРОВ,
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
§ 16. Измерительные трансформаторы
Включение измерительных приборов и реле в
установках переменного тока производят через измерительные
трансформаторы напряжения (для измерения (напряжения) -и трансфор-
м агоры тока (для
измерения тока). .^.
Назначением измери- ' ;|
тельных трансформаторов
является, во-первых,
изоляция цепей
измерительных приборов и реле от
первичной силовой цепи,
имеющей обычно опасное
для жизни напряжение, и,
во-вторых, получение
стандартных вторичных
напряжения 100 в или
тока 5 а (1 а) вне
зависимости от величин первичных номинальных напряжения и тока.
Трансформаторы напряжения. Трансформатор
напряжения по принципу действия и конструкции аналогичен
силовому трансформатору (рис. 72) и состоит из стального
сердечника, имеющего первичную Ш\ и вторичную хю2 обмотки.
Первичная обмотка трансформатора подключается
непосредственно к первичной цепи, а в цепь вторичной обмотки
включаются- реле и приборы.
Вторичное напряжение Ц2 во столько раз меньше первичного
напряжения 11и во сколько раз число витков вторичной обмотки
хю2 меньше числа витков первичной обмотки Ш\у т. е.
С/2 Щ
Рис. 72. Схема включения
трансформатора напряжения:
Н — реле напряжения; г — добавочное
сопротивление; П — предохранители
93

где пн — коэффициент трансформации трансформатора
напряжения.
Номинальное вторичное напряжение И2 трансформаторов
напряжения обычно равно 100 в. Коэффициенты трансформации
указываются дробью, в числителе которой — номинальное
первичное напряжение, а в знаменателе — номинальное вторичное
напряжение: например, 6000/100 — значит, что трансформатор
напряжения имеет коэффициент трансформации 60.
Трансформаторы напряжения имеют следующие погрешности:
а) погрешность в напряжении (или в коэффициенте
трансформации), под которой понимается отклонение фактического
коэффициента трансформации от номинального. Величина
погрешности трансформатора в напряжении выражается в
процентах и определяется по формуле
Ш% = ^*н°м-^ юо%; (28)
б) погрешность по углу, под которой понимается угол сдвига
вторичного напряжения относительно первичного; погрешность
по углу выражается в минутах.
В релейной защите используются трансформаторы
напряжения класса 1 и 3, имеющие допустимые погрешности в
напряжении соответстенно 1 или 3%.
Трансформаторы напряжения класса 1 имеют допустимую
угловую погрешность ±40', для трансформаторов класса 3
угловая погрешность не нормируется.
На трансформаторы класса 1 включаются все типы реле,
имеющие цепи напряжения и щитовые приборы, а на
трансформаторы напряжения класса 3 — реле минимального напряжения,
контроль изоляции и другая сигнализация.
Один и тот же трансформатор напряжения в зависимости от
нагрузки на его вторичную обмотку может работать с различным
классом точности.
Поэтому в каталогах и паспортах на трансформаторы
напряжения указываются два значения мощности: номинальная
мощность в -вольт-амперах, с которой трансформатор
-напряжения может работать в гарантированном классе точности, и
предельная мощность, с которой трансформатор напряжения может
работать длительно при допустимом нагреве обмоток.
Предельная мощность в несколько раз превышает номинальную;
например, трансформатор напряжения НОМ-6 с коэффициентом
трансформации 6000/100 имеет для класса точности 1:
номинальную мощность 50 вау а предельную — 300 ва.
Схемы соединений трансформаторов
напряжения. Трансформаторы напряжения бывают трехфазными
и однофазными. Однофазные трансформаторы в зависимости от
назначения соединяются между собой в различные схемы.
94

На рис. 73 приведены наиболее распространенные схемы
соединения однофазных трансформаторов напряжения.
На рис. 73, а показана схема включения одного
трансформатора напряжения, которая применяется в том случае, если для
измерений или защиты необходимо одно междуфазное
напряжение.
На рис. 73, б дана широко распространенная схема
соединения двух трансформаторов напряжения в открытый
треугольник. Эта схема применяется, когда для защиты или
измерений нужны три междуфазных напряжения.
а Ь с о О, О?
в) г)
Рис. 73. Схемы соединения обмоток
однофазных трансформаторов напряжения
На рис. 73, в дана также широко распространенная схема
соединения трех трансформаторов напряжения в звезду. Схема
соединений трансформаторов в звезду применяется, когда для
защиты или измерений нужны фазные или междуфазные и
фазные напряжения.
Схема, изображенная на рис. 73, г, .предусматривает
соединение трех трансформаторов напряжения в разомкнутый
треугольник или на сумму фазных напряжений. Такое соединение
применяется для включения реле напряжения и реле направления
мощности защиты от однофазных коротких замыканий в сетях
с заземленной нулевой точкой силовых трансформаторов и для
сигнализации при однофа!Зных замыканиях на землю в сетях
с изолированной нулевой точкой.
В нормальном режиме, а также при трех и двухфазных
коротких замыканиях сумма фазных напряжений трех фаз равна
нулю и поэтому напряжение между точками 0{ и 02 также равно
нулю (практически величине небаланса 0,5—2 в).
При однофазных коротких замыканиях в сетях с
заземленными нулевыми точками силовых трансформаторов (сети 110—
95

с-
в-
А-
•II-
в
А %
8
Д—Н—И
я
8
н
а
о,
ь
а)
с о
Ог
220 кв и выше) между точками Ох и 02 возникает напряжение,
пропорциональное первичному фазному напряжению.
При однофазных замыканиях в сети с изолированными
нулевыми точками силовых трансформаторов или генераторов (сети
35 кв и ниже) между точками Ох и 02 возникает напряжение,
пропорциональное тройному
фазному напряжению.
Коэффициент
трансформации трансформаторов
напряжения, соединенных по
схеме рис. 73, г, для сетей с
изолированными нулевыми
точками выполняется в три
раза большим, чтобы при
замыканиях на землю
вторичное напряжение (между
точками Ох и 02) не превышало
бы 100 е.
На рис. 74 приведена
схема соединений обмоток
трехфазного пятистержневого
трансформатора
напряжения.
Для получения
напряжений при однофазных
замыканиях на землю
используются специальные обмотки с
выводами О1 и 02; эти
обмотки в схеме на рис. 74, а
расположены на
дополнительных стержнях
трансформатора, а в схеме на
рис. 74, б — на основных
стержнях. В нормальном
режиме, а также при трех и
двухфазных коротких
замыканиях, пока сумма фазных
напряжений равна нулю,
магнитный поток в крайних
дополнительных полюсах
отсутствует, поэтому
напряжения на обмотках Ох — 02
нет.
При однофазных
коротких замыканиях, когда
сумма фазных напряжений не
равна нулю, магнитный по-
4>
С'
В Я
Н\ В
н
I о й
н я
0,0
я
Ъ Ц 14
н н
П-Ч11
0 А Ь Ъ
б)
С 0г
Рис. 74. Схемы соединений обмоток
трехфазного пятистержневого
трансформатора напряжения:
а — обмотка 0\ — 02 расположена на
дополнительных стержнях; б — обмотка О, - Л
расположена на основных стержнях
•О,
96

ток наводится в крайних стержнях, и на обмотках 0\ — 02
появляется напряжение.
Первичные обмотки трансформаторов напряжений до 15 кв
подключаются к сети через высоковольтные предохранители
(рис. 73—74), а при необходимости — одновременно и через
ограничивающие сопротивления (см. рис. 72).
Предохранители обеспечивают быстрое отключение от сети
поврежденного трансформатора напряжения, а сопротивления
ограничивают величину тока короткого замыкания, если
отключающая способность предохранителей недостаточна.
/"\
Сигнал
Отключение
Сигнал
^/(защите
Лг Сигнал
+ХПДГ /(защите
^\ Сигнал
+ГП иШк защите
А ВС
Рис. 75. Схемы блокировок и сигнализации при перегорании
предохранителей в цепях трансформаторов напряжения
Для защиты обмоток трансформаторов напряжения от токов
короткого замыкания при повреждениях во вторичных цепях
цепи напряжения защиты и приборов подключаются к
трансформаторам через предохранители или автоматы.
Перегорание предохранителей приводит к снятию
напряжения с защиты и ведет к ее неправильному действию, поэтому
защиты, имеющие цепи напряжения, снабжаются блокировкой от
перегорания предохранителей.
Блокировка выводит защиту из действия или сигнализирует
об исчезновении напряжения.
Наиболее часто применяемые схемы блокировок и
сигнализации приведены на рис. 75.
Схема, изображенная на рис. 75, а, предусматривает питание
от двух трансформаторов напряжения, цепь на отключение через
кантакты промежуточных реле П может быть создана только
4-518
п

при коротком замыкании, когда сработают оба реле
минимального напряжения Н. В случае перегорания предохранителей на
одном из трансформаторов напряжения сработает только одно
реле, которое дает сигнал. Одновременное перегорание или
повреждение предохранителей у двух разных трансформаторов
напряжения маловероятно.
Схема, изображенн.ая на рис. 75,6, выполнена при
помощи вспомогательного промежуточного
трансформатора напряжения ПТН с
коэффициентом трансформации, равным 1,
со вторичной обмоткой, соединенной в
разомкнутый треугольник, т. е. на сумму
фазных напряжений.
Нормально сумма фазных напряжений
равна нулю, а при перегорании одного
или двух предохранителей равенство
нулю суммы фазных напряжений
нарушается, на вторичной обмотке появляется
напряжение и реле срабатывает, блокируя
защиту и подавая сигнал.
Схемы на рис. 75, в и г имеют реле
напряжения, включенные между нулевой
точкой, трансформатора напряжения и
искусственной нулевой точкой, созданной
в схеме |ри<с. 75, в тремя
сопротивлениями /?, а в схеме <р,И(С. 75, г—тремя
емкостями С.
Нормально на реле напряжение
отсутствует и только при перегорании одного
или двух предохранителей на реле
появляется напряжение и реле срабатывает.
Рассмотренные схемы блокировки
действуют только при перегорании одного
или двух предохранителей и не действуют
при одновременном перегорании всех трех
предохранителей, что является редким
случаем.
На схемах, изображенных на
рис. 75, д и е, показана световая сигнализация исчезновения
напряжения, выполненная при помощи трех сигнальных ламп,
включенных на все три линейных или фазных напряжения.
Трансформаторы тока. Трансформатор тока, через
который включаются токовые цепи реле и приборов, состоит из
сердечника С (рис. 76), набранного из тонких листов
трансформаторной стали. На сердечнике имеется две обмотки:
первичная хюи имеющая малое число витков, и вторичная Ш2, имеющая
большое число витков.
А Л2
Рис. 76. Устройство и
схема включения
трансформатора
тока:
а —с одним сердечником
и вторичной обмоткой;
б — с двумя
сердечниками и вторичными
обмотками
98

Первичная обмотка, рассчитанная на прохождение
максимально возможного тока сети, включается последовательно
в цепь того элемента, в котором производится измерение или
осуществляется защита.
В цепь вторичной обмотки включаются реле Т и приборы А,
как показано на рис. 76.
Часто трансформаторы тока изготавливаются с двумя и более
сердечниками при одной общей первичной обмотке. При этом
трансформаторы тока, выполненные на разных сердечниках,
могут иметь различные классы точности и предназначаться для
включения различных типов защит или приборов.
Отношение чисел витков обмоток трансформатора тока
называется коэффициентом трансформации пт:
П7=щ_=_Ь_ т (29)
щ /2
Коэффициенты трансформаций трансформаторов тока
обозначаются дробью, числителем которой является номинальный
первичный ток, а знаменателем — вторичный; например 400/5 или
1000/5.
Для правильного соединения трансформаторов тока между
собой и правильного подключения к ним реле и приборов
выводы обмоток трансформаторов тока маркируются заводами
следующим образом: начало первичной обмотки — Л\ (линия),
конец— Л2, начало вторичной обмотки — их (измерение),
конец — и2.
Коэффициент трансформации трансформаторов тока не
является строго постоянной величиной и может из-за погрешностей
отличаться от номинального значения.
Трансформаторы тока обладают погрешностью в токе или
погрешностью в коэффициенте трансформации, которая
выражается в процентах от значения первичного тока и определяется по
формуле
/% = !1~~/2Пт 100%, (30)
и погрешностью по углу, под которой понимается угол сдвига
вторичного тока относительно первичного.
Величина погрешности зависит главным образом от кратности
первичного тока по отношению к номинальному току первичной
обмотки и от величины нагрузки, подключенной ко вторичной
обмотке; с увеличением указанных величин погрешности
увеличиваются. Величина погрешности характеризуется классом
точности трансформатора тока.
Трансформаторы тока классов 0,5; 1 и 3 имеют следующие
допустимые погрешности: по току — соответственно 0,5; 1 и 3%, по
4*
99

углу — 40' и 80' для первых двух классов трансформаторов тока;
для класса 3 погрешность по углу не нормируется.
Реле защиты и щитовые приборы включаются в цепи
трансформаторов тока класса 1, токовые реле и амперметры — в цепи
трансформаторов тока класса 3, дифференциальные защиты
выполняются с помощью специальных трансформаторов тока
класса Д, приборы учета электроэнергии (счетчики) включаются
в цепи трансформаторов тока класса 0,5.
л1
/*3
^гГ^==
Л, ТА
Л2
X
4"
Иг И,
У^С
Иг И,
1а
Л, Тс ,
7Г То
1с
у-у-и
6) Ыа*Тс
Л, ТА
Л?Ущ *И1 I
'РШШ&
/сИг
Ъ
В)
Рис. 77. Схемы соединения вторичных обмоток
трансформаторов тока:
а — в звезду; б — в неполную звезду; в — в треугольник;
г — на разность токов двух фаз; д — на сумму токов трех
фаз; Iд, /д, 1^, 7$ — соответственно токи в фазах А, В,
С и нулевом проводе;
соответственно токовые реле фаз
провода
1р-ток в реле|_7д, Т^Т с,
А, В, С и нулевого
Для трансформаторов тока, используемых для релейной
защиты, допускается погрешность не более 10% по току и не
более 7° по углу при наибольшей кратности тока короткого замы-»
кания к номинальному току первичной обмотки.
Для некоторых типов защит допускается работа
трансформаторов тока с большей погрешностью (например, встроенные
защиты типа РТВ, РТМ), если погрешность не повлечет за собой
отказа или ложного действия защиты.
Для включения токовых цепей защит и измерительных
приборов вторичные обмотки трансформаторов тока соединяются
в различные схемы. Наиболее распространенные из них
приведены на рис. 77.
100

На рис. 77, а дана схема соединения обмоток в звезду,
реагирующая на все виды однофазных и междуфазных коротких
замыканий.
Схема соединений в неполную звезду (рис. 77,6) реагирует
только на все виды междуфазных коротких замыканий.
Схема соединения в треугольник (рис. 77, в) реагирует также
на все виды междуфазных коротких замыканий. При помощи
этой схемы получаются разности фазных токов, что
используется в различных схемах защит.
На схеме, изображенной на рис. 77, г?, обмотки соединены на
разность токов двух фаз, схема реагирует на все виды
междуфазных коротких замыканий.
Схема соединения обмоток на сумму токов всех трех фаз
(рис. 77,5) реагирует только на однофазные короткие
замыкания.
Известно, что сумма токов нагрузки, а также трех- и
двухфазного коротких замыканий равна нулю, поэтому в этих режимах
в реле ток практически отсутствует (имеется только небольшой
ток небаланса, указывающий на исправность цепи). При
однофазном коротком замыкании ток короткого замыкания
протекает по трансформатору тока только поврежденной фазы, поэтому
сумма токов не равна нулю и в реле потечет ток короткого
замыкания.
Схема, изображенная на рис. 77,(9, применяется для защиты
от однофазных коротких замыканий в сетях с заземленными
нулевыми точками силовых трансформаторов, имеющими большой
ток замыкания на землю.
Вместо схемы, изображенной на рис. 77, д, часто применяется
включение реле Го «в нулевой етровод звезды трансформаторов
по схеме на рис. 77, а; при этом получаются такие же
результаты, как и в схеме на рис. 77, д.
§ 17. Защита воздушных и кабельных сетей
напряжением выше 1000 в
Виды поврежден'ИИ сетей 'Напряжением
выше 1000 в. Линии электропередачи, имея большую
протяженность, подвержены повреждениям в большей степени, чем
другое электрическое оборудование. Особенно это относится к
воздушным линиям электропередачи, которые повреждаются от
грозовых .перекрытий, гололеда, сильного ветра, загрязнения
изоляторов, задевания высокими (предметами и т. п.
Кабельные линии, проложенные в земле, могут повреждаться
из-за ухудшения условий охлаждения, коррозии, осадки почвы,
при земляных работах и т. п.
Замыкание одной фазы на землю в сетях с изолированными
101

нулевыми точками трансформаторов и генераторов не вызывает
нарушения нормальной работы потребителей электроэнергии,
так как при этом не меняются величины линейных напряжений
и не увеличиваются токи по линиям. Поэтому в этих сетях
защита от замыканий на землю с действием на отключение, как
правило, не применяется, но для ускорения отыскания
поврежденной линии устанавливается защита с действием на сигнал.
Междуфазные короткие замыкания и однофазные короткие
замыкания в сетях с заземленной нулевой точкой
трансформаторов приводят к нарушению нормальной работы потребителей
III /<" II I /лГ
а)
*)
Рис. 78. Протекание тока короткого замыкания при
трехфазном (а), двухфазном (б) и однофазном (в) коротких замы-
каниях
электроэнергии, так как при коротких замыканиях напряжение
на шинах, .питающих нагрузку, -резко «снижается, а ток,
проходящий по линии, на которой произошло короткое замыкание, резко»
возрастает.
Величина тока нагрузки, проходящего по линии при
отсутствии короткого замыкания, определяется суммарным
сопротивлением генератора, линии и нагрузки. Но по линии может
протекать ток, превышающий нормальный ток нагрузки; такой ток
называют сверхтоком.
При возникновении короткого замыкания на линии
сопротивление нагрузки шунтируется и величина тока короткого
замыкания, проходящего в этом случае по линии, определяется
только суммарным сопротивлением генератора и линии. Так как
сопротивление нагрузки, как правило, значительно больше
сопротивления генератора и линии, то и величина тока короткого
замыкания значительно превышает ток нагрузки.
В трехфазной сети с изолированной нулевой точкой могут
происходить короткие замыкания между тремя (трехфазные) и
102

между двумя (двухфазные) фазами непосредственно или через
землю (или заземленные части).
В сетях с заземленной нулевой точкой, кроме трех- и
двухфазных коротких замыканий, может быть и однофазное короткое
замыкание на землю.
Распределение и пути токов короткого замыкания в
рассмотренных случаях показаны на рис. 78. Из рис. 78 «следует, что ток
короткого замыкания проходит только по поврежденным фазам,
т. е. при трехфазном коротком замыкании — по трем фазам /^ч>
при двухфазном — по двум 1\ 3 и при однофазном — по одной
фазе /1 з-
Для быстрого отключения повреждений на линиях
электропередачи, обусловленных короткими замыканиями, они должны
быть оборудованы релейной защитой, реаги- _
рующей на все виды коротких замыканий в
данной сети и действующей на отключение. [^]
Защиты линий электропередачи отличаются
большим разнообразием, обусловленным
напряжением сети, схемой работы линии (линия тт<Г
с односторонним питанием или транзитная с ^
двухсторонним питанием, слабо или сильно на- л
груженная, параллельная или одиночная Рис. 79. Прин-
и т п \ цип действия
'п „ максимальной
Для защиты линии электропередачи с од- токовой защиты
носторонним питанием широко используются
такие защиты, как максимальная токовая
защита с выдержкой времени, токовая отсечка, токовая поперечная
дифференциальная защита параллельных линий и другие типы
защит.
Для защиты линий с двухсторонним питанием, кроме
указанных выше, применяются и более сложные: максимальная
направленная защита, дистанционная защита, высокочастотная защита
и др.
Максимальная токовая защита. Максимальная
токовая защита является наиболее простой защитой *линии и
поэтому широко распространена. Применение максимальной
токовой защиты обусловлено значительным увеличением тока по
защищаемой линии при коротких замыканиях по сравнению с
током нагрузки.
Упрощенная схема защиты приведена на рис. 79. К
максимальной токовой защите МТЗ подводится через трансформаторы
тока ТТ ток, проходящий по защищаемой линии
электропередачи Л.
В нормальном режиме при токе нагрузки линии, не
превышающем номинального, защита не действует, но когда ток
вследствие аварии увеличится и достигнет (или превысит) зара-
103

нее установленную величину, защита придет в действие
(сработает) и отключит выключатель В.
Значение тока, при котором происходит срабатывание
защиты, называется током срабатывания защиты.
Правильное определение момента аварии определяется
выбором соответствующего значения тока срабатывания защиты.
Появление сверхтока в каком-либо элементе не всегда
является признаком повреждения именно этого элемента.
Например, в электросети, состоящей из трех последовательно
соединенных участков (рис. 80), при коротком замыкании в точке К
сверхток /к.з проходит от источника питания Е к месту повреж-
в Шь> ©* ®«'
Рис. 80. Действие максимальной токовой
защиты в радиальной сети с односторонним
питанием
дения как по поврежденному участку 1Г так и по
неповрежденным участкам // и ///. Если величина сверхтока превысит ток
срабатывания, то придут в действие (запустятся) и сработают
максимальные токовые защиты всех трех участков: МТ31, МТЗП
и МТЗШ. В результате такого действия будут отключены не
только поврежденный участок /, но и неповрежденные участки //
и /ТУ, что недопустимо.
Правильная ликвидация аварии будет иметь место лишь
в том случае, если сработает только защита МТ31 и отключит
выключатель Ви ближайший к месту (повреждения. Такое
действие защиты называется селективным. Для обеспечения
селективности действия максимальные токовые защиты должны иметь
различное время срабатывания, возрастающее в направлении
к источнику питания.
Время срабатывания защиты от момента возникновения
сверхтока до воздействия на выключатель называется
выдержкой времени.
В рассматриваемом случае наименьшую выдержку времени
1\ должна иметь защита МТ31, несколько большую 12 — защита
МТЗП и еще большую /з — защита МТЗШ.
Тогда при повреждении в точке К запустятся все защиты, на
первой сработает защита МТ31 и отключит выключатель Ви
после чего защиты МТЗП и МТЗШ вернутся (в исходное положение,
и участки электросети // и /// останутся в работе.
Максимальная токовая защита состоит из двух органов:
пускового органа, который выявляет момент возникновения
короткого замыкания или другого нарушения нормального режима
104

и производит пуск защиты, и замедляющего органа (органа
выдержки времени), который замедляет действие защиты для
обеспечения селективности.
В качестве пусковых органов максимальной токовой защиты
используются максимальные токовые реле, а в качестве
замедляющего органа — реле времени.
При использовании в качестве пусковых органов
максимальной токовой защиты токовых реле мгновенного действия типов
ЭТ-520 или РТ-40 выдержка времени защиты создается
отдельными реле времени типа ЭВ или РВМ.
V
\
^
/
ц
I1
1
Р=:т \ 1
\/р//ср
и
/и\
*3
Ьг
А* (,
0 1^68 Ш Е I 3
Рис. 81. Характеристика Рис. 82. Характеристика выдержки
времени срабатывания мак- времени максимальных токовых за-
симальной токовой защиты: щит радиальной сети
/ — независимая; 2 — зависимая
Время срабатывания максимальной токовой защиты,
выполненной с помощью этих реле, практически не зависит от величины
тока, так как реле времени всегда срабатывает с одним и тем же
установленным на нем временем срабатывания. Поэтому
максимальная токовая защита такого типа называется максимальной
токовой защитой с независимой характеристикой времени
срабатывания.
Токовые реле типов РТВ, ИТ-80, РТ-80, РТ-90 содержат в себе
пусковой орган и орган выдержки времени, о чем уже
говорилось в главе П.
Эти реле, в зависимости от проходящего через них тока,
срабатывают с различным временем, а именно: при большем токе
реле срабатывают с меньшим временем, а при меньшем токе —
с большим временем. Следовательно, эти реле имеют зависимую
характеристику времени срабатывания.
Поэтому максимальная токовая защита, выполненная с
помощью таких реле, называется максимальной токовой защитой
€ зависимой характеристикой времени срабатывания (рис. 81).
На рис. 81 по оси времени I указано время действия защиты
в секундах, а по горизонтальной оси — отношение тока,
протекающего в реле /р к току срабатывания реле /ср.
На рис. 82 приведены временные характеристики максималь-
105

ных токовых защит линии /, //, /// радиальной сети рис. 80,
имеющих независимые от тока /к.3 характеристики выдержки
времени соответственно /ь и, ^з-
Как следует из рис. 82, выдержка времени каждой защиты,
расположенной ближе к источнику питания, повышается по
сравнению с предыдущей на величину Д/, называемую ступенью
селективности. Ступень селективности выбирается
таким образом, чтобы перекрыть время
отключения выключателя предыдущего участка,
например I, и суммарную погрешность реле времени
защиты на указанном выключателе (/) в сторону
повышения времени и погрешность реле времени
защиты последующего выключателя (//) в
сторону снижения времени.
Ток короткого замыкания, как известно,
проходит от источника питания к месту короткого
замыкания. Поэтому чем ближе к источнику
питания расположена защита, тем больше зона, при
повреждениях в которой защита приходит в
действие.
Так, например, если для защиты
понижающего трансформатора (рис. 83) трансформаторы то-
Г^1 ^ ка ТТ и защиту МТЗ установить со стороны об-
^ТШНН мотки высшего напряжения ВН, т. е. со стороны
* источника питания, то в зону защиты войдут:
кабели, вводы и обмотки Трансформатора ВН и ННГ
выключатель В2 шины низшего напряжения
ШНН.
Если же трансформаторы тока и защиту
установить со стороны обмотки низшего напряжения
НН, как показано пунктиром на рис. 83, то в зоне
защиты окажутся только выключатель В2 и шины
ШНН.
Поэтому максимальную токовую защиту
устанавливают всегда со стороны источника питания
и по возможности ближе к нему.
Максимальная защита должна надежно
действовать при коротких замыканиях в (конце защищаемой линии
и на шинах противоположной подстанции (основной участок), а
также при коротких замыканиях на всем протяжении смежного
с защищаемым участка сети, расположенного дальше от
источника питания (резервный участок).
Отношение минимального тока короткого замыкания на
защищаемом участке к току срабатывания защиты называется
коэффициентом чувствительности.
Схема трехфазной максимальной токовой защиты,
выполненная на оперативном постоянном токе, приведена на рис. 84.
*ШНН
Рис. 83.
Правильное
(а) и

правильное (б)
размещение

максимальной
токовой защиты

понижающего

трансформатора
106

ЭО
в ш-г^>
бк
1ТТ^^1%~
м"1
гаг
/г
П
(^
гт
110
В схему защиты входят: токовые реле /Г, 2Т, ЗТ, реле времени Ву
промежуточное реле Я и указательное реле У.
При возникновении короткого замыкания срабатывают
токовые реле тех фаз, по которым проходит ток короткого замыкания.
Контакты всех токовых реле соединены параллельно, поэтому
при срабатывании любого токового реле замыкается цепь
обмотки реле времени В. По истечении заданной выдержки времени
контакты реле времени замыкают цепь обмотки промежуточного
реле П. Последнее срабатывает и замыкает цепь
электромагнита отключения ЭО выключателя.
Указательное реле У при появлении тока в его цепи
срабатывает. При этом выпадает флажок реле, фиксируя действие
максимальной защиты
на отключение
выключателя.
Блокировочный
контакт БК служит для
разрыва цепи тока
катушки отключения, так
как контакты реле П
рассчитаны только на
замыкание цепи ЭО и
не рассчитаны на
размыкание этой цепи.
Блокировочный
контакт должен
разомкнуться раньше, чем
отпадет промежуточное
реле П и разомкнётся его контакт. Это условие будет выполнено,
если момент размыкания контакта совпадет с началом
отключения выключателя.
Если мощность контакта реле времени В достаточна для
замыкания цепи ЭО, то промежуточное реле П не устанавливается.
Защита имеет независимую характеристику выдержки
времени.
Схема трехфазной максимальной токовой защиты
применяется в сетях с большим током замыкания на землю для защиты от
всех видов короткого замыкания, включая однофазные, и в
сетях с малым током замыкания на землю, если применение схемы
двухфазной защиты не обеспечивает необходимой
чувствительности при коротких замыканиях за трансформаторами с
соединением У/Л.
Двухфазные схемы максимальных токовых защит,
приведенные на ри.с. 85—89, широко применяются в >сетях с малым
током замыкания на землю, т. е. ъ сетях с 'изолированной
'нейтралью.
В таких сетях однофазные повреждения не сопровождаются
Рис. 84. Схема трехфазной максимальной
токовой защиты с независимой выдержкой
времени на постоянном оперативном токе
107

током короткого замыкания и поэтому защита должна
реагировать только на междуфазные короткие замыкания, что удается
обеспечить с помощью двухфазных защит.
Двухфазные защиты устанавливаются также в сетях с
большим током замыкания на землю в качестве защиты от
междуфазных коротких замыканий в тех случаях, когда от однофазных
коротких замыканий применяется отдельная защита.
Двухфазные защиты применяются в двухрелейном и одноре-
лейном исполнении.
Однорелейная схема защиты по
сравнению с двухрелейной имеет
меньшую чувствительность и непри-
должны
замыка-
с соеди-
/гт
1ЭО
годна для защит, которые
работать при коротких
ниях за трансформатором
нением обмоток у /Д.
вт-ш^~5ь
БК
Рис. 85. Принципиальная схема
двухфазной максимальной
токовой защиты с независимой
характеристикой времени срабатывания
на постоянном оперативном токе
Рис. 86. Принципиальная схе*
ма двухфазной максимальной
токовой защиты с независимой
характеристикой времени
срабатывания на переменном
оперативном токе:
а — токовые цепи и цепи
отключения защиты; б — цепи реле
времени; в — цепи выпрямленного тока
На рис. 85 приведена двухфазная двухрелейная схема
максимальной токовой защиты на постоянном оперативном токе с
независимой характеристикой выдержки времени.
Схема защиты аналогична рассмотренной выше схеме
защиты (рис. 84), но выполнена в двух фазах.
На рис. 86 приведена схема двухфазной двухрелейной
максимальной токовой защиты с независимой характеристикой
выдержки времени на оперативном переменном токе.
Защита состоит из двух токовых реле 1Т и 2Т (типа РТ-40),
двух промежуточных реле 1П и 2П (типа РП-341), реле времени
В (типа РВМ-13), указательного реле У (типа РУ-21). Обмотки
промежуточных реле 1П и 2П включаются в цепи
трансформаторов тока через встроенные в реле насыщающиеся трансформа-
108

торы 1ПТ и 2ПТ. В цепь вторичных обмоток трансформаторов
1ПТ и 2ПТ включены выпрямительные диоды.
Обмотка реле времени В может включаться во вторичные
цепи насыщающихся трансформаторов реле времени ВА и Вс
контактами токовых реле 1Т и 2Т.
Размыкающий контакт реле 1Т в цепи обмотки
трансформатора Вс предотвращает включение реле времени одновременно
на обе обмотки трансформатора в том случае, когда
срабатывают оба реле 1Т и 2Г, так как конструкцией реле времени такой
режим работы не предусмотрен.
Рис. 87. Принципиальная
схема двухфазной
максимальной токовой защиты с
зависимой характеристикой
времени срабатывания на
постоянном оперативном
токе
Рис. 88. Схема
двухфазной двухрелейной
максимальной токовой
защиты с зависимой
выдержкой времени
на переменном
оперативном токе
Отключающие электромагниты 1ЭО и 2ЭО, включенные в
токовые цепи, нормально отключены, и цепь тока замыкается
через размыкающие контакты 1П2 и 2П2 реле 1П и 2П. При
срабатывании промежуточных реле 1П и 2П сначала замыкаются
замыкающие контакты реле 1ПХ и 2Пи а затем размыкаются
размыкающие контакты 1П2 и 2П2.
Таким образом включение отключающих электромагнитов
в'токовые цепи производится без разрыва цепи усиленными
контактами реле 1П и 2П (типа РП-341).
Схема работает следующим образом.
При прохождении тока короткого замыкания в одной или
двух фазах срабатывают одно или оба токовых реле 1Т и 2Г.
При этом замыкается цепь обмотки реле времени В и по
истечении выдержки времени последнего замыкается его контакт
в цепи обмоток промежуточных реле 1П и 217.
Промежуточные реле срабатывают и самоудерживаются
своими контактами 1ПЪ и 2ПЪ. При этом происходит переключение
109

усиленных контактов реле 1Пи Ш^ 2П2у в результате чего
отключающие электромагниты включаются в цепи
трансформаторов тока и производят отключение выключателя.
При действии защиты срабатывает указательное реле У.
Схемы максимальных защит с зависимыми характеристиками
выдержки времени приведены на рис. 87 и 88.
В качестве токовых реле 1ТУ 2Т в защите по схеме рис. 87
применены «индукционные реле
типа РТ-81, РТ-82 (ИТ-81.ИТ-82)
с 'зависимой характеристикой
выдержки времени.
1ТВ
Рис. 89. Схема двухфазной
максимальной токовой защиты с
встроенным реле прямого действия:
а — двухрелейная, б — однорелейная
От транс
форматора \ >
«алряжения\с
Рис. 90. Схема максимальной токовой
защиты с блокировкой
минимального напряжения
В защите по схеме, изображенной на рис. 88, выполненной на
переменном оперативном токе, используются индукционные
токовые реле 1Т/В, 2Т/В типа РТ-85, РТ-86 (ИТ-85, ИТ-86) с
зависимой характеристикой выдержки времени и усиленными
контактами, переключающимися без разрыва цепи.
Этими контактами при срабатывании реле производится
включение отключающих электромагнитов в цепь
трансформаторов тока. Так как токовые реле серии РТ-85, РТ-86 (ИТ-85,
ИТ-86) имеют встроенные механические указатели
срабатывания, то в схеме отсутствуют специальные указательные реле.
На рис. 89 приведены схемы максимальных токовых защит на
переменном оперативном токе со встроенными токовыми реле
прямого действия 1ТВ, 2ТВ (например, типа РТМ, РТВ),
которые широко используются на выключателях, приводы которых
имеют встроенные реле. В зависимости от типа встроенного реле
защиты по схеме рис. 89 могут быть мгновенного действия или
с зависимой характеристикой выдержки времени.
Для повышения чувствительности максимальной токовой
защиты при коротких замыканиях и улучшении отстройки ее от
токов нагрузки применяется блокировка при помощи реле
минимального напряжения по схеме рис. 90.
Цепь от контактов токовых реле /Г, 2Т, ЗТ на реле времени
В защиты будет создана только тогда, когда сработает реле Я,
110

которое управляется контактами блокирующих реле
минимального напряжения 1Н, 2НУ ЗН.
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения
выбирается так, чтобы они не работали при минимальном
уровне рабочего напряжения, не давая возможности защите
действовать на отключение даже в том случае, если контакты токовых
реле замкнуться в результате перегрузки защищаемого
элемента (генератора, трансформатора, линии).
При коротких замыканиях напряжение сети понижается, реле
минимального напряжения срабатывают, срабатывает реле П
и защита действует на отключение.
В схеме предусмотрена сигнализация состояния контактов
реле напряжения. Сигнализация действует при исчезновении
напряжения, например при перегорании предохранителей в цепях
напряжения.
Уставки максимальной токовой защиты.
Параметры, на которые настроена любая защита, называются ее
уставками. Максимальная токовая защита, в частности,
характеризуется следующими уставками: током срабатывания и
выдержкой времени. Если максимальная токовая защита имеет блоки*
ровку минимального напряжения, то она имеет еще уставку на
реле напряжения — напряжение срабатывания реле.
Ток срабатывания максимальной токовой защиты
выбирается, исходя из следующих условий:
защита не должна действовать при прохождении по линии
тока нагрузки;
защита должна надежно действовать при коротких
замыканиях на всей длине защищаемой линии;
коэффициент чувствительности при коротком замыкании на
шинах противоположной подстанции должен быть не менее 1,5;
защита должна действовать при коротких замыканиях на всем
протяжении смежного участка сети, т. е. на всем протяжении
линии, отходящей от шин противоположной подстанции, и иметь
коэффициент чувствительности при коротком замыкании в конце
смежного участка не менее 1,2. Для выполнения 'первого условия
ток срабатывания защиты определяется по формуле
/ ^н Лг.макс и /*} 1 \
уср— " «сх> V01/
где кп — коэффициент надежности; принимается равным 1,15—
1,25;
&сх — коэффициент схемы, равный 1 для схем соединения
трансформаторов_тока защиты в полную или неполную
звезду и 1,73 ( 1^3) — для схемы соединения
трансформаторов тока в треугольник и на разность токов двух
фаз;
кв — коэффициент возврата реле.
111

При выборе уставок для определения максимального тока
нагрузки необходимо -исходить из практически возможных
тяжелых режимов работы линий, при которых нагрузка
действительно будет максимальной.
Например, при параллельных линиях в качестве
максимального тока нагрузки на каждую линию следует принимать
суммарную максимальную нагрузку обеих линий с тем, чтобы при
аварийном отключении одной из них вторая не отключилась от
перегрузки; при определении тока нагрузки линии, питающей
электродвигатели, необходимо учитывать пусковой ток
электродвигателей и т. п.
Из формулы (31) следует, что чем выше коэффициент
'возврата, тем меньше может быть принят ток срабатывания
защиты. Следовательно, защита при одном и том же значении тока
короткого замыкания будет более чувствительна.
Это необходимо помнить й при регулировке реле добиваться
того, чтобы коэффициент возврата был бы не ниже
рекомендованного заводом или принятого в расчете.
После определения тока срабатывания проверяется
выполнение второго и третьего условий, т. е. определяется коэффициент
чувствительности действия защиты в режиме, когда токи
короткого замыкания имеют минимальные величины.
Коэффициент чувствительности кч определяется по формуле
кч= /к-3'мин , (32)
А2т/Ср
где /к.з.мин — значение тока короткого замыкания в
минимальном режиме;
пт и /ср — те же, что и в формуле 31.
При выполнении защиты с блокировкой минимального
напряжения (рис. 90) ток срабатывания защиты выбирается по той же
формуле (31), в которую вместо максимального тока нагрузки
^н. макс подставляется нормальный ток нагрузки /н.норм, в
результате чего ток срабатывания (получается меньшим, а
коэффициент чувствительности соответственно большим.
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения
максимальной токовой защиты выбирается, исходя из следующих
условий:
защита не должна действовать при минимальном рабочем
напряжении;
защита должна надежно действовать при коротких
замыканиях на всей линии и шинах противоположной подстанции. При
этом коэффициент чувствительности должен быть не ниже 1,5;
защита должна действовать при коротких замыканиях на всем
протяжении смежного участка сети. При этом коэффициент
чувствительности должен быть не ниже 1,2.
112

Для выполнения первого условия напряжения срабатывания
реле определяется по формуле
^ср = -
.м
ир
квкнПн
(33)
где {Ураб.мин — минимальное рабочее напряжение;
кн — коэффициент надежности, равный 1,1;
лн — коэффициент трансформации трансформатора
напряжения;
кв — коэффициент возврата реле, больший единицы.
Л\
г ъ л Ъ \
н>0Л
нэ-Ол'
Рис. 91. Схема сети, оборудованной максимальными токовыми
защитами
Коэффициент возврата в формуле (33),так же как и в
формуле (31) для определения тока срабатывания, учитывает
необходимую отстройку напряжения возврата реле от минимального
рабочего напряжения для того, чтобы реле вернулось в исходное
состояние после отключения короткого замыкания.
Так как у реле минимального напряжения коэффициент
возврата больше единицы, то из формулы видно, что чем меньше
коэффициент возврата, т. е. чем ближе он к единице, тем
чувствительней защита.
Коэффициент чувствительности определяется в тех же
режимах, что и для токовых реле по формуле
ГЬц
б^срйн
У,
(34)
Коэффициенты чувствительности должны удовлетворять
второму и третьему условиям.
Выдержки времени максимальных токовых защит, имеющих
независимые характеристики, выбираются по ступенчатому
принципу. Выбор выдержек времени для участка сети с
односторонним питанием показан на рис. 91.
Для электродвигателей как наиболее удаленных элементов
принимается минимальная выдержка времени, т. е. /1=0.
.113

Максимальная токовая защита трансформатора Т2 должна
иметь выдержку времени 12 большую, чем *ь для того чтобы при
повреждении одного из электродвигателей не отключился
трансформатор Г2, что привело бы к ожесточению обоих
электродвигателей.
Выдержка времени /2 должна быть больше 1\ на величину
ступени селективности, т. е.
/., = 4 +А/. (35)
Выдержка времени 1г максимальной защиты линии Л должна
в свою очередь быть больше выдержки времени ^2 защиты
трансформатора Г2, т. е.
'з=*2 + & аналогично /4 = /3 + д^ и /5=/4-}-Д*.
Для максимальной защиты с независимой характеристикой
ступень селективности А^ определяется как сумма следующих
составляющих:
А/ == /выкл + Д^РВ1 + А^РВ2 + 4ап, (36)
где /выкл = 0,05—0,1 сек для воздушных и 0,15—0,25 сек для
масляных выключателей — время действия выключателя
на отключение с момента подачи импульса на
отключающую катушку до момента разрыва дуги на его
контактах;
*рв1 = 0,1 сек — погрешность реле времени защиты
поврежденного элемента в (сторону увеличения выдержки
времени;
^рвг = 0,1 сек — погрешность реле времени# защиты более
близкого к источнику питания участка в сторону
снижения выдержки времени;
^зап=0,1 —0,15 сек — время запаса, учитывающее
неточность регулировки, погрешность секундомера,
которым производится регулировка, увеличение времени
действия выключателей в зимнее время и т. п.
Таким образом, ступень селективности для защиты с
независимой характеристикой будет равна:
при воздушных выключателях
Д/= (0,054-0,1)+0,1+0,1+0,15 = 0,44-0,45 сек,
при масляных выключателях
Д/= (0,15ч-0,25) +0,1 +0,1 +0,15=0,5-+0,6 сек.
Если в .схеме на рис. 91 .применены масляные выключатели
и принята ступень селективности А/= 0,5 сек, то выдержки вре-
114

мени рассматриваемых защит будут иметь следующие значения:
/1==0 сек\ /2=/1 + Д/=0+0,5=0,5сг#,
/3=/2 +Д^=0,5 + 0,5 = 1 сек,
^4^=/3 + Д/=1 +0,5 = 1,5 сек,
4=/4 + д/= 1,5 + 0,5=2 сек.
В ряде случаев применяются увеличенные ступени
селективности. Так, например, при согласовании защит, использующих
реле с зависимыми характеристиками типа ИТ-80 или реле
прямого действия типа РТВ, имеющих повышенный разброс
выдержки времени, принимаются ступени селективности в независимой
части характеристики, равные 0,7—0,8 сек, и в зависимой части
характеристики 1 сек.
Токовая отсечка. Токовой отсечкой называется
максимальная токовая защита с ограниченной зоной действия, которая
в отличие от максимальной токовой защиты отстраивается не
от тока нагрузки, а от тока короткого замыкания при коротком
замыкании в конце линии или в другой определенной точке,
например за трансформатором или реактором.
Отсечка в большинстве случаев выполняется мгновенной,
при этом схема отсечки отличается от схемы максимальной
токовой защиты отсутствием реле времени, вместо которого
устанавливается промежуточное реле. Отсечка устанавливается для
ускорения отключения при повреждении, (Когда основная
максимальная защита имеет выдержку времени.
Принцип действия токовой отсечки на линии с
односторонним питанием поясняется на рис. 92, где по горизонтальной оси
откладывается длина линии в километрах или ее сопротивление
в омах, а по вертикальной — значение тока короткого
замыкания /, проходящего через реле отсечки Г, при коротком
замыкании в различных точках защищаемой линии.
При коротком замыкании в начале линии, у места установки
отсечки, овеличина тока короткого замыкания имеет наибольшее
значение (3200 а) и по мере удаления места короткого
замыкания уменьшается, так как возрастает сопротивление линии от
источника питания до места повреждения. Так, на расстоянии
0,25 / ток равен 1800 а, 0,5 /—1200 а, 0,75 / — 800 а и в конце
линии — 600 а.
Ток срабатывания отсечки выбирается так, чтобы она не
работала при коротких замыканиях на соседней линии, т. е. она
отстраивается от тока при коротком замыкании на шинах
противоположной подстанции. Ток срабатывания первичный
определяется по формуле
'ср==^н' к.з.макс» \~'/
115

где /к. з. макс*— максимальный ток короткого замыкания при
коротком замыкании на шинах противоположной
подстанции;
кн — коэффициент надежности, принимаемый равным
1,2—1,3 — при выполнении отсечки токовыми
реле типа ЭТ-520, действующими через
промежуточное реле; 1,1—1,2 — при выполнении отсечки
токовыми реле ЭТ-520, действующими через реле
времени; 1,4—1,5 — при выполнении отсечки
токовыми реле типа РТ-80 (ИТ-80),
згой
2800
2Ш
2000
1600
1200
800
МО
рч
\ \^
н
1ср-750а
1отс
1
(~ю{о
№1
ЦЯ
от
-г-
I
Т
Рис. 92. Принцип действия токовой отсечки на линии с
односторонним питанием
Для примера определим величину тока срабатывания
мгновенной токовой отсечки, выполненной реле ЭТ-521, соединенными
по схеме неполной звезды для тока короткого замыкания
/к. з. макс = 600 а (рис. 92):
/ср=#н/к.з.макс=(1,2—1,3)600=720 - 780 а.
Принимаем ток срабатывания отсечки /ср=750 а.
Зона действия отсечки может быть определена графически
(рис. 92) пересечением прямой, соответствующей /ср = 750 а, с
кривой изменения тока короткого замыкания по линии.
В нашем примере зона действия отсечки /0Тс составляет
свыше 80% длины линии.
Надежность действия отсечки при коротком замыкании в
начале линии определяется коэффициентом чувствительности,
подсчитываемым по формуле
*к.з
ки=
(38)
'ср
116

где /к. з — ток короткого замыкания при коротком замыкании в.
начале линии.
В нашем примере /к.3=3200 а, следовательно, коэффициент
чувствительности
г Ч9ПО
кч= к'3 = = 4,26, что вполне достаточно.
/ср 750
Токовая отсечка может быть установлена и на линиях с
двухсторонним питанием, но для обеспечения селективности действия
отсечки её ток срабатывания должен быть отстроен от
максимального тока короткого замыкания при коротком замыканию
на концах линии
бю-нз—Чг-щ® \ вше
Й
Т) /- 0,5сек
Рис. 93. Действие максимальной токовой защиты в сети с
двухсторонним питанием:
Т — условное обозначение максимальной токовой защиты
Вследствие того что отсечка, как правило, защищает только-
часть линии, она применяется не как основная, а как
дополнительная защита, ускоряющая отключение йовреждений в зоне
своего действия, и в ряде случаев позволяет уменьшить
выдержки времени максимальной защиты.
При применении отсечек получается двухступенчатая
максимальная защита, первую зону которой /0Тс определяет отсечка,
действующая мгновенно, а вторую зону — максимальная токо^
вая защита с независимой характеристикой, действующая с
выдержкой времени.
Максимальная направленная защита.
Максимальная токовая защита в сети с двухсторонним питанием и
особенно в сложной сети с несколькими источниками питания в.
большинстве случаев не обеспечивают селективности.
На рис. 93 приведена простейшая сеть с двухсторонним
питанием, состоящая из генераторов Л и Г2у подстанций А, Б, В,
линий электропередачи / и //, потребителя энергии Н и выклк>
чателей, оборудованная максимальными токовыми защитами.
Пусть задана выдержка времени /=0,5 сек на линии,
отходящей к на'грузке на подстанции Б. Тогда по условию отстройки,
от времени действия этой звщиты ^ла защитах выключателей 2
117

и 3 должна быть установлена выдержка времени (при ступени
•селективности Д/=0,5 сек), равная
/2=/3=г+0,5=0,5 + 0,5 = 1 сек.
На защитах выключателей / и 4 по условию отстройки от
защит на выключателях 2 и 3 будем иметь выдержку времени
защиты, равную
*1='4='2 + Д/=г3-ЬД'=1 +0,5 = 1,5сек.
При коротком замыкании на линии /, например в точке Ки
с временем 1,5 сек отключается выключатель / и с временем
1 сек отключатся выключатели
2 и 3, что .приведет к
ожесточению подстанции Б.
В этом случае защита на
выключателе 2 сработает
правильно, а на выключателе 3
неправильно, как говорят,
неселективно.
Короткое замыкание на
линии // (в точке /С2) также
приводит к обесточению
подстанции Б. В этом случае
неселективно отключается
выключатель 2. Защиты на
выключателях 2 и 3 имеют одинаковое
время и обе приходят в
действие при повреждениях на
линиях / и //, поэтому они не
могут обеспечить селективной
защиты.
Для селективного отключения повреждения в такой сети
необходимо, чтобы защита на выключателях 2 и 3 различала, на
какой из линий (/ или //) произошло повреждение. Это
достигается применением максимальной направленной защиты.
Упрощенная схема Максимальной направленной защиты дана
на рис. 94. Защита состоит из пускового органа Г,
осуществляемого токовыми реле, органа направления мощности М,
осуществляемого реле направления мощности и органа выдержки
времени В, осуществляемого реле времени.
Защита может подействовать на отключение выключателя
только в том случае, если сработает не только токовое реле, но
и реле направления мощности, которое замыкает контакты
только при направлении мощности короткого замыкания от шин
подстанции в линию.
Выбор выдержек времени производится также по
ступенчатому принципу, но с учетом направленности защиты, т. е.
согласуются защиты, действующие в одном направлении, как пока-
Рис. 94. Упрощенная схема
максимальной направленной защиты
118

