Инструкция по эксплуатации реле бухгольца

Защитное газовое реле предназначено для выявления неполадок, а также для минимизации любых повреждений, которые могут возникнуть внутри масляного трансформатора.

Реле эффективно при:

• коротких замыканиях на сердечнике трансформатора;
• нарушении изоляции стяжных шпилек сердечника;
• перегреве частей обмотки;
• нарушении контактов;
• коротких замыканиях между фазами, витками;
• коротких замыканиях на землю;
• пробое вводных изоляторов внутри бака.

Кроме того, реле может предотвратить возникновение условий для выхода из строя трансформатора, таких  как падение уровня масла из-за утечек или попадание воздуха из-за дефектов системы циркуляции масла.

Таким образом, применение других средств защиты не исключает использование газового реле Бухгольца, поскольку это устройство является единственным средством обнаружения мелких неисправностей, которые могут привести к серьезным повреждениям, если не будут устранены.

Принцип работы и особенности функционирования

Действие реле Бухгольца основывается на том, что любая неисправность в масляном трансформаторе вызывает разложение изоляционного материала – твердого или жидкого – из-за сильного нагрева в зоне неисправности либо из-за воздействия сильного электрического поля, с выделением пузырьков газа. Они поступают к реле (в нормальных условиях наполненному маслом) по патрубку, соединяющему трансформатор с расширительным баком, где установлено реле.

Устройство активной части

Активная часть реле устроена так, чтобы обеспечивать свободное протекание масла через корпус реле – между входом и выходом масла из реле нет никаких препятствий вроде поплавков (за исключением клапана, регистрирующего расход масла).

Верхний и нижний поплавки изолированы от потока масла, что позволяет избежать случайных срабатываний, вызванных турбулентностью в потоке масла.

По запросу, в случае помпажа масла, специальное устройство позволяет удерживать контакт размыкателя в рабочем положении, при этом перезапуск реле возможен только вручную. 

Устройство контактов

Реле снабжены магнитными выключателями, не допускающими случайного замыкания контактов и последующего выхода реле из строя при сильных вибрациях.

Каждый контакт управляется двумя магнитами, расположенными таким образом, чтобы создавать постоянное магнитное поле непосредственно вокруг контакта. При этом на контакт не воздействуют внешние магнитные поля, присутствующие в трансформаторе.

РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Мелкие неисправности

При возникновении в трансформаторе мелкой или только зарождающейся неисправности мелкие пузырьки газа, движущиеся вверх в направлении расширительного бака, улавливаются в корпусе реле, вызывая подъем уровня масла внутри реле.

В результате верхний поплавок замыкает свой магнитный выключатель, включает цепь аварийной сигнализации и таким образом приводит в действие внешнюю сигнализацию.

Серьезные неисправности

Образование газа.

При серьезных неисправностях начинает образовываться большое количество газа, что вызывает выплеск масла через соединительный патрубок в расширительный бак. В реле этот поток масла ударяется в клапан, установленный в нижней части (перед отверстием для пропуска масла) и вызывает замыкание его магнитного выключателя, включая таким образом цепь размыкателя и отключая трансформатор.

Значение скорости масла, необходимой для срабатывания размыкателя, может регулироваться изменением противовеса, установленного на самом устройстве, либо изменением его размера.

Утечка масла.

Утечка масла в трансформаторе вызывает падение уровня масла внутри реле, приводя в действие сначала сигнальный (верхний) поплавок, затем размыкающий (нижний), каждый из которых включает свою цепь.

Подсос воздуха.

Попадание воздуха в трансформатор из-за дефектов системы циркуляции масла или по другим причинам вызывает срабатывание поочередно сигнального и размыкающего поплавков.

Особенности конструкции

Результатом многолетнего опыта в производстве газовых реле Бухгольца стала оптимизация конструкции и габаритов устройства. Корпус и крышка реле Бухгольца изготовлены из алюминиевого сплава, устойчивы к протечкам масла и к воздействию окружающей среды; благодаря компактному дизайну устройство имеет малый вес и размеры и высокую эффективность. Два фланца на корпусе позволяют легко подключить реле к трубам; два больших смотровых окна из трогамида (по запросу возможно их изготовление из закаленного стекла) с нанесенной шкалой находятся на обеих сторонах корпуса (по запросу окна могут быть оснащены солнцезащитными экранами). Плоская поверхность крышки позволяет, используя уровень, устанавливать реле под желаемым углом наклона.

Принадлежности

Крышка реле оснащена спускным клапаном для выпуска газа, кнопкой для проверки электрических цепей, маленьким клапаном для пневматических испытаний (в комплекте для реле 2 и 3 дюйма, по запросу для реле 1 дюйм) и кабельной коробкой, объединенной с крышкой, с двумя сальниками M25x1,5. В нижней части реле находится заглушка для слива масла.

Отделка

В стандартном исполнении все литые детали покрыты одним слоем эпоксидного грунта и одним слоем полиуретановой краски общей толщиной 80 мкм цвета RAL 7030; винты и пружинные шайбы из нержавеющей стали. Уровень защиты устройства — IP 55: устройство может устанавливаться вне помещения, в условиях тропического климата и сильной промышленной загрязненности.

КОНТАКТЫ

Магнитные выключатели состоят из двух тонких пластинчатых контактов, герметично запаянных в стеклянной капсуле, наполненной сухим инертным газом. Пластины изготовлены из ферримагнитного материала и заделаны одним концом в торец капсулы. Концы пластин разделены зазором. Концы, образующие контактные поверхности, покрыты контактным материалом. Выключатели приводятся в действие постоянным магнитом. Принцип работы магнитных выключателей очень прост: когда магнит приближается к выключателю, пластины замыкают цепь. Когда магнит удаляется от выключателя, контакты вновь размыкаются.

