Нарушении равновесия

Бесперебойность работы электроэнергетических установок обеспечивается релейной защитой. Часто — это очень сложная совокупность реле, автоматически воздействующих на выключатели электротехнических установок при их повреждении (коротком замыкании токо-ведущих частей оборудования, замыкании на землю, ненормальном изменении напряжения, изменении направления передачи энергии и т. п.). Релейная защита сигнализирует о нарушении нормального режима работы; она же затем совместно с устройствами автоматики выполняет повторное включение элементов системы электроснабжения (трансформаторов, питающих линий и т. п.), автоматически включает резервные источники электрической энергии и разгружает систему электроснабжения при недостатке мощности.

Электрические аппараты и токопроводы электроустановок могут работать в нормальном, ремонтном, аварийном и после-аварийном режимах. В нормальном режиме все элементы электроустановки находятся в работе и функционируют в соответствии с запроектированными для них нагрузками и качественными показателями. Ремонтный режим электроустановки наступает при выводе в плановый ремонт оборудования. Аварийный режим возникает при внезапном нарушении нормального режима работы, например вследствие КЗ. После-аварийный режим сопровождается заменой или проведением восстановительного ремонта поврежденного оборудования.

Реле принято подразделять на две основные группы: реле управления и реле защиты. Реле управления предназначены для автоматического управления, регулирования и контроля; они воспринимают воздействие входного параметра и по достижении им определенной величины скачкообразно изменяют выходной параметр. Реле защиты отключают тот или иной участок электроустановки при нарушении нормального режима работы (прежде всего при коротких замыканиях и перегрузках).

Бесперебойность работы электроэнергетических установок обеспечивается релейной защитой. Часто — это очень сложная совокупность реле, автоматически воздействующих на выключатели электротехнических установок при их повреждении (коротком замыкании токо-ведущих частей оборудования, замыкании на землю, ненормальном изменении напряжения, изменении направления передачи энергии и т. п.). Релейная защита сигнализирует о нарушении нормального режима работы; она же затем совместно с устройствами автоматики выполняет повторное включение элементов системы электроснабжения (трансформаторов, питающих линий и т. п.), автоматически включает резервные источники электрической энергии и разгружает систему электроснабжения при недостатке мощности.

Бесперебойность работы электроэнергетических установок обеспечивается релейной защитой. Часто •- это очень сложная совокупность реле, автоматически воздействующих на выключатели электротехнических установок при их повреждении (коротком замыкании токо-ведущих частей оборудования, замыкании на землю, ненормальном изменении напряжения, изменении направления передачи энергии и т. п.). Релейная защита сигнализирует о нарушении нормального режима работы; она же затем совместно с устройствами автоматики выполняет повторное включение элементов системы электроснабжения (трансформаторов, питающих линий и т. п.), автоматически включает резервные источники электрической энергии и разгружает систему электроснабжения при недостатке мощности.

Для автоматического размыкания цепей постоянного и переменного тока при нарушении нормального режима работы, а также для нечастых замыканий и размыканий тех же цепей при нормальных условиях служат автоматические воздушные выключатели (автоматы). Для защиты главных контактов от обгорания автомат снабжается легко заменяемыми предварительными и дуго-гасительными контактами. При отключении сначала размыкаются главные, за-

Реле защиты управляют (воздействуя на контакторы, выключатели « регулирующие органы) режимом работы всех ответственных элементов электрической системы: генераторов, трансформаторов, двигателей, линий передачи электрической энергии. При нарушении нормального режима работы реле посылает импульс, приводящий в действие аппаратуру автоматического управления, которая восстанавливает нормальные условия или отключает поврежденный участок. По тому, на изменение какой физической величины реагирует реле, различают следующие виды защит: а) токовую, реагирующую на изменение значения или направления тока, б) по напряжению, которая реагирует на изменение напряжения; в) направленную, реагирующую на изменение значения и направления мощности; г) реагирующую на изменение соотношения между током и напряжением; д) от замыканий на землю; е) частотную, реагирующую на изменение •частоты; ж) специального назначения.

По назначению реле разделяются на две основные группы: 1) реле управления и 2) реле защиты. Реле управления предназначаются для управления переходными процессами, поддержания установившейся величины тока в цепи или напряжения, а также введения в действие отдельных элементов, входящих в схему управления. Реле защиты служат для защиты электрических установок при нарушении нормального режима работы в цепи путем отключения или сигнализации о недопустимых явлениях. Реле защиты должны отключать только поврежденный участок цепи, не нарушая нормальной работы остальных частей последней; такое свойство защиты при помощи реле называется избирательностью действия этих аппаратов.

Релейной защитой называют защиту электроустановок при помощи аппаратов, носящих общее название реле, которые служат для подачи импульса на автоматическое отключение защищаемых элементов электроустановки или сигнализации о нарушении нормального режима работы оборудования.

3. Бессонов Л. А. а) Электрические цепи со сталью. Госэнергоиздат, 1948; б) Переходные процессы в нелинейных электрических цепях со сталью. Госэнергоиздат, 1951; в) Автоколебания в нелинейных электрических цепях со сталью. Госэнергоиздат, 1958; г) Расчет сложных разветвленных нелинейных цепей. «Электричество», № 12, 1955; д) О нарушении нормального выпрямления в мостовой выпрямительной схеме. Изв. АН СССР, ОТН, 1959, № 2; е) Некоторые типы движений в электрической цепи с двумя нелинейностями. Труды МИРЭА, вып. 49, «Электротехника», 1971.

