Relee utilizate in protectiile Sistemului Energetic

Relee utilizate in protectiile Sistemului Energetic

1 Pricipiul de functionare

Releele se bazeaza pe atragerea unei armaturi mobile de catre campul elecromagnetic produs de o bobina .

1.armatura fixaI_i-curentul de intrare in bobina releleului

2.electromagnet I_e1,e2-curentul de iesire din circuitul contactelor   

3.articulatie S₁₀₁-buton de anclansare

4.armatura mobila H_101,102-becuri de semnalizare

5.resort

F_r=-kx -forta de retinere a resortului

F_a=I(l*B) -forta de atractie a electromagnetului

l-lungimea

B-inductia

C₁-contact normal deschis

C₂-contact normal inchis

Declansat

I_i=0 F_a<F_r C₁-deschis , H₁₀₁-stins

C₂-inchis ,H₁₀₂-aprins

Anclansat

I_i F_a>F_r C₁-inchis , H₁₀₁-aprins

C₂-deschis ,H₁₀₂-stins .

2. Clasificarea releelor

Din punctul de vedere al naturii marimii de intrare releele se clasifica in doua grupe mari :

-relee de marimi electrice :- de curent ,de tensiune ,de frecventa ,de putere ;de impedanta

-relee de marimi neelectrice :-de gaze , de presiune , de temperatura , mecanice;

In functie de modul de realizare a saltului in circuitul de iesire,releele,se impart in doua grupe structural distincte :

-relee cu contacte;

-relee fara contacte(statice);

Dupa sensul de variatie a marimii de intrare in momentul anclansarii, relee se clasifica in :

-relee maximale (de maximum)-actionarea se produce atunci cand releul anclanseaza;

-relee minimale (de minimum)-actionarea se produce atunci cand releul declanseaza;

-relee directionale (de sens)-actionarea se produce atunci cand marimea de intrare (curentul) are un anumit sens de circulatie (pozitiv sau negativ);

Din punctul de vedere al principiului de functionare releele de marimii electrice se impart in urmatoarele categorii :

-electromagnetice;

-magnetoelectrice;

-electrodinamice;

-de inductie;

-electrotermice;

Dupa domeniul de utilizare se impune o clasificare specifica, astfel :

-relee de protectie;

-relee de automatizare;

-relee telefonice;

etc.

Din punctul de vedere al intervalului de timp intre momentul atingerii valorii de actionare si momentul bascularii[1] releului,se disting urmatoarele tipuri de relee :

-relee instantanee-la care intervalul de timp este practic nul;

Proiect: Receptia lucrarilor de constructii si a instalatiilor aferente Proiect: Accesorii pentru taiat si demolat

-relee temporizate-la care acest interval de timp este realizat intentionat la o anumita

Valoare (0,5-10s) ;

Din punctul de vedere al conectarii lor in circuite electrice se deosebesc :

-relee primare-conectate direct in circuitele de forta (circuite primare);

-relee secundare-conectate prin intermediul transformatoarelor de masura (circuite

secundare) ;

3. Caracteristicile releelor

Natura fizica si parametrii marimii de intrare (de excitare).

Exemplu:releul de curent 2,5-10 A

Puterea absoluta la intrare pentru ca releul sa actioneze.

Aceasta putere variaza de obicei intre 0,5-30 W

Curentul (puterea) admise de contacte in circuitul de iesire.

Se dosebeste :

-curentul de inchidere-(10 A) curentul maxim pe care contactul poate sa-l stabileasca in circuit fara a se deteriora

-curentul de durata-(5 A) curentul maxim admisibil ce poate strabate contactul in stare inchisa un timp nelimitat

-curentul de rupere-(2 A) curentul maxim admisibil pe care contactul poate sa-l intrerupa in circuitul de iesire

Factorul de revenire .

Dupa ce un releu a actionat la o anumita valoare a marimii de intrare,el poate reveni in stare initiala la o alta valoare a marimii de intrare,numita valoare de revenire.

; ;

In concluzie factorul de revenire al releelor maximale este subunitar si a al releelor minimale este supraunitar.

Numarul de actionari .

Fabricile constructoare garanteaza pentru un releu numarul maxim de actionari,indicand frecventa de actionare precum si sarcinile admisibile.

Numarul ,tipul si pozitia contactelor .

Contactele pot fi:-instantanee(netemporizate)-isi schimba practic pozitia in momentul

actionarii releului.

-temporizate-isi schimba pozitia dupa un timp prestabilit.

Precizia de actionare .

Reprezinta o caracteristica a releelor cu functie de masurare (control),relee folosite in principal in protectia prin relee.

Precizia unui releu reprezinta diferenta dintre valoarea X_a a parametrului electric la care se produce actionarea si valoarea X_r a parametrului la care este reglat sa functioneze:

p=X_a-X_r

Precizia se exprima,de obicei,in procente din valoarea reglata:

4.Functiile releelor

Functia de masurare sau control .

