Релейная защита и автоматика: Методические указания к выполнению лабораторных работ

3.4.  Методические указания к выполнению

лабораторных работ

Общие указания

В процессе изучения дисциплины студенты должны выполнить четыре лабораторные работы по первому разделу и две работы по второму разделу части 2 дисциплины.

Основной целью лабораторных работ является закрепление теоретического материала по курсу.

Лабораторные работы проводятся в лабораториях кафедры электроснабжения и дисплейных классах университета.

До выполнения лабораторных работ студенты должны прослушать лекции по соответствующим разделам дисциплины или самостоятельно проработать материал. Перед каждым занятием необходимо ознакомиться с целью, теоретическими положениями, заданием и методическими указаниями по выполнению работы. Исходные данные, необходимые для выполнения работ, берутся из таблиц в соответствии с цифрами шифра студента. При необходимости исходные данные могут быть изменены или уточнены преподавателем, ведущим практические занятия.

После выполнения всех лабораторных работ каждый студент  должен оформить отчет. На титульном листе отчета указываются название дисциплины, номера практических занятий, фамилия, инициалы и шифр студента. Текст отчета должен быть изложен аккуратно, с обязательным приведением цели занятия, исходных данных, необходимых формул, схем, единиц измерения физических величин, распечаток результатов расчетов. При оформлении отчета оставляются поля шириной 3-4 см для замечаний преподавателя.

К экзамену по дисциплине допускаются студенты, в полном объеме выполнившие лабораторные работы и оформившие отчеты.

3.4.1. Максимальная токовая защита радиальной сети

с односторонним питанием

Цель работы – изучение системы, состоящей из двух МТЗ смежных линий в радиальной сети с односторонним питанием; получение  представления о том, как следует согласовывать параметры срабатывания защит для достижения селективности.

Основные теоретические положения

МТЗ двух смежных линий электропередач в радиальной или магистральной распределительной сети с одним источником питания должны быть согласованы так, чтобы они работали селективно при коротком замыкании на общем участке.

МТЗ должны быть согласованы по времени и по току, т.е. время срабатывания защиты предыдущей линии 1 (ближе к источнику питания) должно быть больше времени срабатывания следующей линии 2 (общего участка) на ступень селективности

t_сз1=t_сз2+Δt, где t_сз1 – время срабатывания защиты линии 1;

t_сз2 – время срабатывания защиты линии 2;

Δt – ступень селективности.

Ток срабатывания МТЗ линии 1 должен быть хотя бы на 10% больше тока срабатывания МТЗ линии 2

I_сз1≥1,1I_сз2, где I_сз1 – ток срабатывания МТЗ линии 1;

I_сз2 – ток срабатывания МТЗ линии 2.

Коэффициент 1,1 определяется тем, что погрешность по току реле максимального тока защиты составляет величину ±5%, значит, предельный разброс тока срабатывания двух МТЗ составляет 10%.

Описание лабораторной установки

Схема защит линий Л1, Л2 показана на рис. 3.4.1.

Рис. 3.4.1. Схема защиты линий

На схеме обозначено:

С – система, Т – силовой трансформатор, Л1, Л2 – воздушные линии электропередачи. ТА1, ТА2 – трансформаторы тока; КА1, КА2 – реле тока МТЗ линий Л1, Л2 соответственно; КМ1, КМ2 – контакторы; SВ1, SВ2 – кнопки включения; SВ3 – кнопка отключения; КТ – реле времени защиты линии Л1; КL – промежуточное реле защиты Л1; HLG – зелёная сигнальная лампа; HLR1, HLR2 – красные сигнальные лампы.

На рис. 3.4.2 показана схема лабораторной установки.

Рис. 3.4.2. Схема лабораторной установки

В этой схеме блок А4 содержит контактор КМ1, блок А5 – ТА1, блок А2 – модель линии Л1, блок А13 – КМ2, блок А14 – ТА2, блок А3 – модель линии Л2, блок Р1 – амперметр А, блок А10 – реле тока КА1, блок А11 – реле времени КТ, блок А12 – реле промежуточное КL, блок А15 – реле тока КА2.

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему лабораторной установки. Разобраться, как должны действовать МТЗ линий Л1, Л2 при различных точках короткого замыкания.

2. Показать схему преподавателю (лаборанту) и включить установку под напряжение.

3. После проверки работоспособности схемы отключить питание и подготовить данные для опытов короткого замыкания.

Исходными данными для расчёта являются:

- максимальные рабочие токи линий I_{раб.мах.л1} = 0,4 А; I_{раб.мах.л2} = 0,2 А;

- токи короткого замыкания на линии Л2: I_кз1 = 1,2 А, I_кз2 = 1,4 А, I_кз3 = 1,6 А;

- токи короткого замыкания на линии Л1: I_кз4 = 1,8 А, I_кз5 = 2 А;

- время срабатывания защиты линии Л2 t_сз2 = 0 с;

- ступень селективности Δt = 0,5 с.

4. По исходным данным нужно рассчитать токи срабатывания защит линий Л1, Л2 по формулам:

I_{сз л1}=;    I_{сз л2}=, где К_н=1,2;  К_с.зап=1,5;  К_в=0,85.

5. Результаты расчётов занести в соответствующие столбцы табл. 3.4.1  и провести опыты короткого замыкания в соответствующих точках линий Л1 и Л2.

6. С помощью секундомера измерить времена срабатывания защит и занести их в табл. 3.4.1, рассчитать коэффициенты чувствительности.

Результаты экспериментов свести в табл. 3.4.1.

 Т а б л и ц а   3.4.1  

Результаты экспериментов