Перед вводом в эксплуатацию нового реле необходимо проверить его исправность и настроить заданные уставки. Реле, находящиеся в эксплуатации, требуют различных проверок. Наладка и проверки реле проводятся в соответствии с "Типовым положением о видах, объеме и сроках проверок устройств релейной защиты и электроавтоматики в энергосистемах". Проверки подразделяются на следующие категории: проверка при новом включении; профилактический контроль; профилактическое восстановление; опробование; внеочередная проверка; после- аварийная проверка.
При новом включении производится полный объем работ на устройстве релейной защиты — от проверки схемы и маркировки, внешнего осмотра и оценки общего состояния аппаратуры до электрической настройки реле, проверки взаимодействия схемы защиты и комплексного опробования с воздействием на выключатель.
При профилактическом контроле, представляющем собой периодическую проверку работоспособности устройства, выявляются и устраняются причины возможных в процессе эксплуатации внезапных отказов его элементов. Несколько большим объемом проверки характеризуется п е р в ы й после нового включения профилактический контроль.
Основное назначение профилактического восстановления устройства — периодическое устранение последствий процессов износа и старения путем замены или восстановления элементов устройства для предотвращения возникновения постепенных его отказов. При профилактическом восстановлении должны выполняться также задачи профилактического контроля.
Под опробованием понимается дополнительная проверка работоспособности наименее надежных элементов устройств.
Внеочередные проверки проводятся при частичных изменениях схем или реконструкциях устройств, при восстановлении цепей, нарушенных в связи с ремонтом основного оборудования, а также при необходимости изменения уставок или характеристик реле и устройств.
Объемы проверок определяются фактическим состоянием устройств, а при профилактических контроле и восстановлении - условиями работы реле и других элементов устройств в процессе эксплуатации: степенью загрязненности и увлажненности, вибрации панелей, на которых смонтированы устройства, и т.д.
Если наладка при новом включении выполнена с высоким качеством, то объем профилактических контроля и восстановления, как правило, значительно меньше, чем при новом включении, и, в конечном счете, определяет длительную безаварийную эксплуатацию устройств.
а) Оценка общего состояния реле и внешний осмотр
Для предварительной оценки общего состояния реле необходимо проверить МДС срабатывания и возврата реле при включении всех витков первичных обмоток на вновь вводимом в эксплуатацию реле и на уставке срабатывания — при эксплуатационных проверках
Проверка должна производиться в соответствии с указаниями п. "г" настоящего параграфа Для одновременной проверки исправности внешнего монтажа включение проверочного устройства следует производить на сборке зажимов панели защиты
При внешнем осмотре проверяется наличие пломб, целость смотрового стекла, плотность прилегания стекла к кожуху и кожуха к цоколю, состояние уплотнении Далее производится очистка от пыли и грязи кожухов и цоколей реле, шпилек или пластин, посредством которых реле подключены к внешним цепям, наружного монтажа схемы и сборки контактных зажимов защиты. Проверяются надежность крепления реле и надежность изоляции его выводов относительно панели
б) Внутренний осмотр, проверка и регулировка механической части реле
Объем проверки механической части устанавливается по результатам внешнего и внутреннего осмотров реле и предварительного измерения первичного тока срабатывания и возврата, отклонение которых от заданных значений более чем на ±5 % указывает на наличие неисправностей в реле
