Дифавтомат (дифференциальный автомат) широко используется при производстве электромонтажа. Данное приспособление способно защитить не только живой организм, но и всю электрическую систему от повышенной нагрузки, при утечке электротока, а также от короткого замыкания. Приспособление сочетает функции двух приборов: автоматического выключателя и УЗО.

Дифавтоматы используются в электросетях переменного тока, имеющих одну или три фазы. Такие устройства содействуют увеличению уровня надежности во время непрерывной эксплуатации электрооборудования. К тому же дифавтомат способен предотвратить пожар, спровоцированный возгоранием изоляционного слоя токоведущих элементов электроприборов.

Как устроен дифференциальный автомат

Дифавтомат состоит из рабочей и защитной частей. Первая включает в себя автомат. В нем заключены: система расцепления и рейка, которая сбрасывает выключатель. В зависимости от типа устройства есть двухполюсные и четырехполюсные УЗО. Система расцепления имеет два расцепителя:

• электромагнитный – выключает электролинию при появлении в сети короткого замыкания;
• тепловой – отключает электролинию в случае образования высокой нагрузки.

Вторая часть дифавтомата включает модуль дифференциальной защиты. Он способен обнаружить утекающий ток. К тому же данный элемент преобразует ток в механическое воздействие. При этом рейка сброса отключает выключатель.

Основой конструкции дифавтомата является трансформатор, который обнаруживает остаточный ток.

Плюсы и минусы

Преимуществом дифавтомата в первую очередь является небольшой размер прибора. Он занимает немного места в электрическом щитке. При таких габаритах появляется возможность установить электрический щит меньшего размера.

Процесс подключения дифавтомата менее затратный и трудоемкий. Установка прибора не займет много времени. Кроме этого это устройство не требует дополнительных приборов для его применения, поэтому при замене необходим только один дифавтомат.

До недавнего времени минусом дифавтомата являлось трудность выявления неисправности при срабатывании. Современные производители оснастили приспособление сигнальными флажками. При этом возможно определить участок схемы, где возникла неисправность.

При срабатывании прибора очень трудно понять причину срабатывания, так как их может быть несколько. То ли он сработал на утечку тока, то ли от перенапряжения, а может от возникновения в сети короткого замыкания. Это также является недостатком данного прибора.

Дифавтомат электронного типа имеет изъян: при обрыве нулевого проводника фазный провод находится под напряжением, что может привести к поражению человека электротоком. Устройство электромеханического типа не имеет такого отрицательного момента, и работоспособность его остается на прежнем уровне. Однако эти типы приборов дорого стоят в отличие от электронных.

Технические характеристики

Основной технической характеристикой дифференциального автомата является величина номинального тока. Данный показатель нормированный, и соответствует 6А, 10А, 16А, 25А, 50А. При нанесении данной маркировки на защитный прибор это значение указывается совместно с показателем быстродействия, которые отображаются символами: В, С, D.

К следующей характеристике относится ток отключения напряжения. Практически для всех моделей эти параметры соответствуют: 10мА, 30мА, 100мА, 300мА, 500мА.

В характеристиках прибора указывается номинальное напряжение. Оно может быть 220В в однофазной сети и 380 в трехфазных электролиниях.

Величина тока утечки и селективность являются характеристиками данного приспособления. В соответствии с этим показателем приборы могут иметь такие обозначения: А – приборы, которые срабатывают на утечку тока переменного параметра; АС – устройства, срабатывающие на утечку тока, имеющего постоянную величину; В – приспособления, отключающиеся при создании двух вышеперечисленных обстоятельств.

Далее указывается тип встроенного УЗО. На поверхности устройства данный параметр обозначается в буквенном выражении или в виде рисунка.

Так как в основу дифавтомата входит встроенное УЗО, то принцип селективности в данном приборе также существует. Этот принцип заключается во временном отрезке задержки срабатывания. То есть защитный прибор, который ближе всех расположен к электросчетчику, должен иметь наибольшее время задержки отключения.

В соответствии с этим устройства имеют маркировку с буквой S, что обозначает задержку отключения в 200-300мс, или с буквой G – 60-80мс.

Дифференциальный автомат: причины срабатывания

Иногда после установки дифавтомата возникают частые срабатывания. Это случается ввиду некоторых причин:

• При монтаже двух дифавтоматов спутаны нейтральные провода. В такой ситуации при включении кнопки тестирования не возникнет никаких причин для переживаний. Значит, кнопка сработает. Хотя в результате его использования в работе, он сразу отключится.
• Нейтральный проводник, идущий от выхода прибора, подсоединили к нулевой шине. В таком случае правильным будет подключение его к потребителю электроэнергии. При включении дифавтомата в работу, он также сработает. Следовательно, кнопка Тест не исправна.
• Провод защитного заземления и ноль соединены. В данном случае прибор просто не включится.
• При существовании двух дифавтоматов, нейтральные провода объединены в схеме. Все два автомата будут включаться, кнопка Тест мгновенно отключается, при подаче нагрузки автоматы сразу отключаются.
• При установке дифавтомата неправильно подсоединили нулевой проводник. Провод, соответствующий нолю должен подключаться сверху, путем подсоединения к гнезду с буквой N, а отходящая нейтраль идет уже напрямую к потребителю. Вести себя автомат будет, так же как и в предыдущем случае.

Причиной отключения может стать ситуация когда нулевой проводник идет не от защитного устройства, а от нулевой шины. При этом дифференциальный автомат не будет включаться.

Поделиться ссылкой:

Читайте по теме

Дифференциальный автомат устройство и принцип работы, видео

Дифференциальный автомат – это устройство, включающее в себе функциональность УЗО и автовыключателя. Используется данный аппарат в электросетях с частотой в 50 Герц, напряжением 220 Вольт и с глухозаземленной нейтралью.

Функции дифавтомата:

• отключение цепи при нагрузках и коротком замыкании;
• защита сооружения от возгорания вследствие утечки электротока при нарушении целостности изоляционного материала;
• защита человека от поражения электричеством, которое может возникнуть на корпусе электрооборудования при его неисправности;
• проведение электротока в нормальном режиме.

Конструкция дифференциального автомата

• электродинамического расцепителя;
• корпуса;
• расцепителей: теплового и электродинамического;
• рычага управления;
• реле;
• исполнительного механизма;
• трансформатора с сердечником тороидального вида;
• системы пружин и рычагов, удерживающих автомат в рабочем состоянии и отключающих его при срабатывании реле.

Корпус автомата изготавливается из негорючего полимера. Электродинамический расцепитель состоит из катушки с динамическим сердечником, который подключается к основным контактам дифавтомата.

При прохождении электротоков короткого замыкания с высокими параметрами по катушке, сердечник со значительной силой и скоростью выбивает защелку, которая удерживает автомат рабочем состоянии. Время срабатывания расцепителя минимально, а величина тока срабатывания выражается значением Iн и зависит от его исполнения.

Электродинамический расцепитель относится к независимому типу устройств, так как на скорость его срабатывания величина тока никакого влияния не оказывает. Тепловой расцепитель изготовляется из пластин, изготовленных из сплава двух металлов с отличающимся коэффициентом температурного расширения.

