Методичні вказівки icon

Методичні вказівки




Скачати 356.13 Kb.
НазваМетодичні вказівки
Дата23.06.2012
Розмір356.13 Kb.
ТипДокументи


Міністерство освіти і науки України


Харківська національна академія

міського господарства


методичні вказівки


до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Релейний

захист і автоматика”.

Частина 2 “Схемотехніка релейних захистів і автоматики”

(для студентів 4 курсу денної і 5 курсу заочної форм навчання

спеціальності 7.090603 “Електротехнічні системи

електроспоживання”)


Харків – ХНАМГ – 2005


Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Релейний захист та автоматика”. Частина 2 “Схемотехніка релейних захистів і автоматики” (для студентів 4 курсу денної і 5 курсу заочної форм навчання спеціальності 7.090603 “Електротехнічні системи електроспоживання”). Укл.: Ковальов В.М., Ніколаєнко В.Ф., Неклюдов Д.В. – Харків: ХНАМГ, 2005. – 31с.


Укладачі: В.М. Ковальов, В.Ф. Ніколаєнко, Д.В.Неклюдов


Рецензент: В.Ф. Харченко


Рекомендовано кафедрою електропостачання міст, протокол №1 від 29.08.05 р.


Загальні положення

Метою проведення лабораторних робіт є практичне ознайомлення студентів з принциповими електричними схемами типових релейних захистів і автоматики, методами їх перевірки та настроювання уставок спрацьовування.

Перед виконанням кожної лабораторної роботи студенти повинні вивчити теоретичний матеріал з даної теми за конспектом лекцій, підручником або за методичними вказівками, ознайомитись з програмою роботи та підготувати таблиці для відповідних дослідів.

^ Студенти, які прийшли на заняття непідготовленими або не склали звіт про попередню роботу, до виконання наступної роботи не допускаються.

Після закінчення роботи викладач перевіряє результати експериментів і робить відмітку в своєму журналі про виконання роботи.

У звіті про роботу наводяться:

1) найменування і мета роботи;

2) електричні схеми дослідів накреслені олівцем або наведені у формі ксерокопії;

3) таблиці з результатами експериментів та розрахунків;

4) графіки розміром не менше 100х150 мм.

Звіт оформлюється один на бригаду, але до звіту кожен студент прикладає виконані особисто письмові або усні відповіді на два контрольних запитання до роботи. Запитання розподіляються між членами бригади по два в послідовності згідно з їх порядковим номером у списку. Студент, який оформлює звіт, дає відповідь на 1 запитання за його вибором. Робота вважається виконаною і прийнятою при правильних і повних відповідях на контрольні запитання. Після закінчення лабораторної роботи викладач перевіряє правильність її виконання і робить відмітку в своєму журналі.

При виконанні лабораторних робіт студенти повинні дотримуватись наступних правил техніки безпеки:

  1. Перед складанням схеми лабораторної роботи необхідно переконатись, що всі вимикачі живлення лабораторного стенду вимкнені.

  2. Вмикати вимикачі живлення дозволяється лише після перевірки схеми викладачем і в його присутності.

  3. У процесі виконання лабораторної роботи не торкатися металевих неізольованих частин схеми, не робити змін у схемі і не усувати будь-які несправності в ній.

  4. При появі будь-якої несправності у схемі негайно вимкнути вимикач живлення і сповістити про це викладача.

  5. У випадку ураження будь-кого електричним струмом негайно вимкнути всі вимикачі, викликати викладача і далі виконувати всі його розпорядження.

^ Лабораторна робота № 1


ДиференціАЛЬНИЙ захист

трансформатора на реле РТ – 40

Мета роботи – засвоїти принцип дії схеми диференціального захисту, методи його розрахунку та перевірки.


^ Загальні положення

Диференціальний захист призначений для захисту трансформаторів від внутрішніх коротких замикань (к. з.) і не спрацьовує при зовнішніх к. з.

Принцип дії диференціального захисту пояснюється схемою, зображеною на рис. 1.1. Схема містить в собі трансформатори струму на стороні високої напруги (ВН) і низької напруги (НН), відповідно ТАВН і ТАНН і реле струму КА1. Вторинні обмотки ТАВН, ТАНН і котушка реле КА1 включені таким чином, щоб струми через котушку КА1 протікали зустрічно, тобто віднімались. Вторинні струми ТАВН і ТАНН при відповідному підборі їх коефіцієнтів трансформації повинні бути рівними за величиною. Тоді при нормальному режимі роботи силового трансформатора і при зовнішніх коротких замиканнях (точка К2 на рис. 1.1.) різниця вторинних струмів ТАВН і ТАНН дорівнює нулю і реле КА1 не спрацьовує.

При коротких замиканнях у зоні між трансформаторами струму ТАВН і ТАНН (точка К1 на рис. 1.1.) струм від ТАНН стає рівним нулю при односторонньому живленні силового трансформатора або змінює напрямок на протилежний, тобто додається до струму ТАВН, при паралельній роботі силових трансформаторів. В обох випадках через котушку КА1 протікає струм і вона спрацьовує.

Уставка спрацьовування захисту повинна бути більшою на 20 % від так званого струму небалансу, який зумовлений нерівністю вторинних струмів трансформаторів струму ввімкнених на високій ( ВН ) і низькій ( НН ) сторонах трансформатора, тобто ІНБ = І2ТАВН – І2ТАНН > 0. Тоді уставка спрацьовування диференціального захисту розраховується за формулою ІС = 1,2 ІНБ.


Програма роботи та порядок її виконання

  1. складання схеми

    1. Накреслити на аркуші зошита ділянку схеми згідно з рис. 1.2, окреслену штриховою лінією, проставити позначки клем Л1, Л2, И1, И2 трансформаторів струму таким чином, щоб вторинні струми через котушку реле КА1 віднімались. Проставити напрямки струмів у первинних і вторинних колах трансформаторів струму з урахуванням групи включення обмоток силового трансформатора “зірка – зірка - нуль”. Подати накреслену схему викладачеві.

Скласти схему диференціального захисту згідно з накресленою на рис. 1.2 і подати викладачеві для перевірки.