 Номинальный ток на НО-контактах – 2 А (rms) и 1 А на перекидных контактах. Кратковременный ток  – 10 А rms (30 мс).

Отключающая и включающая способность

 

НО-контакты
Напряжение	Макс. ток	Отключающая способность
24…240 В (DC)	2 А	250 Вт	L/R < 40мс
230 В (AC)	2 А	400 ВА	cos φ>0,5

 

Перекидные контакты
Напряжение	Макс. ток	Отключающая способность
24…240 В (DC)	1 А	130 Вт	L/R < 40мс
230 В (AC)	1 А	250 ВА	cos φ>0,5

МОНТАЖНЫЕ СХЕМЫ

Стандартные:

Доступны следующие стандартные монтажные схемы:

• Тип A – 2 НО-контакта (1 для сигнализации, 1 для отключения)
• Тип L – 2 перекидных контакта (1 для сигнализации, 1 для отключения)
• Тип G – 3 НО-контакта (1 для сигнализации, 2 для отключения)

Специальные:

Специальные монтажные схемы доступны по запросу для реле NB 50 и 80 мм:

• Тип S2 – 1 перекидной контакт для сигнализации и 1 перекидной контакт плюс 1 НО-контакт для отключения
• Тип S3 – 1 перекидной контакт плюс 1 НО-контакт для сигнализации и 1 перекидной контакт для отключения
• Тип S4 – 4 НО-контакта: 2 для сигнализации и 2 для отключения
• Тип R – 2 перекидных контакта с устройством, которое удерживает контакт отключения на своем месте в случае помпажа масла; ручная перезагрузка контакта нажатием на контрольную кнопку на верху реле (так же, как в системе TU).

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Условия окружающей среды

Реле соответствуют следующим требованиям по окружающей среде согласно EN6072134:

 

K	Климатические условия	4K2
Z	Особые климатические условия	4Z2+4Z4+4Z7
B	Биологические условия	4B1
C	Химически активные вещества	4C2
S	Механически активные вещества	4S3

Особые механически условия

Реле Бухгольца Cedaspe устойчивы к механическим воздействиям без случайных срабатываний согласно EN 607213:

• Постоянные синусоидальные вибрации: класс 4М4
• Непостоянные вибрации: вертикальный удар 100 м/с2 со спектром 1 типа.

Уровень защиты

Уровень защиты распределительной коробки — IP65 согласно EN60529.

Коррозия: Реле прошло испытания на коррозионную стойкость согласно ASTM B 117 в камере с солевым туманом в течение 200 ч.

Устойчивость к повышенному и пониженному давлению: Реле рассчитано на непрерывную работу при внутреннем давлении 50 кПа, но может выдерживать повышенное давление до 250 кПа в течение 2 мин и пониженное давление до 2,5 кПа в течение 24 ч.

Изоляционная жидкость: Реле рассчитано на работу с трансформаторным маслом с вязкостью от 1 мм2/с до 1000 мм2/с.

Рабочая температура:

• Реле может работать в трансформаторном масле с температурой от –40 ⁰С до +115 ⁰С.
• Реле может работать при температуре воздуха от –40 ⁰С до +70 ⁰С.

По запросу возможно исполнение по специальным требованиям.

Монтажное положение

Реле рассчитано на корректную работу при установке на трубе с отклонением от горизонтали 2-5⁰.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Рабочие характеристики

Типичные значения расхода масла, требуемые для срабатывания размыкателя при помпаже масла и объемы накапливаемого газа, требуемые для срабатывания поплавка сигнализации и размыкателя:

Внутренний диаметр муфты маслопровода	Накопление газа для срабатывания сигнализации	Расход масла для размыкания	Накопление газа для размыкания
25 мм	150±50 см3	100±15 см/с	После срабатывания контакта сигнализации и до опускания масла до низшей точки трубы
50 мм	300±100 см3	100±15 см/с (станд.)
80 мм	150±25 см/с (по запросу)
200±35 см/с (по запросу)

Монтаж

Газовое реле устанавливается на трубу между трансформатором и расширительным баком. Труба должна обеспечивать свободное попадание в реле газа, образующегося при неполадках в трансформаторе, начиная с самой высокой точки кожуха трансформатора, и не должна выступать внутрь трансформатора. Труба не должна иметь изгибов под прямым углом. Ее диаметр должен соответствовать диаметру впускного отверстия реле. Труба должна располагаться с наклоном вверх в сторону расширительного бака под углом 2-4⁰ (макс. 5⁰) к горизонтали. Перед реле труба должна иметь прямой участок длиной не менее 5 диаметров трубы. Сразу после реле (перед расширительным баком) труба должна иметь прямой участок длиной не менее 3 диаметров трубы.

Плоская поверхность крышки реле позволяет с помощью уровня установить реле в правильном положении.

Спускной клапан на крышке реле должен находиться ниже уровня дна расширительного бака.

При монтаже стрелка на корпусе реле должна указывать в направлении тока масла в расширительный бак.

Если трансформатор оснащен разрывным клапаном или другим подобным устройством, он должен быть установлен таким образом, чтобы газ, образующийся в трансформаторе, не мог накапливаться в клапане; в противном случае поплавок сигнализации будет срабатывать с задержкой.

Подготовка к работе

После монтажа реле открутите крышку с насечкой, скрывающую контрольную кнопку для проверки электроцепей, и удалите маленький деревянный фиксатор, удерживающий поплавки в нижнем положении при транспортировке. Откройте спускной газовый клапан на крышке реле, чтобы реле наполнилось маслом. Процесс наполнения и положение поплавков можно наблюдать через смотровые окна. Когда реле наполнится маслом, закройте спускной клапан.