После вскрытия реле все детали тщательно очищаются от пыли и грязи Проверяется надежность крепления узлов и деталей реле к цоколю, а также затяжки винтов и гаек, крепящих проводники внутреннего монтажа и шпильки (пластины) наружного монтажа на выводах реле Проверяется состояние промежуточного насыщающегося трансформатора надежность крепления трансформатора к цоколю реле, целость наружной изоляции обмоток; выполнение выводов обмоток, целость и надежность их изоляции; наличие зазоров между соседними выводами с задней стороны лицевого щитка, затяжка винтов, изоляция выводов не должна попадать под крепящие винты: плотность стяжки листов стали магнитопровода; наличие по всей длине и целость резьбы на штепсельных винтах и в гнездах щитка уставок, штепсельные винты должны иметь такую длину, чтобы обеспечивался надежный контакт между пластинками лицевого щитка, штепсельными винтами и втулками, к которым крепятся выводы обмоток
Для надежной затяжки штепсельных винтов рекомендуется применять специальный ключ, изображенный на рис 26 Ключ легко изготовить нз алюминиевой трубки, внутренний диаметр которой на 1 — 1,5 мм меньше диаметра штепсельного винта На внутренней поверхности трубки надфилем пропиливаются канавки в количестве, равном числу ребер на поверхности изоляционной головки штепсельного винта
В реле, имеющих регулируемые сопротивления RK и R,M, проверяется исправность и надежность контактов и выводов указанных сопротивлений Осматривается и проверяется механическая часть исполнительного реле
Рис 26 Ключ для затяжки штепсельных винтов
Проверка реле типа РТ-40 производится в соответствии с рекомендациями [6] При правильной установке упоров, ограничивающих начальное и конечное положения якоря реле РТ-40 (ЭТ-521), и при правильной затяжке пружины указатель уставки должен быть установлен на черте шкалы
При использовании у реле РНТ-567 и РНТ-567/2 двух контактов - замыкающего и размыкающего - суммарный воздушный зазор между двумя мостиками и двумя парами неподвижных контактов должен быть не меньше 1,5—2 мм при максимальном повороте контактных мостиков вокруг своих осей
в) Проверка изоляции
Проверка изоляции включает измерение сопротивления изоляции и испытание электрической прочности ее повышенным напряжением Сопротивление изоляции токоведущих частей реле относительно корпуса и между собой должно измеряться мегаомметром на 1 кВ в следующей последовательности Снимаются перемычки, соединяющие первичные обмотки Измеряется сопротивление изоляции первичных обмоток относительно корпуса и между собой, вторичной и коротко- замкнутой обмоток относительно корпуса, токоведущих частей исполнительного реле относительно корпуса и между собой Испытание электрической прочности изоляции производится подачей переменного напряжения 1 кВ относительно "земли" в полной схеме защиты в течение 1 мин
г) Настройка электрических характеристик реле Источники питания и способы регулирования тока. Для настройки реле РНТ питание его первичных обмоток должно осуществляться синусоидальным током Указанное требование вытекает из реальных условий работы реле в схеме защиты токи, поступающие в реле от трансформаторов тока, имеют синусоидальна ю форму Питание схемы для настройки реле должно подаваться от междуфазных напряжений переменного тока 110 или 220 В, а последовательно с первичной обмоткой реле необходимо включать активное сопротивление /?д, значение которого примерно в 10 раз превышает полное сопротивление реле Кривая междуфазного напряжения имеет, как правило, синусоидальную форму, в то время как кривая фазного напряжения часто отличается от синусоиды При подведении синусоидального напряжения непосредственно к зажимам реле, например, от регулировочного автотрансформатора, ток будет несинусоидальным из-за насыщения сердечника НТТ реле.
Рис.27. Схема для настройки исполнительного органа реле PIIT
Поэтому для регулирования тока лучше всего использовать схему с реостатом.
При использовании схемы с нагрузочным трансформатором или ЛАТР для получения синусоидальной формы кривой тока последовательно с обмоткой реле необходимо включать Ra, минимальные значения которых должны быть следующими:
Число витков первичной обмотки | 5 | 10 | 20 | 40 | 60 | 120 | 180 |
Значения Лд, Ом. . . . | 1,5 | 3 | 5 | 10 | 15 | 30 | 50 |
Настройка и проверка исполнительного реле. Вторичный ток срабатывания /2 ср - величина для реле РНТ неизменная, определяется рабочей уставкой на исполнительном органе. Для реле РНТ, у которых в качестве исполнительного органа применено реле типа ЭТ-520, среднее значение вторичного тока срабатывания равно 0,225 А, а для реле с исполнительным органом типа РТ-40 — 0,17 А.
