Поиски решения проблемы
Для начала приведем упрощенную схему реле:
А далее – ход исследований в том виде, как их проводил инициатор темы:
Налаживались два реле ДЗТ-11, ЧЭАЗ, 2006 г выпуска.
Приборы:
- стенд У5053;
- миллиамперметр Э525 (предел до 500 мА.)
Уставки:
- Сторона ВН: 29 витков (I ср уст. = 3,45 А) - клеммы 1-3 реле;
- Сторона НН : 14 витков (I ср уст. = 7,14 А.) – клеммы 2-3 реле.
Реле №1:
1. Исполнительный орган (питание от нагрузочного блока на пределе 0,5 А, подгружено максимальным сопротивлением 200 Ом)
i с.р. = 160 мА.
2. Настройка на заданную уставку (на стороне ВН):
I с.р. = 3,4 А, IW = 3.4 * 29 =98.6 А.
3. Выполняем проверку коэффициента надежности вторым способом
3.1. В рассечку 11-12 включается миллиамперметр, на реле (на сторону ВН) подается ток 2 * 3,4 = 6,8 А и 5 * 3,4 = 17 А. Якорь реле заклинивается в отпавшем положении. Ток в реле i р. равен 184 мА и 220 мА соответственно.
Кн (2) = 184/160 = 1,15. Кн (5) = 220/160=1,38
Для двукратного тока Кн явно маловат.
3.2. Контрольная проверка первым способом
Перемычка 11-12 – замкнута. Ток подается на шпильки 1-3. Движком пружины добиваемся «безразличного» положения якоря (граница срабатывания реле).
Далее, не изменяя натяжения пружины (положения движка), подаем ток на клеммы 10-11 (при разомкнутой 11-12) и измеряем ток срабатывания исполнительного органа.
Получаем: при первичном токе
6,8 А i с.р. = 202 мА, при токе 17 А i с.р. = 230 А.
Кн (2) = 202/160 = 1,26; Кн (5) = 230/160 = 1,43.
Коэффициенты надежности – нормальные.
Данные, полученные двумя способами для двух реле, сведены в таблицу 1.
Для реле №1 токи в ИО, измеренные по «второму» и «первому» методу, отличаются на 8,9…10% (для 2-х кратного тока), и 4,3…11,6% (для 5-и кратного тока.)
Таким образом, коэффициенты надежности, измеренные «вторым» способом имеют неприемлемо заниженные значения.
Таблица 1.
|
Реле |
Ток срабатывания ИО, мА |
Первичный ток срабатывания (Кл.1-3 реле), А |
«первый способ» |
«второй способ» |
||
|
i ио (2), мА / Кн |
i ио (5), мА / Кн |
i ио (2), мА / Кн |
i ио (5), мА / Кн |
|||
|
№1 |
160 |
3,4 |
202/1,26 |
230/1,43 |
184/1,15 |
220/1,38
|
|
№2 |
160 |
3,42 |
200/1,25 |
230/1,44 |
180/1,13 |
206/1,29
|
Здесь приведены только данные проверок. А далее – анализ возможных причин:
Продолжая «лабораторные работы», получил вот такие данные:
Реле ДЗТ-11 («старенькое» 1986 года выпуска).
По стороне 110 кВ Wуст = 42 витка; I ср. уст. = 2,38 А (клеммы 1-3 реле);
Исполнительный орган iср = 160 мА
Выставлена уставка (1-3) Iср = 2,39 А; WI = 100,4 А
Коэффициент надежности:
«первый способ»
2* Iср = 2 * 2,39 = 4,8 А iср Ио = 195,5 мА; Кн = 195,5/160 = 1,22
5 *Iср = 5 * 2,39 = 12 А iср Ио = 218,0 мА; Кн = 232,0/160 = 1,45
«второй способ»
2* Iср = 2 * 2,39 = 4,8 А iр = 186,0 мА; Кн = 195,5/160 = 1,16
5 *Iср = 5 * 2,39 = 12 А iр = 218,0 мА; Кн = 218/160 = 1,36
А далее приводится «третий способ» (фактически – второй, но с дополнительными элементами контроля):
Миллиамперметр врезан в рассечку 11-12, подается ток на клеммы 1-3.
1. Замеряется ток срабатывания и первичный и ток в ИО. Форма напряжения на исполнительном органе контролировалась осциллографом.
I1-3 ср = 2,48 А
Iр = 159 мА
Форма – практически синусоидальная
2. Подаем двукратный (и пятикратный) ток срабатывания. Схема не изменяется.