Электрические цепи должны быть подключены в соответствии со схемами, прилагаемыми к реле.

Проверка контактов

Реле снабжено контрольной кнопкой для проверки электропроводности цепей. Процедура проста: открутите крышку с насечкой поз. 3 (см. чертеж), скрывающую контрольную кнопку, и медленно нажмите кнопку, чтобы сработал сначала контакт сигнализации и затем контакт отключения. Нажав кнопку до конца, медленно отпустите ее, чтобы отключить сначала контакт отключения, затем контакт сигнализации.

Движение поплавков можно наблюдать через смотровые окна.

Обслуживание

Реле Бухгольца не требует регулярного обслуживания. Рекомендуется периодически проверять электрические контакты и возможность свободного движения поплавка.

ПРОВЕРКИ ПОСЛЕ СРАБАТЫВАНИЯ РЕЛЕ

Сигнализация

После подачи тревожного сигнала через смотровые окна необходимо определить цвет газа. Газ может быть выпущен, либо его образцы могут быть взяты для анализа (если в комплекте с реле прилагается газоотборное устройство RG3, эта операция может быть выполнена сразу на месте).

Отмеченный цвет газа:

• белый: вызван действием электрического разряда на бумагу, хлопок или шелк.
• желтоватый: источником является дерево или картон
• сероватый: вызван пробоем магнитопровода
• черный: вызван открытым разрядом в масле

Следует помнить, что сразу после ввода в эксплуатацию или замены масла в трансформаторе может оставаться воздух. В подобных случаях сигнализация временная и через небольшой промежуток времени должна отключиться.

Размыкатель

Если реле отключило трансформатор, необходимо провести аналогичные проверки для определения цвета и объема скопившегося газа. В любом случае желательно провести анализ газа. Нежелательно сразу же вновь подавать питание на трансформатор – это может усугубить неисправность.

Контакт размыкателя может сработать также из-за утечки масла. В этом случае после обнаружения падения уровня масла следует долить масло в расширительный бак до необходимого уровня перед пуском трансформатора.

Анализ газа на месте

Проведение анализа газа на месте возможно только при наличии газоанализатора.

ОФОРМЛЕНИЕ ЗАКАЗА

При оформлении заказа на реле необходимо указать (см. таблицу):

• Тип
• Размер
• Монтажную схему
• Расход масла
• Условия эксплуатации
• Особые требования

Пример: для заказа реле Бухгольца №3 типа EB080 с монтажной схемой G, стандартным расходом масла 100 см/с, тропическими условиями:

«№3 Реле Бухгольца тип EB080G27N»

Для улучшения работы сайта и его взаимодействия с пользователями мы используем файлы cookie. Продолжая работу с сайтом, Вы разрешаете использование cookie-файлов. Вы всегда можете отключить файлы cookie в настройках Вашего браузера.

Реле Бухгольца

Что такое реле Бухгольца?

Реле Бухгольца — это тип реле защиты с масляным и газовым приводом, которое универсально используется на всех масляных трансформаторах мощностью более 500 кВА. Реле Бухгольца не предусмотрено в реле мощностью ниже 500 кВА с точки зрения экономических соображений.

Почему реле Бухгольца используется в трансформаторах?

Реле Бухгольца используется для защиты трансформаторов от повреждений, возникающих внутри трансформатора. Короткие замыкания, такие как межвитковые замыкания, зарождающиеся неисправности обмотки и неисправности сердечника, могут возникать из-за импульсного пробоя изоляционного масла или просто трансформаторного масла. Реле Бухгольца распознает такие неисправности и замыкает цепь аварийной сигнализации.

Принцип работы

Реле Бухгольца основано на том факте, что электрическое повреждение внутри бака трансформатора сопровождается выделением газа, и, если неисправность достаточно сильна, оно будет сопровождаться выбросом масла из бака в расширитель.

При возникновении неисправности внутри трансформатора масло в баке трансформатора перегревается и образуются газы. Образование газов зависит в основном от интенсивности возникшего повреждения. Тепло, выделяемое во время повреждения, будет достаточно высоким, чтобы разложить трансформаторное масло, а образующиеся газы можно использовать для обнаружения повреждений обмотки. Это основной принцип работы реле Бухгольца.

строительство

Реле Бухгольца может использоваться только в трансформаторах с расширителями. Он помещается в трубу, соединяющую расширитель и бак трансформатора. Он состоит из масляной камеры. В маслонаполненной камере находятся два шарнирных поплавка, один вверху камеры, а другой внизу камеры, который сопровождает ртутный переключатель. Ртутный выключатель на верхнем поплавке подключен к внешней цепи аварийной сигнализации, а ртутный выключатель на нижнем поплавке подключен к внешней цепи отключения.

Когда срабатывает реле Бухгольца?

Операция

Работа реле Бухгольца очень проста. Всякий раз, когда внутри трансформатора происходит какое-либо незначительное повреждение, токи повреждения вызывают тепло. Трансформаторное масло разлагается и образуются пузырьки газа. Эти пузырьки газа движутся к расширителю по трубопроводу. Эти пузырьки газа собираются в релейной камере и вытесняют масло, эквивалентное объему собранного газа. Смещение масла наклоняет шарнирный поплавок в верхней части камеры, тем самым ртутный переключатель замыкает контакты цепи аварийной сигнализации.

Количество собранного газа можно увидеть через окно на стенках камеры. Пробы газа отбираются и анализируются. Количество газа указывает на серьезность, а его цвет указывает на характер возникшей неисправности. В случае незначительных неисправностей поплавок на дне камеры остается неизменным, так как выделяемых газов будет недостаточно для его работы.