зано на рис. 95 для сети, питаемой генераторами Г\ и Г2.
Защиты выключателей 2 и 3 выполнены направленными.
Направленная максимальная токовая защита выключателя 3
согласуется по времени с быстродействующей защитой генератора Г2 и
временем защиты выключателя 7: ^7 = 0,5 сек. Поэтому
определяющим условием является отстройка от 17. Выдержка времени
/3 = /е7 + Д/=0,5 + 0,5 = 1 сек.
&и\ш ! ^ Ежа лчК1 що€)
0.5 сен
115 сек
из—
0,5сек-
Рис. 95. Размещение максимальных направленных защит в сети с
двухсторонним питанием
Выдержка времени защиты выключателя / 1\ согласуется с
защитой выключателя 3:
1Х=/3 + Д^ = 1+0,5 = 1,5 сек.
При этом защита выключателя 1 согласована по времени с
защитами выключателей 6 и 5, имеющими /5 = 4 = 0,5 сек, и с
быстродействующей защитой генератора. Поэтому защита
выключателя 1 может выполняться без органа направления, т. е.
максимальной токовой защитой.
Аналогичным образом выбираются выдержки времени
максимальной направленной защиты выключателя 2 и максимальной
защиты выключателя 4.
Защита выключателя 4 выполняется также ненаправленной.
Теперь, при коротком замыкании на линии / (в точке К\)
отключится только поврежденная линия защитами
выключателей / и 2. Защита на выключателе 3 не подействует, так как при
повреждении в точке К\ мощность в линии // направлена к
шинам и реле направления мощности не замыкает контакты.
Аналогично, при коротком замыкании на линии // (в точке
/С2) сработают защиты на выключателях 3 и 4У а защита
выключателя 2 не подействует. Таким образом обеспечивается
селективная защита сети с двухсторонним питанием.
Уставки 'максимальной направленной защиты 'выбираются
так же, как и для максимальной токовой защиты по
формуле (31).
При этом ток /н. макс необходимо учитывать в направлении,
действия данной защиты, т. е. для защит выключателей 2 и 3
(см. рис. 95) в направлений от шин в линию. Схемы
максимально

ной направленной защиты весьма многообразны и отличаются
в основном следующим: типом пускового органа, который
выполняется токовыми реле, токовыми реле с блокировкой
минимального напряжения или реле минимального напряжения;
типом органа направления мощности, который выполняется
трехфазным или однофазным реле направления мощности;
способом подвода напряжения к реле направления мощности
(постоянно или в момент аварии); наличием и отсутствием выдержки
времени; схемой включения реле направления мощности.
Если принять схему включения реле направления мощности,
при которой при коротком замыкании между фазами А и В к
реле будет подводиться междуфазное напряжение II ав, то
защита может не подействовать, так как при коротком замыкании
между этими фазами напряжение может быть равно или
близким к нулю.
Исходя из этого, схемы включения реле направления
мощности предусматривают включение их на разноименные фазы тока
(и напряжения в таких сочетаниях, которые в условиях короткого
замыкания обеспечивают правильное определение направления
мощности и подачу на реле максимальной мощности.
На рис. 96 приведена схема максимальной направленной
защиты с пусковыми токовыми реле Та, Те, Тс и однофазными
реле направления мощности Ма, Мв, Мс, включенными по так
называемой девяностоградусной схеме, сочетание токов и
напряжений для которой будет следующее:
Фазы тока Фазы напряжения
1а Увс
1с Уав
При срабатывании токового реле и реле направления
мощности одноименных фаз создается цепь на обмотку реле
времени В. При замыкании контакта реле В происходит отключение
выключателя от электромагнита ЭО по цепи через указательное
реле и блок-контакта БК.
При трехфазных коротких замыканиях вблизи шин
подстанции, где установлена максимальная направленная защита,
напряжение на шинах подстанции понижается до нуля или до
величины, близкой к нулю. Вследствие этого мощность,
подводимая к реле направления мощности, оказывается недостаточной
для действия реле и защита отказывает.
Участок линии, в пределах которого защита в этом случае
отказывает, называется «мертвой зоной» реле направления
мощности по напряжению.
Наличие «мертвой зоны» является недостатком
максимальной направленной защиты.
120

Токовая поперечная дифференциальная
защита двух параллельных линий. Токовая поперечная
дифференциальная защита применяется в тех случаях, когда
параллельные линии присоединяются к шинам через один
общий выключатель и имеют равные сопротивления.
цепи тока
Рис. 96. Схема максимальной направленной
защиты с пусковыми токовыми реле и
однофазными реле направления мощности,
включенными по 90-градусной схеме:
б-
а — совмещенная схема;
■ развернутая схема
цепи напряжения
мв
Цепи постоянного тока
Принципиальная однолинейная схема токовой поперечной
дифференциальной защиты показана на рис. 97.
Вторичные обмотки трансформаторов тока каждой линии
соединяются последовательно, т. е. начало щ одного соединяется
с концом и2 другого. Параллельно вторичным обмоткам
трансформаторов тока включается токовое реле Т (например, типа
ЭТ-521).
Ток в реле 1 равен разности вторичных токов:
В нормальном режиме по линиям проходят одинаковые токи
(Л =/2) и, следовательно, вторичные токи будут также
одинаковые (/р1=/Р2) и ток в реле теоретически будет равен нулю
(/р=/Р1 —/р2=0) (рис. 97,а). Практически он равен току
небаланса /Нб, обусловленному некоторым неравенством первич-
121

ных токов Л и /г и несовпадением характеристик
трансформаторов тока.
При повреждении на линии /, например в точке К\,
расположенной посередине линии 1 (рис. 97,6), ток Л будет больше,
чем ток /2, так как от шин подстанции до точки К\ расстояние
по линии 1 равно 0,5 /, а ток /2 проходит по всей длине линии 2
плюс 0,5 / длины
линии У, следовательно,
сопротивление этого
участка определяется
длиной 1+0,51= 1,5/.
Значит ток 1\ будет
больше тока /г во
столько раз, во
сколько сопротивление до
точки К\ по линии 1
меньше сопротивления
до точки К\ по линии 2
и линии /, т. е. Л =
= /2 = ЬЁ =3/2.
2 0,5 2
В реле будет ток,
равный разности таков
1\ и /2:
/«
ОМ
= 3/2 — /2 = ^/2-
Если величина тока
/р окажется больше
тока срабатывания реле,
то защита сработает на
отключение
выключателя.
Ток срабатывания защиты отстраивается от максимального
тока небаланса /Нб. макс при сквозных коротких замыканиях и
определяется по формуле
Рис. 97. Принципиальная схема токовой
поперечной дифференциальной защиты и то-
кораспределение:
а — в нормальном режиме; б — в аварийном ре-
режиме;
жиме
* ср — ^н' нб.у
где кн — коэффициент надежности, принимаемый равным 1,25.
Поперечная дифференциальная защита имеет «мертвую
зону» по току при коротких замыканиях вблизи шин
противоположной подстанции, когда величины токов А и /2 будут близки
друг к другу, а их разность будет меньше тока срабатывания
реле, и защита не подействует.
122

«Мертвая зона» тем больше, чем больше ток срабатывания*
и тем меньше, чем больше ток короткого замыкания.
На линиях с односторонним питанием токовая поперечная
защита устанавливается только со стороны источника питания,
а на линиях с двухсторонним питанием — с обеих сторон линий.
Поперечная дифференциальная защита действует только при
коротких замыканиях на защищаемых линиях и поэтому
выполняется всегда мгновенной; поскольку поперечная защита имеет
«мертвую зону» и не работает при коротких замыканиях на
шинах противоположной подстанции, она дополняется
максимальной токовой защитой.
Рис. 98. Схема трехступенчатой максимальной токовой
защиты от замыканий на землю в сети с большим током
замыкания на землю
Защиты от замыканий на землю. Защита от
однофазных коротких замыканий. Сети 110 кв и выше в СССР
работают с заземленными нулевыми точками трансформаторов,
однофазные замыкания на землю в таких сетях сопровождаются
прохождением больших токов короткого замыкания, которые
могут привести к повреждению оборудования и понижению
напряжения.
Поэтому защита от однофазных коротких замыканий должна
действовать на отключение.
Для защиты линии и обмоток трансформаторов с
заземленной нулевой точкой от коротких замыканий на землю
(однофазных и двухфазных) применяется максимальная защита,
реагирующая на ток в нулевом проводе (так называемый ток нулевой
последовательности).
Специальная максимальная токовая защита от замыканий на
землю в сетях с большим током замыкания на землю имеет
простую схему и обычно имеет меньшие выдержки времени, чем
максимальная защита, реагирующая на полные токи.
На ^рис. 98 приведена схема трехступенчатой максимальной
токовой защиты от замыканий на землю, применяемая в сетях
123

нал ряжением 110 кв и выше. Токовые реле Т защиты* как
показано на рис. 98, включены в нулевой провод токовых цепей
защиты от междуфазных коротких замыканий.
Первая ступень защиты, выполненная одним токовым реле,
представляет из себя максимальную токовую отсечку, которая
имеет наибольший ток срабатывания. Вторая и третья ступени
выполнены каждая токовым реле Т и реле времени В. Каждая
ступень защиты имеет указательное реле У.
Применяются также схемы максимальных токовых защит от
замыканий на землю в одно- и двухступенчатом исполнении, что
определяется схемой и параметрами защищаемой сети.
При невозможности или нецелесообразности включения
защиты от замыканий на землю в общие токовые цепи с защитой
от междуфазных коротких замыканий, защита от замыканий на
землю включается иа отделыные трансформаторы тока на сумму
токов трех фаз (на фильтр токов нулевой последовательности).
Токи срабатывания максимальных токовых защит от
замыканий на землю выбираются по условию обеспечения достаточной
надежности действия при замыканиях на землю, так чтобы
защита действовала при коротких замыканиях на защищаемой
линии с чувствительностью не менее 1,5, а на смежном
участке— не менее 1,2.
При этом защиты, установленные на различных подстанциях
одной и той же сети, должны быть согласованы друг с другом
по чувствительности.
Чувствительные комплекты защит должны быть отстроены
от максимального тока небаланса, проходящего через реле
защиты при междуфазных коротких замыканиях.
Выдержка времени максимальной токовой защиты от
замыканий на землю устанавливается также по ступенчатому
принципу с теми же ступенями селективности, что и у максимальной
токовой защиты от междуфазных коротких замыканий. При этом
производится согласование во времени между собой только
защит от замыканий на землю и эти защиты в ряде случаев имеют
меньшие выдержки времени, чем защиты от междуфазных
коротких замыканий.
Защита от однофазных коротких замыканий сетей, имеющих
двухстороннее питание, выполняется в большинстве случаев
максимально направленной. Токовая обмотка реле направления
мощности включается, как и обмотка токового реле, на сумму
токов трех фаз, а обмотка напряжения — на сумму фазных
напряжений всех трех фаз трансформаторов напряжения.
Защита от замыканий на землю в сетях с изолированными
нулевыми точками трансформаторов и генераторов. В СССР
сети напряжением 35 кв и ниже работают с изолированными
нулевыми точками трансформаторов и генераторов или с
заземлением их через компенсирующие катушки.
124

*1и
-~Ь -^'Аг
— 4
При однофазном замыкании в такой сети напряжение
поврежденной фазы относительно земли становится равным нулю,
напряжения относительно земли неповрежденных фаз
возрастают в 1,73 раза (1/~3) и становятся равными междуфазным,
напряжение нулевой точки генераторов и трансформаторов
относительно земли становится равным фазному напряжению. При
этом междуфазные напряжения не изменяются, а через место
замыкания на землю протекает ток однофазного замыкания на
землю /3, замыкающийся через емкости неповрежденных фаз
С'а и Св и равный сумме токов Т з А и Тзв- Через емкость
поврежденной фазы ток не
протекает, так как
параллельно ей подключена цепь
замыкания на землю (рис.
99).
Величина тока
замыкания на землю зависит от
напряжения сети,
протяженности сетей: для кабельных
сетей она значительно
больше, чем для воздушных; для
кабельных сетей 6—10 кв
величина емкостного тока
составляет соответственно
примерно 0,8—1 а на 1 км
длины.
Емкостный ток замыкания на землю часто ограничивают
включением в нейтрали трансформаторов специальных
компенсирующих катушек, представляющих из себя индуктивность.
Обычно величина тока замыкания на землю не превышает
нескольких десятков ампер и не представляет опасности для
оборудования, а поскольку при замыканиях на землю
междуфазные напряжения остаются неизменными, то однофазные
замыкания не нарушают работы потребителей.
Поэтому не требуется немедленного отключения таких
замыканий, кроме сетей, питающих торфоразработки, где
необходимо быстрое отключение по условиям техники безопасности.
Однако, ввиду того что при однофазном замыкании
напряжение относительно земли неповрежденных фаз увеличивается в
1,73 раза, это может вызвать пробой изоляции неповрежденных
фаз на землю, в результате чего однофазное замыкание
перейдет в двойное замыкание на землю. Поэтому длительная работа
с однофазным замыканием на землю не допускается.
Для отыскания места однофазного замыкания применяются
устройства общей или индивидуальной сигнализации.
Общая сигнализация при замыканиях на землю выполняется
одним из способов, приведенных на рис. 100.
1Ь*1м+1*ш
Рис. 99. Протекание тока
однофазного замыкания на землю в сети с
малым током замыкания на землю
125

Схема на рис. 100, а предусматривает контроль изоляции при
помощи трех вольтметров УА, Ув, Ус, включенных каждый на
фазное напряжение. Нормально все вольтметры показывают
одинаковые фазные напряжения: при замыкании одной из фаз
на землю вольтметр поврежденной фазы покажет нуль, а два
других — линейное напряжение.
Иногда для получения звукового сигнала в провод,
соединяющий нулевую точку вольтметров с нулевым проводом
трансформатора напряжения, включается указательное реле У, подающее
сигнал при возникновении замыкания на землю.
Рис. 100. Устройства общей сигнализации при замыканиях на
землю
Схема на рис. 100,6 предусматривает включение реле
напряжения Н между искусственно созданной при помощи трех
емкостей нулевой точкой и нулевым проводом трансформатора
напряжения; схема дает общий сигнал при замыкании на землю
без указания поврежденной фазы.
Схема на рис. 100, в аналогична схеме на рис. 100, а, но
вместо вольтметров применены реле минимального напряжения;
реле срабатывает на поврежденной фазе при возникновении
однофазного замыкания, одновременно дается сигнал, и по
указательному реле определяется поврежденная фаза.
Схема на рис. 100, г состоит из реле напряжения Я,
включенного на сумму фазных напряжений или специальную
обмотку трехфазного трансформатора напряжения (см. рис. 73, г и 74).
При получении общего сигнала отыскание поврежденной
линии производится поочередным кратковременным
отключением и обратным включением линий, питающихся от шин
подстанции. Поврежденная линия определяется по исчезновению
«земли» в момент ее отключения.
На электростанциях и подстанциях с большим количеством
отходящих линий, кроме контроля изоляции, устанавливается
126

~-4г
Лг
Л,
-1а
-^ Ъ
I.
г.
т
индивидуальная сигнализация однофазных замыканий на
каждой линии (рис. 1Ш).
При однофазном замыкании на линии Л3 через реле
сигнализации этой линии проходит суммарный ток замыкания на
землю всей сети /3 и это реле сработает, а через реле
неповрежденных линий Л\ и Л2 проходят небольшие емкостные токи этих
линий /31 и /32, от которых реле должны быть отстроены и
поэтому не будут работать.
В качестве токовых реле наряду с обычными реле типа
ЭТ-521 применяются для повышения чувствительности защиты
специальные реле, которые в ряде
случаев включают через различные О
фильтры для лучшей отстройки от I д
токов небаланса. Токи небаланса
имеют максимальные значения
обычно в первый момент
замыкания, во время так называемого
переходного процесса.
В настоящее время
промышленностью выпускаются специальные
токовые реле с фильтрами высших
гармонических, которые
обеспечивают достаточную чувствительность
и удовлетворительную отстройку от
токов небаланса.
Для выполнения
индивидуальной сигнализации обычно
применяются специальные кабельные
трансформаторы тока с кольцевым
сердечником. Эти трансформаторы
тока надеваются на кабель и охватывают сразу все три фазы.
Коэффициент трансформации их не зависит от тока нагрузки
линии и поэтому выбирается таким, чтобы обеспечить
необходимую чувствительность реле сигнализации.
Комплектные устройства защиты.
Промышленность выпускает ряд комплектных устройств защиты, в которые
входят токовые реле, промежуточные реле, реле времени,
указательные реле, реле мощности. Из этих реле, собранных в общем
кожухе, .смонтирована /схема защиты, которую необходимо
подключить к цепям тока, напряжения, оперативного тока и к
цепям отключения выключателя.
Среди выпускаемых наиболее распространены следующие
типы комплектных защит:
КЗ-1 — токовая отсечка мгновенного действия в двухфазном
двухрелеином исполнении на оперативном постоянном токе
(рис. 102). В комплект входят два мгновенных токовых реле
Рис. 101. Принцип действия
индивидуальной
сигнализации от замыканий на землю,
установленной на каждой
линии
127

1РТ, 2РТ типа РТ-51, промежуточное реле РП типа РП-251 и
сигнальное реле РУ типа РУ-21.
Промежуточное реле РП имеет задержку на срабатывание
для отстройки от времени действия разрядников, установленных
на линии. Для предотвращения срабатывания сигнального реле
его обмотка закорачивается контактом РП\ реле РП\
КЗ-2—максимальная токовая защита »с (независимой
выдержкой времени в двухфазном, двухрелейном исполнении на
оперативном постоянном
токе. Схема защиты КЗ-2
аналогична схеме защиты КЗ-1,
но имеет вместо
промежуточного реле реле времени
РВ (типа ЭВ-132);
КЗ-31 — максимальная
токовая защита в
двухфазном, однорелейном
исполнении на оперативном
переменном токе (рис. 103).
Комплект КЗ-31 состоит из
одного реле тока РТ,
сигнального реле РУУ сериесно-
Гргп ,—|ГГ-, ПРП го реле времени типа
® ' ®Ф) ®@ © РВМ-13, включающего соб-
- ственно реле времени РВУ
насыщающийся трансформа-,
гор ТНВ, сопротивление У?
и емкость С/,
промежуточного реле РП-341, которое
состоит из насыщающегося
трансформатора ТИП, реле
РП, выпрямительного моста
В и емкости С2.
Все реле перечисленных
комплектов установлены
внутри общих кожухов, присоединяются реле на колодках со
штепсельными разъемами, за исключением промежуточного реле
и реле времени комплекта КЗ-31, реле мощности комплекта КЗ-4.
Это позволяет производить осмотр или замену реле, не нарушая
монтажа.
Кроме приведенных комплектов защиты, выпускаются
комплекты:
КЗ-3 — токовая отсечка мгновенного действия в двухфазном
двухрелейном исполнении и максимальная токовая защита с
выдержкой времени в двухфазном трехлинейном исполнении на
оперативном постоянном токе;
КЗ-5 — трехступенчатая токовая направленная защита нуле-
"У/
±
и
0
РУг
±
1Г
© @ (а) @
9)
Рис.
102. Принципиальная схема
комплекта защиты типа КЗ-1:
а — цепи переменного тока; б — цепи
оперативного постоянного тока; в — цепи
сигнализации
128

вой последовательности для сетей с большим током замыкания
на землю на оперативном постоянном токе;
КЗ-32 — максимальная токовая защита в двухфазном двух-
релейном исполнении на оперативном переменном токе;
КЗ-33 — токовая отсечка мгновенного действия и макси-
тнп
11
<^
1 РУРЗГ
1 1ГЯ
РГЬ
РП
РУ?
(Ь " <к
Рис. 103. Принципиальная схема комплекта
защиты типа КЗ-31:
а — цепи переменного тока; б — цепи реле
времени; в — цепи управления; г — цепи сигнализации
мальная токовая защита с выдержкой времени в двухфазном
трехрелейном исполнении на оперативном переменном токе;
КЗ-34 — максимальная-токовая защита с выдержкой
времени в двухфазном двухрелейном исполнении на оперативном
переменном токе.
§ 18. Защита линий электропередачи с ответвлениями,
без выключателей на стороне высшего
напряжения
В настоящее время широко применяется включение
трансформаторов понижающих подстанций к линиям
электропередачи напряжением ПО—500 кв без выключателей на стороне
высшего напряжения.
Распространены схемы включения трансформаторов блоком
с линией (рис. 104, а) и ответвлением от линии (рис. 104,6).
В обеих схемах выключатели на стороне высшего
напряжения трансформаторов не устанавливаются.
5-518
129

Подобные схемы позволяют значительно уменьшить
капиталовложения, сократить сроки строительства подстанций и
ускорить темпы электрификации.
Отказ от установки выключателей на стороне высшего
напряжения трансформаторов существенно упрощает и
удешевляет эксплуатацию подстанций, а в некоторых случаях и
повышает надежность работы.
Вместе с тем должны быть предусмотрены дополнительные
мероприятия, обеспечивающие отключение линии защитой с
питающего конца (при
отсутствии выключателей на
стороне высшего напряжения
трансформаторов) в случае
повреждения
трансформаторов.
Для отключения
поврежденного трансформатора в
этом случае применяются
следующие способы:
использование защит
питающих линий для фиксации
и отключения повреждений
в трансформаторе;
использование защит
трансформатора для
отключения выключателей
питающих линий. Это
осуществляется путем передачи
отключающего импульса от
защит поврежденного
трансформатора на отключение
линейных выключателей;
на стороне высшего напряжения трансформаторов
устанавливаются специальные аппараты — короткозамыкатели, которые
при срабатывании защит поврежденного трансформатора
включаются, чем вызывается искусственное короткое замыкание на
выводах высшего напряжения трансформатора. При
возникновении такого короткого замыкания сработают защиты,
установленные на питающей линии, и подействуют на отключение
выключателей.
Наиболее простым и экономичным вариантом защиты
трансформаторов является использование защит питающей линии.
При этом если чувствительность защит линии недостаточна
и при повреждении в обмотках трансформатора и на его
выводах низшего напряжения коэффициент чувствительности не
меньше 1,5, и если повреждения на выводах высшего
напряжения трансформатора отключаются быстродействующими защи-
©4°-
е4°-
а.)
сн{-©
Рис. 104. Схема подключения
трансформаторов понижающих подстанций
к линиям электропередач без
выключателей на стороне высшего
напряжения:
а — блок линия — трансформатор; б —
линия с ответвлением
130

тами питающей линии с коэффициентом надежности 1,5—2, то
на самом трансформаторе защиты со стороны высшего
напряжения не устанавливаются. Следовательно, в этом случае не
требуется устанавливать и трансформаторы тока, что
представляет дополнительную экономию.
Например, в -схеме иа рис. 104, а \для защиты
трансформатора может быть использована двухступенчатая максимальная
токовая защита питающей линии, состоящая из отсечки без
выдержки времени и второй (резервной) ступени в виде
максимальной токовой защиты с выдержкой времени. При этом
отсечка, как рассмотрено выше, отстроенная по току срабатывания
от коротких замыканий на стороне низшего напряжения
трансформатора, обеспечивает быстродействующую защиту при
повреждениях на выводах высшего напряжения и в части обмотки
трансформатора.
Короткие замыкания в остальной части обмотки
трансформатора и на стороне низшего напряжения будут отключаться
второй ступенью максимальной токовой защиты, ток
срабатывания которой должен быть отстроен от максимального тока
нагрузки и согласован по чувствительности с защитой,
установленной на стороне низшего напряжения трансформатора.
Газовая защита трансформатора © этом «случае включается
с действием на сигнал.
Рассмотренный простой и экономичный способ выполнения
защиты трансформатора может применяться главным образом
на линиях сравнительно небольшой длины при малых токах
нагрузки. В этих случаях удается выполнить защиту
достаточной чувствительности.
В том случае, если защиты, установленные на "питающем
конце линии, не обеспечивают необходимой чувствительности
при коротких замыканиях на стороне низшего напряжения
трансформатора, применяется второй способ — передача
отключающего импульса от защит трансформатора на отключение
выключателей питающих линий.
В этом случае на трансформаторе устанавливаются
соответствующие защиты (газовая, дифференциальная или токовая
отсечка и максимальная токовая защита).
При этом со стороны высшего напряжения, как правило,
устанавливаются трансформаторы тока.
При повреждении трансформатора его защиты РЗ
срабатывают и передают импульс на отключение выключателя на
питающем конце линии (рис. 105).
Защита трансформатора РЗ действует одновременно и на
отключение выключателя со стороны низшего напряжения
трансформатора, т. е. со стороны нагрузки. Это делается для
того, чтобы при повреждении трансформатора отсоединить его
от шин низшего напряжения, а на них подать напряжение от
5*
131

резервного источника питания, например путем работы АВР.
Передача отключающего импульса от реле защиты
трансформатора РЗ к реле защиты РП выключателя линии производится
по специальным соединительным проводам СП, которые
должны быть проложены от подстанции без выключателя до питаю-
ф+
<2Н>}
РП
+^>
г—«*
ТЬ>^
РЗ
Рис. 105. Защита трансформатора, включенного
без выключателя на стороне высшего напряжения
по схеме блок линия —> трансформатор, с помощью
передачи отключающего импульса на выключатель
питающего конца линии
Питающая подстанция
Подстанция без
Выключателя
I
Рис. 106. Упрощенная схема передачи отключающего импульса и
контроля соединительных проводов
щей подстанции. В качестве соединительных проводов обычно
используются жилы контрольного или телефонного кабеля.
Повреждение соединительных проводов (обрыв жил и
короткие замыкания между ними или на землю) может быть причиной
ложного отключения при отсутствии повреждения или отказа
в отключении выключателя при повреждении трансформатора.
Так как обеспечить высокую надежность соединительных
проводов не всегда удается, то необходимо иметь постоянный
контроль за их исправностью.
Упрощенная схема одного из вариантов контроля приведена
на рис. 106.
132

Отключающий сигнал к соединительным проводам СП
подводится от источника постоянного тока —V через замыкающие
контакты реле РЗ защиты трансформатора на подстанции без
выключателя. Нормально отключающаяся цепь разомкнута на
этих контактах и замкнута цепь контроля через размыкающие
контакты реле РЗ. Питание цепи контроля производится от
источника переменного напряжения ^(/ через трансформатор
Т. При действии защит трансформатора реле защиты РЗ
переключает свои контакты, размыкая цепи контроля и замыкая
цепь отключающего промежуточного реле РП, установленного
на питающей подстанции.
Контроль исправности соединительных проводов
осуществляется с помощью двухобмоточного поляризованного реле Р/С,
обмотка / которого включена через выпрямитель Ви а
обмотка 2 — через выпрямитель Вг.
В нормальном режиме цепь контроля замкнута контактами
реле РЗ и по обмотке 1 проходит выпрямленный ток от
выпрямителя В\. При этом якорь реле Р/С подтянут, а его контакт в
сигнальной цепи разомкнут.
При обрыве одного из соединительных проводов или при
замыкании проводов между собой ток в обмотке / исчезает, реле
Р/С замыкает контакт и подает сигнал.
Контроль состояния изоляции соединительных проводов
относительно земли осуществляется обмоткой 2 реле Р/С, которая
при хорошей изоляции не обтекается током. При снижении
сопротивления изоляции одного из соединительных проводов
относительно земли по обмотке 2 реле Р/С будет протекать ток от
выпрямителя В2. При этом якорь реле Р/С отпадает, так как
обмотка 2 включена встречно с обмоткой 7, и реле также
замыкает контакт и подает сигнал. Конденсаторы С\ разделяют цепи
переменного и постоянного тока, а конденсаторы Сг сглаживают
форму кривой тока.
Рассматриваемая схема контроля и аналогичные ей
реагируют на снижение сопротивления изоляции между проводами
и проводов относительно земли до нескольких десятков килоом.
Применение соединительных проводов для передачи
отключающего импульса ограничивается расстоянием в несколько
километров, так как при большой длине кабеля, жилы
которого используются в качестве соединительных проводов,
увеличение его емкости резко снижает чувствительность схемы
контроля.
Достоинством способа отключения поврежденного
трансформатора передачей отключающего импульса с помощью
соединительных проводов является его быстродействие. К
недостаткам следует отнести возможность отказа в отключении при
обрыве соединительных проводов, а также при нарушении изоляции
проводов относительно земли или между собой.
133

В тех случаях, когда защиты, установленные на питающей
линии, не обеспечивают необходимой чувствительности к
повреждениям за трансформатором подстанции, а передача
отключающего импульса нецелесообразна из-за недостаточной
надежности, сложности или дороговизны, применяется третий способ
отключения повреждения — с помощью специального
аппарата — короткозамыкателя.
При этом на трансформаторе, как и в предыдущем случае,
устанавливаются все необходимые по правилам устройств элек-
о4-©
Рис. 107. Схема подстанции без выключателя на стороне
высшего напряжения с короткозамыкателем и отделителем
троустановок защиты, а на выводах высшего напряжения
трансформатора устанавливается короткозамыкатель К (рис. 107),
представляющий собой специальный разъединитель с
автоматическим включением.
Релейная защита РЗ поврежденного трансформатора при
срабатывании отключает выключатель на стороне низшего
напряжения трансформатора и подает импульс на включение
короткозамыкателя К, включение которого осуществляется с
помощью специального привода (типа ШПК). Короткозамыкатель
при включении создает на выводах высшего напряжения
трансформатора искусственное короткое замыкание. На это короткое
замыкание реагируют защиты, установленные по концам
питающей линии, и отключают свои выключатели.
В сетях ПО /се и выше, работающих с заземленной нулевой
точкой, применяются обычно однополюсные короткозамыкатели,
создающие однофазное короткое замыкание. Это делается
потому, что однофазное короткое замыкание менее опасно для
энергосистемы, чем междуфазовое. В сетях, работающих с неза-
земленной .нейтралью, применяются двухфазные или трехфаз-
134

ные короткозамыкатели, с помощью которых создаются
искусственные междуфазные короткие замыкания. Так как коротко-
замыкатель имеет специальный механизм только для его
включения, отключение короткозамыкателя осуществляется
персоналом вручную.
Следовательно, пока включен короткозамыкатель, нельзя
включать линию, которая питает также другие подстанции,
часть из которых может быть включена ,на эту линию без
выключателей на стороне высшего напряжения.
Для устранения рассматриваемого недостатка в схеме
предусмотрен другой коммутационный аппарат — отделитель О.
Отделитель представляет собой трехполюсный разъединитель
для наружной установки с автоматическим отключением.
Отделитель нормально включен, его отключающие пружины
заведены л удерживаются в таком положении своим приводом
(типа ШПО).
После включения короткозамыкателя К и отключения линии
выключателями с питающих сторон, отделитель поврежденного
трансформатора Т отключается, отсоединяя трансформатор и
короткозамыкатель от линии. После этого линия может быть
включена вновь устройством АПВ, благодаря чему на нее будет
подано напряжение и восстановлено питание остальных
подстанций, т. е. устранен рассмотренный выше недостаток.
Недостатком схемы, приведенной на рис. 107, является то,
что при устойчивом повреждении на линии подстанция,
подключенная к ней, остается без напряжения на все время, пока линия
не будет исправлена и включена. Аналогичное положение
возникает и при отключении линии для плановых ремонтов. Этот
недостаток устраняется применением схемы, изображенной на
рис. 108.
В схеме на рис. 108, в отличие от схемы на рис. 107,
устанавливаются дополнительно: два отделителя —10, 20,
трансформатор напряжения ГЯ, два комплекта трансформаторов тока 1ТТ,
2ТТ с направленными защитами 1РЗ и 2РЗ. Выключатели 1В
и 2В питающей линии имеют защиты и двухкратные АПВ.
Отключение повреждения в трансформаторе Т происходит
так же, как это рассмотрено для схемы рис. 107.
При повреждении на линии, например в точке КЗ, защита и
автоматика действуют следующим образом. Отключаются
выключатели 1В и 2В и от АПВ включаются вновь. Если
повреждение было неустойчивым, то после АПВ линия остается в
работе и на подстанции восстанавливается напряжение.
При устойчивом повреждении на линии первый цикл АПВ
будет неуспешным, однако за время, пока линия будет
включена, максимальная направленная защита 2РЗ на подстанции
с трансформатором Т определит направление, в котором
находится поврежденный участок линии, и обеспечит отключение
135

отделителя 20 в бестоковую паузу после второго отключения
линии.
ПоЬле этого вторым циклом АПВ включаются выключатели
1В и 2В. Выключатель 2В включается на короткое замыкание
и поэтому вновь отключается. Выключатель 1В восстанавливает
питание подстанции.
Таким образом в результате совместного действия защиты и
автоматики будет восстановлено питание трансформатора Т от
Рис. 108. Схема подстанции без выключателя на стороне
высшего напряжения с короткозамыкателем и
отделителями для выделения поврежденного участка линии
подстанции Л, а поврежденный участок линии будет выведен из
работы.
Отключение отделителя, который не рассчитан на
отключение тока короткого замыкания, должно производиться только
после того, как отключились выключатели на обоих концах
питающей линии, т. е. в бестоковую паузу. Эта последовательность
обеспечивается применением специальных схем автоматики.
Поскольку большинство подстанций, подключенных без
выключателей на стороне высшего напряжения, не имеют
аккумуляторных батарей, то такие схемы обычно выполняются на
оперативном переменном токе.
Наиболее просто отключение отделителя осуществляется
после включения короткозамыкателя с помощью специального
блокирующего реле отделителя (БРО), встроенного в привод
отделителя.
Обмотка реле БРО подключена к трансформатору тока ТТУ
установленному в цепи короткозамыкателя (рис. 109), а
исполнительный механизм реле действует на освобождение защелки
привода отделителя.
136

Устройство реле БРО показано на рис. 110. При включении
привода отделителя рычагом на валу привода сжимается
отключающая пружина 1 реле, и в таком состоянии запирается
системой ломающихся рычагов 3, 4, 5, которые нажимают на
ролик 2. Внутри пустотелого сердечника 16 помещается
пружина 15, упирающаяся в стоп 12. Стоп крепится к гильзе 10,
укрепленной в оправе 19. Оправа крепится к полке привода 17
отделителя.
В нижней части сердечника имеется
палец 8, 9, проходящий через отверстие
в рычаге 20, вращающемся на оси 18.
Под действием пружины 15 и собствен-
Лания
Рис. 109. Схема
включения реле
БРО
Рис. ПО. Устройство
реле БРО
ного веса сердечника рычаг 20 стремится повернуться против
часовой стрелки. Этому препятствует пружина 6, натяжение
которой регулируется винтом 7. При этом сердечник находится в
равновесии под действием пружин 6, 15 и своего веса в
показанном на рисунке положении.
После включения короткозамыкателя защитой
поврежденного трансформатора, через него будет проходить ток короткого
замыкания. Так как обмотка 14 реле БРО, расположенная на
каркасе 13, включена через трансформатор тока, установленный
в цепи короткозамыкателя, то через нее будет проходить ток.
При этом сердечник 16, притягиваясь к стопу 12, сжимает свою
пружину 15.
В таком положении сердечник останется до отключения
выключателей питающей линии, после чего вследствие
исчезновения тока короткого замыкания сердечник 16 под действием
137

своего веса и \пружины 15 опускается и пальцами 8 и 9 ударяет
по рычагу 20 с усилием, преодолевающим усилие возвратной
пружины 6. Рычаг 20 поворачивается против часовой стрелки и
освобождает систему ломающихся рычагов 3, 4, 5,,которые в
свою очередь освобождают отключающую пружину /.
Пружина 1 толкает боек 11 реле вверх, боек ударяет по защелке
отключающего механизма привода и отделитель отключается.
Применение схемы автоматики отключения отделителя с реле
БРО не всегда допустимо. Например, при наличии на питающей
линии быстродействующих защит для правильного действия
автоматики с реле БРО
требуется применение
двухкратного АПВ, что не всегда
целесообразно. Возможен, отказ
реле БРО, если отключение
питающей линии после
включения короткозамыкателя
происходит каскадно, т. е. сначала
с одной стороны, а потом с
другой, причем после отключения
выключателя со стороны
мощного источника питания ток
короткого замыкания,
протекающий через реле БРО,
снижается до величины, меньшей
тока срабатывания реле БРО,
который составляет 500—800 а.
В этом случае применяются
схемы автоматики с
предварительно заряженными
конденсаторами. В этих схемах для отключения отделителя
используется электромагнит отключения, встроенный ,в привод
отделителя.
В качестве источника оперативного тока используются
предварительно заряженные конденсаторы; зарядка их
осуществляется от какого-либо источника постоянного или выпрямленного
тока, например от зарядного устройства типа УЗ-401,
рассмотренного в главе III.
Необходимость применения конденсаторов, являющихся
независимым источником оперативного тока, обусловлена тем, что
во время отключения отделителя подстанция полностью
обесточена и использовать в качестве источников питания
трансформатор напряжения или трансформатор собственных нужд не
представляется возможным.
На рис. 111 приведена одна из схем автоматики с
конденсаторами 1С и 2С, предварительно заряженными от зарядного
устройства типа УЗ-401.
Рис. 111. Схема автоматики
отключения отделителя с
предварительно заряженными
конденсаторами
138

Для того чтобы отделитель не отключился под током (при
включенном- короткозамыкателе) до отключения выключателей
на питающей линии, в цепь обмотки реле РПВ введен
размыкающий контакт токового реле РТ, подключенного к
трансформатору тока, установленному в цепи короткозамыкателя. Контакт
реле РТ будет разомкнут до тех пор, пока не будут отключены
выключатели питающей линии.
В цепи обмотки реле РПВ установлен вспомогательный
контакт ВК короткозамыкателя для того, чтобы срабатывание реле
РПВ и последующее отключение отделителя могли произойти
лишь после включения короткозамыкателя.
После отключения питающей линии с обеих сторон реле РТ
замкнет свой контакт, и кон- ^и
денсатор 1С, разрядившись на %_Л.
обмотку реле РПВ, заставит
его сработать. Затем при
замыкании контакта реле РПВ
в цепи реле РУ за счет
разряда конденсатора 2С сработает
электромагнит отключения ЭО
и произойдет отключение
отделителя.
Выпрямители 1В и 2В пре- Рис 112. Схема автоматики от-
дотвращают разряд конденса- ключения отделителя, разработан-
торов 1С и 2 С по параллель- ная в Мосэнерго
ным цепям.
Конденсатор ЗС 'и сопротивление Я цредназначены для того,
чтобы создавать замедление на срабатывание реле РПВ,
которое необходимо для перекрытия возможной разновременности
в замыкании вспомогательного контакта ВК короткозамыкателя
и его силовых контактов. Как показывает опыт эксплуатации,
контакт ВК, как правило, замыкается раньше силовых
контактов короткозамыкателя (на 0,1—0,2 сек). В течение этого
промежутка времени ток через короткозамыкатель еще не
протекает, следовательно, контакт реле РТ остается замкнутым, и
если не иметь замедления на реле РПВ, возможно ложное
отключение отделителя под током.
В системе Мосэнерго разработана и применяется схема
автоматики отключения отделителя, показанная на рис. 112. Как и
в предыдущей схеме, срабатывание электромагнита отключения
происходит за счет разряда конденсатора С, который
включается через выпрямитель В, контроль отключения линии
осуществляется также размыкающим контактом реле РТ, установленным
в 'цепи короткозамыкателя. Вместо промежуточного реле РПВ
в схему введен замыкающий контакт реле времени РВ. При
замыкании контактов РВ и РТ конденсатор С разряжается на реле
РУ, электромагнит отключения ЭО и они срабатывают.
139

Контакт РВ выполняет две функции: контролирует, что ко-
роткозамыкатель включен, и создает выдержку времени,
перекрывающую разновременность замыкания силовых и
вспомогательных контактов короткозамыкателя.
В качестве реле РВ используется часовой механизм и
контактная система реле времени серии ЭВ, которые
устанавливаются в приводе короткозамыкателя и управляются рычагом,
связанным с тягой вспомогательных контактов
короткозамыкателя. При включении короткозамыкателя запускается часовой
механизм, и спустя 0,5—1 сек замыкаются контакты реле РВ
в цепи электромагнита отключения отделителя. Схема работает
надежно, но требует установки дополнительного элемента (реле
времени) в приводе короткозамыкателя.
Для правильного действия защиты и автоматики,
установленной на питающей линии и на трансформаторе подстанции с
короткозамыкателем и отделителем, необходимо выполнение
следующих условий:
1. Защита трансформатора, действующая на включение
короткозамыкателя, должна быть чувствительнее, чем защита,
установленная на питающих подстанциях; при выполнении
этого условия будет обеспечено включение короткозамыкателя при
любом повреждении трансформатора.
2. Суммарное время действия защит и отключения
выключателей питающей линии должно превышать время срабатывания
защиты трансформатора и механизма привода
короткозамыкателя. Это необходимо для обеспечения включения
короткозамыкателя и последующего отключения отделителя в
бестоковую шаузу при (повреждении на стороне высшего напряжения
трансформатора в зоне действия быстродействующей защиты
линии.
Так как суммарное время действия быстродействующих
защит питающей линии и отключения ее выключателей, как
правило, меньше времени действия привода и включения
короткозамыкателя, то в Мосэнерго в качестве выходного реле защиты
трансформатора, действующего на включение
короткозамыкателя, применяется промежуточное реле типа РП-341 со
специальной механической защелкой.
Электромагнит включения короткозамыкателя, питающийся
от конденсатора, сможет сработать и после отключения
питающей линии, потому что цепь от конденсатора до электромагнита
будет замкнута промежуточным реле, имеющим защелку.
Возврат реле осуществляется вручную оперативным
персоналом одновременно с отключением короткозамыкателя.
Благодаря такому выполнению защиты уменьшается общее
время, в течение которого должен проходить ток короткого
замыкания, чтобы обеспечить надежное включение
короткозамыкателя (это время будет составлять 0,08—0,1 сек).
140

3. Время отключения отделителя должно быть меньше
времени действия АПВ на питающей линии.
Из рассмотренных схем подстанций с короткозамыкателями
и отделителями видно, что эти схемы могут применяться
практически на линиях любой длины и не требуют специальных
каналов связи.
Основной недостаток применения короткозамыкателей
состоит в том, что отключение поврежденного трансформатора
замедляется на время, необходимое для включения короткоза-
мыкателя (0,4—0,5 сек).
, Применение короткозамыкателя может оказаться
нецелесообразным, если вызываемое его включением значительное
понижение напряжения приводит к нарушению работы потребителей,
а также если вблизи расположена мощная узловая подстанция,
так как условия работы выключателей особо тяжелы при
близких коротких замыканиях.
§ 19. Защита трансформаторов
Назначен <и е и основные типы защит
трансформаторов. В обмотках трансформаторов могут
быть замыкания между тремя и двумя фазами, замыкания одной
или двух фаз на землю, замыкания между витками одной фазы и
замыкания между обмотками высшего и низшего
напряжений.
Могут быть также замыкания между фазами и фаз на землю
на вводах трансформаторов, ошиновке и в кабелях. Кроме
повреждений, могут происходить нарушения нормальных режимов
: работы трансформаторов, как-то: протекание через
трансформатор токов короткого замыкания при повреждении других
связанных с ним элементов, перегрузка, выделение газа из масла,
понижение уровня масла и повышение его температуры.
Защита трансформатора должна отключить трансформатор
от всех источников питания при его повреждении и отключить
трансформатор, если повреждение произойдет на других
связанных с трансформатором элементах.
Защита должна дать предупредительный сигнал дежурному
персоналу при перегрузке трансформатора, выделении газа из
масла, понижении уровня масла и повышении его температуры.
В соответствии с этим применяются следующие типы защит
трансформаторов:
максимальная токовая защита с выдержкой времени для
защиты от токов короткого замыкания, протекающих через
Трансформатор при повреждении трансформатора и других
связанных с ним элементов;
141

токовая отсечка мгновенного действия для защиты
трансформатора при повреждениях его ошиновки, вводов и части обмотки
со стороны источника питания;
дифференциальная защита для защиты при повреждениях
ошиновки, вводов и обмоток трансформатора;
газовая защита для защиты при всех повреждениях внутри
трансформатора, сопровождающихся выделением газа, а хакже
при понижении уровня масла;
защита от перегрузки.
Кроме того, в ряде случаев на трансформаторах могут
устанавливаться и другие виды защит.
Максимальная токовая защита трансформаторов, защита от
перегрузки и отсечка выполняются аналогично рассмотренным
для сетей высокого напряжения. Обычно максимальная токовая
защита трансформатора выполняется по схеме на рис. 84. Часто
максимальная токовая защита выполняется с зависимой
характеристикой по схеме на рис. 87 и 88, а также с блокировкой
минимального напряжения по схеме на рис. 90.
Максимальная токовая защита трехобмоточных
трансформаторов в отличие от защиты двухобмоточных трансформаторов не
может быть осуществлена одним комплектом, так как при
повреждении в системе одного напряжения необходимо отключить
только одну обмотку и сохранить трансформатор в работе
с двумя другими обмотками. Поэтому каждая обмотка трехоб-
моточного трансформатора снабжается самостоятельным
комплектом максимальной защиты.
Ток срабатывания максимальной токовой защиты
определяется по выражению (31), в котором максимальный ток
нагрузки /н. макс должен определяться для наиболее тяжелого
режима работы каждой обмотки трансформатора; например,
отключение параллельно работающего трансформатора, действие
АВР, подхватывающего нагрузку, на резервный или уже
загруженный трансформатор, самозапуск электродвигателей при
восстановлении напряжения после отключения короткого
замыкания и т. п.
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения
максимальной токовой защиты с блокировкой минимального
напряжения определяется по выражению (33).
Выдержка времени максимальной токовой защиты
трансформатора выбирается по ступенчатому принципу по условию
селективности с защитой других элементов.
На трансформаторах мощностью 560 ква и выше, которые
по условиям работы могут перегружаться, устанавливают
защиты от перегрузки. На подстанциях телемеханизированных
или с постоянным дежурным персоналом защита от перегрузки
действует на сигнал, а на нетелемеханизированных подстанциях
без постоянного дежурного персонала — на отключение транс-
142

форматора или части его нагрузки. Защита от перегрузки
состоит из одного токового реле и реле времени, так как
перегрузка во всех фазах происходит одновременно.
Поскольку перегрузка может продолжаться длительное время,
реле времени должно быть термически устойчиво, для чего
используется реле типа ЭВ-133.
Ток срабатывания защиты от перегрузки определяют по
выражению
/ср=-^-*сх. (39)
где кн — коэффициент надежности, принимаемый равным 1,05;
/ном — номинальный ток трансформатора или обмотки, если
обмотки имеют различные номинальные мощности,
например для трехобмоточного трансформатора.
Выдержка времени защиты от перегрузки выбирается больше
наибольшей выдержки времени максимальной токовой
защиты с тем, чтобы при действии максимальной защиты на
отключение не было сигнала перегрузки.
Если максимальная токовая защита трансформатора имеет
выдержку времени более 1 сек, то дополнительно
устанавливается быстродействующая защита — дифференциальная
защита или токовая отсечка.
Токовая отсечка значительно проще дифференциальной
защиты и, как правило, устанавливается на трансформаторах
небольшой мощности (до 7500 ква).
Принцип действия токовой отсечки рассмотрен в § 17.
Дифференциальная защита трансформато-
р о в. Дифференциальную защиту (применяют в качестве ошовной
защиты трансформаторов при повреждениях обмоток, на 1Вво!дах
и ошиновке. Она устанавливается, как -правило, на одиночно
работающих трансформаторах мощностью 6300 ква и «выше и на
параллельно работающих трансформаторах мощностью 4000 ква и
выше.
Для осуществления дифференциальной защиты
трансформаторы тока защиты ТТ\ и ТТ2 устанавливают с обеих сторон
защищаемого трансформатора и их вторичные обмотки соединяют
последовательно. Параллельно к ним (рис. ИЗ) подключается
токовое реле Т. Будем считать, что трансформатор имеет
одинаковое соединение обмоток, коэффициент трансформации равный
единице и одинаковые трансформаторы така «с обеих сторон.
Тогда из рис. 113, а следует, что при прохождении через
трансформатор тока нагрузки или тока сквозного короткого замыкания
токи /Р1 и /Р2 проходят в реле в противоположных направлениях,
поэтому ток в реле /р в этом случае равен разности токов /Р1 и
Л>2, которая близка к нулю и равна току небаланса /Нб-
' р = ' р1 ~~~ Л>2 === А*б-
143

Для того чтобы при этом защита не подействовала, ее ток
срабатывания должен быть больше тока небаланса, т. е.
'ср==#н'нб*
При коротком замыкании в трансформаторе или в любом
другом месте между трансформаторами тока защиты направление
тока /г, а следовательно, и тока /Р2, изменяется на
противоположное, как показано на рис. 113,6. При этом токи /Р1 и /р2 будут
проходить в реле в одном и том же направлении и будут
суммироваться, т. е.
Л> = Л>1 + ^р2*
гь
1 ^
г,
\1р1 + Г^ 1
"ПГ
т
ь Т
1
У/л
*)
Рис. 113. Принцип действия дифференциальной
защиты трансформатора:
а —• токораспределение в нормальном режиме и при
сквозном коротком замыкании; б —
токораспределение при коротком замыкании в трансформаторе
Сумма токов /Р1+/Р2 есть не что иное, как полный ток
короткого замыкания /к. 3, (протекающий 1в месте короткого замыкания,
деленный на коэффициент трансформации трансформаторов
тока:
_ *к.з
> —7Р1+7Р2— Т-+Т"— '
В этом случае ток в реле оказывается больше тока
срабатывания, реле срабатывает и производит отключение
трансформатора.
Участок, ограниченный трансформаторами тока, называется
зоной действия дифференциальной защиты.
Так как дифференциальная защита имеет- ограниченную зону
действия и не действует за ее пределами, она может выполняться
с мгновенным действием, обеспечивая при этом селективное
отключение только поврежденного трансформатора.
144

При выполнении дифференциальной защиты трансформатора
необходимо обеспечить минимальное значение тока небаланса
в реле при прохождении через трансформатор тока нагрузки и
особенно тока сквозного короткого замыкания.
Выполнение этого условия в ряде случаев затрудняется из-за
повышенного значения тока небаланса, который обусловлен
в дифференциальной защите трансформаторов следующими
основными причинами:
неравенством вторичных токов и разнотипностью
трансформаторов тока;
35к8 ()
Рис. 114. Соотношение вторичных токов и схемы
включения промежуточных автотрансформаторов
тока:
а — защита не имеет автотрансформатора тока; б —
автотрансформатор тока включен как повышающий
неодинаковой схемой соединения обмоток трансформатора;
наличием намагничивающего тока, протекающего только со
птороны источников питания.
Для снижения тока небаланса в дифференциальной защите
трансформаторов принимаются специальные меры.
Для уменьшения тока небаланса в реле, обусловленного
неравенством вторичных токов, производится выравнивание этих
токов включением специальных промежуточных
автотрансформаторов тока АТ, которые могут включаться как со стороны
обмотки низшего напряжения, так и со стороны обмотки высшего
напряжения.
Рекомендуется включать их со стороны более мощных
трансформаторов тока (рис. 114).
Неодинаковое соединение обмоток трансформатора
обусловливает большие токи небаланса в реле дифференциальной
защиты трансформатора. На рис. 115 приведена схема
трансформатора, соединенного со стороны высшего напряжения в звезду,
а со стороны низшего — в треугольник. Приведенные векторные
145