Se intalneste in special la releele de protectie(releul maximal de curent,releulu minimal de tensiune,releul de impendanta,releul directional)acestea avand rolul de a controla anumiti parametri (curent,tensiune,impedanta).Releele cu functii de masurare se caracterizeaza prin precizie buna si consum redus de putere.

Ca relee cu functii de masurare industria romaneasca fabrica urmatoarele tipuri de relee:

RC-2-releul maximal de curent

RT-3-releul maximal de tensiune

RT-4-releul minimal de tensiune.

Functia de amplificare .

Functia permite sa se comande un circuit electric ce necesita un curent (putere)mai mare cu ajutorul unui curent(putere)relativ mai mic.

Se fabrica relee intermediare de tipurile:

RI-3;RI-4;RI-5;RI-7;RI-8;RI-9;RI-10;RI-13.

Functia de multiplicare a numarului de circuite comandate de la un singur circuit.

Se realizeaza datorita faptului ca un releu posedand mai multe contacte poate asigura inchiderea(deschiderea)mai multor circuite independente.Aceasta functie se intalneste in special la releele intermediare (RI)

Functia de temporizare .

Permite o intarziere intre momentul aplicarii unui impuls (excitarea releului)si momentul inchiderii contactelor.Aceasta functie se intalneste la releele de timp(RTp-4;RTp-5 si RTp-7).

Functia de semnalizare .

Se realizeaza cu ajutorul unor relee speciale ,de semnalizare numite uneori si relee clapeta si este materializata printr-o indicatie optica sau (si),acustica,atunci cand intr-un circuit apare un curent(clapete tip serie) sau o tensiune (clapete tip derivatie).Releele romanesti de semnalizare sunt tipurile RdS-2;RdS-3 si RSE.

5.Releul de curent maxim si releul de tensiune minima

Fac parte din categoria releelor de precizie.Forta de retinere a resortului poate fi variabila pentru a atrage electromagnetul are nevoie de o intensitate mai mare sau mai mica pentru a invinge forta de retinere a resortului ;se realizeaza astfel controlul intensitatii si a tensiunii.

1.   -electromagnet

2.   -armatura mobila

3.   -articulatie

4.   -resort

F_a-forta de atractieF_r-forta de recuperare

C_ni-contact normal inchis C_nd-contact normal deschis

I_pr-curent de pornire al releului

Figura 1

Figura 2

Figura1 Figura2

I_i>I_pr C_nd inchisU_i<U_prC_ni inchis

F_a>F_r H aprins F_a<F_r H aprins

6.Relee de timp

Releele de timp introduc un interval de timp intre momentul anclansarii sau declansarii si momentul bascularii contactelor. Aceste relee dispun de contacte temporizate.

Dispozitivele de temporizare sunt elemente sau circuite electrice care permit obtinerea functiei de intarziere a semnalelor electrice la relee, adica la realizarea constructiva a releelor de timp.

Astfel se deosebesc relee de timp cu:

-mecanism de ceasornic(orlogerie);

-circuit electronic  special(cu condensator);

-circuit magnetic special(cu spira in scurtcircuit)

-motor electric

-dispozitiv pneumatic

Contact normal deshis cu temporizare la deschidere

6.1.Releul de timp cu dispozitiv de ceasornic

In ceea ce priveste constructia se observa ca releul de timp este format dintr-un dispozitiv electromagnetic si un dispozitiv de temporizare.Releele primare temporizate folesesc,in,principal,mecanismul de ceasornic

1.   -electromagnet      6.-roti dintate 11.-scara gradata

2.   -armatura mobila  7.-ancora

3.   -sector dintat         8.-balansier

4.   -resort                    9.-contact mobil

5.   -articulatia 10.-contact fix

Deplasarea contactului mobil in directia contactului fix este incetinita datorita

mecanismului ancora-balansier (care incetineste miscarea). Contactul final al releului ramane inchis atat timp cat bobina ramane excitata.

6.2.Releul de timp cu condensator

Prin inchiderea contactului K,deci prin aplicare brusca a tensiunii U_o tensiunea U_c la bornele releului E (neglijand parametrii releului respectiv) va varia in timp dupa o relatie de forma:

Produsul RC se noteaza de obicei cu RCsi poarta numele de constanta de timp.

Presupunand ca releul se excita la o tensiune U_r rezulta ca el va actiona atunci cand:

U_cU_{r .}

In momentul in care tensiunea U a ajuns la valoarea U_c releul anclanseaza dupa un interval de timp T.Incarcarea condensatorului C intirzie atingeri valori U_c la care anclanseaza releul.Intervalul de timp de incarcare a condensatorului C poate fi prelungit cu ajutorul unui dispozitiv electronic.Dispozitivul electronic mai poate fi antrenat de un motoras electric.

7.Releul de inductie

M_a=_u_i* cosdefazajul dintre U si I

_u=K_u* U; _i= K_i* I

M_a= K_u* K_i* UI cos α

M_a=CU* I* cos

U



0 M_a=CUI>Mr C1inchis;C₂deschis

U

                      180 M_a=CUI<_r/

_a=CUI>M_r C₁deschis;C₂inchis