При проверке реле отключается от вторичной обмотки НТТ, для этого снимается перемычка 11-12 (рис.27). Питание от испытательной схемы подается на зажимы 10—11, т.е. непосредственно на обмотку реле. Измеряются токи срабатывания и возврата, а также напряжение срабатывав ния реле. Для замеров следует пользоваться миллиамперметром со шкалой 300- 500 мА класса 0,2-0,5 и высокоомным вольтметром со шкалой 1-5 В.
Для реле ЭТ-520 ток срабатывания при положении указателя на риске шкалы (рабочая точка реле) должен находиться в пределах 0,222— 0,228 А. Напряжение срабатывания при питании от источника синусоидального тока должно быть 1,5-1,6 В. Коэффициент возврата по току должен равняться примерно 0,85. При отклонении параметров ЭТ-520 от указанных реле необходимо отрегулировать согласно рекомендациям, данным в [9].
Ток срабатывания реле РТ-40 на рабочей уставке должен быть равен 0,17 А с возможным отклонением в меньшую сторону на 0,01 А. При подведении к обмотке реле синусоидального напряжения, равного
Рис.28. Снятие характеристик зависимости между первичным током и вторичным напряжением на НТТ:
а - испытательная схема; б - характеристики репе PHT-S62, РНТ-563, в — характеристики реле РНТ-565 - РНТ-567; 1 - короткозамкнутая обмотка разомкнута; 2 - короткозамкнутая обмотка замкнута
3,6 В, реле должно срабатывать; допускается отклонение напряжения срабатывания в меньшую сторону на 0,1 В. Коэффициент возврата реле РТ-40 должен быть 0,85. При отклонении параметров РТ-40 от указанных выше реле регулируется в соответствии с рекомендациями, данными в [6].
Проверка исправности НТТ. Об исправности магнитопровода, отсутствии обрывов и витковых замыканий в первичных и вторичной обмотках НТТ, а также о правильности выполнения коротко- замкнутой обмотки можно судить по характеру зависимости между током в первичных обмотках НТТ и напряжением на зажимах исполнительного реле.
Зависимость между первичным током /п и вторичным напряжением на реле £/р снимают по схеме на рис.28, а до насыщения сердечника НТТ. Насыщение характеризуется тем, что напряжение t/p, достигнув максимального значения, становится постоянным, несмотря на дальнейшее увеличение первичного тока. У реле РНТ насыщение НТТ наступает при токах в первичных обмотках, равных примерно 4,5—5 /ср.
Чтобы график зависимости Up от /„ был пригоден для оценки исправности НТТ при любых уставках на реле, по горизонтальной оси откладывают не ток, а МДС F„, подсчитываемую путем умножения значений тока на число включенных витков первичной обмотки.
Вольтметр, используемый для замеров Up, должен иметь внутреннее сопротивление не менее 1 000 Ом на пределе 2—3 В. Снятие характеристик проводится в следующем порядке.
Якорь исполнительного реле заклинивают в отпавшем положении. На рабочих обмотках устанавливают максимальное число витков. Поочередно в каждую рабочую обмотку подают ток, плавно регулируемый движком автотрансформатора AT в пределах 0—5 /ср. Для значений тока 0,5; 1; 2; 3; 5/ср измеряют Up и строят характеристики зависимости Up от F„.
Характеристики снимаются как при замкнутой, так и разомкнутой короткозамкнутой' обмотке. При правильной взаимной полярности w'K и и>к и при любых уставках (А—А ; Б—Б; В—В; Г—Г или RK от 0 до 10 Ом) характеристики располагаются несколько ниже, чем при разомкнутой короткозамкнутой обмотке. На рис.28, б показаны примерные зависимости Up от Fn для реле РНТ-562 иРНТ-563 (напряжения измерялись авометром типа Ц-4311), на рис.28, в - для реле РНТ-565 - РНТ-567.
Оценку исправности магнитной системы и обмоток реле можно осуществить сравнением характеристик, снятых при крайних уставках на короткозамкнутой обмотке А-А и Г-Г или Rv = 10 Ом и RK = 0.
IIo характеристике зависимости Up от Fn судят также о надежности работы реле при КЗ в защищаемой зоне, поскольку отношения напряжений Up при 2/ср; 3/ср; 5/ср к напряжению Up при токе срабатывания /ср примерно пропорциональны отношениям токов /2 в исполнительном реле при тех же кратностях (2; 3; 5/ср) к току /2 в условиях срабатывания.
