background image

 

Ć

WICZENIE NR 4 

 

BADANIE PRZEKAŹNIKÓW KIERUNKOWYCH 

Instrukcja skrócona

1

 

 

1.

 Przeznaczenie i zastosowanie przekaźników kierunkowych 

 

Przekaźniki  kierunkowe,  zwane  też  kątowymi,  przeznaczone  są  do  kontroli  kierunku 

przepływu mocy zwarciowej. Stosowane są w różnych układach zabezpieczeń, które ze względu 
na warunek wybiórczości działania wymagają określenia kierunku przepływu mocy zwarciowej. 
Są  to  najczęściej  zabezpieczenia  nadprądowe  sieci  pierścieniowej  lub  dwustronnie  zasilanej,  a 
także zabezpieczenia odległościowe. Jako samodzielne człony mierzące przekaźniki kierunkowe 
znajdują  szerokie  zastosowanie  w  zabezpieczeniach  ziemnozwarciowych  sieci  rozdzielczych 
ś

rednich napięć. 

 

 

Rys. 1. Przykład zastosowania przekaźników kierunkowych; a) układ linii dwutorowej z 

zabezpieczeniami nadprądowo-kierunkowymi, b) schemat ideowy zabezpieczenia nadprądowo-

kierunkowego zwłocznego 

                                                 

1

 Opracował dr inż. W. Dzierżanowski na podstawie skryptu pt. „Automatyka elektroenergetyczna – ćwiczenia 

laboratoryjne”, cz.I, praca zbiorowa pod red. B. Synala, Wyd. Politechniki Wrocławskiej 1991   

PN 

I> 

I> 

 

I> 

I> 

 

 

I> 

(+) 

(-) 

(-) 

(+) 

OW 

a) 

b) 

L1 

L2 

PP 

PP 

z PN 

background image

 

Przykład  zastosowania  przekaźników  kierunkowych  w  układzie  zabezpieczeń  nadprądowo-

kierunkowych zwłocznych w najprostszej sieci pierścieniowej pokazano na rys. 1. 

Najprostszą  sieć  pierścieniową  tworzy  linia  2-torowa  (L1,  L2)  zasilana  jednostronnie  ze 

ź

ródła  E,  jak  na  rys.  1a).  W  celu  zapewnienia  wybiórczości  działania  zabezpieczeń 

nadprądowych  zwłocznych  linii  w  takim  układzie  sieciowym,  konieczne  jest  zastosowanie 
przekaźników  kierunkowych tam,  gdzie  moc  zwarciowa  może  zmieniać  kierunek  w  zależności 
od położenia  miejsca  zwarcia. W  tym  wypadku  zabezpieczenia  obu  linii w  stacji B  muszą  być 
wyposażone  w  przekaźniki  kierunkowe,  które  powinny  blokować  zabezpieczenie  w  przypadku 
wykrycia  przepływu  mocy  zwarciowej  w  kierunku  szyn  stacji  B.  Opóźnienia  czasowe  (t

B

zabezpieczeń w stacji B są mniejsze od opóźnień (t

A

) w stacji A o czas stopniowania ∆t. W razie 

wystąpienia  zwarcia,  np.  w  torze  L2  (jak  na  rys.  1)  pobudzają  się  człony  prądowe  wszystkich 
zabezpieczeń w układzie sieciowym. Impuls na wyłączenie, jako pierwszy, poda z opóźnieniem 
t

B

  przekaźnik  4  w  stacji  B,  gdyż  jego  człon  kierunkowy  na  to  zezwoli    z  uwagi  na  przepływ 

mocy  zwarciowej  od  szyn  stacji  B.  W  tym  samym  czasie  człon  kierunkowy  zabezpieczenia  3 
działa blokująco. Po otwarciu wyłącznika toru L2 w stacji B prąd zwarciowy w zdrowym torze 
L1  zanika  i  jego  zabezpieczenia  (1  i  3)  wracają  do  stanu  spoczynku.  W  stanie  pobudzenia 
pozostaje  zabezpieczenie  nadprądowo-zwłoczne  2  toru  L2  w  stacji  A,  które  po  nastawionym 
czasie  t

A

  spowoduje  otwarcie  wyłącznika,  dokonując  w  ten  sposób  ostatecznej  wybiórczej 

eliminacji zwarcia. 