2. розрахунок уставки спрацьовування захисту

2.1 Ввімкнути QF1. Створити зовнішнє коротке замикання (к. з.), замкнувши перемичкою клему “в” силового трансформатора з клемою Л2 (50 А) трансформатора струму ТАНН. Записати покази амперметрів в табл. 1.1 і вимкнути QF1.

2.2. За даними вимірів розрахувати уставку спрацьовування захисту за вищенаведеною методикою у загальних положеннях. Результати розрахунку записати в табл. 1.1



Рис. 1.1 – Узагальнена схема диференціального захисту



Таблиця 1.1 – Результати розрахунків захисту

Вторинний струм ТАВН, А

Вторинний струм ТАНН, А

Струм небалансу, А

Уставка спрацьо-вування, А















3. перевірка працездатності захисту

3.1. Встановити уставку спрацьовування струмового реле РТ-40/10 згідно з розрахованою в табл. 1.1. Перевірити неспрацьовування захисту при зовнішніх к. з. згідно з п. 2.1 і записати покази амперметрів в табл.. 1.2.

3.2. Перевірити спрацьовування захисту при внутрішніх к. з. Для цього ввімкнути QF1 і створити внутрішнє к. з., замкнувши перемичкою клему “в” силового трансформатора з клемою Л1 трансформатора струму ТАНН . Записати покази амперметрів в табл. 1.2. Вимкнути QF1.


Таблиця 1.2 – Результати перевірки диференціального захисту

Режими короткого замикання

Вторинний струм ТАВН, А

Вторинний струм ТАНН, А

Струм обмотки реле, А

Зовнішнє к. з.










Внутрішнє к. з.












вКазівки щодо оформлення звіту

Звіт про виконання лабораторної роботи виконують на подвійному аркуші учнівського зошиту. Він повинен вміщувати наступне: мета роботи, схема згідно з рис. 1.2 з позначками клем трансформаторів струму, розрахункові формули з підставленими конкретними числами, таблиці, письмові відповіді на контрольні запитання.


Контрольні запитання

  1. Який струм називається струмом небалансу?

  2. Чому уставка спрацьовування диференціального захисту повинна бути більшою за струм небалансу?

  3. Яку групу включення обмоток має силовий трансформатор?

  4. Пояснити причину появи струму небалансу в схемах диференціальних захистів.

  5. Пояснити причину неспрацьовування диференціального захисту при зовнішніх к. з.

6. За експериментальними даними нарисувати в масштабі векторну діаграму первинних і вторинних струмів трансформаторів струму ТАНН і ТАВН.

7. За експериментальними даними визначити яку величину струму покаже амперметр РА3 при зовнішньому к.з., якщо при монтажі схеми будуть переплутані клеми вторинної обмотки трансформаторів струму ТАНН.


^ Лабораторна робота № 2


Диференціальний захист

трансформатора на реле РНТ – 565

Мета роботи – засвоїти методику розрахунку і принцип побудови схем диференціального захисту трансформаторів на основі реле РНТ-565.


^ Загальні положення

Застосування реле РНТ-565 дозволяє компенсувати струм небалансу в схемах диференціальних захистів з метою підвищення коефіцієнта чутливості захисту за рахунок зменшення уставки його спрацьовування. Розглянемо будову РНТ-565.

Реле (рис. 2.1) складається з проміжного трансформатора (ПТ) (в літературі з релейного захисту його називають швидконасичуючим), виконавчого органу КА1 –струмове реле РТ 40/0,2 зі струмом спрацювання 0,17А і напругою 3,6 В, змінного резистора Rш ввімкненого паралельно котушці КА1 і призначеного для плавного регулювання струму спрацювання реле, змінного резистора Rк для відстройки спрацювання реле від кидка струму намагнічування силового трансформатора та замикаючого контакту КА1 (клеми 5-7).

Магнітна система Пт виконана тристержневою. На середньому стержні розташовані первинні обмотки ПТ – диференційна Wд, дві зрівняльних WЗО-1 та WЗО-2 і перша секція короткозамкненої обмотки Wк. На лівому стержні розташована вторинна (робоча) обмотка ПТ , до якої підключено виконавче реле. На правому стержні розташована друга секція короткозамкненої обмотки Wк’’.

Ступеневе регулювання струму Іс спрацювання реле відбувається зміною кількості витків диференціальної обмотки за формулою Іс = 100/Wд, а плавне – регулюванням резистора Rш або регулюванням протидіючої пружини виконавчого реле КА1 за допомогою покажчика, розташованого на його панелі.

Диференціальна обмотка (ДО) живиться від вторинних обмоток двох трансформаторів струму, напрямки струмів яких в ДО протилежні, тобто по ДО протікає різниця двох струмів, яка в нормальному режимі повинна дорівнювати нулю, тобто І1 – І2 = 0, або І1Wд – І2Wд = 0. Реально це неможливо, бо трансформатори струму мають відхилення коефіцієнтів трансформації від необхідних, їх вторинні струми мають фазовий зсув. Тоді через ДО протікає так званий струм небалансу Інб = І1 – І2 і створює магніторушійну силу (МРС) небалансу згідно з законом повного струму, тобто Fнб = ІнбWд = І1Wд – І2Wд > 0, яка може спричинити помилкове спрацювання реле в нормальному режимі. Для запобігання цьому використовують зрівняльну обмотку WЗО-1 , по якій протікає струм, наприклад І2 і створює додаткову магніторушійну силу, щоб виконувалась рівність І1Wд – І2 (Wд + Wз) = 0, звідки одержимо необхідну кількість витків зрівняльної обмотки для компенсації струму небалансу Wз = Wд12)/ І2.

Методика розрахунку диференціального захисту полягає у визначенні кількості витків проміжного трансформатора реле РНТ-565 і схеми вмикання зрівняльної обмотки за відомою уставкою спрацьовування реле.