диаграммы токов в обмотках трансформатора, показывают, что
токи в обмотках звезды /л/ , 1ы > /с/ совпадают по фазе
соответственно с токами /а, /в, /с, проходящими по обмоткам
треугольника, но не совпадают по фазе с токами, проходящими через
выводы из обмотки треугольника трансформатора /
ав » * всу
Рис. 115. Токораспределение и векторные диаграммы токов в
схеме дифференциальной защиты силового трансформатора с
соединением обмоток по схеме звезда — треугольник (У/А—11)
1са. В нашем примере трансформатор имеет схему соединений
звезда — треугольник и группу 11 (У/А — 11), поэтому токи
1авУ 1вс и 1са сдвинуты на угол 30° в сторону опережения
относительно токов /ль 1в\ и 1С\.
Следовательно, если не принять специальных мер, то в реле
дифференциальной защиты Т будет проходить ток небаланса,
пропорциональный геометрической разности токов: 1А\— /ав,
1в1—/вс> 1с1 —/са*
Если при помощи автотрансформаторов выравнять
вторичные токи в плечах дифференциальной защиты по величине, как
это показано «а рис. 116, то из-за сдвига по фазе токов 1А\ и
1аву 1в1 и 1всУ 1а и /са на угол 30° в реле будут протекать при
номинальном токе трансформатора токи небаланса, примерно
равные половине номинального вторичного тока.
146

При сквозном коротком замыкании этот ток небаланса
увеличится пропорционально току короткого замыкания. Ясно, что
в этом случае нельзя будет выполнить дифференциальную
защиту необходимой чувствительности.
Поэтому для устранения тока небаланса от углового сдвига
вторичных токов в дифференциальной защите трансформатора
соединение вторичных обмоток трансформаторов тока
выполняется специальным образом.
Вторичные обмотки трансформаторов тока ТТХ (рис. 115),
установленных со стороны обмотки силового трансформатора,
соединенной в звезду^ соединяются в точно такой же
треугольник, как и обмотка низшего напряжения силового
трансформатора.
В результате этого вторичные токи / ав2, 1вс2 и /са2 в
верхнем плече дифференциальной (защиты будут сдвинуты 'по фазе на
угол 30° в сторону опережения относительно первичных токов
1а1у 1ви 1а обмотки высшего напряжения.
При этом вторичные токи I ав2} 1всг и 1са2 оказываются
сдвинутыми по фазе на такой же угол, как и первичные токи
1ав, 1вс и 1са обмотки низшего напряжения относительно
первичных ТОКОВ / А1> 1в1 И 1с1 .
Следовательно, токи / ав2, 1вс2 и /слг будут совпадать по
фазе с токами / авУ 1вс и /са.
Вторичные обмотки трансформаторов тока 7У2,
установленных со стороны обмотки силового трансформатора, соединенной
в треугольник, соединяются в точно такую же звезду, как и
обмотка высшего напряжения силового трансформатора.
Вследствие этого вторичные токи / ав2 , 1вс2, и 1са2 будут совпадать
по фазе с первичными токами 1ав, 1вс и /<».
В результате такого соединения обмоток трансформаторов
тока вторичные токи Iав2> 1вс2 и 1са2 совпадают по фазе
соответственно со вторичными токами I ав2, 1вс2 и 1са2 ,
благодаря чему устраняется ток небаланса в реле дифференциальной
защиты.
При соединении трансформаторов тока ТТ\ в треугольник
увеличиваются в 1,73 {УЪ) раза вторичные токи в плече
дифференциальной защиты (/ ав2, 1вс2 и /са2 ). Это должно быть
учтено при выборе коэффициента трансформации
вспомогательного автотрансформатора тока.
Принципиальная трехлинейная схема дифференциальной
защиты двухобмоточного трансформатора с соединением обмоток
звезда — треугольник показан на рис. 116.
Намагничивающий ток трансформатора, проходящий всегда
со стороны источника питания, в нормальном режиме составляет
примерно 5% номинального тока трансформатора и поэтому не
вызывает осложнений, лишь несколько увеличивая ток небаланса
147

в реле дифференциальной защиты, поскольку ток
намагничивания не компенсируется таким же током со стороны нагрузки.
Однако при включении ненагруженного трансформатора под
напряжение или восстановлении напряжения после отключения
короткого замыкания в обмотке трансформатора со стороны
питания возникает бросок намагничивающего тока, величина
которого в первый
момент времени в 5—
8 раз превышает
номинальный ток
трансформатора.
Намагничивающий ток быстро
затухает, в течение 1 сек
он снижается примерно
до 20% номинального
тока трансформатора.
Для отстройки
защиты от бросков тока
намагничивания
применяют следующие
способы: выполнение
защиты с выдержкой
времени, перекрывающей
время броска тока
намагничивания;
установка тока срабатывания
защиты больше броска
намагничивающего
тока; применение
специальных реле с быстро-
насыщающимися
трансформаторами и др.
Дифференциальная
защита с выдержкой
времени в настоящее
время, как правило, не применяется, так как это ухудшает
качество защиты, увеличивая размеры разрушений в
трансформаторе при коротких замыканиях, и приводит к увеличению
выдержек времени защит в примыкающей сети, времена которых
должны быть согласованы с временем действия
дифференциальной защиты трансформатора.
Дифференциальная защита мгновенного действия, имеющая
ток срабатывания больше броска намагничивающего тока,
называется дифференциальной отсечкой.
Как показывает опыт эксплуатации, для надежной отстройки
от бросков намагничивающего тока необходимо установить ток
срабатывания защиты равным (3—4) /НОм, при этом броски на-
Рис. 116. Схема дифференциальной защиты
двухобмоточного трансформатора
148

магничивающего тока в самый первый момент включения
трансформатора могут превышать ток срабатывания защиты, однако
эти токи быстро затухают и отстройка от них достигается за счет
собственного времени действия токовых и главным образом
промежуточных реле. С этой целью применяются медленно
действующие промежуточные реле типа РП-23, РП-232, имеющие время
действия 0,05—0,06 сек.
Дифференциальная
отсечка должна быть также
отстроена от тока
небаланса при максимальном
токе сквозного короткого
замыкания, условие
отстройки от броска
намагничивающего тока
обычно обеспечивает и
выполнение второго условия.
Дифференциальная
отсечка может быть
применена, если ее
чувствительность при коротком
замыкании в
минимальном режиме на вводах
трансформатора со
стороны нагрузки не ниже 2.
Дифференциальная
защита с быстронасыщаю-
щимюя трансформатором (БНТ) показана ,на рис. 117.
Токовое реле Т включается не непосредственно в цепи
трансформаторов тока, а через быстронасыщающийся трансформатор
БНТ.
БНТ работает как обычный трансформатор, если через его
первичную обмотку проходит переменный ток короткого
замыкания с симметричной формой кривой тока, каждый период
которого состоит из положительного и отрицательного полупериодов.
В этом случае магнитный поток или пропорциональная ему
магнитная индукция в сердечнике БНТ изменяется в больших
пределах, создавая большую э. д. с. на вторичной обмотке БНТ
и достаточный для работы реле ток.
Если же через первичную обмотку БНТ пропустить
намагничивающий ток трансформатора, который имеет несимметричную
форму кривой, т. е. состоит из положительных (или
отрицательных) полупериодов, то магнитный поток и магнитная индукция
в сердечнике БНТ будут изменяться на незначительную
величину, во вторичной обмотке будет создаваться небольшая
э. д. с. и в реле будет проходить ток, недостаточный для его
работы.
Рис. 117. Принципиальная схема
дифференциальной защиты трансформатора с
БНТ
149

Реле с быстронасыщающимся трансформатором в настоящее
время широко применяется в схемах дифференциальных защит
трансформаторов. Одним из распространенных реле являются
реле типа РНТ-562.
Реле РНТ-562 (рис. 118) состоит из смонтированных в общем
кожухе электромагнитного токового реле типа ЭТ-520 и быстро-
насыщающегося трансформатора БНТ. На среднем стержне трех-
стержневого магнитопровода расположены дифференциальная Д
и уравнительные У\ и У 2 обмотки, а на левом — вторичная
обмотка Я, к которой подключено
реле Г.
Дифференциальная и
вторичная обмотки образуют
рассмотренный выше быстронасыщаю-
щийся трансформатор, а
уравнительные обмотки У\ и У2
предназначены для выравнивания
вторичных токов в плечах
дифференциальной защиты, благодаря
чему отпадает необходимость
применения специальных
промежуточных автотрансформаторов
тока (рис. 114,6).
Все обмотки реле, кроме
вторичной, имеют отпайки для
изменения числа включенных витков,
а следовательно, и изменения
уставок реле.
Ток срабатывания реле РНТ-562 определяют по формуле
60
Рис. 1'18. Принципиальная
схема дифференциальной защиты с
реле РНТ-562 для двухобмо-
точного трансформатора
'ср = -
13)п
(40)
где дод — включенное число витков дифференциальной обмотки;
60 — намагничивающая сила срабатывания реле РНТ-562;
/ср — ток срабатывания реле РНТ-562.
Рассмотренная дифференциальная защита с реле РНТ-562
(рис. 118), а также защиты с другими типами реле с
быстронасыщающимся трансформатором, имеют ток срабатывания в
2—3 раза меньший, чем дифференциальная отсечку
обеспечивают, как правило, достаточную чувствительности и поэтому
являются основным типом дифференциальной защи1ы как двух-,
так и трехобмоточных трансформаторов.
В ряде случаев, когда при сквозных коротких замыканиях
через трансформаторы тока дифференциальной защиты
проходят большие токи короткого замыкания, они обусловливают
большие токи небаланса и ток срабатывания защиты по условию
отстройки от тока небаланса должен иметь большую величину.
150

При этом дифференциальная защита, например с реле
РНТ-562, может иметь недостаточную чувствительность при
коротких замыканиях в зоне ее действия в режимах, когда токи
короткого замыкания имеют наименьшие значения.
Для повышения чувствительности дифференциальной защиты
в таких случаях используются специальные реле с тормозным
действием типа ДЗТ.
На быстронасыщающемся трансформаторе реле ДЗТ, кроме
обмоток, которые имеются у реле РНТ, расположена одна (реле
ДЗТ-1, ДЗТ-11) или несколько тормозных обмоток (реле ДЗТ-3,
ДЗТ-13, ДЗТ-4, ДЗТ-14).
Тормозная обмотка, включаемая в плечо дифференциальной
защиты, по которой проходит ток сквозного короткого
замыкания, подмагничивает сердечник БНТ, что приводит к увеличению
тока срабатывания реле.
Применение реле с тормозным действием дает возможность
не отстраивать ток срабатывания дифференциальной защиты от
тока небаланса 'при сквозном (коротком замыкании с той
стороны защищаемого трансформатора, с которой 'включена
тормозная обмотка, что обеспечивает большую чувствительность
защиты.
Газовая защита трансформаторов. Газовую
защиту устанавливают на трансформаторах с масляным
охлаждением, имеющих расширители.
Действие газовой -защиты основано на том, что три
повреждениях внутри кожуха трансформатора происходит разложение
масла и органической изоляции, которое сопровождается
выделением газа.
Газовая защита реагирует на все виды внутренних
повреждений в трансформаторе: витковые замыкания в обмотках, пробой
обмоток на корпус, нарушение междужелезной изоляции магни-
топровода, короткие замыкания между обмотками разноименных
фаз и т. п.
В качестве реагирующего элемента газовой защиты
применяются специальные газовые реле, которые бывают различных
конструкций. На ри!с. 119 юокавано устройство широко
распространенного полла.вкового газового реле ПГ-22.
Реле состоит из кожуха У, образованного чугунным
тройником, верхний патрубок которого закрывается крышкой 3.
Внутри кожуха имеются два поплавка: верхний сигнальный 5
и нижний отключающий 6, представляющие собой полые
цилиндры, которые закреплены посредством шарниров на скобе 7.
Поплавки несут на себе ртутные контакты 9, выводы от которых
выведены на коробку зажимов 2. Для выпуска газа имеется
краник 4, а для спуска масла краник 8.
Боковыми фланцами реле врезается в маслопровод между
трансформатором и расширителем, как показано на рис. 120.
151

Реле нормально полностью заполнено маслом. При этом оба
поплавка реле всплывают и держат свои контакты
разомкнутыми.
При медленном газообразовании, свидетельствующем о
небольшом повреждении, газы, поднимающиеся к расширителю,
постепенно заполняют верхнюю часть реле и вытесняют масло.
С понижением уровня масла верхний поплавок, опускаясь,
поворачивается на своей оси, вследствие чего замыкаются его
контакты, действующие на сигнал.
Рис. 119. Устройство поплавкового Рис. 120. Установка газового реле:
газового реле типа ПГ-22 1 — газовое реле; 2 — кран; 3 —
подкладка под катки для создания
уклона крышки
При дальнейшем медленном газообразовании реле
подействовать на отключение не может, так как юно заполняется газом
только до верхней кромки отверстия маслопровода, после чего
газы будут проходить в расширитель. Нижний отключающий
поплавок расположен против отверстия маслопровода.
При бурном газообразовании, возникающем вследствие
коротких замыканий в трансформаторе, сильный поток масла и
газов устремляется <в расширитель через газовое Р~ле (рйс. 119);
направление потока слева направо, как указано стрелкой на
крышке реле.
При скорости масла около 0,5 м/сек нижний поплавок,
находящийся на пути потока, опрокидывается, его контакты
замыкаются и защита действует на отключение с временем 0,1—0,3 сек.
Несколько позже срабатывает сигнальный поплавок, когда
верхнюю часть реле заполнят газы.
152

Схема газовой защиты трехфазного трансформатора
показана на рис. 121.
Верхние контакты газового реле / действуют на световой и
звуковой сигналы через промежуточное реле 2, а нижние —на
отключение выключателя через промежуточное реле 3
(рис. 121, а).
При срабатывании реле 3 самоудерживается через контакт
реле 4 в течение времени 0,3—0,5 сек, определяемым
замедлением реле 4. После отпада- 0/) 0 .
Звуковой сигнал
ния реле 4
самоудерживание автоматически
снимается.
Самоудерживание
выходного реле выполнено
для обеспечения
необходимой длительности
импульса (в данном случае
0,3—0,5 сек) на
отключение выключателей в
случае кратковременного
замыкания контакта
газового реле или его
вибрации.
Источником
оперативного тока защиты,
выполненной по рис. 121,6,
является трансформатор
напряжения. Цепь
самоудерживания
промежуточного реле
размыкается при отключении
выключателя и размыкании
его блок-контактов.
Крышка
трансформатора и маслопровод к расширителю, в который врезано газовое
реле, должны иметь подъем, как показано на рис. 120. Это
делается для облегчения выхода газов и воздуха из
трансформатора в ^расширитель и исключения возможности их скопления.
Нижний конец маслопровода, входящий внутрь
трансформатора, должен заканчиваться вровень с внутренней плоскостью
крышки.
Дыхательные отверстия расширителя и выхлопной трубы
трансформатора должны быть чистыми и не препятствовать
прохождению воздуха. Расширитель и выхлопная труба должны
быть соединены между собой трубкой, уравнивающей в них
давление.
Несоблюдение этих правил приводит к неправильным дейст-
Рис. 121. Схемы газовой защиты
трехфазного трансформатора:
а — на постоянном оперативном токе; б •—
на переменном оперативном токе
153

виям газовой защиты, вследствие прорывов через газовое реле
пузырей газа, скопившегося под крышкой, или перетока масла
из-за разности давлений в расширителе и выхлопной трубе,
возникшей, например, при резком изменении температуры
окружающего воздуха.
§ 20. Защита генераторов
Повреждение генераторов, 1не<нор ма л ь-
ные режимы работы и основные тииы защит.
В обмотке статора генератора бывают многофазные короткие
замыкания: однофазные замыкания на \землю, замыкания между
витками одной фазы.
Многофазные короткие замыкания являются наиболее
тяжелыми повреждениями генератора, которые вызывают
значительные разрушения в статоре и требуют немедленного отключения
генератора.
Замыкания между витками одной фазы сопровождаются
прохождением больших токов, как и при многофазных коротких
замыканиях.
Для защиты от многофазных коротких замыканий на всех
генераторах мощностью свыше 1000 кет устанавливают
продольную дифференциальную защиту.
Для защиты от витковых замыканий на генераторах, имеющих
выведенные выводы параллельных ветвей обмотки статора,
устанавливают поперечную дифференциальную защиту.
Однофазные замыкания в крупных генераторах напряжением
свыше 3 кв, работающих с изолированной нулевой точкой,
сопровождаются прохождением небольших токов в месте
повреждения.
Установлено, что если ток замыкания на землю превышает
5 а, то это приводит к выгоранию изоляции и значительному
оплавлению стали, поэтому при токах замыкания на землю в сети
генераторного напряжения свыше Ъа защита от однофазных
замыканий выполняется с действием на отключение генератора,
а при токах замыкания до Ъа— на сигнал.
В цепях возбуждения генератора бывают замыкания на
землю в одной и в двух точках.
Замыкание в одной точке ее не нарушает нормальной работы
генератора, но представляет некоторую опасность для
генератора, так как в случае замыкания на землю во второй точке цепи
возбуждения часть обмотки окажется замкнутой накоротко.
Замыкания в двух точках цепи возбуждения генератора
сопровождаются сильной вибрацией из-за несимметрии магнитного
потока, особенно на гидрогенераторах и синхронных
компенсаторах, которые выполняют с выступающими полюсами.
154

Вследствие этого гидрогенераторы и синхронные
компенсаторы не могут работать при замыканиях на землю в двух точках
цепи возбуждения, поэтому на них устанавливают защиту от
замыкания в одной точке с действием на сигнал, после
срабатывания которой эти машины должны разгружаться и отключаться.
Синхронные машины без выступающих полюсов
(турбогенераторы) в большинстве случаев допускают (некоторое время)
работу при двойном замыкании на землю в цепи возбуждения,
поэтому на них устанавливают защиту от двойных замыканий
на землю, которая, как правило, включается на сигнал.
Перегрузка генератора током больше номинального может
вызвать перегрев и разрушение обмотки, поэтому на
генераторах устанавливают защиту от перегрузки с действием на сигнал
Через генератор могут проходить токи, вызванные короткими
замыканиями вне генератора, например в трансформаторе или
на отходящей линии.
Для отключения генератора в случае, если не сработает
защита трансформатора или линии, устанавливают
максимальную токовую защиту.
Кроме перечисленных основных защит генераторов, которые
широко распространены, применяют в ряде случаев
дополнительные защиты, например на гидрогенераторах устанавливают
защиту от повышения напряжения и т. п.
Продольная и поперечная
дифференциальные защиты генератора. Продольная дифференциальная
защита является основной защитой генератора от многофазных
коротких замыканий в обмотке статора.
Схема продольной дифференциальной защиты в трехфазном
исполнении приведена на рис. 122. Защита включается на
трансформаторы тока, установленные со стороны выводов и со
стороны нулевой точки генератора. В зону действия защиты входят
обмотки, выводы статора и кабели или шины до
распределительного устройства.
Защита в трехфазном исполнении будет срабатывать при
любом виде короткого замыкания, в том числе и при двойном
замыкании на землю в цепи статора, когда одно замыкание —
в статоре, а другое — в сети генераторного напряжения.
Ток срабатывания реле 1 дифференциальной защиты
выбирают больше максимального тока небаланса, протекающего в
реле при сквозном коротком замыкании или самосинхронизации,
и определяют по выражению
^ср==^н' нб.макс> (41)
где кн= 1,25-г-1,3 — коэффициент надежности.
Для улучшения отстройки от тока небаланса часто применяют
реле с быстронасыщающимися трансформаторами.
155

Ток срабатывания дифференциальной защиты в ряде случаев
принимается больше номинального тока (1,2—1,5) /Ном. Этим
предотвращается отключение генератора при обрыве проводов
в токовых цепях или при повреждении одного из
трансформаторов тока.
Для сигнализации обрыва соединительных проводов
дифференциальной защиты в нулевой провод включается токовое реле
/^\Сигнал
1Г~
Рис. 122. Схема продольной дифференциальной защиты
генератора в трехфазном исполнении:
/ — реле дифференциальной защиты; 2 — реле контроля; 3 —
сигнальное реле; 4 — промежуточное реле
контроля исправности проводов с уставкой (0,2—0,3) /НОм (реле 2
на рис. 122).
Дифференциальная защита генератора действует на
отключение выключателя генератора, и автомата гашения поля АГП.
Применяются также схемы дифференциальных защит
генераторов в двухфазном двухрелейном исполнении. В этом случае на
генераторе должна быть защита от замыканий на землю с
действием на отключение, чтобы обеспечивать отключение
генератора при двойных замыканиях на землю в цепи статора, когда
одна точка замыкания находится в сети, а другая — в генераторе
на фазе, где нет трансформатора тока.
Поперечная дифференциальная защита генератора, схема
которой показана на рис. 123, обеспечивает отключение генератора
при замыкании между витками в обмотке статора, состоящей из
двух параллельных ветвей.
156

При отсутствии витковых замыканий ток через
трансформатор тока ТТ не проходит, так как потенциалы нулевых точек
обеих ветвей обмоток одинаковы, а при витковом замыкании
е одной из обмоток появляется разность потенциалов между
нулевыми точками ветвей, через трансформатор тока ТТ будет
проходить ток и защита сработает. Токовое реле Т защиты
включается через специальный фильтр Ф, который отстраивает
защиту от влияния высших гармоник, имеющих место из-за
искажения формы кривой
э. д. с. генератора.
Выходные реле П
защиты действуют на
отключение выключателя
генератора через
указательное реле У и на
отключение АГП.
Ток срабатывания
поперечной
дифференциальной защиты выбирается
по условию отстройки от
максимального тока
небаланса и принимается
равным (0,4—0,5) /ном.
Схему поперечной
дифференциальной защиты
(рис. 123) применяют
сравнительно недавно, а
до этого была
распространена схема защиты
из трех токовых реле.
Каждое реле включалось
на разность токов двух ветвей одной фазы (подобно поперечной
дифференциальной защите линии), что требовало установки
шести трансформаторов тока и трех реле.
Защита от однофазных замыканий на землю.
Защита от однофазных замыканий на землю с действием на
отключение в настоящее время выполняется в большинстве случаев
с помощью трансформаторов тока нулевой последовательности
с подмагничиванием.
Существуют два основных типа таких трансформаторов тока:
кабельный (ТИП) и шинный (ТНПШ), которые отличаются
лишь конструктивным выполнением.
Через окно кабельного трансформатора ТИП пропускают
весь пучок кабелей генератора, а шинный ТНПШ изготавливают
со вставленными в окно ТНПШ тремя отрезками шин,
изолированных друг от друга и врезаемых в каждую фазу шинных
выводов генератора.
Рис. 123. Схема поперечной
дифференциальной защиты генератора с одним
токовым реле
157

Трансформатор ТНП (ТНПШ) состоит из двух
прямоугольных сердечников, на каждом из которых имеется обмотка под-
магничивания и вторичная обмотка. Применение подмагничива-
ния позволяет увеличить в 10—15 раз мощность, отдаваемую
трансформатором ТНП. Принципиальная схема включения
обмоток ТНП (ТНПШ) показана на рис. 124.
Обмотки подмагничивания, расположенные на разных
сердечниках, соединены встречно-последовательно, а вторичные
обмотки согласно-последовательно. Благодаря этому потоки от
подмагничивания Фп в двух сердечниках направлены в противо-
^поём
0^0
Рис. 124. Принципиальная схема включения обмоток ТНП
(ТНПШ)
положные стороны и создают результирующую э. д. с. во
вторичной обмотке, равную нулю.
Потоки Ф3, наводимые в сердечниках первичным током
замыкания, имеют одинаковое направление, поэтому результирующая
э. д. с, создаваемая ими во вторичных обмотках, суммируется и
будет пропорциональна суммарному току замыкания на землю,
проходящему по кабелям.
В цепь вторичной обмотки включается токовое реле Т, а
обмотка подмагничивания подключается к источнику переменного
напряжения С/Подм, равного обычно 100 в.
Для правильной работы защиты с ТНП необходимо
располагать ТНП от ближайших токоведущих частей на расстоянии не
менее 1,5—2 м; устанавливать кабельный ТНП возможно ближе
к выводам генератора, чтобы в зону защиты входила меньшая
длина кабелей; кабели и их воронки, входящие в зону защиты,
должны быть изолированы от земли, а заземляющий провод от
воронок должен быть пропущен через окно ТНП.
158

Схема защиты от замыканий на землю, выполненная с
кабельным ТНП, показана на рис. 125. Токовое реле / типа
ЭТ-521/0,2 включено на вторичную обмотку ТНП. Чтобы
предотвратить неправильное действие защиты при коротких
замыканиях во внешней сети от токов небаланса, установлено
промежуточное реле 2, действующее от токовых реле максимальной
защиты генератора.
Реле времени 3 установлено для отстройки от токов
небаланса, проходящих кратковременно при замыкании на землю во
внешней сети (время
0,5—1 сек). Выходное
реле 5 действует на
отключение выключателя
генератора и на отключение
I егл /^\_ > АГП, защита имеет ука-
1-ГТ1ПГ зательное реле 4.
Г\
От макс то к од
защиты
Рис. П>5. Схема защиты генератора от замыка- Рис. 126. Схема защиты
гений на землю с ТНП кабельного типа нератора от замыканий на
землю с реле напряжения
Напряжение подмагничивания ТНП подается от
трансформатора напряжения, установленного на выводах генератора. Так
как исчезновение подмагничивания сильно загрубляет защиту, то
для контроля цепи подмагничивания предусмотрено реле
минимального тока, дающее при обрыве цепи сигнал (загорается
лампа 7).
Вольтметром 5 посредством кнопки 9 можно определить
примерное число замкнувшихся витков при замыкании на землю.
Чем дальше от нулевой точки генератора произошло замыкание
на землю, тем больше будут показания вольтметра.
Ток срабатывания защиты с ТНП (ТНПШ) принимается
равным Ъа первичных, при этом проверяется, что ток
срабатывания отстроен от собственного емкостного тока генератора с
коэффициентом надежности 4—5.
159

Защиту от замыканий на землю с действием на сигнал
устанавливают на генераторах, работающих в блоке с
трансформатором, с током замыкания на землю меньше 5 а и выполняют по
схеме, изображенной на рис. 126.
Реле максимального напряжения Я включают на
трансформатор напряжения, установленный в нулевой точке генератора или
на обмотку трансформатора напряжения (по схеме рис. 73,г).
Защита действует на сигнал через указательное реле У с
выдержкой времени 0,5 сек, определяемой реле В, при
появлении замыкания на землю в любой точке генераторного
напряжения.
Напряжение срабатывания реле напряжения принимается
равным 10—15 в для отстройки от напряжения небаланса.
Максимальная токовая защита и защита от
перегрузки. Максимальную токовую защиту с блокировкой
минимального напряжения устанавливают для защиты
генератора от сверхтоков, вызванных внешними короткими замыканиями
(выполняется по схеме ла рис. 90).
Ток срабатывания токовых реле отстраивается от
номинального тока генератора (по формуле 39):
г кн/ном
ср квпт
где Лн=Ы-т-1|2.
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения
принимается равным (0,5^-0,7) (УНом.
Выдержка времени защиты принимается на одну-две ступени
больше выдержки времени защит трансформаторов и линий,
отходящих от шин генераторного напряжения.
В настоящее время применяются генераторы с
форсированным (интенсивным) охлаждением, которые не допускают
несимметричного режима нагрузки и требуют быстрых отключений при
коротких замыканиях.
Для защиты таких генераторов от сверхтоков применяется
токовая защита обратной последовательности, которая
реагирует на токи, появляющиеся при несимметричных коротких
замыканиях и на несимметричные режимы нагрузки. Схема
защиты показана на рис. 127.
Защита состоит из фильтра токов обратной
последовательности ФТОП, на выходе которого включены два токовых реле / и 2.
Реле 1 более грубое (/ср=0,5—0,8 /Ном), оно действует через
реле времени 7 на отключение генератора, а более
чувствительное реле 2 (/ср=0,1-7-0,2 /Ном) предназначено для сигнализации
в случае обрыва одной из фаз токовых цепей или несимметрии
в первичной сети.
Ток на выходе фильтра ФТОП в реле 1 и 2 будет проходить
при возникновении несимметричного (двухфазного и двухфаз-
160

ного на землю) короткого замыкания, а также при неравенстве
токов в фазах генератора.
Реле 1 и 2 не действует при трехфазных коротких
замыканиях, поэтому защита дополнена одним токовым реле 5 и одним
реле напряжения 6, Уставки на эти реле, а также на реле
времени 7 выбираются точно так же, как на рассмотренной выше
максимальной токовой защите генератора. При замыкании
контактов реле 7 срабатывают реле 8 и при этом отключается
выключатель генератора и АГП.
Рис. 127. Схема токовой защиты генератора обратной
последовательности и защита от перегрузки
Защита генератора от перегрузки, действующая на сигнал,
выполняется одним токовым реле З'и одним реле времени 4,
которое должно быть термически устойчивым.
Ток срабатывания токового реле 3 отстраивается от
номинального тока генератора (по формуле 39):
/ ^Н *НОМ
где &н=1,05.
Выдержка времени реле 4 принимается больше времени
действия защиты генератора от сверхтоков.
Защита цепи возбуждения генератора от
замыкания на землю в двух точках. Принцип
действия защиты показан на рис. 128. Защиту устанавливают только
на турбогенераторах. На станции обычно устанавливают один
общий комплект защиты, который подключают к генератору,
имеющему замыкание в цепи возбуждения.
Схема защиты состоит из потенциометра Я, присоединяемого
к кольцам ротора Р, получающего питание от возбудителя В и
€—518
ш

токового реле Т, которое включается в диагональ моста,
образуемого обмоткой возбуждения и потенциометром.
При замыкании на землю в одной точке ротора (К-1)
напряжение относительно земли распределяется по обмотке
возбуждения и потенциометру одинаково, как показано на рис. 128, а.
Реле подключается одним зажимом к валу ротора через
специальную щетку, а другим — к движку потенциометра, который
устанавливают в точку с нулевым потенциалом относительно
земли. При этом через реле не проходит постоянный ток, так как
оба его зажима присоединены к точкам с одинаковым
потенциалом.
Рис. 128. Принцип действия защиты цепи возбуждения
от замыканий на землю в двух точках и распределение
напряжения при замыкании на землю в одной точке (а)
и двух точках (б)
В случае появления второго замыкания на землю (в точке
К-2, рис. 128,6) распределение напряжения на роторе и
потенциометре изменится. В точке потенциометра, к которому
присоединен зажим реле, появится потенциал относительно земли,
равный Д^Л Под действием этого напряжения через реле пройдет
ток и оно сработает.
Защита, как правило, действует на сигнал.
Для предотвращения ложного действия реле при прохождении
переменного тока, который наводится в обмотке ротора за счет
неравномерности воздушного зазора генератора, в цепь реле
включается дроссель Д с большим индуктивным сопротивлением
для переменного тока и малым омическим сопротивлением для
постоянного.
162

§21. Защита электродвигателей
Повреждение электродвигателей, нееор-
мальные режимы работы и основные типы
защит. В обмотках электродвигателей и на их выводах могут быть
замыкания одной фазы на землю, многофазные короткие
замыкания и замыкания между витками обмотки статора. При этом
через электродвигатели могут протекать большие токи,
разрушающие изоляцию и медь обмотки, сталь ротора и статора.
В качестве защиты от многофазных коротких замыканий
применяется токовая отсечка; а на мощных двигателях —
продольная дифференциальная защита.
Защиту от однофазных замыканий устанавливают на
двигателях мощностью до 2000 кет при токе замыкания свыше 10 а, на
более мощных двигателях при токе свыше 5 а она выполняется
с помощью трансформаторов тока нулевой последовательности
аналогично защите кабельных линий.
Электродвигатели часто подвержены перегрузам, которые
могут возникать по технологическим причинам, например из-за
завала углем мельницы или дробилки, забивания пылью
вентилятора или неисправности механизма.
Перегрузка приводит к увеличению тока, потребляемого
электродвигателем, что может повлечь за собой перегрев и
повреждение изоляции.
Защита электродвигателя от перегрузки может действовать
на отключение, на сигнал или на разгрузку приводимого меха-*
низма.
При обрыве одной из фаз обмотки статора две другие фазы
перегружаются током в 1,5—2 раза большим номинального,
однако защита электродвигателя от работы на двух фазах, как
правило, не устанавливается, так как при правильной
эксплуатации обрыв фазы происходит весьма редко.
При коротких замыканиях в сети, питающей двигатели,
напряжение на двигателях понижается, вследствие чего двигатели
затормаживаются.
После отключения короткого замыкания напряжение
восстанавливается и начинается самозапуск двигателей. При этом токи
самозапуска могут достигать больших величин и приближаться
к пусковым токам, из-за чего напряжение может снизиться до
величины, при которой двигатели не развернутся.
Поэтому, когда из-за большого снижения напряжения нельзя
обеспечить одновременного самозапуска всех установленных
электродвигателей, часть из них отключается специальной
защитой минимального напряжения.
Защита от многофазных коротких замыканий
и перегрузки. Для защиты от многофазных коротких
замыканий наиболее часто используется токовая отсечка, выполнен-
б*
163

ная при помощи одного токового реле Т, включенного на
разность токов двух фаз, промежуточного реле Я и указательного
реле У (рис. 129).
Рис. 129. Схема защиты
электродвигателя
двухфазной однорелейной токовой -
отсечкой
Рис. 130. Схема
двухфазной однорелейной
максимальной токовой защиты
электродвигателя с
зависимой выдержкой
времени
Применяется также защита, выполненная токовыми реле Т/В
с зависимой характеристикой по схеме рис. 130, при этом
индукционный элемент реле ИТ-84, действующий с выдержкой време-
Рис. 131. Схема защиты минимального напряжения
ни, используется для защиты от перегрузки. Защиты через блок-
контакты БК действуют на электромагнит отключения ЭО.
Схема защиты минимального напряжения.
Эта схема (рис. 131) применяется для отключения
неответственных электродвигателей при снижении напряжения с целью
облегчить самозапуск ответственных двигателей.
164

Защита обычно выполняется на каждой секции сборных шин,
питающих двигатели, и состоит из трех реле минимального
напряжения Я, контакты которых включены последовательно.
Такое включение реле предотвращает срабатывание защиты при
перегорании предохранителя трансформатора напряжения.
Напряжение срабатывания защиты минимального
напряжения отстраивается от минимального рабочего напряжения шин,
питающих защиты по формуле 33:
.мин
ср=~к~к '
кнкв
где кн= 1,1—1,2.
Выдержка времени защиты (на реле В) на отключение
неответственных электродвигателей отстраивается от отсечек
электродвигателей и принимается равной 0,5 сек. Реле времени через
указательное реле У и промежуточное реле П производит
отключение электродвигателей Д-1 и Д-2.
Контрольные вопросы
1. Назначение и устройство измерительных трансформаторов тока и
напряжения.
2. Какие распространенные схемы соединений трансформаторов тока и
напряжения вы знаете?
3. Что такое ток срабатывания максимальной защиты и по каким условиям
он выбирается для защиты линии, трансформатора, генератора?
4. Как действуют и для чего применяются короткозамыкатели и
отделители на подстанциях, присоединенных к линиям электропередачи без
выключателей?
5. Расскажите о назначении и основных типах защит, которые
устанавливаются на трансформаторах.
6. Для каких целей на максимальных защитах устанавливается
блокировка минимального напряжения?
7. Что такое ток небаланса дифференциальной защиты трансформатора и
какие меры применяются для снижения его величины?
8. Назначение и основные типы защит, устанавливаемых на генераторах.

ГЛАВА V
АВТОМАТИКА ЭНЕРГОСИСТЕМ
§ 22. Автоматическое включение резервных
источников питания и электрооборудования (АВР)
Назначение АВР. Высокую (степень надежности
электроснабжения обеспечивают 'кольцевые схемы, когда питание
потребителей осуществляется одновременно от двух или более
питающих источников (линий, трансформаторов). В случае
аварийного отключения одного из источников питание потребителей
сохранится по линиям или трансформаторам, оставшимся в
работе, что является преимуществом схемы кольцевого питания.
Несмотря на это, многие подстанции воздушных и кабельных
сетей, имеющие два или более источника электроснабжения,
работают по схеме одностороннего питания. Применение такой
(менее надежной) схемы электроснабжения может оказаться
целесообразным для уменьшения токов короткого замыкания и
облегчения силового электротехнического оборудования,
упрощения релейной защиты, создания необходимого режима по
напряжению, перетокам мощности и т. п.
В некоторых случаях при развитии сети одностороннее
питание потребителей является единственно возможным решением,
так как ранее установленное электрооборудование и релейная
защита не позволяют осуществить работу по кольцевой схеме.
Недостатком схемы одностороннего питания является то, что
отключение единственного источника приводит к прекращению
питания потребителей, т. е. к аварии. Этот недостаток может
быть устранен применением автоматического включения резерва
(АВР).
Рассмотрим принцип действия АВР на примере схемы,
приведенной на рис. 132.-Питание подстанции А осуществляется по
одиночной линии от подстанции Б. Вторая линия, приходящая
с подстанции В, находится под напряжением. В случае
отключения линии А — Б автоматически включится выключатель В-2
линии В — А, чем вновь будет подано напряжение потребителям
166

подстанции А. Питание прервется лишь на небольшое время,
необходимое для срабатывания автоматики и включения
выключателя В-2 линии В — А, находящейся в резерве.
Автоматическое включение резервных источников питания
применяется также в установках собственных нужд электростан*
ций и подстанций. Питание
электродвигателей и других
потребителей собственных
нужд каждого агрегата
-станции обычно осуществляется от
отдельного трансформатора
собственных нужд (рис. 133).
В случае отключения одного из
рабочих трансформаторов Т-1
или Т-2 автоматически
включится соответствующий
выключатель В-3 или В-5 (резервного
трансформатора собственных
нужд Т-3.
Опыт эксплуатации
энергосистем Советского Союза
показывает, что АВР является
высокоэффективным средством
повышения надежности энергоснабжения. Успешность действия
АВР составляет 90—95%. Простота схем и высокая
эффективность действия обусловили широкое применение АВР в
электрических сетях и на электростанциях.
АВР
гп
Рис.
132. Схема действия АВР
линии
Рис. 133. Схема действия АВР трансформатора
собственных нужд
Основные требования к схемам АВР. В
эксплуатации находится большое количество АВР разных типов, кото*
рые имеют свои специфические особенности. Однако все они
должны удовлетворять следующим основным требованиям:
схема АВР должна действовать при исчезновении напряже*
ния на шинах потребителя по любой причине, как, например, при
167

ошибочном или самопроизвольном отключении выключателей
рабочего источника питания, при исчезновении напряжения на
шинах рабочего источника питания. Включение резервного
источника питания допускается также при коротком замыкании на
шинах подстанции;
для того чтобы уменьшить длительность перерыва питания
потребителей, включение резервного источника питания должно
производиться возможно быстрее, сразу же после отключения
рабочего источника. При этом время перерыва питания
определяется собственным временем включения выключателя
резервного источника питания;
действие АВР должно быть однократным, для того чтобы не
допустить многократного включения резервного источника
питания на неустранившееся короткое замыкание;
для того чтобы не допустить включения источника резервного
питания на короткое замыкание в неотключившемся источнике
рабочего питания, «схема АВР не должна приходить в действие
до отключения выключателя рабочего питания. Эта же
блокировка исключает опасность несинхронного включения двух
источников питания — рабочего и резервного;
для пуска АВР при исчезновении напряжения на шинах
рабочего источника питания, когда его выключатель остается
включенным, схема АВР дополняется специальной защитой
минимального напряжения, или, иначе говоря, пусковым органом
минимального напряжения;
для ускорения отключения резервного источника питания
в случае включения на неустранившееся короткое замыкание
применяют ускорение действия защиты после АВР;
кроме этих основных требований, к устройствам АВР в
отдельных случаях предъявляются дополнительные требования и
устанавливаются дополнительные блокировки, обеспечивающие
правильную работу автоматики.
В эксплуатации применяется много разнообразных схем АВР,
установленных на линиях, трансформаторах, шиносоединитель-
ных и секционных выключателях и т. д. Рассмотрим некоторые
из них.
АВР трансформаторов. На рис. 134 .приведена 'схема
АВР трансформаторов. Питание потребителей осуществляется
нормально одним трансформатором Т-1. Трансформатор Т-2
отключен и находится в резерве. В случае отключения
выключателя В-1 рабочего трансформатора его блокировочный
контакт Вх разомкнет цепь обмотки реле РПи которое при
включенном В-1 находилось под напряжением. Реле РП\ имеет
замедление на отпадание якоря, вследствие чего контакты его
размыкаются с выдержкой времени. Одновременно блокировочный
контакт #1 подает плюс через размыкающие контакты реле РП\ на
электромагниты включения выключателей В-3 и В-4 резервного
168

трансформатора. По истечении выдержки времени реле РП\
разомкнет контакты, разрывая цепь включения выключателей
резервного трансформатора, чем обеспечивается однократность
действия АВР.
Если резервный трансформатор будет включен на неустра-
нившееся короткое замыкание, он вновь отключится • релейной
защитой. Вторичного включения при этом не (произойдет, так как
Рис. 134. Схема АВР трансформатора
реле РПХ к этому времени уже разомкнет свои контакты в цепи
включения выключателей В-3 и В-4.
Реле РП\ вновь замкнет свои контакты и подготовит схему
АВР к новому действию лишь после того, как будет
восстановлена нормальная схема питания и включен выключатель В-1.
Для того чтобы выключатели В-3 и В-4 успели надежно
включиться, замедление на отпадание якоря РПХ ^0тп должно быть
больше времени включения выключателей:
=/ил-Н0,2ч-0,3)с*к.
(42)
В качестве реле РПХ могут быть использованы реле типов
РП-252, КДР-у и др.
Как указано выше, пуск АВР и включение резервного
трансформатора происходит при отключении выключателя рабочего
трансформатора В-1. Но шины низшего напряжения могут быть
обесточены и при отключении одного выключателя В-2 со
стороны высшего напряжения трансформатора. Чтобы обеспечить
действие АВР и в этом случае, от блокировочного контакта выклю-
169

чателя В-2 при его отключении подается импульс на отключение
выключателя В-1.
Потеря питания потребителей возможна также и при
исчезновении напряжения на шинах высшего напряжения, к которым
подключен трансформатор. Так как при этом выключатели В-1 и
В-2 остаются включенными, необходимы дополнительные меры
для пуска АВР и восстановления литания потребителей.
РВ
уОч
РН
А-
в-
й&
РН
-А
-В
ОтТН-1 ОтТН-г
а)
+
]РВ
1
РВ
\
ъ
г)
ОтТ.Т
Рис. 135. Схемы защиты минимального напряжения:
а — с двумя реле напряжения при питании от разных
трансформаторов напряжения; б — с двумя реле времени ЭВ-235; в —• с одним реле
времени ЭВ-235 и вспомогательным устройством ВУ-200; г — с одним
реле напряжения и одним реле тока
Для того чтобы обеспечить действие АВР и в этом случае,
предусмотрена специальная защита — пусковой орган
минимального напряжения (реле РЯЬ РН2, РВ). При исчезновении
напряжения реле минимального напряжения РН\ замкнут свои
контакты и подадут плюс на обмотку реле времени РВ, которое по
истечении выдержки времени подаст импульс на отключение
выключателей рабочего трансформатора В-1 и В-2. После
отключения В-1 подействует АВР и включит резервный трансформатор.
Для предотвращения отключения трансформатора Т-1
защитой минимального напряжения, в случае если на стороне высшего
напряжения резервного трансформатора нет напряжения и
действие АВР будет заведомо неуспешным, установлено реле
напряжения РН2. При отсутствии напряжения на шинах высшего
напряжения Т-2 реле РН2 размыкает контакт, предотвращая
отключение выключателей резервного трансформатора.
Защита минимального напряжения. Схема
защиты минимального напряжения — пусковой орган АВР — вы-
170

полняется, как правило, так, чтобы она срабатывала при
исчезновении напряжения и не приходила в действие при
неисправностях в цепях напряжения. Так, в схеме, приведенной на
рис. 134, контакты двух реле РНХ включены последовательно, что
предотвращает ложное отключение трансформатора в случае
перегорания одного из предохранителей в цепях напряжения.
Однако при повреждении трансформатора напряжения или
одновременном перегорании двух предохранителей ложное
отключение трансформатора все же может иметь место. Поэтому
более надежна схема, приведенная на рис. 135, а, в которой
используются два реле напряжения, подключенные к разным
трансформаторам напряжения. Эта схема применяется редко,
в ответственных установках, так как для ее осуществления
требуется два трансформатора напряжения и дополнительный
контрольный кабель.
Схемы защиты минимального напряжения могут быть
выполнены с помощью двух реле времени типа ЭВ-235 переменного
напряжения. Эти реле подключаются к трансформаторам
напряжения и одновременно выполняют функции двух реле: времени и
напряжения. При исчезновении напряжения или при снижении
его до уставки срабатывания реле ЭВ-235 начинают работать
и спустя некоторое время замыкают своими контактами цепь
отключения рабочего источника питания (рис. 135,6).
Защита минимального напряжения может быть выполнена
с одним реле времени типа ЭВ-235, включенным через
вспомогательное устройство ВУ-200, которое представляет собой
трехфазный выпрямительный мост (рис. 135, в). Реле времени начнет
работать лишь в том случае, если напряжение понизится
одновременно на трех фазах. При перегорании одного из -предохранителей
в цепях напряжения реле не сработает, так как будет подпиты-
ваться от двух здоровых фаз.
В отличие от рассмотренных схем, блокировка от перегорания
предохранителей в схеме рис. 135, г осуществляется с помощью
реле минимального тока, включенного в цепь трансформаторов
тока рабочего трансформатора или линии.
Реле минимального тока замкнет свой контакт, когда
исчезнет ток нагрузки, так как ток срабатывания этого реле отстроен
от минимального тока нагрузки согласно выражению
/с.з=-~-> (43)
ки
где кк — коэффициент надежности, равный 1,3—1,5.
Уставки реле в схеме защиты минимального напряжения
выбирают так, чтобы защита срабатывала только при полном
исчезновении напряжения и не приходила в действие при
внешних коротких замыканиях, отключаемых резервными защитами
с выдержкой времени, при самозапуске электродвигателей, а
171

также при перегорании любого предохранителя трансформатора
напряжения.
Исходя из этих условий, напряжение срабатывания реле
минимального напряжения во всех рассмотренных схемах (рис. 134
и 135) принимают равным 20—40% {/ном:
^с.в=(0,2-0,4)^НОм. (44)
Выдержка времени защиты минимального напряжения
должна быть на ступень селективности больше выдержки времени
резервных защит прилежащей сети, при коротком замыкании
в зоне действия которых она начинает работать.
В схемах АВР трансформаторов или линий питания
собственных нужд выдержку времени защиты минимального напряжения
обычно принимают равной выдержке времени максимальной
токовой защиты трансформатора или линии:
Уставку реле напряжения РН2 (рис. 134 и 135) обычно
принимают равной 60—70% /7Ном, так чтобы оно надежно
срабатывало при номинальном напряжении на шинах резервного
источника питания.
АВР секционного выключателя. Рассмотрим еще
одну схему АВР, отличающуюся некоторыми особенностями
(рис. 136).
Питание двух секций шин подстанции, к одной из которых
подключен синхронный компенсатор, осуществляется двумя
трансформаторами. В случае отключения любого из них
происходит автоматическое включение секционного выключателя.
Схема АВР выполнена аналогично схеме, приведенной на
рис. 134. Однократность действия АВР обеспечивается с .помощью
промежуточных реле РП\ и РЯ2, имеющих замедление на
возврат якоря. Отличие состоит в том, что в схеме для этого
используются реле, установленные в цепях управления
выключателя, так называемые реле положения «включено» РПВ, что
позволяет не устанавливать дополнительных реле.
Другая особенность схемы, приведенной на рис. 136,
обусловлена наличием на секции 2 подстанции синхронного
компенсатора.
В случае отключения выключателя трансформатора Т-1,
питающего секцию 1, немедленно подается импульс на
включение секционного выключателя В-5. По другому происходит
ликвидация аварии в случае отключения выключателя
трансформатора Т-2. При этом блокировочный контакт выключателя В-3
замкнет цепь электромагнита отключения выключателя В-6
синхронного компенсатора. Это необходимо для того, чтобы
предотвратить его несинхронное включение при подаче напряжения от
секции 1, оставшейся в работе. После того как синхронный ком-
172

пенсатор будет отключен, блокировочный контакт выключателя
/?з замкнет цепь включения секционного выключателя.
Такое выполнение схемы вызвано тем, что при действии АВР
возможно несинхронное включение с толчком тока,
превышающим допустимую величину, и поэтому источник несинхронного
напряжения необходимо предварительно отключить. При дейст-.
вии АВР можно не отключать синхронный компенсатор,
Рис. 136. Схема АВР секционного выключателя
а только кратковременно отключить его автомат гашения
поля (АГП) и включить его вновь после включения секционного
выключателя. Толчок тока при этом будет меньше, чем при
несинхронном включении, а после включения АГП синхронный
компенсатор втянется в синхронизм — произойдет
самосинхронизация.
Для быстрого отключения секционного выключателя, если он
будет включен на неустранившееся короткое замыкание, в схеме
выполнено ускорение защиты, установленной на секционном
выключателе В-5 после действия АВР. Ускорение осуществляется
контактами реле РПХ и РП2, которые закорачивают цепь
контакта реле времени защиты секционного выключателя.
Выдержку времени на возврат якоря промежуточных реле
РП\ и РП2, обеспечивающих однократность действия АВР,
(следует принимать равной
/отп=/вкл + (0,5 -ь 1) сек. (46)
173