Прохождение электротока по пластинам приводит к их нагреву – разность показателей линейного расширения металлов приводит к их изгибанию. Если величина тока достигает предельного значения, то пластины прогибаются таким образом, что выбивают защелку, которая удерживает автомат во включенном состоянии.

Тепловой расцепитель является зависимым – скорость его срабатывания зависит от величины электротока и скорости нагрева.

Комбинация теплового и электродинамического расцепителей характеризует защитное свойство выключателя, которое изображается в виде графика с координатами времени и тока. Данный график представляет собой совмещенные кривые работы электродинамического и теплового расцепителя.

Виды дифференциальных автоматов

Для их обозначения используются буквы латинского алфавита:

А. Автоматы данного типа используются в электросетях длинной протяженности и для защиты полупроводниковых устройств с кратностью отсечки в 2-4 Iн.

B. Применяется в осветительных сетях общего назначения. Кратность отсечки – 3-6 Iн.

C. Перегрузочная способность таких выключателей – 5-10 Iн. Используются в установках с умеренными пусковыми электротоками.

D. Дифавтоматы типа D предназначены для зажиты электрических двигателей с тяжелым запуском. Кратность срабатывания электродинамического расцепителя – 8-15 Iн.

K. Используются только для индуктивной нагрузки. Кратность срабатывания расцепителя – 8-15 Iн.

Z. Применяются в цепях с различными электронными приборами. Кратность срабатывания – 2-3 Iн.

Принцип работы дифзащиты основан на сравнении тока в нулевом проводе и тока направленного к нагрузке. В условиях нормального функционирования данные значение идентичны. Источником электродвижущей силы в домашней сети является нулевой и фазный провод.В закрытой цепи электроток стремиться от точки с высоким потенциалом, то есть от фазного провода, к точке с наименьшим потенциалом, — нулевому проводу. Значения тока, протекающего по нулевому и фазному проводам, как и в цепи приемника, одинаковая. Это утверждение справедливо для замкнутой и хорошо изолированной цепи.

В дифавтомате цепь фазного и нулевого провода проходит через сердечник трансформатора. При равенстве электротоков в проводах, результирующий поток в сердечнике равен нуля. Во вторичных цепях тока нет, следовательно, реле находится в нерабочем состоянии.

В случае ухудшения изоляции, из-за разности потенциалов между заземлением, нулевым и фазным проводом, происходит утечка тока. Появление утечки нарушает баланс в проводах, как следствие, в сердечнике наблюдается нарушение равенства электромагнитных потоков.

На вторичной обмотке трансформатора также появляется разность потенциалов, которая имеет прямую зависимость от дисбаланса на проводах. При достижении критического значения, разность потенциалов на выходе трансформатора вызывает срабатывание реле, которое выбивает защелку и выключает автомат из сети.

Важным условием дифзащиты является надежное и правильно заземление токопроводящих деталей, которые при утечке могут оказаться под напряжением. От данного нюанса зависит скорость срабатывания дифавтомата.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок, использование УЗО, в том числе и дифавтоматов, обязательно для систем заземления TN-S и TN-C-S.

При этом дифзащита в сетях с соединенными нулевым и рабочим проводами, а также в электросетях без нулевого защитного провода не возможно. В первом случае ток утечки будет присутствовать всегда, а во-втором – утечки не будет, пока человек своим телом не замкнет цепь для утечки.

Видео

Руководство по автоматическим выключателям УЗО дифавтоматам

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта!

По автоматическим выключателям, УЗО, дифавтоматам в обратную связь приходит много вопросов банальных для электриков, а для многих посетителей и читателей сайта непонятных и требующих подробного и детального разъяснения.
Отвечать на все вопросы просто физически не хватает времени.

Поэтому возникла идея — написать серию статей, в которых подробно изложить конструкцию, принцип работы, основные характеристики и пошаговый алгоритм выбора электрических аппаратов защиты — автоматических выключателей, УЗО, дифавтоматов. Это будет подробное руководство (мануал) в виде отдельных тематических статей на страницах сайта http://elektrik-sam.info.

Также параллельно предполагаю затронуть и другие вопросы по этой тематике.

Статьи будут выходить регулярно, возможно, не всегда в хронологической последовательности, но придерживаясь предполагаемого плана ниже.

По мере написания материалов ссылки в оглавлении будут становиться активными и направлять на соответствующий материал. Просто нажимайте на название раздела и изучайте интересующий вас материал.

Эта страничка будет своего рода навигационным меню по интерактивному курсу Автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы — подробное руководство.

Если Вам интересна эта тема, рекомендую подписаться на новостную рассылку сайта, чтобы быть в курсе при появлении новых статей. Форма подписки справа вверху этой статьи.

Пока идет работа над материалами, хочу обсудить с теми, кто следит за материалами сайта, какая информация по этой теме вам больше всего интересна?

Автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы — подробное руководство

Предполагаемый план уроков:

Введение

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Автоматические выключатели

1. Автоматические выключатели – конструкция и принцип работы.
2. Номинал и время-токовые характеристики автоматических выключателей.
3. Основные технические характеристики автоматических выключателей.
4. Автоматические выключатели — полюсность и схемы подключения.
5. Расчет номинального тока автоматических выключателей.
6. Расчет сечения кабеля.
7. Пример расчета номинала автоматического выключателя.
8. Обобщающий пошаговый алгоритм выбора.

Дополнительно

а) Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?
б) Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?
в) Менять ли АВ, если его «выбивает»?
г) Ошибки при расчете сечения кабеля.

Устройства защитного отключения

1. Устройство УЗО и принцип действия.
2. Принцип работы трехфазного УЗО.
3. Конструкция (устройство) УЗО. Часть 1.
4. Конструкция (устройство) УЗО. Часть 2.
5. УЗО — основные характеристики. Часть 1.
6. УЗО — основные характеристики. Часть 2.
7. Селективность работы УЗО.
7.1. Селективность многоступенчатой схемы УЗО.
8. Выбор и расчет УЗО. Часть 1.
9. Выбор и расчет УЗО. Часть 2.
10. Как выбрать УЗО. Пример расчета.
10.1. УЗО — одно или несколько?
11. Трехфазное УЗО — скрытая угроза.
12. Обобщающий пошаговый алгоритм выбора УЗО.

Дополнительно

а) Как проверить тип УЗО?
б) УЗО схемы подключения.
в) Ошибки при подключении УЗО.
г) УЗО схема без заземления (работа в двухпроводке).
д) Работа УЗО при обрыве нуля.
е) УЗО многоуровневая диф.защита.
ж) Пртивопожарное УЗО — для чего и зачем.
з) УЗО на освещение — ставить или нет?

Дифавтоматы

1. Дифавтоматы — устройство и принцип работы.
2. Дифавтоматы — основные технические характеристики.
3. Выбор и практическое применение.

Дополнительно

а) Отличие УЗО от дифавтомата.
б) УЗО или дифавтомат? Что выбрать?
в) Как электричество попадает в дом?
г) Как выбрать квартирный электрощит.

