Трехфазное АПВ линии электропередачи с односторонним питанием

Лабораторная работа №1

1.1. Электрическая схема соединений

1.2. Перечень аппаратуры

1.3. Описание электрической схемы соединений

1.4. Указания по проведению эксперимента

1.5. Контрольные вопросы

1.6. Библиографический список

1.1. Электрическая схема соединений

1.2.Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	400 В ~; 16 А
А1	Трехфазная трансформаторная группа	347.1	3 х 80 ВА; 230 (звезда)/242, 235, 230, 126, 220, 133, 127 В
А2, А6, А12	Трехполюсный выключатель		400 В ~; 10 А
А3, А4	Модель линии электропередачи	313.2	400 В ~; 3  0.5 А
А5	Активная нагрузка	306.1	220/380 В; 50 Гц 30…50 Вт;
А7	Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения	401.1	600 В / 3 В (ТН) 0,3 А / 3 В (ТТ)
A8	Коннектор		8 аналоговых диф. входов; 2 аналоговых выхода; 8 цифр. входов /выходов
А9	Блок ввода/вывода цифровых сигналов		8 входов типа «сухой контакт»; 8 релейных выходов
А10	Терминал		6 розеток с 8 контактами; 68 гнезд
А11	Персональный компьютер		IBM совместимый, Windows 9*, Монитор, мышь, клавиатура, Плата PCI 6024Е
Р1	Блок мультиметров	509.2	0...1000 В ; 0...10 А

1.3. Описание электрической схемы соединений

Активная нагрузка А5 получает питание от трехфазного источника G1 через последовательно включенные трехфазную трансформаторную группу А1 с напряжениями 230 / 230 В, выключатель А2 и линии электропередачи А3, А4.

К фазам между линиями А3, А4 подключены последовательно соединенные выключатели А6 и А12, выполняющие функцию короткозамыкателя. Выключатель А12 управляется вручную и служит непосредственно для моделирования(включения) короткого замыкания, в то время как выключатель А6, управляющийся от компьютера, предназначен для моделирования желаемого времени (задается в программе как " уставка времени существования короткого замыкания " для АПВ1 t=1.5 сек, для АПВ2 t=4 сек) существования этого короткого замыкания.

Первичная обмотка трансформатора тока блока А7 включена в фазу L1 между выключателем А2 и линией А3.

Первичная обмотка трансформатора напряжения блока А7 включена между блоком А1 и выключателем А2 между фазами L1, L2.

Выходы измерительных трансформаторов напряжения и тока подключены соответственно к аналоговым дифференциальным входам ACH0-ACH8 и ACH1-ACH9 коннектора А8.

Цепи управления и контроля состояния выключателей А2, А6 и А12 через терминал А10 присоединены к цифровым входам/выходам блока А9.

Коннектор А8 с помощью ленточных проводников присоединен к плате сбора данных компьютера А11 и блоку А9.

1.4. Указания по проведению эксперимента

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (стр. 12).

· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" источника G1.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Переключатели режима работы выключателей А2 и А12 установите в положение «АВТ.», а выключателя А6 – в положение «РУЧН.».

· Регулировочные рукоятки активной нагрузки А5 установите в крайние против часовой стрелке положения.

· С помощью регулировочных рукояток установите требуемые параметры моделей линии электропередачи А3, А4 (R=0 Ом, L/R_L = 1,2/32).

· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А11.

· Включите источник G1.

· Включите выключатель «Сеть» на всех используемых в эксперименте блоках.

· Войдите в каталог диска(С:) компьютера – “Программное обеспечение учебного лабораторного комплекса «Модель электрической системы»” и запустите прикладную программу "Трехфазное АПВ линии электропередачи с односторонним питанием". Установите уставки защиты (ток I=0.7А,время срабатывания t=1 сек) кратность и уставки АПВ:

· для однократного АПВ: время срабатывания t=1 сек, уставка времени существования короткого замыкания t=1.5 сек

· для двукратного АПВ: время срабатывания АПВ 1 t=1 сек, время срабатывания АПВ 2 t=2 сек, уставка времени существования короткого замыкания t=4 сек

· Установите положение регулировочных рукояток нагрузки А5, установите все (6 шт.) переключатели в положение 10%.

· Нажмите на кнопку «Начать запись» на экране монитора компьютера.

· Введите защиту линии, нажав для этого кнопку «Ввести защиту».

· Непосредственно после этого смоделируйте короткое замыкание, нажав на кнопку «ВКЛ» выключателя A6.

· После срабатывания релейной защиты нажмите на кнопку «Остановить запись» на экране компьютера.

· Проанализируйте полученные осциллограммы напряжения и тока линии. При этом можно пользоваться следующими сервисными возможностями программы:

· Масштабирование графика производится путем нажатия на левую клавишу мыши и, не отпуская ее, движения манипулятора слева направо и сверху вниз. Возврат к начальному масштабу осуществляется обратным движением – справа налево и снизу вверх.

