Лекция: “Блок дифференциальных реле”
план-конспект занятия

 Лекция: “Блок дифференциальных реле”

        Блок дифференциальных реле типа БРД-356 служит для отключения ГВ при круговом огне по коллектору в ТЭД или при пробое плеча выпрямительной установки ВУ1 (61) или ВУ2 (62). Блок БРД расположен на тяговом трансформаторе.
        Блок дифференциальных реле (рис. 1, а) представляет собой два дифференциальных реле 21 и 22, которые выполнены на одной общей изоляционной панели.                                                        Каждое дифференциальное реле 21 и 22 состоит из шихтованного П-образного магнитопровода (со средним магнитным шунтом). Сверху на магнитопроводе установлена катушка 21 или 22, включенная в цепь с напряжением 50 В (Rкат = 3,6 Ом). С другой стороны на магнитопроводе шарнирно укреплен шихтованный якорь со своей отключающей пружиной и ограничительным болтом. На конце якоря укреплена планка, конец которой находится против штока блокировочного устройства.

        Каждое дифференциальное реле 21 и 22 имеет в схеме следующие блокировочные контакты:
- одну замыкающую блокировку — в цепи удерживающей катушки ГВ;
- одну размыкающую блокировку — в цепи красной сигнальной лампы «ВУ1» или «ВУ2»;
- одну размыкающую блокировку — в цепи питания отключающей катушки ГВ от обмотки собственных нужд тягового трансформатора с напряжением питания 380 В.
        Внутри магнитопроводов двух дифференциальных реле снизу вставлены две медные изолированные шины, изогнутые в виде полуторной восьмерки (начала и концы этих двух шин сварены). Нижняя из этих двух шин помещена внутри прорези шихтованного сердечника. Эта шина с сердечником является индуктивным шунтом дифференциальных реле.

        Работа дифференциальных реле. 1. При включении на пульте выключателя «Выключение ГВ» от провода Н72 через регулируемое сопротивление г34 (47 Ом) и г35 (47 Ом) получают питание последовательно соединенные катушки дифференциальных реле 21 и 22 (ток через катушки составит 0,5+0,7 А), которые создают постоянный магнитный поток Фкат. Величины этого магнитного потока достаточно для удержания якоря реле во включенном положении и недостаточно для включения дифференциальных реле, поэтому их якоря остаются в отключенном состоянии (рис. 1, б).
2. При включении на пульте выключателя «Включение ГВ и возврат реле» включается промежуточное реле 207 и своим замыкающим контактом 207 шунтирует резисторы г34 и г35 в цепи катушек дифференциальных реле 21 и 22. Тогда ток через катушки реле увеличивается, что приводит к увеличению магнитного потока Фкат, в результате чего их якоря притягиваются к магнито-проводу, планка якоря каждого реле нажимает сверху на шток блокировочного устройства и все блокировки дифференциальных реле 21 и 22 переключаются. (Без резисторов r34 и r35 катушки дифференциальных реле могут находиться под током не более 30 с.)

Рис. 1. Блок дифференциальных реле БРД-356 (а) и схема его работы (б): 1 — верхняя панель; 2 — блокировка; 3, 10 — удерживающие катушки реле; 4, 9 — якори реле; 5 — защитный кожух; 6, 8 — отключающие пружины реле; 11, 16 — сердечники магнитопроводов реле; 12 — силовая шина; 13 — скрепляющие шпильки; 14 — нижняя панель; 15 — индуктивный шунт; 17— отключающая катушка ГВ 40ткл.

3. При работе силовой схемы, когда в ней нет аварийных режимов, на концах силовых шин дифференциальных реле 21, 22 будут равные потенциалы. При этом ток по силовым шинам дифференциальных реле 21, 22 не идет, и якоря дифференциальных реле остаются включенными за счет постоянного магнитного потока Фкат
своих катушек 21 и 22.
4. При возникновении аварийного режима, например: если в силовой схеме произойдет круговой огонь по коллектору ТЭД первой тележки, то во второй полупериод весь нарастающий ток к.з. пойдет по шинам дифференциальных реле 21, 22 слева направо (от вывода А к выводу Б). При этом индуктивный шунт нижней шины оказывает этому нарастающему току к.з. большое индуктивное сопротивление (за счет наведения ЭДС самоиндукции), поэтому большая часть нарастающего тока к.з. (примерно 70 %) пойдет по шине без индуктивного шунта (верхняя шина) ток I2, а меньшая часть тока к.з. (примерно 30 %) пойдет по шине с индуктивным шунтом (нижняя шина) ток I1. При этом ток небаланса I2 верхней шины без ИШ будет создавать магнитный поток Ф2, который в якоре дифференциального реле 22 будет направлен согласно с магнитным потоком катушки, и якорь этого дифференциального реле 22 еще сильнее притянется к сердечнику. А в якоре дифференциального реле 21 этот магнитный поток Ф2 будет направлен встречно с магнитным потоком катушки Фкат- Поэтому якорь дифференциального реле 21 размагничивается и отключается за счет своей пружины, при этом размыкается контакт 21 в цепи удерживающей катушки ГВ, что приводит к отключению ГВ на этой секции и включению сигнальной лампы «ВУ1».
5. Если произойдет круговой огонь в ТЭД второй тележки, то во второй полупериод весь нарастающий ток к.з. пойдет по шинам дифференциальных реле 21, 22 справа налево (от вывода Б к выводу А), при этом отключится якорь дифференциального реле 22, что приводит также к отключению ГВ и включению сигнальной лампы «ВУ2».
Отключение дифференциальных реле 21 и 22 происходит при разности токов в двух шинах 500+50 А. 

Примечания 1. Обе катушки дифференциальных реле 21 и 22 должны быть включены по полярности так, чтобы магнитные потоки Фкат обеих катушек были направлены в одну сторону, это на ремонтах можно проверять по стрелке компаса.

Если одна из катушек дифференциальных реле 21 или 22 подключена по полярности наоборот, то при прохождении тока к.з. по силовым шинам в одну сторону будут отключаться якоря обоих дифференциальных реле 21 и 22, а при прохождении тока к.з. по силовым шинам в другую сторону, якоря обоих дифференциальных реле 21 и 22 будут намагничиваться и сильнее притягиваться к сердечникам, т.е. защита от к.з. будет неполной.
2. При регулировке отключения якорей дифференциальных реле 21 и 22 на ремонтах вместо двух силовых шин внутрь сердечников двух дифференциальных реле вставляют один кабель (как шина дифференциального реле без ИШ) и пропускают по нему ток 500 А в одну сторону, затем в другую сторону. При этом регулируют отключение якоря дифференциальных реле 21 и затем 22, путем изменения величины сопротивления г34 и изменением силы отключающей пружины якоря (отрывное усилие на якоре по центру сердечника должно быть не менее 8 кгс).
3. При отключении в силовой схеме одной ВУ или при отключении линейных контакторов ТЭД одной тележки во второй полупериод весь ток ТЭД одной тележки идет по силовым шинам дифференциальных реле 21 и 22 до 3000 А, но якори дифференциальных реле не отключаются, так как из-за более медленного нарастания тока, чем при к.з., ИШ дифференциальных реле оказывает этому пульсирующему току ТЭД меньшее индуктивное сопротивление, чем при к.з., и разность токов в двух силовых шинах будет менее 500 А.
4. Магнитный шунт в магнитопроводе реле служит для предотвращения перемагничивания якорей дифференциальных реле при протекании большого тока к.з. в аварийных режимах.