Бонусы:

а) К каждому уроку постараюсь добавить поясняющее видео.
б) Интересные материалы по этой теме, отобранные из самых интересных предложений читателей, поэтому пишите в комментариях, чтобы вам интересно было узнать, кроме того, что вошло в список уроков выше.

Типы дифференциальных автоматов

Дифавтомат представляет собой устройство, в котором одновременно сочетаются функции автоматического выключателя и УЗО. На рынке представлены различные типы дифференциальных автоматов, предназначенных для защиты человека от поражений электрическим током и защиты электрической сети от коротких замыканий и перегрузок.

Принцип работы устройства

Основной частью устройства является модуль дифференциальной защиты. Он обнаруживает дифференциальный электрический ток на землю (ток утечки). Преобразовав его в механическое воздействие, осуществляется сброс выключателя.

Дифференциальный автомат оборудован двумя системами разрыва цепи:

• Электромагнитный расцепитель отключает линию электропитания в случае короткого замыкания.
• Тепловой — срабатывает в при возникновения перегрузки.

Для проверки исправности модуля дифференциальной защиты на корпусе устройства расположена специальная кнопка «Тест». При нажатии на эту кнопку создается искусственный ток утечки, и автомат, если он исправен, должен отключиться.

В дифавтомате, как и в УЗО, в качестве датчика утечки тока применяется специальный трансформатор. Работа этого трансформатора основана на изменении дифференциального тока в проводниках, подающих электрическую энергию на электроустановку.

Ток утечки отсутствует, если нет повреждений изоляции электропроводки или к ней никто не прикасается. В этом случае в нулевом и фазном проводе нагрузки будут протекать равные токи.

В случае возникновения утечки, к примеру, если человек случайно прикоснется к фазному проводнику или при нарушении изоляции провода, происходит нарушение баланса тока и магнитных потоков. Во вторичной обмотке возникает электрический ток, который приводит в действие магнитоэлектрическую защелку. Сработавшая защелка воздействует на механизм, разъединяющий цепь.

Типы и характеристики дифавтоматов

Основные технические характеристики дифференциальных автоматов такие же, как и у автоматов и УЗО:

• Номинальный ток In – ток в амперах, который аппарат может проводить длительное время (6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А).
• Номинальный ток — максимально возможный ток, который способна пропустить контактная система прибора без его повреждения. Эта же величина используется для расчетов других характеристик устройства.
• Временно-токовая характеристика В, С или D, указывается перед значением номинального тока.
• Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка по току утечки) IΔn = 10, 30, 100, 300, 500 мА.
• Номинальное напряжение, напряжение при котором аппарат работает в нормальных условиях. 220В для однофазной сети и 380В для трехфазной электросети.
• Тип (класс) модуля дифференциальной защиты. Тип АС – реагируют на синусоидальный переменный ток утечки, обозначаются значком в виде синусоиды. Тип А — реагируют на синусоидальный переменный и пульсирующий постоянный токи утечки.
• Номинальная отключающая способность – максимальный ток короткого замыкания, который дифавтомат способен отключить и остаться в работоспособном состоянии. Указывается на передней панели в прямоугольнике в амперах(3000, 4500, 6000, 10 000 А).
• Класс токоограничения. Он определяется временем с момента начала размыкания силовых контактов до момента полного гашения электрической дуги в дугогасительной камере. Существует три класса — 1, 2, 3. Информация о них указывается в квадрате на передней панели.
• Тип встроенного модуля дифференциальной защиты по конструктивному исполнению — электромеханическое или электронное.
• Количество полюсов — 2 или 4.
• Диапазон температур от -25 до + 40°С (обозначается символом снежинки на передней панели).

Также, как и УЗО, дифференциальные автоматы бывают селективными.  Применяют их в качестве вводных защитных аппаратов. Выдержка времени им нужна для возможности отключить дифференциальный ток устройствам, подключенным после вводного. Если этого не происходит, срабатывает селективный автомат.

Маркируются селективные дифавтоматы буквами, в зависимости от задержки на срабатывание:

Что лучше — электромеханическое или электронное исполнение?

Дифференциальные автоматы могут изготавливаться как с электромеханическим устройством защитного отключения, так и с электронным.

Электромеханическое устройство не требует для работы дополнительного электропитания. Энергия для срабатывания катушки отключения, выводящей устройство из включенного состояния, берется от источника тока утечки. Дифференциальный трансформатор, регистрирующий эти токи, имеет большие габариты. Это сказывается на компактности прибора в целом.

Электронные аналоги, помимо датчика тока утечки и отключающей катушки, содержат электронную схему с усилителем сигнала. Небольшой по величине сигнал от датчика увеличивается до амплитуды и мощности, достаточной для работы катушки расцепителя. Такие дифавтоматы компактнее.

При обрывах нуля питающей линии дифференциальные автоматы  с электронной схемой управления становятся бесполезными. Напряжение питания электроники пропадает, что не дает возможности отключить устройство. Поэтому, несмотря на компактность, применять такие приборы целесообразно только в комплекте с реле напряжения.

Исходя из вышеизложенного, можно определится, какое исполнение прибора более приемлемо в конкретном случае.

Различные типы дифференциальных автоматов могут с успехом применяться в однофазных и трехфазных сетях переменного тока. Такие устройства способствуют повышению уровня безопасности в процессе эксплуатации различных электроприборов.

Дифавтомат: устройство, принцип работы, назначение

Дифференциальный автомат — это низковольтный комбинированный электрический аппарат, совмещающий в одном корпусе функции двух защитных устройств — УЗО и автоматического выключателя. Благодаря этому данное изделие является достаточно популярным и широко применяется как в бытовых условиях, так и на производстве. В этой статье мы рассмотрим устройство, назначение и принцип работы дифавтомата.

Назначение

Рассмотрим вкратце для чего нужен дифавтомат. Внешний вид его изображен на фото:

Во-первых, данный электрический аппарат служит для защиты участка электрической сети от повреждения из-за протекания по нему сверхтоков, которые возникают при перегрузке или коротком замыкании (функция автоматического выключателя). Во-вторых, дифференциальный автомат предотвращает возникновение пожара и поражение людей электрическим током в результате возникновения утечки электричества через поврежденную изоляцию кабеля линии электропроводки или неисправного бытового электроприбора (функция устройства защитного отключения).

Устройство и принцип действия

Для начала приведем обозначение на схеме по ГОСТ, по которому наглядно видно, из чего состоит дифавтомат:

На обозначении видно, что основными элементами конструкции дифавтомата является дифференциальный трансформатор (1), электромагнитный (2) и тепловой (3) расцепители. Ниже кратко охарактеризуем каждый из приведенных элементов.

Дифференциальный трансформатор имеет несколько обмоток, в зависимости от количества полюсов устройства. Данный элемент осуществляет сравнение токов нагрузки по проводникам и в случае их несимметричности на выходе вторичной обмотки данного трансформатора появляется так называемый ток утечки. Он поступает на пусковой орган, который без выдержки времени осуществляет расцепление силовых контактов автомата.