При возникновении серьезных неисправностей, таких как замыкание фазы на землю и неисправности в устройстве переключения ответвлений, количество выделяемого газа будет большим, а поплавок в нижней части камеры наклонится, а цепь отключения замкнется. Эта цепь отключения включает автоматический выключатель и изолирует трансформатор.

Работа реле Бухгольца

Когда срабатывает реле Бухгольца?

Реле Бухгольца работает при трех условиях:

1. Каждый раз при образовании пузырьков газа внутри трансформатора из-за серьезной неисправности.

2. Когда уровень трансформаторного масла падает.

3. Каждый раз, когда трансформаторное масло быстро течет из консервационного бака в главный или из главного бака в консервационный бак.

Преимущества реле Бухгольца

• Реле Бухгольца указывает на межвитковые неисправности и неисправности из-за нагрева сердечника и помогает избежать серьезных неисправностей.
• Характер и серьезность неисправности можно определить без демонтажа трансформатора путем испытания проб воздуха.

Ограничение реле Бухгольца

Он может определять неисправности только ниже уровня масла. Реле работает медленно и имеет минимальный рабочий диапазон 0,1 секунды и средний рабочий диапазон 0,2 секунды.

Дополнительная ссылка

• Реле Бухгольца — Принцип, работа — Класс электрооборудования

  Реле Бухгольца — это реле с масляным приводом. Он подает сигнал тревоги или отключает входное питание в зависимости от уровня масла внутри него.

1 НАЗНАЧЕНИЕ ГАЗОВОЙ ЗАЩИТЫ

К характерным повреждениям маслонаполненного электрического аппарата — трансформатора, автотрансформатора, реактора (далее — трансформатора) относятся короткие замыкания (КЗ) между обмотками, витковые замыкания, «пожар» стали магнитопровода, утечка масла из бака, неисправности маслонаполненного контактора переключателя ответвлений устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) и др.

Практически все повреждения внутри бака маслонаполненного электрического аппарата сопровождаются выделением газа в результате разложения масла или других изоляционных материалов под действием частичных электрических разрядов, повышенного нагрева, электрической дуги. При КЗ происходит ускоренное протекание масла или его смеси с газом из бака аппарата в расширитель. В процессе эксплуатации возможно также снижение уровня масла или выделение газа по разным причинам.

Нарушение нормальной работы контактора может быть вызвано повреждением изоляции, ослаблением пружин механизма, старением керамических силовых контактов, что ведет к замедлению и нечеткости переключения. Затянувшаяся дуга сопровождается (с учетом небольшого объема масла в баке контактора) бурным разложением масла. Струя масла в смеси с газом направляется из бака контактора в расширитель.

Защита, реагирующая на указанные повреждения, получила название «газовой». Эта защита осуществляется с помощью так называемых газовых и струйных реле.

Газовые реле предназначены для защиты трансформаторов, имеющих расширитель, от повреждений внутри бака, при которых происходит выделение газа, снижение уровня масла или возникновение ускоренного потока масла из бака трансформатора в расширитель.

Струйные реле предназначены для защиты контакторов маслонаполненных переключателей ответвлений трансформаторов от повреждений, сопровождающихся возникновением ускоренного потока масла из бака контактора в расширитель.

При внутренних повреждениях в трансформаторе, даже самых незначительных, выделяются газообразные продукты разложения масла или органической изоляции, чем обеспечивается действие газовой защиты в самом начале возникновения постепенно развивающегося повреждения. В некоторых случаях опасных внутренних повреждений трансформаторов («пожар» стали, межвитковые замыкания и т.п.) действует только газовая защита, а электрические защиты трансформатора не работают из-за недостаточной чувствительности.

2 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГАЗОВЫХ И СТРУЙНЫХ РЕЛЕ

2.1 Основы конструкции и принцип работы

Газовые реле имеют герметически закрытый корпус, устанавливаемый в маслопроводе между баком трансформатора и расширителем. На рисунке 1 показан упрощенный эскиз варианта конструкции такого реле. Реагирующий блок реле имеет три основных элемента: сигнальный 1 и отключающие 2, 3 (элементы 1 и 3 — поплавки, 2 — напорная пластина), каждый из которых срабатывает при определенных условиях.

В нормальных условиях работы корпус реле заполнен маслом, и элементы занимают положение, при котором управляемые ими контакты (на рисунке не показаны) разомкнуты. При незначительном газообразовании в баке трансформатора газ по маслопроводу проходит в расширитель, скапливаясь в верхней части корпуса реле, где расположен сигнальный элемент 1.

При скоплении в реле определенного количества газа уровень масла в нем снижается, поплавок сигнального элемента 1 опускается под действием силы тяжести и сигнальный контакт замыкается; аналогично срабатывает сигнальный элемент реле при снижении уровня масла в реле по другим причинам.

При дальнейшем снижении уровня масла, когда корпус реле опорожняется более чем наполовину, поплавок отключающего элемента 3 также опускается под действием силы тяжести и замыкается отключающий контакт.

При КЗ внутри бака трансформатора под действием электрической дуги происходит бурное разложение масла и поток масла или смеси масла с газом устремляется с большой скоростью из бака в расширитель (стрелка на рисунке 1 ). Под воздействием этого потока пластина 2, которая имеет регулируемую уставку срабатывания по скорости потока масла, отклоняется на определенный угол и отключающий контакт замыкается. В зависимости от вида и развития повреждения трансформатора возможна последовательная или одновременная работа сигнального и отключающего элементов реле.

При бурном газообразовании и резких толчках масла возможен отскок контактов после срабатывания, поэтому газовое реле должно действовать на отключение через промежуточное реле по схеме с самоудерживанием.

