Краткая теория. Функционирование реле этого типа определяется значе­нием одной воздействующей величины

ЧАСТЬ 2: ПРОВЕРКА ХАРАКТЕРИСТИК РЕЛЕ, РЕАГИРУЮЩИХ НА ОДНУ ИЗМЕРЯЕМУЮ ВЕЛИЧИНУ

Краткая теория

Функционирование реле этого типа определяется значе­нием одной воздействующей величины. Переход реле из начального состояния в конечное или из конечного в на­чальное при выполнении функции, для которой реле предназначено, называется срабатыванием реле. Возвращение реле к состоянию, в котором оно находилось до срабаты­вания (начальное или конечное), называется возвратом реле. Значение воздействующей величины (тока, напряже­ния и др.), при котором происходит срабатывание реле, является его параметром срабатывания, значение воздей­ствующей величины, при котором происходит возврат ре­ле, - параметром возврата. Так, для реле тока различают соответственно ток срабатывания реле I_СР и ток возврата I_ВР. Отношение значения воздействующей величины при возврате реле (параметра возврата) к значению воздейст­вующей величины при его срабатывании (параметру сра­батывания) есть коэффициент возврата реле k_B. Следова­тельно для реле тока:

k_B = I_ВР /I_СР ,

для реле напряжения:

k_B = U_ВР /U_СР ,

Для максимальных реле, которые срабатывают, когда значение воздействующей величины становится больше значения параметра срабатывания, коэффициент возврата меньше единицы. Для минимальных реле, которые сраба­тывают, когда значение воздействующей величины стано­вится меньше значения параметра срабатывания, коэффи­циент возврата больше единицы.

Коэффициент возврата является важным параметром, определяющим исправность реле и возможность его при­менения в различных устройствах защиты. При испыта­ниях коэффициент возврата должен быть определен для каждого реле, входящего в схему защиты, и сравнен с тех­ническими данными завода-изготовителя.

Проверка параметров срабатывания и возврата прово­дится как при плавном, так и при скачкообразном измене­нии параметра в зависимости от функций, выполняемых реле. Например, для токового реле устройства защиты от КЗ ток срабатывания и ток возврата должны быть опре­делены при скачкообразном изменении, а для токового реле устройства сигнализации перегрузки — как при плав­ном, так и при скачкообразном изменении.

При испытании должно быть проверено отсутствие виб­рации контактов — многократного замыкания и размыка­ния контактов реле при его срабатывании или возврате. Вибрация сопровождается искрообразованием в межкон­тактном зазоре, что может привести к нарушению чистоты поверхности контактов, а иногда и к свариванию их. Про­верка должна производиться при значениях токов (напря­жений), близких к значениям уставки, а также при значе­ниях, соответствующих максимальным эксплуатационным токам КЗ. Должна быть также проверена работоспособность контакт­ной системы при наличии в цепи нагрузки, соответствую­щей фактической (например, промежуточного реле, реле времени).

Если производится несколько измерений, то из-за разброса в действии реле и погрешности в измерениях резуль­таты опытов несколько отличаются. Среднее значение определяется по выражению:

a_cP=(a₁+a₂+...+а_N)/N,

где: N— количество произведенных измерений.

Параметры срабатывания реле не всегда совпадают с уставкой по шкале. Отклонение действительного значения величины (параметра) при срабатывании от установленно­го называется погрешностью реле. Погрешность может быть абсолютной или относительной. В первом случае по­грешность выражается в единицах измерения параметра срабатывания, во втором случае — в процентах. Так, для реле тока относительная погрешностьγ %, (или относитель­ное отклонение) определяется выражением:

где: I_СР.СР— среднее значение, полученное при выполнении заданного количества измерений;

I_УСТ — уставка по шкале реле.

Разность между максимальным и минимальным пара­метрами срабатывания при многократных измерениях на одной и той же уставке и при неизменных условиях работы реле называется абсолютным значением разброса ΔП:

ΔП =П_{ср. max}—П_ср.мин,

где: П_{ср. max}, П_ср.мин — соответственно максимальное и ми­нимальное значения, полученные при измерениях.

Относительное значение разброса есть отношение абсо­лютного значения разброса к среднему значению, выра­женное в процентах.