Также следует упомянуть о кнопке проверки работоспособности защитного аппарата «TEST». Данная кнопка подключается последовательно с сопротивлением, которое включается или отдельной обмоткой на трансформатор либо параллельно одной из имеющихся. При нажатии на данную кнопку сопротивление создает искусственный небаланс токов – возникает дифференциальный ток и дифавтомат должен сработать, что свидетельствует о его исправном состоянии.

Электромагнитный расцепитель представляет собой электромагнит с сердечником, который воздействует на механизм отключения. Данный электромагнит срабатывает в случае достижения тока нагрузки порога срабатывания — обычно это случается при возникновении короткого замыкания. Данный расцепитель срабатывает мгновенно, за доли секунд.

Тепловой расцепитель осуществляет защиту электрической сети от перегрузки. Конструктивно представляет собой биметаллическую пластину, которая деформируется при протекании через нее тока нагрузки, превышающего номинальный для данного аппарата. При достижении определенного положения биметаллическая пластина воздействует на механизм отключения дифавтомата. Срабатывание теплового расцепителя происходит не сразу, а с выдержкой времени. Время срабатывания прямо пропорционально величине тока нагрузки, протекающего по дифференциального автомату, а также зависит от температуры окружающей среды.

На корпусе указывается порог срабатывания дифференциального трансформатора — ток утечки в мА, номинальный ток теплового расцепителя (при котором работает неограниченное время) в А. Пример маркировки на корпусе — С16 А / 30 мА. В данном случае маркировка “С” перед значением номинала показывает кратность срабатывания электромагнитного расцепителя (класс аппарата). Буква “С” указывает, что электромагнитный расцепитель сработает при превышении номинала 16А в 5-10 раз.

На видео ниже подробно рассказывается, как работает и из чего состоит дифавтомат:

Область применения

Для чего применяют дифференциальный автомат, если существует два отдельных защитных аппарата (УЗО и автомат), каждый из которого выполняет свою функцию?

Основное преимущество дифавтомата — компактность. Он занимает меньше места на DIN-рейке в электрическом распределительном щитке, чем в случае установки двух отдельных аппаратов. Эта особенность особенно актуальная при необходимости установки в распределительном щитке нескольких устройств защитного отключения и автоматических выключателей. В данном случае посредством установки дифавтоматов можно значительно сэкономить место в распределительном щитке и соответственно уменьшить его размер.

Дифференциальный автомат широко применяется для защиты электропроводок практически повсеместно, как в быту, так и в помещениях другого назначения (в различных учреждениях, на предприятиях).

Дифавтомат ничем не уступает аналогичным по характеристикам УЗО и автоматическому выключателю, поэтому каких-либо ограничений в его применении нет. Данный защитный аппарат можно устанавливать, как на вводе (в качестве резервирующего), так и на отходящих линиях электропроводки для обеспечения пожаробезопасности, безопасности людей в отношения поражения электричеством, а также для защиты от сверхтоков.

Вот мы и рассмотрели устройство, назначение и принцип работы дифавтомата. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

— инструменты КИП

Реле дифференциального давления, как и реле давления, представляет собой простое электромеханическое устройство, которое работает на основных принципах рычагов и противодействующих сил. В основном они используются для определения разницы давлений между двумя точками установки или системы.

Этими элементами являются:

(a) Чувствительный элемент из сильфона или диафрагмы (металлической или эластомерной)
(b) Стабильная пружина для определения уставки диапазона и
(c) Микропереключатель мгновенного действия, доступный в широком ассортименте (SPDT, DPDT и др.)

Принцип работы :

Реле дифференциального давления предназначено для определения разницы давлений между двумя источниками давления в установке для целей управления.Когда давления от двух разных источников в процессе соединяются через чувствительную диафрагму, металлическую или эластомерную, в зависимости от случая, разница давлений создает силу, которая затем преодолевает силу предварительно натянутой пружины и в процессе перемещает балансировочный рычаг или механизм для осуществления минимального движения, необходимого для приведения в действие микровыключателя (ов) переключателя.

Высокое и низкое давление прикладываются с обеих сторон чувствительной диафрагмы специальной формы .Эта конструктивная особенность помогает устранить ошибки из-за разницы в площади, что часто является общей проблемой двухэлементных реле перепада давления.

Конкретная конструкция реле перепада давления описывается ниже, чтобы проиллюстрировать принцип работы. Обратите внимание, что существуют разные варианты переключателя от разных производителей, но основной принцип работы остается неизменным.

Как показано на диаграмме выше, порты давления для высокого и низкого технологического давления разделены эластичной диафрагмой.Разница в давлении, существующая между двумя портами, вызывает осевое перемещение (измерительный ход) диафрагмы относительно пружины диапазона измерения. Перепад давления, который пропорционален ходу измерения, передается с помощью шатуна с небольшим трением на поршни микровыключателя. Микровыключатель содержит электрические контакты переключателя. Электрические контакты переключателя срабатывают в зависимости от точек переключения или уставок. Защиту от избыточного давления обеспечивают профильные металлические валики для упругой диафрагмы.

Регулировка точки переключения или уставки производится с помощью винтов уставки , доступных с передней части корпуса реле перепада давления. Градуированные шкалы позволяют относительно точно регулировать точки переключения , и указывают на заданное значение , которое регулируется мгновенно.

В заключение, реле перепада давления, по существу, работает на основе разницы в давлении между портами высокого и низкого давления.Эта разница давления затем преобразуется в осевое движение, которое используется для приведения в действие контактов микровыключателя в зависимости от уставки (s) реле перепада давления.

Другая распространенная конструкция электрического датчика давления работает по принципу дифференциальной емкости. В этой конструкции чувствительный элемент представляет собой тугую металлическую диафрагму, расположенную на равном расстоянии между двумя неподвижными металлическими поверхностями, состоящую из трех пластин для дополнительной пары конденсаторов. Электроизолирующая заполняющая жидкость (обычно жидкий силиконовый компаунд) передает движение от изолирующей диафрагмы к чувствительной диафрагме, а также служит эффективным диэлектриком для двух конденсаторов:

Любая разница давлений в ячейке вызывает изгиб диафрагмы в направлении наименьшего давления.Чувствительная диафрагма представляет собой пружинный элемент прецизионного изготовления, а это означает, что ее смещение является предсказуемой функцией приложенной силы. Приложенная сила в этом случае может быть только функцией перепада давления, действующего на площадь поверхности диафрагмы в соответствии со стандартным уравнением сила-давление-площадь F = PA.

В этом случае у нас есть две силы, вызванные двумя давлениями жидкости, работающими друг против друга, поэтому наше уравнение сила-давление-площадь можно переписать, чтобы описать результирующую силу как функцию перепада давления (P1 — P2) и площади диафрагмы: F = (P1 — P2) А.Поскольку площадь диафрагмы постоянна, а сила предсказуемо связана со смещением диафрагмы, все, что нам сейчас нужно, чтобы вывести дифференциальное давление, — это точно измерить смещение диафрагмы.

Вторичная функция диафрагмы как одной пластины из двух конденсаторов обеспечивает удобный метод измерения смещения. Поскольку емкость между проводниками обратно пропорциональна расстоянию, разделяющему их, емкость на стороне низкого давления будет увеличиваться, а емкость на стороне высокого давления уменьшиться:

Схема емкостного детектора, подключенная к этой ячейке, использует высокочастотный сигнал возбуждения переменного тока для измерения разницы в емкости между двумя половинами, преобразуя это в сигнал постоянного тока, который в конечном итоге становится сигналом, выводимым прибором, представляющим давление.

