Балансное реле Советский патент 1937 года по МПК H01H47/36 H01H53/10 H02H7/00 

В диференциальных реле для защиты трансформаторов, генераторов, линий и т. п., кроме основных электромагнитных систем, теперь устраиваются тормозные электромагнитные системы, включаемые в цепь циркулирующего тока и противодействующие неправильной работе защиты вследствие увеличения тока небаланса при сквозных коротких замыканиях. Кроме того часто употребляются балансные защиты, действие которых основано на разности моментов двух электромагнитных систем с двумя различными токами. При этом в указанных реле обе электромагнитных системы существуют вполне самостоятельно.

В предлагаемом балансном реле индукционного типа, имеющем электромагнитную систему, также составленную из двух сердечников, снабженных катушками, последние имеют равные сопротивления и включены в противоположные плечи моста Уитстона; другие два плеча моста составляют реактивное и равное ему по величине активное или полное сопротивление. К цепям сравниваемых токов приключаются диагонали моста.

На чертеже, на котором изображена электрическая схема предла; гаемого реле, буквой А обозначен I верхний сердечник электромагнитной : системы р еле, несущий катушку W имеющую сопротивление Z, буквой в-нижний сердечник, сопротивление катущки W которого равно I сопротивлению Z катущки W, буквой D-диск реле. Самоиндукция L и сопротивление г выбраны таким образом, что

(,Z):(,.-t-),

где Z - сопротивление катушки самоиндукции L

Z. - сопротив.1ение, обозначенное на схеме буквой /-. Можно приближенно принять Z. безъиндукционным сопротивлением, т. е.

Z,-r.

К зажимам / и 5 подводится ток Д, а к зажимам 2 & 4 ток 4, причем эти токи нигде, кроме реле, не должны иметь в своих цепях общих точек. Для этого иногда необходимо включать в цепи промежуточные трансформаторы.

Потери на сердечниках Лив подгоняются короткозамкнутьши витками так, чтобы между ампервитками и потоками в обоих сердечниках был один и тот же угол 3.

Расчет с помощью комплексных чисел, при расположении оси действительных величин по току Д, дает

4 4

, где я - угол между тои 4- Если о - угол между ками /1

частями разветвившихся токов и общими токами и () (Я,. 4-).

W f р I

К , « L 2coses

г W, VP

.После соответствующих п,ающего момента л С Ф„ Ф, sin {Ф„,

или иначе

Отсюда видно, что ток /j создает момент на диске реле, направленный в противоположную сторону момента тока 4) и эти моменты не зависят от угла между векторами токов.

Поэтому, реле может быть использовано как балансное для защиты, основанной на сравнении абсолютных величин токов, или как диференциальное реле с торможением. В последнем случае в схему вводится промежуточный трансформатор для разъединения цепей торможения и небаланса, а также для получения торможения от всех трансформаторов тока, так как при этом получается лучшая работа реле; видоизменяя схему, можно включить промежуточный трансформатор лишь в цепь тока небаланса.

Характеристика подобного диференциального реле имеет вид

А /о--- 4

где /1-рабочий ток, 4

то для обоих

ответвлений кажср будет одинакодого тока угол будут вым, а ответвившиеся

токи равны

- е

2coscp

/1 и 4 - модули комплексных величин токов /1 и 4Тогда потоки сердечников /jfi -|/И :Л1,-М,.

/

ПШИ ток, у --,;

ток действия

Сз

реле без торможения, К-коэфициент, зависящий от соотношения числа витков промежуточного трансформатора.

Подбирая различные 4 и К, можно видоизменять характеристики в нужном направлении.

uf/i

Из формулы видно, что (наклон

Й-/9

характеристики) все время увеличивается с возрастанием 4) но не до бесконечности, что чрезвычайно ценно для диференциального реле, так как реле обладает наибольшей чувствительностью при малых циркулируюП1их токах, которая уменьшается с увеличением тока, но вместе с тем реле не заклинивается совершенно (как некоторые типы) при значительном увеличении циркулирующего тока и сработает при повреждении защищаемого объекта в подобном случае. Для получения необходимых в каждом отдельном случае характепреобразований находится выражение для враФ,) с w, W, tg . (/,2 - 4) с, (4 - 4)

ристик можно в предлагаемом реле менять ход диска, натяжение пружины и число витков. Активное сопротивление в схеме может быть заменено активно-емкостным или индуктивным с иным cos, чем другое сопротивление в схеме.

Предмет изобретения.

Балансное реле индукционного типа с электромагнитной системой, составленной из двух сердечников, снабженных катушками, отличающееся тем, что указанные катушки, имеюш,ие равные сопротивления, включены в противоположные плечи моста Уитстона, другие два плеча которого составляют реактивное и равное ему по величине активное или полное сопротивление, причем диагонали моста назначены для приключения к цепям сравниваемых токов.

К

о/ 02

J,