В отличие от схемы, приведенной на рис. 134, в схеме АВР
секционного выключателя отсутствует защита минимального
напряжения. Эта защита в данном случае не нужна, так как оба
источника питания — рабочий и резервный — подключены к одним
и тем же шинам высшего напряжения. При исчезновении
напряжения на этих шинах действие АВР все равно будет
бесполезным, а следовательно, не нужен пусковой орган — запщга
минимального напряжения.
Таким образом, когда оба источника питания —рабочий
и резервный — питаются от одних общих шин, защиту
минимального напряжения можно не устанавливать.
О^р
Г-2
°\(Р)
Рис. 137. Схема АВР линий
АВР линий. Сеть, .имеющая двухстороннее (питание от
шин подстанций I и IV, как показано на рис. 137, разомкнута
выключателем В-3 на подстанции II. При этом осуществляется
одностороннее питание подстанций I, И, III, IV и
трансформаторов Т-1, Т-2, 7-3, подключенных отпайками к линиям без
выключателей на стороне высшего напряжения.
Схема АВР, установленная на подстанции II, обеспечивает
восстановление питания нагрузки в случае отключения любого
из двух источников.
При коротком замыкании (К-1) на линии I—II отключится
выключатель В-1, что приведет к исчезновению* напряжения на
шинах подстанции II. Сработает реле напряжения РНи
подключенное к трансформатору напряжения подстанции II, и подаст
плюс на реле времени РВь Спустя выдержку времени,
установленную на этом реле, будет подан импульс на включение В-3.
Таким образом обеспечивается резервное питание потребителям
подстанции II и трансформатора Т-1, подключенного к линии
1—И.
174

8-Л
г»-/
гущ &кп/и\
сен
Рабочее
питание
Т.Н-2
Резервное
питание
Если короткое замыкание было неустойчивым, восстановится
питание всех потребителей. Если же короткое замыкание К-1 не
устранится, подействует защита, установленная на В-2, и отклю*
чит его. Питание же подстанции II в этом случае сохранится'по
линии II—III.
В случае короткого замыкания (К-2) на линии III—IV
отключится выключатель В-6, вследствие чего потеряют питание
подстанция III и трансформаторы Т-2 и Т-3. В результате
исчезнет напряжение на линии II—III и сработает реле
напряжения РН2. После того как доработает реле времени РВ2, будет
подан плюс на
включение В-3. Если короткое »
замыкание К-2 не
устранится, отключится
выключатель 5-5, а
питание подстанции III и
трансформатора Т-2
сохранится по линии II—
III.
При коротком
замыкании на линии II—III
(К-3) АВР будет
действовать аналогично. В
случае включения на
неустранившееся
короткое замыкание К-3
будет отключен 5-3. Для
того чтобы не допустить
многократного включения выключателя В-3, в схеме
установлено блокирующее промежуточное реле РП. Это реле срабатывает
при действии защит В-3, самоудерживается и размыкает цепь
включения В-3 от АВР. Деблокировка АВР осуществляется с
помощью отключающего устройства ОУ, которое снимает плюс
с обмотки РП.
Реле напряжения РН2 обычно подключают к устройству от*
бора напряжения от конденсатора связи или от втулок масляных
выключателей. Для предотвращения ложного срабатывания АВР
при нарушении цепей напряжения устанавливают по два реле
РН{ и Р#2, как показано на рис. 134 и 135. Рассмотренная схема
АВР должна сочетаться с АПВ линий транзита, что обеспечит
наиболее эффективное действие автоматики.
Схемы АВР на переменном оперативном токе.
На рис. 138 приведена упрощенная схема АВР одностороннего
действия для подстанций с переменным оперативным током.
Выключатели, установленные на подстанции, оборудованы
пружинными или грузовыми приводами.
При отключении выключателя рабочего источника питания
Рис.
138. Схема АВР на переменном
оперативном токе
175

его блокировочный контакт В\ замыкает цепь электромагнита
включения выключателя резервного источника питания. В цепи
электромагнита включения выключателя В-2 включен контакт
положения пружины или груза КППи замкнутый, когда
пружина натянута (груз поднят) и АВР готов к действию.
Однократность действия обеспечивается тем, что после
включения выключателя для подготовки его к новому включению
необходимо вручную или с помощью специального двигателя Д
завести пружины или поднять груз.
Цепь двигателя, натягивающего пружины, замыкается
контактом положения пружины /СЯЯ2, когда пружина не натянута.
В случае включения резервной линии на устойчивое короткое
замыкание она отключится со стороны источника питания. При
этом будет обесточен трансформатор напряжения ТН-2 и
пружина останется ненатянутой. Схема АВР подготовится к
новому действию лишь после того, как будет подано питание по
резервной линий.
Контроль наличия напряжения на шинах осуществляется с
помощью реле минимального напряжения прямого действия РН,
встроенного в привод выключателя (реле типа РНВ). При
исчезновении напряжения на шинах подстанции реле срабатывает с
выдержкой времени и отключает выключатель рабочего
источника питания, обеспечивая действие АВР.
В качестве источника оперативного тока в схеме АВР
использован трансформатор напряжения ТН-2, установленный на
резервной линии.
Поскольку в схеме АВР, показанной на рис. 139, на
резервной линии нет трансформатора напряжения, для приведения в
действие электромагнитов включения и отключения
выключателей при срабатывании АВР используется энергия
предварительно заряженных конденсаторов.
При отключении выключателя рабочего источника питания
его блокировочный контакт 51 замыкает цепь электромагнита
включения*ЭВ выключателя В-2 резервного источника питания,
который срабатывает за счет разряда конденсатора Сь
©следствие чего пружинный привод включает выключатель.
Пружина, поворачивая вал выключателя, размыкает своим контактом
КПП цепь электромагнита включения.
Если на шинах подстанции пропадет напряжение и исчезнет
ток в рабочей линии, замкнут свои контакты реле
минимального тока РТ и реле времени РВ типа ЭВ-235, подключенное к 77/.
При этом замкнется цепь электромагнита отключения В-1 и
произойдет его срабатывание от тока разряда конденсатора С2.
Затем под действием разряда конденсатора С\ сработает
электромагнит включения и включит выключатель В-2.
Для заряда конденсаторов от ТН установлено специальное
зарядное устройство ЗУ, состоящее из промежуточного транс-
176

форматора Г, выпрямителей В и сопротивления /?. В схеме
имеется промежуточное реле РПУ которое своими контактами
отключает заряженные конденсаторы, предотвращая их разряд
при исчезновении питания от 77/.
В случае неуспешного включения при устойчивом коротком
замыкании на шинах устройство АВР будет подготовлено к
новому действию лишь после восстановления нормальной схемы,
Рис. 139. Схема АВР с питанием от зарядного
устройства
когда появится напряжение на шинах подстанции и зарядятся
конденсаторы С\ и С2.
АВР электродвигателей. В установках собственных
нужд электростанций применяют АВР электродвигателей
ответственных механизмов. Электродвигатель резервного механизма
собственного расхода должен включаться при нарушении
режима работы агрегата. Для фиксации нарушения режима служат
специальные реле, реагирующие на неэлектрические величины.
Так, например, реле давления, срабатывающие при понижении
давления воды в питающих магистралях, могут служить
датчиками для включения электродвигателя резервного
питательного насоса, поплавковые реле, срабатывающие при повышении
уровня конденсата в конденсаторе,—для включения
электродвигателя резервного конденсатного насоса, струйные реле,
срабатывающие при исчезновении потока воды в трубопроводе,—для
включения электродвигателя циркуляционного насоса.
177

Наряду с включением электродвигателя резервного
механизма от реле, реагирующих на неэлектрические величины,
целесообразно также осуществлять пуск АВР при отключении
выключателя рабочего электродвигателя, что ускоряет
восстановление нормального режима работы.
В схеме АВР, приведенной на рис. 140, промежуточное реле
РПи осуществляющее пуск АВР, срабатывает при замыкании
блокировочного контакта отключившегося выключателя
рабочего электродвигателя, а также при замыкании контакта реле
давления РД, фиксирующего снижение давления в напорных
Резервный
Основное
питание
Резервное
питание
\ 1
3
К-1 Г Г
1
2
1 к1 |—I
ТТ Г 1Г
к-г\
?
* (
Т^
♦
:г
4
Рис. 140. Схема АВР
электродвигателя
Нагрузка
Рис. 141. Схема АВР линий
низкого напряжения одностороннего
действия
трубопроводах. Реле РПи срабатывая, подает импульс на
включение выключателя В-2 резервного электродвигателя. Вторым
контактом реле РПХ размыкает цепь обмотки реле РП2, якорь
которого, возвращаясь с замедлением, обеспечивает
однократность АВР.
АВР линий напряжением до 1000 е. На линиях
напряжением до 1000 в может быть применено АВР с
контакторами, схема которого показана на рис. 141.
Рабочий и резервный источники питания подключены к
шинам подстанции через контакторы. Контактор рабочего питания
К-1 включен, а резервного К-2 — отключен. В случае отключения
контактора К-1 замкнется его блокировочный контакт #1 в цепи
обмотки контактора К-2 и последний включится, восстанавливая
питание потребителей. Если затем будет восстановлено питание
178

от рабочего источника, К-1 включится и авоим контактом
разорвет цепь обмотки К-2. Таким образом будет восстановлено
питание подстанции от рабочего источника питания и отключен
резервный.
Электрическая схема цепей АВР выполнена так, что
одновременное включение двух контакторов невозможно. Для
надежности дополнительно осуществлена механическая блокировка
между контакторами (на рис. 141 не показана).
Для отключения контакторов и закорачивания цепи
блокировочного контакта в схеме установлены рубильники /, 2 и 3.
В рассмотренной схеме обмотка контактора рабочего
источника питания все время находится под напряжением. Схему
I
11
Щ
Г к-г
—
\
»
\ I \ Г
вводы
Рис. 142. Схема АВР линий низкого напряжения
двухстороннего действия
АВР выполняют и на контакторах с защелкой, удерживающей
■контактор в подтянутом положении при обесточенной катушке
(рис. 142). Эта схема внедрена в Московской кабельной сети
с целью экономии электроэнергии, теряемой в обмотках
контакторов.
На рис. 142 приведена -схема АВР для линий, имеющих
двухстороннее .питание. В нормальном режиме контактор К-1
рабочего источника питания удерживается во включенном положении,
так как его обмотка обтекается током через замкнутый блок-
контакт. Промежуточное реле РП2 типа ЭП-41 контролирует
наличие напряжения на линии. При исчезновении напряжения якорь
реле РП2 возвращается и его контакт замыкает цепь обмотки К-2,
дсоторый -включается и подает питание от подстанции Б.
При исчезновении напряжения питания от подстанции Б оно
адовь будет восстановлено от подстанции А, после того как
(вернется реле РП\ и сработает контактор К-1.
179

§ 23. Автоматическое повторное включение
Назначение АПВ. Опыт эксплуатации показывает,
что большое число повреждений линий электропередачи, вызван-
ных замыканием из-за атмосферных перенапряжений,
схлестыванием проводов и рядом других причин, носят неустойчивый
характер. Причины, вызвавшие эти повреждения,
самоустраняются, а дуга в месте короткого замыкания гаснет за время, пока
линия была отключена. Если после этого включить выключатель
линии, она останется в работе.
Автоматическое включение линии, отключившейся при
повреждении, осуществляется с помощью устройства автоматического
повторного включения (АПВ). Устройства АПВ «наряду с АВР
являются наиболее широко распространенным и эффективным
видом автоматики в Советском Союзе. Устройствами АПВ
оснащено подавляющее большинство воздушных линий
электропередачи напряжением 2 кв и выше.
Успешность действия АПВ воздушных линий
электропередачи, когда повторно включенное оборудование остается в работе,
весьма высока и составляет 60—90% в сетях разного
напряжения.
Наиболее эффективно применение АПВ на линиях с
односторонним питанием, так как в этом случае при каждом успешном
действии АПВ восстанавливается питание потребителей и
предотвращается авария. В кольцевых сетях отключение одной из
линий не приводит к перерыву питания потребителей. Однако и
в этом случае применение АПВ весьма эффективно, так как
автоматическое включение отключавшейся линии ускоряет
ликвидацию ненормального режима и восстановление нормальной
схемы сети, при которой обеспечивается, как правило, наиболее
надёжная и экономичная работа энергосистемы.
Опыт эксплуатации показал, что часто самоустраняются и
короткие замыкания, возникающие на шинах подстанций.
Поэтому на подстанциях применяются АПВ шин,
восстанавливающие схему после срабатывания защиты шин. АПВ шин имеет
высокую эффективность, поскольку каждый случай его
успешного действия, как правило, предотвращает аварийное обесто-
чение большой группы потребителей.
Устройствами АПВ оборудуются все одиночно работающие
трансформаторы мощностью 1000 ква и более, а также
трансформаторы меньшей мощности, питающие ответственную
нагрузку. АПВ трансформаторов действуют при отключении их
максимальной токовой защитой. Повторное включение
поврежденного трансформатора после его отключения газовой или
дифференциальной защитой, как правило, не допускается.
Успешность действия АПВ шин и трансформаторов высока,
так же как АПВ воздушных линий, и составляет 70—80%
180

В ряде случаев АПВ успешно применяют на кабельных иг
смешанных воздушно-кабельных линиях 6—10 кв. При этом,,
несмотря на то что повреждения кабелей бывают обычно
устойчивыми^ успешность действия АПВ составляет 40—60%. Это»
объясняется тем, что АПВ восстанавливает питание
потребителей при неустойчивых повреждениях на шинах, при отключении
линии вследствие перегрузки, при ложных, а также при заранее
предусмотренных неселективных действиях релейной защиты.
Применение АПВ позволяет в ряде случаев упростить схемы
релейных защит и ускорить отключение коротких замыканий &
сетях, что также является достоинством этого вида автоматики.
Основные требования к схемам АПВ. Схемы
АПВ, применяемые на разном оборудовании и в различных
конкретных условиях, могут существенно отличаться одна от другой.
Однако все они должны удовлетворять следующим основным
требованиям:
устройство АПВ должно действовать в случае отключения
защитой оборудования (линии, шин, трансформатора),
находившегося в- работе;
АПВ не должно действовать при оперативном отключении
оборудования персоналом, а также при его отключении
релейной защитой сразу после оперативного включения персоналом;
в ряде схем предусматривается также блокировка действия1
АПВ при срабатывании отдельных защит. Так, например, в
большинстве случаев не допускается действие АПВ трансформатора
при внутреннем повреждении в нем, когда срабатывает газовая
или дифференциальная защита. Действие АПВ линий в
некоторых случаях блокируется при срабатывании дифференциальной
защиты шин;
время действия АПВ всегда должно быть минимально
возможным для того, чтобы скорее обеспечить восстановление
нормального режима работы. Наименьшая выдержка времени,
которая может быть установлена в схемах простых трехфазных
АПВ на линиях с односторонним питанием, принимается равной
0,5—1,5 сек и определяется условием готовности привода к
обратному включению.
^АПВ >^гот. (47)
Вместе с тем должно быть выполнено и второе условие
'■><д. (48)
где 1В — время с момента отключения выключателя до его
включения;
^д — время деионизации места короткого замыкания.
Поскольку время деионизации мало и составляет для линий
разного напряжения 0,2—0,35 сек, определяющим является
первое условие.
18!

У трехфазных АПВ, устанавливаемых на линиях с
двухсторонним питанием, имеется еще дополнительное условие, которое
в большинстве случаев и определяет величину выдержки
времени.
АПВ должно действовать с определенной заданной
кратностью. Большинство схем действует однократно. Существуют
также АПВ двухкратного действия. АПВ с большей кратностью
действия в Советском Союзе не применяются.
В к л , , От км
Рис. 143. Схема трехфазного АПВ для линий с масляными
выключателями
АПВ должно быть автоматически подготовлено к
повторному действию, после того как выключатель, на который оно
действует, будет вновь включен в работу. Существуют также схемы
АПВ с ручным возвратом; это, главным образом, механические
АПВ на выключателях с пружинными и грузовыми приводами,
не оборудованными двигателем для автоматического подъема
груза.
Разные схемы АПВ имеют отдельные особенности, основные
из которых будут рассмотрены далее.
Электрическое АПВ однократного действия
с автоматическим возвратом. Электрические АПВ
однократного действия с автоматическим возвратом получили
наиболее широкое распространение. На рис. 143 приведена
схема АПВ с реле РПВ-58, которая применяется на линиях с
масляными выключателями и действует следующим образом.
При отключении выключателя замыкается его
блокировочный контакт В, и минус постоянного тока через обмотку элек-
182

тромагнита включения ЭВ и добавочное сопротивление /?1 по*
дается на обмотку промежуточного реле РП\, которое,
срабатывая, подает минус на обмотку реле времени РВ. Сопротивление
/?1 ограничивает ток, проходящий в цепи, благодаря чему
предотвращается срабатывание электромагнита включения в случае
пробоя изоляции и закорачивания обмотки РП\. Одновременна
ввод добавочного сопротивления повышает термическую
устойчивость обмотки РП\, которая может длительно обтекаться
током.
Спустя установленную выдержку времени, реле РВ
замыкает контакт, подключая обмотку промежуточного реле РП2
к конденсатору С. Реле РП2 срабатывает от тока разряда
конденсатора и, самоудерживаясь через свою вторую
(последовательную) обмотку, включенную последовательно с обмоткой
электромагнита включения, подает импульс на включение
выключателя. Применение у реле РП2 последовательной обмотки
необходимо для создания достаточно длительного импульса для*
включения выключателя.
В случае если повреждение было устойчивым, выключатель
вновь отключится от защиты и вновь сработают промежуточное
реле РП\ и реле времени. Однако реле РП2 второй раз не
подействует, так как конденсатор был разряжен при первом
срабатывании реле РП2, а для его заряда через сопротивление /?&
необходимо 15—20 сек, Таким образом обеспечивается
однократность действия АПВ.
При включении линии от ключа управления КУ или после
успешного срабатывания АПВ готовность устройства АПВ к
новому действию наступает после заряда конденсатора.
В случае отключения выключателя от ключа управления
устройство АПВ не действует, так как одновременно с подачей
импульса на отключение вторым контактом ключа управления
подается минус постоянного тока на 'сопротивление к2.
Конденсатор разряжается через сопротивление Д2 и АПВ не действует.
Точно так же блокируется действие АПВ в случае отключения
защитой шин линии, если не предусмотрено АПВ шин, или
защитой от внутренних повреждений трансформатора.
Промежуточное реле ЯЯ3, которое устанавливается во всех
схемах управления, предназначено для предотвращения
многократного включения выключателя на устойчивое короткое
замыкание в случае, если будет подаваться длительный импульс на
включение, например, при застревании в замкнутом состоянии
контакта реле РП2. В этом случае реле РПг срабатывает при
действии защиты и верхним контактом размыкает цепь
включения выключателя, а нижним контактом подает плюс постояннога
тока на свою обмотку, самоудерживаясь до снятия команды на
включение выключателя.
Рассмотренная схема АПВ приходит в действие при несоот-
183;

ветствии положения ключа управления и выключателя. Она
может применяться во всех случаях, когда положение ключа
управления выключателем в нормальном режиме соответствует
положению выключателя. Выключатель включен — ключ находится
в положении «включено»; выключатель отключен — ключ в
положении «отключено». Однако это имеет место не везде. Так,
например, на подстанциях без дежурного персонала,
оборудованных телеуправлением, включение или отключение
выключателя может осуществляться диспетчером с помощью устройства
телемеханики. При этом ключ управления останется в
положении, соответствующем последней операции, произведенной с его
помощью. Очевидно, в этом случае схема АПВ, приведенная на
рис. 143, не может быть применена, так как она не будет
предотвращать действия АПВ при оперативном отключении или
включении выключателя через устройство телемеханики.
То же самое будет иметь место, если включение или
отключение выключателя, оборудованного АПВ, будет
осуществляться не телемеханически, а каким-либо устройством автоматики.
Для обеспечения в рассмотренных случаях правильного
действия АПВ в схему вводится дополнительное реле, которое
фиксирует последнюю команду, поданную в цепи управления
выключателем. Это так называемое двухпозиционное
промежуточное реле типа РП-352, схема включения обмоток которого
показана на рис. 144, а. Реле имеет две обмотки 1 и 2, в цепи
которых включены контакты самого реле 3 и 4. Когда обе обмотки
обесточены, его подвижная система находится в правом* или
левом положении, в зависимости от того, какая последняя команда
была подана на выключатель.
При включении выключателя от устройства телемеханики,
автоматики или ключа управления сработает реле РПВ (реле
положения «включено») и 'подаст шлюс иа обмотку / деухпози-
ционного реле, которое сработает и переключит свои контакты,
фиксируя положение <<включено». При этом цепь обмотки 1 бу-~
дет разомкнута контактом 3. Реле останется в таком положении,
пока не будет подан импульс в обмотку 2, цепь которой была
подготовлена замыканием контакта 4.
Когда подается команда на отключение выключателя от
ключа управления, устройства телемеханики или от защиты, при
действии которой не должен происходить пуск АПВ, под
действием тока, проходящего по обмотке 2, реле переключит свои
контакты. При этом замкнется контакт в цепи обмотки /, чем
«будет подготовлена цепь для переключения реле при
последующей операции.
Таким образом, можно сказать, что когда выключатель
включен, двухпозиционное реле находится в положении «включено»,
а после отключения выключателя, не требующего последующего
АПВ,— в положении «отключено».
184

Контакты этого двухпозиционного реле включают в схему
АПВ вместо соответствующих контактов ключа управления, как
показано на рис. 144,6.
РПВ
+ ——II-
Отключение
+ —»
'^Чг
<*)
Р/7, РЛц \ Р8~ ~#,~ "1
РП3 РЛз ,
окув
-6 ' А мае 01.. .
ф | \ит защит.
РП5 ч
РЛб
Рис. 144. Схема трехфазного АПВ для линий с
воздушными выключателями:
а —• схема включения двухпозиционного
промежуточного реле типа РП-352; б — схема АПВ
На этом рисунке приведена схема однократного АПВ для
линий с воздушными выключателями, установленными на
телемеханизированной подстанции.
Пуск АПВ осуществляется контактами реле РП\. Это реле
срабатывает при замыкании блок-контакта электромагнита от-
185

ключения Э0В, который замкнется при подаче импульса на
отключение выключателя, после того как втянется якорь
электромагнита.
При выполнении схем АПВ воздушных выключателей
необходимо учитывать, что их нормальная работа возможна лишь
при наличии достаточно высокого давления воздуха в
резервуарах (не ниже 15—16 ати).
Поэтому в схему АПВ на рис. 144,6 введен контакт
манометра КМ, контролирующего давление в воздушной магистрали.
Этот контакт включен в цепь промежуточного реле РП6.
Замыкающий контакт РПв включен в пусковой цепи последовательно
€ контактом ЭОв.
Если давление воздуха недостаточно для отключения
выключателя в случае включения его на неустранившееся короткое
замыкание, контакты КМ и соответственно РП6 размыкаются, не
допуская срабатывания реле РП\. Если же давление воздуха
достаточно высоко, реле РП\ сработает и будет
самоудерживаться до тех пор, пока не будет подан импульс на включение
(сработает электромагнит включения и разомкнётся его
размыкающий контакт ЭВВ в цепи обмотки реле РП\).
Якорь РП6 имеет замедление на возврат, благодаря чему
предотвращается срыв АПВ из-за вибрации контактов
манометра КМ.
Выбирая величину давления, при котором размыкается
контакт КМ, запрещающий пуск АПВ, следует иметь в виду, что
значительный расход воздуха, вызывающий снижение давления
на 1,5—2 ати для отечественных выключателей,
сопровождает операцию отключения. При включении же воздуха
расходуется значительно меньше. Поэтому уставку манометра
регулируют так, что^бы его контакт размыкался при давлении
19—20 ати, чтобы было обеспечено двухкратное отключение
выключателя до АПВ и после включения на устойчивое
повреждение.
Когда выключатель включен и схема АПВ готова к действию,
реле РП\ обесточено и держит свои контакты разомкнутыми.
Реле РПв (реле положения «включено») находится под током
и его контакт замыкает цепь верхней обмотки двухпозиционного
реле РЯ4. Контакт реле РЯ4 в цепи пуска АПВ, включенный
последовательно с контактом реле РПи замкнут.
В случае отключения выключателя действием релейной
защиты сработает реле РП\ и подаст импульс на обмотку реле
времени РВ. В дальнейшем схема АПВ работает так же, как
рассмотренная выше.
Запрет действия АПВ осуществляется контактами реле РЯ4,
которое срабатывает при отключении выключателя ключом
управления, от устройства телемеханики, а также от защит,
запрещающих действие АПВ, и подает минус на зажим 8 реле
186

РПВ-58. При этом разряжается конденсатор С, благодаря чему
не происходит действия АПВ.
Назначение других реле в схеме такое же, как и в схеме,
изображенной на рис. 143.
Следует отметить, что рассмотренная схема АПВ с двухпо-
зиционным реле типа РП-352 может быть использована также
и на выключателях, для управления которыми применяются,
ключи с одним фиксированным средним положением или
кнопкой.
Механическое АПВ однократного действия. На
выключателях с грузовыми или пружинными приводами
применяют механические АПВ, что позволяет просто осуществить их
дистанционное и автоматическое включение.
Нормально, когда выключатель включен, пружина натянута
(груз поднят и удерживается в верхнем положении). При
срабатывании защиты с реле прямого действия, встроенными в
привод выключателя, последний отключается. Вал привода при
этом поворачивается одновременно с рычагом механического»
пуска устройства АПВ. В результате освобождается
предварительно натянутая пружина, под действием которой вал привода
поворачивается- в обратную сторону, осуществляя повторное
включение выключателя (рис. 145).
Если повреждение устранилось, выключатель останется
включенным, а для подготовки устройства АПВ к новому действию
необходимо вручную или автоматически натянуть пружину
(поднять груз). Если же повреждение не устранилось, сработает
защита и вновь отключит выключатель. АПВ при этом не
произойдет, так как пружина не натянута (груз находится в
нижнем положении). Так обеспечивается однократность действия
АПВ на выключателях с пружинным или грузовым приводом.
При оперативном отключении выключателя вручную или через
специальный электромагнит отключения механическое АПВ не
действует.
АПВ выключателя с пружинным или грузовым приводом
может быть выполнено и с выдержкой времени, как и в
рассмотренной выше схеме электрического АПВ. Для осуществления
повторного включения с выдержкой времени механический АПВ
выводится из действия, а включение выключателя производится
с помощью электромагнита включения. Схема АПВ, в которой
в качестве реле времени использовано реле прямого действия
типа РТВ, приведена на рис. 146. Реле РТВ, у которого токовая
обмотка заменена обмоткой напряжения, установлено в привод
выключателя вместо электромагнита включения и питается от
трансформатора напряжения, включенного на шинах
подстанции. Реле срабатывает при замыкании цепи его обмотки
блокировочным контактом Ви замыкающимся три отключении
выключателя.
ш

В цепи обмотки реле времени включен контакт положения
пружины КППь замкнутый, когда пружина натянута. При
срабатывании реле РТВ освобождается защелка 3, и под действием
пружины выключатель включается.
Для предотвращения действия АПВ при оперативном
отключении выключателя в цепи обмотки РТВ включен еще один
вспомогательный контакт привода БКА (аварийный). Этот
контакт, замыкающийся при включении выключателя, остается
замкнутым в случае его
отключения релейной защитой. При
оперативном отключении
выключателя БКА .размыкается,
предотвращая тем самым срабатывание
реле времени и действие АПВ.
Вкл. Откл
Рис. 145. Схема механического
АПВ без выдержки времени
Рис. 146. Схема механического
АПВ с выдержкой времени
В схеме для автоматического натяжения пружины
предусмотрен специальный двигатель Д, цепь которого замыкается
контактом положения пружины КППг, замкнутым, когда пружина не
натянута.
Двигатель производит натяжение пружины только в том
случае, если выключатель включен и замкнут его вспомогательный
контакт В2 в цепи двигателя. Вследствие этого в случае
неуспешного АПВ (если выключатель вновь отключится) его контакт
В2 разомкнётся, двигатель остановится и прекратит натяжение
пружины.
Для обеспечения однократности действия АПВ полное время
натяжения пружины должно быть больше времени
срабатывания защиты при включении на устойчивое повреждение.
В случае необходимости пружина может быть натянута и при
отключенном выключателе подачей напряжения на двигатель
рубильником Р.
На выключателях с пружинным и грузовым приводами
может быть применена электрическая схема АПВ, рассмотрен-"
188

-яая >выше. При этом так же, как и в схеме на рис. 146,
механическое АПВ исключается из действия, а электрическое АПВ
воздействует на включающий электромагнит привода.
Двухкратное АПВ. Применение двухкратных АПВ
позволяет повысить эффективность этого вида автоматики. Опыт
эксплуатации показывает, что успешность действия при втором
включении составляет 10—20%, что повышает общий процент
О>КУ ХВ
. 2 7п, Т,
Г и
/ I
Рис* 147. Схема двухкратного АПВ с реле РПВ-258
успешных действий АПВ до 75—95%.- Двухкратные АПВ
применяются, как правило, на линиях с односторонним питанием и на
головных участках кольцевых сетей, где возможна работа в
режиме одностороннего питания.
На рис. 147 показана схема двухкратного АПВ с
комплектным реле типа РПВ-258 для линий с масляными выключателями.
В отличие от реле РПВ-58, рассмотренного ранее, в реле РПВ-258
имеются два конденсатора С\ и С2, а реле времени РВ имеет два
контакта, замыкающихся с выдержками времени: один
проскальзывающий — РВ2> а второй упорный — РВ$.
Пуск схемы АПВ осуществляется так же, как и схемы на
рис. 143, контактом реле РПи которое срабатывает после
отключения выключателя и подает минус на обмотку реле времени.
По истечении первой выдержки времени замкнется проскальзы-
189

вающий контакт РВ2 и создаст цепь для разряда конденсатора
Сх на обмотку промежуточного реле РП2. Последнее, сработав,,
подает импульс на включение выключателя. В случае успешного
АПВ работа схемы прекратится, так как реле РП\ после
включения выключателя возвратится в исходное положение.
Если же АПВ было неуспешным и выключатель вновь
отключился, опять сработает реле РП\ и запустит реле времени.
В этом случае при замыкании контакта РВ2 реле РП2 не
сработает, так как конденсатор С\, разрядившийся при первом
срабатывании АПВ, к этому моменту еще не успеет зарядиться. Реле
времени, продолжая работать, замкнет контакт Р53. При этом
под действием разряда конденсатора С2 вновь сработает реле
РП2, и произойдет второй цикл АПВ.
Работа АПВ сигнализируется указательными реле РУ\ —
первый цикл, РУ2 — второй цикл, РУг— срабатывание АПВ.
Запрет действия АПВ в (первом и вторам циклах
осуществляется контактами реле защит, запрещающих действие АПВ, и
контактами ключа управления, подающими минус на зажимы 7 и 8
РПВ-258.
В схеме предусмотрено два отключающих устройства: ОУ\*
выводящее из действия схему АПВ полностью, и ОУ2 —
исключающее второй цикл АПВ.
Выдержку времени первого цикла АПВ принимают равной
0,5—1,5 сек так же, как и для АПВ однократного действия.
Второй цикл АПВ согласно Правилам устройств электроустановок
(ПУЭ) должен происходить спустя 10—15 сек после второго*
отключения выключателя. Такая большая выдержка времени
АПВ во втором цикле диктуется необходимостью подготовки
выключателя к отключению третьего короткого замыкания в
случае включения на устойчивое повреждение. Увеличение
выдержки времени второго цикла АПВ до 10—15 сек в ряде случаев
способствует успешному повторному включению.
Для предотвращения многократного действия АПВ время
заряда конденсаторов С\ и С2 (через сопротивления /?2 и 7?4>
соответственно должно выбираться больше выдержек времени
действия АПВ. В заводском комплекте РПВ-258 время
готовности АПВ к последующим действиям после второго цикла
составляет 60—100 сек.
Сочетание АПВ с релейной защитой. Ускорение
защиты до АПВ позволяет ускорить отключение коротких
замыканий и обеспечить селективную ликвидацию повреждений при
использовании неселективных защит. Рассмотрим принцип
ускорения действия защиты до АПВ на примере простой схемы сети,
приведенной на рис. 148.
Максимальная токовая защита, установленная на линии Л-1Г
по условию селективности должна иметь выдержку времени
больше, чем защиты линий «/7-2. Для ускорения отключе-
190

б
ния повреждений на линии Л-1 может быть применено
ускорение защиты этой линии до АПВ.
С этой целью схема защиты выполняется так, что первый раз
она действует мгновенно, а после АПВ вводится выдержка
времени, с которой защита и
отключает выключатель в случае
устойчивого повреждения.
В случае короткого
замыкания на линии Л-1 сработает
защита этой линии и мгновенно
отключит выключатель. После
АПВ, если повреждение
устранилось, линия останется в
работе. Если же повреждение
устойчивое, линия отключится вновь, но уже с выдержкой времени.
При коротком замыкании на линии Л-2 произойдет иеселектив-
ное отключение Л-1 по цепи ускорения. Затем Л-1 действием
АПВ будет включена в работу. В случае неустойчивого
повреждения «/7-2 обе линии Л-1 и
О-РЧ^
Рис.
148. Схема сети с
односторонним питанием
А7Ч
+-бг*П
рт
+ ИРТЛ
РВ
г&
ш
п
От АПВ
а)
РТ
1Г
РВ
1_Ш
4^1
РПУ\
рп,
рп,\
'Я\
РП
п
Ни
'КО
Л-2 останутся в работе. При
устойчивом коротком
замыкании линия Л-2 будет
отключена своей защитой, а
Л-1 останется в работе, так
как ее максимальная
токовая защита после АПВ
будет действовать с
выдержкой времени, селективной с
защитами Л-2.
Схема ускорения защиты
до АПВ показана на рис.
149, а. Нормально
промежуточное реле РПУ обесточено
и защита лри возникновении
повреждения действует без
выдержки времени через его
верхний размыкающий
контакт. После срабатывания
АПВ реле РПУ .срабатывает,
переключает свои контакты
и некоторое время
удерживается в таком положении,
так как якорь его
возвращается с замедлением. При включении на устойчивое короткое
замыкание вновь сработает защита. Однако в этом случае цепь ее
действия без выдержки времени будет разомкнута на контакте
реле РПУ, которое остается в сработавшем положении до тех оор,
Рис. 149.
а —до
От АПВ
б)
Схема ускорения защиты:
АПВ; б — после АПВ
191

пока «не вернутся реле защиты. В результате защита после АПВ
подействует с выдержкой времени.
Ускорение защиты после АПВ применяют для того, чтобы
ускорить отключение повреждения в случае включения
выключателя на устойчивое короткое замыкание. Ускорение защиты
после АПВ позволяет решить и другую важную задачу —
исправление вынужденной, заранее предусмотренной неселективности.
Допустим, что в схеме на рис. 148 на-линиях Л-1 и «/7-2
установлены защиты с одинаковыми выдержками времени. При этом
в случае короткого замыкания на линии Л-2 будут одновременно
отключены две линии Л-1 и Л-2.
Для исправления подобного неселективного действия может
быть предусмотрено ускорение защиты Л-2 после АПВ. Тогда
после включения действием АПВ обеих линий Л-1 и Л-2
отключится только Л-2, защита которой ускорена. Защита же линии
Л-1 подействовать вторично не успеет. Так, с помощью
ускорения действия защиты линии Л-2 после АПВ будет исправлено
неселективное отключение линии Л-1.
Схема ускорения защиты после АПВ показана на рис. 149,6.
Нормально, когда выключатель включен, реле РПУ обесточено',
контакт его разомкнут и защита действует на выходное реле
РП с выдержкой времени.
При отключении выключателя на обмотку РПУ подается плюс
от контактов реле, пускающего АПВ (РПХ на рис. 143). Реле
РПУ, срабатывая, замыкает цепь действия защиты на
отключение без выдержки времени. Вследствие этого в случае
включения выключателя действием АПВ на устойчивое короткое
замыкание оно будет отключаться мгновенно. Обмотка реле
ускорения РПУ обесточится, когда будет -подам импульс -на включение
и вернется реле пуска АПВ РП{.
Цепь ускорения, однако, разомкнётся не сразу, а спустя
время, достаточное для того, чтобы включился выключатель и
защита подействовала на отключение. Для этого замедление на
возврат реле РПУ принимается
/з.м=<вкл + (0,3 -*- 0,5) сек, (49)
где ^вкл — время включения выключателя.
На выключателях, имеющих большое время включения
0,7—1 сек, в схему дополнительно вводится контакт выходного
реле АПВ (РП2 на рис. 143 и 144). При этом сигнал на обмотке
реле РПУ держится дольше, до тех пор пока не включится
выключатель и не разомкнётся его вспомогательный контакт в цели
включения. Замедление на возврат якоря реле РПУ в этом
случае можно принимать
/3ам=0,3-*-0,5сек. (50)
192

Неселективная отсечка в сочетании с АПВ используется для
снижения мощности короткого замыкания. На подстанциях, где
установлены выключатели, не обеспечивающие отключение тока
короткого замыкания, ликвидация повреждения может
осуществляться с помощью неселективной отсечки в сочетании с АПВ
одного из источников питания.
В качестве примера
рассмотрим схему, приведенную
на рие. 150, б. Мощность
короткого замыкания 'на
линиях, отходящих от шин
подстанции, ^превышает
разрывную мощность
установленных на них выключателей.
При повреждении на
отходящей линии для снижения
мощности короткого
замыкания ;неселекти.'вная отсечка
ошлючает выключатель В-1
одного из источников
питания, после чего уже может
быть отключен выключатель
В-7. По истечении заданной
выдержки врехмени
выключатель В-1 ©новь будет
включен в работу действием АПВ.
АПВ шин.
Эффективность АПВ шин особенно
высока для подстанций,
расположенных в районах, где
атмосфера сильно
загрязнена уносами промышленных
предприятий, ©следствие
чего часты повреждения из-за
перекрытия изоляции.
Для осуществления АПВ
шин применяются два
основных принципа:
использование устройств АПВ
присоединений, подключенных к
шинам подстанции (линий
или трансформаторов) и
установка отдельных
комплектов АПВ шин. Рис. 150. Схемы электрических
Для подстанции С ОДНО- соединений для пояснения принци-
СТОРОННИМ питанием (РИС, П0В 0СУВДСтвления АПВ шин:
1 СП ^у\ тт^т,лллл^~ ~ " а ~~ подстанция с односторонним пита-
150, и) ЦелеСОООраЗНО ИС- нием, б-транзитная подстанция
7-518
493

пользовать первый принцип. Если на подстанции Ь отсутствует
специальная защита шин, возникающие на них повреждения
будут отключаться защитой, установленной на питающей стороне
линии АБ.
В результате автоматического включения выключателя В-1
устройством АПВ, установленным на подстанции Л, будет
подано напряжение на шины подстанции Б. Таким образом, с
помощью АПВ питающей линии осуществляется повторное
включение шин высшего напряжения подстанции Б. Аналогично
повторное включение шин низшего напряжения может
осуществляться с помощью АПВ трансформатора, установленного на
выключателе В-5.
Рассмотренный принцип осуществления АПВ прост, так как
не требует никакой дополнительной аппаратуры. Недостаток
этого принципа заключается в том, что вследствие отключения
коротких замыканий на шинах защитой линии или
трансформатора, действующих с выдержкой времени, вероятность
успешного действия АПВ снижается.
Успешность действия АПВ выше при быстром отключении,
что имеет место при специальной защите шин. Защита шин
подстанций выполняется обычно так, что при коротком замыкании
на шинах отключаются все источники питания. Трансформаторы
же и тупиковые линии, не имеющие других источников питания,
не отключают. В случае успешного АПВ питающей линии
питание потребителей будет восстановлено.
При наличии на подстанции защиты шин повторное
включение шин, так же как и в случае, рассмотренном выше, может
быть осуществлено с помощью АПВ линий. Так, например, в
схеме, приведенной на рис. 150, а, повторное включение шин
будет производиться устройством АПВ линии АБ,
установленным на выключателе В-2. Схема АПВ при этом выполняется
с пуском от несоответствия положения выключателя и
ключа управления, например как показано на рис. 143. В этом
случае для осуществления АПВ шин, очевидно, не следует
выполнять блокировки АПВ линии при срабатывании
защиты шин.
При наличии на подстанции нескольких питающих линий
может оказаться целесообразным осуществлять АПВ не одной,
а нескольких или всех питающих линий. Это имеет смысл, как
для наибольшей автоматизации процесса восстановления
нормальной схемы первичных соединений, так и для обеспечения
питания потребителей, когда одна питающая линия не может
обеспечить всей нагрузки подстанции.
С этой целью при срабатывании защиты шин запускаются
АПВ всех питающих линий. В случае успешного АПВ первой
линии поочередно включаются выключатели других линий. Если
первая линия включается на устойчивое короткое замыкание,
194

то снова срабатывает защита шин. При этом блокируется
действие АПВ других линий и их выключатели не включаются.
Такая блокировка обеспечивается с помощью
дополнительного промежуточного реле РП4, имеющего замедление на возврат
якоря 0,4—0,5 сек, которое устанавливают в схеме АПВ
каждой линии, как показано
на рис. 151. Только
наличием этого реле схема АПВ,
приведенная на рис. 151,
отличается от схемы АПВ
линий, рассмотренной выше.
Когда выключатель
включен, реле РП4 обтекается
током и держит разомкнутым
свой контакт в цепи
блокировки АПВ при
срабатывании защиты шин. В случае
отключения выключателя
реле РП4 обесточится,
однако контакт его останется
разомкнутым еще в течение
0,4—0,5 сек. За это время
короткое замы/каиие будет
отключено, а контакт
защиты шин ЗШ разомкнётся.
Таким образом, л осле
первого срабатывания
защиты шин АПВ не блокируется
имеет наименьшую выдержку времени, включится на неустранив-
шееся короткое замыкание, вновь подействует защита шин и
отключит включившийся выключатель. При этом опять замкнется
контакт ЗШ и, поскольку уже будет замкнут контакт реле РП4у
произойдет разряд конденсатора С, что предотвратит действие
АПВ других линий.
Однократность АПВ шин может быть также обеспечена с
помощью реле напряжения, контролирующих наличие напряжения
на шинах. При этом АПВ одного из источников питания (линии
или трансформатора) выполняется с контролем отсутствия
напряжения на шинах, а АПВ других источников питания — с
контролем наличия напряжения. Благодаря этому, в случае неустра-
нившегося повреждения на шинах и неуспешного включения
первого источника питания, выключатели других линий и
трансформаторов включаться не будут из-за отсутствия напряжения
на шинах подстанции.
В случае установки отдельного комплекта АПВ шин, что
применяется очень редко, схема его может быть выполнена
аналогично АПВ линий.
Рис. 151. Схема однократного АПВ
линии, обеспечивающего АПВ шин
. Если первая линия, АПВ которой
7*
195

I I I Стоп V. К
АПВ трансформаторов. В случае отключения
трансформатора его максимальной токовой защитой при
повреждении на питаемых шинах или
отходящих линиях, а также из-за
ложного срабатывания защиты схема
может быть восстановлена
действием АПВ.
Наиболее целесообразно
применение АПВ на одиночных трансфор-
0- - - маторах, отключение которых может
привести к обесточению потребите-
ах лей. В некоторых случаях АПВ
трансформаторов для
максимальной автоматизации восстановления
нормального режима работы
применяется и на параллельно
работающих трансформаторах,
установленных на подстанциях без
обслуживающего персонала.
В эксплуатации применяют
схемы АПВ трансформаторов, как с
пуском от максимальной токовой
( дЛ защиты, так и с пуском от несоот-
ч^^у ^ ветствия положения выключателя и
ключа управления. Как правило, не
допускается действие АПВ при вну-»
тренних повреждениях в
трансформаторе, когда срабатывает газо-вая
или дифференциальная защита.
АПВ электродвигателей.
Автоматическое повторное включе*
ние электродвигателей применяется для обеспечения их
самозапуска после восстановления питания. На рис. 152 показаны
схемы включения магнитных пускателей, обеспечивающие АПВ
электродвигателей ори восстановлении шитания.
В схеме рис. 152, а обмотка магнитного пускателя К
подключена к напряжению через рубильник Р или ключ. При
значительном снижении или при полном исчезновении напряжения
на выводах электродвигателя обмотка магнитного пускателя
потеряет питание, и он разомкнет свои контакты.
После восстановления напряжения магнитный пускатель
сработает вновь и включит двигатель в работу. Таким образом
будет осуществлено АПВ двигателя или другого
оборудования.
Иногда схема, приведенная на рис. 152, а, не может быть
применена из-за необеспеченности безопасности персонала или
возможности повреждения технологического оборудования при
Рис. 152. Схемы АПВ
электродвигателей с
магнитными пускателями:
а — постоянного действия; б —
с действием в течение
заданного времени
196

неожиданном включении электродвигателя после- длительного
отключения. В этом случае предусматривается АПВ магнитного
пускателя лишь при кратковременных перерывах питания
порядка 1—2 сек. Такая схема может быть выполнена, как показано
на рис. 152,6.
Когда магнитный пускатель включен, реле РП находится
НаВключени?
От защиты
минимального
напряжения
под напряжением, и контакт
его замкнут. При
исчезновении -напряжения якорь
реле '.возвращается не
сразу, а с замедлением на 1 —
2 сек. Если за это время
напряжение восстановится,
обмотка магнитного пускателя
К вновь окажется под
напряжением, и магнитный
пускатель включится в
работу. Если же время
восстановления напряжения пре*
ВЫСИТ допустимую выдержку Рис. 153. Схема АПВ электродвигателей
времени, якорь РП
вернется, и контакт его разомкнётся. В этом случае цепь обмотки К
окажется разомкнутой и магнитный пускатель при
последующем восстановлении напряжения не включится.
В качестве реле с замедлением на отпадание может быть
использовано реле типа РЭ-513, включенное на переменное
напряжение через выпрямитель В.
АПВ электродвигателей применяется также в установках
напряжением 3—6 кв в тех случаях, когда для обеспечения
самозапуска приходится, кроме неответственных, отключать
также часть ответственных двигателей. При этом целесообразно
применить схему, осуществляющую АПВ отключившихся
электродвигателей после восстановления напряжения. Такая схема
приведена на рис. 153.
Пуск АПВ осуществляется защитой минимального
напряжения, которая отключает часть электродвигателей. При этом
срабатывает и самоудерживается реле РП\. После восстановления
напряжения сработает реле напряжения РН, разомкнет цепь
самоудерживания реле РП\ и замкнет цепь на срабатывание
реле РП2, которое включит электродвигатели.
Реле РП\, возвращаясь с замедлением 0,5—1 сек, размыкает
цепь обмотки РП2, чем обеспечивается однократность действия
автоматики.
Напряжение срабатывания реле напряжения РН, при
котором оно замыкает верхний контакт, принимается равным 90—
100% номинального напряжения.
197

§ 24. Комплексная автоматизация подстанций
электрических сетей
Общие сведения. Подстанции с дежурством на
дому, полностью и частично автоматизированные и
телемеханизированные подстанции получили широкое распространение в
электрических сетях.
Объем автоматизации и телемеханизации, предусмотренный
на подстанции, должен обеспечить надежное энергоснабжение
потребителей при наиболее экономичном режиме работы, а
также ликвидацию в кратчайший срок аварийных и
ненормальных режимов работы при наименьшей затрате человеческого
труда и «по возможности без оперативного 'вмешательства
(персонала.
Внедрение комплекса устройств автоматики, органически
связанных и дополняющих одно другое, для выполнения
основных операций, или, как говорят, комплексная автоматизация
подстанций обеспечивает решение основных задач
автоматизации энергосистем: повышение надежности и бесперебойности
электроснабжения; повышение качества электрической энергии;
повышение производительности труда, сокращение персонала,
обслуживающего электроустановки, и в первую очередь
оперативного персонала.
Устройства автоматики, применяемые на подстанциях, можно
разделить на следующие группы:
противоаварийная автоматика, обеспечивающая включение
резервных источников питания и восстановление нормальной
схемы электроснабжения при аварийных отключениях (АПВ и
АВР), автоматическая разгрузка трансформаторов и т. п.;
автоматика нормального режима, обеспечивающая
необходимое качество электроэнергия и наиболее экономичный режим
работы оборудования: регулирование напряжения на
подстанциях, отключение по режиму с целью экономии электроэнергии
одного из параллельно работающих трансформаторов и др.;
технологическая автоматика, выполняющая функции
контроля и управления работой отдельных вспомогательных устройств
подстанции. К устройствам технологической автоматики
относятся: автоматическое включение компрессоров для
поддержания давления воздуха в компрессорной установке,
автоматическое регулирование напряжения постоянного тока на шинах
аккумуляторной батареи, автоматический контроль исправности
высокочастотных каналов защиты линий и др.
Рассмотрим некоторые типы устройства автоматики,
применяемые на подстанциях наряду с рассмотренными выше АПВ
и АВР.
Противоаварийная автоматика для
подстанций без выключателей на стороне высшего на-
198

пряжения трансформаторов. На рис. 154 приведены
схемы автоматики подстанции с двумя трансформаторами,
которая обеспечивает восстановление питания обесточившейся
секции, а также перевод питания каждой секции на свой
трансформатор после восстановления нормального режима работы
Ь-п
Кз
л-г
сН
си
тсн
^секция 2секциях
тн тн
*)
Цепи управления в-/
1РВ
~*эв!~
зрв ирв
"И
/РВ, /РВ1 В, КПП
ПГПРТ
рпв,
в,
зрв црв
В) От защит Т-1
30,
"^Г
ОтТСР^
€Н
"Ц^_Г
Цепи управления В 2
От защиты
/РВ, РПВ,1РВ7 РПВ3\Вг
РЛПГПГЛ
В, кпп в2
"Н"
"1*—
рпв, рпв3
пгпг
ОтТН
б)
I ъ~*~\ 1
Рис. 154. Аварийная автоматика на подстанциях с
отделителями:
а — схема электрических соединений подстанции; б — схема
автоматики
трансформаторов. Схема автоматики выполнена на переменном
оперативном токе.
Нормально два трансформатора (рис. 154,а), подключенные
без выключателей к двум параллельным линиям, обеспечивают
питание двух секций низшего напряжения подстанции.
Секционный выключатель В-2 нормально отключен.
При отключении линии Л-1 исчезнет напряжение на стороне
низшего напряжения трансформатора Т-1 и сработают реле
времени ЗРВ и 4РВ (типа ЭВ-235), одно из которых подключено
199