Струйные реле в отличие от газовых не имеют поплавков и контакты их срабатывают на отключение трансформатора при действии напорной пластины, которая аналогично газовому реле имеет регулируемую уставку по скорости потока масла. В конструкции струйного реле обычно предусматривается фиксация напорной пластины после срабатывания в конечном положении до ее ручной деблокировки, что повышает надежность работы реле в условиях менее стационарного потока смеси масла с газом по сравнению с потоком в газовом реле.

Использование не имеющих поплавков струйных реле обусловлено особенностью работы контакторов устройств РПН. В нормальной работе контактора под воздействием электрической дуги в момент переключения происходит разложение незначительного количества масла и выделение из него газа, который по трубопроводу проходит в свой расширитель или в отсек общего расширителя и далее через его дыхательные пути выходит в атмосферу. Небольшое количество горючего газа, выделяющегося из масла в процессе работы контактора, является нормальным явлением.

2.2 Общие указания по монтажу реле

Для обеспечения правильной работы газовой защиты необходимо выполнять правила установки и монтажа трансформатора и реле.

Диаметр проходного отверстия присоединительного фланца газового реле должен соответствовать внутреннему диаметру трубопровода от бака к расширителю. Струйное реле должно устанавливаться в маслопроводе с внутренним диаметром 25 мм и по возможности ближе к контактору. Несоответствие диаметров может привести к отказу срабатывания, например, к несрабатыванию нижнего поплавка при уходе масла или к изменению значения скорости потока масла срабатывания напорной пластины по сравнению с уставкой.

Газовое реле должно устанавливаться в трубопровод между баком и краном для перекрытия масла в трубопроводе. Стрелка на крышке реле должна быть направлена от бака к расширителю.

Крышка трансформатора (реактора) должна иметь подъем по направлению к расширителю и, следовательно, к газовому реле не менее 1 %, а маслопровод к расширителю — не менее 2 % [ 1 ]. Для подъема крышки трансформатора со стороны расширителя применяют металлические подкладки под катки трансформатора.

Указанный подъем выполняется для того, чтобы выделяющийся из масла газ не скапливался под крышкой бака, а, оказавшись в наиболее высоком месте бака, проходил по маслопроводу в газовое реле. После заполнения верхней части корпуса реле продолжающий поступать газ проходит в расширитель и далее через дыхательную трубку в атмосферу.

Для обеспечения правильной работы струйных реле подъем маслопровода от контактора к расширителю должен составлять 2 — 4 % к горизонтали.

При монтаже реле прокладки между фланцами маслопровода и реле и под крышкой реле не должны выступать внутрь маслопровода и корпуса реле. Все болты должны быть надежно затянуты. Под болт безопасности (один из болтов, соединяющих крышку с корпусом реле, обычно головка его окрашивается в красный цвет) должна быть проложена зубчатая шайба зубцами в сторону крышки реле. После установки газовых реле, имеющих кнопку контроля (опробования), на трубопровод необходимо удалить транспортную прокладку из-под защитного колпачка кнопки.

Для обеспечения надежной работы газовой защиты при повреждениях в трансформаторе кабели от газовых и струйных реле следует прокладывать на трансформаторе в защитном металлорукаве. В целях уменьшения мест возможного снижения сопротивления изоляции прокладывать кабели следует непосредственно от выводов реле к зажимам панели защиты трансформатора. Изоляция применяемых кабелей должна быть маслостойкой.

2.3 Особенности газового реле РГЧЗ-66

Основной особенностью конструкции газового реле РГЧЗ-66 является использование вместо поплавков металлических чашек. Как и все газовые реле, оно (рисунок 2 ) имеет герметически закрытый корпус, в котором расположено три реагирующих элемента: верхний — чашка 1 — сигнальный и два нижних отключающих — чашка 2 и отключающая пластина 11. Когда реле заполнено маслом, контакты, расположенные внутри чашек, остаются разомкнутыми, так как каждая чашка спиральной пружиной 5 подтянута вверх до упора. Три выделении из бака трансформатора небольшого количества газа он скапливается в верхней части реле, вытесняя масло. При этом масло в чашке сигнального элемента реле остается, и под действием массы этого масла чашка поворачивается вокруг своей оси 12 вниз до замыкания контактов.

Отключающие элементы (чашка и пластина) расположены в нижней части корпуса реле, пластина установлена против входного отверстия маслопровода со стороны трансформатора. Она является элементом, реагирующим на скорость потока масла в маслопроводе, а чашка — элементом, реагирующим на почти полное опорожнение корпуса реле от масла. Оба эти элемента действуют на один контакт, причем пластина работает независимо от чашки. При повреждении трансформатора, сопровождающемся бурным газообразованием, давление в баке повышается, и масло вытесняется из бака в расширитель. При скорости потока масла, равной или большей уставки реле, усилием, возникающим на пластине 11, последняя поворачивается вокруг оси 13 вместе со стойкой 16 и подвижными контактами до их замыкания с неподвижными контактами. При этом чашка отключающего элемента может оставаться в покое. Несколько позже может сработать и сигнальный элемент, если выделившийся газ поднимется из бака трансформатора и заполнит верхнюю часть корпуса газового реле.

1, 2 — чашки; 3 — контакт; 4, 9, 16 — стойки; 5 — спиральная пружина; 6 — сборочное кольцо; 7, 8 — держатели; 10 — скобообразная стойка; 11 — отключающая пластана; 12, 13 — оси; 14 — прокладка; 15 — выступ; 17 — рычаг; 18 — пластина; 19, 20, 21, 22 — экраны; 23 — кран; 24 — смотровое стекло; 25 — пробка; 26 — коробка выводов

Рисунок 2 — Газовое реле РГЧЗ-66

При аварийном уходе масла, когда нижняя часть корпуса реле опорожнится, отключающий элемент (чашка) будет работать так же, как и чашка сигнального — с замыканием контактов. В этом случае отклоняется и пластина, так как стенка чашки при движении нажимает на выступ 15 стойки 16, к которой крепится пластина.

