Назначение и устройство тепловых реле
Тепловые реле работают в цепях переменного и постоянного тока. Их используют как самостоятельно, так и в составе магнитных пускателей. На рисунке 8, а показан принцип действия теплового реле, которое состоит из нагревательного элемента 1, выполненного из материала с большим сопротивлением (нихром, фехраль) и включенного в цепь нагрузки (электродвигателя), биметаллической пластины 2, размыкающих контактов 3, включенных последовательно в цепь управления электродвигателем и кнопки 4 возврата контактов во включенное положение.
Действие основано на деформации биметаллической пластины вследствие; теплового воздействия на нее нагревательного элемента, по которому проходит рабочий ток Iн. Время срабатывания реле зависит от величины тока, протекающего по нагревательному элементу. В этом реле применен косвенный метод нагрева биметаллической пластины, изгибающейся вследствие разных коэффициентов расширения применяемых металлов (рисунок 8, г). Биметаллическая пластина может также нагреваться и прямым способом путем пропускания через нее тока нагрузки (рисунок 8, в). В некоторых реле используют сочетание прямого и косвенного нагревов биметаллической пластины.
Реле изготовляют одно-, двух- и трехфазного исполнения (типов РТ, ТРВ, ТРА, ТРН, ТРП и РТЛ) на различные токи от 0,5 до 600 А. Номинальный ток каждого теплового реле является его максимально допустимым током, а сменные тепловые элементы позволяют получить для каждого типоразмера реле от 4 до 12 номинальных токов уставки. При этом для каждого теплового элемента его ток уставки может изменяться (уменьшаться) специальным регулятором на передней панели реле до 30% от номинального значения, а некоторые типы реле (ТРН) имеют предел регулирования от 0,75 до 1,25Iн.
На рисунке 8, б показана конструктивная схема современного трехполюсного теплового реле серии РТЛ, предназначенных для индивидуальной защиты (1—200 А) трехфазных асинхронных электродвигателей (или пристройки к магнитным пускателям серии ПМЛ), Реле работает следующим образом. Ток, протекающий по термоэлементам 1, изгибает биметаллические пластины 2, связанные с рейками дифференциала 3, которые перемещаются в направлении стрелки. Кулачок 9 поворачивается и своим выступом 8 приводит в движение компенсационную пластину 7; при перегрузке упор защелки 4 выскальзывает, а держатель подвижных контактов 5 перемещается под действием пружины 6. Контакты 11 размыкаются, а контакты 10 замыкаются. В отличие от других типов реле, в серии РТЛ предусмотрены температурная компенсация, механизм ускоренного срабатывания при обрыве фаз, дополнительные замыкающие контакты (кроме размыкающих, имеющихся во всех тепловых реле).
Для защиты электродвигателей от перегрузок в магнитные пускатели соответствующих типов встраивают тепловые реле серий TPH, ТРП, РТТ и РТЛ. Двухполюсные тепловые реле ТРИ встраивают в магнитные пускатели ПМЕ, П6 и ПАЕ третьего габарита, имеют температурную компенсацию и поэтому мало чувствительны к колебаниям температуры окружающего воздуха. Реле ТРП однополюсные, ими комплектуются пускатели ПАЕ четвертого и выше габаритов. Реле не имеет температурной компенсации, но влияние изменений температуры воздуха сказывается на них в небольшой степени. Трехполюсные реле РТТ и РТЛ встраивают соответственно в магнитные пускатели ПМА и ПМЛ. Оба типа тепловых реле имеют температурную компенсацию, поэтому мало чувствительны к изменениям температуры окружающей среды. Тепловые реле серии ТРН двухполюсные с температурной компенсацией — для защиты асинхронных электродвигателей от недопустимых перегрузок. Выпускаются только в открытом исполнении. Все типы реле имеют одинаковую конструкцию и различаются нагревателями, размерами корпусов и силовых зажимов. Симметричная компоновка реле позволяет расположить в ней ячейке между двумя полюсами с тепловыми элементами ( находятся в крайних ячейках пластмассового корпуса) эксцентриковый регулятор тока срабатывания устройства (тока уставки), защелочный механизм срабатывания, температурный компенсатор, контактную группу с одним размыкающим контактом мостикового типа (с двойным разрывом цеии) и кнопку ручного возврата. Тепловые элементы реле ТРН-8А (ТРН-10А) состоят из термобиметалличвской пластины с закрепленным на ней несменными нагревателем, а тепловые элементы реле остальных типов — из термобиметаллической пластины с расположенным под ней сменным нагревателем, прикрепленным двумя винтами к силовым зажимам реле. Нагреватели закрывают легкоснимаемой крышкой, которая удерживается пружиной.