Рис. 2.1 – Конструкція і внутрішня схема реле РНТ-565


Питання вмикання зрівняльної обмотки 30-1 у вторинне коло трансформаторів струму ТАВН чи ТАНН залежить від знаку нерівності їх вторинних струмів. Якщо , то зрівняльну обмотку 30-1 вмикають в коло ТАВН, а кількість витків обмоток диференціальної Wдо і зрівняльної W30-1 визначають за формулами

; (2.1)

. (2.2)

Якщо > , то зрівняльну обмотку вмикають у коло ТАНН. Кількість витків обмоток при цьому визначається за формулами:

; (2.3)

. (2.4)

При отриманні дрібної кількості витків обмоток це число необхідно округляти до цілого числа за законами округлення.

Струм небалансу визначається за формулою

ІНБ = І2ТАВН – І2ТАНН . (2.5)

Уставка спрацювання реле РНТ-565 визначають за формулою

Іс.р. = 1,2ІНБ . (2.6)

Результати розрахунку диференціального захисту зводимо в табл. 2.1


Таблиця 2.1 – Результати розрахунку диференціального захисту на реле РНТ-565

Назва параметрів

Формула для обчислення

Числове значення

Вторинний струм І2ТАВН трансформатора струму на стороні ВН, КТАВН = 2,5/5 = 2 – збільшення струму

Вимірюється




Вторинний струм І2ТАНН трансформатора струму на стороні НН, КТАНН = 15/5 = 3 зменшення струму

Вимірюється




Струм небалансу

(2.5)




Уставка спрацювання реле РНТ-565

(2.6)




Розрахункова кількість витків диференціальної обмотки

(2.1), (2.3)




Прийнята кількість витків диференціальної обмотки






Розрахункова кількість витків зрівняльної обмотки

(2.2), (2.4)




Прийнята кількість витків зрівняльної обмотки








Програма роботи і порядок ЇЇ виконання


  1. розрахунок параметрів реле РНТ-565

    1. . Скласти схему за рис. 2.2 і виміряти вторинні струми трансформаторів струму ТАВН і ТАНН при зовнішньому к.з., замкнувши перемичкою клему “а” силового трансформатора з клемою “15 А” трансформатора струму ТАНН. Записати покази амперметрів в табл. 2.1. Вимкнути QF1.

    2. . За даними вимірювань струмів розрахувати струм небалансу, уставку спрацювання реле та кількість витків зрівняльної і диференціальної обмоток проміжного трансформатора. Результати розрахунків записати в табл. 2.1.

    3. . На контактних планках реле РНТ-565, розташованих на передній його частині за допомогою контактних гвинтів встановити прийняту кількість витків зрівняльної і диференціальної обмоток згідно з його внутрішньою електричною схемою.




  1. перевірка працездатності захисту

    1. Ввімкнути QF1, створити зовнішнє коротке замикання (к. з.), замкнувши перемичкою клему “а” силового трансформатора з клемою “15 А” трансформатора струму ТАНН. Записати покази амперметрів в табл. 2.2. Вимкнути QF1.

2.2. Ввімкнути QF1. Створити внутрішнє к. з., замкнувши перемичкою клему “а” силового трансформатора з клемою “Л1” трансформатора струму ТАНН. Записати покази амперметрів в табл. 2.2. Вимкнути QF1.


Таблиця 2.2. – Результати перевірки захисту.

Режими короткого замикання

Вторинний струм ТАВН, А

Вторинний струм, ТАНН, А

Струм обмотки реле, А

Зовнішнє коротке замикання










Внутрішнє к. з. на обмотках НН












вКазівки щодо оформлення звіту

Звіт про виконання лабораторної роботи виконують на подвійному аркуші учнівського зошиту. Він повинен вміщувати наступне: мета роботи, схема згідно з рис. 2.2 , розрахункові формули з підставленими конкретними числами, таблиці, письмові відповіді на контрольні запитання.



Рис. 2.2 – Схема лабораторного стенду


Контрольні запитання:

  1. Назвати елементи конструкції реле РНТ-565.

  2. Пояснити роль зрівняльної обмотки в конструкції реле РНТ-565.

  3. Накреслити на схемі напрямки струмів в обмотках ТАВН і ТАНН .

4. Пояснити, як чином розраховують струму небалансу.

5. У чому полягає розрахунок диференціального захисту на реле РНТ-565?

6. Як встановлюється струм спрацювання реле РНТ-565?

7. Пояснити відмінності зовнішнього к.з. від внутрішнього к.з.

Лабораторна робота № 3


поперечний Диференціальний захист ліній

Мета роботи – засвоїти принцип побудови поперечного диференціального захисту напрямленої дії для захисту паралельних ліній.


^ Загальні положення

Згідно з вимогами “Правил улаштування електроустановок (ПУЕ)” на приймальному кінці двох паралельних ліній з одностороннім живленням, як правило, повинен використовуватись поперечний диференціальний напрямлений захист (ПДНЗ). Основу ПДНЗ становить реле напрямленої потужності типу РБМ, яке складається (рис. 3.1) з магнітного осердя (статора) 1 з двома парами полюсів і ротора 3 з контактами. На одній парі полюсів розміщена котушка 4 напруги, на другій – котушка 5 струму. Котушка струму вмикається, наприклад, у фазу А, котушка напруги вмикається на лінійну напругу між фазами В і С. Таким чином, між струмами в котушках струму та напруги існує фазовий зсув 900 і з’являється обертальне магнітне поле, яке обертається у напрямку відстаючого магнітного поля. У нормальному режимі або при зовнішньому к. з. обертальний момент діє на розмикання контактів, а при внутрішньому к. з. струм у котушці струму змінює напрямок і обертальний момент діє на ротор у напрямку на замикання контактів.


Програма роботи І порядок її виконання


1. перевірка працездатності захисту

1.1. Скласти схему захисту згідно з рис. 3.2. Початкове положення апаратів таке: вимикач QF1 вимкнений, положення перемикачів на панелі “Випробувача струмкових захистів ВСЗ” таке: П1 у положенні “ВКЛ”, П2 – “~”, П3 – “220”, П4 – “ПТЦ”, П5 – “0”, П6 – “АВ”, повзунок реостату – в нижньому крайньому положенні, регулювальні гайки загвинчені у положеннях 1, 2, 3, 4, 5, 6. Підняти блінкери сигнальних реле.