У исправных, правильно настроенных реле коэффициенты надежности (см. § 3) должны быть:
В практике, однако, при правильной регулировке исполнительного реле имели место отклонения в меньшую сторону коэффициентов надежности к'к и от значений, гарантируемых заводом. В отдельных случаях у реле РНТ-565, РНТ-566 к„ не превышал значения 1,2—1,25. Указанные отклонения могут быть объяснены несоответствием параметров магнитопровода техническим условиям.
На тех экземплярах реле, у которых отмечен указанный недостаток, допускается снижение на 5-7 % тока срабатывания реле РТ-40 (примерно до 0,16 А), МДС срабатывания реле должна при этом остаться равной 100 А, что обеспечивается изменением сопротивления Яш (см. ниже).
Важно иметь в виду, что сравнивать полученные при данной проверке зависимости с типовыми и снятыми при ранее проводившихся проверках можно только в том случае, если они снимались однотипными приборами (например, тестером ТТ-1, авометров Ц-4311). Объясняется это тем, что форма кривой t/p сильно отличается от синусоиды.
Проверка исправности короткозамкнутой обмотки. Доля участия короткозамкнутой обмотки в трансформации тока /п во вторичную обмотку НТТ зависит от числа включенных витков секций w'K и < (РНТ-562 - РНТ-564) или от RK (РНТ-565 - РНТ-567). Проверка короткозамкнутой обмотки заключается в замерах напряжений на секциях wk и на их отпайках при разомкнутом контуре короткозамкнутой обмотки. Проверка производится по схеме рис.28, а.
На реле, у которых уставки регулируются отпайками, для размыкания контура короткозамкнутой обмотки снимаются штепсельные винты, предназначенные для включения отпаек. В одну из первичных обмоток с полным числом витков подается ток /п «к (2+2,5) /ср и измеряются напряжения между общей точкой секций w^ и м>к (вывод 9, см. рис.17-19) и всеми отпайками. У исправного реле на одноименных отпайках секций и>к и м>к напряжение должно быть примерно одинаковым, а при переходе от отпаек А-А к отпайкам Г-Г напряжения возрастают (отпайки и выводы реле на рисунке не показаны).
На реле с плавной регулировкой уставок короткозамкнутой обмотки контур размыкают на выводе 9. При исправных и правильно включенных короткозамкнутых обмотках на секциях w^ и w£ возникают примерно одинаковые напряжения, а напряжение в рассечке на выводе 9 будет равно примерно двойному напряжению одной из секций. Так, при подаче в первичную обмотку РНТ тока, соответствующего 3Fcp (300 А), на секциях w^ и w^ напряжение 9-10 В, а в рассечке на выводе 9 составляет 18—19 В. Для замеров пригоден вольтметре большим внутренним сопротивлением (не менее 1000 Ом на 1 В) и с пределами шкалы 0,5—30 В.
Настройка и проверка первичных параметров реле РНТ. На первичных обмотках реле устанавливается полное число витков. На короткозамкнутой обмотке регулируется величина RK или включаются отпайки, выбранные при расчете уставок защиты [для правильной установки значения RK контур короткозамкнутой обмотки должен быть разомкнут на зажиме 9 (см. рис.17-19)]. При питании первичных обмоток синусоидальным током измеряют первичный ток срабатывания и подсчитывают МДС срабатывания реле (/срх xvvyct max) • Измерение /ср и подсчет Fcp производят для каждой первичной обмотки отдельно.
У реле РНТ-562 и РНТ-563 МДС срабатывания должна быть равна 60 А. Рекомендуется добиваться отклонения МДС срабатывания в пределах ±2 А. При большем отклонении от нормы необходимо изменить вторичный ток срабатывания реле /сР, т.е. подрегулировать в допустимых пределах (0,222-0,228 А) ток срабатывания исполнительного органа ЭТ-520. После регулировки исполнительного органа вновь проверяется МДС срабатывания РНТ.
