ПРОМЕЖУТОЧНОЕ РЕЛЕ ЗАЩИТЫ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в устройствах релейной защиты противоаварийной и системной автоматики электроэнергетических объектов и промышленной аппаратуре различного назначения.
Известны электромагнитные промежуточные реле защиты с обмотками напряжения и токовыми обмотками, с электромагнитами постоянного, переменного и выпрямленного тока (Реле защиты. М., «Энергия», 1976, гл.2 «Электромагнитные реле»). Реле имеют на выходе замыкающие, размыкающие и (или) переключающие контакты.
Недостатками известных устройств являются разрыв управляемой цепи в период между размыканием размыкающего и замыканием замыкающего контактов, недостаточная мощность контактов в случае необходимости шунтирования и дешунтирования отключающей катушки управляемого данным реле выключателя.
Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемой полезной модели, принятым за прототип, является реле промежуточное, типа РП 361, ТУ 16-523.459-79 (ЧЭАЗ. Каталог «РЕЛЕ ЗАЩИТЫ», 2005, Реле промежуточные) содержащее входной трансформатор 1 с двумя первичными токовыми и одной вторичной обмоткой напряжения, к которой через двухполупериодный выпрямительный мост 2 подключена катушка электромагнита 3, работающего на выпрямленном токе. Электромагнит реле управляет мощным выходным контактом с безобрывным переключением 5. На фиг.1 приведена электрическая схема прототипа).
При увеличении переменного тока, протекающего по первичным обмоткам входного трансформатора 1, повышается переменное напряжение его вторичной обмотки, которое выпрямляется двухполупериодным выпрямительным мостом 2 и подается на вход катушки электромагнита 3. Катушка электромагнита 3 при этом обтекается выпрямленным током, величина которого зависит от напряжения на выходе двухполупериодного выпрямительного моста 2 и сопротивления катушки электромагнита 3, изменяющегося в зависимости от температуры катушки электромагнита 3. При достижении достаточного для срабатывания электромагнита величины тока в катушке электромагнита 3 электромагнит срабатывает и переключает мощный выходной безобрывный контакт 5.
Недостатком устройства-прототипа является неточность и нестабильность параметра срабатывания реле - пороговой величины входного тока срабатывания. Неточность параметра срабатывания обусловлена тем, что рассматриваемое промежуточное реле по своему определению является логическим, срабатывающим при дискретном изменении воздействующей величины и не имеющим органа регулирования параметра срабатывания. Нестабильность параметра срабатывания вызвана зависимостью тока, протекающего в катушке электромагнита реле, от сопротивления катушки, изменяющегося в зависимости от ее температуры.
В то же время при эксплуатации данного реле его параметр срабатывания зачастую входит в число факторов, определяющих характеристики релейной защиты, в схеме которой это реле используется, и точность и стабильность параметра срабатывания реле способствовали бы улучшению качества защиты.
Технический результат предлагаемой полезной модели является обеспечение точности и стабильности параметра срабатывания реле - величины входного тока срабатывания.
Технический результат достигается тем, что в промежуточное реле защиты, содержащее входной трансформатор с первичными токовыми обмотками и вторичной обмоткой напряжения, к которой через двухполупериодный выпрямительный мост подсоединена катушка электромагнита и управляемый выходной контакт с безобрывным переключением введен измерительный орган, соединенный последовательно с катушкой электромагнита. Измерительный орган выполнен, по крайней мере, в виде статического порогового ключа.
Сущность полезной модели заключается в использовании в электрической схеме промежуточного реле защиты измерительного органа, улучшающие технические и эксплуатационные характеристики предлагаемого реле, по сути, переводя его из класса логических реле в класс измерительных реле защиты.
На фиг.2 приведена электрическая схема заявляемого промежуточного реле защиты, в которой приняты следующие обозначения:
1 - входной трансформатор,
2 - двухполупериодный выпрямительный мост,
3 - катушка электромагнита,
4 - измерительный орган,
5 - выходной контакт с безобрывным переключением.
Заявляемое реле содержит входной трансформатор 1 с двумя первичными токовыми обмотками и одной вторичной обмоткой напряжения. Наличие двух первичных обмоток позволяет расширить диапазон рабочих токов реле за счет последовательного или параллельного их соединения. К вторичной обмотке напряжения входного трансформатора 1 подключен двухполупериодный выпрямительный мост 2, через который получает питание катушка электромагнита 3, работающего на выпрямленном токе. Последовательно с катушкой электромагнита 3 включен измерительный орган 4, выполненный в виде статического порогового ключа. Электромагнит реле управляет мощным выходным переключающим безобрывным контактом 5.
Реле работает следующим образом.
При протекании входного переменного тока по первичным обмоткам входного трансформатора 1 на его вторичной обмотке наводится переменное напряжение, поступающее на вход двухполупериодного выпрямительного моста 2. Это напряжение выпрямляется и подается на цепочку, состоящую из последовательно соединенных катушки электромагнита 3 и измерительного органа 4.
В диапазоне небольших величин входного тока, лежащих ниже значения уставки тока срабатывания реле, измерительный орган 4 находится в выключенном состоянии, когда его внутреннее сопротивление велико, вследствие чего ток, протекающий по катушке электромагнита 3, мал и недостаточен для срабатывания реле. При достижении входным током значения уставки тока срабатывания реле выпрямленное напряжение на выходе двухполупериодного выпрямительного моста 2 достигает порогового значения включения измерительного органа 4. Измерительный орган 4 скачкообразно переходит во включенное состояние с очень малым внутренним сопротивлением, и ток в катушке электромагнита реле 3 соответственно резко возрастает, обеспечивая четкое срабатывание электромагнита и переключение управляемого последним выходного контакта с безобрывным переключением 5. Таким образом, параметр срабатывания данного реле зависит только от порогового значения выпрямленного напряжения включения измерительного органа 4, причем указанное напряжение однозначно связано с входным током реле, протекающим по первичным обмоткам входного трансформатора 1. На эту связь не оказывают практического влияния ни ток срабатывания электромагнита, ни сопротивление его катушки 3.
Благодаря введению в промежуточное реле защиты измерительного органа, выполненного в виде статического порогового ключа, улучшаются технические и эксплуатационные характеристики предлагаемого реле.
Проводившиеся неоднократные экспериментальные проверки работы заявленного реле подтвердили однозначную точность и стабильность уставки параметра срабатывания реле - величины входного тока срабатывания.