В верхней части корпуса реле врезаны сквозные смотровые стекла 24 с делениями (в кубических сантиметрах), позволяющими определять объем скопившегося газа.

На крышке корпуса реле установлен кран 23 для отбора пробы газа и выпуска воздуха из реле; коробка выводов 26 служит для подключения контрольного кабеля. На крышке реле нанесена стрелка, указывающая направление к расширителю. В дне коробки зажимов предусмотрено отверстие для стока собирающейся в ней влаги. В нижней части корпуса реле предусмотрена пробка 25 для спуска загрязненного масла. Реагирующий блок реле крепится к крышке корпуса с помощью стоек, на которых смонтированы все элементы реле.

Каждая чашка со стороны входа потока масла закрыта цилиндрическими полуэкранами 19, 21. Сверху над чашками установлены экраны 20 и 22 для уменьшения выпадения на дно чашек шлама из масла. В экране 22 предусмотрена прорезь для перемещения пластины 11.

Реле может иметь одну из трех фиксированных уставок по скорости масла: 0,6; 0,9; 1,2 м/с. Необходимая уставка обеспечивается установкой одной из трех калиброванных пластин 11.

Время срабатывания скоростного элемента при скорости потока масла 1,25 уставки не превышает по техническим условиям 0,2 с (практически — около 0,1 с).

Сигнальный элемент реле срабатывает при заполнении верхней части реле газом объемом примерно 400 см 3 .

Контакты реле рассчитаны на замыкание и размыкание цепи переменного и постоянного тока до 0,2 А при напряжении 220 В.

Изоляция реле выдерживает испытательное напряжение 2000 В частоты 50 Гц в течение одной минуты.

Рабочий диапазон температуры окружающей среды от -40 до +40 °С. Предельная температура масла +100 °С.

Масса реле около 12 кг, диаметр проходного отверстия фланца 80 мм.

2.4 Особенности газового реле BF 80/ Q ( BF 50/10)

Газовые реле В F 80/ Q (В F 50/10) производства Германии (рисунок 3 ) состоят из корпуса и крышки, к которой крепится реагирующий блок реле. Реле В F 80/ Q имеет квадратный фланец с проходным отверстием 80 мм, реле В F 50/10 — круглый фланец с проходным отверстием 50 мм. На крышке закреплена табличка с указанием типа реле и его данных. На крышке и корпусе изображены стрелки, указывающие направление в сторону расширителя. Стальная сборочная скоба 8 крепится двумя винтами к крышке реле; к этой скобе крепятся сигнальный и отключающие элементы, постоянный магнит 10 и ряд других деталей реле.

Сигнальный элемент состоит из пластмассового полого шарообразного поплавка 2 с держателем, который крепится к сборочной скобе 8. С поплавком жестко связан круглый магнит 3, служащий для управления сигнальными контактами 4.

В качестве сигнальных и отключающих контактов 4 и 5 реле применены магнитоуправляемые герконы, замыкание которых происходит от приближения круглого магнита к концу стеклянной колбы, в которой заключен контакт. При понижении уровня масла в реле опускается поплавок 2 сигнального элемента и при объеме газа в реле 250 — 300 см 3 управляющий магнит 3 приводит к замыканию сигнальных контактов 4.

Отключающий элемент помещен в нижней части корпуса реле под пластиной, служащей для закрепления магнита 10 в одном из трех положений и одновременно выполняющей функцию экрана, защищающего элемент от оседающего из масла шлама.

Отключающий элемент (как и сигнальный) крепится к сборочной скобе 8 и состоит также из пластмассового поплавка 6, круглого магнита 7 и отключающих контактов 5. Напорная пластина 9 отключающего элемента удерживается в нормальном положении с помощью постоянного магнита 10. Она предназначена для срабатывания от потока масла; при определенной скорости потока преодолевается сила притяжения магнита 10 и пластина отклоняется на некоторый угол, поворачиваясь вокруг своей оси. Для достижения требуемого быстродействия пластина помещена против входного отверстия реле и при своем движении не связана с поплавком 6 отключающего элемента; только в конце хода пластина нажимает на поплавок, который опускается, что приводит к замыканию отключающих контактов 5 реле.

Изменение скорости срабатывания реле достигается выбором расстояния между пластиной 9 и магнитом 10 путем изменения положения магнита. Трем положениям магнита соответствуют уставки скорости срабатывания 0,65 м/с, 1,0 м/с и 1,5 м/с. Магнит передвигается после отвинчивания винта магнитодержателя и перемещения последнего до появления в окне магнитодержателя цифры требуемой уставки. Время срабатывания отключающего элемента реле при скорости потока масла, равной 1,25 значения уставки, составляет 0,15 с; при скорости потока масла, равной 1,5 значения уставки, — не более 0,1 с. Выводы сигнального и отключающего контактов реле размещены в коробке зажимов 12. На внутренней стороне откидной крышки 13 этой коробки имеется табличка с маркировкой выводов. Крышка коробки зажимов имеет надежное уплотнение. Кабель цепей защиты может быть подведен в любое из двух отверстий коробки, неиспользуемое отверстие остается закрытым заглушкой с винтовой резьбой.