Prąd  rozruchowy  członów  prądowych  omawianych  zabezpieczeń  dobiera  się  wg  takich 

samych zasad jak dla linii promieniowych, tzn. powyżej maksymalnej wartości prądu obciążenia 
toru  ,  z  uwzględnieniem  chwilowych  przeciążeń  ruchowych  linii  i  współczynnika  powrotu 
zastosowanych  członów  prądowych  zabezpieczenia.  Czasy  opóźnień  dobiera  się  wg  ogólnych 
zasad stopniowania czasowego zabezpieczeń nadprądowo-zwłocznych, stosowanych w sieciach 
promieniowych i magistralnych, tj.  t

i

 = t

i-1

 + ∆t. 

 
Pełny  układ  zabezpieczenia  nadprądowo-kierunkowego  w  sieci  trójfazowej  jest  realizowany 

według  zasady  zilustrowanej  na  rys.  1b),  które  może  być  w  wykonaniu  dwu  lub  trójfazowym. 
Wykonanie  dwufazowe  stosowane  jest  w  sieciach  rozdzielczych  z  nieuziemionym  skutecznie 
punktem zerowym. 

 

2.

 Zasady realizacji i podstawowe charakterystyki przekaźników kierunkowych 

 

Przekaźniki  kierunkowe  identyfikują  kierunek  przepływu  mocy  zwarciowej  na  zasadzie 

kontroli kąta przesunięcia fazowego między napięciem i prądem wejściowym. Gdy wartość tego 
kąta zawiera się w obszarze określonym charakterystyką kątową przekaźnika, przekaźnik działa, 
a  gdy  wykracza  poza  tę  charakterystykę  –  przekaźnik  blokuje.  Przekaźniki  kierunkowe 
realizowane  są  na  bazie  komparatorów  fazy  elektromechanicznych  (starsze  rozwiązania)  i 
statycznych,  których  sygnałami  wejściowymi  są  prąd  I  i  napięcie  U  pochodzące  z  obiektu 
zabezpieczanego. 

Ustrój  pomiarowy  przekaźnika  kierunkowego,  ze  względów  technicznych,  nie  może  działać 

przy  dowolnie  małych  wartościach  sygnałów  wejściowych,  dlatego  w  zastosowaniach 
praktycznych  przekaźnik  kierunkowy  nie  może  być  traktowany  jako  idealny  komparator  fazy. 
Potrzebna  jest  znajomość  rzeczywistych  charakterystyk  eksploatacyjnych  przekaźników 
kierunkowych. 

   
Podstawową  wielkością,  która  charakteryzuje  zakres  kątowy  działania  przekaźnika 

kierunkowego, bez względu na jego konstrukcję, jest tzw. kąt przesunięcia wewnętrznego (kąt 
maksymalnej czułości). 

 

background image

 

Kąt  przesunięcia  wewnętrznego 

Ψ

Ψ

Ψ

Ψ

    jest  to  taki  kąt,  o  jaki  należy  obrócić  wektor  prądu  I  z 

położenia zgodnego z napięciem U w kierunku wyprzedzenia, aby moc rozruchowa P

r

 , wyrażona 

zależnością (1):   

 

(

)

Ψ

=

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

cos

kUI

P

r

 

(1) 

 

osiągnęła maksymalną wartość

 

gdzie:  

U – napięcie przyłożone do napięciowego obwodu wejściowego przekaźnika, 
I – prąd płynący w prądowym obwodzie wejściowym przekaźnika, 
ϕ - kąt przesunięcia fazowego pomiędzy napięciem U i prądem I w zabezpieczanym obiekcie, 
 
Warunek działania przekaźnika kierunkowego można zapisać następująco: 
 

(

)

)

2

(

cos

ro

r

P

kUI

P

=

ψ

ψ

ψ

ψ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

 

 
gdzie  P

ro

  –  wartość  mocy  wejściowej  potrzebna  do  zadziałania  przekaźnika  kierunkowego  (w 

komparatorze idealnym P

ro

=0). 

