Цель работы: приобретение навыков чтения электрических схем блоков защиты УМЗ и ПМЗ, расчетов уставок срабатывания защиты.
Максимальная токовая защита МТЗ - предназначена для отключения участка цепи, в котором произошло короткое замыкание - обеспечивают предохранители и реле максимального тока.
Электромагнитные реле с применением полупроводников - диодов, транзисторов, тиристоров - являются более сложными устройствами, однако они позволяют устранить ряд недостатков первичных электромагнитных реле. К таким устройствам относятся устройства максимальной защиты типа УМЗ и ПМЗ.
Унифицированная максимальная защита УМЗ выпускается в виде отдельного блока, включенного в две фазы последовательно с нагрузкой.
Схема защиты состоит из двух одинаковых цепей, каждая из которых содержит: трансформаторы тока ТА1 и ТА2 шунтирующие резисторы R5, R6 и R2, R4, регулировочные резисторы R1 и R3; выпрямительные мосты VZ1 и VZ2 и исполнительные реле К1 и К2.
Катушки реле К1 и К2 питаются напряжением от выпрямительных мостов, которое снимается с резисторов R5 и R6, включенных во вторичные обмотки трансформаторов тока. Рабочий ток, обтекая катушки реле К1 и К2, является недостаточным для срабатывания исполнительных реле, так как часть тока протекает через резисторы R2 и R4.
Уставку УМЗ, ток срабатывания защиты, устанавливают с помощью регулировочных резисторов Rl и R3 путем поворота их рукояток 2.
При установке тумблеров в положение «Работа» и возникновении в защищаемой сети тока кз, ток во вторичной обмотке трансформатора TA1 увеличивается и, выпрямленный мостом VZ1, поступает в обмотку реле К1, которое, срабатывая, контактом К1.1 отключает коммутационный аппарат, а контактом К1.2 - включает цепь сигнализации красного цвета, сообщая о срабатывании защиты.
 |
Отключающий механизм взводится нажатием толкателя «Взвод».
 |
Исправность защиты УМЗ проверяют поочередно на каждой цепи защиты. Для этого, не изменяя уставок защиты, при которых она отстроена, переключением тумблеров 1 в положение "Проверка" отключают резисторы R2 и R4 от проверяемой цепи защиты, или устанавливают рукояткой 2 уставку тока срабатывания ниже, чем пусковой ток электродвигателя. В этом случае при пуске электродвигателя защита УМЗ должна сработать, так как напряжение на зажимах реле К1 и К2 повысится.
Максимальная токовая защита ПМЗ - это защита мгновенного действия, предназначенная для отключения токов кз Устанавливается в рудничных трансформаторных подстанциях, автоматических выключателях и магнитных пускателях новых типов. Защита ПМЗ содержит трансформаторы тока ТА1-ТАЗ, параллельно подключены резисторы R, а сами обмотки соединены в звезду с нулевым проводом.
Два трехфазных однополупериодных выпрямителя на диодах VD1-VD3 и VD7 -VD9 разделяют схему на измерительную и исполнительную части.
Измерительная часть схемы включает в себя трехфазный выпрямительный мост, собранный на диодах VD7-VD9, делитель напряжения на резисторах R7 и R9 и полупроводниковое реле короткого замыкания, состоящее из стабилитрона VD16, диода VD11, конденсаторов С1 И С2, резисторов R12 и R13, тиристора VS1.Вход полупроводникового реле короткого замыкания присоединен к делителю напряжения, а выход к управляющему электроду тиристора VS2.
Исполнительная часть схемы состоит из трехфазного выпрямительного моста, собранного на диодах VD1-VD3, диода VD13, обмотки независимого расцепителя QF1 автоматического выключателя, тиристора VS2 и диода VD10. Параллельно обмотке независимого расцепителя QF1 присоединена одна из обмоток К1.1 двухобмоточного поляризованного реле К1 с магнитной защелкой.
При протекании тока в силовой цепи во вторичной обмотке трансформаторов тока возникает ток, который протекает через контакт 3 на делитель напряжения R7, R9. Сигнал с делителя напряжения подается на вход полупроводникового реле. При помощи резисторов R7, R9 и подстроечного резистора R10 делителя напряжения устанавливается ток срабатывания блока, соответствующий первой уставке. При помощи R8 осуществляется настройка последующих уставок срабатывания блока.
Порог срабатывания блока определяется стабилитроном VD16. Напряжение с резисторов R9, R7 делителя напряжения, приложено к VS1.
При номинальном режиме работы электрооборудования ток протекает от вторичных обмоток трансформаторов тока через контакты 4, 5, 6 штепсельного разъема, диоды VD1-VD3, далее разделяется: 1) диод VD13, контакт 14 штепсельного разъема, обмотку независимого расцепителя QF1, контакт 13 штепсельного разъема, 2) К1.1, в узле сходятся R14, R11, VD10, контакт 3 штепсельного разъема на нулевую точку трансформатора тока. В источниках питания, преобразующих переменный ток в постоянный, используют конденсаторы, помогающие сглаживать пульсации напряжения, и получать стабильный постоянный потенциал.
При достижении в главной цепи тока, равного уставке срабатывания блока, открывается тиристор VS1. Импульс тока с тиристора VSI поступает на управляющий электрод тиристора VS2. При открывании тиристора VS2 ток протекает от вторичных обмоток трансформаторов тока через контакты 4, 5, 6, диоды VD1-VD3, далее разделяется: 1) диод VD13, контакт 14, обмотку независимого расцепителя QF1, контакт 13, 2) К1.1, тиристор, VS2, диод VD10, контакт 3 на нулевую точку трансформатора тока. Открытым является тот диод, анод которого находится под наибольшим положительным потенциалом.
Параллельно контактам 13 и 14 штепсельного разъема присоединена одна из обмоток реле К1.1 двухобмоточного реле К1, служащего для сигнализации о срабатывании блока и блокировки в выключенном состоянии аппарата, в который встроен блок.
Реле К1 срабатывает одновременно с независимым расцепителем, при этом размыкающий контакт К1.2 реле осуществляет блокировку аппарата в выключенном состоянии, а замыкающий контакт К1.3 обеспечивает цепь питания сигнальных ламп. При срабатывании блока независимый расцепитель воздействует на механизм свободного расцепления аппарата, в который встроен блок, вызывая его отключение.
Для проверки действия блока в его схеме предусмотрен тумблер SA, рукоятка которого выведена на переднюю панель блока. При установке тумблера SA в положение "Проверка" отключаются резисторы R1-R6 и на делитель напряжения R7, R9 подается усиленный сигнал, вызывающий срабатывание блока при меньших токах силовой цепи.
Проверку действия защиты ПМЗ производят при пуске электродвигателя. После проверки действия защиты ПМЗ переключатель устанавливается в положение "Работа".
Возврат реле К1.1 в исходное положение после срабатывания осуществляется подачей напряжения на зажимы 16 и 17 от вторичной обмотки 36 В трансформатора собственных нужд автоматического выключателя или пускателя.
Блок защиты состоит из передней и задней панели 5 и кожуха 1. К задней панели закреплена контактная вилка 4 штепсельного разъема 9. На переднюю панель блока выведена ручка установки уставок 6, закрытая прозрачным колпачком 3, шкала уставок 7, рукоятка тумблера 8 переключения блока в положение "Работа - Проверка". 2 – плата.
 |  | ||