Реле серии В F снабжено устройством 11 для контроля работоспособности обоих элементов и контактов реле. Оно состоит из кнопки, рейки с выступами, возвратной пружины и рамки. В условиях эксплуатации кнопка закрыта колпачком с винтовой резьбой. На табличке около кнопки устройства контроля изображены два положения кнопки с надписями «Сигнал» и «Отключение». При нажатии на кнопку рейка перемещается вниз в направляющей рамке, и верхний выступ нажимает на держатель верхнего поплавка, который опускается и обеспечивает замыкание сигнального контакта реле. При дальнейшем нажатии на кнопку опускается нижний поплавок под действием нижнего выступа и отключающий контакт реле также замыкается. Пластина от устройства контроля не опробуется. Отпускание кнопки приводит к возврату устройства контроля под действием возвратной пружины, при этом поплавки реле всплывают, и оба контакта размыкаются. В крышке реле имеется кран для отбора газа. В нижней части корпуса имеется отверстие для слива загрязненного масла, закрытое пробкой с винтовой резьбой (в поздних выпусках реле это отверстие отсутствует).

Верхние смотровые стекла имеют риски от 250 до 450 см 3 , обозначающие объем газа в корпусе реле. Для безопасности обслуживающего персонала корпус реле соединяется с заземленной крышкой с помощью одного из болтов, крепящих крышку к корпусу реле. Головка этого болта (болт безопасности) окрашена в красный цвет и под него подложена зубчатая пружинная шайба зубцами в сторону крышки, что при затягивании болта создает надежный контакт с крышкой.

Для ввода кабеля предусмотрены штуцера 1.

Более подробные технические данные реле В F 80/ Q , В F 50/10 и Ü RF 25/10 приведены в приложении А .

2.5 Особенности струйных реле Ü RF 25/10 и RS -1000

Для защиты контакторов РПН в отечественной практике широко применяются струйные реле Ü RF 25/10 производства Германии и RS -1000 производства Болгарии. Реле Ü RF 25/10 (рисунок 4 ) состоит из корпуса и крышки, к которой крепится реагирующий блок реле. На верхней части крышки реле закреплена табличка с указанием типа и данных реле, а на корпусе реле и на крышке изображены стрелки, указывающие направление в сторону расширителя. Струйное реле Ü RF 25/10 имеет только один реагирующий элемент — отключающий — напорную пластину 9.

Рисунок 4 — Струйное реле Ü RF 25/10

Стальная фигурная скоба 1, крепящаяся винтами к крышке реле, служит основой для крепления напорной пластины, которая расположена со стороны бака контактора и в нормальных условиях удерживается в начальном положении грузом 6. При скорости потока масла, превышающей заданную уставку, пластина поворачивается, груз 6 при этом поднимается и круглый магнит (на рисунке 4 не виден) приближается к управляемому им геркону 8, который замыкается.

По окончании движения пластина оказывается зафиксированной в положении срабатывания с помощью защелки 4, поэтому контакт реле остается замкнутым до возврата вручную. Для возврата реле в нормальное положение в нем имеется устройство контроля-возврата, которое служит также и для контроля работоспособности реле.

Устройство контроля-возврата струйного реле конструктивно похоже на устройство контроля газового реле BF 80 / Q , описанное выше, и состоит из подвижной рейки с возвратной пружиной и выступом. Устройство контроля-возврата управляется, как и у газового реле, кнопкой на крышке струйного реле. На табличке около кнопки изображены два ее положения с надписями «Возврат» и «Контроль».

При медленном нажатии кнопки рейка, двигаясь в направляющей рамке, опускается примерно на половину своего хода и отводит пружинную защелку из прорези установочной скобы 1, что приводит под действием силы тяжести груза 6 к возврату пластины 9 в нормальное положение и к размыканию контакта реле (сквозь смотровое стекло видно, как груз возвращается в горизонтальное положение). При дальнейшем нажатии кнопки вниз до упора выступ 3 рейки 2 нажимает на закругленный край держателя груза 10 и последний поднимается, как при давлении струи масла на пластину реле (сквозь смотровое стекло видно, когда реле переходит в положение срабатывания), что вызывает действие реле на отключение.

Реле Ü RF 25/10 выпускается двух исполнений по набору уставок по скорости потока масла:

1-е исполнение — 0,9; 1,2 и 1,5 м/с;

2-е исполнение — 1,5; 2,0 и 2,5 м/с.

Выбор одной из трех уставок скорости масла в реле каждого исполнения выполняется отвинчиванием винта 5 и перемещением груза 6 в держателе до положения, при котором в окне 7 держателя груза появится цифра выбранной скорости срабатывания.

Конструктивное выполнение коробки и крышки выводов реле уплотнения крышки, выводов контактов, отверстий для контрольного кабеля, болта безопасности и крепление крышки к корпусу реле аналогичны выполнению их в газовом реле В F 80/ Q .

Струйные реле RS -1000 устанавливаются на трансформаторах с устройствами РПН, изготовленных в Болгарии, Внешний вид реле RS -1000 показан на рисунке 5 , функциональная схема, поясняющая принцип работы реле, — на рисунке 6 . Как и реле Ü RF 25/10, реле RS -1000 реагирует только на скорость потока масла, однако имеет только одну уставку по скорости потока — 0,9 м/с.

Конструкция реле RS -1000 в основном аналогична конструкции реле Ü RF 25/10. Реагирующий элемент (пластина) расположен со стороны бака контактора и нормально удерживается в начальном положении. При возникновении повреждения струя масла создает давление на пластину, что приводит к ее повороту и срабатыванию (замыканию) ртутных контактов 1 — 3 реле (рисунок 6 , б). После срабатывания пластина фиксируется в конечном положении с помощью защелки, поэтому контакты 1 — 3 остаются замкнутыми до возврата реле вручную.