 

Jak  widać  z  zal.  (2),  na  warunki  działania  przekaźnika  kierunkowego  mają  wpływ  zarówno 

wartości amplitud sygnałów wejściowych U oraz I, jak i wartości: kąta przesunięcia fazowego ϕ 
pomiędzy  tymi  sygnałami  i  kąta  wewnętrznego  ψ.  Dla  konkretnego  zastosowania  przekaźnika 
kierunkowego  określona  jest  wartość  kąta  ϕ,  natomiast  kąt  wewnętrzny  powinien  być  tak 
dobrany,  aby  w  warunkach  zwarciowych  moc  rozruchowa  przekaźnika  osiągała  wartość 
maksymalną, co jest spełnione, gdy ψ=ϕ 

 
Warunki  działania  przekaźników  kierunkowych  analizuje  się  na  podstawie  przebiegu  ich 

charakterystyk  rozruchowych.  Wyróżnia  się  trzy  podstawowe  charakterystyki  rzeczywistych 
przekaźników kierunkowych: 

 
1.

  U

r

=f(I) przy ϕ

ϕ

ϕ

ϕ = ψ

ψ

ψ

ψ = const 

 

Wychodząc  z  warunku  działania  przekaźnika  kierunkowego  (zal.  2),  przy  ϕ  =  ψ  otrzymuje 

się: 

)

3

(

I

P

U

ro

r

=

 

Na rys. 2 pokazano ilustrację graficzną tej zależności. Wartość napięcia rozruchowego  U

r

  = 

U

cz

 przy prądzie znamionowym nazywana jest czułością kierunkową przekaźnika. Wyrażana jest 

ona często w procentach wartości znamionowego napięcia przekaźnika, jak niżej: 

 

)

4

(

100

%

=

n

cz

cz

U

U

U

 

background image

 

 

 

Rys. 2. Charakterystyka U

r

 = f(I) przekaźnika kierunkowego. 

 

Ponieważ  najczęściej  U

n

  =  100  V,  przeto  wartość  mierzona  U

cz

  wyrażona  w  [V]  stanowi 

jednocześnie wartość procentową czułości kierunkowej.  

Charakterystyka  pokazana  na  rys.  2  jest  charakterystyką  teoretyczną,  ważną  przy  stałej 

wartości  mocy  rozruchowej  P

ro

.  W  rzeczywistych  przekaźnikach  kierunkowych  często  w 

obwodzie  napięciowym  stosowane  są  elementy  nieliniowe  (np.  żarówki),  o  malejącej  wartości 
rezystancji wraz z napięciem, w celu zwiększenia czułości przekaźnika przy zwarciach bliskich. 
Ponadto  w  elektromechanicznych  przekaźnikach  kierunkowych  zmniejszanie  się  U

r

  wraz  ze 

wzrostem  prądu  następuje  wyraźnie  tylko  w  zakresie  do  ok.  2I

n

.  Przy  większych  wartościach 

prądu  wartość  napięcia  U

r

  zmniejsza  się  niewiele  ze  względu  na  nasycanie  się  obwodu 

magnetycznego przekaźnika. 
 
 

2.