Эти датчики давления отличаются высокой точностью, стабильностью и прочностью. Интересная особенность этой конструкции — использование двух изолирующих диафрагм для передачи давления технологической жидкости на одну чувствительную диафрагму через внутреннюю «заполняющую жидкость» — это то, что твердая рама ограничивает движение двух изолирующих диафрагм так, что ни одна из них не может заставить чувствительная диафрагма превышает предел упругости.

Как показано на рисунке, изолирующая диафрагма с более высоким давлением подталкивается к металлической раме, передавая свое движение чувствительной диафрагме через заполняющую жидкость.Если к этой стороне приложить слишком большое давление, изолирующая диафрагма просто «сплющится» о твердый каркас капсулы и перестанет двигаться. Это положительно ограничивает движение изолирующей диафрагмы, так что она не может оказывать больше силы на чувствительную диафрагму, даже если приложено дополнительное давление технологической жидкости. Такое использование изолирующих диафрагм и заполняющей жидкости для передачи движения чувствительной диафрагме, применяемой также в других типах датчиков перепада давления, дает современным приборам дифференциального давления превосходную устойчивость к повреждениям из-за избыточного давления.

Следует отметить, что использование жидкой заполняющей жидкости является ключом к этой конструкции, устойчивой к избыточному давлению. Чтобы чувствительная диафрагма могла точно преобразовывать приложенное давление в пропорциональную емкость, она не должна контактировать с окружающей ее проводящей металлической рамой. Однако, чтобы какая-либо диафрагма была защищена от избыточного давления, она должна контактировать с твердым ограничителем обратного хода, чтобы ограничить дальнейший ход. Таким образом, необходимость в бесконтактном (емкостном) и контакте (защита от избыточного давления) исключают друг друга, что делает практически невозможным выполнение обеих функций с помощью одной чувствительной диафрагмы.Использование заполняющей жидкости для передачи давления от изолирующей диафрагмы к чувствительной диафрагме позволяет нам отделить функцию емкостного измерения (чувствительная диафрагма) от функции защиты от избыточного давления (изолирующие диафрагмы), так что каждая диафрагма может быть оптимизирована для отдельной цели.

Классическим примером прибора для измерения давления, основанного на датчике дифференциальной емкости, является датчик дифференциального давления Rosemount модели 1151, показанный в собранном виде на следующей фотографии:

Открутив четыре болта из преобразователя, мы можем снять два фланца с капсулы давления, открывая изолирующие диафрагмы для общего обзора:

На фотографии крупным планом показана конструкция одной из изолирующих диафрагм, которая, в отличие от чувствительной диафрагмы, спроектирована как очень гибкая.Концентрические гофры в металле диафрагмы позволяют ей легко изгибаться под действием приложенного давления, передавая давление технологической жидкости через силиконовый наполнитель на тугую чувствительную диафрагму внутри ячейки дифференциальной емкости:

Внутри того же дифференциального емкостного датчика (видно, разрезав датчик Rosemount модели 1151 пополам с помощью отрезной пилы) показаны изолирующие диафрагмы, чувствительная диафрагма и порты, соединяющие их вместе:

Здесь левая изолирующая диафрагма лучше видна, чем правая изолирующая диафрагма.На этой фотографии отчетливо виден небольшой зазор между левой изолирующей диафрагмой и внутренней металлической рамой по сравнению с просторной камерой, в которой находится чувствительная диафрагма.

Напомним, что эти внутренние пространства обычно заняты заполняющей жидкостью, целью которой является передача давления от изолирующей диафрагмы на чувствительную диафрагму. Как упоминалось ранее, твердая металлическая рама ограничивает ход каждой изолирующей диафрагмы таким образом, что изолирующая диафрагма с более высоким давлением «опускается» на металлический каркас до того, как чувствительная диафрагма может быть вытолкнута за предел ее упругости.Таким образом, чувствительная диафрагма защищена от повреждений из-за избыточного давления, потому что изолирующие диафрагмы просто не могут двигаться дальше.

Датчик дифференциальной емкости измеряет разницу в давлении, приложенном между двумя его сторонами. В соответствии с этой функциональностью, этот прибор для измерения давления имеет два порта с резьбой, в которые может подаваться давление жидкости. В следующем разделе этой главы будет подробно рассказано об использовании датчиков дифференциального давления.Вся электронная схема, необходимая для преобразования дифференциальной емкости датчика в электронный сигнал, представляющий давление, размещена в структуре синего цвета над капсулой и фланцами. Более современной реализацией принципа измерения дифференциального емкостного давления является датчик перепада давления Rosemount модели 3051:

Как и все устройства дифференциального давления, этот прибор имеет два порта, через которые давление жидкости может подаваться на датчик.Датчик, в свою очередь, реагирует только на разницу давления между портами.

Конструкция дифференциального емкостного датчика в этом конкретном приборе давления более сложна, поскольку плоскость чувствительной диафрагмы перпендикулярна плоскости двух изолирующих диафрагм. Эта «копланарная» конструкция более компактна, чем датчики более старого типа, и, что более важно, она изолирует чувствительную диафрагму от напряжения болтов фланца.

Обратите особое внимание на то, что узел датчика не встроен в прочный металлический каркас, как это было в случае с оригинальной конструкцией Rosemount.Вместо этого датчик в сборе относительно изолирован от корпуса и соединен только двумя капиллярными трубками, соединяющими его с изолирующими диафрагмами. Таким образом, напряжения внутри металлической рамы, создаваемые болтами фланца, практически не влияют на датчик.

Вырезанная модель преобразователя DP Rosemount модели 3051S («супермодуль») показывает, как все это выглядит в реальной жизни:

Давление технологической жидкости, приложенное к изолирующей диафрагме (ам), передается для заполнения жидкости внутри капиллярных трубок, передавая давление на тугую диафрагму внутри дифференциального емкостного датчика.Как и в классической конструкции Rosemount модели 1151, мы видим, что заполняющая жидкость выполняет несколько функций:

• Наполняющая жидкость защищает чувствительную чувствительную диафрагму от контакта с нечистыми или агрессивными технологическими жидкостями
• Наполняющая жидкость позволяет изолирующим диафрагмам обеспечивать защиту чувствительной диафрагмы от избыточного давления.
• Наполняющая жидкость обеспечивает среду с постоянной диэлектрической проницаемостью для функционирования цепи дифференциальной емкости

Преобразователи давления Rosemount серии «supermodule» имеют ту же компланарную конструкцию, что и более ранние модели 3051, но добавляют новую конструктивную особенность: электронику в модуле из нержавеющей стали, а не в синем верхнем корпусе.Эта функция позволяет значительно уменьшить размер передатчика, если это необходимо для приложений с ограниченным пространством.