    1. Ввімкнути QF1. Повзунком реостата випробувача ВС3 встановити значення струмів в кожній з ліній 1 А за амперметрами РА1, РА2. При необхідності вирівняти струми в лініях реостатами R1,R2.

    2. Створити за допомогою перемички зовнішнє коротке замикання (точка К1 на схемі). Записати покази амперметрів в табл. 3.1. Якщо відбувається спрацьовування реле РБМ необхідно точніше вирівняти струми в лініях реостатами R1,R2.

1.4. Створити почергово внутрішні короткі замикання на лініях (точки К2 і К3) і записати покази амперметрів в табл. 3.1, враховуючи те, що коефіцієнт трансформації ТА1 і ТА2 дорівнює 1, тобто 5/5.



Рис. 3.1. – Конструкція реле типу РБМ


Таблиця 3.1 – Перевірка захисту

Тип короткого замикання

Вторинний струм ТА1, А

Вторинний струм ТА2, А

Струм у струмо-вій обмотці реле РБМ, А

Номер сигналь-

ного реле, що спрацювало

Зовнішнє к. з. (точка К1)













Внутрішнє к. з. (точка К2)













Внутрішнє к. з. (точка К3)















вКазівки щодо оформлення звіту

Звіт про виконання лабораторної роботи виконують на подвійному аркуші учнівського зошиту. Він повинен вміщувати наступне: мета роботи, схема згідно з рис. 3.2 , таблиці, письмові відповіді на контрольні запитання.




Контрольні запитання

  1. Пояснити призначення реле напрямку потужності.

  2. Пояснити, наявність струму небалансу.

  3. Накреслити на схемі напрямки струмів в обмотках ТА1 і ТА2.

  4. Пояснити, чому напрямлений струмовий захист встановлюють в кінці паралельних ліній, а не на початку.

5. Пояснити причину неспрацьовування диференціального захисту при зовнішніх к. з.

6. За експериментальними даними нарисувати в масштабі векторну діаграму первинних та вторинних струмів трансформаторів струму ТА1 і ТА2.

7. За експериментальними даними визначити яку величину струму покаже амперметр РА3 при зовнішньому к.з., якщо при монтажі схеми будуть переплутані клеми вторинної обмотки трансформатора струму ТА2.


^ Лабораторна робота № 4


перевірка комплекта захисту типу кз-12

Мета роботи – засвоїти принцип дії схеми комплекта захисту типу КЗ-12 та методи його перевірки і настроювання уставок спрацьовування.


^ Загальні характеристика комплекта

Комплект захисту призначений для побудови одного із ступенів струмового захисту в мережах напругою 6-35 кВ: струмової відсічки без витримки часу або максимального струмового захисту з витримкою часу . Ознакою того, що комплект використовують в мережах 6-35 кВ, випливає зі схеми вмикання трансформаторів струму за схемою “неповної зірки”. Схема (рис. 4.1) містить в собі два струмових реле КА1, КА2 типу РТ-40, електромагнітне реле часу КТ1 типу ЕВ-100 з трьома контактами: два контакти КТ1.1, КТ1.2 з витримкою часу і один КТ1.3 без витримки часу, сигнальне реле КН1 типу РУ-21.

Котушки струмових реле і вторинні обмотки трансформаторів струму вмикають за схемою “неповної зірки”. Первинні обмотки трансформаторів струму вмикаються у фази А і С згідно з вимогами “Правил улаштування електроустановок (ПУЕ)”. При спрацюванні одного із струмових реле змикаються їх контакти КА1, КА2 у колі котушки КТ1, контакти реле КТ1 змикають коло живлення електромагнітуYAT вимикання вимикача Q1 і коло живлення котушки сигнального реле КН1.При побудові струмової відсічки використовують контакт КТ1.3, а при побудові максимального струмового захисту – КТ1.1, КТ1.2. Для живлення схеми використовують джерело оперативного постійного струму напругою 220В.Контакти сигнального реле змикають коло живлення сигнальної лампочки “Блінкер не піднятий”.


ПРОГРАМА роботи і ПОРЯДОК її виконання


1. вивчення конструкції

1.1. На реальному зразку комплекту знайти елементи його конструкції: струмові реле, реле часу і сигнальне реле. Вивчити і зрозуміти принципи дії схеми комплекту.

1.2. На основі комплекту КЗ-12 скласти і накреслити схему захисту лінії за вказівкою викладача: струмову відсічку або максимальний струмовий захист, керуючись рис. 4.1.


2. перевірка уставок спрацьовування комплекту

2.1. Скласти схему для перевірки комплекту згідно з рис. 4.2. Початкові положення перемикачів режиму роботи джерела струму типу УПЗ-1 такі: перемикач В1 у положенні “откл”, В2 – “115В”, В3 – “~ U”, В4 – “25А”, В5 – коло чорного кольору, В6 – “прямо”, В7 –“20”, В8 – “- ~ U”, В9 – символ лампочки, В10 – “СО”, В11 – “вкл”, В12 – “срабат”, В13 – “закорочено”, В14 – “СЗ”, В15 – “откл.”, штир перемикання меж вимірювання трансформатора струму встановити у гніздо “10А”, регулятор струму Тр.1 повернути проти годинникової стрілки до упору.

2.2. Перевірити уставку спрацювання за струмом. Для цього ввімкнути вимикач QF1, поставити перемикач В1 джерела струму УПЗ-1 у положення “вкл.”. Плавно повертати за годинниковою стрілкою ручку регулятора Тр.1 до моменту спрацювання реле РТ-40/10, що фіксується загорянням лампочки на панелі джерела струму УПЗ-1, і записати значення струму спрацювання в табл. 4.1. Розрахувати похибку спрацювання відносно уставки реле за шкалою уставок.

2.3. Виміряти уставку спрацювання комплекту за часом. Для цього ввімкнути QF1, встановити струм спрацювання реле. Перемикач В12 на панелі джерела струму УПЗ-1 поставити у положення “Возврат”, перемикач В9 – у положення “символ розімкнутого контакту”, стрілку електросекундоміру при необхідності повернути в нульове положення. Повернути В12 у положення “срабат.”, при цьому електросекундомір покаже час спрацювання комплекту, який записати в табл. 4.1.