  Charakterystyka kątowa U

r

 = f(Ψ

Ψ

Ψ

Ψ) przy I = In = const 

 

Charakterystyki  tego  rodzaju  są  wyznaczane  dla  przekaźników  stosowanych  w 

zabezpieczeniach od zwarć wielofazowych, gdzie wartość napięcia pętli zwarciowej zmienia się 
wraz  z  odległością  zwarcia  od  miejsca  zainstalowania  zabezpieczenia.  Dla  przekaźników 
kierunkowych ziemnozwarciowych natomiast, których wielkościami wejściowymi są napięcie i 
prąd  kolejności  zerowej,  wyznacza  się  charakterystykę  I

r

  =  f(Ψ)  przy  U  =  U

n

  =  const.  W 

warunkach  zwarcia  doziemnego  bowiem  (zwłaszcza  w  sieciach  nieuziemionych  skutecznie) 
wartość  napięcia  U

0

  jest  relatywnie  wysoka  i  w  niewielkim  stopniu  zależy  od  miejsca  zwarcia 

doziemnego w sieci. 

Równanie  tej  charakterystyki,  otrzymuje  się  wprost  z  wyrażenia  (2)  i  ma  ono  postać 

następującą: 

 

)

5

(

)

cos(

ψ

ψ

ψ

ψ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

=

C

U

r

 

gdzie: C = P

ro

/I

n

 = const. 

  

Obraz graficzny teoretycznej charakterystyki kątowej przekaźnika kierunkowego, określonej 

równaniem (5), pokazano na rys. 3.  

background image

 

 

Rys. 3. Charakterystyka kątowa przekaźnika kierunkowego 

 
Wyznacza  ją  krzywa  zawarta  między  dwoma  asymptotami  odległymi  o  kąt  π/2  od  kąta 

maksymalnej  czułości  Ψ.  W  praktyce  charakterystyka  taka  wyznaczana  jest  pomiarowo  w 
laboratorium za pomocą przesuwnika fazowego jako źródła napięcia z regulacją modułu i fazy, 
niezależnego od źródła prądu przemiennego. Należy zaznaczyć, że rzeczywista charakterystyka 
może  odbiegać  od  charakterystyki  teoretycznej,  ze  względu  na  nieliniowości  w  obwodzie 
napięciowym  lub  prądowym  przekaźnika.  Kąt  maksymalnej  czułości  Ψ  przekaźnika  wyznacza 
symetralna  charakterystyki  kątowej,  prostopadła  do  osi  odciętych  układu  współrzędnych 
U

r

=f(ϕ). 

 
 

3. Charakterystyka na płaszczyźnie impedancji Z przy I = I

n

 

Charakterystyka na płaszczyźnie Z = U/I = R + jX wyznacza kontur rozgraniczający obszary 

działania i blokowania przekaźnika na tej płaszczyźnie, przy czym Z jest impedancją widzianą z 
zacisków przekaźnika. 

Przebieg  tej  charakterystyki,  pokazany  na  rys.  4,  wynika  również  bezpośrednio  z  równania 

(2). Jeśli obie strony tego równania podzielimy przez I

2

, to otrzymamy wyrażenie: 

 

)

6

(

)

cos(

a

Z

=

ψ

ψ

ψ

ψ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

 

w którym:     Z = U/I – moduł impedancji, 
 

 

I

U

Z

/

arg

arg

=

=

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

 

 

 

a = P

ro

/I

2

 

 

Charakterystyk

ę

 na płaszczy

ź

nie impedancji stanowi prosta prostopadła do osi maksymalnej 

czuło

ś

ci  przeka

ź

nika,  przecinaj

ą

ca  j

ą

  w  odległo

ś

ci  „a”  od  pocz

ą

tku  układu  współrz

ę

dnych. 

Warto

ść

  „a”,  maj

ą

ca  wymiar  impedancji,  okre

ś

lana  jest  mianem  „strefy  martwej”  przeka

ź

nika 

kierunkowego. 

Interpretacja  fizyczna  strefy  martwej  mo

ż

e  by

ć

  łatwo  wyja

ś

niona  na  podstawie  rys.  5. 