Кредиты: Тони Р. Купхальдт — Лицензия Creative Commons Attribution 4.0

— точка назначения

Обзор дифференциального реле:

Хотя перегрузка по току, напряжение, расстояние и направленность являются мощными методами, все они предполагают некоторый компромисс между целями надежности, безопасности, скорости и т.д. избирательность и экономичность. Дифференциальная защита бывает разной. Это в высшей степени простое, безопасное, высоконадежное, быстрое и достаточно экономичное решение. В результате дифференциальная защита является наиболее важным понятием защиты.Эта концепция является прямым продолжением действующего закона Кирхгофа — сумма всех токов в области должна быть равна нулю. Трансформаторы тока размещаются на каждом электрическом выводе защищаемой зоны и соединяются вместе, как указано внутри зоны. Для внешних КЗ, когда ток КЗ проходит через оба ТТ с одинаковым коэффициентом.

Зона, ток циркулирует во вторичной обмотке трансформатора тока, не проходя через реле. Если неисправность является внутренней по отношению к зоне, то токи, вводимые во вторичную обмотку трансформатора тока, противостоят друг другу и вынуждены протекать через реле.Основы дифференциального приложения включают:

• ТТ на каждом силовом подключении к защищаемой зоне
• Все ТТ имеют одинаковый номинал
• Тщательное внимание к обеспечению правильного подключения ТТ
• Дифференциальная защита является первичной защитой: она не может обеспечить резервную защиту для удаленных зон [Справка-1]

Введение:

Синхронный генератор — важнейший элемент энергосистемы. В генераторах действительно возникают короткие замыкания и аномальные электрические условия.Во многих случаях повреждение оборудования в результате этих событий можно уменьшить или предотвратить с помощью надлежащей защиты генератора. Генераторы, в отличие от некоторых других компонентов энергосистемы, нуждаются в защите не только от коротких замыканий, но и от ненормальных условий эксплуатации.

Примерами таких ненормальных условий являются перегрузка, перевозбуждение, перенапряжение и потеря поля, несимметричные токи, обратная мощность и аномальная частота. В этих условиях повреждение или полный отказ могут произойти в течение нескольких секунд, что потребует автоматического обнаружения и отключения.Все сбои, связанные с синхронными генераторами, могут быть классифицированы как нарушения изоляции или ненормальные условия работы. Нарушение изоляции в обмотке статора приведет к межвитковому замыканию, замыканию фазы или замыканию на землю, но чаще всего к последнему, поскольку в большинстве случаев нарушения изоляции в конечном итоге приводят к прямому контакту обмотки с сердечником. Дифференциальные реле, в частности цифровые, используются для обнаружения повреждений статора генераторов.

Электроэнергетические предприятия и промышленные предприятия традиционно используют электромеханические и твердотельные реле для защиты синхронных генераторов [3].С появлением цифровых технологий исследователи и конструкторы добились значительного прогресса в разработке систем защиты, основанных на цифровых и микропроцессорных технологиях [4], [5]. Было предложено несколько микропроцессорных алгоритмов обнаружения неисправностей обмотки статора.

[Ссылка-2]

Теория

Дифференциальная защита сравнивает два (или более) тока для определения места повреждения; что фактически делает текущую защиту. По сравнению с другими типами защиты, дифференциальная токовая защита обладает абсолютной избирательностью в том смысле, что она работает разумно только в тех случаях, когда повреждение находится в пределах защищаемой зоны, и не срабатывает вообще, если повреждение находится вне свою зону.Зона дифференциального реле ограничена частью электрической цепи между трансформаторами тока (ТТ), к которой подключено реле. Благодаря такой высокой селективности защиты нет необходимости активировать задержку срабатывания реле, поэтому все дифференциальные реле высокоскоростные. При этом отличительными особенностями дифференциальной защиты являются исключительно высокая селективность и высокая скорость работы.

Дифференциальная защита электрогенератора подразделяется на продольную защиту и поперечную защиту.Первый относится к защите продольных участков одиночных линий (поэтому, конечно, он называется «продольными»), а второй — к защите параллельных линий (сравнивая токи в этих параллельных линиях).

Продольная дифференциальная защита работает по принципу сравнения магнитного замираний и фаз токов, входящих и выходящих из защищаемого участка цепи или элемента. Для обеспечения дифференциальной защиты два трансформатора тока (CT1 и CT2) с одинаковыми коэффициентами трансформации вставляются в цепь на обоих концах защищаемого элемента схемы.Эти C-Ts имеют вторичные соединения, соединенные соединительными выводами, как показано для одной фазы на Рисунке 4. 1.

[Reference-3]

Дифференциальное реле Реле устроено таким образом, что его вторичные обмотки параллельны (соединительные провода трансформаторов тока) с сохранением правильной полярности. Эта схема, основанная на циркуляции токов, была впервые установлена ​​в конце 19 века Мерцем и Прайсом и получила название «дифференциальная схема Мерца-Прайса». Этот фундаментальный принцип лег в основу многих высокоразвитых защитных устройств.Если вторичные токи ТТ CT ₁ и CT ₂ обозначены, соответственно, I ₁ и I ₂ , а положительное направление тока в реле принимается за направление тока I ₁ , при нормальных рабочих условиях на линии AB (здесь и далее векторные значения):

I _REAL = I ₁ -I ₂

Это соотношение действительно в силу того, что Импеданс обмотки реле (обычно реле тока) значительно меньше, чем у вторичных обмоток трансформатора тока, и, следовательно, можно считать, что вторичные токи протекают через соединительные провода и замыкают свой контур через обмотку реле.В идеальном случае при нормальных условиях эксплуатации и в случае внешних коротких замыканий (вне зоны защиты) вторичные токи трансформаторов тока CT ₁ и CT ₂ будут равными по величине и противоположными направлениями. Из-за этого ток не будет течь в цепи дифференциального реле или:

В реальной цепи ток несимметрии будет течь в цепи реле из-за неодинаковой величины токов трансформаторов тока при одном и том же первичном токе.Более подробно этот вопрос будет рассмотрен ниже. Когда короткое замыкание происходит в зоне защиты и питание поступает с одного конца (Рисунок 1.b), по цепи реле проходит ток:

[ Ссылка-4]

Реле затем срабатывают для передачи импульс для отключения автоматического выключателя со стороны питания. Когда короткое замыкание происходит в зоне защиты и питание подается с обоих концов (рисунок 1.c), сумма вторичных токов протекает через реле,

Рисунок: Трехфазный вариант схемы дифференциала защита статора генератора с помощью высокоомных дифференциальных реле.а) защита от замыканий на землю и фазы; (b) Ограниченная защита от замыканий на землю.

Эти токи обычно различаются по величине. Реле в этом случае работает для передачи импульсов для отключения автоматических выключателей на обоих концах поврежденной линии.

Рассматриваемая здесь дифференциальная схема называется «цепью циркулирующего тока» из-за того, что ток непрерывно циркулирует в соединительных выводах этой цепи. Если две идентичные линии электропередачи проходят параллельно от одной подстанции к другой и соединены

с шинами с помощью общего автоматического выключателя, общая защита устанавливается для обеих линий и отключает автоматический выключатель при коротком замыкании на любой из них. одна из строк.Для защиты двух параллельных высоковольтных линий широкого применения реализована защита от поперечного дифференциального тока, основанная на сравнении величины и фазы токов в параллельных линиях (рисунок 2). Как уже было сказано выше, дифференциальная защита применяется не только (или защита сегментов линий, но и для защиты таких важных компонентов системы, как трансформаторы, реакторы, генераторы, распределительные устройства, силовые двигатели и т. Д.) (Рисунок 3.)