Таблиця 4.1 – Результати перевірки
^

Перевірка уставок за струмом


Перевірка уставок за часом

Уставка стру-мових реле за шкалою, А

Дійсний струм спра-цювання, А

Відносна похибка, %

Уставка реле

часу за шкалою, сек

Дійсний час спрацювання, сек

Відносна похибка, %





















вКазівки щодо оформлення звіту

Звіт про виконання лабораторної роботи виконується на подвійному аркуші учнівського зошиту і повинен вміщувати наступне: мета роботи, схема захисту лінії на основі комплекту КЗ-12 за вказівкою викладача: струмова відсічка або максимальний струмовий захист, розрахункові формули з підставленими конкретними числами, таблицю, письмові відповіді на контрольні запитання.


Контрольні запитання

  1. За якою схемою підключають струмові реле до трансформаторів струму?

  2. Яке призначення сигнального реле?

  3. З якою метою реле часу має контакти без витримки часу?

  4. Як регулюється уставка спрацювання струмового реле РТ-40?

  5. Яке призначення реле часу КТ1?

  6. Які контакти реле часу КТ1 використовують для побудови максимального струмового захисту?

  7. Чи буде працювати комплект, якщо його підключити до джерела змінного оперативного струму 220В?

  8. За якими ознаками схеми комплекта можна стверджувати про його призначення для мереж 6-35кВ?





Лабораторна робота № 5


перевірка КОМПЛЕКТУ захисту типу кз-37.

Мета роботи – вивчити і засвоїти принцип дії схеми комплекта захисту КЗ-37 та методи його перевірки.


^ Загальна характеристика КОМПЛЕКТУ

Комплект захисту призначений для побудови двоступеневого струмового захисту на оперативному змінному струмі: струмової відсічки без витримки часу і максимального струмового захисту з витримкою часу в межах 6-35кВ.

Схема (рис. 5.1) комплекту складається з п`яти струмових реле 1РТ-5РТ типу РТ-40: електромагнітного моторного реле РВ часу типу РВМ-12 з номінальними струмами спрацювання 2,5А і 5А; з двох проміжних реле 1РП і 2РП з номінальними струмами спрацювання 2,5А і 5А; двох сигнальних реле 1РУ, 2РУ типу РУ-21. живлення схеми відбувається від трансформаторів стуму. Вихідними контактами комплекту є контакти проміжних реле РП1, РП2, які ввімкнено за схемою дешунтування котушки електромагніту вимикання YAT1, YAT2 на струмових реле 4РТ, 5РТ будується схема струмової відсічки без витримки часу, на реле 1РТ-3РТ – максимальний струмовий захист з витримкою часу. Контакти 1РП2, 2РП2 шунтують котушки сигнальних реле 1РУ, 2РУ для надійного утримання якоря реле 1РП, 2РП, тому що після дешунтування електромагніта YAT1 струм у колі схеми зменшується і якір 1РП може відпасти від осердя.

Контакт 1РТ2 струмового реле РТ2 розмикає коло живлення мікродвигуна реле РВ часу у випадку двофазного короткого замикання між фазами А і С, у такому випадку реле РВМ-12 не працює.

Схема захисту працює наступним чином. У випадку виникнення міжфазних коротких замикань спрацьовують реле 4РТ, 5РТ, які змикають коло живлення виконавчого реле 1РП. Котушка 1РП живиться від вторинної обмотки проміжного трансформатора Т1РП струму, первинна обмотка якого ввімкнена у коло вторинних обмоток трансформаторів струму ТА1, ТА2. При спрацюванні 1РП, його контакти дешунтують котушку електромагніту вимикання YAT1, який вимикає вимикач.

При зовнішніх коротких замиканнях на стороні 0,4 кВ або при внутрішніх к. з. у трансформаторі 10/0,4кВ спрацьовує максимальний струмовий захист на реле 1РТ, 2РТ. Контакти 1РТ1, 2РТ1 змикають коло живлення мікродвигуна РВ реле часу. Контакт РВ1 вмикає проміжне реле з витримкою часу і останнє дешунтує електромагніт вимикання YAT2 з наступним вимиканням силового вимикача. Струмове реле 3РТ використовують для захисту від двофазного короткого замикання через опір землі. Уставка спрацьовування 3РТ в два рази менше від уставки 4РТ,5РТ.


Програма роботи і порядок її виконання.

  1. вивчення конструкції.

    1. На реальному зразку комплекту знайти елементи його конструкції: струмові реле, реле часу, проміжні реле і сигнальні.

    2. Вивчити принципи дії схеми.




  1. перевірка працездатності комплекта

    1. Скласти почергово схеми для перевірки і настроювання струмових реле 1РТ,4РТ і 2РТ,5РТ комплекту захисту згідно рис. 5.1, 5.2. Початкове положення елементів схеми таке: вимикач QF1 вимкнений, повзунок реостата RP1 – у крайньому правому за схемою положенні, підняти блінкери сигнальних реле у початкове положення.

    2. Ввімкнути QF1. Плавно переміщувати повзунок реостата RP1 в лівому за схемою напрямку до моменту спрацювання спочатку струмового реле 1РТ максимального струмового захисту. При цьому спрацьовує реле РВ часу, контакти якого спричиняють спрацювання сигнального реле 2РУ і проміжного реле 1РП. При спрацюванні 2РУ випадає блінкер з білими секторами .

    3. Продовжити плавно переміщувати повзунок реостата RP1 до моменту спрацювання струмового реле 4РТ струмової відсічки. При цьому спрацьовує проміжне реле 1РП і сигнальне реле 1РУ.

    4. Результати перевірки записати у табл. 5.1і 5.2.

2.5 Виконати аналогічні дії для перевірки реле 2РТ,5РТ.