Zgodnie  z  tym  rysunkiem,  przeka

ź

nik  RK  zainstalowany  w  stacji  A,  stanowi

ą

cy  element 

kontroluj

ą

cy  kierunek  przepływu  mocy  zwarciowej  linii,  otrzymuje  nast

ę

puj

ą

ce  wielko

ś

ci 

wej

ś

ciowe pomiarowe: napi

ę

cie na p

ę

tli zwarcia U i pr

ą

d zwarciowy I. Napi

ę

cie na p

ę

tli zwarcia 

jest okre

ś

lone wyra

ż

eniem: 

 

background image

 

 

Rys. 4. Charakterystyka przeka

ź

nika kierunkowego na płaszczy

ź

nie impedancji Z. 

 

 

Rys. 5. Warunki pracy przeka

ź

nika kierunkowego podczas zwarcia w zabezpieczanej linii 

 
 

)

7

(

1

1

1

Z

Z

Z

E

Z

I

U

s

+

=

=

 

 
Przemieszczaj

ą

c miejsce zwarcia od punktu „K” do „A” zmniejsza si

ę

 impedancja zwarciowa 

Z

1

 a wraz z ni

ą

 napi

ę

cie U. W pewnej odległo

ś

ci od p. A napi

ę

cie U osi

ą

ga warto

ść

 graniczn

ą

poni

ż

ej której moc wej

ś

ciowa przeka

ź

nika jest mniejsza od mocy rozruchowej P

ro

 potrzebnej do 

zadziałania i przeka

ź

nik nie działa ani na wyzwolenie, ani na blokowanie.  

 
 

 

Z

Zl 

RK 

background image

 

3.

 

Przebieg ćwiczenia

 

 

3.1.

 

Wyznaczenie k

ą

ta przesuni

ę

cia wewn

ę

trznego przeka

ź

nika kierunkowego 

 

Schemat  układu  pomiarowego  do  okre

ś

lenia  charakterystyki  k

ą

towej  przeka

ź

nika 

kierunkowego przedstawiono na rys. 6.  

 

Rys. 6. Schemat układu pomiarowego do wyznaczania charakterystyki k

ą

towej przeka

ź

nika 

kierunkowego 

 

Obwód pr

ą

dowy badanego przeka

ź

nika kierunkowego zasilany jest z autotransformatora AT2 

przył

ą

czonego  bezpo

ś

rednio  do  sieci  nn,  natomiast  obwód  napi

ę

ciowy  –  z  autotransformatora 

AT1  przył

ą

czonego  do  przesuwnika  fazowego  PF.  Watomierz  W  jest  wykorzystywany  w 

układzie  pomiarowym  tylko  do  ustalenia  poło

ż

enia  zerowego  przesuwnika  fazowego.  Do 

sygnalizacji  zadziałania  przeka

ź

nika  kierunkowego  mo

ż

na  wykorzysta

ć

  obwód  z 

ż

arówk

ą

  do 

którego  zacisków  dost

ę

pnych  w  stole  laboratoryjnym  nale

ż

y  podł

ą

czy

ć

  zestyki  wyj

ś

ciowe 

przeka

ź

nika. 

Sposób przeprowadzenia pomiarów. 

Pierwsz

ą

  czynno

ś

ci

ą

  jest  wyznaczenie  poło

ż

enia  zerowego  przesuwnika  fazowego.  W  tym 

celu  w  obwodzie  pr

ą

dowym  wymusza  si

ę

  pr

ą

d  o  warto

ś

ci  równej  pr

ą

dowi  znamionowemu 

przeka

ź

nika  a  napi

ę

cie  zasilaj

ą

ce  obwód  napi

ę

ciowy  doprowadza  si

ę

  do  warto

ś

ci  ok.  50  V. 

Nast

ę

pnie,  przez  zmian

ę

  poło

ż

enia  wirnika  przesuwnika  fazowego,  przesuwa  si

ę

  faz

ę

  napi

ę

cia 

tak  długo,  a

ż

  wskazówka  watomierza  wska

ż

e  warto

ść

  zerow

ą

.  Oznacza  to, 

ż

e  przesuni

ę

cie 

fazowe pomi

ę

dzy pr

ą

dem i napi

ę

ciem jest równe 90

0

. Strzałk

ę

 przesuwnika fazowego przesuwa 

si

ę

  do  punktu  oznaczonego  na  skali  jako  90

0

  i  w  tym  poło

ż

eniu  nale

ż

y  j

ą

  zablokowa

ć

 

mechanicznie.  Nale

ż

y  dodatkowo  sprawdzi

ć

,  czy  w  przypadku  ustawienia  przesuwnika 

fazowego w poło

ż

eniu 0

0

 watomierz wskazuje maksymalne wychylenie. 

