2020-05-25
119
Реле направления мощности включается, как правило, на фазный ток и фазное или междуфазное напряжение. Сочетание фаз тока и напряжения, питающего реле, называемое схемой включения, должно быть таким, чтобы реле правильно определяло знак мощности КЗ при всех возможных случаях и видах повреждений и чтобы к нему подводилась наибольшая мощность SР:
, (1.3.1)
где 
- рабочее напряжение, подводимое к обмотке напряжения реле;
- рабочий ток, протекающий по токовой обмотке реле;
- угол сдвига между напряжением и током в обмотке напряжения реле (угол внутреннего сдвига); 
- угол сдвига между 
и 
; 
- угол максимальной чувствительности между 
и линией максимальных моментов.
Мощность S P может быть недостаточна для действия реле, при КЗ близких к месту установки реле снижается напряжение U P или при неблагоприятном значении угла j Р, при котором sin(a–jР)» 0. Отсюда вытекают следующие требования к схемам включения:
1. Реле должно включаться на такое напряжение, которое при близких КЗ не снижается до нуля.
2. U P и I P, подводимые к реле, должны выбираться так, чтобы угол сдвига между ними j Р в условиях КЗ не достигал значений, при которых S P на зажимах реле» 0.
В современных схемах токовых направленных защит применяется включение реле направления мощности по так называемым 90° и иногда 30° схемам. Соответствующие указанным схемам сочетания токов и напряжений приведены в таблице 1.3.2.
Таблица 1.3.2
| Реле | 90° схема включения | 30° схема включения | ||
| IP | UP | IP | UP | |
| 1 | IA | UBC | IA | UAC |
| 2 | IB | UCA | IB | UBA |
| 3 | IC | UAB | IC | UCB |
Названия схем условны – их именуют по углам j Р между U P и I P в симметричном трехфазном режиме при условии, что угол сдвига фаз между фазными током и напряжением равен нулю: 
(чисто активная нагрузка).
90-градусная схема.
>
| U AB |
| U BC |
| U CA |
| U A |
| U B |
| U C |
| I A |
| I B |
| I C |
Рис. 1.3.1. Векторные диаграммы токов и напряжений, подводимых к
реле направления мощности при 90-градусной схеме.
| U BC |
| U A |
| U B |
| U C |
| I 'A |
| I ''A |
| I A |
Рис. 1.3.2. Векторная диаграмма напряжений и тока фазы А при трехфазном КЗ на линии.
Ток I A отстает от напряжения U A на угол φк , определяемый соотношением активного и реактивного сопротивлений линии от шин до точки КЗ и влиянием активного сопротивления дуги, возникающей в месте повреждения. Соответственно этому вектор I A имеет два предельных положения:
I 'A – ток при КЗ за чисто реактивным сопротивлением, когда φк =90º;
I ''A – ток при КЗ через дугу в начале линии, когда φк =0º.
Угол сдвига между напряжением и током на зажимах реле, т.е. между U BC и I A, jP = – (90° – jk), а его предельные значения колеблются от 0 до 90°.
Диаграмма токов и напряжений на зажимах реле (угловая характеристика) показана на рисунке 1.3.3.
Область угловой характеристики, в пределах которой вращающий момент реле положителен и обеспечивает срабатывание реле, называется зоной срабатывания реле. Область угловой характеристики, где вращающий момент на реле имеет отрицательное значение, называется зоной заклинивания.
| 1 |
| 1 |
| 2 |
| 2 |
Рис. 1.3.3. Векторная диаграмма токов и напряжений на зажимах реле и линии моментов реле направления мощности.
Зоны срабатывания и заклинивания разделяются проходящей через начало координат прямой 1-1, которую принято называть линией изменения знака вращающего момента, а угол наклона этой линии к вектору напряжения – углом изменения знака вращающего момента или углом внутреннего сдвига α.
Линия 2-2, расположенная перпендикулярно линии 1-1, соответствует максимальному значению вращающегося момента реле и называется линией максимальных вращающих моментов, а угол, который она составляет с вектором напряжения, - углом максимальной чувствительности φмч.
Угол максимальной чувствительности 
для реле типа РБМ-171 нормирован и составляет -30º и -45º. Для реле с 
момент будет определяться выражением:
. (1.3.2)