Для автоматического размыкания цепей постоянного и переменного тока при нарушении нормального режима работы, а также для нечастых замыканий и размыканий тех же цепей при нормальных условиях служат автоматические воздушные выключатели (автоматы). Автоматы имеют весьма эффективную систему гашения дуги (дугогасительные катушки и решетка). Для защиты главных контактов от обгорания автомат снабжается предварительными и разрывными легко заменяемыми контактами. При отключении размыкаются главные, затем предварительные и последними — разрывные контакты. Замыкание контактов при включении происходит в обратном порядке. Основным узлом автомата является механизм свободного расцепления —- система шарнирно-связанных рычагов. Механизм расцепления приводится в действие биметаллическим тепловым (реагирующим на перегрузку) или электромагнитным (реагирующим на ток короткого замыкания или снижение напряжения) элементом, переводящим систему рычагов через мертвое положение. Включение и отключение небольших автоматов может производиться как вручную, так и дистанционно. Мощные автоматы

При равенстве вращающего момента двигателя и момента статического сопротивления, возможно состояние динамического равновесия: частота вращения электропривода не изменяется. При нарушении равновесия между моментами двигателя и сопротивления частота вращения двигателя начинает изменяться. Если Af;in>Mc, привод ускоряет свое движение, если МДП<МС — замедляет. В соответствии с уравнением (3.1) динамический момент определяется разностью между моментами двигателя и сопротивления. Положительному динамическому моменту соответствуют ускорение электропривода и возрастание кинетической энергии; отрицательному — замедление привода и убывание кинетической энергии.

При всяком нарушении равновесия между моментами двигателя и статического сопротивления наступает переходный процесс, сопровождающийся изменением: частоты вращения, момента и силы тока двигателя и запаса кинетической энергии электропривода и механизма. К переходным процессам относятся пуск, торможение, реверсирование, изменение нагрузки или частоты вращения во время работы механизма и пр. Характер протекания переходных процессов электропривода определяется прежде всего законами изменения движущих моментов и моментов сопротивления всего агрегата.

При равенстве вращающего момента двигателя и момента статического сопротивления возможно состояние динамического равновесия: частота вращения электропривода не изменяется. При нарушении равновесия между моментами двигателя и сопротивления частота вращения двигателя начинает изменяться. Если МдВ>МСт, привод ускоряет свое движение, если MHB
При всяком нарушении равновесия между моментами двигателя и статического сопротивления наступает переходный процесс, сопровождающийся изменением частоты вращения, момента и силы тока двигателя и запаса кинетической энергии электропривода и механизма. К переходным процессам относятся пуск, торможение, реверсирование, изменение нагрузки или частоты вращения во время работы механизма и т. д. Характер протекания переходных процессов электропривода определяется прежде всего законами изменения движущих моментов и моментов сопротивления всего агрегата.

При наличии в сети аккумуляторов энергии (паровой подушки в котле, длинных упругих трубопроводов) амплитуда колебаний при нарушении равновесия может достичь больших значений и работа насоса вблизи точки максимума напорной характеристики (точка С) может быть неустойчивой. Возникает помпаж, т. е. явление автоколебаний в системе насос — сеть.

Применение термометров сопротивления для измерения температур показано на 81. Три плеча моста гь г2 и г3 выполнены из манганина, четвертое гт — термосопротивление (из меди, никеля, платины). Две рамки логометра (измерительный механизм, угол поворота которого зависит от отношения токов) гл\ и гЛ2 включены в диагональ моста. При равновесии моста (г2 = г3; r\=ri\ г„1 = гл2) потенциалы точек а и б одинаковые, в рамках логометра идут одинаковые токи встречного направления. Стрелка прибора показывает 0. При нарушении равновесия моста (г\ не равно г/) токи в рамках не равны, что вызывает поворот стрелки логометра. Угол поворота а пропорционален отношению токов в рамках, т. е. величине сопротивления преобразователя г/:

2) система должна быть статически устойчива, т. е. при небольшом нарушении равновесия вращающие моменты после устранения возмущающего воздействия должны вызвать замедление или ускорение привода, направленное к установлению равновесия;

При нарушении равновесия внешним электрическим полем через р —п-переход начинает протекать ток.

вешивает силу тяжести. При нарушении равновесия шарик перемещается, изменяется освещенность фотоэлементов 3, являющихся вместе с лампочкой 4 преобразователем недокомпенсации. Выходное напряжение фотоэлементов усиливается, и ток в катушке изменяется таким образом, чтобы равновесие сил было восстановлено. В приборе отсутствует сухое трение, благодаря чему порог его чувствительности очень мал. При массе шариков 2-10~6 г удавалось фиксировать изменения их массы до 10~ш г, т. е. динамический диапазон прибора достигал рекордного значения Д = 20 000.

При нарушении равновесия внешним электрическим полем через p-n-переход начинает проходить ток. Если внешнее напряжение приложено так, что создаваемая им напряженность электрического поля противоположна по направлению диффу-зионной напряженности ( 2.1,6), то суммарная напряженность поля в p-n-переходе падает, высота потенциального барьера уменьшается ( 2Л,д). Часть основных носителей, имеющих наибольшие значения энергии, может теперь преодолевать понизившийся потенциальный барьер, переходя через р-и-переход. Это приводит к появлению сравнительно большого тока через р-«-переход. Напряжение рассмотренной полярности называют прямым и считают положительным.

При нарушении равновесия электронно-дырочного перехода внешним электрическим полем через него начинает протекать ток. Характер токопрохождения и величина тока оказываются различными в зависимости от полярности приложенного напряжения.