2* Iср = 2 * 2,48 = 4,96 А iр = 189,0 мА; Кн = 189/159 = 1,19
5 *Iср = 5 * 2,48 = 12,4 А iр = 220,0 мА; Кн = 220/159 = 1,38
Форма в этих случаях много «хуже». «Прет» 3-я и 5-я гармоники. Но мне кажется, что это самый «реальный» замер. А погрешность, вносимая прибором (в 11-12), становится систематической.
Вопрос остался один: как измеряют коэффициент надежности на заводе-изготовителе?
А способы… Как говорил мой первый наставник: «Если что-то не получается – меняй метод измерения» (изречение, достойное страницы «заповеди релейщика», куда и занесено сегодня).
Спрашивал у коллег в эксплуатации, как у них с рассматриваемым параметром. Отвечали: «У нас все получается» (Читай: «Натягиваем».) Но и как часто эксплуатация проверяет Кн? Им не до того.
В общем, это уже, в принципе, не актуально (исходя из того, что реле морально устарели), но интересно.
Мое мнение по этому поводу.
В ходе эксплуатации коэффициент надежности не проверяется (объем проверок упомянут на странице Проверка и настройка дифференциальных реле). Но реле выпускаются до сих пор, если верить информации на сайте ЧЭАЗ, поэтому проблема актуальность не потеряла. Если реле выпускают, значит, это кому-то нужно! В этих реле я не специалист, поэтому переадресовал вопрос Татьяне Николаевне, которая отнеслась к этом совершенно спокойно: ну и что? Мало ли натяжек мы допускаем при наладке и проверке электромеханических реле?
Подумал: и действительно. Вспомним реле РБМ-178. Посмотрели расчетчики номинальные параметры, и задают чувствительность 1 ВА. А наладчики извращаются. Да, сейчас я могу сказать: здесь и в 3 раза грубее можно. Но это – сидя за рабочим столом, где могу в любой момент сделать если не точный расчет, то, по крайней мере, прикидку. А каково релейщику на объекте: то ли натянуть чувствительность ослаблением затяжки пружины (и при этом ухудшить надежность работы), или записать в протокол 1 ВА в том случае, когда получается 1,5?
А кому приходилось вгонять в заветные 8 миллисекунд реле 1РП комплекта КРБ-126 после нескольких лет эксплуатации панели? Получаем 12, пишем 8 и оставляем нашим потомкам загадку: то ли за цикл ТО оно так ушло, то ли так и было. Правду писать в протоколе по известным причинам нельзя.
А теперь о предполагаемой причине. Искажение формы кривой вполне может оказаться причиной проблемы. Все же измерительный прибор имеет собственное сопротивление (для этого типа данных не нашел, но навскидку предполагаю, что это – около 1 Ом. А реле ДЗТ (или РНТ) это, в первую очередь, трансформатор тока, причем ограниченной мощности. Увеличение нагрузки – неучтенное насыщение, что, в свою очередь, приводит к искажению формы тока. Хотя, в принципе, наличие насыщающегося трансформатора тока заведомо предполагает искажение формы кривой тока на выходе. Вот только в какой степени это искажение проявляется.
А вопрос действительно интересен. Не так в плане методики проверки на заводе, как в легитимности этой проверки (или четкости изложения методики в плане выбора аппаратуры).
И, наконец, комментарий Татьяны Николаевны Дорохиной:
Уважаемый Михаил Юрьевич.
Наладкой реле серии РНТ и ДЗТ активно занималась с 1976г по 1982г.
Отвечаю на Ваш вопрос.
Как мне кажется, Вы допускаете ошибку при выборе условий проверки. Нас интересовал ток в исполнительном органе при условно принятой МДС срабатывания- Iр1, а так же токи при 2МДС срабатывания и 5 МДС срабатывания. Условия проверки должны быть одинаковые. После подключения приборов Вы должны были, подав первичный ток срабатывания, зафиксировать Iр1 при заклиненном якоре. Далее при расчетах использовать эту величину. Вы же нарушали идентичность условия проверки, заставляя реле реально срабатывать.
Работая в наладке (см.выше), я предпочитала проверки вторым способом. Расхождения в результатах минимальные, а изменять затяжку пружины в настроенном реле не очень желательно. Коэффициенты надежности в основном получались нормально. Хотя изредка встречались реле с явно несоответствующими параметрами стали. При Кн2=1,88 реле вводили в работу по согласованию с заказчиком. При меньших значениях выдергивали из магнитопровода несколько листов нашихтованной стали и, после этого, Кн2 входил в норму. Еще один момент. Проверьте правильность настройки исполнительного органа. Напряжение срабатывания должно фиксироваться «до броска». То есть в момент срабатывания реле напряжение резко изменяется.
С уважением Татьяна Д.