Wa

ż

n

ą

  spraw

ą

  jest  te

ż

  ustalenie  charakteru  k

ą

ta  przesuni

ę

cia  fazowego  pomi

ę

dzy  pr

ą

dem  i 

napi

ę

ciem (pojemno

ś

ciowy, czy indukcyjny). Wykonuje si

ę

 to równie

ż

 za pomoc

ą

 watomierza. 

Przy  poło

ż

eniu  strzałki  przesuwnika  na  warto

ś

ci  90

0

  krótkotrwale  zwiera  si

ę

  cewk

ę

  pr

ą

dow

ą

 

watomierza.  Je

ż

eli  przesuni

ę

cie  fazowe  jest  indukcyjne,  to  moment  obrotowy  działaj

ą

cy  na 

układ ruchomy watomierza jest ujemny i jego wskazówka wychyla si

ę

 w lewo, poza skal

ę

. Je

ż

eli 

k

ą

tjest pojemno

ś

ciowy, to moment obrotowy watomierza jest dodatni i wskazówka wychyli si

ę

 

w prawo. 

PF 

background image

 

Po wyskalowaniu przesuwnika fazowego przyst

ę

puje si

ę

 do wła

ś

ciwych pomiarów. Warto

ść

 

pr

ą

du  w  obwodzie  pr

ą

dowym  przez  cały  czas  trwania  pomiaru  ma  by

ć

  stała  i  równa  warto

ś

ci 

znamionowej  badanego przeka

ź

nika  kierunkowego.  Na  przesuwniku fazowym  nastawia  si

ę

  k

ą

ϕ=0

0

  i  powoli  zwi

ę

ksza  si

ę

  napi

ę

cie  obwodu  napi

ę

ciowego  a

ż

  do  zadziałania  przeka

ź

nika 

odczytuj

ą

c  jednocze

ś

nie  na  woltomierzu  warto

ść

  rozruchow

ą

  odpowiadaj

ą

c

ą

  nastawionemu 

k

ą

towi.  W  analogiczny  sposób  wykonuje  si

ę

  pomiary  dla  k

ą

tów  zmienianych  co  5

0

  do  20

0

  w 

całym zakresie k

ą

tów, przy których wyst

ę

puje działanie przeka

ź

nika. Pomiary nale

ż

y zag

ęś

ci

ć

 w 

okolicy  asymptot  charakterystyki.  Aby  nie  spowodowa

ć

  przegrzania  obwodu  napi

ę

ciowego 

przeka

ź

nika pomiary przerywa si

ę

 wtedy, gdy napi

ę

cie zadziałania przekroczy 50 V. 

Wyniki  bada

ń

  zapisuje  si

ę

  w  tabeli  1.Na  podstawie  wyników  pomiarów  sporz

ą

dza  si

ę

 

charakterystyk

ę

  U

rśr

  =  f(ϕ).  Symetralna  otrzymanej  krzywej  odcina  na  osi  odci

ę

tych  warto

ść

 

równ

ą

  k

ą

towi  przesuni

ę

cia  wewn

ę

trznego  Ψ.  K

ą

t  ten  mo

ż

na  równie

ż

  obliczy

ć

  znaj

ą

c  k

ą

ty 

asymptot charakterystyki U

rśr

 = f(ϕ). 

 
Tabela 1: Wyniki pomiarów charakterystyki U

r

 = f(ϕ) przeka

ź

nika kierunkowego 

 

 

3.2.