Для возврата реле в начальное положение необходимо нажать на кнопку «Включено», находящуюся под верхней крышкой (см. рисунок 5 ). В отличие от реле Ü RF 25/10 реле RS -1000 имеет отдельную кнопку для проверки работоспособности — «Выключено». При нажатии на кнопку «Выключено» тяги отключающая пластина переходит в конечное положение и контакты 1 — 3 замыкаются. Возврат реле выполняется нажатием на кнопку «Включено». У струйных реле Ü RF 25/10 и RS -1000 кран для отбора проб газа отсутствует и нет делений на смотровых стеклах, поскольку в процессе эксплуатации нет надобности выпускать газ из реле или контролировать его наличие. Технические данные струйных реле приведены в приложении А .

а — общий вид; б — вид сверху на кнопки при открытой крышке

Рисунок 5 — Струйное реле RS -1000

а — в нормальном режиме; б — в режиме срабатывания

Рисунок 6 — Функциональная схема реле RS -1000

2.6 Особенности газовых и струйных реле РГТ80, РГТ50 и РСТ25

Газовые реле РГТ80 и РГТ50, а также струйное реле РСТ25 разработаны и выпускаются совместно ОАО «Фирма ОРГРЭС» и ОАО ВНИИР с 1996 г. Реле состоят из корпуса и крышки из алюминиевого сплава, на которой смонтированы все внутренние элементы реле (реагирующий блок). Цифры в обозначении реле соответствуют диаметру проходного отверстия фланца корпусов реле. Конструктивное исполнение и присоединительные размеры фланцев перечисленных реле соответствуют широко распространенным в энергосистемах России и стран СНГ немецким реле В F 80/ Q , В F 50/10 и Ü RF 25/10, поэтому замена последних на новые не требует каких-либо переделок.

На крышках реле имеются фирменные знаки ОРГРЭС и ВНИИР и стрелка, которая при установке реле в трубопровод, соединяющий бак трансформатора с расширителем, должна быть направлена в сторону расширителя. Фирменная табличка реле с указанием типа реле и его основных данных расположена с внутренней стороны крышки. Конструкция реле РГТ80, РГТ50 и РСТ25 унифицирована, основным конструктивным отличием реле РСТ25 является отсутствие в реагирующем блоке этого реле поплавков и наличие элемента фиксации напорной пластины в конечном положении после ее срабатывания.

Для более наглядного представления об отличиях конструкции новых реле от описанных выше на рисунке 7 представлен общий вид реагирующего блока газовых реле РГТ80 (РГТ50). Основными элементами конструкции этого блока являются:

а) контактный узел, состоящий из двух одинаковых пластмассовых монтажных колодок (на рисунке не видны), в средней и нижней частях которых установлены соответственно сигнальный и отключающий герконы, а в верхней — зажимы для подключения выводов герконов и внешних цепей реле. Верхняя часть колодок с зажимами находится в коробке зажимов 1, а средняя и нижняя с герконами — в цилиндрическом корпусе контактного узла 2; внутренняя полость коробки зажимов и корпуса контактного узла изолирована от заполняемого маслом объема корпуса реле, вследствие чего механические и химические воздействия масла на герконы и электрические цепи реле исключены; каждая колодка закреплена винтом к основанию коробки зажимов; сверху коробка зажимов имеет свою крышку с уплотнительной прокладкой, которая крепится к коробке шестью винтами;

Рисунок 7 — Реагирующий блок газового реле РГТ80 (РГТ50)

б) верхний 3 и нижний 4 поплавки реле, реагирующие на уровень масла в корпусе реле; в верхней части каждого поплавка запрессованы магниты, управляющие верхним — сигнальным и нижним — отключающим герконами; поплавки реле свободно плавают в масле, используя в качестве направляющих цилиндр корпуса контактного узла и стержень 5 кнопки опробования 6 (нижний поплавок) и стержень 7 винта регулировки уставки напорной пластины (верхний поплавок);

в) напорная пластина 8, реагирующая на скорость потока масла, с установленным на ней магнитом 9, который при срабатывании напорной пластины действует на тот же геркон, что и нижний поплавок; напорная пластина удерживается в начальном положении силой притяжения магнита 9 к стержню 7 (см. ниже); после прекращения потока масла напорная пластина газового реле автоматически возвращается в начальное положение; напорная пластина струйного реле после срабатывания фиксируется в положении срабатывания и может быть возвращена в начальное положение с помощью кнопки опробования;

г) кнопка опробования 6, предназначенная в газовых реле для проверки срабатывания герконов либо при нажатии на поплавки, либо при нажатии на хвостовик напорной пластины; в струйном реле эта кнопка служит как для проверки срабатывания герконов при нажатии на хвостовик напорной пластины, так и для возврата ее в исходное положение после срабатывания; для предотвращения случайного нажатия на кнопку опробования на верхнюю часть кнопки навинчен защитный колпачок;

д) винт регулировки уставки срабатывания напорной пластины по скорости потока масла (на рисунке верхняя часть винта закрыта корпусом коробки зажимов) имеет шлиц под отвертку и фиксирующую его положение стопорную гайку;

е) кран для отбора газа 10;

ж) вводной штуцер 11 (с каждой стороны коробки зажимов) для ввода монтажного кабеля и закрепления металлорукава.

Поплавки реле выполнены сплошными, в процессе изготовления испытываются избыточным давлением масла 100 кПа и во время последующей эксплуатации не требуют периодических испытаний. В реле применены герконы повышенной электрической прочности типа МКА-52141 ОДО.360.008ТУ, что позволяет проводить испытание изоляции цепей защиты без отключения цепей герконов.

Типы реле, диаметр проходного сечения, форма фланцев, а также уставки реле по скорости потока масла приведены в таблице 1 , а типоисполнения контактов реле — в таблице 2 . Состояние контактов реле соответствует эксплуатационному состоянию — реле заполнено маслом, а скоростной элемент (напорная пластина) — в начальном положении.

Источник