Таблиця 5.1 – Результати перевірки комплекта захисту типу КЗ- 37 за струмом

Максимальний струмовий захист

Струмова відсічка

Уставка за шкалою, А

Дійсна уставка, А

Похибка, %

Уставка за шкалою, А

Дійсна уставка, А

Похибка, %

1РТ







4РТ







2РТ







5РТ








Таблиця 5.1 – Результати перевірки комплекта захисту типу КЗ- 37 за часом

Перевірка уставок за часом

Уставка реле

часу за шкалою, сек

Дійсний час спрацювання, сек

Відносна похибка, %












вКазівки щодо оформлення звіту

Звіт про виконання лабораторної роботи виконують на подвійному аркуші учнівського зошиту. Він повинен вміщувати наступне: мета роботи, накреслити монтажну схему захисту лінії 10 кВ, що живить трансформатор 10,0.4 кВ, на якій комплект КЗ-37 зобразити у вигляді прямокутника з клемами, до якого підключені трансформатори струму та електромагніти вимикання вимикача 10 кВ, написати розрахункові формули з підставленими конкретними числами, письмові відповіді на контрольні запитання.


Контрольні запитання

  1. За якою схемою підключають струмові реле до трансформаторів струму?

  2. За яким принципом працює реле часу?

  3. За якими ознаками можна стверджувати, що реле 1РТ,2РТ реалізують максимальний струмовий захист.

  4. За якими ознаками можна стверджувати, що реле 4РТ,5РТ реалізують струмову відсічку.

  5. Яке з двох сигнальних реле 1РУ, 2РУ спрацьовує при коротких замиканнях на лінії?

  6. Пояснити призначення максимального струмового захисту лінії 10 кВ ?

  7. Пояснити призначення струмової відсічки при захисті лінії 10 кВ ?



Рис. 5.1 – схема принципова комплекту захисту типу кз-37




Рис. 5.2 – Схема для перевірки комплекту захисту КЗ-37

Лабораторна робота № 6


захист нульової послідовності кабельних ліній 6-35кв.

Мета роботи – засвоїти принцип дії і методи перевірки захисту нульової послідовності кабельних ліній 6-35кВ.


^ Загальні положення

Захист нульової послідовності (НП) повинен спрацьовувати при однофазних замиканнях жили кабеля на його металеву оболонку, яка підключена до заземлюючого пристрою підстанції.

Захист НП реалізується на основі так званого трансформатора нульової послідовності (ТНП), магнітне осердя якого має тороїдоподібну форму. Роль первинної обмотки ТНП відіграє трифазний кабель. У нормальному режимі, в режимі дво - і трифазних коротких замикань (к. з.) сума миттєвих значень фазних струмів і магнітних потоків дорівнює нулю. У вторинній обмотці ТНП ЕРС не індукується і захист не працює.

У випадку однофазного замикання жили кабелю на його металеву обмотку починає протікати струм ємнісного характеру по такому електричному колу: пошкоджена жила кабеля – металева обмотка кабеля – провідник заземлення металевої обмотки – заземлюючий пристрій.

Провідник заземлення металевої обмотки повинен проходити через вікно осердя ТНП і потім приєднуватись до заземлюючого пристрою на підстанції. У цьому випадку сума магнітних потоків від ємнісних струмів, що протікають по пошкодженій жилі, металевій обмотці і провіднику заземлення більше нуля і захист спрацьовує.

При цьому через металеві оболонки непошкоджених кабельних ліній протікають ємнісні струми, але захист не спрацьовує, тому що ємнісний струм протікає через заземлюючий провідник і металеву оболонку в протилежному напрямку і результуючий магнітний потік дорівнює нулю.


^ Програма роботи і ПОРЯДОК її виконання.

  1. визначення струму спрацЬОВУвання захисту.

    1. Створити режим однофазного короткого замикання (к. з.) фази А кабеля на його металеву оболонку. Для цього перемичку з реостатом і амперметром РА2 підключити на клему “А2” (жила кабелю) і на клему N (оболонка кабеля) як показано на рис. 6.1.

    2. Повзунок реостата R1 встановити посередині і ввімкнути QF1. Плавно переміщувати повзунок реостату R1 в сторону збільшення струму, встановлювати струм замикання з кроком 1А від 5А, записуючи при цьому покази амперметрів РА1 і РА2 в табл. 6.1 до моменту спрацювання реле КА1 і дзеленчання дзвоника.

    3. Побудувати графік залежності вторинного струму ТНП від первинного.


Таблиця 6.1 – Залежність вторинного струму ТНП від струму однофазного замикання

Струм однофазного замикання на землю, А

5

6













Вторинний струм ТНП, mА



















Коефіцієнт трансформації ТНП






















  1. перевірка роботи захисту при зміні положення заземлюючого провідника

2.1. Повзунок реостату R1 встановити посередині і ввімкнути QF1. Плавно переміщувати повзунок реостата R1 в сторону збільшення струму, встановити струм 10 А за амперметром РА2 . Записати при цьому покази амперметрів РА1, РА2 і факт спрацьовування захисту в табл. 6.2. Вимкнути QF1.

2.2. Витягнути заземлюючий провідник з вікна осердя ТНП і підключити його до клеми заземлення на кабельній воронці. Виконати дослід аналогічно п 2.1.


Таблиця 6.2 – Результати перевірки роботи захисту при зміні положення заземлюючого провідника

Положення заземлюючого провідника:

Струм однофазного замикання на землю, А

Вторинний струм ТНП, mА

Захист спрацьовує або не спрацьовує

1) у вікні осердя

10







2) за вікном осердя

10










  1. перевірка роботи захисту на непошкоджених кабельних лініях при зміні положення заземлюючого провідника.

    1. Створити режим протікання ємнісного струму по оболонці непошкоджених кабельних ліній при однофазному замиканні жили пошкодженого кабеля на його оболонку. Для цього відключити провідник з амперметром РА2 від клеми А2 і підключити його до клеми А1. Повзунок реостат R1 встановити посередині і ввімкнути QF1. Переміщуючи повзунок реостату R1 в сторону збільшення струму, встановити струм 10 А за амперметром РА2.Записати при цьому покази амперметрів РА1 і РА2 і факт спрацьовування захисту в табл. 6.3. Вимкнути QF1.

3.2. Витягнути заземлюючий провідник з вікна осердя ТНП і підключити його до клеми заземлення на кабельній воронці. Виконати дослід аналогічно п 3.1.