Значения погрешностей и разброса регламентируются для каждого реле и указываются в технических данных заводом-изготовителем.

При определении токов срабатывания и возврата важно наблюдать за поведением исполнительной системы реле, т.е. за отсутствием затирания осей в подшипниках и под­пятниках, отсутствием искрения контактов, плавностью их замыкания и размыкания, достаточностью давления и т. п. Поэтому предварительная настройка реле на заданные уставки должна производиться при снятом кожухе, а окон­чательная - при надетом и закрепленном кожухе.

Несоответствие электрических параметров реле его тех­ническим данным косвенно указывает на наличие механи­ческой неисправности. Она выявляется тщательным осмот­ром с использованием увеличительного стекла. Внимание должно быть обращено на состояние монтажа и выявление и устранение коррозии, пылинок, заусенцев, соринок (осо­бенно вблизи контактов и подпятников).

Следует проверить плавность хода подвижных частей, их балансировку и регулировку подпятников. Необходимо убедиться в достаточности давления контактов, используя для этого граммометр. Отсутствие заедания контактов и плавность их хода должны быть обеспечены при различ­ных положениях, рычага, регулирующего натяжение уста­новочной пружины (при ее наличии). У спиральных пру­жин должно быть проверено отсутствие касания между витками пружины при любом угле затяжки в пределах шкалы. При периодических проверках особое внимание должно быть обращено на чистоту контактов — отсутствие нагаров и деформаций. Должно быть обращено внимание на состояние механического крепления и, в частности, на затяжку гаечных болтовых и винтовых соединений и на­личие контргаек или удерживающей смазки для предохра­нения от отвинчивания при вибрации. Необходимо прове­рить тщательность подгонки и крепления кожуха. Наде­тый кожух не должен касаться подвижных частей и магнитопровода.

Для зачистки и полировки контактов применяют специальные чистилки или напильники с мелкой на­сечкой или без нее (воронила).

На изменение параметров срабатывания и возврата может оказать влияние остаточное намагничивание. Для его устранения, например для токового реле, после перво­начального измерения тока срабатывания плавно подают­ся токи до (5-10)I_СР (но не более 100А) и сразу снижа­ются до нуля. Опыт проводится 5 раз для одной и той же кратности тока в реле, после чего определяются повторно токи срабатывания и возврата. На основании результатов измерений определяется разброс, вызванный остаточным намагничиванием.

Форма кривой тока, проходящего по испытуемой цепи во время лабораторных проверок, должна быть синусои­дальной, т. е. такой, какой она будет в реальных условиях эксплуатации. Для этого в схемах проверки реле с ис­пользованием автотрансформатора или нагрузочного трансформатора последовательно с обмоткой реле должен быть включен дополнительный резистор R так, чтобы:

R_Σ / X_Σ = 5÷l0,

где: R_Σ, X_Σ — суммарные активное и реак­тивное сопротивления испытуемой цепи (нагрузочного трансформатора или автотрансформатора, добавочного ре­зистора и обмотки реле).

Форма кривой тока (напряжения) может быть прове­рена по показаниям осциллоскопа или прибором — анали­затором гармоник. Анализатор гармоник представляет со­бой электронный вольтметр, измеряющий падение напря­жения на сопротивлении резистора R в испытуемой цепи, подключенный через фильтры, пропускающие ток основ­ной, второй, третьей и других гармоник. Отношение пока­зания вольтметра при включении его через фильтр n-й гармоники к показанию при включении через фильтр ос­новной гармоники определит содержание тока n-й гармо­ники в контролируемом токе (напряжении). При первич­ном синусоидальном токе искажение формы кривой тока в испытуемой цепи может произойти за счет насыщения сердечника испытуемого реле (например, у реле с быстронасыщающимся трансформатором БНТ) и магнитопровода нагрузочного трансформатора.

Сопротивление цепей реле постоянному току (омиче­ское сопротивление) измеряется при помощи одинарного моста. Полное сопротивление цепей реле переменному току измеряется при помощи амперметра и вольтметра. Безотказность ра­боты и стабильность уставок проверяются повторением опыта 10 раз.

Определяется потребляемая мощность обмоток реле при номинальных параметрах: S=IU,