Современная электроника №2/2020

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 39 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2020 На рисунке 7 показан опытный образец реле. Результаты испытаний приведе- ны на рисунке 8. В обычном режиме работы энерго- системы в кабеле заземления нулевой точки звезды силового трансформато- ра может протекать лишь переменный ток. При высотном ядерном взрыве в кабеле возникает постоянная состав- ляющая тока (компонент Е3), кото- рая вызывает появление напряжения на выходе датчика GIC-051D, пропор- ционального этому току. При величи- не тока, превышающей 20 А, выходное напряжение датчика становится доста- точным для отпирания тиристора VS1. Порог отпирания тиристора выбран фиксированным, без возможности его изменения с помощью подстроечного элемента, т.к. это ухудшило бы надёж- ность реле. Порог определяется вели- чиной сопротивления резистора R2. Отпирание тиристора приводит к срабатыванию двух электромагнит- ных реле K1 и K2, контакты которых действуют параллельно. Первая пара контактов воздействует через промежу- точное реле на подстанции на отклю- чающую катушку высоковольтного выключателя трансформатора. Вто- рая пара контактов шунтирует тири- стор, защищая его от нагрева протекаю- щим током и предотвращая многократ- ные срабатывания и отпускания реле во время колебаний тока в кабеле. Воз- врат трансформатора в рабочее состо- яние осуществляется через несколь- ко минут (т.е. по окончании действия компонента Е3) системой автоматиче- ского повторного включения, и этой же системой через вспомогательный таймер производится кратковремен- ное прерывание питания защитно- го реле. При таком кратковременном прерывании питания реле возвраща- ется в исходное состояние, т.е. в жду- щий режим. Результаты измерений, полученные при исследовании схемы (см. рис. 8), показали её соответствие параметрам и ограничениям датчика типа GIC-051D, а также подходящую (обратно зависи- мую от входного напряжения на схе- ме) временную зависимость момента срабатывания. Печатная плата покрыта с обеих сто- рон двумя слоями высококачествен- ного влагостойкого лака и помещена в герметичный алюминиевый контей- нер, обеспечивающий защиту схемы от воздействия компонента Е1 ЭМИ ЯВ. В аналогичный экранирующий кон- тейнер помещён и сам датчик. Соеди- нение схемы с внешними цепями осу- ществляется при помощи экранирован- ного кабеля. Т ЕСТЕР ДЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ПРОВЕРОК ИСПРАВНОСТИ ЗАЩИТНОГО РЕЛЕ Как отмечалось выше, силовой транс- форматор является важнейшим элемен- том системы электроснабжения, поэ- тому устройство его защиты должно быть чрезвычайно надёжным. Для того чтобы быть уверенным в исправности защитного реле, его нужно периодиче- ски тестировать. Для периодических проверок исправности описанного защитного устройства, установленного на кабеле заземления нейтрали транс- форматора, разработан специальный портативный тестер (см. рис. 9 и 10). Источником тока в тестере являет- ся аккумуляторная батарея 6 В, 12 А•ч. Ток батареи (около 25 А) ограничива- ется двумя 100-ваттными резисторами R1 и R2 с сопротивлением 0,1 Ом, сое- динёнными последовательно. Неко- торый запас по мощности выбран для предотвращения нагревания резисто- ров и изменения их сопротивления и, соответственно, выходного тока тестера. Однако, как показали испыта- Напряжение на входе, В Напряжение на входе, В 3 5 7 9 11 3 2 1 0 Потребляемый ток, мА 3 5 7 9 11 6 5 4 3 2 1 0 Время срабатывания, с S2 S1 CH + – R4 R3 15 В DC LED R1 S3 R2 ГИТ РЕЛЕ Y L GIC-051D 6 В, 12 А • ч 4-6 В DC T A B – + V K Рис. 8. Экспериментальные зависимости потребляемого схемой реле тока (слева) и временной задержки (справа) от напряжения на входе схемы Рис. 9. Портативный тестер для проверки исправности защитного реле Рис. 10. Принципиальная электрическая схема портативного тестера для периодических проверок исправности реле защиты трансформатора