 

Wyznaczenie charakterystyk U

= f(I) oraz S

r

 = f(I) 

 

Jak  wynika  ze  wzoru  (3)  charakterystyka  U

=  f(I)  jest  hiperbol

ą

.  Ze  wzgl

ę

du  jednak  na 

nasycenie obwodu magnetycznego przeka

ź

nika elektromechanicznego, przy wi

ę

kszych pr

ą

dach 

hiperbola ulega zniekształceniu, poniewa

ż

 wzrasta wtedy moc rozruchowa S

r

 przeka

ź

nika (patrz 

rys.  7).  Pomiary  niezb

ę

dne  do  wykre

ś

lenia  tej  charakterystyki  wykonuje  si

ę

  w  układzie 

pomiarowym  przedstawionym  na  rys.  6.  Podczas  pomiarów  powinna  by

ć

  stała  warto

ść

 

rezystancji R w obwodzie pr

ą

dowym. 

Sposób wykonywania pomiarów.  

Charakterystyk

ę

 U

= f(I) sporz

ą

dza si

ę

 bezpo

ś

rednio po pomiarze charakterystyki U

= f(ϕ), 

aby  unikn

ąć

  powtórnego  skalowania  przesuwnika  fazowego.  Przez  cały  czas  pomiaru  k

ą

przesuni

ę

cia  fazowego  ϕ  pomi

ę

dzy  pr

ą

dem  a  napi

ę

ciem  ma  by

ć

  stały,  równy  k

ą

towi 

wewn

ę

trznemu  Ψ.  Pomiary  rozpoczyna  si

ę

  od  warto

ś

ci  pr

ą

du  odpowiadaj

ą

cej  pr

ą

dowi 

znamionowemu  badanego  przeka

ź

nika.  Autotransformatorem  AT1  zwi

ę

ksza  si

ę

  napi

ę

cie  w 

obwodzie  napi

ę

ciowym,  a

ż

  do  zadziałania  przeka

ź

nika  kierunkowego.  Pomiar  powtarza  si

ę

 

pi

ę

ciokrotnie  notuj

ą

c  wyniki  w  tabeli  2.  Dla  innych  warto

ś

ci  pr

ą

du  obwodzie  pr

ą

dowym 

pomiary  przeprowadza  si

ę

  analogicznie.  Nale

ż

y  zako

ń

czy

ć

  je  na  warto

ś

ci  pr

ą

du,  przy  której 

napi

ę

cie rozruchowe przekracza 50 V. 

background image

 

 

Rys. 7. Przykładowe charakterystyki U

r

 = f(I) oraz S

r

 = f(I) elektromechanicznego przeka

ź

nika 

kierunkowego. 

 
 
Tabela 2: Wyniki pomiarów charakterystyki U

r

 = f(I) przeka

ź

nika kierunkowego 

 

Na podstawie wyników pomiarów wykre

ś

la si

ę

 charakterystyki U

r

 = f(I) oraz S

r

 = f(I) a tak

ż

wyznacza si

ę

 czuło

ść

 kierunkow

ą

 przeka

ź

nika według wyra

ż

enia: 

 

)

(

U

U

U

n

min

r

%

cz

8

100

⋅⋅⋅⋅

=

=

=

=

 

w którym U

r min

 jest minimaln

ą

 warto

ś

ci

ą

 napi

ę

cia zadziałania przeka

ź

nika przy I = I

oraz ϕ=Ψ. 

Najmniejsza  moc  S

r

  potrzebna  do  rozruchu  przeka

ź

nika  oraz  współczynnik  czuło

ś

ci 

kierunkowej  U

cz

  charakteryzuj

ą

  stref

ę

  martw

ą

  zabezpieczenia  kierunkowego.  Znajomo

ść

 

warto

ś

ci  tych  wielko

ś

ci  pozwala  na  obliczenie  dla  danej  linii  najwi

ę

kszej  odległo

ś

ci  mi

ę

dzy 

miejscem  zainstalowania  przeka

ź

nika  a  miejscem  trójfazowego  zwarcia  metalicznego,  przy 

której przeka

ź

nik kierunkowy nie zadziała.