[ Ссылка-5]

Дифференциальная защита генератора

Дифференциальная защита — очень надежный метод защиты генераторов, трансформаторов, шин и линий электропередачи от воздействия внутренних неисправностей.Реле, работа которых зависит от превышения тока, менее чувствительны, потому что они не могут правильно различать условия нагрузки и состояния незначительной неисправности. Для преодоления этой трудности используются дифференциальные реле.

Рисунок: Нормальная дифференциальная защита и процентное дифференциальное реле.

Дифференциальное реле — это реле, которое срабатывает, когда разность фаз двух или более одинаковых электрических величин превышает заданное значение.Таким образом, дифференциальное реле тока — это реле, которое сравнивает ток, входящий в секцию системы, с током, выходящим из секции.

В нормальных рабочих условиях два тока равны, но как только возникает неисправность, это условие больше не применяется. Разница между входящим и выходящим токами проходит через рабочую катушку реле. Если эта разница равна или больше, чем установленное значение, реле сработает и откроет автоматический выключатель и изолирует неисправную секцию.

Реле любого типа при определенном подключении можно заставить работать как дифференциальное реле. Это не конструкция реле, а способ его включения в цепь, что делает его дифференциальным реле.

В схеме дифференциальной защиты на приведенном выше рисунке сравниваются токи на обеих сторонах оборудования. На рисунке показано подключение только для одной фазы, но подобное подключение обычно используется на каждой фазе защищаемого оборудования. В нормальных условиях или при КЗ за пределами защищаемой зоны ток I ₁ равен току I ₂ .Следовательно, токи во вторичной обмотке трансформаторов тока также равны, то есть i ₁ = i ₂ , и ток через реле тока не течет.

Если повреждение происходит внутри защищаемой зоны, токи I ₁ и I ₂ больше не равны, следовательно, i ₁ и i ₂ не равны, и через реле тока протекает ток .

[Reference-6]

Процентные дифференциальные реле

Недостатком дифференциальной защиты по току является то, что трансформаторы тока должны быть идентичными; в противном случае через реле тока будет протекать ток при неисправностях за пределами защищаемой зоны или даже при нормальных условиях.Чувствительность к дифференциальному току из-за ошибок трансформатора тока снижается с помощью процентных дифференциальных реле.

В процентных дифференциальных реле ток от каждого трансформатора тока протекает через сдерживающую катушку. Назначение удерживающей катушки — предотвратить нежелательное срабатывание реле из-за ошибок трансформатора тока. Рабочий ток катушки | i ₁ — i ₂ | Требуемый для отключения — это процент от среднего тока через удерживающие катушки.

Где k — это отношение рабочего тока катушки к току удерживающей катушки. Например, если k = 0,1, рабочий ток катушки должен быть более 10% от среднего тока удерживающей катушки, чтобы реле сработало. Дифференциальное реле процентного соотношения (электроника , тип ), функции которого заключаются в том, что разница между двумя величинами одинаковой природы превышает фиксированный процент от меньшего количества. Также это известно как реле смещения; реле баланса или дифференциального реле.

[Ссылка -2]

Дифференциальная защита

«Дифференциальное реле реагирует на разность векторов между двумя или более одинаковыми электрическими величинами». Из этого определения известны следующие аспекты:

Дифференциальное реле имеет по крайней мере две исполнительные величины, например: I ₁ , I ₂ .

• Две или более исполнительные величины должны быть одинаковыми. То есть Текущий / Текущий.
• Реле реагирует на разность векторов между двумя i.e.- на I ₁ — I ₂ , который включает разность амплитуды и / или фазового угла.

Дифференциальная защита — это обычно защита агрегата. Защищенная зона точно определяется расположением ТТ или ТН. Разность векторов достигается соответствующими подключениями трансформатора тока или вторичной обмотки трансформатора напряжения.

[ Ссылка-7]

Рабочие характеристики

Характеристики, которые определяют рабочие характеристики: (a) текущая уставка; и (б) время работы.Подробности следующие:

Этот параметр определяет его чувствительность к внутренним сбоям. Нормальный диапазон настройки тока составляет от 10 до 100 процентов номинального тока.

• Рабочие характеристики:

Это зависит от типа реле и величины дифференциального тока

Выражается как , кратное этой настройке тока. Это время варьируется от 25 до

500 мс при двукратном увеличении тока в зависимости от типа реле.

Ограничивающие характеристики

Используются следующие ограничивающие характеристики — одна, две или все три, в зависимости от требований, указанных ниже:

• Устойчивость к внешним повреждениям.
• Стабильность при броске тока намагничивания.
• Устойчивость при броске при перевозбуждении.

• Устойчивость к внешним сбоям:

Дифференциальное реле может неправильно работать при внешних сбоях из-за C.T. saturation или C.T. несоответствие. В идеале трансформаторы тока с обеих сторон защищаемой секции не должны насыщаться из-за внешних повреждений. Однако из-за различных уровней напряжения, уровней неисправностей, соотношений и производителей трансформаторы тока с одной стороны могут насыщаться и вызывать протекание тока утечки через рабочее реле, что приводит к нежелательной работе.

Идеальное совпадение ТТ на обеих сторонах может оказаться практически невозможным во всех случаях. Кроме того, диапазон переключения ответвлений на защищаемом трансформаторе автоматически приведет к C.Т. несоответствие. Это также может привести к нежелательному срабатыванию при внешних неисправностях.

Для обеспечения стабильности, требуемой выше при внешних сбоях, он снабжен функцией смещения, обычно выражаемой в процентах смещения, определяемой следующим образом:

Параметры смещения обычно варьируются от 5 до 50 процентов в зависимости от конкретного приложения.

Также доступны дифференциальные реле с самосмещением, в которых смещение автоматически регулируется в соответствии с текущим значением. Характеристика этого типа реле такова, что оно имеет высокую чувствительность при низких значениях тока торможения, чтобы гарантировать положительное отключение при легких внутренних повреждениях.Он будет иметь более низкую чувствительность при высоких значениях тока торможения, чтобы позволить трансформаторам тока отклоняться от своего истинного отношения в условиях насыщения, а также для предотвращения работы в условиях сквозного отказа. Характеристика смещения этого типа реле после примерно двухкратного увеличения номинального тока представляет собой почти вертикальную линию и не зависит от настройки тока, это называется вилочной характеристикой.

[ Ссылка-7]

• Стабильность пускового тока намагничивания:

Когда первичная обмотка трансформатора подключается к источнику питания, а вторичная обмотка остается разомкнутой, протекает только переходный пусковой ток намагничивания. на первичной стороне, которая проявляется как внутренняя неисправность дифференциально подключенных реле.Современные трансформаторы изготавливаются из холоднокатаной стали со сравнительно низким гистерезисом при намагничивании, пусковой ток может приближаться к уровням короткого замыкания, то есть в 10–12 раз при полной нагрузке с довольно длительными постоянными времени от 40 до 60 секунд. Постоянные времени могут варьироваться от 10 циклов для очень маленьких единиц до одной минуты для очень больших единиц.