У реле РНТ-564 - РНТ-567 МДС срабатывания должна быть равна 100 А. Точная установка МДС срабатывания у реле указанных типов возможна путем изменения сопротивления Яш. Но такая регулировка допускается только в том случае, если параметры исполнительного органа (ЭТ-520 у реле РНТ-564 и РТ-40 у реле РНТ-566, РНТ-567) находятся в указанных выше пределах, за исключением случая, когда коэффициент надежности кЦ оказался ниже допустимого.
Для проверки работы реле на заданной уставке штепсельными винтами устанавливают расчетные числа витков первичных обмоток. Измеряют токи срабатывания реле поочередно для всех плеч дифференциальной защиты (токи срабатывания реле обратно пропорциональны числу витков первичных обмоток, включенных в соответствующее плечо защиты):
Посчитываются МДС срабатывания для каждого плеча, значения которых должны быть в норме, если настройка исполнительного органа при полных числах витков рабочих обмоток была произведена правильно.
Отклонения токов срабатывания от расчетных значений не должны превышать ±5 %. Если отклонение /ср превышает 5 %. допускается изменить уставку на обмотках данного плеча на 1—2 витка. При этом обязательно следует оценить расчетом, не оказалась ли точность выравнивания токов в плечах выше допустимых пределов ±5 %. При недопустимом повышении небаланса из-за неточности выравнивания токов в плечах следует оставить расчетные витки.
При проверке первичного тока срабатывания для предотвращения разброса из-за наличия у НТТ широкой петли гистерезиса ток в первичных обмотках реле РНТ следует изменять плавно и в одну сторону, т.е. повышать при измерении значения тока срабатывания и понижать при измерении тока возврата. Замеры токов срабатывания и возврата производят 2—3 раза, в протокол вносят среднее показание.
Проверка работы контактов. Проверяется однократность замыкания и размыкания, отсутствие вибрации и искрения на контактах реле при подаче в первичные обмотки тока в пределах (1,05- 5)/ср. Проверка работы контактов при больших токах не требуется,
так как величина вторичного тока, поступающего в обмотку исполнительного реле, ограничивается насыщением НТТ.
Практически вторичный ток в исполнительном органе не может превосходить 0,32-0,35 А у реле РНТ-562 - РНТ-564 и 0,22-0,25 А у реле РНТ-565 - РНТ-567.
Работу контактов следует проверять как при плавном подъеме первичного тока, так и при подаче токов разных значений толчками.
Предварительная регулировка контактов и устранение вибрации производятся при снятом с контактов оперативном токе. При окончательной проверке работы контакты реле должны замыкать и размыкать цепь нагрузки, на которую они нормально работают в схеме защиты.
Рекомендации по устранению вибрации и нечеткой работы контактов реле ЭТ-520 приведены в [9]. У реле РТ-40 предусмотрено амортизирующее устройство, снижающее вибрацию контактов [6].
Чтобы сердечник НТТ после отключения тока не остался намагниченным, по окончании проверки работы контактов в первичные обмотки подают ток, равный 4—5/ср, и затем плавно снижают его до нуля. Отключать напряжение с испытательной схемы нужно в момент, когда ток в реле равен нулю.
При проверке работы контактов большие токи, превышающие пределы термической стойкости первичных обмоток, следует подавать кратковременно во избежание перегрева обмоток.
Повторный осмотр и проверка рабочей уставки. По окончании регулировки и проверки реле необходимо зачистить контакты, повторно проверить крепление и положение спиральной пружины, контактов, упоров, затяжку всех винтов и гаек, штепсельных винтов. Закрыть реле кожухом и вновь проверить ток срабатывания. По окончании проверки реле пломбируется.
д) Особенности настройки и проверки реле РНТМ
Комплекс работ по техническому обслуживанию реле РНТМ включает в себя все работы, относящиеся к наладке и проверке реле РНТ, изложенные в п. а-г. Ниже приведены рекомендации по выполнению работ, обусловленных особенностями конструкции реле РНТМ.
После осмотра и механической ревизии полупроводникового устройства (проверки правильности подключения к схеме, качества паек и гальванических покрытий и др.) проверяется правильность функционирования устройства в следующей последовательности.