Таблиця 6.3 – Результати перевірки роботи захисту на непошкоджених кабельних лініях при зміні положення заземлюючого провідника

Положення заземлюючого провідника:

Струм по оболонці кабеля, А

Вторинний струм ТНП, mА

Захист спрацьовує або не спрацьовує

1) у вікні осердя

10







2) за вікном осердя

10










  1. перевірка роботи захисту при двофазних коротких замиканнях.

    1. Провести заземлюючий провідник з вікна осердя ТНП і підключити його до клеми заземлення на кабельній воронці. Створити режим двофазного к. з., встановивши перемичку з амперметром РА2 і реостатом R1 між клемами “А2” і “В2” згідно схеми рис. 6.1. Повзунок реостату R1 поставити у середньому положенні.

    2. Ввімкнути QF1 і встановити реостатом R1 струм двофазного к. з. 10 А. Захист не повинен спрацювати. Вимкнути QF1.



вКазівки щодо оформлення звіту

Звіт про виконання лабораторної роботи виконують на подвійному аркуші учнівського зошиту. Він повинен вміщувати наступне: мета роботи, таблиці з даними дослідів, графік залежності вторинного струму ТНП від первинного, письмові відповіді на контрольні запитання.


Контрольні запитання

  1. З якою метою провід заземлення оболонки кабеля пропускають через осердя ТНП?

  2. Чому при двофазному к. з. захист не працює?

  3. Чому захист нульової послідовності не діє на відключення лінії?

  4. Чому струм однофазного замикання має ємнісний характер?

  5. Чому струм однофазного замикання залежить від загальної довжини кабельної мережі?



Рис. 6.1 – Схема лабораторного стенда

Лабораторна робота № 7


перевірка РЕЛЕ ТИПУ РПВ-58 ДЛЯ АВТОМАТИЧНОГО

^ ПОВТОРНОГО ВМИКАННЯ ліній

Мета роботи – ознайомлення з принципом дії і методами перевірки реле типу РПВ-58 повторного вмикання.


Загальна характеристика

На лініях в якості релейної автоматики застосовують автоматичне повторне вмикання (АПВ), яке полягає у тому, що після вимикання лінії релейним захистом відбувається одноразове автоматичне повторне вмикання лінії під напругу, якщо лінія при цьому залишається в роботі, таке АПВ називають успішним. Використання АПВ значно підвищує надійність електропостачання, тому необхідне при живленні споживачів 1-ї категорії і рекомендоване при живленні споживачів 2-ї категорії. Спрацьовування АПВ відбувається через 0,5-1,5 секунди після вимикання лінії.

Основним елементом схеми АПВ є комплектне реле типу РПВ-58, схема якого показана на рис 7.1. Схема містить в собі такі елементи:

  • реле часу КТ1 для створення витримки часу перед повторним вмиканням лінії під напругу;

  • резистор R2 = 1,1 МОм і конденсатор C = 20 мкФ, які забезпечують однократне спрацьовування реле РПВ-58 і створюють витримку часу для автоматичного повернення схеми реле в початковий стан після успішного АПВ та при підключенні реле під напругу;

  • проміжне реле KL1 з двома котушками: перша котушка KL1-U напруги підключається паралельно конденсатору С контактом КТ1.2 при спрацьовуванні реле КТ1 часу; друга котушка KL1-І струму забезпечує утримання якоря реле KL1 у притягнутому стані після розряду конденсатора С;

  • резистор R1 =1 кОм у колі котушки КТ-1 для зменшення струму через неї після його спрацьовування;

  • резистор R3 = 510 для заборони спрацьовування реле РПВ-58 при ручному вимиканні вимикача оперативним персоналом.

Принцип дії реле полягає в наступному. При вмиканні реле під напругу 100 В постійного струму конденсатор C заряджається через резистор R2 до напруги 100 В за 20 –30 секунд і реле РПВ-58 готове до дії. При спрацьовуванні релейного захисту на клему 5 реле РПВ-58 подається напруга +100 В, реле КТ1 часу спрацьовує і його контакт КТ1.2 змикається з витримкою часу, підключаючи до котушки KL1-U напруги проміжного реле KL1 конденсатор C. За час розрядження конденсатора якір проміжного реле KL1 притягується до осердя і змикається контакт KL1-1 у колі котушки KL1-І, яка утримує якір притягнутим до осердя після розрядження конденсатора. Контакт KL1-2 дає сигнал на повторне вмикання лінії під напругу і спрацьовує сигнальне реле КН1. Після вмикання лінії під напругу з клеми 5 реле РПВ-58 знімається напруга +100 В і конденсатор C заряджається через резистор R2. При успішному АПВ лінія залишається в роботі.

Якщо лінія вмикається на стійке коротке замикання, то при спрацьовуванні релейного захисту на клему 5 реле РПВ-58 знову подається напруга +100 В, реле КТ1 часу знову спрацьовує і його контакт КТ1.2 змикається з витримкою часу, підключаючи до котушки KL1-U напруги проміжного реле KL1 конденсатор C, але реле KL1 не спрацює, тому що конденсатор C не встигне зарядитися до напруги 100 В.

При ручному вимиканні вимикача подається напруга +100 В на клему 5 реле РПВ-58 і - 100 В на клему 8, при цьому конденсатор C розряджається через резистор R3 до того як спрацює контакт КТ-1.2 і реле KL1 не спрацює.


Програма роботи і порядок її виконання

1. вивчення конструкції реле РПВ-58.

    1. На реальному зразку реле РПВ-58 знайти елементи його конструкції перелічені в загальних положеннях і показані на схемі рис. 7.1.

    2. Прочитати опис принципу дії реле РПВ-58 та всвідомити три режими його роботи.


2. перевірка реле РПВ-58 В РЕЖИМІ АВТОМАТИЧНОГО ПОВТОРНОГО ВМИКАННЯ

2.1. Скласти схему для перевірки згідно з рис. 7.1. Початкове положення елементів схеми таке: вимикач В1 блоку живлення у положенні “викл.”, перемикач виду напруги в положенні “=”, рукоятка регулятора напруги повернута проти годинникової стрілки до упору.

2.2. Ввімкнути вимикач В1, повертаючи ручку регулятора за годинниковою стрілкою встановити напругу 100 В за вольтметром блока живлення.

