Реле этого типа изображено на рис. 4.33.

Оно предназначено для защиты ГА переменного тока от перехода в двигательный режим при параллельной работе. Реле имеет 3 уставки по обратному току: 5, 10 и 15 % номинального активного тока контролируемой сети. Уставки изменяют переключением выводов 3- 6 на трансформаторе тока ТА.

Рис. 4.33 Реле обратного тока типа РОТ-51/401:

а – принципиальная схема; б – векторная диаграмма напряжений и токов

Реле (рис. 4.33, а) состоит из измерительной части, собранной на кольцевом модуля

торе ( на диодах VD 1- VD 4) и согласующих трансформаторах тока ( ТА) и напряжения (Т V), реле времени ( R 10, С6-С9), исполнитель­ной части ( V Т2- V Т4) и устройства "отсечки" ( V Т1).

Рис. 4.34. Принципиальная схема кольцевого модулятора реле РОТ-51/401

Кольцевой модулятор с трансформаторами тока ТА и напряжения Т V представляет собой фазочувствительный выпрямитель ФЧВ.

Выпрямленное выходное напряжение ФЧВ прямо пропорционально току нагрузки генератора ( току вторичной обмотки трансформатора тока ТА ), а полярность напряжения изменяется на обратную при переходе генератора в двигательный режим ( когда изменяет

ся на 180º фаза тока во втоичной обмотке трансформатора тока ТА ).

       Трансформатор тока ТА включен в фазу С, а трансформатор напряжения TV- на линейное напряжение U (рис. 4.33, б). При помощи конденсатора С2 вектор напряже-

ния трансформатора Т V cдвигут на 30° относительно вектора U .

Таким образом, вектор опорного напряжения, создаваемого трансформатором Т V , совпадает с вектором активного тока фазы С. Так как U >> U  , измерительная часть схемы будет реагировать на активный ток.

При работе контролируемого источника электроэнергии в генера­торном режиме на рис. 4.34 мгновенные полярности ЭДС e и e  в первый полупериод обозначены в кру-

жочках Так как e  > e , то направление токов через резисторы R6 , R 7 и кольцевой моду

лятор будет определяться мгновенной полярностью e .

Ток i протекает по цепи: точка 7 - R 8- R 6 - точка а - R 4 - VD 2 - точки 9 и 10 - С2 - точка 8.

 Этот ток пропорционален сумме ЭДС ( e  + e ), так как эти ЭДС действуют согла

сно.

В это же время ток i протекает по цепи:  точка 7 - R 8 - R 7 – R З - VD З - точки 11 и 10 - С2- точка 8. Ток i  пропорционален разности ЭДС ( e  - e ), так как эти ЭДС дейст

вуют встечно.

Следовательно, i  > i , и падение напряжения U на резисторе R 6 больше, чем напряжение U  на резисторе R 7. Мгновенная полярность напряжения в точках а, в бу-

дет определяться мгновенной полярностью падения напряжения на R 6, а именно: «минус»

в точке «а» и «плюс» в точке «в».

Во второй полупериод мгновенные полярности ЭДС на рис. 4.34 обозначены в квад

ратиках. Токи через R 6 и R 7 будут течь в противопо­ложном направлении, причем i  > i .

Мгновенная полярность в точках «а» и «в» определится мгновенной полярностью падения напряжения на резисторе К7, через который течет ток i . В точке «а», как и в пер

вый полупериод, «минус», а в точке «в» - «плюс».

В этом режиме работы генератора под действием напряжения постоянного тока в точках «а» и «в» измерительной части схемы ток течет через диод VD 9, а конденсаторы С'З, С4 не заряжены.

При переходе генератора в двигательный режим вектор тока поворачивается отно

сительно вектора напряжения на 180°, поэтому мгновенные полярности е  изменятся относительно мгновенных полярностей е  на противоположные.

Полярность напряжения в точках «а» и «в» тоже изменится на противоположную

(в точке «а» будет «плюс», в точке «в» - «минус»). Теперь конденсаторы СЗ, С4 зарядятся с указанной на схеме полярностью.

Напряжение U  через диод VD 10 (см. рис. 4.33) подается на R 10 и один из вклю

ченных конденсаторов С6-С9.