Регулирование тока уставки производится поворотом эксцентрика (плавно) или сменой нагревателей (ступенчато), т.е.. изменением номинального тока теплового элемента (рисунок 9).
Для всех типов тепловых реле предусматривается комплект сменных нагревателей с определенными, номинальными токам. Нагреватели отличаются фиксатором (наличием и местоположением), установочными размерами и формой мест крепления, чем обеспечивается свободная (без подгонки) установка нагревателей только в реле того типа, для которого они предназначены.
Каждый нагреватель имеет маркировку (обозначает величину номинального тока теплового элемента), а у реле с несменными нагревателями номинальный ток тепловых элементов обозначается либо на корпусе реле, либо на наконечниках.
Тип реле и номинальный ток теплового элемента выбирают из условий, чтобы максимальный ток продолжительного режима реле (с данным тепловым элементом) был не менее номинального тока защищаемого электродвигателя, ток уставки реле был равен номинальному току электродвигателя (или несколько больше этого тока —в пределах 5%), а запас на регулировку тока уставки как в сторону его увеличения, так и в сторону уменьшения был небольшим. Ток уставки определяется из того, что каждое из 10 делений уставки (по 5 делений влево и вправо от нулевой риски) соответствует в среднем 5% номинального тока теплового элемента.
Ремонт тепловых реле.
Проверять и налаживать тепловые реле рекомендуется в лаборатории, используя специальные электрические устройства. Проверку реле начинают с внешнего осмотра: проверяют наличие пломб, целостность кожуха и плотность прилегания его к цоколю, состояние уплотнений, очистка реле.
После снятия кожуха приступают к внутреннему осмотру: очищают детали, проверяют затяжку винтов, гаек, крепящих пружин, контакты, подпятники, магнитопроводы; проверяют надежность внутренних соединений; регулируют механическую часть реле; контакты тщательно очищают и полируют. (пользоваться надфилем или абразивными материалами нельзя).
Далее измеряют сопротивление изоляции мегаомметром 1000 В между электрическими частями реле и корпусом, которое должно быть не менее 10 МОм, проверяют уставки. Если обнаружены дефекты, выходящие за возможность устранения их в лаборатории, реле заменяют новым.
При ремонте магнитных пускателей с тепловыми реле должно быть обращено внимание на целостность и состояние этих реле. У тепловых реле чаще всего выходят из строя (перегорают) нагревательные элементы. Эти элементы имеют различное устройство и бывают 6 типов, рассчитанных на различные токи. Элементы первого и второго типов изготовляют из нихромовой или фехралевой проволоки. В элементах первого типа проволока намотана на пластинку из слюды и к концам проволоки припаяны серебром медные наконечники. В элементах второго типа проволока навита в виде спирали к ее концам припаяны стальные наконечники. Спиральные элементы кадмированны для предохранения их от окисления. Элементы остальных четырех типов изготовляют методом штамповки.
Источник
Техническое обслуживание
2 Назначение схемы……………………………………………………
3 Принцип работы схемы……………………………………………
4Техническое обслуживание схемы……………………………………………
5 Техника безопасности при обслуживании схемы ……………………………
Список литературы
В трансформаторах в качестве быстродействующей защиты от междуфазных КЗ в обмотках и на выводах 6 кВ трансформатора, а также в соединениях его с шинами 6 кВ применяется токовая отсечка без выдержки времени. Токовая отсечка устанавливается на стороне 6 кВ трансформатора и выполняется с помощью двух реле тока, включенных на фазные токи. Двухрелейная схема по сравнению с ранее применявшейся однорелейной схемой повышает чувствительность токовой отсечки и увеличивает процент защищенных витков обмоток трансформатора. На масляных трансформаторах мощностью 630 и 1000 кВ — А. если они размещены в камерах, из которых имеются двери, выходящие в помещение. где может находиться дежурный персонал, в соответствии с ПУЭ должна быть установлена газовая защита. Однако — для масляного трансформатора мощностью 1000 кВ * А, поставляемого комплектно с газовым реле, независимо от места его установки целесообразно устанавливать газовую защиту для обеспечения надежной и чувствительной защиты при повреждениях внутри кожуха трансформатора, сопровождающихся выделением газа. Для защиты трансформаторов от внешних КЗ и резервирования токовой отсечки и газовой защиты устанавливается максимальная токовая защита с выдержкой времени на стороне 6 кВ трансформатора. На трансформаторах с соединением обмоток У/Ун-0 защита выполняется с двумя реле тока, включенными на фазные токи, а на трансформаторах с соединением обмоток Д/Ун-11 — с тремя реле тока с включением двух реле на фазные токи и одного реле на сумму токов двух фаз. При такой схеме повышается чувствительность защиты к двухфазным КЗ на стороне 0,4 кВ трансформатора.