к трансформатору напряжения 77/, а другое — к
трансформатору собственных нужд ТСН.
По истечении заданной выдержки времени контакты реле
времени ЗРВ и 4РВ замкнут цепь электромагнита отключения
ЭО\ выключателя В-1. После отключения В-1 замкнется его
блокировочный контакт в цепи включения секционного
выключателя В-2, который включится, подавая напряжение на первую
секцию. В цепи катушки включения выключателя введен контакт
положения пружины КПП (замкнутый, когда пружина
натянута).
Аналогично будет работать автоматика и при отключении
трансформатора Т-1 вследствие его повреждения. В этом случае
сразу отключится выключатель В-1 и будет подан импульс на
включение В-2.
Однократность действия рассматриваемой автоматики
обеспечивается с помощью механизма привода, натяжение пружин
или подъем груза которого, осуществляемое двигателем Д,
начнется лишь после того, как будут включены выключатели
В-1 и В-З обоих трансформаторов и замкнутся контакты их реле
положения «включено» РПВ\ и РПВЪ. В случае
необходимости пружины привода могут быть натянуты и при отключенных
выключателях переключением рубильника Р в нижнее
положение.
В схеме предусмотрено также автоматическое
восстановление питания 1-й секции от своего трансформатора Т-1 в случае
восстановления питания по линии Л-1. При этом сработает реле
ЗРВ, питающееся от ТСН на отпайке трансформатора Т-1, и
замкнет свой быстродействующий контакт в цепи обмотки реле
1РВ. Быстродействующий контакт реле 4РВ, питающегося от
77/, уже был замкнут, так как на нем сохранялось напряжение
от 2-й секции. Сработает реле времени 1РВ1 (первой секции)
и по истечении выдержки времени замыканием
проскальзывающего контакта подаст импульс на включение В-1.
После замыкания упорного контакта реле 1РВ\ будет подан
импульс на отключение секционного выключателя В-2 (упорный
контакт реле 1РВ2 к этому времени уже был замкнут, так как
напряжение на 2-й секции не исчезало). Цепь на отключение
секционного выключателя дополнительно контролируется
контактами реле положения «включено» РПВ{ и РПВЪ
выключателей В-1 и В-З. В результате выключатель В-2 может быть
отключен лишь в том случае, если включены оба
выключателя В-1 и В-З.
Так будет восстановлена нормальная схема питания
каждой секции от своего трансформатора.
Рассмотрим, как будет действовать автоматика при
повреждении на шинах низшего напряжения или на отходящих
линиях. В этом случае, если выключатель В-1 будет отключен
200

максимальной токовой защитой, подействует автоматика и
включит В-2. Если действие автоматики окажется успешным и на
шинах 1-й секции восстановится напряжение, сработает реле
1РВ и повторно включит выключатель В-1. Если выключатель
В-1 останется в работе, доработает реле времени 1РВ и
отключит выключатель В-2. Таким образом, восстановится нормальное
питание 1-й секции от трансформатора Т-1.
Аналогично будет работать автоматика и при отключении
трансформатора Т-2.
Автоматическая разгрузка трансформаторов.
В случае аварийного отключения одного из параллельно
работающих трансформаторов, оставшиеся в работе трансформаторы
могут перегружаться током больше номинального. Длительная
перегрузка трансформатора вызывает перегрев его обмоток, что
может привести к разрушению изоляции и повреждению
трансформатора.
Для предотвращения этого перегрузка трансформатора
током, большим номинального, допускается в течение
ограниченного времени: тем меньше, чем больше перегрузка. Допустимая
длительность перегрузки трансформатора зависит от
целого ряда факторов: температуры ма'сла, трафика нагрузки,
места установки и т. д. В каждом конкретном случае с
учетом всех этих факторов или только основных из лих можно
достаточно точно подсчитать допустимую длительность
перегрузки.
Для предотвращения повреждения трансформатора при
перегрузке на автоматизированных подстанциях выполняется
схема-автоматики разгрузки, основанная на следующих прин-
. ципах.
При значительной перегрузке трансформатора часть
потребителей отключается так, чтобы с оставшейся нагрузкой
трансформатор мог работать 1—2 ч. За это время должны быть
приняты меры по переводу питания потребителей на другие
подстанции или включены резервные трансформаторы.
Потребители отключаются ступенями — сначала менее, а
затем более ответственные.
Автоматика действует однократно. На рис. 155, а приведена
наиболее простая схема автоматической разгрузки
трансформаторов. Токовое реле РТ срабатывает при перегрузке
трансформатора и подает плюс на обмотку реле времени РВ, в качестве
которого используется реле типа РВТ или какое-нибудь другое
многопозиционное реле времени. По истечении первой
выдержки времени 1\ реле времени замыкает цепь на отключение
первой группы потребителей.
Если перегрузка трансформатора продолжается и токовое
реле РТ не возвращается, реле времени продолжает работать и
со второй выдержкой времени 12 дает команду на отключение
201

второй группы потребителей. При использовании реле времени
типа РВТ может быть выполнена разгрузка в 4—5 ступеней.
Ток срабатывания реле РТ принимается около 1,3—1,4 /ном
трансформатора.
На реле времени принимаются уставки:
первой ступени — 1—2 мин, а каждой последующей — на
30 сек выше предыдущей.
В схеме автоматической разгрузки, приведенной на
рис. 155,6, дополнительно использован контактной термометр
/°, измеряющий температуру верхних слоев масла в трансфор--
Рис. 155. Автоматика аварийной разгрузки
трансформатора:
а — с токовым реле; б — с токовым реле и контактным
термометром
маторе. Цепь обмотки реле времени замкнется в случае, если
сработает токовое реле РТи фиксирующее перегрузку
трансформатора током на 30—40% выше номинального, и замкнется
контакт реле РП, которое управляется контактным термометром 1°.
Уставка срабатывания контактного термометра принимается
70—80° С. Таким образом, в рассматриваемой схеме разгрузка
трансформатора происходит, когда температура верхних слоев
масла достигнет опасной величины. Наибольшая допустимая
температура верхних слоев масла равна 95° С.
Для того чтобы обеспечить разгрузку трансформатора
отключением минимально необходимого числа потребителей, в
схеме автоматики используют токовое реле специальной
конструкции с высоким коэффициентом возврата (&в = 0,95—0,97).
Отключение и включение по режиму
параллельно работающих трансформаторов для
уменьшения потерь электроэнергии. Известно, что
потери в трансформаторе, несущем нагрузку, определяются
двумя составляющими:
^ = ЯХ.Х + РК.3) (51)
202

где Рх. х — потери холостого хода, величина которых постоянна
для данного трансформатора при работе с
номинальным напряжением и не завис'ит от нагрузки;
Рк.з— потери короткого замыкания, зависящие от нагрузки,
Як.з = Як.з.н[-у^)2, (52)
где Як. з. н — значение потерь короткого замыкания при
номинальном токе нагрузки;
отношение тока нагрузки к номинальному току
трансформатора.
При 'наличии на подстанции двух одинаковых параллельно
работающих трансформаторов 'суммарные шотери мощности
равны.
Р,=2ЯХ,+2РК.,„(^-)2 (53)
В зависимости от величины нагрузки для уменьшения потерь
электроэнергии может оказаться целесообразным отключить
один из параллельно работающих трансформаторов. Очевидно,
это необходимо делать при малых нагрузках, когда Рк. з мало и
суммарные потери в основном определяются потерями холостого
хода. Наоборот, при больших нагрузках, когда /к.з велико и
потери холостого хода мало влияют на суммарную величину
потерь, целесообразно включить на параллельную работу оба
трансформатора и тем самым уменьшить потери короткого
замыкания.
Величина критической нагрузки /кр, при которой
целесообразно отключать или включать один из двух трансформаторов,
определится, если приравнять два выражения
^х.х"Г^к.з.н(—- I =2ЯХ х-)-2Рк.з.н (~ ) ,
отсюда
ун \ *к.з.н
Обычно величина критической нагрузки составляет 60—90%
номинальной для однотипных трансформаторов.
В эксплуатации применяют схемы автоматики двух типов:
программного управления, отключающие и включающие
трансформаторы согласно заданной программе в определенное время
суток, дни недели и т. п., и автоматика, реагирующая на
величину тока нагрузки, проходящего по трансформаторам.
Схемы с программным управлением целесообразно
применять в тех случаях, когда график нагрузки автоматизируемой
203

гл
\РГМ,
г\
и
в-з |
рп5
РТт
РП2
У/ма*
подстанции мало изменяется в различные дни недели или в
различные недели месяца.
При этом устанавливается программное реле времени,
которое в соответствии с предполагаемым графиком нагрузки при
снижении ее до
критической величины будет
давать команду на
отключение одного из
трансформаторов, а при
увеличении нагрузки —
на включение.
Схема автоматики
может быть выполнена
аналогично
рассматриваемой в § 25.
Достоинством схемы с
программным реле
времени является ее
простота, а недостатком —
возможность
значительной погрешности при
отклонениях графика
нагрузки и вследствие
погрешности реле
времени.
Более эффективная
схема с токовыми
реле, фиксирующими
величину
критической нагрузки,
которая приведена на
рис. 156.
Рассмотрим случай,
когда оба
трансформатора включены и
работают параллельно. При
уменьшении нагрузки
до критической
величины сработает
токовое реле РГМИН,
включенное на сумму токов
обоих трансформато-
рл,
РПг
РЛ9
ПГ
РВ
РП,
РПг
РЛ5
"1Г~
От защит и
К У Г-/л Т-2
1Г
РПВ(В-1)
РПВ(В-2)
~II
РПВ(В-З)
РЛВ(В-Ь)
1Г
Р*РЪ
РУг
<з
РП3
РУз
РУц
-+»Э0 В-1
+30 В-2
РПь
"1Г~
РЛ*
— Э8 В-1
-~ЭВ В-2
1Г
Рис. 156. Автоматика отключения и
включения трансформаторов по режиму
ров, и затем промежуточное реле РП\. Один контакт реле РПХ
разомкнет цепь обмотки реле РЯ2, не допуская его
срабатывания, а другие подадут плюс на обмотку реле времени РВ и
подготовят цепи отключения выключателей трансформатора
Г-У. Реле времени РВ, доработав, подаст плюс на обмотку про-
204

межуточного реле ЯЯ3, которое и замкнет цепи отключения
выключателей трансформатора Т-1.
При увеличении нагрузки выше критической сработает реле
РТмакс и промежуточное реле Я/72, которое запустит реле
времени РВ, подготовит цепи включения выключателей и
блокирует размыкающим контактом цепь обмотки реле РП\. После
того как доработает реле РВ и подействует реле РЯ4, будет
подана команда на включение выключателей трансформатора Т-1.
В схеме предусмотрена блокировка действия автоматики в
случае отключения любого выключателя трансформаторов Т-1
или Т-2 от защиты, ключа управления или устройства
телемеханики. Блокировка осуществляется с помощью промежуточного
реле РЯ5, которое, сработав, самоудерживается через свой
замыкающий контакт и снимает плюс с реле автоматики.
Для возврата схемы автоматики в исходное положение в
цепи обмотки реле РЯ5 параллельно включены контакты реле
положения' «включено» РПВ всех четырех выключателей
трансформаторов Т-1 и Т-2. Контакт реле РПВ замкнут, когда
соответствующий выключатель отключен. Автоматика будет
деблокирована и вновь введена в работу после того, как все
выключатели будут включены и, следовательно, разомкнутся контакты
всех РПВ. Предусмотрена также возможность деблокировки
автоматики вручную рубильником Р\.
Действие автоматики сигнализируется указательными реле
РУ.
§ 25. Автоматическое регулирование напряжения
на подстанциях
Назначение регулирования напряжения.
Работа всех потребителей электроэнергии в большей или
меньшей степени зависит от величины напряжения. Наиболее
экономично и надежно потребитель работает при определенном
оптимальном значении напряжения. Отклонение напряжения от
нормального значения как в сторону снижения, так и в сторону
повышения напряжения приводит к ухудшению условий работы,
снижению производительности механизмов, сокращению срока
службы электрооборудования, браку продукции.
Так, например, при снижении напряжения на 10%
вращающий момент асинхронных электродвигателей уменьшается на
19%, пропорционально квадрату напряжения, а следовательно,
соответственно уменьшается и производительность приводимого
механизма. Резко снижается производительность электропечей,
время плавки в которых увеличивается на 5%.
Еще более нежелательно снижение напряжения для таких
производственных процессов, как контактная сварка,
высокочастотная закалка, и некоторые другие, где отклонение
напряжения на 3—4% приводит к браку. В осветительных установках
205

снижение напряжения на 5% вызывает резкое снижение (на
17,5%) световой отдачи ламп.
Не менее вредно и чрезмерное повышение напряжения,
следствием чего является ускоренный выход из строя осветительных
и электронных ламп, нагревательных установок и другого
электрооборудования. Так, например, срок службы накальных
осветительных ламп сокращается на 15°/д при повышении
напряжения на 1% и в 3 раза при повышении его на 10%.
Согласно Правилам устройства электротехнических
установок обычно, за исключением наиболее ответственных установок,
допускается отклонение напряжения у потребителя ±5%.
А
еТ и I се
Но
Рис. 157. Схема, поясняющая принцип
регулирования напряжения на шинах
подстанции
Какие же способы существуют для регулирования
напряжения у потребителей? Рассмотрим простую схему одностороннего
питания подстанции, приведенную на рис. 157.
Напряжение на шинах потребителя без учета потери
напряжения в трансформаторе
Уа=((/г_Ш^)Л-, (55)
где 1!п — напряжение на шинах потребителя;
Цг — напряжение на шинах генератора;
Р, 0 — активная и реактивная мощности, передаваемые по
линии;
Я, х — активное и реактивное сопротивление линии;
лт— коэффициент трансформации силового
трансформатора.
На основании этого выражения можно сделать вывод, что
регулировать напряжение у потребителей можно следующими
способами:
изменением напряжения на шинах генератора, что
достигается регулированием его тока ротора;
изменением коэффициента трансформации трансформатора,
установленного на подстанции;
и
и4,
■щ.
206

изменением реактивной мощности, передаваемой по линии,
что может осуществляться регулированием возбуждения
синхронных компенсаторов или электродвигателей, а также
включением и отключением статических конденсаторов, установленных
на подстанции.
Как показывают расчеты, автоматизация регулирования
напряжения на шинах подстанции дает высокий экономический
эффект, снижая потери электрической энергии (до одного
процента энергии, отпущенной с шин подстанции).
Применение регулирования напряжения позволяет также
снизить капитальные затраты на строительство электросетей, за счет
использования линий
меньшей .пропускной
'способности.
Отключение
статических конденсаторов
по режиму. Как уже
отмечалось выше, отключение
статических конденсаторов,
когда напряжение на шинах
подстанции повышено и
включение их при снижении
напряжения позволяет уменьшать
колебания напряжения на
шинах подстанции.
В практике эксплуатации
применяются различные схемы
автоматики, управляющие
статическими конденсаторами в
эв
§ От защиты
~ ~ конденсаторных
батарей
4=н
Рис. 158. Автоматика отключения и
включения конденсаторных батарей
по времени
зависимости от величины
напряжения на шинах подстанции, тока нагрузки или
направления реактивной мощности в линии. Все эти схемы по
тому или другому признаку обеспечивают поддержание
определенного, экономически выгодного напряжения на шинах
подстанции.
Применяются также схемы, управляющие статическими
конденсаторами по заранее заданной программе, например с
помощью электрических часов ЭЧ (рис. 158). При замыкании
-одного из контактов часов К\, положение которого на циферблате
может изменяться, подается импульс на отключение
конденсаторной батареи. Замыкание же контакта /Сг приводит к
включению батареи в заданное время. Поскольку суточные графики
нагрузок существенно не отличаются друг от друга, схема
автоматики с электрическими часами обеспечивает регулирование
по заданному графику.
Цепь автоматики на включение батареи конденсаторов
размыкается контактами реле РП, которое срабатывает при
действии защиты конденсаторной установки и самоудерживается.
207

§ 26. Автоматическая частотная разгрузка (АЧР)
После того как все резервы вращающихся агрегатов
будут иочерпа<ны, -всякий дефицит активной мощности, вызванный
отключением части генераторов или включением новых
потребителей, приведет к снижению частоты б энергосистеме.
Небольшое снижение частоты? -порядка нескольких десятых
герца, не представляет опасности для нормальной работы
энергосистемы, хотя и ухудшает ее экономические показатели.
Снижение же частоты на 2 гц и более представляет серьезную
опасность и может привести к полному нарушению работы
энергосистемы.
Это, в первую очередь, определяется тем, что при понижении
частоты снижается скорость вращения электродвигателей, а
следовательно, снижается и производительность приводимых ими в
действие механизмов собственных нужд тепловых
электростанций.
Вследствие снижения производительности механизмов
собственных нужд резко уменьшается располагаемая мощность
тепловых электростанций, особенно станций высокого давления, что
влечет за собой дальнейшее снижение частоты в энергосистеме.
Таким образом происходит лавинообразный процесс,
способствующий «развалу» энергосистемы.
Этот процесс усугубляется тем, что мощные паровые турбины
не могут работать при пониженной частоте из-за опасности их
механического повреждения и должны выводиться из работы,
вследствие чего еще больше увеличится дефицит активной
мощности.
Снижение частоты в энергосистеме сопровождается
снижением напряжения, что происходит вследствие уменьшения
скорости вращения возбудителей, расположенных на одном валу
с основными генераторами. Снижение напряжения также
является лавинообразным процессом, так как сопровождается
увеличением потребления реактивной мощности электродвигателями, что
в свою очередь вызывает дальнейшее снижение напряжения и
еще более осложняет положение в энергосистеме.
Поскольку снижение частоты в энергосистеме протекает очень
быстро (в течение нескольких секунд или десятков секунд),
оперативный персонал не успеет принять какие-либо меры, и
ликвидация аварийного режима должна осуществляться главным
образом с помощью автоматики.
При отсутствии вращающегося резерва единственно
возможным путем восстановления частоты является отключение части
наименее ответственных потребителей. Это осуществляется с
помощью специальных устройств автоматики частотной разгрузки
АЧР, срабатывающих при опасном снижении частоты.
Изменение частоты в энергосистеме является весьма слож-
208

ным процессом, связанным с изменением параметров отдельных
ее элементов: изменяется выработка активной мощности аргега-
тами, изменяется мощность, потребляемая нагрузкой, большая
часть которой состоит из электродвигателей. На характер
изменения частоты оказывает также влияние вращающийся резерв,
величина которого может быть различной.
Места установки АЧР, объем разгрузки и количество
автоматов определяются конкретными условиями, соответственно всем
возможным случаям аварийного снижения частоты как в
отдельных районах, так и во всей энергосистеме. Общая нагрузка, под-
РЧ
РВ
ру
РП
РП
РВ
РП
На отключение
+ —| г—*- потребителей*
о)
Рис. 159. Схема АЧР одной очереди:
« — схема цепей постоянного тока; б —схема цепей напряжения реле ча-
ключенная ко всем автоматам АЧР, должна соответствовать
максимально возможному дефициту активной мощности,
который может возникнуть в энергосистеме.
Схемы АЧР. Схема АЧР, приведенная -на рис. 159, состоит
из одного реле понижения частоты РЧУ реле времени РВ и
промежуточного реле РПУ замыкающего цепи отключения
потребителей. Выдержка времени вводится в схему АЧР для
предотвращения ложного срабатывания автоматики вследствие
кратковременного замыкания контактов реле частоты в переходных
режимах и при подаче на реле напряжения.
Схема цепей переменного напряжения реле частоты показана
на рис. 159,6. Уставка срабатывания реле частоты изменяется
Плавно, с помощью реостата /?ь а также
ступенчато—закорачиванием сопротивления /?з, которые включены в цепи обмоток №ц.
В цепи обмоток Щ включен конденсатор С.
209

АПВ (после АЧР. На 'подстанциях без обслуживающего
персонала и не оснащенных телеуправлением, восстановление
питания потребителей, отключенных действием АЧР, может
затянуться на большое время. Для ускорения подачи питания
потребителям применяют специальное устройство АПВ после
АЧР, включающее отключенные линии и трансформаторы.
Применение АПВ после АЧР обеспечивает также
исправление ложного срабатывания АЧР, что в некоторых случаях можно
наблюдать при коротких замыканиях, асинхронном ходе, а также
при кратковременных обесточениях подстанции.
Схема одной очереди АЧР с АПВ после АЧР приведена на
рис. 160.
В ней используется одно реле частоты РЧ, уставка которого
автоматически переключается при срабатывании АЧР.
При снижении частоты до уставки соответствующей очереди
АЧР сработает реле РЧ и запустит реле времени РВ (рис. 160,а).
После замыкания контакта реле РВ сработают промежуточные
реле РП\ и РП2 и отключат соответствующих потребителей.
Одновременно контакт реле РП\ закорачивает часть
сопротивления в цепи обмоткой №ц реле частоты, вследствие чего изменится
его уставка. Теперь после изменения уставки контакт РЧ будет
размыкаться после того, как частота в энергосистеме
восстановится до 50 гц.
В то же время другой контакт реле РП\ замкнет цепь обмотки
реле РП3, которое подтягивается и остается \в «сработанном
положении.
После восстановления нормальной частоты реле РЧ и РВ
разомкнут свои контакты. При этом обесточится реле ЯЯЬ
замкнется его контакт <в цепи обмотки реле РП4 >и разомкнётся в цепи
реле РЯ3. Поскольку якорь реле РЯ3 возвращается с
замедлением, его контакт в цепи обмотки реле РП^ останется замкнутым
в течение времени 0,5 сек. Реле РП4 сработает и -подаст импульсы
на включение выключателей, отключавшихся действием АЧР.
После возврата якоря реле РЯ3 разомкнутся его контакты
в цепи обмотки реле РЯ4, чем обеспечивается однократность
действия АПВ, и схема возвращается в исходное положение.
На рис. 160,6 приведена аналогичная схема на переменном
оперативном токе, используемая на линиях 6—10 кв
комплектных трансформаторных подстанций. Схема действует следующим
образом: при снижении частоты срабатывает реле РЧ и
замыкает цепь обмотки реле времени РВ, которое одним контактом
изменяет уставку срабатывания реле частоты, а вторым подает
импульс на группу промежуточных реле РП\У отключающих
соответствующие линии. Одновременно реле РПХ вторым своим
контактом переключает двухпозиционное реле РЯ2, контакт
которого, замыкаясь, подготавливает цепь включения выключателя.
После того как восстановится нормальное значение частоты, реле
210

РЧ разомкнет свой контакт, вследствие чего обесточатся и
отпадут промежуточные реле РП\. Через размыкающий контакт
реле РП\ сработает электромагнит включения и включится
выключатель линии, отключавшийся действием АЧР:
Однократность действия АПВ после АЧР в этом последнем случае
обеспечивает применение механического привода (грузового или
пружинного).
РЧ
рв
"115"
РЛ,
РЛ,
РП3
~1Г
РЛ2
Отключение
линий АУР
РВ
РВ
РЛ,
РПг
РЛ3
РЛь
РП<,
1Г
РЛ<,
1Г
Включение
линии
АЛВ после Аир
К РЛ, других
ли ни а
Рис. 160. Схема одной очереди АЧР с АПВ после АЧР:
- на постоянном оперативном токе; б — на переменном оперативном токе
Контрольные вопросы
1. Какие основные требования предъявляются к схемам АВР?
2. Каково назначение защиты минимального напряжения в схемах АВР?
3. Как обеспечивается однократность действия схемы электрического АПВ?
4. В каких случаях применяется двухкратное АПВ?
5. Какое назначение имеет ускорение защиты после АПВ?
6. Каково назначение автоматической частотной разгрузки?

ГЛАВА VI
МЕХАНИЧЕСКАЯ РЕГУЛИРОВКА И РЕМОНТ РЕЛЕ
§ 27. Инструмент для регулировки и ремонта реле
Пр«и регулировке и ремонте реле (необходимо
пользоваться специально .предназначенным для этих целей
инструментом, что обеспечивает качественное выполнение указанных «работ.
Отвертки изготовляют из инструментальной стали,
называемой в обиходе серебрянкой. Сталь отвертки должна быть
закалена и специальным образом отпущена. Сильно перекаленные
отвертки (слабо отпущенные) будут ломаться при завертывании
винта, портя отри этом шлиц. Некаленые (сырые) отвертки
будут деформироваться при работе. При эксплуатации реле
используют отвертки под винты от М1,4 до М8.
Отвертки под винты до МЗ называются часовыми, под винты
большего диаметра — слесарными. Часовые отвертки
изготовляют из «серебрянки диаметром до 3 мм. Слесарные отвертки под
винты до М8 — из серебрянки диаметром 6—10 мм.
Лезвие отвертки должно свободно входить в шлиц винта,
размер его должен быть равен диаметру головки винта. Длина
металлической части отвертки 40—200 мм.
Кроме обычных прямых отверток, используют так называемые
боковые отвертки (рис. 161), которыми пользуются в тех
случаях, когда местоположение винта не дает возможности
завернуть его обычной отверткой.
Ручки отверток изготавливают из изоляционного материала:
дерева, органического стекла, эбонита. На всю металлическую
часть отвертки надевается изоляционная трубка (хлорвиниловая
или кембриковая) во избежание закорачивания отверткой токо-
ведущих частей и для защиты работающего от напряжения.
Гаечные ключи под винты разных диаметров, различаются по
номерам. Ключи бывают плоские, торцевые (рис. 162) и
раздвижные (шведские). Торцевые ключи (применяют в тех случаях,
когда головки завертываемых винтов расположены близко друг
к другу и нет возможности пользоваться плоским ключом. Раз-
212

Рис. 161. Боковая отвертка Рис. 162. Торцовый
гаечный ключ
Рис. 163. Оправка для Рис. 164. Центра для проверки ис-
бронзовых конических правности осей
подпятников
Рис. 165. Контактные ключи — «правки» Рис. 166.
Граммометр

движные ключи применяют при завертывании винтов и гаек
больших размеров: Мб и выше.
Недопустимо завертывать винты и гайки ключами не своих
размеров, так как это портит головку и сбивает грани. Грубым
нарушением правил эксплуатации является завертывание винтов
и гаек пассатижами или плоскогубцами.
Пинцетами пользуются для правки спиральных пружин,
регулировки контактных пластин, а также для снятия и установки
мелких деталей на место. Пинцеты с сильными губками
применяют для вальцовки (гартовки) контактных пружин, если их
жесткость не отвечает заданной.
Пассатижами, плоскогубцами и круглогубцами пользуются
для регулировки элементов, когда требуется их подгибать или
отгибать; как подручным элементом при работе на станках, а
также при производстве монтажных работ.
Надфили и воронила применяют для чистки и полировки
контактных поверхностей, полировки концов осей. Надфиль — это
напильник малых размеров. Различают надфили драчевые для
грубой зачистки и личные — для тонкой зачистки. Воронило
может быть изготовлено из надфиля. Для этого на шлифовальном
станке с надфиля снимается насечка, а затем воронило
заправляется на мелком камне — оселке.
Оправками пользуются для чистки и заправки бронзовых
конических подпятников (рис. 163). Их изготавливают из
серебрянки диаметром до 3 мм, затачивают на нужный конус и придают
им трехгранную форму. Ребра оправки полируют воронилом.
Развертками (или кализварами) пользуются для правки и
подгонки футеров — направляющих стальных цилиндрических
подпятников под ось.
Мелкозернистые камни «Арканзас» применяются для правки
каленых концов осей.
В центрах (рис. 164) проверяется, не погнута ли ось или диск,
укрепленный на оси. Центра представляют собой металлическую
стойку, в вертикальные плоскости которой ввернуты два винта —
подпятники. В них свободно вращается испытуемая ось. На
основании стойки укреплен индикатор, состоящий из пружинного
прибора со шкалой и поводком. Поводок касается поверхности
проверяемой оси и следит за погнутостями оси при ее
вращении.
Правки (контактные ключи) (рис. 165) используют для
регулировки контактов промежуточных реле типа кодовых, МКУ-48
и др.
Лупами, дающими пяти-, шестикратное увеличение,
пользуются для осмотра подпятников, концов осей, контактных
поверхностей и т. п.
Граммометр — пружинный прибор со шкалой и поводком
(типа индикатора). Граммометрами измеряют моменты пружин
214

в реле, натяжение контактных пластин, давление в контактах
(рис. 166).
Токарные настольные станки необходимы для заточки осей,
правки подпятников, а также мелких поделок при ремонте реле.
Намоточные станки служат для намотки или перемотки
катушек реле.
§ 28. Общие положения по регулировке реле
Объем 'проверки реле определяется ее видом, а также-
механическим состоянием реле. Наиболее полная проверка реле
производится при новом включении и при наличии явных
неисправностей, требующих производить в лабораторных условиях
полную разборку реле. При плановых и дополнительных
проверках, как правило, не производят разборку реле. Объем проверки
при этом оценивается -по результатам предварительных
измерений электрических характеристик, отклонение \которых от
заданных величин указывает на ту или иную неисправность реле.
Особо следует отметить, что разборка реле без достаточных
на то оснований может принести значительный вред, особенно
если она выполняется недостаточно квалифицированным
персоналом.
При ревизии, регулировке и ремонте любых реле защиты и
автоматики выполняют ряд операций, независимо от типа и
конструкции реле.
Прежде чем приступить к выполнению каких-либо работ по
регулировке и ремонту реле, следует произвести внешний осмотр
и оценить общее состояние реле. При внешнем осмотре перед
вскрытием реле проверяется наличие пломб, целость кожуха и
смотрового стекла, плотность прилегания кожуха к цоколю реле,,
наличие и состояние уплотнений.
Если производится проверка реле, установленного на панели,
то проверяется надежность его крепления и изоляция выводов
от панели. При заднем присоединении проводов на шпильки илет
колки реле должны быть надеты изолирующие трубки; ширина
отверстий в панели должна быть больше диаметра шпилек или
колков на 4—5 мм.
При переднем присоединении проводов на металлической
панели под выводы реле должны быть подложены изолирующие
прокладки; зазор между металлической панелью и
неизолированными токоведущими частями должен быть не менее 3—5 мм.
Проверяется надежность наружных контактных соединений —
затяжка контргаек, фиксирующих шпильки заднего
присоединения на цоколе реле, и затяжка винтов, крепящих пластины
переднего присоединения к цоколю.
215

Затяжка контргаек без отсоединения проводов и.снятия реле
с панели производится «с помощью 'специальных торцевых
ключей (рис. 167). Затяжку и ослабление гаек, крепящих проводники
наружного монтажа, следует производить двумя ключами —
торцевым и плоским, как показано на рис. 168.
В некоторых, случаях наблюдается покачивание и
проворачивание шпилек из-за слабой запрессовки контактных втулок
в пластмассовом цоколе реле. Чтобы проверить надежность
контакта между шпилькой и втулкой, необходимо вскрыть кожух
реле и убедиться в том, что шпилька проворачивается вместе со
втулкой. Для прожатий винтов, крепящих пластины переднего
присоединения, реле необходимо снять с панели.
Рис. 167. Торцевые ключи для Рис. 168. Затяжка и ослабление гаек,
крепления гаек на шпильках крепящих монтажные провода к
реле заднего присоединения шпилькам реле заднего
присоединения, двумя ключами
Для предварительной оценки общего состояния реле до его
вскрытия целесообразно провести частичную электрическую
проверку— замерить основные параметры срабатывания, что
позволяет в ряде случаев выявить неисправности.
Реле очищают от пыли и грязи при снятом кожухе.
Производят проверку подпятников реле. Для этого
необходимо поочередно вывернуть каждый подпятник и осмотреть в
лупу его и конец оси, опирающейся на этот подпятник. При
ревизии и ремонте реле подпятники следует промыть, почистить.
Некоторые типы подпятников «заправляют», т. е. придают им
необходимую форму.
Если подпятники выполнены на камнях, то для проверки
целости камня его рабочая поверхность прощупывается острой
иглой. При обнаружении царапин, трещин или других дефектов
подпятник заменяют.
Производят проверку подвижных осей реле: проверяют, нет
ли погнутостей и состояние рабочих концов оси. Форма рабочего
конца оси должна строго отвечать конструктивным требованиям:
либо иметь заданный угол заточки, либо быть заточенной на
плоскость, либо иметь сферическую поверхность. Поверхность
рабочей части должна быть полированной, не иметь царапин,
216

выбоин или других повреждений. При обнаружении
неисправностей концы осей правят и полируют рабочую поверхность.
Ось реле должна располагаться в подпятниках таким
образом, чтобы она имела продольный и поперечный люфты (зазоры)
и свободно в них поворачивалась. Наличие и величина люфта
определяются при перемещении оси в подпятниках от руки по
звуку — прослушивается характерное постукивание оси о
подпятник. Продольный люфт оси обычно регулируется положением
подпятников. Поперечный люфт не регулируется. При
недопустимо большой величине последнего для данного типа реле
подпятник должен быть заменен.
Проверяют состояние спиральных пружин и безмоментных
спиральных токоподводов. Пружины должны быть чистыми, без>
следов окисления, витки их должны располагаться
перпендикулярно оси, не должны касаться друг друга и иметь по всему ходу
пружины равномерный зазор.
Производят ревизию и регулировку контактов реле.
Контактные пружины, обычно бронзовые, должны быть чистыми, без
следов окисления и изломов. Серебряные и металлокерамические
поверхности контактов чистят и полируют.
Регулируют совместную настройку подвижного и
неподвижного контактов:
расстояние между подвижным и неподвижными контактами;
угол встречи плоскости подвижного контакта с плоскостью
неподвижного контакта;
точку касания подвижного контакта с неподвижным;
совместный ход контактов;
жесткость контактных пластин.
Производят осмотр обмоток реле: обмоточный провод не
должен носить следов подгара и окисления и механических
повреждений. Если обмотки закрыты кабельной бумагой, кембриковой
лентой (или другой изоляцией) и на ней нет никаких
повреждений, то снимать эту изоляцию не следует. Обмотки должны быть
надежно закреплены на магнитопроводе.
Производят проверку зубчатых и червячных передач реле:
их подвергают чистке, правят зубья, снимают заусенцы,
регулируют совместную работу.
Проверяют достаточность и равномерность зазора между
подвижной частью реле (якорем, барабанчиком, диском) и
полюсами магнитной системы.
Производят проверку качества и надежности паек: пайки
следует осмотреть, а также убедиться, что провод не перемещается
в месте пайки.
В случае нарушения изоляции токоведущих частей
относительно корпуса или недостаточной прочности изоляции ее
заменяют или усиливают. При ремонте производят частичный или
полный монтаж внутренних соединений реле.
217

При надетом кожухе проверяют исправность устройств,
укрепленных на кожухах реле, а именно: устройств завода
флажков указательных реле, ручки для установки заданной уставки
и т. п.
При выявлении неисправностей реле подлежат ревизии,
регулировке или ремонту. Реле, прошедшие ревизию или ремонт и
подготовленные к электрической проверке, должны отвечать
следующим основным требованиям:
каждая деталь реле должна быть исправной и чистой;
все неподвижные элементы реле должны быть надежно
закреплены и должна быть исключена возможность их
самопроизвольного перемещения; винты должны быть прожаты, гайки
затянуты;
между подвижными и неподвижными элементами реле
должен существовать зазор; перемещение подвижных элементов
должно происходить с минимально возможным трением.
§ 29. Механическая регулировка и ремонт реле
серии Э-500
Проверка механической ча'сти реле без
разборки. При проверке реле Э-500 'необходимо
дополнительно проверить:
надежно ли затянуты винты втулки контактного мостика,
крепящие подвижные контакты к оси реле;
не задевает ли якорь за полюса реле при поворачивании
якоря рукой;
надежно ли укреплен указатель шкалы;
состояние и регулировку контактов;
есть ли продольный и поперечный люфт в подвижной системе
реле;
исправность подпятников и концов оси.
Реле располагается строго вертикально (ось —
горизонтально), при этом нужно вывести указатель шкалы влево за
начальную уставку и проследить за положением контактного мостика.
У исправного реле при повороте указателя примерно на 25—30°
влево от первой точки шкалы пружина полностью
раскручивается. При этом достаточно незначительного поворота указателя
на 1—2°, чтобы контактный мостик свободно менял свое
положение, то замыкая, то размыкая неподвижные контакты.
Вялый или резкий с рывком переход подвижного мостика из
одного положения в другое указывает на затирание подвижной
системы. В таком реле обязательно должны быть осмотрены
подпятники и концы оси.
Разборка реле. Для того чтобы снять алюминиевую
стойку с подвижной системой и пластмассовой колодкой непод-
218

вижных контактов, необходимо отсоединить монтажные концы,,
идущие от неподвижных контактов к зажимам на цоколе реле„
и отвернуть две гайки, крепящие алюминиевую стойку к магни-
задней стороны магнитопровода.
2
топроводу, расположенные с
При необходимости снять
пластмассовую колодку, на
которой укреплены
неподвижные контакты, нужно
отвернуть два винта,
расположенные с левой стороны
реле, которые крепят
колодку к стойке.
Для осмотра переднего
подпятника нужно отвернуть
стопорный винт (рис. 169) в
фасонном винте головки,
после чего подпятник
свободно вывертывается
часовой отверткой.
В реле ЭТ-520
последнего образца регулировочная
головка выполнена, как
показано на рис. 170. Для
осмотра переднего
подпятника необходимо разобрать
регулировочную головку.
Для этого следует сначала
вывернуть винт поводка и
снять поводок. После этого
нужно вывернуть два винта,
крепящие фасонную
удерживающую планку, снять
планку и пластмассовый
указатель. Ослабив
гаечным ключом гайку
подпятника, часовой отверткой
можно вывернуть сам
подпятник.
Подвижная система
реле, т. е. ось с якорем и
контактным мостиком, должна
быть вынута следующим способом: отвернуть часовой отверткой
два стопорных винта, крепящих втулку пружины к оси реле,
приблизить пинцетом втулку с пружиной вплотную к передней
части алюминиевой стойки, осторожно вывести ось из втулки и
вынуть подвижную систему. Для осмотра заднего подпятника
нужно отвернуть крепящую его гайку, расположенную с задней
Рис. 169. Регулировочная головка
реле Э-500 (старого образца):
/ — винт фасонный; 2 — винт подпятника;
3 — шайба пружинящая; 4 — поводок
спиральной пружины; 5 —шайба; 6 —
указатель; 7 — ось; 8 — винты крепежные; 9 —
винт стопорный
219

стороны алюминиевой стойки, после чего подпятник можно
вывернуть часовой отверткой*
Ослабив два винта втулки контактного мостика (см. рис. 20),
можно снять его с оси. Якорь с оси реле снимать не следует.
Для разборки регулировочной головки в реле старого
выпуска нужно вывернуть фасонный винт, снять указатель, поводок
спиральной пружины и вынуть пружинящие шайбы.
Осмотр, сборка и механическая регулировка
реле. Детали реле перед сборкой тщательно осматривают,
обращая внимание на их
состояние.
Угол конуса концов оси
должен составлять 30—35°.
Вершины конусов не
должны быть острыми, а должны
иметь незначительную
полусферу.
Подпятники реле —
бронзовые с коническим
кратером, угол которого больше
угла заточки оси и
составляет 35—38°. При осмотре
подпятников следует
обращать внимание на то, чтобы
не было выбоин,
эксцентриситета или выработки
кратера.
При сборке
регулировочной головки регулируется
ход указателя по шкале. Указатель должен с некоторым
трением перемещаться вдоль шкалы и не сдвигаться самопроизвольно
с заданной уставки.
Это достигается при выполнении регулировочной головки по
рис. 169 ввертыванием фасонного винта или добавлением
фасонной пружинящей шайбы, а при выполнении по рис. 170 —
прогибом лапок фасонной удерживающей планки.
В алюминиевую стойку ввертывается задний и передний
подпятники (в регулировочной головке на рис. 170 передний
подпятник уже ввернут). В задний подпятник заводится ось с якорем и
контактным мостиком. Передний конец оси продевается через
втулку с пружиной и вводится в передний подпятник. Задний
подпятник закрепляется своей гайкой.
Передним подпятником регулируется продольный люфт оси
0,15—0,2 мм, после чего передний подпятник стопорится винтом.
Втулка пружины должна быть так закреплена на оси, чтобы
плоскость спирали была строго перпендикулярна оси, а угол
затяжки пружины при положении указателя на первой уставке
Рис. 170. Регулировочная головка
реле Э-500 (нового образца):
/ —• указатель пластмассовый; 2 — винт
лодпятниковый; 3 —гайка; 4 — поводок
пружины; 5 — винт поводка; 6 — фасонная
удерживающая планка; 7 — шайба
(кольцо) латунная; 8 — стойка подвижной
системы; 9 — стопорная шайба
220

по шкале составлял 25—30°. Правильного положения пружины
можно добиться перемещением ее втулки по оси. Если витки
пружины касаются друг друга или между ними не сохраняется
равномерный зазор при крайнем положении указателя по шкале, то
необходимо устранить эти неполадки изгибом поводка, к
которому крепится внешний конец пружины. Изгиб (следует делать с
помощью шинцета. Изгибать можно также 'пружи/ну в месте ее
крепления к поводку.
К магнитопроводу реле крепится алюминиевая стойка:
придерживая крепящие винты отверткой, гайки затягивают так,
чтобы стойку можно было перемещать с небольшим усилием.
При установке стойки следует обратить внимание на то, чтобы
якорь располагался симметрично под полюсами реле (не
выходил вперед или назад из-под полюсов). Если якорь расположен
несимметрично, следует снова вынуть стойку и изменить
подпятниками положение оси —подать ось вперед на себя или назад.
После этого необходимо снова отрегулировать продольный люфт
в оси.
Отверстия в магнитопроводе, куда вставляются винты,
крепящие стойку, имеют овальную форму. Это позволяет перемещать
алюминиевую стойку вверх или вниз относительно магнитопро-
вода. Стойка перемещается так, чтобы верхний и нижний зазоры
между якорем и полюсами магнитопроводов были одинаковыми.
После этого до отказа затягиваются гайки. Под гайку следует
проложить пружинящую шайбу.
Упорными винтами, ввернутыми в магнитопровод,
устанавливается начальное и конечное положение якоря. Положение
упорных винтов закрепляется гайками.
Следует отметить, что в некоторых реле имеется упорный
винт, ввернутый в пластмассовую колодку, а верхний винт магни-
топровода отсутствует. Такие реле нельзя оставлять в
эксплуатации. Необходимо засверлить магнитопровод и в нем
установить упорный винт конечного положения якоря.
Начальное положение якоря должно составлять угол около
78°, конечное — около 85° с горизонтальной плоскостью.
Перед регулировкой поверхности контактов, покрытых
серебром, следует зачистить и отполировать воронилом.
Контактный мостик должен иметь минимальный люфт,
позволяющий поворачиваться ему вокруг своей оси на 10—15° и
перемещаться по оси на 0,1—0,15 мм.
При замыкании контактов упоры неподвижного
контакта (см. рис. 20) не должны касаться затылка мостика.
Неподвижные контакты должны находиться в одной плоскости,
иметь одинаковый иэгиб и замыкаться мостиком
одновременно.
У реле с замыкающим контактом жесткие упоры,
охватывающие снаружи контактные пружины и ограничивающие вибрацию,
221

при отсутствии тока в обмотках реле должны касаться
контактных пружин, не оказывая на них давления, либо иметь
относительно этих пружин зазор не более 0,1 мм.
Мостик должен подходить к поверхностям неподвижных
контактов под углом 55—65° (рис. 171), касаться неподвижных
контактов в точке, лежащей примерно на 7з от нижнего края, ^
скользить по ним с небольшим трением. Совместный ход
контактов должен составлять не менее 1,0—1,5 мм.
При повороте подвижной системы реле до упора мостик не
должен доходить на 7з до конца серебряных пластин
неподвижных контактов.
Указанная регулировка достигается подгибанием пластин
неподвижных контактов, изменением (положения
мостика, для чего может понадобиться повернуть
втулку мостика на оси, а также конечным
положением якоря, т. е. положением упорного винта.
Особо тщательной регулировки требует реле,
имеющее замкнутые, когда реле обесточено
(размыкающие), или переключающиеся контакты.
Для создания надежного контакта необходимо.
Рис. 171. чтобы при отсутствии тока в обмотке реле под-
Регулиров- вижная система его своим весом создавала не-
ка контактов большой прогиб нижних контактных пружин. При*
ТОл°ЭТ°52()е этом междУ як°Рем и упорным винтом
начального положения якоря должен оставаться зазор
не менее 0,5 мм.
При медленном повороте якоря от руки неподвижные
контакты, разгибаясь, должны некоторое время следовать за
подвижным мостиком, не разрывая цепи.
Зазор между мостиком и неподвижными контактами
(верхними и нижними) должен быть (примерно
одинаковым—около 2 мм как до срабатывания, так и -после срабатывания реле.
При максимальном повороте мостика .вокруг своей оси он не
должен одновременно касаться верхнего (и нижнего
контактов.
У реле с размыкающим контактом зазор между контактными
пластинами неподвижных контактов и их упорами при уставке
в начале шкалы должен быть 0,2—0,3 мм для обеспечения
давления якоря на контакты в обесточенном состоянии реле. При
увеличении уставки по шкале, т. е. при большей затяжке
пружины, этот зазор должен заметно на глаз возрастать.
При необходимости перемотки реле на любые пределы
уставок по шкале число витков каждой катушки ш определяется по
выражению
100 (56)
222

где 100 — намагничивающая сила срабатывания реле Э-500 на
последней уставке по шкале, являющаяся постоянной
величиной для данного типа реле;
/уст — наибольший ток уставки в конце шкалы (при
параллельном соединении обмоток реле).
§ 30. Механическая регулировка и ремонт реле
серии РТ-40
Проверка механической части реле без
разборки. При 'проверке -реле РТ-40 необходимо
дополнительно проверить:
не задевает ли якорь за полюса магнитопровода при
поворачивании якоря рукой;
надежность крепления указателя шкалы;
наличие продольного и поперечного люфта в подвижной
системе реле;
состояние подпятников (проверка производится так же, как
у реле ЭТ-520);
состояние и регулировку контактов.
Разборка реле. При разборке реле необходимо снять
шкалу, вывернув два винта, крепящие ее к алюминиевой стойке.
Затем отсоединить монтажные провода, идущие от неподвижных
контактов и обмотки к зажимам на цоколе реле.
Вывернув винт, крепящий пластмассовую колодку
неподвижных контактов к алюминиевой стойке, можно снять колодку,
подав ее вверх на себя (при горизонтальном положении цоколя).
Левый упор начального положения якоря снимается после
отворачивания винта, которым крепится планка упора к
алюминиевой стойке. После этого отвернуть два винта (снизу под шкалой),
крепящие фасонную планку к алюминиевой стойке, и снять
планку с укрепленными на ней указателем шкалы и регулировочной
головкой.
Теперь можно ослабить винт, крепящий верхний подпятник,
и вынуть его пинцетом из отверстия в алюминиевой стойке.
Аккуратно снять якорь с пружиной, выводя его влево. Ослабив
соответствующий стопорный винт, вынуть пинцетом нижний
подпятник.
При необходимости снять магнитопровод с обмотками,
следует отвернуть три винта, крепящие его к алюминиевой стойке.
Сборка и механическая регулировка реле.
Подпятник реле представляет собой латунный цилиндрик с
запрессованной в него стальной шпилькой. Рабочей поверхностью
верхнего подпятника является сферический конец оси, рабочей
поверхностью нижнего подпятника — боковая поверхность. При
осмотре подпятников следует обращать внимание на состояние
223

их рабочих поверхностей — они должны быть чистыми,
полированными, без выбоин и вмятин.
На верхний подпятник опирается своей пятой якорь. В этой
пяте засверлено отверстие под подпятник. Плоскость бронзовой
подкладки пяты опирается на сферическую поверхность стальной
шпильки подпятника. Отверстие пяты должно быть чистым без
заусенцев. В нижней части якоря (в его планке) имеется
отверстие, в которое проходит шпилька нижнего подпятника.
Следовательно, верхний подпятник является опорным, нижний —
направляющим.
Якорь следует установить, продев в отверстие его нижней
части шпильку нижнего подпятника. После этого поставить на
место верхний подпятник. Подпятниками сначала следует
отрегулировать симметричное расположение якоря относительно
полюсов магнитопровода, а затем продольный люфт якоряг
который должен быть в пределах 0,2—0,3 мм.
Упорными винтами нужно отрегулировать начальное и
конечное положение якоря. При начальном положении якоря край его
лепестка должен совпадать с краем магнитопровода, угол
поворота якоря составляет 10—15°.
Упорные винты ввертывать (вывертывать) следует весьма
осторожно, чтобы отверткой не толкнуть пружинящую бронзовую
планку, стопорящую эти винты. В противном случае планка
может деформироваться, потеряв свое пружинящее свойство.
Зазор между полкой якоря и полюсами магнитопровода при
втянутом якоре должен быть одинаковым и равным 0,6 мм.
Зазор регулируется перемещением магнитопровода за счет
овальных отверстий под винты в теле магнитопровода.
С внутренней стороны фасонной планки укреплен фасонный
винт регулировочной головки, в прорезь которого заведен
внутренний конец пружины. С наружной стороны фасонной планки
проложена пружинящая шайба и закреплен указатель шкалы.
Для того чтобы отрегулировать необходимую затяжку возвратной
пружины, следует пользоваться двумя плоскими гаечными
ключами, поворачивая одним из них на нужный угол фасонную
гайку, а другим — придерживая гайку, крепящую указатель. После
этого гайку, крепящую указатель, необходимо затянуть так,
чтобы указатель перемещался вдоль шкалы с некоторым
трением и не мог сдвигаться самопроизвольно с заданной уставки.
Если пружина сильно деформирована, (необходимо отпаять
ее конец, припаянный к планке, жестко укрепленной на якоре, и
выправить отдельно на столе. При установке пружины на место
следует обращать внимание на то, чтобы плоскость пружины
была строго горизонтальна.
Если витки пружины касаются друг друга или между ними
не сохраняется равномерный зазор при перемещении указателя
вдоль шкалы, то это необходимо устранить изгибом планки,
224