· Двигать график относительно осей координат можно путем нажатия и удержания на нем правой кнопки мыши и ее одновременного движения в нужную сторону.

· Для удобства определения значений величин по графикам в нижней части экрана отображаются текущие координаты указателя мыши.

· По завершении эксперимента нажмите кнопку «ОТКЛ.» выключателя А6, отключите источник G1, выключатели «СЕТЬ» блоков А2, А6 и А12.

Ниже приведены фрагменты осциллограмм, полученные при рекомендованных в тексте описания работы значениях параметров трансформаторов и линий электропередач. Использованы уставки, принятые в программе по умолчанию.

Рис. 1.1. Отображение результатов эксперимента на экране монитора (успешное однократное АПВ линии)

1.5. Контрольные вопросы

1. Назначение АПВ.

2. Классификация АПВ. Основные требования к схемам АПВ.

3. Электрическое АПВ однократного действия.

4. Выбор уставок однократных АПВ для линий с односторонним питанием.

5. Двукратное АПВ.

6. АПВ линий с двухсторонним питанием.

7.Обьясните чем обусловлен выбор уставок времени существования короткого замыкания

(АПВ1 t=1.5 сек, для АПВ2 t=4 сек) в данной работе.

8.Проанализируйте полученные осциллограммы напряжения и тока линии при однократном АПВ.

9. Проанализируйте полученные осциллограммы напряжения и тока линии при двукратном АПВ.

10. Проанализируйте что произойдет если уставока времени существования короткого замыкания будет равна (для однократного АПВ1 t=5 сек, для двукратного АПВ2 t=10 сек).

1.6. Библиографический список

1. Беркович М. А. и др. "Основы автоматики энергосистем". М.: Энергоиздат, 1981.

2. Библиотека электромонтера. Голубев М. Л. "Автоматическое повторноле включение в распределительных сетях ". вып. 546, М.: Энергоиздат, 1982.

3. Автоматизация электроэнергетических систем: учебное пособие для вузов/ Под ред. В. П. Морозкина и Д.Эланге. М.: Энергоатомиздат,1994.

Лабораторная работа №2

АВР асинхронной нагрузки

2.1. Электрическая схема соединений

2.2. Перечень аппаратуры

2.3. Описание электрической схемы соединений

2.4. Указания по проведению эксперимента

2.5. Контрольные вопросы

2.6. Библиографический список

2.1. Электрическая схема соединений

2.2. Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	400 В ~; 16 А
G2	Преобразователь угловых перемещений		6 выходных сигналов
А1, А5	Модель линии электропередачи	313.2	400 В ~; 3 ´ 0,3 А
А2, A4, А8	Трехполюсный выключатель	301.1	400 В ~; 10 А
A3	Регулировочный трансформатор		250ВА 3х220/3х90…140В
A6	Блок однофазных трансформаторов	347.1	3 х 80 В×А; 240, 230, 220, 133, 127, 115 / 240, 230, 220, 133, 127, 115 В
А7	Активная нагрузка	306.1	220/380 В; 50Гц; 3´0…50 Вт;
А9	Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения	401.1	600 В / 3 В (ТН) 0,3 А / 3 В (ТТ)
A10	Терминал		6 розеток с 8 контактами; 6´8 гнезд
A11	Блок ввода/вывода цифровых сигналов		8 входов типа «сухой контакт»; 8 релейных выходов
А12	Коннектор		8 аналог. диф. входов; 2 аналог. выхода; 8 цифр. входов/ выходов
А13	Персональный компьютер		IBM совместимый, Windows 9*, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI 6024E (PCI 6023E)
M1	Асинхронный двигатель	103.1	120 Вт, 380/220В, 1360 об/мин
M2	Машина постоянного тока	1101.1	90 Вт; 220 В 0,76 А (якорь) 220 В; 0.2А (возбуждение)
Р1	Указатель частоты вращения	506.2	0…2000 мин^-^1

2.3. Описание электрической схемы соединений

Асинхронный двигатель М1 и активная нагрузка А7 питаются от трехфазной сети, смоделированной источником G1 и линией электропередачи A1. Асинхронный двигатель М1 подключен к сети через трансформатор А3, трехполюсные выключатели А2 и А4 и линию электропередачи А5. Активная нагрузка А7 подключена к сети через блок однофазных трансформаторов А6.

Трехполюсный выключатель А8, включенный между линией А5 и нагрузкой А7, выполняет роль секционного выключателя.

Ток двигателя М1 в одной фазе и одно междуфазное напряжение после регулировочного трансформатора А3 фиксируются с помощью трансформаторов напряжения и тока блока А9 измерительных трансформаторов.

Вторичные обмотки трансформаторов напряжения и тока блока А9 подключены к аналоговым входам коннектора А12, соединенного гибким шлейфом с платой сбора данных PCI6023E (PCI6024E) персонального компьютера А13.