На рабочих трансформаторах, питающих две секции шин 0,4 кВ, дополнительно устанавливается максимальная токовая защита на каждом вводе к секции 0,4 кВ, предназначенная для защиты шин 0,4 кВ и для резервирования защит отходящих присоединений. На каждом вводе данная защита выполняется с помощью двух реле тока, включенных на фазные токи, и действует на отключение соответствующего автоматического выключателя 0,4 кВ. На вводах резервного питания 0,4 кВ устанавливается максимальная токовая защита с пуском или без пуска по напряжению в двухфазном двухрелейном исполнении с действием на отключение соответствующего автоматического выключателя 0,4 кВ ввода резервного питания. Трансформаторы СН 6/0,4 кВ работают с заземленной нейтралью 0,4 кВ, и поэтому для них предусматривается защита от однофазных КЗ в обмотке и на выводах 0,4 кВ трансформатора, а также в сети 0,4 кВ. Эта защита выполняется в виде токовой защиты нулевой последовательности с помощью одного реле тока, включенного на ТТ, установленный в цепи заземления нейтрали 0,4 кВ трансформатора. В реле протекает полный ток однофазного КЗ. Защита действует с выдержкой времени на отключение трансформатора. Следует отметить, что максимальная токовая защита на стороне 6 кВ трансформатора реагирует на однофазные КЗ на стороне 0,4 кВ, однако реле тока защиты не обтекаются полным током КЗ и поэтому в ряде случаев чувствительность ее может оказаться недостаточной. На рабочих трансформаторах, питающих две секции шин, дополнительно к рассмотренной защите от замыканий на землю устанавливается на каждом вводе рабочего питания 0,4 кВ токовая защита нулевой последовательности. Защита выполняется с одним реле тока, включенным в нулевой провод ТТ максимальной токовой защиты 0,4 кВ, соединенных в полную звезду. Защита действует с выдержкой времени на отключение соответствующего автомата 0,4 кВ. Такая же защита устанавливается на вводах резервного питания к секциям шин РУСН 0,4 кВ. Защита от перегрузки предусматривается как для рабочих, так и для резервных трансформаторов, поскольку возможна длительная их перегрузка в некоторых режимах. Защита устанавливается со стороны 6 кВ трансформатора, выполняется с помощью реле тока, включенного на фазный ток, и действует на сигнал с выдержкой времени. Для быстрого и своевременного выявления однофазного замыкания на землю в кабеле связи трансформатора СН с шинами РУСН 6 кВ предусматривается защита от однофазных замыканий на землю с действием на сигнал. Схема предназначена для подачи напряжения на трансформатор и осуществления защиты от токов перегрузки и токов короткого замыкания.
Устройство схемы:
КУ – Конденсаторная установка 2 шт.
РП – Реле промежуточное 2 шт.
РУ – Распределительное устройство 1 шт.
ТТ – Трансформатор тока 2щт.
АВ – Автоматический выключатель 2 шт.
КБП – Контакты блокировки пускателя 1 шт.
КБВ – Контакт блокировки включения 1 шт.
КБО – Контакт блокировки отключения 1 шт.
КП – Катушка магнитного пускателя 1 шт.
ЭО – Электромагнит отключения 1 шт.
РТ – Резистор трансформатора(Тепловое реле) 10 шт.
ЭВ – Электромагнитный выключатель 1 шт.
Реле́ времени — предназначенное для создания независимой выдержки времени и обеспечения определённой последовательности работы элементов схемы. Реле времени применяется в случаях, когда необходимо автоматически выполнить какое-то действие не сразу после появления управляющего сигнала, а через установленный промежуток времени.
Реле промежуточные — предназначены для включения в цепи напряжения переменного тока в качестве вспомогательного реле. Промежуточное реле относится к разряду логических (вспомогательных), куда входят также сигнальные реле, реле времени и другие характеризующиеся срабатываниями или возвратом при дискретном (скачкообразном) изменении воздействующей величины.
Тепловые реле — это электрические аппараты, предназначенные для защиты электродвигателей от токовой перегрузки. Наиболее распространенные типы тепловых реле — ТРП, ТРН, РТЛ и РТТ.
Резистор — пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления, предназначенный для линейного преобразования тока в напряжение и напряжения в ток, ограничения тока, поглощения электрической энергии и др.
Автоматический выключатель — это механический коммутационный, способный включать, проводить токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких, как токи короткого замыкания.
Трансформатор тока — трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику тока, а вторичная обмотка замыкается на измерительные или защитные приборы, имеющие малые внутренние сопротивления.
Трансформаторы тока широко используются для измерения электрического тока и в устройствах защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт.
Распределительное устройство — электроустановка, служащая для приёма и распределения электрической одного класса напряжения.
В качестве дополнительного источника реактивной мощности, служащего для обеспечения потребителя реактивной мощностью, сверх того количества, которое возможно и целесообразно получить от энергосистемы, и от синхронного двигателя имеющихся на предприятии устанавливаются конденсаторные батареи (КБ). Электроустановка, предназначенная для компенсации реактивной мощности. Конструктивно представляет собой конденсаторы (разг. «банки»), обычно соединенные по схеме «треугольник» и разделенные на несколько ступеней с разной емкостью, и устройство управления ими. Устройство управления чаще всего способно автоматически поддерживать заданный коэффициент мощности на нужном уровне переключением числа включенных в сеть «банок».
Техническое обслуживание
Своевременное проведение технического обслуживания и ремонта оборудования и линейных сооружений является одним из элементов системы планово-предупредительных ремонтов (ППР), обеспечивающей надежное функционирование распределительных электрических сетей. При техническом обслуживании и ремонте должна применяться система контроля качества, обеспечивающая выполнение работ в соответствии с требованиями нормативно-технических документов, перечень которых приводится в приложении 1 к настоящим Методическим рекомендациям. Работы должны выполняться с соблюдением требований правил техники безопасности и пожарной безопасности. На их основании на коммунальных энергетических предприятиях могут быть составлены местные инструкции, учитывающие конкретные условия эксплуатации и применяемые методы работ. Основными видами эксплуатационных работ, выполняемых на ТП, являются техническое обслуживание и ремонт. Техническое обслуживание состоит из комплекса мероприятий, направленных на предохранение ТП, их элементов и частей от преждевременного износа. Ремонт ТП, их элементов и частей заключается в проведении комплекса мероприятий по поддержанию или восстановлению первоначальных эксплуатационных показателей и параметров ТП, их элементов и частей. При ремонтах изношенные элементы и оборудование заменяются равноценными или более совершенными по своим характеристикам. При техническом обслуживании и ремонте производятся в плановом порядке выявление и устранение дефектов и повреждений. Дефекты и повреждения ТП, их элементов и частей, непосредственно угрожающие безопасности населения и обслуживающего персонала возникновением пожара, должны устраняться незамедлительно. Измерения токовой нагрузки должны проводиться, как правило, на каждой фазе вводов 0,4 кВ силовых трансформаторов и отходящих линий электропередачи (при необходимости и в нулевом проводе). При разнице значений тока по фазам более 20 % следует наметить мероприятия по выравниванию нагрузки отдельных фаз. На шинах 0,4 кВ ТП следует измерять фазные и линейные напряжения. При необходимости измеряются фазные напряжения у наиболее удаленного от ТП потребителя. При проведении технического обслуживания ТП для выявления дефектов их элементов и оборудования следует использовать методы, изложенные в действующих методических материалах и, по возможности, методы на основе применения тепловизионной аппаратуры. При осмотрах и проверках ТП следует определять: техническое состояние элементов строительных конструкций ТП, шкафов, площадок обслуживания, ограждений, заземляющих устройств, запорных и блокировочных устройств, приводов коммутационных аппаратов, наличие и состояние диспетчерских и предупредительных надписей, плакатов.Уровень масла в маслонаполненном оборудовании, появления течи масла из них, температуру масла и корпусов силовых трансформаторов, необычный гул, потрескивания в трансформаторах. Состояние изоляции и контактных соединений электрооборудования (наличие трещин, сколов, следов перекрытия изоляции и перегрева контактов).Наличие и исправность приборов учета электроэнергии, устройств внешнего обогрева оборудования, исправность релейной защиты и автоматики.
Источник