Накладка SX1 (см. рис.20) устанавливается в нейтральное положение, резистор R11 выводится. В первичную обмотку НТТ, соответствующую основной стороне дифференциальной защиты, от регулируемого источника подается синусоидальный ток; измеряется низший ток срабатывания /ср j.
Накладка SX1 устанавливается в положение Работа; резистор Ящ выводится до минимально возможного сопротивления. В первичную обмотку НТТ от регулируемого источника подается синусоидальный ток; при плавном изменении тока в диапазоне 1,05—8/ср1 проверяют, что исполнительный орган (РТ-40) в исходное положение не возвращается. Указанный опыт свидетельствует о правильном функционировании устройства детектирования.
Накладка SX1 устанавливается в положение Проверка. При изменении в первичной обмотке НТТ синусоидального тока в диапазоне от 0 до 3/ср1 исполнительный орган реле срабатывать не должен, что свидетельствует о правильном срабатывании устройства детектирования.
Накладка SX1 вновь устанавливается в нейтральное положение; соединяются последовательно первичные обмотки НТТ (при максимальной уставке по числу витков) и промежуточного трансформатора тока ТА. Измеряется ток срабатывания реле /ср, соответствующий набранному числу витков обмотки НТТ.
При полностью введенном резисторе R11 плавно изменяют ток в диапазоне от 0 до 3/ср и убеждаются, что исполнительный орган реле не срабатывает (сработал канал загрубления по току плеча). Далее в указанной ниже последовательности производится настройка токов срабатывания реле РНТМ.
Накладка SX1 устанавливается в положение Работа, резистор R11 выводится. На первичных обмотках НТТ устанавливаются расчетные числа витков. Плавно увеличивая в первичных обмотках НТТ синусоидальный ток, фиксируют момент срабатывания исполнительного органа; фактическое значение низшего тока срабатывания сравнивают с расчетным значением тока /ср i.
Высший ток срабатывания реле /ср2 измеряется следующим образом. Накладка SX1 устанавливается в положение Проверка; резистор Яш выводится до минимально возможного значения сопротивления. В первичные обмотки НТТ от регулируемого источника подается ток, значение которого устанавливают равным расчетному значению высшего тока срабатывания /ср2. Плавным увеличением сопротивления резистора добиваются срабатывания исполнительного органа реле. Зафиксировав положение движка резистора Кщ, снижают ток до возврата исполнительного органа; далее плавным увеличением тока определяют фактическое значение /ср2.
Определение токов /cpi и /ср2 следует произвести для каждого плеча токовых цепей защиты.
Ток срабатывания канала загрубления по току плеча /ср.п настраивается следующим образом.
На первичной обмотке НТТ, соединенной последовательно с обмоткой трансформатора ТА, устанавливается число витков w ~ 100/1,21срп.
В последовательно соединенные первичные обмотки НТТ и промежуточного трансформатора тока ТА подается ток; устанавливается значение тока, равное /ср.п. Исполнительный орган реле должен при этом сработать.
Увеличением сопротивления резистора R11 добиваются возврата реле.
Фиксируется положение движка резистора R11. Определяется ток срабатывания канала загрубления /ср.п и сравнивается с расчетным значением; при необходимости корректировки тока /ср п изменяют первоначально установленное значение сопротивления резистора R11.
е) Проверка отстройки реле РНТ и РНТМ дифференциальной защиты трансформатора от бросков намагничивающего тока
Поскольку ток небаланса, обусловленный бросками намагничивающего тока, не поддается точному расчету, требуется опытная проверка надежности отстройки реле РНТ и РНТМ от этого вида небаланса.
Защищаемый трансформатор многократно (3-4 раза) включается под напряжение, при этом ведется наблюдение за контактами реле. В момент постановки трансформатора под напряжение подвижный контактный мостик реле не должен замыкать неподвижные контакты. Если наблюдалось, хотя бы однократно, вздрагивание контактного мостика, необходимо на короткозамкнутой обмотке реле изменить уставку так, чтобы улучшить отстройку от апериодической составляющей и повторно проверить надежность отстройки реле от бросков намагничивающего тока.