Влияние индуктивности источника заключается в уменьшении величины пускового тока за счет уменьшения величины напряжения возбуждения. Постоянная времени затухающего броска тока является функцией общего сопротивления источника плюс сопротивление обмотки трансформатора.Следовательно, трансформаторы рядом с генерирующим источником имеют более продолжительное явление броска тока, в то время как на подстанциях, удаленных от генерирующих источников, броски тока не столь серьезны, поскольку увеличенные индуктивность и сопротивление линии уменьшают пиковую величину и ослабляют ток.

• Стабильность при броске избыточного возбуждения

С появлением холоднокатаной стали с ориентированной зернистой структурой в производстве трансформаторов, современные силовые трансформаторы рассчитаны на работу примерно при 90 процентах плотности потока насыщения при номинальном напряжении. .Следовательно, во время ненормальных условий системы могут возникать кратковременные условия перенапряжения, приводящие к насыщению сердечников трансформатора, вызывая увеличение тока возбуждения трансформатора от 10 до 100 раз по сравнению с нормальным значением при повышении напряжения от 20 до 30 процентов. Это проявляется как внутренняя неисправность дифференциального реле. Иногда некоторые производители предусматривают дополнительные ограничения, и это будет описано позже.

[ Ссылка-7]

Базовое устройство

Характеристики и характеристики

Стандартное оборудование

• Модульная конструкция с автоматическим коротким замыканием C.T.-input
  • Обработка сигналов и данных в отдельном цифровом сигнальном процессоре (32 выборки за цикл)
  • Цифровая фильтрация измеренных величин
  • Три возможности настройки параметров и вызова данных:
  • Клавиатура и дисплей
  • Интерфейс RS232 на передняя часть (ноутбук)
  • Интерфейс RS485 для интеграции в системы управления на задней панели
  • Защитная блокировка, предотвращающая настройку параметров одновременно различными способами
  • Расширенная внутренняя проверка достоверности измененных параметров
  • Регистратор событий для записи системных сообщений
  • Регистратор отказов для записи измеренных данных о неисправностях
  • Четыре независимых программируемых набора параметров
  • Энергонезависимая память для наборов параметров, событий и данных о неисправностях
  • Индикация измеренных рабочих значений и результирующих величин
  • Автоматические самодиагностики в широком диапазоне
  • Малое реле размером
  • Thr ее возможности для сброса реле
  • Индикация функции реле оптическим способом или через отдельное реле самоконтроля
  • Все интерфейсы данных гальванически изолированы
  • Выбор номинальной частоты: 50 Гц / 60 Гц

[Ссылка-2]

Функции, которые может программировать пользователь

• Защита и системные параметры
• Фиксированное положение или минимальная длительность сигнала для каждого из выходных реле

Дифференциальная защита генератора

• Стабилизация от ошибок измерения ТТ
•  Отсутствие полной блокировки дифференциального элемента, только пониженная чувствительность Независимый высокий Дифференциальный элемент для тяжелых неисправностей

Что такое реле дифференциальной защиты? — Описание и его типы на основе принципа действия

Определение: Реле, работа которого зависит от разности фаз двух или более электрических величин, известно как реле дифференциальной защиты . Он работает по принципу сравнения между фазовым углом и величиной одинаковых электрических величин.

Например: Рассмотрим сравнение входного и выходного тока линии передачи.Если величина входного тока линии передачи больше, чем выходного тока, это означает, что дополнительный ток течет по ней из-за неисправности. Разница в токе может срабатывать реле дифференциальной защиты.

Ниже приведены основные условия, необходимые для работы реле дифференциальной защиты.

• Сеть, в которой используется реле, должна иметь две или более одинаковых электрических величины.
• Величины имеют фазовый сдвиг примерно 180º.

Реле дифференциальной защиты используется для защиты генератора, трансформатора, фидера, большого двигателя, шин и т. Д. Ниже приводится классификация реле дифференциальной защиты.

• Реле дифференциального тока
• Реле дифференциального напряжения
• Реле смещения или процентного дифференциала
• Дифференциальное реле баланса напряжения

Реле дифференциального тока

Реле, которое определяет и управляет разностью фаз между током, входящим в электрическую систему, и током, выходящим из электрической системы, называется дифференциальным реле тока .Расположение реле максимального тока, подключенного для работы в качестве дифференциального реле, показано на рисунке ниже.

Расположение реле максимального тока показано на рисунке ниже. Пунктирной линией показана секция, которая используется для защиты. Трансформатор тока размещается на обоих концах зоны защиты. Вторичная обмотка трансформаторов включена последовательно с помощью контрольного провода. Таким образом, ток, индуцируемый в трансформаторах тока, течет в одном направлении.Катушка управления реле подключена к вторичной обмотке трансформаторов тока.

В нормальном рабочем состоянии величина тока во вторичной обмотке ТТ остается неизменной. Нулевой ток протекает через рабочую катушку. При возникновении неисправности величина тока на вторичной обмотке ТТ становится неравной, из-за чего реле начинает работать.

Смещенная или процентная дифференциальная катушка

Это наиболее часто используемый вид дифференциального реле.Их расположение такое же, как у токового дифференциального реле; Единственное отличие состоит в том, что эта система состоит из дополнительной сдерживающей катушки, подключенной к пилотным проводам, как показано на рисунке ниже.

Управляющая катушка подключается в центре удерживающей катушки. Соотношение токов в трансформаторе тока становится несимметричным из-за тока повреждения. Эта проблема решается использованием удерживающей катушки.

Дифференциальное реле со смещением индукционного типа

Это реле индукционного типа состоит из диска, который свободно вращается между электромагнитами.Каждый электромагнит состоит из медного затеняющего кольца. Кольцо может входить или выходить из электромагнита. Диск испытывает силу из-за ограничивающего и рабочего элемента.

Результирующий крутящий момент на затемненном кольце становится нулевым, если положение кольца сбалансировано для обоих элементов. Но если кольцо движется к железному сердечнику, то на кольцо действуют неравные крутящие моменты из-за рабочей и сдерживающей катушки.

Дифференциальное реле баланса напряжения

Дифференциальное реле тока не подходит для защиты фидеров.Для защиты фидеров используются дифференциальные реле баланса напряжений. В дифференциальном реле напряжения используются два одинаковых трансформатора тока в защитной зоне с помощью управляющего провода.

Реле включены последовательно с вторичной обмоткой трансформатора тока. Реле подключены таким образом, чтобы в нормальном рабочем состоянии через них не протекал ток. В дифференциальном реле баланса напряжений используются трансформаторы тока с воздушным сердечником, в которых индуцируются напряжения относительно тока.

Когда КЗ происходит в зоне защиты, ток в ТТ становится несимметричным, из-за чего нарушается напряжение во вторичной обмотке ТТ. Ток начинает течь через рабочую катушку. Таким образом, реле начинает работать и дает команду выключателю сработать.