Время заряда конденсатора до напряжения срабатывания исполнительной части схемы находится в обратной зависимости от напряжения U , а следовательно, от обрат­ного активного тока. Переключением конденсаторов С6-С9 изменяют выдержку времени срабатывания реле в пределах 1-5 с.

Напряжение на выходе реле времени сравнивается с падением напряжения на рези

сторе R 12. При равенстве этих напряжений прекра­щается протекание тока управления транзистором VT 2, в результате он закрывается, а составной транзистор V ТЗ, V Т4 открыва

ется.

Заряжает­ся конденсатор С11 и открывается тиристор V 5, через который замыка­ется ток отключения АВ генератора.

Устройство "отсечки" служит для формирования выходного сигнала реле с мини

мальной выдержкой времени при обратном токе генератора большем, чем ток уставки. В таком режиме работы г.енератора напряжение выпрямителя UZ 1 становится больше напря

жения стабилизации стабилитрона VD 7 и начинает течь ток управления транзистором V Т1.

Под действием напряжения U ток потечет по цепи: VТ1- VD 8- R 11- R 14- R 17- VD 13. Падение напряжения на R 14 оказывает­ся достаточным для закрытия V Т2, в результате ре-

ле срабатывает за 50-80мс.

Когда напряжение на вторичной обмотке трансформатора тока ТА достигнет значе-

ния, равного напряжению пробоя диодов VD 5 и VD 6, они пробиваются.

Вторичная обмотка трансформатора ТА теперь замкнута через стабилитроны, и про

текающий по этой цепи ток оказы­вает размагничивающее действие на сердечник транс-

форматора, вследствие чего трансформатор продолжает работать на линейном участке ха-

рактеристики намагничивания.

       9. Требования Правил Регистра к уставкам реле защиты от обратного тока или обратной мощности

       Значения уставок реле защиты от обратного тока или обратной мощности приведе

ны в таблице 8.2.1. Правил Регистра.

Табдица 8.2.1. Пределы уставок защиты от обратного тока или обратной мощности ( в % от номинальной мощности генератора ) в зависимости от привода генератора

       Поскольку на большинстве судов применяется переменный ток, а в качестве при

водных двигателей генераторов используются двигатели внутреннего сгорания, полезно

запомнить пределы уставок от обратной мощности, а именно: 8…15% номинальной мощности генератора.

Проверку и регулировку срабатывания реле (устройств) защиты ГА от обратной мощ­ности рекомендуется выполнять в следующем порядке:

.1. один из ГА, предназначенных для параллельной работы, нагрузить на 40-60% от

номинальной мощности, затем включить на параллельную работу второй ГА, защита кото

ро­го регулируется;

.2. воздействуя на регуляторы частоты вращения первичных двигателей, постепен-

но перевести второй ГА в двигательный режим, наблюдая за величиной повышения мощ

ности работавшего на нее ГА и следя за величиной, при которой реле (устройство) защиты от обратной мощности сработает;

.3. отрегулировать при необходимости уставку срабатывания, которая должна нахо­

диться в пределах 2-6% номинальной мощности у турбогенераторов и 8-15% номинальной мощности у дизель-генераторов.

Время срабатывания реле, зависящее от величины обратной мощности, регулирует

ся по шкале замедлителя. Если время срабатывания устройств защиты не зависит от величины обратной мощности, то устройства регулируют на срабатывание без выдержки времени, по­сле чего по шкале времени устанавливается необходимая выдержка.

Проверку срабатывания реле защиты ГА от обратного тока и регулировку этих

реле следует производить аналогично. При достижении величины обратного тока, равной 2-15% номинального тока генераторов, реле должны сработать.

Пример.

       При переводе синхронного генератора номинальной мощностью Р = 400 кВт в двигательный режим реле обратной мощности сработало при значении Р = 45 кВт.

Рассчитать уставку реле и сравнить ее с уставкой, допускаемой Правилами Регистра.

                                          Решение

       1. уставка реле равна

*100% = *100% = 11,25%.

       В данном примере уставка реле находится в диапазоне 8,,,15%, допускаемого Пра-

вилами Регистром.