Розетки «УПР.» трехполюсных выключателей А4 и А8 гибкими кабелями подключены к розеткам терминала А10, гнезда которого соединены с гнездами блока А11 ввода-вывода цифровых сигналов согласно электрической схемы соединений.

2.4. Указания по проведению эксперимента

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соедините гнезда «ТК» источника G1.

· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Переключатели режимов работы трехполюсных выключателей А4 и А8 установите в положение «АВТ.», выключателя А2 – в положение «РУЧН.». Номинальные вторичные напряжения обмоток трансформаторов блока А3 выставьте равными 127 В. Номинальные напряжения обмоток трехфазной трансформаторной группы А6 установите равными 127 В. Внимание! Т.к. в процессе работы могут возникать моменты, когда регулировочный трансформатор А3 работает параллельно с трехфазной трансформаторной группой А6, необходимо установить именно рекомендованные выше значения напряжений обмоток.

· Параметры линий электропередачи А1 переключателями установите, например, следующими: R = 0 Ом, L/R_L=1,2/32 Гн/Ом, С1=С2=0 мкФ; линии А5 – следующими: R = 50 Ом, L/R_L=0,3/8 Гн/Ом, С1=С2=0 мкФ. Параметры активной нагрузки А7 переключателями установите все 10%.

· Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

· Включите выключатели «СЕТЬ» выключателей А2, А4, А8, блока А11 ввода-вывода цифровых сигналов, указателя частоты вращения Р1.

· 1. Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А13, войдите в каталог «Программное обеспечение учебного лабораторного комплекса “Модель комплексной электрической нагрузки”» и запустите прикладную программу «АВР асинхронной нагрузки».

· 2. Задайте уставки (уставка защиты/АВР: уставка защиты по напряжению U=150 В), нажав на соответствующую виртуальную кнопку. Остальные, уставки используйте заданные по умолчанию.

· 3. Включите кнопкой выключатель А2.(включать только после запуска прикладной программы «АВР асинхронной нагрузки»).

· 4. Начните запись, введите защиту. После того, как двигатель развернется, смоделируйте пропадание напряжения на нем, отключив кнопкой выключатель А2.

· 5. После того как АВР отработает, проанализируйте состояние выключателей А4, А8 и графики полученных зависимостей.

· 6. Отключите все выключатели, нажав на виртуальную кнопку на экране монитора. При желании эксперимент повторите(с пункта 1 по пункт 6).

· По завершении экспериментов отключите источник G1 и выключатели «СЕТЬ» блоков А2, А4, A8, А11, P1.

· При работе с программой следует пользоваться ее возможностями:

- Масштабирование осциллограмм производится путем нажатия на графике левой клавиши мыши и, не отпуская ее, перемещения манипулятора слева направо и сверху вниз. Возврат к начальному масштабу осуществляется обратным перемещением манипулятора – справа налево и снизу вверх.

- Двигать график осциллограмм относительно осей координат можно путем нажатия и удержания на нем правой кнопки мыши и ее одновременного перемещения в нужную сторону.

- Для удобства определения значений величин по графикам на экране отображаются текущие координаты указателя мыши.

- На экране также отображается состояние выключателей А4 и А8.

- Запись электромагнитных процессов в схеме производится программой в циклический буфер. Параметры буфера, а именно его полную длину и длину «эпилога» (фактически – время записи после свершения интересующего события, в данном случае – завершение работы АВР) можно изменять в пункте меню «Настройки».

· По завершении экспериментов отключите источник G1 и выключатели «СЕТЬ» блоков А2, А4, A8, А11, P1.

2.5. Контрольные вопросы

1. Назначение АВР.

2. Классификация АВР. Основные требования к схемам АВР.

3. АВР асинхронной нагрузки.

4. Выбор уставок(напряжение, время) АВР для асинхронной нагрузки.

5. Объясните как изменится работа АВР при изменении уставок защиты по напряжению. (например до 250вольт ) в данной работе.

8. Проанализируйте полученные осциллограммы напряжения и частоты вращения при АВР и состояние выключателей А4, А8.

9. Принцип действия АВР.

10. Схемы выполнения АВР.

2.6. Библиографический список

1. Автоматика электроэнергетических систем / Под ред. В. Л. Козиса Н. И. Овчаренко- М.: Энергоиздат, 1981.

2. Беркович М. А. и др. "Основы автоматики энергосистем". М.: Энергоиздат, 1981.

3. Андреев В. А., Бондаренко Е. В. «Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения». Учеб. Для вузов. Под ред. В.А. Андреева. М.: Высшая школа, 1975.

4. Барзам А. Б. / Системная автоматика.. М.: Энергоатомиздат,1989.

5. Библиотека электромонтера. Голубев М. Л. "Автоматическое повторноле включение в распределительных сетях ". вып. 546, М.: Энергоиздат, 1982.

6. Автоматизация электроэнергетических систем: учебное пособие для вузов/ Под ред. В. П. Морозкина и Д.Эланге. М.: Энергоатомиздат,1994.

Дата добавления: 2014-11-06