к которой крепится внешний конец пружины. Изгиб следует
делать с помощью пинцета.
После этого установить на место колодку неподвижных
контактов, шкалу реле и отрегулировать контакты. Перед
регулировкой серебряные поверхности контактов следует зачистить и
отполировать воронилом.
Серебряный цилиндрик подвижного контакта должен иметь
поперечный люфт 0,1—0,2 мм и поворачиваться вокруг своей оси
на 5—8°. Неподвижные контакты должны находиться строго
в одной плоскости, иметь одинаковый изгиб и замыкаться
подвижным контактом одновременно. У реле с замыкающим
контактом жесткие упоры контактных пружин должны касаться без
давления контактных пружин или иметь зазор не более 0,1 мм.
Подвижный контакт должен подходить к поверхности
неподвижного под углом 50—60°, касаться неподвижного контакта в
точке, лежащей примерно на 7з от переднего края, и скользить
по нему с небольшим трением, создавая прогиб контактной
пластины на первой уставке по шкале около 0,3 мм. Совместный ход
контактов должен составлять 0,7—1,0 мм. При повороте
подвижной системы реле до упора мостик не должен доходить на 7з до
конца серебряных пластин неподвижных контактов. Указанная
регулировка достигается подгибанием пластин неподвижных
контактов, перемещением в небольших пределах колодки этих
контактов, а также конечным положением якоря.
Для создания надежного размыкающего контакта, при
отсутствии тока в обмотке реле и положении указателя на первой
уставке по шкале, прогиб неподвижных контактов должен быть
не менее 0,3 мм, а зазор между якорем и левым упорным винтом
не менее 0,1—0,2 мм. Суммарный воздушный зазор между
неподвижными и подвижными контактами (в разомкнутом состоянии)
должен быть 2—2,5 мм.
Затяжку пружины следует предварительно отрегулировать
при положении указателя на первой уставке по шкале; угол
затяжки должен составлять примерно 30°. Для изменения затяжки
пружины необходимо ослабить гайку, крепящую указатель, и
плоским гаечным ключом повернуть на нужный угол шайбу,
расположенную под гайкой с прорезью, придерживая однцвре-
менно контрящую гайку. После этого контрящую гайку затянуты
Следует отметить, что изменение затяжки пружины в реле
рассматриваемого типа производить неудобно. Можно
рекомендовать для упрощения этой операции прорезать шлиц под
отвертку в нижнем торце винта.
При необходимости перемотки реле на другие пределы уста-
гск число витков каждой обмотки ш определяется по выражению
150
/уст
3-518
225

где 150 — намагничивающая сила срабатывания РТ-40,
соответствующая максимальной уставке по шкале;
/уст — наибольший ток уставки в конце шкалы (при
параллельном соединении обмоток реле).
§ 31. Механическая регулировка и ремонт реле
серии РТ-80 (ИТ-80)
Проверка механической части реле без.*
разборки. Прежде всего проверяют зазоры между диском ш
полюсами электромагнита и постоянного тормозного магнита.
Зазор должен оставаться неизменным при повороте диска на
полный оборот, это указывает, что диск не погнут и не перекошен.
Полюса постоянного магнита должны занимать правильное-
положение по отношению к диску.
Далее проверяют свободный ход и отсутствие перекоса якоря-
отсечки. Следует обратить внимание на регулировочный винг
отсечки и проверить надежность торможения его тормозной
пластиной.
Осматривают зубцы" и нарезку сектора и червяка, а также
глубину зацепления по всему ходу червяка. Следует проверить,
чистоту поверхности, правильность нарезки червяка, целость и
чистоту зубьев, отсутствие заусенцев на нарезке червяка и на.
зубчатом секторе.
Далее проверяют винты для изменения уставки тока
срабатывания. Винты регулировочной колодки должны без
провертывания заворачиваться, плотно прилегая всей плоскостью головки
к мостику.
И, наконец, проверяют регулировку указателя срабатывания-
и исправность работы возвратного устройства указателя
срабатывания на кожухе.
Разборка реле. Реле при разборке следует располагать
горизонтально, чтобы его плато стояло всей поверхностью на
столе.
Для того чтобы снять шкалу, нужно вывернуть два винта,
крепящие шкалу к плато и магнитопроводу реле. В реле более
поздних выпусков эти винты необходимо лишь ослабить и, не
вывертывая их, снять шкалу через имеющиеся в ней прорези*
вместе с винтом уставки выдержки времени. После этого нужно
снять зубчатый сектор. Ось сектора зажата с двух сторон
П-образной пружинкой. Пружинка снимается и вынимается ось.
Ось нужно вынимать аккуратно, пинцетом, чтобы не попортить
ее полированную поверхность. Вынув ось, нужно подать вправо
сектор, выводя из скобки, в которой он крепится, и затем вперед
на себя.
226

Для того чтобы снять диск с осью и червяком, следует
вывернуть оба подпятника диска. Придерживая левой рукой
подвижную рамку, правой рукой с помощью гаечного ключа под
винты М4 ослабить крепящую гайку нижнего подпятника и
вывернуть сам подпятник.
В нижнем подпятнике диска и в нижней части рамки
находятся шарики, которые у части реле сидят свободно и их можно
вынуть, у других реле шарики посажены плотно. При
вывертывании нижнего подпятника диска следует помнить, что шарик его
может сидеть свободно и его легко уронить.
Верхний подпятник диска, представляющий собой бронзовый
винт с запрессованной в него полированной стальной полуосью,
снимается аналогично: придерживая левой рукой рамку, гаечным
ключом нужно ослабить крепящую его гайку; после этого правой
рукой вывертывать винт подпятника, а левой придерживать диск.
Диск нужно вынимать осторожно, не задевая полюсов
постоянного магнита и полюсов электромагнита.
Прежде чем снимать рамку, нужно пинцетом снять
возвратную пружину с винта, укрепленного на рамке. После этого
гаечным ключом под винты М4 ослабляются крепящие гайки
верхнего и .нижнего подпятников и ©ывертьшаются сами -подпятники.
Гайку верхнего 'подпятника рамки вывертывают торцевым
ключом. Рамку нужно подать вправо, чтобы вывести палец рамки из
упора, опустить рамку ниже верхнего подпятника, после чего она
свободно вынимается в левую сторону.
Для того чтобы снять постоянный магнит, следует ослабить
три установочных винта и после этого вывернуть крепежный
винт, придерживая магнит рукой.
Для того чтобы снять якорь отсечки, удобнее поставить реле
вертикально, вывернуть два винта, крепящие латунную планку
отсечки к замыкающему стержню магнитопровода. После этого
планку нужно осторожно снять со своей оси, перемещая ее к
плато так, чтобы при этом не погнуть ось. Между планкой и
якорем на оси надета медная шайба, которую нужно снять пинцетом
после того, как будет снята планка. Якорь также снимают с оси,
перемещая его к плато. Ось якоря отсечки одним концом
запрессована в магнитопровод. Для того чтобы вынуть ее, нужно
зажать часовыми тисками конец оси и потянуть на себя.
Если повреждена обмотка реле или если требуется перемотать
ее на другие уставки, следует снять магнитопровод вместе с
катушкой. Для этого необходимо отсоединить монтажные провода
и затем вывернуть два винта, крепящие замыкающий стержень
к магнитопроводу, и снять его, подав вверх на себя.
Одновременно с замыкающим стержнем снимается клеммная колодка,
К замыкающему стержню магнитопровода прикреплен
указатель срабатывания, который можно снять, вывернув
соответствующий винт.
8*
227

Далее вывертываются винты, крепящие магнитопровод к
приливам цоколя. Третий винт, крепящий магнитопровод,
представляет собой одновременно стойку для шкалы. Он выполнен
шестигранным с засверленным перпендикулярно оси винта
отверстием. Его можно вывернуть или гаечным ключом или
стальной шпилькой, пропустив ее в отверстие винта.
Шихтованный магнитопровод реле имеет форму,
представленную на рис. 172, и состоит из двух частей, каждая из которых
в нескольких местах склепана. Для того чтобы разобрать
магнитопровод и снять обмотку, его надо взять
двумя руками и развести в разные
стороны.
Для того чтобы снять контакты реле
(подвижный и неподвижный), надо
'вывернуть винты, крепящие их к клеммнику.
Сборка и механическая
регулировка реле. Магнитопровод реле
должен быть чистым, равномерно
покрашенным черной нитрокраской, не иметь
следов ржавчины. На выводные концы
обмотки должна быть надета кембриковая или
хлорвиниловая трубка. После этого в окно
обмотки продевают две части магнитопро-
вода. При сборке магнитопровода
необходимо, чтобы конец обмотки располагался
к верхней части реле, а короткозамкнутые
витки магнитопровода — к передней части
реле. Магнитопровод.с обмоткой устанавли*
вают на приливах цоколя и закрепляют до отказа винтами. Под
задний винт и стойку прокладывают прижимающую планку, к
которой крепится контактная колодка.
Далее следует установить на место замыкающий стержень
и контактную колодку, привернув их двумя винтами к магнито-
проводу и цоколю реле. После этого нужно выполнить монтаж
внутренних соединений реле, т. е. развести отпайки обмотки.
На клеммник реле выводится конец обмотки и конец от
контактной колодки, подсоединяемой под верхний * винт колодки.
Далее под винты поджимаются сверху вниз отпайки обмотки:
первая отпайка, вторая и т. д., кончая шестой.
Монтажные провода от обмотки и клеммной колодки нужно
прокладывать близко к верхним приливам цоколя и близко к
цоколю так, чтобы они не мешали вращению диска.
При осмотре якоря отсечки нужно проследить, чтобы железо
было чистым, равномерно покрашенным. Латунная втулка, в
которую пропускается ось якоря, должна быть хорошо прочищена.
Стальная ось должна быть хорошо отполирована.
Регулировочный винт шкалы отсечки с рифленой головкой должен удержи-
Рис. 172.
Магнитопровод реле ИТ-80 в
разобранном виде
228

ваться тормозной бронзовой Г-образной пластинкой и вращаться
с небольшим усилием. Шкала отсечки на винте отсечки, должна
быть закреплена стопорным винтом.
Якорь надевают на ось, затем на эту же ось надевают
латунную пластину отсечки. Отверстия под винты, крепящие Г-образ-
ную пластину к замыкающему стержню, имеют овальную форму.
Пластину следует слегка привернуть так, чтобы она могла
с небольшим трением перемещаться вперед или назад ближе к
цоколю реле. Положением пластины регулируется продольный
ход якоря на своей оси. Якорь должен свободно без трения
поворачиваться на оси и иметь свободный ход в осевом направлении
0,1—0,2 мм. После регулировки хода якоря винты .пластины
затягивают до отказа. Правый конец якоря, несущий короткозамк-
нутый виток, должен при срабатывании (поворачивается от руки
вниз до отказа) прилегать к магнитопроводу всей плоскостью.
Затем следует установить верхнюю планку с регулировочной
головкой и шкалой отсечки.
Тщательно проверяют подпятники рамки и диска, а также
концы осей и направляющие © теле рамки. Верхние
(направляющие подпятники оси диска и рамки представляют собой бронзо*
вый винт с запрессованной в него полированной стальной
полуосью. Рабочей трущейся поверхностью этих подпятников
является боковая поверхность полуоси. Эта поверхность не должна
иметь царапин и выбоин, должна быть хорошо заполирована
и располагаться в центре подпятника. Футор в оси диска и теле
рамки, куда входит верхний подпятник, должен быть очищен от
грязи. Нижний конец оси диска и нижний подпятник рамки
опираются на шарик диаметром 1,5 мм. Конец оси заточен на
плоскость. Эта плоскость не должна иметь выбоин от шарика,
царапин и быть хорошо заполированной. Стальной шарик,
находящийся в подпятнике диска и в гнезде рамки, следует осмотреть
в лупу. Шарик должен быть чистым, иметь правильную
сферическую поверхность без выбоин, выработок и царапин. При
наличии царапин нужно заменить шарик или весь подпятник.
Для того чтобы поставить на место рамку, нужно ввернуть
сначала нижний подпятник и установить рамку, заведя палец
рамки за регулировочный винт, а нижний конец ее — в нижний
подпятник. Далее регулируется положение нижнего подпятника
таким образом, чтобы палец рамки зашел надежно в упор, но не
касался шейки регулировочного винта. После этого нижний
подпятник закрепляется своей гайкой. Ввертывая верхний
подпятник, следует установить люфт рамки в вертикальном
направлении не более 1 мм и закрепить гайку верхнего подпятника.
Перед установкой диска следует проверить, что он не
погнут — диск не должен бить. Это может быть проверено в
центрах (см. описание выше). При установке диска следует ввернуть
сначала нижний подпятник и установить им положение диска
229

в зазоре между полюсами электромагнита. Диск должен
располагаться, как правило, в средней части зазора. После установки
диска, придерживая левой рукой рамку, гаечным ключом
затягивают крепящую гайку нижнего подпятника. Верхним
подпятником регулируется продольный люфт оси диска (не больше
0,5 мм). Затем следует, придерживая рамку, закрепить гайку
верхнего подпятника.
В зазоре постоянного магнита не должно быть пыли,
металлических опилок. При установке постоянного магнита его нужно
прежде всего укрепить основным винтом к приливу цоколя реле,
не затягивая, однако, этот винт до отказа. При правильном
положении магнита край диска не должен выступать из-под
переднего угла полюса магнита. После этого с помощью трех
регулировочных винтов устанавливают зазоры между диском и
полюсами постоянного магнита и затягивают до отказа крепящий
винт.
Правильная установка диска и постоянного магнита
оценивается по величине зазора между диском и полюсами
электромагнита и постоянного магнита. Величина зазора должна быть
не менее 0,3 мм с каждой стороны и оставаться неизменной при
повороте диска на полный оборот.
При проверке зубчатого сектора особое внимание следует
обращать на чистоту и целость зубьев, отсутствие заусенцев. При •
установке сектора его нужно справа завести в скобу, в которой
проходит его ось, вставить ось и .надеть П-образную пружину,
зажимающую ось. Зубчатый сектор должен свободно вращаться
вокруг своей оси, имея люфт в осевом направлении не более
0,5 мм. Зубчатый сектор должен располагаться так, чтобы в
нижнем своем положении он не касался диска и по всему ходу не
задевал никаких деталей. Нижнее положение сектора
устанавливается пластинкой, поджатой под винты, крепящие скобу сектора
к приливу.
При регулировке червячной передачи необходимо установить
нормальную глубину зацепления, которая должна составлять
1/3 глубины резьбы червяка; зацепление должно происходить
радиально относительно оси червяка. Допустим лишь
незначительный выход сектора вперед ближе к плоскости шкалы реле.
Глубина зацепления предварительно устанавливается
регулировкой положения скобы сектора, перемещением его в овальных
отверстиях прилива. Плавная регулировка зацепления
осуществляется упорным винтом.
Проверка регулировки глубины зацепления производится
следующим способом. Левой рукой, взявшись за левый конец рамки,
повернуть ее так, чтобы червяк вошел в зацепление с зубчатым
сектором; далее, придерживая рамку в этом положении,
указательным и большим пальцем левой руки покачивать сектор в
вертикальном направлении, а правой рукой диск осторожно прижи-
230

шать к нижнему подпятнику, чтобы он оставался неподвижным
при покачивании рамки. Затем, отпустив сектор, правой рукой
привести во вращение диск, чтобы сектор несколько поднялся,
и проверить снова глубину зацепления. Такая проверка
производится по всему ходу червяка* пока сектор не поднимется
б верхнее положение. В любом положении должно
прослушиваться характерное постукивание при покачивании сектора. Сектор
должен поднимать коромысло отсечки в конце хода, когда
находятся в зацеплении 2—3 последние нитки червяка.
Возвратная пружина реле должна иметь правильную
цилиндрическую форму, витки ее не должны слипаться. Пружина одним
концом входит в отверстие плоской бронзовой пружины,
укрепленной на приливе цоколя, а другим концом надевается на
специальный винт, расположенный в нижней части рамки. Под
действием пружины рамка должна лежать на текстолитовой
подкладке упорного винта глубины зацепления.
Натяжение пружины может регулироваться, для этого
гаечным ключом под винты МЗ следует ослабить стопорную гайку
винта бронзовой пружины. При вывертывании этого винта пру-
.жина растягивается, что увеличивает ее возвратное действие.
Поверхность контактов должна быть чистой и не иметь
царапин и выбоин.
Установив на место контакты и завернув до отказа крепящие
их винты, следует отрегулировать их взаимное положение.
Если реле имеет замыкающий контакт, то нижний контакт
должен лежать на изолирующем упоре, не оказывая на него
большого давления.
Расстояние между контактами должно быть не менее 2 мм.
Это расстояние регулируется подгибанием упора. При нажатии
от руки на правый конец якоря отсечки контакт должен
замыкаться, а контактная пружина должна иметь прогиб 0,8—1,0 мм.
Величина прогиба регулируется подгибанием контактных
пластин.
У реле с размыкающим контактом для обеспечения
надежного контакта необходимо, чтобы при отводе коромыслом отсечки
подвижного контакта вверх, контактная пружина вначале
прогибалась, а затем размыкала цепь. При отгибании рукой вниз
неподвижного контакта подвижный контакт должен около 1 мм
следовать за неподвижным, не размыкаясь.
Флажок указателя срабатывания должен свободно ходить на
своей оси и иметь продольный люфт 0,5—1,0 мм. Флажок не
должен выпадать при сотрясении и вибрации. Коромысло отсечки
должно поднимать левый конец флажка в начале хода якоря
отсечки, флажок должен выпадать раньше, чем якорь отсечки
полностью втянется. Положение скобы указателя срабатывания
относительно коромысла отсечки можно регулировать. Для
этого нужно ослабить винт, крепящий указатель срабатывания
231

к замыкающему стержню, и переместить его скобу по имеющее
муся в ней пазу.
Шкала реле привертывается двумя винтами. Следует
проверить, что винт уставки по времени надежно закрепляется на
шкале. Вилка зубчатого сектара должна лежать на пальце
винта, отступая на 2—3 мм от ега края. При надетом кожухе необ^
ходимо проверить, что флажок указателя срабатывания
устанавливается вилкой в несработанном положении.
Особенности проверки механической части
реле, работающих в
схемах дешунтирования
электромагнитов о т к л к>
ч е н и я. Используемые в этих
схемах реле максимального тока
типов ИТ-85, ИТ-86, (РТ-85,
РТ-86), а также промежуточные
реле типа РП-341 должны
проходить ревизию и регулировку
согласно рекомендациям для
аналогичных реле, работающих на
постоянном оперативном токе.
Однако усиленные главные
контакты реле ИТ-85, ИТ-86,
изображенные на рис. 173, имеют
ряд конструктивных особенно^
стей, обусловливающих и особен-
ности их регулировки.
Контактные пластины 2 и 4 с
серебряными накладками свободно
подвешены на шарнирах. Токоотводы—
шунты, выполненные из несколь-»
ких слоев тонкой медной фольги,
выполняют роль контактной пружины и теплоотвода при
прохождении через контакты большого тока. Давление в
размыкающем и натяжение замыкающего контакта создается весам и
пружинящим действием этих токоотводов. Момент упругости
токоотводов определяется приданной им при штамповке и
сборке на заводе формой, поэтому при регулировке контактов
следует избегать деформации токоотводов.
В положении покоя до срабатывания расстояние в
замыкающих контактах должно составлять 2—3 мм. Расстояние между
пластиной замыкающего контакта 2 и его упорной пружиной /
при этом должно составлять около 1 мм. В размыкающем
контакте должно быть обеспечено в положении покоя давление 7—
13 г (конец щупа граммометра должен при измерении
подводиться к самому краю контактных пластин до серебряных накладок).
Надежность размыкающего контакта мажет быть оценена также
Рис. 173. Конструкция и
кинематическая схема главных контактов
реле типов ИТ-85 и ИТ-86:
/ — верхняя упорная пружина; 2 —
пластина замыкающего контакта; 3 —
упорная пластина; 4 — пластина
размыкающего контакта; 5 — упор коромысла
якоря отсечки
232

прогибом его подвижной пластины — при отгибании нижней
неподвижной пластины размыкающего контакта вниз верхняя-
должна за ней следовать 2—3 мм без размыкания контакта.
При срабатывании реле необходимо обеспечить четкое,
заметное на глаз опережение замыкания нижнего замыкающего
контакта и его совместный ход с верхней пластиной размыкающей^
контакта. Давление в замыкающем контакте должно при этом
составлять 4—6 г, пластина 1 должна заметно прогнуться.
Расстояние после срабатывания в размыкающем контакте должно*
быть не менее 2—3 мм. Для предотвращения вибрации
замыкающего контакта верхняя пластина 4 должна упираться в упорнук>
пластину 3 с прогибом 0,2—0,3 мм. Гибкие шунты токоотводов*
не должны провисать. Особо следует отметить, что
окончательная регулировка усиленных контактов должна производиться при
электрической проверке реле.
Регулировка усиленных контактов реле РП-341 производится*
аналогично описанному для реле ИТ-85. Давление в
замыкающих и размыкающих контактах должно составлять около 40 г..
§ 32. Механическая регулировка и ремонт реле
серии ЭВ-120 и ЭВ-130
Проверка механической части реле б е з<
разборки. При проверке необходимо убедиться, что якорь
реле свободно входит во втулку катушки, нигде не затирая.
Поставив максимальную уставку на реле и плавно нажимая*
якорь рукой, нужно убедиться, что часовой механизм
запускается сразу же, как только якорь начинает опускаться. При
полностью втянутом якоре поводок часового механизма должен
располагаться на 3—4 мм выше упорной шайбы якоря при
максимальной уставке по шкале.
При плавном отпускании якоря должен заводиться часовой:
механизм, и когда якорь придет в исходное положение, часовой
механизм должен быть в крайнем верхнем положении, а
подвижный контакт — на 3—4 мм правее первой уставки по шкале.
При втягивании якоря проверяется, что мгновенный контакт-
переключается в конце хода якоря. Проверяется на слух работа-
часового механизма. Ход часового механизма должен быть
равномерным, подвижная система не должна ускоряться или
замедляться.
Как при резком, так и при плавном отпускании якоря
подвижная система должна надежно, без заеданий и остановок
возвращаться в исходное положение до упора.
При проверке контактной системы реле следует обращать
внимание на прогиб контактных пластин неподвижного контакта
235

и их чистоту, а также на одновременность замыкания
подвижным контактом неподвижных.
Разборка реле. Прежде всего следует отсоединить все
монтажные провода от зажимов, расположенных на цоколе рел^.
После этого нужно вывернуть два винта с задней стороны
цоколя, крепящие магнитопровод к цоколю, придерживая левой
рукой магнитопровод, и снять магнитопровод вместе с контактами
и часовым механизмом (см. рис. 24).
Далее нужно снять карболитовую колодочку подвижного
мгновенного контакта вместе с заклепанной в ней контактной
пружиной, для чего вывернуть винт, крепящий колодочку к
верхней планке магнитопровода.
Коробка часового механизма крепится к магнитопроводу
тремя винтами. Сначала следует вывернуть нижний передний винт
и снять этикетку. Затем, взяв в левую руку реле, вывернуть два
винта, ввернутые в заднюю крышку часового механизма. Реле
при этом следует держать вертикально. Как только будет снят
часовой механизм, якорь реле >под действием конической
возвратной пружины поднимается вверх, стремясь выскочить из втулки
катушки. Поэтому поводок часового механизма следует
постепенно отводить с якоря, чтобы коническая пружина постепенно
разжималась. Якорь с пружиной нужно вынуть из втулки.
Для того чтобы (вынуть втулку со стопом из каркаса обмотки,
следует взять в левую руку магнитопровод, а правой рукой
отвернуть с помощью гаечного ключа под винты М4 гайку,
крепящую снизу магнитопровода винтовой конец втулки. После того
как гайка будет снята, нужно пальцем надавить на винтовой
конец втулки и она свободно выйдет в верхнюю сторону
магнитопровода. Обмотка реле вынимается из скобы магнитопровода
в правую или левую сторону.
Для того чтобы снять карболитовый поводок подвижного
контакта 15, нужно взять в левую руку коробку часового
механизма, а большим и указательным пальцами левой руки
придерживать поводок. Держа в правой руке часовую отвертку, ослабить
^стопорный винт, крепящий поводок к оси часового механизма,
и снять его, подав на себя. Гаечным ключом под винты М8
следует отвернуть гайку, крепящую шкалу и сегмент неподвижных
контактов, снять гайку, пружинящую шайбу и шкалу. После
этого нужно снять неподвижный контакт вместе с сегментом, на
котором он укреплен. Снимать нужно аккуратно, чтобы не
потерять две шайбы, проложенные между тарелочкой и
металлическим сегментом неподвижного контакта. Вывернув винт с карбо-
литовой головкой, можно отделить сегмент с карбсглитовой
колодкой неподвижного контакта и снять сухарик, которым он
крепится к тарелочке.
Часовой механизм реле, заключенный в герметический
металлический кожух, как правило, открывать не следует.
234

При наличии явных неисправностей, обнаруженных при
прослушивании часового механизма или при электрической
проверке реле, если нельзя заменить механизм целиком, разборку его
-следует производить в такой последовательности:
вывернуть часовой отверткой три винта, расположенные на
♦боковой поверхности крышки часового механизма, и снять эту
крышку, подав ее на себя в сторону выступающей оси часового
механизма;
при дальнейшей разборке необходимо часовой механизм
держать над серединой стола или верстака, чтобы не терять его де<
тали; перед разборкой должна быть приготовлена чистая
«коробка (можно использовать кожух), куда следует складывать
все детали часового механизма. Взяв часовой механизм в левую
руку, правой с помощью отвертки вывернуть три винта верхней
гкрышки и снять ее;
пинцетом вынуть анкерную скобу, анкерную шестерню с триб-
>кой, промежуточные шестерни. Приподнять вверх зубчатый
сектор и отвести его в сторону вправо, после чего пинцетом можно
*снять ведущую шестерню вместе с главной осью реле и
фрикционным сцеплением. Нельзя открывать коробку фрикционного
сцепления. Скобу для изменения натяжения пружин снимать не
«следует во избежание нарушения заводской регулировки.
Сборка и механическая регулировка реле.
Часовой механизм. В верхней и нижней крышках часового
механизма имеются по четыре направляющих футора под оси
анкерной скобы, анкерного колеса, промежуточной и ведущей
шестерен.
Футоры осматривают ;в лупу. В -них не должно быть грязи и
заусенцев по краям. Прочищать футоры следует деревянной
палочкой. Футор под анкерную скобу в верхней крйшке имеет
регулировку, он выполнен в специальном вкладыше с
эксцентриситетом для изменения глубины зацепления анкерной скобы и
анкерного колеса. Регулировку глубины зацепления осуществляют
на заводе и ее изменять не следует, так как это может привести
к недопустимо большому разбросу реле.
Осматривают в лупу боковую рабочую поверхность концов
осей анкерной скобы, анкерного колеса, промежуточных и
ведущей шестерен. Оси следует протирать сухой чистой тряпочкой.
В реле последних выпусков концы осей вороненые.
Особо тщательно следует осматривать зубья шестерен и
анкерного колеса. Они должны иметь правильную форму без
заусенцев и других дефектов. При наличии дефектных зубьев
часовой механизм следует заменить.
С помощью пинцета в футоры нижней крышки
устанавливают ведущую шестерню, ось с промежуточными шестернями, ось
с анкерным колесом, ось с анкерной скобой. После этого
заводится на свое место зубчатый сектор, так чтобы он вошел в за-
235

цепление с зубчатым колесом на главной оси и лег на свой упор.
Срез главной оси должен располагаться вдоль лапки слева, еслю
смотреть на часовой механизм сверху (при заведенном часовом
механизме).
Надевается верхняя крышка на свои направляющие втулки,
укрепленные на нижней крышке. Верхнюю крышку нельзя
надавливать, чтобы не повредить концов осей. После этого взять
реле левой рукой за верхнюю и нижнюю крышки, а правой рукой
с помощью пинцета завести концы осей в направляющие футоры
верхней крышки и осадить до конца верхнюю крышку. При
завертывании винтов верхней крышки нужно помнить, что винт
с выступающей головкой должен быть завернут против лапки ча*
сового механизма. Надевается боковая крышка реле, так чтобы
втулка для пломбирования располагалась против лапки.
Сборка контактов и шкалы реле. Контактные пружины не*
подвижных контактов должны быть чистыми, без следов окисле*
ния, серебряные накладки должны иметь полированную
поверхность. Контактные пластины должны на 2—3 мм отступать
от ограничивающих их сзади упорных пластин и располагаться
так, чтобы подвижный контакт замыкал их одновременно.
Серебряная проволока подвижного контакта не должна иметь следов
подгара, поверхность ее должна быть заполирована. На винтовук>
втулку оси часового механизма следует надеть тарелочку, к ко*
торой крепится сегмент часового механизма так, чтобы ее отвер*
стие попало на головку выступающего винта верхней крышки ча*
сового механизма. После этого на фасонный винт оси надевают*
ся две вороненые шайбы, а сверху — сегмент неподвижных
контактов, шкала реле, пружинящая шайба и завертывается гаеч*
ным ключом верхняя гайка.
Далее нужно прикрепить сегмент подвижного контакта к
тарелочке, для чего поставить сухарик, прижав его проточкой к та*
релочке, и завернуть регулировочный винт уставки. Неподвиж*
ный контакт следует установить за максимальной уставкой по
шкале примерно на величину двух делений. Поводок подвижного
контакта нужно надеть на ось так, чтобы стопорный винт упи*
рался в плоский срез оси. Держа часовой механизм в левой руке
и придерживая поводок большим и указательным пальцами, ча*
совой отверткой нужно закрепить стопорный винт поводка.
После этого полностью завести рукой Часовой механизм*
для чего повернуть поводок часового механизма против часовой
стрелки. При верхнем положении поводка часового механизма
подвижный контакт должен заходить правее начальных делений
шкалы, а при нижнем положении поводка — правее последних
делений шкалы.
Колодочку неподвижных контактов следует устанавливать по*
очередно в разных точках шкалы и каждый раз заводить от рук»
часовой механизм и проверять замыкание контактов. Подвижный
236

контакт должен замыкать обе пластины неподвижных контактов
одновременно по центру серебряных лепешек. Контактные
пластины при этом должны иметь прогиб 1,5—2,0 лш, не должны
тормозить подвижную систему, с тем чтобы подвижный контакт
надежно дошел до упора на колодочке неподвижных контактов.
Регулировка контактных пластин производится
подгибанием.пинцетом в месте крепления.
Сборка электромагнита. Якорь реле должен быть
чистым, без следов ржавчины. У реле постоянного тока в
кольцевой паз между цилиндрической и конической частями якоря
вставляется разрезная бронзовая шайба, препятствующая
прилипанию якоря к стопу при протекании тока по катушке реле.
У реле переменного тока в торцевую поверхность запрессован
жороткозамкнутый медный виток, проточенный заподлицо
с якорем.
Коническая возвратная пружина должна быть вороненой,
иметь правильную форму и одинаковый шаг между витками.
Взяв скобу магнитопровода в левую руку лапками к себе,
о правой стороны нужно завести обмотку в магнитопровод и
установить ее по центру. После этого сверху завести в каркас
обмотки втулку со стопом и „осадить деревянной палочкой до
отказа вниз. На нижний винтовой конец стопа надеть шайбу,
пружинящую шайбу и закрепить гайкой. Далее во втулку
обмотки нужно завести якорь с надетой на него конической пружиной
таким образом, чтобы палец упорной шайбы пружины был
направлен влево, если смотреть на обмотку со стороны лапок
магнгРгопровода, к которым крепится часовой механизм.
Взяв в левую руку магнитопровод с обмоткой и якорем, а
в правую часовой механизм, приблизить сверху часовой
механизм к лапкам магнитопровода так, чтобы поводок часового
механизма опустил якорь во втулку, а сам часовой механизм при
этом завелся. После этого, придерживая левой рукой
магнитопровод с часовым механизмом, их следует положить на стол на
заднюю часть скобы магнитопровода и правой рукой завернуть
не до конца нижний передний винт, крепящий часовой механизм
к магнитопроводу, подложив предварительно под винт этикетку
,реле. Затем ввертывают два задних винта, крепящих часовой
механизм к магнитопроводу. После того как все три винта
ввернуты, их следует затянуть до отказа.
Далее следует установить колодочку подвижного мгновенного
-контакта. Для этого в паз колодочки заводится палец упорной
шайбы якоря, а прилив колодочки, находящейся на ее
основании, вставляется в отверстие на верхней планке магнитопровода.
Контактную пружину нужно завести между верхним и нижним
неподвижным контактами, после чего завернуть винт, крепящий
«колодочку к магнитопроводу. При ввертывании винта следует
устанавливать колодочку так, чтобы подвижный контакт касался
237

неподвижного в центре серебряной лепешки. Натяжение
контактной пружины следует регулировать таким образом, чтобы имелось*
достаточное нажатие как в замыкающем, так и в размыкающем
контактах.
Предварительный натяг пластины создается изгибом ее
пинцетом в месте крепления пружины. Нажимая якорь, проверяют?
замыкающий контакт, а также прогиб контактной пластины.
Прогиб пластины в этом случае можно регулировать положением
винта с карболитовой головкой. После регулировки необходимо*
зафиксировать положение винта, надежно закрепив его гайкой.
Собранное реле устанавливают в выемку на цоколе и
прикрепляют к нему двумя винтами с пружинящими шайбами,
ввертываемыми с задней стороны цоколя.
§ 33. Механическая ревизия и ремонт реле серии
ИМБ и РБМ
Проверка механической части реле без;
разборки. При (проверке реле этих серий необходимо
обращать внимание на свободный ход 'барабанчика и отсутствие его»
затирания о полюса электромагнита и верхнюю кромку
сердечника, а также на равномерность зазора между полюсами и
барабанчиком.
Проверяется также крепление подвижного контакта к оси<
барабанчика (особенно в реле ИМБ); при этом следует
убедиться, что траверса подвижного контакта не проворачивается*
в составной пластмассовой втулке.
Разборка реле. Для того чтобы снять металлическое
плато неподвижного контакта (см. рис. 46),»нужно вывернуть
два винта, крепящие плато к металлическим стойкам,
придерживая одной рукой плато. На снятом плато укреплены упоры,
ограничивающие ход подвижной системы, и колодочка неподвижного
контакта. Чтобы снять колодочку неподвижного контакта, нужно
вывернуть два винта, крепящие колодочку с нижней стороны
плато. При снятом плато винты могут быть вывернуты отверткой,
а когда плато укреплено на реле их можно вывернуть гаечным
ключом под винты МЗ.
Далее нужно отпаять спиральную пружину от поводка,
вывернуть два винта, крепящие планку верхнего подпятника к
стойкам, и снять планку, предварительно освободив верхний
подпятник. Положение планки фиксируется с помощью двух
контрольных шпилек, туго входящих в тело стойки. Поэтому для того
чтобы снять планку, нужно просунуть лезвие отвертки между
стойками и планкой и, надавливая на ручку отвертки, осторожно
снять планку с карболитовым диском и верхним подпятником.
После этого свободно вынимается подвижная система — ось с ба-
238

рабанчиком, подвижным контактом и спиральной пружиной
(рис. 174). Вывернув часовой отверткой три винта, крепящие
барабанчик к оси, его нужно снять вниз. Упор подвижной
системы с втулки барабанчика снимается вверх, после того как будут
ослаблены крепящие его винты. Ослабив два винта без головки
со шлицем — «блошки», втулку вместе со спиральной пружиной
можно снять вверх по оси.
Для того чтобы вынуть нижний подпятник, следует ослабить
гаечным ключом под винты М8 крепящую его гайку (рис. 175)
и отверткой вывернуть подпятник. Далее надо снять гайку М8,.
крепящую сердечник, и вынуть сердечник вверх. После этого еле-
Рис. 174. Подвижная систе- Рис, 175. Сердечник реле*
ма реле ИМБ-170: ИМБ-170 (/) с нижним под-
1-*ось; 2— барабанчик; 3— ПЯТНИКОМ (2) И планкой (3)
подвижный контакт; 4 — упор
дует снять магнитопровод, вывернув четыре винта, крепящие его
к цоколю реле.
При необходимости разобрать магнитопровод и снять
обмотки следует прежде всего вывернуть торцевым ключом под
винты Мб два болта, крепящие свободные (без обмоток) полюса
магнитопровода, придерживая при этом нижнюю планку,
служащую основанием подвижной системы, снять планку и две
распорные втулки, проложенные между планкой и магнитопроводом.
Магнитопровод разбирается на четыре части: снимаются два
свободных полюса и на две части разбирается ярмо, так что
с одной и другой стороны остаются по три части обмоток, надетые
на Е-образные половинки ярма и полюс (рис. 176).
Сборка и механическая регулировка реле.
Сборка магнитопровода. Надевая обмотки, следует внимательно
следить за их полярностью — разметкой начал и концов, которая
показана на рис. 177. Выводы обмоток должны быть обращены
к нижней части магнитопровода — к плато реле.
При сборке магнитопровода особое внимание следует
обращать на то, чтобы не было перекосов, зубья магнитопровода не
выступали из зубьев полюсов. Далее с верхней стороны магни-
23?

топровода нужно завести болты, надеть на них енизу распорные
втулки и ввернуть болты в нижнюю крепежную планку реле.
Если обмотки реле перематывались, после сборки магнито-
провода нужно выполнить монтаж, соединив обмотки согласно
схеме рис. 177. После этого магнитопровод укрепляют на цоколе
четырьмя винтами. Резьба на конце сердечника реле не должна
иметь сорванных ниток. Сердечник нужно завести в
магнитопровод сверху и укрепить к нижней планке гайкой.
Рис. 176. Магнитопровод реле ИМБ в разобранном
виде
Ч.У
Рис. 177. Монтажная схема реле ИМБ-171 (вид
снизу со стороны монтажа)
Сборка подвижной системы реле. Нижний подпятник реле
(рис. 178) выполнен в виде полого винта, в тело которого
заложена цилиндрическая спиральная пружина. На пружину
опирается фасонная латунная втулка с запрессованными в нее
камнями— плоским камнем и камнем с направляющим футором
под конец полуоси. Верхний подпятник, представляющий
латунный никелированный цилиндрик с шейкой, >имеет такие же камми,
как и нижний.
Состояние камней подпятников нужно просмотреть через
лупу и прощупать острой стальной иглой их рабочую поверх-
240

ность. Если при этом будут обнаружены шероховатости или
трещины, то подпятники должны быть заменены. Концы оси
должны иметь правильную сферическую форму.
Алюминиевый барабанчик реле должен быть строго
цилиндрической формы без вмятин. На втулку барабанчика следует
надеть упор подвижной системы так, чтобы упор лег на запле-
чико втулки барабанчика, и закрепить упор двумя стопорными
винтами, затянув их' до отказа часовой отверткой. После этого
а) 5)
Рис. 178. Подпятники реле ИМБ:
а — нижний подпятник; б — верхний подпятник; 1 —
камень с направляющим футором; 2 — плоский камень
барабанчик с упором нужно снизу надеть на ось, при этом
верхний торец втулки барабанчика должен вплотную прилегать
к заплечику на оси. Барабанчик следует укрепить на оси тремя
стопорными винтами.
Изоляционная траверза подвижного контакта не должна
иметь трещин и должна быть надежно запрессована в
металлическую втулочку, укрепляющую контакт на оси.
Спиральная пружина не должна иметь следов окисления, и
витки ее должны располагаться на одинаковом расстоянии друг
от друга и в одной плоскости. Втулка подвижного контакта
надевается сверху на ось. «Блошки» следует завертывать часовой
отверткой до отказа, но очень осторожно, чтобы не отломить
концы, где прорезан шлиц.
Далее следует ввернуть нижний подпятник и вставить сверху
в магнитопровод ось с барабанчиком, упором и подвижным
контактом. Нижним подпятником регулируется положение барабан-
9—518
241

чика под полюсами. Барабанчик должен располагаться так,
чтобы нижняя расширенная часть его выходила ниже плоскости
полюсов, но верхняя кромка сердечника не терла о барабанчик.
Повернув барабанчик от руки, следует убедиться, что он
свободно, без застревания вращается в зазоре между полюсами:
зазор между полюсами и барабанчиком должен быть
равномерным и иметь величину около 0,9 мм для реле ИМБ и 0,4—0,5 мм
для реле РБМ. После этого нужно установить верхнюю планку,
надев ее на шпильки в стойках, и завернуть оба винта. Далее
завести сверху в планку верхний подпятник и отрегулировать
им вертикальный люфт подвижной системы не более 0,3—0,5 лш,
после чего затянуть стопорный винт подпятника.
Пружину нужно припаять к внешнему поводку. Для этого
конец пружины нужно захватить пинцетом, держа его в левой
руке, и паяльником припаять конец пружины. Место пайки на
поводке следует выбрать так, чтобы плоскость пружины была
перпендикулярна и не перекашивалась.
Далее следует поставить на место плато неподвижного
контакта. Плато по высоте нужно установить таким образом, чтобы
шпилька подвижного контакта касалась неподвижного в своей
средней части. После установки положения плато нужно затянуть
оба винта, крепящие его к стойкам.
В реле ИМБ и РБМ токоподвод к подвижному контакту
осуществляется специальной гофрированной лентой из латунной
фольги. Лента токоподвода должна иметь правильную форму
без надломов и вмятин.
Регулировка контактной системы и хода
подвижной системы. Угол затяжки пружины равен примерно
270°. Для того чтобы
затянуть пружину, «следует
ослабить два винта с вершей
стороны (планки и повернуть
карболитоозый диск <с >насеч-
кой 1на заданный угол, после
чего \вновь затянуть винты.
Положением упоров на
плато неподвижных
контактов -следует отрегулировать
ход (подвижной 'системы
около 2 мм. При этом -правым
упором |Нужно установить
Рис. 179. Регулировка контактов реле расстояние между контакта-
ИМБ: ми в 1 мм. Для (перемещения
/-плоская гибкая пружина; 2 - серебряный упоООВ НУЖНО ОСЛабиТЬ ВИН-
цилиндрик; 3 — жесткая упорная пластина; 1 г ")т|Ш
4 — пластмассовая колодка; 5 — регулировоч- ТЫ, КреПЯЩИе ИХ К 'П Л а ТО Не-
ный винт; 6 — подвижный контакт; 7 — пласт- „лтт„„„ , гт
массовая втулка; 8 - ось барабанчика ПОДВИЖ1НЫХ КОНТа'КТОВ. ПОСЛе
242

регулировки эти винты должны быть затянуты до отказа.
Неподвижный контакт реле ИМБ (рис. 179) состоит из
бронзовой плоской гибкой пружины с серебряным цилиндриком и
двух ограничивающих пластин. Цилиндрик должен
располагаться параллельно плоскости гибкой пружины. С задней и передней
сторон бронзовой пластины расположены жесткие
ограничивающие упорные пластины. Между передней ограничивающей
пластиной и гибкой пружиной должен быть небольшой просвет
в 0,1 мм; между концом задней упорной пластины и контактной
пластиной должен быть зазор около 1 мм. Положение контактной
пластины может регулироваться винтом, расположенным в кар-
болитовой колодочке неподвижного контакта.
Неподвижные контакты реле РБМ (рис. 180) сдвоенные; на
бронзовые контактные пластины приварены лепешечки из
металлокерамики. При регулировке положения контактных
пластин нужно добиваться одновременного касания цилиндриком
подвижного контакта обеих пластин неподвижного контакта.
Работа контактов в
значительной степени зависит от
угла встречи контактов,
который обычно
устанавливается равным 45—60° (рис.
180). Совместный ход
контактов после замыкания
должен быть не более 0,8—
1,0 мм. В конце хода
контактная гибкая -пружина
должна опираться на конец
жесткой упорной пластины.
Для того чтобы
установить нужное (положение
неподвижного контакта,
'следует ослабить гаечным ключом
винты МЗ, крепящие колодку
неподвижного контакта, и
переместить эту колодку в
специально предназначенных
для этого прорезях <в плато
неподвижного контакта.
Необходимую подрегулировку можно также производить и
подвижным контактом, для чего следует ослабить винты втулки
этого контакта и повернуть втулку на оси на нужный угол.
После окончания механической регулировки нужно
подсоединить монтажные провода подвижного и неподвижного контактов
к зажимам на цоколе реле и установить этикетку, привернув ее
двумя винтами.
Рис. 180. Контактное плато реле РБМ:
/ — упоры, ограничивающие ход подвижной
системы; 2 — подвижный контакт; 3 —
ограничивающие упоры неподвижных контактов; 4 —
колодочка неподвижных контактов; 5 — плато
неподвижных контактов
9*
243

§ 34. Механическая регулировка и ремонт
промежуточных реле
Проверка механической части реле без
разборки. Ниже -подробно описывается механическая
регулировка промежуточного реле РП-23 для определения общего
подхода к проверке механической части реле. При проверке реле
РП-23 необходимо дополнительно обращать внимание на
следующее:
при нажатии якоря от руки между ним и сердечником реле
должен оставаться зазор 1,0—1,5 мм, исключающий залипание
якоря после снятия напряжения;
хвостовик якоря должен лежать на выступе карболитовой
траверсы подвижной системы, не касаясь вертикальной
плоскости траверсы;
при отпускании якоря возвратная пружина должна отводить
его в крайнее верхнее положение;
проверяется регулировка всех пяти контактов реле.
Разборка реле. Вывернув два винта, крепящие
ограничитель хода к магнитопроводу, нужно снять ограничитель и
якорь реле. Далее нужно вывернуть винт сверху сердечника и
снять шайбу, удерживающую обмотку, отсоединить монтажные
провода обмотки от цоколя реле, снять вверх обмотку с
сердечника. Под обмоткой проложена пружинящая шайба, которую
также следует снять.
Для того чтобы вынуть траверсу подвижной контактной
системы, нужно вывернуть два винта, крепящие направляющую
планку траверсы, и снять ее. После этого траверсу подать к
сердечнику и вынуть ее вверх вместе с возвратной пружиной.
Пластины неподвижных контактов крепятся винтами
непосредственно к цоколю реле и могут быть сняты при
вывертывании этих винтов. Снизу к магнитопроводу крепится
регулировочная пластина, которую можно снять, вывернув крепящий
ее винт.
При необходимости использовать другую комбинацию
контактных групп нужно отвернуть нижнюю гайку, крепящую кар-
болитовые колодочки, и перебрать соответствующим образом
пластины подвижных контактов.
Сборка и механическая регулировка реле.
Неподвижные контакты должны быть чистыми, без следов
окисления. Серебряные лепешечки неподвижных контактов не
должны иметь следов подгара, поверхность их должна быть плоской,
полированной, без царапин. В зависимости от набираемой
комбинации контактов неподвижная пластина привертывается
к цоколю вверх или вниз лепешечкой.
Пластины подвижных контактов, выполненные из
фосфористой бронзы, должны быть чистыми без следов окисления и
244

изломов. Конус и полусфера серебра должны иметь чистую
полированную поверхность без следов подгара.
Возвратная пружина должна иметь цилиндрическую форму
с равномерным шагом намотки. Торцевые части пружины
должны быть заправлены на плоскость. Пружину следует надеть
на нижнюю карболитовую втулку.
Отверстие регулировочной пластины, сквозь которое проходит
ось реле, должно быть чистым, без заусенцев. Траверса
подвижных контактов с пружиной заводится в отверстие регулировочной
пластины, верхним своим концом она доходит до упора.
Направляющая траверса устанавливается так, чтобы
подвижные контакты соприкасались с неподвижными в центре
серебряной лепешечки. Если это не удается выполнить для всех пяти
контактов, то подрегулировку отдельных контактов можно
выполнить, перемещая пластину неподвижного контакта на разницу
диаметра винта и отверстия. Перемещая регулировочную
пластину, нужно добиться такого ее положения, чтобы ось траверсы
располагалась симметрично в отверстии пластины, не
задевая ее.
Если обмотка реле подвергалась перемотке, то обмоточный
провод должен быть покрыт сверху кабельной бумагой и кем-
бриковой лентой. При диаметре обмоточного провода менее 1 мм
его следует припаять к специальным выводным луженым
пластинам, а к последним нужно припаять монтажные проводники
с наконечниками.
На сердечник реле надевается пружинящая шайба, а затем
обмотка так, чтобы выводы располагались в нижней части маг-
нитопровода. Монтажные провода привертываются к нижним
выводам на цоколе реле. После этого надевается якорь и
закрепляется ограничителем хода. Ход якоря регулируется
ограничителем и должен составлять 4—5 мм.
Далее окончательно проверяется механическая регулировка
реле:
возвратная пружина должна устанавливать якорь в
начальном положении;
должно быть достаточное давление в размыкающих
контактах реле.
Для проверки нужно плавно нажать якорь и проследить за
подвижными пластинами размыкающих контактов — они должны
следовать за якорем на 0,5—0,7 мм, не размыкая контакта.
Расстояние между подвижным и неподвижными контактами должно
быть 3,0 мм.
Проверяется давление подвижных замыкающих контактов
реле на неподвижные. Для этого следует плавно нажать якорь
и убедиться в том, что после замыкания контакта якорь еще
имеет ход, за счет которого прогибается пластина подвижного
контакта на 0,5—0,7 мм.
245

Проверяется, что в сработанном положении между якорем
и сердечником имеется зазор 1,0—1,5 мм.
Проверка механической части реле прямого
действия. Проверка состояния механической части реле
прямого действия производится при снятой крышке привода и
состоит из следующих операций:
проверяют правильность сборки и регулировки механической
части привода путем отключения привода при подъеме рычажка
валика автоматического отключения. Если привод
отрегулирован хорошо, отключение происходит плавно, без заеданий, при
небольшом усилии;
для более точной оценки качества регулировки привода при*
меняется специальное устройство, измеряющее усилие,
необходимое для отключения выключателя;
проверяют правильность установки, отсутствие перекосов и
надежность крепления реле к приводу;
проверяют, нет ли застревания, перекосов, изгибов ударника
величину зазора между головкой ударника и рычажком
отключающего валика в приводе (величина зазора должна
составлять 5—10 мм);
проверяют состояние выводов и обмотки реле и токового
переключателя.
Общие требования, предъявляемые к реле прямого действия,
а также особенности проверки реле разных типов рассмотрены
в [Л. 15].
Контрольные вопросы
1. Как регулируются контакты токовых реле РТ-40?
2. Как осуществляется проверка механической части реле времени без
разборки?
3. Как регулируются промежуточные реле типа РП-23?
4. Какова последовательность операций при разборке и сборке
индукционного токового реле?
5. Как регулируется зазор между полюсами электромагнита и диском
индукционного реле?
6. Как проверяется зубчатый сектор индукционного реле?
7. Каковы особенности проверки контактов реле, работающих в схемах
с дешунтированием электромагнитов отключения?
8. Как осуществляется проверка механической части реле времени без
разборки?
9. Какова последовательность операций при разборке и сборке реле
времени?
10. Как должны подключаться обмотки реле направления мощности?

ГЛАВА VII
АППАРАТУРА ДЛЯ ПРОВЕРКИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
И АВТОМАТИКИ
§ 35. Аппаратура для регулирования напряжения
Для регулирования величины (напряжения (применяют
схемы с реостатными делителями
напряжения—(потенциометрами >и »с регулировочными автотрансформаторами.
Схема потенциометра может быть собрана с любым
реостатом — сопротивлением, величина которого изменяется плавно
или ступенями.
Для цепей напряжения, потребляющих ток до 3 а, наиболее
удобно использовать ползунковый реостат, включенный, как
показано на рис. 181. В зависимости от положения движка реостата
величина напряжения, подаваемого на проверяемое реле, будет
изменяться от нуля до (7Пит-
При выборе реостата для использования его в качестве
потенциометра необходимо руководствоваться следующими
соображениями.
1. Для того чтобы напряжение на зажимах катушки
проверяемого реле (например, электромагнитного) или электромагнита
\н [
|- о// о '
ипит
Рис. (181. Схема
регулирования
напряжения с помощью
потенциометра
Рис. 182. Схема
регулирования
напряжения с помощью
лабораторного
автотрансформатора
247

приводане изменялось при их срабатывании вследствие
увеличения сопротивления, величину сопротивления потенциометра Ни
следует выбирать так, чтобы выполнялось следующее
соотношение:
#п
■>5-*-10,
(57)
где гсх — суммарное сопротивление проверяемой схемы.
2. Ток, проходящий на участке ВА потенциометра, равен
сумме тока /р, проходящего в реле, и /п, проходящего по
потенциометру:
/р + /п=^ + -^ш-, (58)
"п ^р
где гр — сопротивление проверяемого реле.
При проверке устройств защиты и автоматики, имеющих
сравнительно небольшое потребление (до 10—20 ва), на практи-
О г*-
и
?
м
о
\ъ
и_г 1
Г\
я,
1 к
Ъ
Рис. 183. Схемы для регулирования малых
напряжений
ке сопротивление потенциометра выбирают обычно 0,5—1 ом на
каждый вольт напряжения питания.
Широко распространен и применяется для регулирования
переменного напряжения лабораторный регулировочный
автотрансформатор типа ЛАТР, принципиальная схема включения
которого приведена на рис. 182. Выпускаются
автотрансформаторы двух типов: ЛАТР-1 на ток до 9 а и ЛАТР-2 на ток до 2 а
и напряжение питания 127 и 220 е.
При выборе аппаратуры для регулирования переменного
напряжения необходимо учитывать, что некоторые типы устройств
248

при проверке нужно питать напряжением, имеющим
-синусоидальную форму кривой. При подаче несинусоидального
напряжения, искаженного высшими гармониками, параметры таких
устройств отличаются от действительных, которые они имеют при
питании их в схеме от измерительных трансформаторов
напряжения.
Насыщение стальных сердечников таких устройств приводит
к искажению формы кривой тока, проходящего в цепи. Поэтому
для получения напряжения синусоидальной формы в этих
случаях необходимо использовать автотрансформатор. Подача
синусоидального напряжения, а следовательно, и использование
автотрансформатора, в частности, необходима при снятии
характеристик намагничивания трансформаторов тока, при проверке
блоков питания напряжения и т. п.
В некоторых случаях, когда нужно обеспечить плавное
регулирование напряжения небольшой величины, можно
использовать схемы с двумя потенциометрами или с потенциометром К\
и добавочным.сопротивлением К2 (рис. 183).
§ 36. Аппаратура для регулирования силы тока
Для регулирования -силы тока применяют схемы с
реостатами, автотрансформаторами и нагрузочными
трансформаторами.
9—С_Н<>
Рис. 184. Схемы регулирования тока
с помощью реостатов:
а — ползункового; б — секционного с
параллельным включением секций
Реостат включается последовательно с проверяемым реле, как
показано на рис. 184.
Сила тока, проходящего в реле /р, равна:
'•-т&г • <59)
где К — переменное сопротивление реостата;
гр — сопротивление реле.
249

Наиболее часто при эксплуатации релейной защиты
применяют проволочные реостаты двух типов: ползунков ый и
секционный.
Ползунковый реостат изготовляют, как правило, из проволоки
высокого сопротивления (например, никелина), намотанной на
керамический или фарфоровый цилиндр. Вдоль реостата может
перемещаться ползунок, прижимающийся к виткам проволоки.
Достоинством ползунковых реостатов является плавность
регулировки, а недостатком — малая величина допустимых токов
(практически до 10—15 а).
Секционный реостат с параллельным соединением секций,
показанный на рис. 184,6, позволяет регулировать силу тока до
70—100 а. Реостат состоит из спиральных проволочных или
трубчатых металлических сопротивлений К, Все сопротивления одним
концом соединены друг с другом и с зажимом А, а другим —
подключены к рубильникам Р.
Включая поочередно рубильники Р, можно изменять число
параллельно включенных секций и, следовательно, уменьшать
общее сопротивление реостата:
/?общ= —, (60)
п
где #общ — общее сопротивление реостата;
Я — сопротивление одной секции;
п — число секций, включенных параллельно.
При использовании такого реостата сила тока изменяется
ступенями. Для плавно-ступенчатого регулирования параллельно
секционному реостату подключают, как показано на рис. 184,
обычный ползунковый реостат.
Для того чтобы любой реостат был термически устойчивым
и не сгорел при работе, должно быть соблюдено следующее
условие:
1 макс < /доп.р, (61)
где /макс — максимально допустимый ток в цепи проверяемого
реле;
/доп.р—максимально допустимый ток для реостата.
Величина полного сопротивления реостата /?р определяется
минимальным током, который необходимо получить в цепи
проверяемого реле:
'мин
где /мин — минимальная сила тока в цепи проверяемого реле.
Для регулирования силы тока могут применяться
лабораторные автотрансформаторы ЛАТР, включаемые, как показано на
рис. 185. Последовательно с токовым реле включают добавочное
250

сопротивление #д, равное 2—3 ом, рассчитанное на лолный ток
цепи.
Для регулирования силы тока могут применяться также так
называемые вариаторы-автотрансформаторы однофазные и
трехфазные типов РНО и РНТ соответственно.
При токах больше 70—100 а для регулирования переменного
тока удобно использовать схемы с нагрузочными
трансформаторами (рис. 186), так как реостаты на такие большие токи
получаются слишком громоздкими.
Первичная обмотка нагрузочного трансформатора НТ,
которая подключена к источнику питания, имеет большое число вит-
Рис. 185. Схема регули- Рис. 186. Схема регулирования тока с
рования тока с помощью помощью нагрузочного трансформа-
авто трансформатора тора
ков, а вторичная, подключенная к реле, — малое. Ток,
проходящий во вторичной обмотке трансформатора и в реле, во столько
раз больше первичного тока, во сколько число витков первичной
обмотки больше вторичной.
/2=/А« (63)
щ
Таким образом, с помощью нагрузочного трансформатора
можно регулировать силу тока в реле в больших пределах,
изменяя сравнительно небольшие токи в первичной обмотке. Силу
тока, проходящего в реле, измеряют амперметром Л,
включенным через трансформатор тока ТТ во вторичную цепь. Включать
амперметр со стороны первичной обмотки нагрузочного
трансформатора нельзя, так как последний имеет большую
погрешность в коэффициенте трансформации. В практике эксплуатации
используют нагрузочные трансформаторы, позволяющие
регулировать силу тока до 1000—2000 а в зависимости от
сопротивления нагрузки.
При выборе аппаратуры для регулирования силы тока
необходимо учитывать некоторые особенности проверяемых устройств,
рассмотренные ниже.
1. При проверке многие типы устройств необходимо питать
251

током, имеющим правильную синусоидальную форму. При про*
верке таких устройств несинусоидальным током параметры
срабатывания реле отличаются от действительных, которые они
будут иметь при питании его в схеме защиты от измерительных
трансформаторов тока.
Форма кривой тока может быть искажена как вследствие
искажения питающего напряжения, так и вследствие насыщения
стальных сердечников проверяемого устройства. Для того чтобы
уменьшить влияние искажения питающего напряжения, схему
проверки следует, как правило, питать от междуфазного
напряжения, имеющего лучшую, по сравнению с фазным напряжением,
форму кривой. Для исключения искажений, вызванных
насыщением стальных сердечников, суммарное активное сопротивление
цепи проверяемого ..устройства /?2 должно быть значительно
больше ее суммарного реактивного сопротивления х% :
^>5-М0. (64)
Для обеспечения условия (64) <в схеме, приведенной на
рис. 186, последовательно с реле включено Добавочное
сопротивление У?д. При этом Я $ определяется как сумма сопротивлений
нагрузочного трансформатора, проверяемого реле и добавочного
сопротивления, а х% как сумма реактивных сопротивлений на*
грузочного трансформатора и проверяемого реле.
Синусоидальная форма кривой тока необходима при проверке
всех реле с насыщающимися трансформаторами, токовых блоков
питания, при проверке тока срабатывания отсечки и временных
характеристик индукционного элемента реле РТ-80 (ИТ-80)
и т.п.
2. При срабатывании электромагнитных токовых реле, а
также электромагнитов включения и отключения переменного
тока изменяется воздушный зазор, а следовательно, и
сопротивление реле. Для того чтобы во время проверки этих реле и
электромагнитов вращающий момент оставался неизменным,
необходимо, чтобы ток в цепи реле не менялся значительно при
изменении ее сопротивления. Это можно обеспечить, включая
последовательно с проверяемым реле достаточно большое
сопротивление, так чтобы удовлетворялось соотношение
*цепи >5-М0. (65)
Поэтому для проверки электромагнитов включения и отклкь
чения, а также реле прямого действия РТВ и РТМ, следует
применять схему по рис. 184 при (7^ = 220 е.
Для проверки реле, имеющих малые токи срабатывания
(порядка нескольких ма)у можно использовать схему рис. 183
при /?2 > Ю 2р.
252

§ 37. Аппаратура для регулирования угла сдвига
по фазе между напряжением и током
Наиболее просто угол сдвига по фазе тока и
напряжения или угол между их векторами можно изменять »с помощью
переключательного фазорегулятора, переключающего фазы
напряжения литания трехфазной системы. Подавая на одну из
цепей одно междуфазное напряжение, а на вторую другое, в
зависимости от их сочетания «можно получить шесть разных значений
углов сдвига по фазе от 0 до 360° через 60°. Тем же способом,
используя дополнительно фазные* напряжения, можно изменять
углы ступенями через каждые 30°.
Рис. 187. Плавное регулирование угла между током и
напряжением с помощью потенциометра:
а — схема проверки реле направления мощности; б —
диаграмма, поясняющая принцип работы фазорегулятора
Для того чтобы не ошибиться при переключении фаз
напряжения и выполнять их быстро, целесообразно использовать
специальный переключатель.
Для плавного регулирования угла сдвига по фазе
переключательный фазорегулятор дополняется потенциометром, с помощью
которого можно изменять угол в пределах 0—60°, что
производится следующим образом (рис. 187). К токовой обмотке реле
подводится ток 1Вс, совпадающий по фазе с междуфазным
напряжением С/вс- К одному зажиму обмотки напряжения реле
подключается фаза С, а к другому — движок потенциометра,
включенного между фазами А и Б. Если поставить движок
потенциометра в крайнее верхнее положение, на реле будет
подано напряжение ЦВсу а угол сдвига по фазе тока и напряжения
будет равен нулю. При перемещении движка потенциометра
& крайнее нижнее положение на обмотке напряжения реле по-
253

явится напряжение Vас, которое опережает по фазе ток в
токовой обмотке на угол 60° (рис. 187,6). Очевидно, что
промежуточным положениям движка потенциометра будут соответствовать
промежуточные значения угла сдвига по фазе от нуля до 60°.
Переключая фазы напряжения и 'перемещая «движок
(потенциометра, можно плавно изменять угол сдвига ло фазе от нуля до
360°. Вместо потенциометра в схеме рис. 187 можно использовать
автотр а нсфор м атор.
Недостатком рассмотренного способа плавного регулирования
угла является то, что величина напряжения, снимаемого с
потенциометра, изменяется при перемещении движка. В крайних
положениях движка напряжение на выходе равно междуфазному
А в с
Рис. 188. Схема регулирования угла сдвига
фаз тока и напряжения с помощью
индукционного фазорегулятора
напряжению, а в среднем положении в 1,15 раза меньше. Этот
недостаток устранен в специальной конструкции
фазорегулятора, разработанного в Центральной лаборатории Мосэнерго и
состоящего из двух автотрансформаторов типа ЛАТР-2 [Л. 2].
Для регулирования угла используется также индукционный
фазорегулятор (рис. 188), представляющий собой асинхронный
электродвигатель с заторможенным фазным ротором. Такой
электродвигатель работает как трансформатор, у которого
обмотка статора является первичной, а обмотка ротора — вторич«
ной. Особенность этого трансформатора состоит в том, что при
изменении угла поворота ротора относительно обмотки статора
от нуля до 360°, в таких же пределах изменяется угол сдвига по
фазе первичного и вторичного напряжения.
§ 38. Подбор электроизмерительных приборов
Для правильной настройки проверяемого реле
необходимо подобрать электроизмерительные приборы так, чтобы
погрешности, допускаемые при измерении, не превышали величин,
254

учитываемых при выборе уставок реле. При этом необходимо
учитывать тип прибора, пределы измерений, сопротивление
обмоток и класс точности прибора.
Для уменьшения погрешности измерения рекомендуется
применять приборы, реагирующие на те же значения переменного
тока и напряжения, что и проверяемое реле. Это особенно важно
при измерении токов и напряжений, имеющих несинусоидальную
форму кривойГ Так, при проверке электромагнитных устройств
тока (например, катушек отключения и включения) замер
напряжения на них следует производить приборами, реагирующими
на действующие значения напряжения, — электромагнитными,
электродинамическими. То же самое относится к
электромагнитным устройствам напряжения при замере в их цепях тока,
имеющего несинусоидальную форму.
При замере выпрямленного напряжения на выходе блоков
питания в реле РП-341 и в других случаях следует пользоваться
магнитоэлектрическими приборами, реагирующими на средние
значения измеряемых величин.
При выборе пределов измерения многопредельного прибора
всегда следует работать на низшем возможном пределе, на
участке шкалы от середины до максимального значения. При
этом обеспечивается работа прибора с наименьшими
абсолютными погрешностями.
Большую роль при измерениях играет величина
сопротивления прибора, которая в некоторых случаях может существенно
изменить сопротивление проверяемой цепи, внося тем самым
погрешность в измерение. К таким случаям относятся, в
частности, замер токов небаланса в нулевом проводе трансформаторов
тока и в реле дифференциальной защиты, замер токов и
напряжений на выходе фильтров и насыщающихся трансформаторов
реле, замер выходного напряжения на конденсаторах зарядного
устройства. Сопротивление вольтметра при этих замерах должно
быть не менее 1000—2000 ом/в, а сопротивление
миллиамперметра не более 0,2—1 ом. Следует отметить, что в тех случаях, когда
отсутствует миллиамперметр с малым сопротивлением, для
измерений можно воспользоваться высокоомным вольтметром,
измеряя с его ^помощью падение напряжения -на известных
сопротивлениях. Ток в цепи может (быть определен затем
делением измеренного напряжения на известную величину
'сопротивления.
Для того чтобы погрешности измерений не превышали
допустимой величины, приборы для настройки основных реле
переменного тока должны иметь класс точности 0,5—1,5. Для проверки
вспомогательных и сигнальных реле постоянного тока, а также
электромагнитов отключения и включения допустимо
использовать менее точные приборы (класса точности 2,5).
255

Контрольные вопросы
1. Как выбирается потенциометр для регулировки напряжения в схеме?
2. В каких пределах регулирование токов осуществляется с помощью
реостатов?
3. Как осуществляется регулирование тока с помощью нагрузочного
трансформатора?
4. Как регулируется угол сдвига между током и напряжением?

ГЛАВА VIII
ПРОВЕРКА И НАСТРОЙКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК РЕЛЕ
§ 39. Электромагнитные реле тока и напряжения
Реле серии Э-500. Основными параметрами реле
тока (напряжения) мгновенного действия являются ток
(напряжение) срабатывания и коэффициент возврата. Эти параметры
должны соответствовать каталожным данным реле: ток (напряжение)
срабатывания должен совпадать с уставкой по шкале, разброс
параметров срабатывания не должен превышать 5% заданного
значения, коэффициент возврата должен быть раве;н 0,85—0,87
для максимальных и 1,2-М ,25 для минимальных реле.
Совпадение указанных параметров с каталожными данными
характеризует исправность и правильность регулировки механической
части реле.
Проверка параметров срабатывания производится при
плавном изменении тока (напряжения), подаваемого на реле. У
исправного реле якорь, начав движение, должен доходить до
конечного положения при неизменной величине тока в реле.
Для выявления разброса параметров срабатывания и
возврата измерение этих параметров на проверяемой уставке должно
повторяться не менее 3 раз.
Электрическая проверка реле после ревизии выполняется
в следующем порядке:
1. Проверяют, превышает ли ток (напряжение)
срабатывания на последней уставке по шкале в два раза ток (напряжение)
срабатывания на первой уставке по шкале.
Необходимый размах достигается соответствующей затяжкой
пружины — примерно 30° на первой устагаке и «примерно 120°
на последней уставке. Если кратность шкалы получается больше
двух, значит пружина ослаблена; если кратность меньше двух —
пружина чрезмерно затянута.
2. Проверяют совпадение тока (напряжения) срабатывания
с уставкой -при 'положении движка на лоследней, а затем на
первой уставке по шкале.
Требуемый ток (напряжение) срабатывания на последней ус-
257

тавке регулируется начальным положением якоря, т. е. левым
упорным винтом. Если ток (напряжение) срабатывания больше
уставки, винт следует подать вперед, т. е. ввести якорь под
полюса.
Требуемый ток (напряжение) срабатывания на первой
уставке регулируется затяжкой пружины. Если ток (напряжение)
срабатывания максимального реле меньше уставки, пружину
следует несколько затянуть.
При изменении положения якоря меняется и положение
контактного мостика. Чтобы сохранить требуемый зазор между
подвижным и неподвижным контактами, нужно при изменении
положения якоря изменять положение мостика.
У максимальных реле с размыкающим контактом начальное
положение якоря определяется пружинами неподвижных
контактов, и его следует регулировать прогибом этих пружин.
3. Проверяют, соответствует ли коэффициент возврата
указанным выше величинам. Коэффициент возврата определяется
механическим состоянием реле, величиной воздушного зазора
между якорем и полюсами, начальным и конечным (положениями
якоря, упругостью контактных пружин, углом встречи
подвижного и неподвижного контактов. Практически коэффициент
возврата реле регулируется следующими способами:
а) изменением воздушного зазора между лепестками якоря
и полюсами магнитопровода. Для повышения коэффициента
возврата воздушные зазоры увеличиваются, для снижения —
уменьшаются.
Для того чтобы повысить указанным способом коэффициент
возврата, нужно вынуть стойку с подвижной системой из-под
полюсов и слегка подогнуть плоскогубцами лепестки якоря внутрь.
Выполнять это нужно аккуратно, чтобы не погнуть сам якорь.
После установки подвижной системы на место следует вновь
проверить и подрегулировать ток срабатывания, так как при
увеличении воздушного зазора ток срабатывания реле возрастет;
б) начальным положением якоря в том случае, если реле
регулируется на заданную уставку.
Если коэффициент возврата ниже допустимого, то нужно
приблизить якорь к полюсам. Уменьшение воздушного зазора между
полюсами и находящимся в начальном положении якорем
приводит к уменьшению тока (напряжения) срабатывания. При
этом ток (напряжение) возврата не изменяете^, так как зависит
от конечного положения втянутого шод полюсы якоря.
Следовательно, коэффициент возврата изменяется полностью за счёт
изменения тока срабатывания. Для получения при этом заданного
тока срабатывания указатель передвигается влево по шкале;
в) в незначительных пределах коэффициент возврата может
быть отрегулирован подгибанием пружин неподвижных
контактов.
258

4. Производят настройку реле на заданную уставку. Рабочие
уставки у реле тока рекомендуется устанавливать не ниже, чем
на одной трети шкалы, а у минимальных реле напряжения — не
ниже половины шкалы. Это требование вызвано тем, что на
первой уставке наибольшие кратности вращающего момента,
поэтому реле наиболее подвержено вибрации. Кроме того, на первой
уставке сравнительно мал момент противодействующей
пружины, поэтому надежность работы реле в большей степени зависит
от его механического состояния. Для выполнения указанных
рекомендаций следует выбрать целесообразное соединение обмоток
реле — последовательное или параллельное. Затем указатель
устанавливают на точку шкалы, соответствующую заданной
величине срабатывания, и проверяют ток (напряжение)
срабатывания и возврата. Если коэффициент возврата находится в
допустимых пределах, а ток (напряжение) срабатывания немного не
совпадает с уставкой по шкале, то соответствие между
заданными параметрами срабатывания и уставкой достигается
незначительным смещением указателя в нужную сторону. Совпадения
заданных параметров с уставкой можно добиться изменением
затяжки^ спиральной пружины.
5. Проверяют работу контактов. При проверке контакты реле
должны замыкать и размыкать цепь той нагрузки, на которую
они будут работать в схеме защиты. Чтобы избежать
чрезмерного подгорания контактов, предварительное устранение вибрации
производится при снятом с контактов оперативном токе — на
слух.
Проверяют однократность замыкания и размыкания
контактов, а также отсутствие вибрации и искрения при подаче в реле
тока от 1,05 тока срабатывания до наибольшего возможного
значения тока короткого замыкания, а на реле напряжения — от
1,05 напряжения срабатывания до наибольшего рабочего
напряжения.
Однократность работы контактов проверяется при подаче
тока или напряжения толчком. Отсутствие вибрации проверяется
как при плавном подъеме тока, так и при подаче тока толчком.
При этом определяется диапазон токов (напряжений), при
которых наблюдается наиболее сильная вибрация и при них
производится предварительная регулировка реле. Однако устранение
вибрации при определенной кратности токов в реле по
отношению к току срабатывания может вызвать появление вибрации
при других токах. Поэтому проверка должна повторяться во
всем диапазоне токов или напряжений.
При малых кратностях тока или напряжения (от 1,05 до
2—3) вибрацию и искрение контактов можно устранить
следующими способами:
уменьшением жесткости контактных пружин — вальцовкой
пружин или их заменой на более мягкие;
259

уменьшением в допустимых пределах угла встречи контактов;
изменением изгиба пружин неподвижных контактов для
исключения отброса контактного мостика в момент срабатывания;
отгибанием упоров контактного мостика для увеличения
угла поворота его вокруг своей оси.
При больших кратностях тока или напряжения вибрация
может быть устранена следующими способами:
изменением в небольших пределах конечного положения
якоря — его следует ввести глубже под полюса;
увеличением жесткости контактных пружин — увеличением
угла наклона пружин (подгибанием вниз), совместного хода
подвижных и неподвижных контактов, либо заменой пружин на
более жесткие;
изменением положения якоря относительно полюсов в
вертикальной плоскости — при слегка ослабленных гайках
перемещается алюминиевая стойка с подвижной системой;
дополнительным ограничением конечного положения якоря
с помощью нижнего левого упорного винта, который должен быть
установлен так же, как и верхний правый. Вибрирующий якорь
ударяется при этом одновременно о два упора, и вибрация
может уменьшиться.
Особое внимание следует обращать на недопустимость
вибрации контактного мостика реле минимального напряжения
с размыкающим контактом, когда к обмотке реле приложено
номинальное напряжение.
Для уменьшения вибрации таких реле, нормально
находящихся лад 'полным напряжением, имеющих уставку 60% (7НОм
и ниже, следует вводить якорь глубже под полюса, но так, чтобы
коэффициент возврата был не более 1,25.
После окончания регулировки контактов и устранения
вибрации следует повторно проверить параметры срабатывания и
возврата.
Реле серии РТ-40. Основные параметры, а также
проверка реле рассматриваемой серии не отличаются от параметров
и методики проверки реле серии Э-500, рассмотренных выше.
Электрическую проверку реле РТ-40 после механической
ревизии выполняют в следующем порядке:
1. Соответствующей затяжкой пружины регулируют
двухкратный размах шкалы: около 30° на первой уставке и 120° на
последней уставке.
2. Регулируют ток срабатывания и проверяют его совпадение
с уставкой при положении движка на последней, а затем на
первой уставке по шкале. Требуемый ток срабатывания на
последней уставке регулируется начальным положением якоря — левым
упорным винтом: если ток срабатывания больше уставки, винт
следует ввернуть, т. е. ввести якорь под полюса. Требуемый ток
срабатывания на первой уставке регулируется затяжкой пружи-
26СГ

ны. Если ток срабатывания меньше уставки, пружину следует
несколько затянуть.
3. Регулируют величину коэффициента возврата, которая
должна составлять 0,85—0,87. Повысить коэффициент возврата
до необходимой величины можно увеличением воздушного
зазора между якорем и полюсами магнитопровода, что
осуществляется перемещением магнитопровода относительно алюминиевой
стойки.
В некоторой степени регулировка коэффициента возврата
может осуществляться изменением жесткости пружин
неподвижных контактов.
4. Проверяют надежность работы контактов, отсутствие
вибрации и искрения при включении в обмотку реле толчком тока
во всем диапазоне от 1,05 тока срабатывания до наибольшего
возможного значения тока короткого замыкания.
При малых кратностях тока вибрацию следует устранять
уменьшением жесткости .контактных (Пружин и увеличением
угла встречи контактов. При больших кратностях для
уменьшения вибрации требуется большая жесткость контактных
пружин, введение якоря глубже под полюса.
Особенности проверки электрических
характеристик реле прямого действия. У реле тока и
напряжения прямого действия с зависимой и независимой
характеристиками проверяются те же параметры, что и у
рассмотренных выше реле косвенного действия. Вместе с тем проверка
электрических характеристик реле прямого действия имеет некоторые
особенности.
Проверка реле тока. Ток срабатывания реле на заданной
уставке измеряется при открытой крышке привода ори плавном
увеличении тока в катушке реле, когда головка ударника начнет
медленно подниматься вверх и через некоторое время отключит
выключатель. То>к возврата реле прямого действия проверяется
только при лабораторной проверке.
После двух-, трехкратного измерения тока срабатывания
крышку привода устанавливают на место и при полностью
собранном приводе снимается зависимость времени срабатывания
от тока в реле. Время срабатывания реле измеряют вместе с
временем отключения выключателя по секундомеру, включенному
на зажимы выключателя.
Временная характеристика зависимого реле (3—4 точки)
снимается до то,ков, равных (4—5) /ср. Разброс выдержки времени
при этом не должен превышать ±0,2 сек.
Проверка реле напряжения. Плавно изменяя напряжение,
подводимое к катушке реле, измеряют его напряжение
срабатывания и возврата. Напряжение срабатывания (отпадание
сердечника) у реле РН и РНВ должно быть в пределах 35—65%
номинального напряжения.
261

У реле РНВ, имеющего зависимую от времени характеристику
срабатывания, проверяется время срабатывания на заданной
уставке. Пуск секундомера производится при снятии
напряжения с реле напряжения прямого действия, а остановка —
контактами отключившегося выключателя.
Рис.
189. Схема проверки реле серии РТ-80
(ИТ-80)
§ 40. Индукционные реле тока серии РТ-80 и ИТ-80
Основными параметрами токового реле с зависимой
характеристикой являются ток 'срабатывания, коэффициент
возврата и характеристика выдержек времени индукционного
элемента, а также кратности
тока срабатывания
электромагнитного элемента —
отсечки.
Дополнительными
параметрами являются ток
начала свободного
вращения диска и время
возврата в исходное
положение рамки. Эти
параметры должны
соответствовать каталожным данным реле: ток срабатывания должен
совпадать с уставкой по шкале, (коэффициент возврата должен
быть равен 0,84—0,87.
Временные характеристики приведены на шкале реле, а
кратности уставки отсечки — на регулировочной головке отсечки.
Характеристики индукционного элемента проверяются
синусоидальным током 50 гц при питании реле от линейного
напряжения сети с регулировкой тока реостатом (рис. 189). Схема
позволяет, измерить ток возврата при сбросе тока толчком. Для
этого при замкнутом рубильнике Рг реостатом /?1 устанавливают
ток срабатывания, а при разомкнутом рубильнике Рч реостатом
/?2 устанавливают ток возврата.
Проверку и регулировку электромагнитного элемента
(отсечки), имеющего кратности токов срабатывания более 3-х, следует
также производить синусоидальным током, так как при
искажении формы кривой тока отсечка загрубляется. Для проверки
может быть использована схема по рис. 184 или, если отсутствуют
мощные реостаты, схема по рис. 190 с трансформаторами.
Последняя схема (рис. 190) обеспечивает настройку отсечки с за-
грублением, не превышающим 10% тока срабатывания при
настройке чисто синусоидальным током по схеме рис. 189, что
допустимо. При выборе нагрузочных трансформаторов
необходимо обеспечить их работу в линейной части кривой
намагничивания до максимального тока срабатывания -отсечки с учетом
262

сопротивлений проверяемых реле, приведенных в табл. 7
и 8.
Проверка электрических характеристик должна
производиться при надетом кожухе и затянутых крепящих гайках.
Электрическую проверку реле после ревизии выполняют в
следующем порядке:
РТ-80
Рис. 190. Схема проверки отсечки реле
серии РТ-80 (ИТ-80):
НТ—нагрузочный трансформатор ОСО-0,25
127/12 в
Таблица 7
Данные реле ИТ-80/1 (РТ-80/1)
№ отпаек обмоток
Число включенных витков ....
Ток уставки индукционного
элемента, а
Полное сопротивление при токе
уставки, ом (± 10%)
Напряжение при срабатывании
реле (расчетное) для кратности
отсечки 8, в
Напряжение срабатывания
фактическое с учетом уменьшения
сопротивления реле при 8-крат-
1
60
4
0,55
17,6
9,2
2
48
5
0,32
12,8
7,6
3
40
6
0,24
11,6
6,2
4
35 *
7
0,21
11,7
5,6
5
30
'8
0,17
И
5,1
6
27
9
0,11
8
4,7
7
24
10
0,09
7,5
4,0
1. Для оценки качества подпятников реле необходимо
измерить ток, при котором диск начинает вращаться, не будучи
сцеплен с сектором. При токе начала вращения диск должен сделать
полный оборот с равномерной скоростью. Для реле в холодном
состоянии, согласно заводским инструкциям на калибровку реле
серий РТ-80 (ИТ-80), ток начала свободного вращения диска не
должен превышать значений, /приведенных в табл. 9.
Если диск начинает вращаться при токе, превышающем
указанные в таблице значения или вращается неравномерно,
необходимо проверить состояние верхнего и нижнего подпятников
и шарика, запрессованного (у реле ИТ-80) в оси диска.
263

Таблица 8
Данные реле ИТ-80/2 (РТ-80/2)
№ отпаек
Число включенных витков обмот-
Ток уставки индукционного
элемента, а
Полное сопротивление при токе
уставки, ом (+ 10%)
Напряжение при срабатывании
"(расчетное) для кратности
отсечки 8, в
Напряжение срабатывания
фактическое с учетом уменьшения
сопротивления при 8-кратном
токе, в
1
120
2
2,2
35
17
2
96
2,5
1,4
28
14 |
3
80
3
0,96
23
12
4
70
3,5
0,72
20
10
' 5
60
4
0,56
17,8
9
6
54
4,5
0,46
16,5
8,5
7
48
5
0,36
14,4
7,6
Таблица 9
Тип реле
ИТ-80/1
ИТ-80/2
РТ-80/1
РТ-80/2
Ток уставки
индукционного
элемента, а
4
2
4
2
Ток начала
вращения диска, а
1,5
0,75
1,0
0,5
2. Проверяется и регулируется элемент отсечки. При
проверке нужно учесть, что реле при больших токах быстро
нагревается, поэтому ток следует включать кратковременно с
промежутками для остывания реле.
Проверяется действительная кратность на крайних уставках
2 и 8, а также определяется уставка, при которой отсечка
перестает работать при 16-кратном токе.
При проверке нужно установить максимальную уставку по
шкале времени. Ток, примерно соответствующий данной уставке
отсечки, нужно подавать толчком через короткие промежутки
264

времени в 5—6 сек. Незначительно изменяя величину тока,
определяют его значение, при котором отсечка перестает
срабатывать.
Если при трех-четырех включениях тока отсечка ни разу не
сработала, то нужно немного увеличить ток и, дав реле остыть
в течение 1 мин, повторить включения с интервалом в 10 сек,
добиваясь однократного срабатывания при одном из 10 включений.
Измеренный ток является начальным током срабатывания.
Затем, снова дав реле охладиться, следует увеличить ток до
значения, при котором отсечка срабатывает 10 раз из 10.
Этот ток и является действительным током срабатывания
отсечки.
Если ток срабатывания значительно расходится с уставкой,
необходимо часовой отверткой слегка отвернуть винт
регулировочной головки и ввернуть головку, если ток срабатывания выше
уставки, или вывернуть ее, если ток срабатывания ниже уставки.
Регулировка отсечки на заданный ток срабатывания
производится в следующем порядке:
установить максимальную уставку по шкале времени;
установить по прибору заданный ток срабатывания, подать
толчком этот ток в обмотку реле несколько раз и добиться
перемещением регулировочного винта, чтобы отсечка не
срабатывала;
ввернуть немного регулировочный винт и найти такое его
положение, при котором отсечка будет срабатывать при заданном
токе 10 раз из 10 включений.
Если отсечка не используется, то регулировочный винт
вывертывается так, чтобы отсечка не срабатывала при прохождении
тока, равного наибольшему току короткого замыкания, или, если
он неизвестен, при 15-кратном токе к току срабатывания
индукционного элемента.
3. Проверяется ток срабатывания индукционного элемента.
При измерении тока срабатывания следует установить
максимальную уставку по времени, чтобы убедиться в надежной
работе червячной передачи по всей дуге сектора.
Ток срабатывания индукционного элемента измеряется при
плавном увеличении тока в момент зацепления сектора с
червяком. В правильно отрегулированном реле рамка не должна
«плавать» при токе срабатывания, т. е. если рамка при каком-то токе
начала двигаться, то она должна дойти до зацепления сектора
с червяком без увеличения зафиксированного тока начала
движения.
«Плавание» рамки может быть устранено, если подогнуть
несколько ближе к электромагниту стальную скобу или изменить
угол между плоской и спиральной возвратной пружиной —
сделать его тупым, близким к 120°.
При проверке нужно также убедиться, что сектор, начав под-
265

ниматься после втягивания рамки, не соскакивает и не падает
вниз при касании коромысла отсечки. Указанные явления
устраняются увеличением глубины зацепления 'сектора с червяком или
приближением стальной скобы к сердечнику. Однако эти
мероприятия снижают коэффициент возврата реле.
Регулировка тока срабатывания производится ступенями,
перестановкой винта на регулировочной головке. Если ток
срабатывания отличается от уставки, то он может быть
подрегулирован изменением затяжки возвратной пружины.
4. Проверяется коэффициент возврата реле двумя способами:
при плавном снижении тока в реле в момент подхода рычага
сектора почти вплотную к коромыслу отсечки, когда в сцеплении
находятся почти все нитки червяка, коэффициент возврата
должен быть 0,84—0,87;
при уменьшении тока толчком до величины тока возврата
в момент подхода рычага сектора почти вплотную к якорю
отсечки коэффициент возврата должен быть не менее 0,8.
Для повышения коэффициента возврата необходимо
уменьшить глубину зацепления червячной передачи.
Если глубина зацепления нормальная и уменьшать ее нельзя,
то коэффициент возврата можно повысить, отгибая стальную
скобу рамки от магнитопровода. После этого необходимо
проверить, что червячная передача работает нормально — сектор не
соскакивает при начале подъема коромысла отсечки, а также
еще раз проверить ток срабатывания и, если он изменился,
подрегулировать его изменением натяжения пружины.
Если указанными способами не удается отрегулировать
коэффициент возврата, это свидетельствует о загрязнении или
плохом состоянии полуосей, подпятников, зубьев сектора и червяка.
5. Проверяется заданная характеристика выдержки времени.
Если контрольная точка задана в независимой части
характеристики, она сразу устанавливается указателем на шкале реле.
Если контрольная точка задана в зависимой части
характеристики, предварительно по типовым характеристикам приближенно
определяется выдержка времени, которую имеет реле в
независимой части характеристики.
Например, пусть заданы ток срабатывания реле 5 а,
выдержка времени при токе в реле 12 а — 5,4 сек.
Контрольная точка задана при кратности тока в реле
12:5 = 2,4. На типовых характеристиках, приведенных на шкале
реле (см. рис. 44), ото горизонтальной оси нужно отложить
«полученную кратность 2,4, а по вертикальной —заданное время 5,4 сек.
Пересечение перпендикуляров из этих двух точек попадает на
кривую I, выдержка времени которой в независимой части
составляет 3,5 сек.
Эта выдержка времени и устанавливается указателем по
шкале. После этого в реле подается толчком ток, равный 1,2; 2; 5; 10
266

тока срабатывания, и замеряется время срабатывания,
соответствующее каждому значению тока. По полученным значениям
тока и времени строится характеристика *=/(/).
Если при настройке реле контрольная точка не задана,
необходимо снять указанные характеристики ^:=|(I) 'при 'первой
уставке по току, минимальной и максимальной уставке по
времени.
6. Проверяется четкость работы и отсутствие вибрации
контактов при токах от 1,05 тока срабатывания до наибольшего тока
короткого замыкания. При сильной вибрации необходимо
уменьшить жесткость контактных пружин, для чего их следует про-
вальцевать или заменить новыми.
7. Проверка времени возврата индукционного элемента реле
производится по схеме, изображенной на рис. 191, при новом
включении реле, а также при
полных плановых проверках в тех
случаях, когда производилась разборка
реле или заметен -на глаз
замедленный возврат. Для указанной
проверки на упоре сектора необходимо
установить временный контакт
(можно обернуть упор кусочком
проводящей фольги с токоподво-
дом).
Для предварительной подготовки
схемы нужно включить рубильники
Р\ и Р2 и реостатом ^?1 установить
ток, равный 0,75 тока возврата.
Далее следует включить рубильник Р3
и реостатом У?2 установить
максимальный вторичный ток короткого
замыкания. После этого включаются
все рубильники Р\, Р2 и Р3. В
момент, когда рычаг сектора дойдет до коромысла отсечки,
отключается рубильник Р3, вследствие чего снижается ток в реле и
пускается секундомер С. Остановка секундомера производится при
замыкании временного контакта К рычагом сектора. Таким
образом, секундомер измеряет время от снижения тока короткого
замыкания до возврата рычага сектора в исходное положение,
т. е. Бремя возврата реле. Это время -не должно 'превышать
0,5 сек. Значительное время 'В031врата -свидетельствует о
загрязнении и плохом состоянии сектора и червяка. Если время
немного превышает 0,5 сек, то его можно уменьшить
уменьшением глубины зацепления сектора с червя\ком и увеличением
натяжения возвратной пружины рамки. После этого необходимо
вновь проверить ток срабатывания и коэффициент возврата
реле.
Рис. 191. Схема измерения
времени возврата
индукционного реле
267

§ 41. Реле направления мощности серии РБМ и ИМБ
Основными параметрами реле направления мощности
являются угол максимальной чувствительности, мощность
'срабатывания при угле максимальной чувствительности и
минимальное напряжение срабатывания. Проверка реле производится
в следующем порядке:
1. Проверяется потребление цепей напряжения и тока
реле. Для замера потребления цепи напряжения на реле
додается .напряжение 100 в и измеряется ток в обмотке реле
напряжения.
Для замера потребления в цепи тока на реле подается
номинальный ток (1 или 5 а) и измеряется падение напряжения на
обмотке тока. Полученные величины не должны отличаться
более чем на 10—12% от приведенных в каталоге на
соответствующий тип реле.
2. Производится проверка и устранение самохода реле от
тока и напряжения. Самоходом называется появление вращающего
момента при подаче на реле только тока или только
напряжения. Самоход появляется за счет несимметрии магнитной
системы, например неравномерности воздушного зазора. Самоход
в сторону заклинивания загрубляет реле, а в сторону замыкания
контактов может вызвать неправильное-действие защиты.
Особенно опасен самоход по току в сторону замыкания
контактов, так как он может привести к неправильному действию
защиты неповрежденной линии при междуфазном коротком
замыкании вблизи шин подстанции, когда напряжение, подводимое
к защите, равно нулю.
Поэтому самоход по току проверяется при замкнутой
накоротко цепи напряжения на рабочих зажимах подачей тока от
номинального до наибольшего вторичного тока короткого
замыкания.
Самоход по напряжению проверяется при разомкнутой
токовой обмотке шодачей напряжения от нуля до 110 е.
Проверку и устранение самохода производят при полностью
ослабленной пружине поворотом стального сердечника вокруг
своей оси. Для этого нужно немного ослабить гайку, крепящую
сердечник к нижней планке (см. рис. 46), так чтобы сердечник
можно было с усилием повернуть на малый угол вместе с
гайкой.
Цилиндр сердечника имеет срез по образующей; изменяя
'положение среза, удается компенсировать возможную
неравномерность зазоров.
Если не удается устранить самоход при полностью
ослабленной пружине, то допускается оставление незначительного
самохода, не вызывающего движения контактов на замыкание при
рабочей затяжке противодействующей пружины.
268

3. При новом включении проверяются зона действия реле, угол
максимальной чувствительности и определяются однополярные
зажимы. Проверка производится по схемам, изображенным на
рис. 187 или 188.
Одноименные зажимы реле, обозначенные звездочкой,
подсоединяются к одноименным концам источника питания (например,
к одной и той же фазе).
На реле подается номинальное напряжение и номинальный
ток, и с помощью фазорегулятора изменяется угол сдвига по
фазе от 0 до 360°. При этом наблюдают
за поведением реле и определяют зону
его действия на замыкание контактов,
отмечая углы, при которых изменяется
направление отклонения подвижной
системы.
Допустим, что лри проверке
угловой характеристики — определении
зоны действия реле направления
мощности, установленного в схеме
направленной (защиты от 'междуфазовых
коротких замыканий, реле замыкало
контакты при изменении угла между
векторами тока и напряжения в
диапазоне —1330-М)0-*-43°.
Тогда зона работы реле <р3
Рис. 192. Угловая
характеристика реле направления
мощности ИМБ-171
?з = <Р2-<Р1>
а угол максимальной чувствительности
ф _ ?1 + ?2
ум.ч — г
(66)
(67)
где ф1 и ф2 — углы сдвига по фазе тока в реле относительно
напряжения при изменении направления отклонения
подвижной системы.
Для рассматриваемого случая, когда ф1 =—133°, ф2=43° и
хр3=176°;
Фм.ч=— 45°.
Зона работы реле направления мощности должна составлять
175ч-180°, а угол максимальной чувствительности
соответствовать приведенному в каталоге для данного типа реле.
На основании проведенных оиытов может быть построена
угловая характеристика реле, аналогичная приведенной на
рис. 192. Заштрихованной областью показана зона недействия
реле — вращающий момент отрицателен, а белая часть — зона
работы реле, где вращающий момент положителен.
4. Проверяется чувствительность и снимается вольт-амперная
характеристика-
269

Чувствительность реле, т. е. мощность срабатывания,
проверяется при угле максимальной чувствительности и при
номинальном токе, подаваемом на реле. Напряжение плавно
увеличивается от нуля до напряжения срабатывания ^/Ср.
Мощность срабатывания
Мощность срабатывания определяется углом затяжки
возвратной пружины, который должен быть установлен таким,
чтобы мощность срабатывания отвечала техническим требованиям
к данному типу реле (обычно 180—270°).
Одновременно определяется коэффициент возврата реле,
который должен быть не меньше 0,9.
Вольт-амперная характеристика представляет собой
зависимость напряжения срабатывания реле *УСр от тока в реле /р и
снимается при угле максимальной чувствительности.
О 5 10 15 20 25 а
Рис. 193. Зависимость
мощности срабатывания
реле направления
мощности от тока в реле
^ср=/(Л>) при угле
максимальной
чувствительности
При увеличении тока в реле напряжение срабатывания
уменьшается лишь до определенной величины, называемой
минимальным напряжением срабатывания (рис. 193 и 194).
5. Проверяется работа контактов при изменении мощности,
подаваемой на реле от 1,2 до 100 РСр. Контакты реле должны
надежно замыкаться без вибрации, искрения и отбросов. Особое
внимание следует обращать на отсутствие залипания подвижной
системы на упоре.
§ 42. Реле времени типа ЭВ-100
Основными параметрами реле времени являются на*
пряжение срабатывания, напряжение возврата, шкала выдержек
времени, точность работы по времени (разброс реле).
и
71
5 10 15 20 25 а
Рис. 194. Вольт-амперная
характеристика реле
направления мощности
^ср=/(/р)
270

Электрическую проверку реле выполняют в следующем
порядке:
1. Проверяют напряжение срабатывания и напряжение
возврата реле.
Напряжением срабатывания называется такое минимальное
напряжение, при котором якорь мгновенно втягивается до
отказа.
Напряжением возврата называется такое максимальное
напряжение, при котором якорь реле четко возвращается в
исходное положение.
Напряжение срабатывания проверяется при подаче
напряжения толчком, напряжение возврата проверяется при плавном
снижении напряжения.
Напряжение срабатывания не должно превышать 75—80%
номинального напряжения реле. Если напряжение срабатывания
выше допустимого, его можно уменьшить, сжав коническую
возвратную пружину реле.
Напряжение возврата, которое характеризует достаточное
натяжение возвратной пружины и отсутствие затирания в
плунжере, должно составлять не менее 10% номинального напряжения
реле.
2. Проверяют шкалу выдержек времени (при новом
включении), реле настраивают <на заданную уставку, определяют
разброс времени срабатывания на проверяемой уставке. Измерение
времени следует производить не менее 3 раз, а при больших
разбросах — 5 раз и брать за время действия реле среднее значение
результатов измерений.
Максимальные разбросы не должны превышать допустимых,
равных ±0,06 сек — для часовых механизмов с максимальной
уставкой 3,5 сек и ±0,2 сек — для часовых механизмов с
максимальной уставкой 9 сек.
Настройка и проверка выдержки времени.
При определении выдержки времени защиты или автоматики
необходимо соблюдать следующие основные условия.
Нужно измерять полное время действия устройства. Для
этого пуск секундомера должен осуществляться одновременно
с подачей тока или напряжения в проверяемое устройство,
а остановка — контактами выходного реле защиты или
автоматики.
При (проверке устройств, <в которые входят элементы с
независимой выдержкой времени (например, реле тока, напряжения,
направления мощности), необходимо учитывать, что время
срабатывания этих реле будет независимым от тока или напряжения
лишь при подведении к ним тока и напряжения определенной
кратности относительно их уставок срабатывания (например,
для токавых реле 1,5-^2 /Ср, для реле направления мощности
5-МОЛф).
271

Измерение выдержки времени производят 3—5 раз и
определяют среднее значение, которое и должно быть равно заданной
уставке.
Отклонение выдержки времени от заданной уставки не
должно превышать 0,1 сек для
независимых и 0,15 сек для зависимых
реле.
'^1 ТТ I ТТ11ТТ1 I Схемы, с помощью которых
~~*Х \ ^ " I ""I г I можно измерить выдержку вре-
б)
ьС^^г]
Рис. 195. Схема измерения
выдержки времени максимальной токовой
защиты:
а —с замыкающим контактом; б —с
размыкающим контактом
т_ ? М
Рис. 196. Схема измерения выдержки
времени проскальзывающего
контакта
мени максимальной токовой защиты с независимой
характеристикой, приведены на рис. 195.
Для измерения выдержки времени временно замыкающего
или так называемого проскальзывающего контакта может быть
использована схема рис. 196.
Рис. 197. Схемы измерения выдержки времени
промежуточных реле с замедленным возвратом
272

Схемы, используемые для измерения времени возврата
промежуточных реле, якори которых возвращаются с замедлением
при обесточивании обмоток реле, приведены на рис. 197. В
отличие от ранее рассмотренных схем измерения выдержек времени
рубильники Р\ и Р2 в исходном положении включены, обмотка реле
обтекается током, якорь его подтянут. Пуск секундомера и
схемы производится отключением рубильника Р\. Секундомер
остановится после того, как вернется якорь реле и замкнется
(рис. 197, а) или разомкнётся (рис. 197,6) его контакт.
§ 43. Особенности проверки электрических
характеристик аппаратов, работающих на переменном
оперативном токе
Проверка электромагнитов отключения.
При наладке токовых электромагнитов отключения,
производимой по схеме, изображенной на рис. 184, проверяется их ток
срабатывания при плавном увеличении тока, а также снимается
зависимость сопротивления обмотки электромагнита от тока
в ней при поднятом и опущенном сердечнике. При определении
сопротивления обмотки при опущенном сердечнике его следует
удерживать рукой в нижнем положении.
Замеренный ток срабатывания не должен превышать 70—
80% тока срабатывания реле, производящих дешунтирование
электромагнита. В небольших пределах подрегулировка тока
срабатывания может производиться изменением
первоначального расстояния между сердечником и стопом.
При наладке электромагнитов напряжения, производимой по
схеме рис. 181, проверяется напряжение срабатывания, которое
не должно превышать 65% номинального, а также ток,
протекающий в цепи электромагнита при номинальном напряжении
для двух положений сердечника — опущенном и подтянутом. По
замеренным токам определяются падение напряжения в
подводящих проводах и нагрузка на контакты реле, коммутирующие
токи электромагнита.
Пррверка электромагнитов, питающихся от заряженных
конденсаторов, не отличается от проверки остальных устройств,
питающихся аналогичным способом, и изложена ниже.
Проверка реле РТ-85, РТ-86 (ИТ-85, ИТ-86). Проверка
производится в соответствии с "рекомендациями, приведенными
для реле РТ-80, работающими на постоянном оперативном токе.
Дополнительно по схеме рис. 198 проверяется работа усиленных
контактов, дешунтирующих электромагнит отключения. Недопус*
тимо даже кратковременное размыкание размыкающих контакт
тов до 'срабатывания реле и замыкающих контактов 1после
срабатывания, так как это приведет к разрыву цепи транс-
Ю-518
273

форматора тока и привариванию контактов. Для проверки
отсутствия указанного явления на реле многократно короткими
толчками (так, чтобы реле не срабатывало — не переключались его
контакты) подается ток, соответствующий максимальному току
короткого замыкания. При этом в его размыкающем контакте не
должна проскакивать искра.
При появлении искры следует увеличить давление в
размыкающем контакте. Далее проверяется отсутствие приваривания
замыкающего контакта.
Подавая в реле такой же ток, следует дать переключиться
контактам, а затем отключить ток. Пластина 2 (см. рис. 173)
Рис. 198. Схема проверки контактов реле РТ-85 (ИТ-85)
замыкающего контакта должна надежно возвращаться в
исходное положение под действием нажима упорной пружины 1 и
пластины 4 размыкающего контакта.
Однако чрезмерный нажим этих пластин может привести
.к сбросу сектора при токах срабатывания в момент, когда сектор
начинает поднимать коромысло отсечки. Поэтому, если при
электрической проверке производилась дополнительная регулировка
.контактов.реле, следует повторно проверить четкую и надежную
.работу реле при токах срабатывания. В результате указанной
проверки большими токами контакты сильно подгорают, поэтому
они должны быть заново зачищены, по возможности без
нарушения выполненной регулировки.
Проверка большими токами производится при снятой крышке
реле с перерывом в 2—3 мин после каждого опыта для
остывания контактов.
В процессе эксплуатации рекомендуется проводить
дополнительные проверки состояния контактов после 5—10
срабатываний защиты.
Проверка реле РП-341, РП-321. Праверка усиленных
контактов реле РП-341 производится так же, как и контактов
ИТ-85.
Далее определяется ток возврата и ток срабатывания реле,
который не должен превышать 0,8—0,9 от тока срабатывания
пусковых реле, управляющих цепями проверяемых
промежуточных реле. Величина тока срабатывания в небольших пределах
может быть подрегулирована.
274

После этого снимается характеристика зависимости
выпрямленного напряжения (зажимы реле 11—13) от тока в первичной
обмотке насыщающегося трансформатора реле, который
изменяется до максимального тока короткого замыкания
(вторичного). Примерный вид указанной характеристики представлен на
рис. 199. При плановых проверках путем сравнения с этой
характеристикой могут быть определены возможные повреждения
© реле — 'пробой выпрямителей, конденсатора, повреждение
обмоток насыщающегося трансформатора.
в
11,
НО
60
ьо
20
\
ш
*г
Т*
4]
в 1Г=
100
80
60
ЬО
20
\&
г
/
г
/
20 Ы) 60 80 й
20 ио 60 80 а
Рис. 199. Примерная
зависимость (/=/(/1) для
реле РП-341
Рис. 200. Примерная
зависимость II—](1) для
двух трансформаторов
реле РВМ-12
Проверка реле времени РВМ. Проверяется ток
втягивания и возврата ротора двигателя и ток начала срабатывания
и возврата контактной системы.
Коэффициенты возврата должны 'составлять 0,5ч-0,75 для
ротора и 0,9 для контактной системы. Проверка производится при
питании током каждого промежуточного трансформатора
поочередно (перемычки устанавливаются сперва на зажимы 9—11, за*.
тем на 11—13) по схеме, изображенной на рис. 184.
. Далее снимается характеристика зависимости напряжения на
вторичной обмотке промежуточного трансформатора от тока
в его первичной обмотке, с помощью которой можно оценить
исправность электрической схемы реле. Примерный вид этой
характеристики представлен на рис. 200.
Проверка схем с блоками питания. Проверка
аппаратуры постоянного тока, питающейся от блоков писания,
производится от какой-либо выпрямительной установки (так как
блоки не рассчитаны на длительную работу) в соответствий с
рекомендациями, приведенными выше для соответствующих
устройств с постоянным оперативным током. Так как выпрямленное
напряжение оперативного тока колеблется в ббльщих пределах,
чем напряжение постоянного оперативного тока, для надежного
действия защиты напряжение срабатывания электромагнитов
10*
275

отключения не должно превышать 65%, а реле — 70%
номинального. При проверке определяется сопротивление каждого
аппарата. По определенным сопротивлениям подсчитывается
максимально возможная нагрузка на блок питания в аварийном
режиме, когда к блоку оказывается подключенным наибольшее
количество аппаратов, т. е. общее сопротивление нагрузки
минимально.
Рис. 201. Схема проверки блока питания БПН-100
аЬс
Наладка блоков напряжения. При подключении
ада выход блока (зажимы /—2) сопротивления, равного его
номинальной нагрузке, проверяется напряжение на этих зажимах
при изменении отпаек на вторичной обмотке промежуточного
трансформатора. При проверке, производимой по схеме рис. 201,
напряжение, подаваемое на вход (зажимы 5—6) и измеряемое
на выходе, должно
(соответствовать каталожным данным
соответствующего типа блока.
По схеме рис. 202
проверяется работа блоков с
подсчитанной ранее максимально
возможной аварийной нагрузкой
Ян в режиме имитации
двухфазных коротких замыканий.
Проверка заключается в
подборе отпайки,
обеспечивающей напряжение на шинках
выпрямленного напряжения не
менее 80% номинального при подаче на вход блока минимально
возможного эксплуатационного напряжения [/мин» равного при
О 87 II
двухфазном коротком замыкании — {пв — коэффициент
трансформации трансформатора напряжения, к которому
подключен блок питания). Выбранная отпайка устанавливается на
Ёсех блоках и проверяется напряжение на выходе при имитации
Других видов двухфазных коротких замыканий. После этого
отключается сопротивление /?н, а вместо него подключаются цепи
защиты. При том же напряжении на входе проверяется надеж-
Рис. 202. Схема проверки блоков
питания БПН-100 в режиме
двухфазного короткого замыкания
276

ность работы всей аппаратуры в наиболее тяжелом аварийном
режиме, для которого ранее было подсчитано сопротивление
нагрузки кн-
Проверяется работа аппаратуры, подключенной к блоку,
в нормальном режиме при подаче на вход максимально
возможного рабочего напряжения. При этом напряжение на релейной
аппаратуре превышает, как травило, номинальное значение. На
обмотках реле, находящихся постоянно шод .напряжением, оно
не должно превышать 110% номинального.
\ 1 ^*\ бпт
й 0—ч. г————<Х\о—
Г^-0-1
7-
©
Рис. 203. Схема совместной проверки
первичным током блоков питания БПТ-100 и
трансформаторов тока
Наладка токовых блоков питания.
Проверяется напряжение на выходе блоков V = и падение напряжения на
первичной обмотке (У2 в зависимости от тока, подаваемого в
первичную обмотку блока /2. Определяется входное сопротивление
блока г2= —-и его зависимость от тока /2. Проверка произво-
дится по схеме рис. 203 при максимально возможной нагрузке
на выходе блока Яи и при холостом ходе. По сравнению
характеристики 11=1(12) с типовой определяется исправность блока, а по
характеристике г2=/(/2) определяется нагрузка на
трансформаторы тока.
Проверяется первичный ток резонанса ЛМин 'при подключении
блока к трансформаторам тока, от которых он питается в схеме
защиты. Проверка производится по схеме рис. 203. Ток /ь
подаваемый в первичную обмотку трансформатора тока, изменяется
реостатом #р. При этом также замеряется ток /2 в первичной
обмотке блока и выпрямленное напряжение на выходе блока И =
при максимально возможной нагрузке на выходе блока /?н и при
холостом ходе. По характеристике /2=/(Л) и 0 = =/(/2) может
быть построена основная характеристика блока V = =}(1\).
Ток /мин необходимо сравнить с током срабатывания
пусковых реле защиты /с.3 с учетом схемй включения -блоков и реле.
Если блоки и реле включены на фазные токи
трансформаторов тока, или блоки и реле включены на разность токов двух
фаз, ТО ДОЛЖНО быть /1 Мин</с.з.
277

Если же блоки включены на разность токов двух фаз, а реле
на фазные токи, то при трехфазном коротком замыкании
должно быть Лмин< -^=.
Электрическая проверка зарядного
устройства УЗ-400 (УЗ-401). При работах с зарядным устройством
УЗ-400 необходимо выполнять меры предосторожности, так как
заряженный до 400 в конденсатор представляет опасность для
обслуживающего персонала. После окончания работ, а также
после каждого испытания конденсаторы следует разряжать
через специальное разрядное сопротивление 3—5 ком, 10 вт с
изолированными рукоятками.
На УЗ-400 устанавливаются перемычки на зажимах 4—6 при
напряжении питания 220 в или на зажимах 2—4 и 6—8 при
напряжении питания ПО в (см. рис. 55). На УЗ-401 при
напряжении питания 110 в устанавливаются перемычки 8—9—10 и 2—11,
а при 220 в 10—11. Омметром измеряется сопротивление
выпрямителей: прямое должно быть порядка нескольких ом, а
обратное— «порядка десятков ком. Далее следует собрать схему
испытаний по рис. 181 или 182 для регулирования напряжения на
входе зарядного устройства.
Напряжение срабатывания реле настраивается равным
0,7 ^/п.н — среднего нормального напряжения питания,
определяемого расчетом или опытным путем.
После этого перестановкой штеккера подбирается отпайка
вторичной обмотки трансформатора таким образом, чтобы при
подаче на вход УЗ среднего нормального напряжения (Уп.н
напряжение, замеряемое непосредственно на вторичной обмотке
трансформатора ТН до 'выпрямителей Д (см. рис. 55),
составляло 280—290 в, а напряжение на заряжаемых конденсаторах
380—400 в, но не более 400 е.
Выходные напряжения следует замерять вольтметром с
большим внутренним сопротивлением 1—2 ком/в.
При настройке поляризованного реле ПР напряжение
срабатывания регулируется положением правого контактного винта,
напряжение возврата — положением левого контактного винта.
При этом зазор в замыкающем контакте, замеренный щупом,
должен быть не менее 0,4 мм. При невозможности
отрегулировать заданные параметры изменением положения контактных
винтов при указанном зазоре можно изменить зазор между
полюсами постоянного магнита или переместить фарфоровую
колодочку с подвижным контактом в зазоре между полюсами.
Напряжения срабатывания и возврата замеряются на
заряжаемых конденсаторах и должны составлять соответственно 60
и около 220 в, коэффициент возврата реле должен быть не более
четырех.
278

Далее проверяется надежная работа реле ПР при (/п.н и
различных видах повреждений: закорачиванием разделительных
диодов создается режим, соответствующий «режиму их лробоя;
закорачиванием обкладок конденсатора С, «включенного на входе
зарядного устройства, создается режим,
соответствующий'короткому замыканию в конденсаторах (закорачивать сами
заряжаемые конденсаторы не следует из-за опасности лробоя
разделительных диодов.
Испытание аппаратуры, питающейся от
зарядного устройства УЗ-400 (УЗ-401). Проверяют
омметром прямое и обратное сопротивление разделительных
выпрямителей, которое должно составлять соответственно
#пР< Ю -20 ом, /?обР > Ю 000 ом.
Определяют действительные емкости, заряжаемые от
зарядного устройства конденсаторов. Для этого конденсаторы нужно
отсоединить от схемы, подать «а них (переменное налряжение
около 100 в и замерить при этом проходящий ток. Емкость
определяется по выражению^
С^^—мкф, (68)
3146Г ^ ч '
где / — ток, а;
V — напряжение, е.
Реле постоянного тока и электромагниты отключения
проверяют от какого-либо двухполупериодного выпрямительного
устройства достаточной мощности согласно рекомендациям,
(Приведенным © соответствующих разделах.
Определяют надежность срабатывания реле постоянного тока
и электромагнитов отключения одним из следующих способов:
при наличии магазила емкостей определяют минимальную
величину емкости конденсаторов, при которой испытуемое реле
надежно срабатывает при 0,75 {/п.н. При этом емкости магазина
сначала заряжаются от зарядного устройства УЗ до указанного
напряжения, затем отсоединяются от него и подключаются к
проверяемому реле. Действительная емкость конденсатора в схеме
должна в 1,5—2 раза превышать замеренную;
при отсутствии магазина емкостей определяют минимальное
напряжение на входе зарядного устройства УЗ, обеспечивающее
срабатывание проверяемых устройств. Для этого заряжают от
зарядного устройства УЗ конденсаторы при пониженном
напряжении, отсоединяют их от него и подключают на выход
проверяемое реле. Напряжение, при котором срабатывает каждый
аппарат, не должно превышать 0,5 {/п.н.
Восстанавливают схему зарядного устройства и цепей,
питаемых от него аппаратов, и проверяют взаимодействие элементов
схемы при подаче на вход УЗ 0,5 С/П.н.
279

Контрольные вопросы
1. Какие основные параметры определяют настройку реле тока?
2. Как регулируется коэффициент возврата у электромагнитного токового
реле?
3. Как устраняется вибрация контактов токовых реле?
4. Как определяется ток срабатывания индукционного токового реле?
5. Как устраняется самоход у реле направления мощности?
6. Как проверяются промежуточные реле в схемах с предварительно
заряженными конденсаторами?

ГЛАВА IX
ИСПЫТАНИЕ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ
В ПОЛНОЙ СХЕМЕ
§ 44. Проверка изоляции
Проверка изоляции состоит в измерении
сопротивления изоляции и испытании изоляции повышенным напряжением.
Перед проверкой изоляции все аппараты, наборные ряды
зажимов и другие детали очищают от пыли и грязи. В случае
необходимости производят сушку отсыревших деталей и проводки. ч
Измерение сопротивления изоляции всех цепей относительно
земли, а также между несвязанными цепями производится
мегомметром 500—1000 в. Согласно Правилам технической
эксплуатации (ПТЭ) сопротивление изоляции вторичных цепей
каждого присоединения должно быть не меньше 1 Мом.
Перед измерением сопротивления изоляции мегомметр
проверяют. При закороченных проводах и вращении рукоятки
мегомметра он должен показывать 0 (нуль), а при разомкнутых оо
(бесконечность). При измерениях ручка мегомметра вращается
с равномерной скоростью около 120 об/мин.
При работах с мегомметром необходимо соблюдать правила
техники безопасности. Провода, которые присоединяют к
зажимам мегомметра, должны иметь сопротивление изоляции не
менее 100 Мом. Мегомметр и провода должны быть совершенно
сухими и чистыми.
Во время работы на открытой подстанции, в сырых
помещениях и в сырую погоду мегомметр устанавливается на резиновый
коврик, сухую доску и т. п., провода не должны касаться сырой
земли или заземленных конструкций и аппаратов.
Для оценки состояния изоляции отдельных элементов схемы
можно использовать следующие средние величины
сопротивлений исправной изоляции:
провода и реле на изоляционной панели — 100 Мом;
провода и реле на металлической панели — 50 Мом;
кабели длиной до 200—300 м — 25 Мом;
281

обмотки встроенных трансформаторов тока без цепей—10—
20 Мом;
вторичные обмотки выносных трансформаторов тока — 50—
100 Мом;
элементы привода — 15—25 Мом.
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ)
и Правилам технической эксплуатации (ПТЭ) сопротивление
изоляции относительно земли должно быть не ниже:
у шинок постоянного тока и шинок напряжения на щите
управления при отсоединенных цепях — 10 Мом;
у полностью собранной схемы вторичных цепей отдельного
присоединения — 1 Мом;
у цепей, общих с устройст-
-Х-4-» вами связи — не менее 0,5
0 1 Мом.
[к Миеп Проверка сопротивления
р~^Н изоляции с помощью мегом-
1 метра производится как при
новом включении, так и при
испытания каждой плановой проверке,
напряже- Испытание электрической
прочности изоляции
относительно земли производится при
новом включении и периодически 1 раз в 3—4 года во время
полных плановых проверок переменным напряжением 1000 в в
течение 1 мин по схеме, показанной на рис. 204. В этой схеме
повышенное напряжение создается с помощью испытательного
трансформатора ТН мощностью 200—300 ва, в качестве которого
обычно используется однофазный трансформатор напряжения
типа НОС. Регулирование 'напряжения осуществляется
потенциометром /?ь который подключен с первичной стороны ТН.
Сопротивление /?2 'величиной 1000 ом служит для ограничения
величины тока в случае 'пробоя изоляции. Напряжение на выходе
испытательной установки измеряют с помощью вольтметра V,
(последовательно с которым включено ограничивающее сопротивление
/?з. Ток в испытуемой цепи измеряют >с (помощью
миллиамперметра, который вводится в юхему нажатием кнопки К только «а
момент замера. Благодаря такому включению предотвращается его
перегрузка при пробое изоляции.
Все цепи, которые должны быть испытаны, подключают к
испытательной установке. Снимают все заземления, установленные
нормально в проверяемых цепях. Из схемы исключают или
закорачивают все устройства, не рассчитанные на испытательное
напряжение 1000 в (аккумуляторную батарею,
полупроводниковые приборы, электронные лампы и т. д.). После подготовки
схемы напряжение от испытательной установки плавно поднимают
до 500 в и некоторое время- держат на таком уровне. При этом
Рис. 204. Схема для
изоляции повышенным
нием
282

по миллиамперметру фиксируют ток нагрузки и производят
осмотр всей испытываемой аппаратуры. Если не замечено
толчков напряжения, «разрядов, искр и т. п., 'напряжение поднимают
до 1000 в, держат в течение 1 мин, измеряют ток нагрузки, а
затем плавно снижают напряжение до нуля.
Если во время проверки произойдет пробой изоляции,
напряжение резко снизится, а ток в проверяемой цепи увеличится.
До и после испытания электрической прочности изоляции
измеряют ее сопротивление мегомметром 1000 в. Изоляция
считается выдержавшей испытание, если при напряжении 1000 в не
отмечалось пробоев, искр, резких бросков напряжения, а
величина сопротивления изоляции после испытания не снизилась.
При испытании изоляции повышенным напряжением
необходимо соблюдать Правила техники безопасности. Все места, куда
может быть подано испытательное напряжение, должны быть
ограждены, или около них должны находиться люди для
предупреждения об опасности.
§ 45. Проверка правильности монтажа и маркировки
цепей
Проверку правильности монтажа производят
сравнением фактического монтажа проводов на панели с
принципиальной и монтажной схемами. Проверка производится при новом
включении, а также после изменения схемы устройства, когда
производился полный или частичный перемонтаж. При открытом
наглядном монтаже проверка производится тщательным
просмотром каждого провода.
Правильность скрытого монтажа проводов на панели, а
также коротких контрольных кабелей можно проверить с помощью
вольтметра, контрольной лампы или мегомметра (как показано
на рис. 205, а, б, в, г). Для той же цели может быть использован
омметр или любой другой индикатор, фиксирующий замкнутую
цепь.
Проверку длинных контрольных кабелей, концы которых
расположены в разных помещениях, удобно производить с помощью
двух телефонных трубок (рис. 205,г). Для проверки или, как
говорят, прозвонки в каждой трубке катушки телефона и
микрофона соединяют последовательно. Один из зажимов
батарейки Б и один из концов телефонной трубки, расположенной на
противоположном конце, объединяют, для чего используют
свинцовую оболочку проверяемого кабеля, или общий контур
заземления при отсутствии металлической оболочки. Второй конец
батарейки подключают к телефонной трубке. Один из двух
работников, производящих прозвонку, подключает второй конец
телефонной трубки к любой жиле, а другой работник подключает
283

свободный провод своей телефонной трубки ко всем жилам
поочередно. При этом, когда обе телефонные трубки оказываются
подключенными к одной и той же жиле кабеля, проверяющие
слышат характерный шорох и потрескивание, что
свидетельствует об образовании замкнутой цепи. После этого (проверяющие
переговариваются по телефону и устанавливают по концам жи-
410-2105
а) б) 6)
Рис. 205. Проверка правильности
монтажа с помощью:
а —батарейки и вольтметра; б — контрольной
лампы; в — мегомметра; г — двух телефонных т
трубок
г)
лы кабеля одинаковые бирки, заготовленные предварительно до
начала проверки. После этого проверяющие приступают к
определению следующей жилы кабеля. Для улучшения слышимости
после определения первой жилы целесообразно использовать ее
вместо контура заземления.
§ 46. Проверка измерительных трансформаторов
Проверка трансформаторов тока. При
новом включении производят осмотр трансформаторов тока и их
цепей, проверяют сопротивление и электрическую прочность
изоляции вторичных обмоток, проверяют однополярные зажимы,
характеристики намагничивания, коэффициенты трансформации.
При плановых проверках производятся ошютр
трансформаторов тока, проверка сопротивления изоляции и снятие
характеристики намагничивания. Если при проверке вынимаются
встроенные трансформаторы тока, необходимо дополнительно
проверить полярность и коэффициент трансформации на разных
отпайках их обмоток.
Проверяют полярность выводов обмоток трансформаторов
тока с помощью магнитоэлектрического прибора с обозначенной
284

полярностью обмоток и нулем в середине шкалы по схеме,
приведенной на рис. 206.
Источник постоянного тока, в качестве которого используют
сухую батарейку Б или аккумулятор напряжением 4—6 в,
подключают последовательно с добавочным сопротивлением /?д
к первичной обмотке трансформатора тока. При этом
положительный полюс батарейки подключают к началу, а
отрицательный к концу первичной обмотки.
Замыкая и размыкая ключом К цепь первичной обмотки
трансформатора тока, наблюдают за отклонением стрелки при*
бора Я, подключенного ко вторичной обмотке. Если при
замыкании первичной цепи стрелка прибора будет отклоняться вправо,
Рис. 206. Схема
определения полярности
обмоток трансформатора тока
Рис. 207. Снятие
характеристики намагничивания
трансформатора тока
а при размыкании влево, значит выводы первичной и вторичной
обмоток трансформаторов тока, к которым подключены плюс
батареи и плюс прибора, являются однополярными.
Характеристика намагничивания, которая
представляет зависимость напряжения на зажимах вторичной
обмотки трансформатора тока от проходящего по ней тока
намагничивания, является основной характеристикой, определяющей
исправность трансформатора тока, а также возможность его
применения в различных схемах релейной защиты.
Для снятия характеристики намагничивания на зажимы
вторичной обмотки трансформатора тока подают переменное
напряжение через регулировочный автотрансформатор АТ при
разомкнутой первичной обмотке. Увеличивая напряжение,
подаваемое на вторичную обмотку, фиксируют несколько значений
тока и напряжения. При новом включении таким образом сни*
мают 10—12 точек, по которым строят характеристику
намагничивания. При плановых проверках трансформаторов тока сни*
мают три-четыре точки и проверяют их совпадение с ранее
снятой характеристикой. Желательно снимать характеристику
намагничивания до насыщения, т. е. до таких значений тока, при
285

которых дальнейшее увеличение тока намагничивания не
приводит к увеличению напряжения.
Измерение тока и напряжения в схеме рис. 207 следует
производить приборами электромагнитной или электродинамической
систем, реагирующими на действующие значения измеряемых
величин.
Перед снятием характеристики намагничивания и после
окончания этой операции производится размагничивание сердечника
трансформатора тока путем двух или трех плавных подъемов и
снижений напряжения до нуля.
Характеристику намагничивания трансформатора тока,
встроенного в вводы масляного выключателя или силового
трансформатора, достаточно снимать только на одной из отпаек.
Характеристику намагничивания для других ртпаек можно определить
пересчетом по следующим выражениям:
иг=и—; Кш = /»ш -^-, (69)
где (/, /нам, и> — напряжение, ток намагничивания и число
витков обмотки для ответвления, на котором
снималась характеристика намагничивания;
^'» Лшм, &>'— напряжение, ток намагничивания и число
витков обмотки для ответвления, на которое
пересчитывается характеристика.
При наличии короткозамкнутых витков во вторичной обмотке
трансформатора тока в его характеристике намагничивания при
тех же токах снижаются значения напряжения, как показано на
рис. 208.
Проверка коэффициента трансформации
производится по схеме, показанной на рис. 209. В первичную
обмотку подают ток не меньше 20% от номинального. Коэффициент
трансформации трансформатора тока определяется как
отношение первичного тока к вторичному — и сравнивается с его
номинальным значением.
При проверке встроенных трансформаторов тока необходимо
убедиться в правильности маркировки всех ответвлений, что
может быть выполнено при проверке коэффициента
трансформации. Если маркировка ответвлений отсутствует, она может быть
выполнена наиболее просто по схеме рис. 210. Напряжение
подают на два любых ответвления. Измеряя напряжения между
каждой п^арой ответвлений, по максимальной величине
напряжения определяют выводы А и Д, соответствующие максимальному
коэффициенту трансформации. Затем на эти зажимы подают
напряжение от автотрансформатора АТ и проверяют распределение
напряжения по обмотке, измеряя напряжение между одним из
крайних выводов и всеми другими ответвлениями. Наименьшее
286

и,б\
Рис. 208. Характеристики намагничивания
исправного трансформатора тока и
трансформатора тока с закороченными витками
НТ
Рис. 209. Схема определения
коэффициента трансформации
трансформатора тока
Рис. 210. Определение ответвлений у
встроенного трансформатора тока:
а— схема проверки; б — распределение витков
между ответвлениями у встроенного
трансформатора тока 600/5

1008
Напряжение соответствует ответвлению с наименьшим
коэффициентом трансформации. Аналогично находят остальные
ответвления, сопоставляя результаты измерений с заводской схемой
распределения витков между ответвлениями.
Проверка трансформаторов тока нулевой
последовательности, имеющих подмагничива-
н и е. Кроме рассмотренных выше проверок, общих для всех
трансформаторов тока, у ТНП с подмагаичиванием проверяют
сопротивление всех обмоток переменному току, равновесие
намагничивающих сил обмоток подмагничивания, чувствительность
защиты при наличии и
отсутствии подмагничивания,
для ТНП кабельного типа
проверяют также изоляцию
концевых воронок и брони
кабелей.
Для измерения
сопротивления каждой обмотки ТНП
на ее выводы подают
переменное напряжение. По
измеренному при этом
напряжению и току,
проходящему по обмотке,
подсчитывают сопротивление г. В
случае виткового замыкания
сопротивление обмотки
переменному току резко
снижается, что позволяет
обнаружить неисправность.
С целью уменьшения
тока небаланса от подмагничивания производят регулировку
обмотки подмагничивания. Для этого при нормальном напряжении
подмагничивания изменяют число витков одной из полусекций
обмотки, так чтобы ток небаланса, измеряемый
миллиамперметром, подключенным <к зажимам вторичной обмотки ТНП, имел
минимальное значение.
Одновременно с испытаниями ТНП проверяют
чувствительность реле защиты, подключенных к его вторичной обмотке.
Проверка выполняется по схеме, показанной на рис. 211, для двух
режимов: при наличии и при отсутствии подмагничивания.
В этой схеме первичный ток проходит по проводу, пропущенному
через окно ТНП. Одновременно при проверке чувствительности
токовых реле защиты нужно убедиться в отсутствии вибрации
при прохождении через ТНП максимально возможного
первичного тока нулевой последовательности.
Для проверки надежности изоляции кабельных воронок и
брони каждого кабеля на участке между выводами генератора
Рис. 211. Схема проверки
чувствительности защиты генератора от
замыканий на землю с ТНП
288

и ТНП источник переменного тока включают последовательно
в цепь заземляющего провода. При пропускании по цепи
заземления тока 10—12 а напряжение небаланса на выходе ТНП не
должно превышать 4—5 мв.
Проверка трансформаторов нап ряжения. При
новом включении трансформатор и его вторичные цепи
осматривают, проверяют электрическую прочность изоляции,
полярность обмоток и маркировку цепей, измеряют напряжение
короткого замыкания, сопротивление обмоток постоянному току,
проверяют исправность вторичных цепей напряжения и
надежность действия плавких вставок и автоматов, а также цепи
контроля и сигнализации.
При плановых проверках, которые, как правило,
совмещаются с капитальным ремонтом трансформатора напряжения,
производится осмотр, проверка электрической прочности изоляции,
исправности устройств защиты и контроля цепей напряжения.
Если ремонт трансформатора выполняется с отсоединением
обмоток, производят проверку однополярных зажимов по той же
схеме, что и у трансформаторов тока.
§ 47. Проверка аппаратуры и цепей управления
Проверяют механическую исправность всех элементов
схемы управления и приводов выключателей, разъединителей или
автоматов. Особое внимание при этом необходимо обратить на
состояние блокировочных контактов, включенных в цепях
электромагнитов отключения и включения, а также на правильность и
устойчивость их регулировки.
Для того чтобы выключатель надежно включался при подаче
напряжения на его катушку включения, блокировочный контакт,
установленный в ее цепи, должен размыкаться в самом конце
хода привода на включение.
Для того чтобы обеспечить отключение выключателя при
включении его на короткое замыкание, блокировочный контакт,
установленный в цепи катушки отключения, должен всегда
замыкаться несколько раньше замыкания силовых контактов
выключателя.
Регулировка блокировочных контактов осуществляется
поворотом их на валу выключателя или изменением длины тяги,
действующей на поводок контакта. Регулировка блокировочных
контактов производится при медленном включении выключателя
вручную и опробуется при нормальном включении и отключении.
Для проверки исправности обмоток электромагнитов
отключения и включения привода измеряют напряжение и ток
срабатывания; при их исправном состоянии у масляных выключателей
'и автоматов напряжение срабатывания должно находиться впре-
289

делах 30—65% номинального, а для приводов воздушных
выключателей не должно превышать 50% номинального.
Необходимо проверить надежность действия элементов
привода, а также всех управляющих и сигнальных реле,
включенных последовательно в цепях катушек отключения и включения
при пониженном напряжении оперативного тока до 80% от
номинального.
На всех выключателях измеряют полное время отключения
от момента подачи импульса на цепи управления до замыкания
силовых контактов. На выключателях же, которые включаются
Рис. 212. Схемы измерения времени действия
выключателя:»
а — на включение; б — на отключение
при действии автоматики (АПВ, АВР и др.) или на которых
осуществляется синхронизация, также измеряют время включения
от момента подачи импульса на цепи управления до замыкания
силовых контактов. Измерение времени включения и отключения
выключателя производится по схемам, приведенным на рис. 212.
На всех выключателях проверяют надежность действия
блокировки от прыгания. Для этого предварительно подают плюс
на цепь отключения, а затем дают импульс на цепь включения.
Если блокировка от прыгания выполнена правильно,
выключатель пойдет на включение, а затем отключится.
Одновременно с опробованием действия привода проверяют
исправность и правильность действия сигнализации положения
выключателя и исправности цепей управления.
§ 48. Проверка взаимодействия реле в схеме
Эта проверка должна производиться после того, как
закончены все работы по проверке и регулировке реле и
подтянуты все контактные соединения на панели защиты.
290

Проверка взаимодействия реле в схеме заключается в
опробовании действия каждого реле при замыкании или размыкании
от руки цепи его обмотки в соответствии с принципиальной
схемой устройства. Одновременно с наблюдением за работой реле
наблюдают за выпадением флажков сигнальных реле и
сигнализацией. Проверка взаимодействия производится при
пониженном до 80% напряжении оперативного тока.
Проверка взаимодействия завершается опробованием
действия устройств защиты и автоматики на отключение и включение
выключателей и других коммутационных аппаратов. Если
защита или автоматика одновременно должны действовать на
отключение нескольких выключателей, необходимо проверить
надежность их работы при одновременном отключении или включении
всех выключателей.
§ 49. Проверка устройств в полной схеме первичным
током и напряжением
Назначение и способы проверки.
Проверка производится подачей тока непосредственно в первичные
обмотки трансформаторов тока. Эта работа выполняется при новом
включении и при других проверках, когда отключались токовые
цепи, и необходимо убедиться в их исправности и правильности
подключения. Проверка первичным током является окончательной
и производится после того, как завершены все работы на панели
защиты и подключены все токовые цепи. Для того чтобы не
нарушить токовые цепи, измерения выполняют с помощью
специальных токоизмерительных клещей (например, имеющихся в
приборе ВАФ).
При отсутствии токоизмерительных клещей измерение
вторичных токов производится без размыкания цепей с помощью
измерительных приборов, которые подключают к испытательным
зажимам или к зажимам испытательных блоков. Малые токи,
например токи небаланса, измеряются с помощью
миллиамперметра.
Проверка первичным током от однофазных
нагрузочных устройств. Для проверки первичным током
простых токовых защит могут быть использованы рассмотренные
выше нагрузочные устройства. Схемы проверки для различных
схем соединения трансформаторов тока приведены на рис. 213.
Первичный ток, поступающий от нагрузочного устройства,
увеличивают до тех пор, пока ток во вторичных цепях не
достигнет величины более 20% номинального тока трансформаторов
тока. Измеряя токи во вторичных цепях, проверяют исправность
токовых цепей и правильность их соединения, а также
правильность установленного коэффициента трансформации
трансформаторов тока. Соотношение токов при правильном соединении
291

а)
А В С
1,\
и
@Ч?
я—^~
щ
!♦ I
IV;
'.\Цр !°
В)
Рис. 213. Схемы проверки первичным током от
однофазного нагрузочного устройства при соединении
трансформаторов тока:
а — по схеме полной звезды; б — по схеме неполной звезды; в —
на разность токов
Испытательная
эакоротка
Рис. 214. Схема проверки защит трансформатора
первичным током от постороннего источника

трансформаторов тока, а также при ошибках и неисправностях
в токовых цепях указаны в табл. 10, 11, 12.
Проверка первичным током от постороннего
источника питания трехфазного тока. Этот способ
применяется главным образом для проверки дифференциальных
защит трансформаторов и генераторов.
Со стороны низшего напряжения трансформатора (рис. 214)
устанавливают испытательную трехфазную закоротку, а со
стороны высшего напряжения подают трехфазное напряжение от
сети 127—380 е.
Величина испытательного тока /исш который при этом будет
проходить через трансформатор, определяется следующим
выражением:
/ т ^испЮО (7(\\
•*исп — 'ном ~~ > Vй/
^ном«к%
где {/исп — испытательное напряжение, подводимое к
трансформатору;
/ном и 1/ном — номинальные ток и напряжение испытуемого
трансформатора;
Ик% — напряжение короткого замыкания испытуемого
трансформатора.
Соотношение токов в цепях максимальной токовой защиты,
а также в трансформаторах тока дифференциальной защиты,
соединенных в звезду и в треугольник, при правильном соединении
цепей, а также при некоторых ошибках и неисправностях даны
в табл. 10—13.
Для того чтобы проверить исправность нулевого провода
трансформаторов тока, соединенных в звезду, вызывают
прохождение по нему тока путем закорачивания и отсоединения от
схемы вторичной обмотки одного из трансформаторов тока.
Соотношение токов при этом будет таким же, как и в случае обрыва
фазы (табл. 10).
Миллиамперметром измеряются токи небаланса в реле
дифференциальной защиты, которые при правильном соединении
токовых цепей должны быть близки к нулю.
Проверка защиты первичным током
короткого замыкания. Трехфазная закоротка устанавливается
так, чтобы ток от выделенного генератора проходил через цепи
проверяемой защиты. Повышая постепенно ток возбуждения
генератора, увеличивают ток, проходящий через генератор и за*
коротку, до величины, достаточной для проверки защиты.
На рис. 215 показана схема проверки током короткого
замыкания дифференциальной защиты генератора. При этом так же,
как и в случае проверки дифференциальной защиты
трансформатора, рассмотренном выше, измеряются токи в обоих плечах
защиты и в реле.
293

После проверки восстанавливают нормальную схему диффе-
ренциальной защиты и сначала амперметром, а затем
миллиамперметром измеряют токи небаланса .в реле и в нулевом
проводе.
Для того чтобы ускорить включение турбогенератора в сеть,
проверка его защит может производиться в процессе разворота
турбины, когда агрегат вращается при пониженной скорости
порядка 20—30% номинальной. При этом, однако, необходимо
Испытательная
закоротка
% щ
Рис. 215. Схема проверки
дифференциальной защиты генератора током короткого
замыкания
принять меры, чтобы обеспечить необходимый ток ротора
проверяемого генератора, так как вследствие малой скорости
вращения агрегата напряжение на выводах возбудителя,
установленного на одном валу с генератором, очень мало. В
эксплуатации используют два способа.
Первый способ состоит в том, что питание ротора генератора
на время проверки переводится на резервный возбудитель,
который вращается отдельным электродвигателем.
Второй способ заключается в использовании для
возбуждения основного возбудителя генератора устройства
компаундирования проверяемого генератора. Для этого промежуточный
трансформатор компаундирования отсоединяется от трансформаторов
тока и на него через регулировочные автотрансформаторы
подается напряжение 220 в от постороннего источника питания.
При этом нужно следить, чтобы величина тока от устройства
компаундирования не превысила допустимой для него величины.
Проверка защиты током нагрузки и рабочим
напряжением. Проверка защиты током нагрузки и рабочим
294

напряжением производится:
при проверке защит, которые не могут быть проверены другим
способом (к таким защитам, в частности, относятся защиты, <в
которых есть реле* имеющие питание как от трансформаторов
тока, так и от трансформаторов напряжения, например
направленная токовая защита и др.);
в случаях, когда проверка защиты производится без
отключения оборудования, на котором она
VРтя нпт* при я • У*Щ пробсря- Зшкимысизкст*
ук.1апивлен<1, ета ^щиты цЬШи фазами
во всех других случаях, когда напршмия
проверка этим способом выполняет- *-4~1 \~&-а
ся более просто и с меньшей
затратой времени, чем иным способом.
Проверка токовых цепей защиты
производится точно так же, как и
при проверке защиты током
короткого замыкания или от посторонне- Рис* 2!6 ФазиРовка *е-
«~ „ л ^ пей напряжения
го источника трехфазного напря-
жения.
У защит, имеющих цепи напряжения, проверяют исправность
и правильность маркировки цепей напряжения. Для этого
измеряют величины фазных и междуфазных напряжений: все три
фазных напряжения должны быть примерно равны друг другу.
Также должны быть равны три междуфазных напряжения, а
между фазными и междуфазными (линейными) напряжениями
должно соблюдаться соотношение
^лин^ 1,7осУфаз«
При новом включении защиты необходимо произвести фази-
ровку, т. е. проверить правильность обозначения (маркировки)
фаз напряжения на зажимах панели.
Фазировку производят вольтметром, как показано на рис. 216.
При этом сравнивают напряжения, измеряемые между фазами
проверяемой защиты с заведомо известным напряжением от
другой панели защиты, питающейся от того же трансформатора
напряжения, или от сборных зажимов цепей напряжения.
Вольтметр одним зажимом подключают к одной из фаз напряжения
проверяемой защиты, например В, а другим концом —
поочередно ко всем фазам известного напряжения. При подключении
вольтметра к одноименной фазе, т. е. В, он покажет нуль. При
подключении же вольтметра к фазам Л и С он покажет
междуфазное напряжение. Таким путем определяют все три фазы и
нулевой провод.
Контрольные вопросы
1. Как производится испытание электрической прочности изоляции?
2. Как проверяются однополярные зажимы трансформатора тока?
3. Зачем производится прозвонка проводов и жил контрольных кабелей?
4. Зачем производится проверка защиты первичным током?
295

Таблица 10
Проверка трансформаторов тока, соединенных
в полную звезду
Замеры вторичных токов
при проверке
бднофазным током
при проверке
трехфазным током
Действительное соединение
Заключение
/л = /в = /с = —
/о =
ЗА
и
1а = 1в = 1с*= —
п
1о = ЛЛ
ЧНЭ^
7*^
^ /„«А*/,*.
Соединение
правильное
[аЧАЧвЧс
1а = 1в = /с= —|
/2-
и = /д=7с=■
/0 = 2-^-
•^я=
■р3^
в
0-1
0
1л*1А+1в-1с
Вторичная
обмотка

трансформатора
тока фазы
С включена
неправиль-"
но
1а = /д = /с = 0
/о = 0
/л = /в = ^с =—
/2-
/о = 0
•ТР4
"-4
I / 0—1
*=^^н
Обрыв
нулевого
провода
лт
/С = 0
Обрыв цепи
или
вторичной
обмотки

трансформатора
тока фазы С
/д = /в = Л
/С + /о = 2
А
/л = 1в = ~
щ
Гс + 1о = —
тРЯг
***-=$
Ф
<2Н
г3^! /СОН
Закорочен

трансформатор тока
фазы С
296

Таблица 11
Проверка трансформаторов тока,
соединенных в неполную звезду
Замеры вторичных токов
при проверке
однофазным током
при проверке
трехфазным током
Действительное соединение
Заключение
1А = к =
Л
/о = 2-^
1А = к = —
*-*-
А
Л'/,
Соединение

правильное
^0 = 4б
/л = к = —
1/- Л
^*Ь -^
-е
Вторичная
обмотка

трансформатора
тока фазы С
включена

неправильно
(обратная
полярность)
1а = к = /Р = 0
/о = 0
/г
и=р=ь
<1Ьс
€Н
Обрыв
нулевого
провода
1л = 'о =
/с = 0
/д = /о-
Обрыв
цепи или
вторичной
обмотки

трансформатора
тока фазы
С
г Л
/л =
/С + /о = ■
Р°^
/с */**/*
Закорочен

трансформатор тока
фазы С
297

Таблица 12
Проверка трансформаторов тока, соединенных
на разность токов двух фаз
Замеры вторичных токов
при проверке
однофазным током
при проверке
трехфазным током
Действительное соединение
Заключение
/л = /с = -^
Ч2М
'Соединение

правильное
/л = /с = ^
«=*=*
**2©-1

Соединение не на
разность,
а на сумму
токов
/л = /с = /Р = 0
/л = 'с
/Р = 0
^Ч2Н
^Н
Обрыв
общего
провода
/л = /Р = А
/д = /Р =
/г = 0
/С = 0
>сф^
[Обрыв цепи
или
вторичной
обмотки
трансформатора
тока фазы
С
'с + /Р= —
/с + /Р = А
3?^
Закорочен

трансформатор тока
фазы С
298

Таблица 13
Проверка трансформаторов тока, соединенных
в треугольник
Замеры вторичных токов
Лт
Лт
/В = /С=А
Действительное соединение
1
4_ 1Н'в'М
13?Ш&ъ\
Заключение
Соединение
правильное
Вторичная обмотка
трансформатора тока
фазы С включена с
обратной
полярностью
Л
/л = /с =
п
Обрыв вторичной
обмотки или цепи
трансформатора тока
фазы А
1а = Уз±
гв=1С=У1ь_
2 ит
Закорочен
трансформатор тока фазы С

ЛИТЕРАТУРА
1. Айзенберг Б. Л. Плавкие предохранители в установках до
1000 в. М., Госэнергоиздат, 1963.
2. Беркович М. А. и Семенов В. А. Основы техники и
эксплуатации релейной защиты. М., Энергия, 1965.
3. Батхон И. С. и Овчинников В. В. Эксплуатация и ремонт
электромагнитных приводов высоковольтных выключателей. М.,
Госэнергоиздат, 1963.
4. Б а р з а м А. Б. Системная автоматика. М., Энергия, 1964.
5. Б е р к о в и ч М. А и др. Инструкция по проверке реле времени типов
ЭВ-180, ЭВ-200, РВ-73, РВ-75, ЭВ-100, ЭВ-200 (новая серия). М,
Госэнергоиздат, 1961.
6. Г о л у б е в М. Л. Релейная защита и автоматика подстанций с корот-
козамыкателями и отделителями. М., Энергия, 1965.
7. Г о л у б е в М. Л. Опыт наладки релейной защиты на переменном
оперативном токе в Мосэнерго. М, Госэнергоиздат, 1963.
8. Г и л ь ч е р О. А. Инструкция по проверке и регулировке реле
максимального тока серии ИТ-80. М., Госэнергоиздат, 1961.
9. Ж у к о в А. К. Электрооборудование вторичных цепей и их монтаж.
М., Госэнергоиздат, 1961.
10. Ж у к о в А. К. Монтаж проводов вторичной коммутации. М.,
Госэнергоиздат, 1961.
И. Тарханов Б. И. Монтаж и регулировка приводов к
высоковольтным выключателям и разъединителям. М., Издательство литературы по
строительству, 1965.
12. Справочник по релейной защите под редакцией Берковича М. А.
Госэнергоиздат, 1963.
13. Савостьянов А. И. Максимальная токовая защита. М., Энергия,
1965.
14. О в ч и н н и к о в В. В. Электромагнитные реле тока и напряжения.
М., Энергия, 1965.
15. Плетнев Л. Ф. Реле прямого действия, их наладка и проверка.
М., Госэнергоиздат, 1961.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Введение 3
Глава I. Защита предохранителями и автоматическими выключателями
(автоматами) , •...*.... «т •] . 5
§ 1. Принцип действия предохранителей ; 5
§ 2. Выбор предохранителей 7
§ 3. Автоматические воздушные выключатели (автоматы) ... 13
§ 4. Выбор автоматов . 15
Глава II. Принцип действия и конструкция реле 19
§ 5. Общие сведения 19
§ 6. Типы электромагнитных реле и их характеристики ... 20
§ 7. Конструкции электромагнитных реле прямого действия . . 24
, § 8. Вторичные электромагнитные реле тока и напряжения
косвенного действия 29
§ 9 Вспомогательные и электромагнитные реле . . 37
§ 10. Индукционный принцип 51
§ 11. Реле, выполненные с использованием индукционного
принципа 53
Глава III. Оперативный ток, приводы, схемы управления 61
§ 12. Оперативный ток -. 61
§ 13. Приводы выключателей : . . . . 69
§ 14 Схемы управления выключателями 82
§ 15. Схемы аварийной сигнализации 90
Глава IV. Релейная защита линий электропередачи,
трансформаторов, генераторов, электродвигателей 93
§ 16. Измерительные трансформаторы . . т 93
§ 17. Защита воздушных и кабельных сетей напряжением выше
1000 в 101
§ 18. Защита линий электропередачи с ответвлениями, без
выключателей на стороне высшего напряжения 129
§ 19. Защита трансформаторов • |^1
§ 20. Защита генераторов |^
§ 21. Защита электродвигателей , 1оо
301

Глава V. Автоматика энергосистем < # 166
§ 22. Автоматическое включение резервных источников питания 166
и электрооборудования (АВР)
§ 23. Автоматическое повторное включение 180
§ 24. Комплексная автоматизация подстанций электрических сетей 198
§ 25. Автоматическое регулирование напряжения на подстанциях 205
§ 26. Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) 208
Глава VI. Механическая регулировка и ремонт реле 212
§ 27. Инструмент для регулировки и ремонта реле 212
§ 28. Общие положения по регулировке реле 215
§ 29. Механическая регулировка и ремонт реле серии Э-500 . .218
§ 30. Механическая регулировка и ремонт реле серии РТ-40 . . 223
§ 31. Механическая регулировка и ремонт реле серии РТ-80
(ИТ-80) 226
§ 32. Механическая регулировка и ремонт реле серии ЭВ-120
и ЭВ-130 , 233
§ 33. Механическая ревизия и ремонт реле серии ИМБ и РБМ 238
§ 34. /Механическая регулировка и ремонт промежуточных реле 244
Глава VII. Аппаратура для проверки релейной защиты и автоматики 247
§ 35. Аппаратура для регулирования напряжения ....... 247
§ 36. Аппаратура для регулирования силы тока .... 249
§ 37. Аппаратура для регулирования угла сдвига по фазе между
напряжением и током 253
§ 38. Подбор электроизмерительных приборов 254
Глава VIII. Проверка и настройка электрических характеристик реле 257
§ 39. Электромагнитные реле тока и напряжения 257
§ 40. Индукционные реле тока серии РТ-80 и ИТ-80 262
§ 41. Реле направления мощности серии РБМ и ИМБ .... 268
§ 42. Реле времени типа ЭВ-100 270
§ 43. Особенности проверки электрических характеристик
аппаратов, работающих на переменном оперативном токе . . 273
Глава IX. Испытание защиты и автоматики в полной схеме .... 281
§ 44. Проверка изоляции 281
§ 45. Проверка правильности монтажа и маркировки цепей . . 283
§ 46. Проверка измерительных трансформаторов 284
§ 47. Проверка аппаратуры и цепей управления 289
§ 48. Проверка взаимодействия реле в схеме 290
§ 49. Проверка устройств в полной схеме первичным током и
напряжением 291
Литература 300

БАС С Элеонора Исааковна и др.
Электромонтер по эксплуатации релейной защиты и
автоматики. Учебник для проф-техи. училищ и индивидуального и
бригадного обучения рабочих на производстве. 2-е изд., испр.
и доп. М., «Высш. школа», 1967.
303 с. с илл.
Перед загл. авт.: Э. И. Басе, А. И, Савостьянов,
В. А. Семенов.
6П2.13
УДК 621.316.925
Научный редактор С. Г. Ляуэр
Редактор М. И. Сорокина
Художественный редактор Т. В. Панина
Технический редактор Г. Г. Киселева
Корректор Л. В. Еленева

Т 08952 Сдано в набор 27/11—67 г. Подп. к печати 4/УШ-67 г.
Формат 60X90716 Объем 19 печ. л. Уч.-изд. л. 17,57
Изд. № ЭГ—14 Тираж 20 000 экз. Цена 53 коп.
Тематический план издательства «Высшая школа»
(профтехобразование) на 1967 г. Позиция № 36.
Москва, К-51, Неглинная ул., д. 29/14,
Издательство «Высшая школа»
Московская типография № 8 Главполиграфпрома
Комитета по печати при Совете Министров СССР,
Хохловский пер., 7. Зак. 518