2.3. Перевірити роботу реле в режимі АПВ, коли релейний захист відключає силовий вимикач, і одночасно подає напругу 100 В на клему 5 реле РПВ-58 (див. рис. 7.1). Для імітації цього режиму ввімкнути тумблер SA1. При цьому спрацьовує реле часу КТ1 і з витримкою часу проміжне реле KL1, яке дає сигнал на повторне вмикання вимикача, і спрацьовує сигнальне реле КН1.


3. перевірка реле РПВ-58 В РЕЖИМІ ОДНОКРАТНОГО АВТОМАТИЧНОГО ПОВТОРНОГО ВМИКАННЯ

3.1. Якщо при повторному вмиканні лінії релейний захист знову її вимикає і подає сигнал на клему 5, то реле РПВ-58 не повинно спрацювати. Для перевірки однократності спрацьовування реле РПВ-58 необхідно вимкнути і відразу ввімкнути тумблер SA1. При цьому реле КТ1 спрацює, але проміжне KL1 не спрацює.


4. перевірка реле РПВ-58 В РЕЖИМІ РУЧНОГО ВИМИКАННЯ вимикача

4.1. При ручному вимиканні силового вимикача реле РПВ-58 не повинно спрацювати. Для цього на клему 8 подається напруга – 100 В від ключа вимикання. Для імітації ручного вимикання силового вимикача необхідно вимкнути тумблер SA1 і ввімкнути тумблер SA2.При цьому реле КТ1 спрацює, але проміжне KL1 не спрацює.

4.2. Вимкнути вимикач В1 на блоці живлення і розібрати схему перевірки.


вКазівки щодо оформлення звіту

Звіт про виконання лабораторної роботи виконують на подвійному аркуші учнівського зошиту. Він повинен вміщувати наступне: мета роботи, схема згідно з рис. 7.1, письмові відповіді на контрольні запитання.



Рис. 7.1 – Схема лабораторного стенда для перевірки реле рпв-58


Контрольні запитання

  1. Пояснити принцип дії реле в режимі автоматичного повторного вмикання.

  2. Пояснити принцип однократної дії автоматичного повторного вмикання.

  3. Пояснити, чому реле РПВ-58 не спрацьовує при ручному вимиканні силового вимикача?

  4. Пояснити, чому використання АПВ необхідне при живленні споживачів 1-ї категорії?

  5. Пояснити призначення резистора R1 =1 кОм у колі котушки КТ-1.

  6. Пояснити принцип дії проміжного реле KL1 з двома котушками.

7. Пояснити принцип заборони спрацьовування реле РПВ-58 при ручному оперативному вимиканні вимикача.


Зміст




Стор.

Загальні положення........................................................................................

3

Лабораторна робота №1. Диференціальний захист трансформатора на реле РТ-40……………………………………………………………….…..


4

Лабораторна робота №2. Диференціальний захист трансформатора на реле РНТ-565...................................................................................................


8

Лабораторна робота №3. Поперечний диференціальний захист ліній.....

12

Лабораторна робота №4. Перевірка комплекту захисту типу КЗ-12........

16

Лабораторна робота №5. Перевірка комплекту захисту типу КЗ-37........

20

Лабораторна робота №6. Захист нульової послідовності кабельних ліній 6-35 кВ.......................................................................................................


24

Лабораторна робота №7. Перевірка реле типу РПВ-58 для автоматичного повторного вмикання ліній...................................................................

27



Навчальне видання

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Релейний захист і автоматика” Частина 2 “Схемотехніка релейних захистів і автоматики” (для студентів 4 курсу денної і 5 курсу заочної форм навчання спеціальності “Електротехнічні системи електроспоживання”)




Укладачі: Віктор Миколайович Ковальов,

Валентина Федорівна Ніколаєнко,

Дмитро Валерійович Неклюдов


Редактор: М.З. Аляб’єв


Коректор: З.І. Зайцева


План 2005, поз. 132




Підп. до друку 16.09.05 Формат 60х84/1/16 Папір офісний

Друк на ризографі. Умовн.-друк. арк. 1,9 Облік – вид. арк. 2,2

Тираж 100 прим. Зам. № Ціна договірна




61002, Харків, ХНАМГ, вул. Революції, 12




Сектор оперативної поліграфії ІОЦ ХНАМГ

61002, Харків, ХНАМГ, вул. Революції, 12



Схожі:

Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до проведення семінарських та практичних занять з курсу «Методика викладання у вищій школі» для студентів спеціальності 050201 «Менеджмент організацій» окп «Магістр»
Методичні вказівки до виконання дипломної роботи спеціаліста: підготовка, написання, захист. Методичні вказівки / Упор. Ґудзь П....
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни ²Міжнародний маркетинг² для студентів напряму...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Менеджмент в енергетиці» для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни ²Менеджмент персоналу² для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до їх вивчення, контрольні питання для самоперевірки, що наведені після кожної теми дисципліни, методичні вказівки до виконання контрольної роботи
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Економіка енергетики" для студентів напряму...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до їх вивчення, контрольні питання для самоперевірки, що наведені після кожної теми дисципліни, методичні вказівки до виконання контрольної роботи
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Економіка та фінанси підприємства" для студентів...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до вивчення тем, перелік розділів, що виносяться на самостійне опрацювання студентів, варіанти індивідуальних завдань, перелік літератури. Методичні вказівки укладені з урахуванням вимог державного освітнього стандарту
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни “Страховий менеджмент” для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення тем, передбачених програмою дисципліни «Mенеджмент», завдання до контрольної роботи та методичні вказівки до її виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Mенеджмент» для студентів напрямів 050502 –...
Методичні вказівки icon2765 Методичні вказівки
Методичні вказівки до практичних та самостійних занять з курсу «Методи синтезу та оптимізації» для студентів
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки
С. С. Душкін, Т. О. Шевченко методичні вказівки для проведення практичних занять, лабораторних робіт
Методичні вказівки iconФінанси І кредит методичні вказівки
Методичні вказівки по проведенню практичних занять з дисципліни «Банківські операції»
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи