Исследование режимов работы поперечной дифференциальной токовой направленной защиты параллельных линий

Лабораторная работа № 1

Исследование режимов работы поперечной дифференциальной токовой направленной защиты параллельных линий

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1. Ознакомиться со схемой защиты смонтированной на стенде и электрическими аппаратами, входящими в ее состав.

1.2. Изучить принцип действия защиты во всех режимах (нагрузочный режим, режим КЗ на защищаемом участке, внешнее КЗ, обрыв одной из параллельных линий).

1.3. Выполнить расчет тока срабатывания пускового органа и экспериментально проверить работоспособность защиты во всех режимах.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Поперечная дифференциальная токовая направленная защита параллельных линий предназначена для избирательного отключения поврежденной линии при КЗ на ней. Упрощенная схема защиты для одной фазы приведена на рис. 1.1. Защита установлена с обеих сторон двух параллельных линий с односторонним питанием, присоединенных к шинам через отдельные выключатели (Q₁, Q₂, Q₃, Q₄). Защита в своем составе имеет два комплекта, один установлен у шин питающей подстанции А, второй у шин приёмной подстанции Б. Каждый из комплектов имеет в своём составе два органа: пусковой (обычно реле тока KА) и избирательный (реле направления мощности KW). Зонами защиты являются участки параллельных линий от ТАI до ТАIII и от ТАII до ТАIV (рис. 1.1). Реле тока, включенное на разность вторичных токов трансформаторов тока, выявляет наличие повреждений в зоне параллельных линий. Избирательное отключение одной из двух параллельных линий (поврежденной), обеспечивается при помощи реле направления мощности двухстороннего действия, обычно включенного по 90-градусной схеме.

Ток, проходящий по обмотке реле тока и по токовой обмотке реле направления мощности I_P комплекта у шин подстанции А, определяется разностью вторичных токов трансформаторов тока (I_2I, I_2II), т.е. следующим выражением:

,(1.1)

где - коэффициент трансформации трансформаторов тока;

, - первичные токи через трансформаторы тока ТАI, ТАII;

, -токи во вторичных обмотках трансформаторов тока ТАI, ТАII.

В нагрузочном режиме или при внешнем КЗ (т. К₁ на рис. 1.1), токи и будут равны (в случае рассмотрения идеальных трансформаторов тока – с идентичными характеристиками намагничивания) вследствие равенства первичных токов и . Следовательно ток , будет равен нулю – комплект защиты не срабатывает рис. 1.1. Аналогичные рассуждения приемлемы для комплекта защиты установленного у шин Б при нагрузочном режиме или при внешнем КЗ. Таким образом, ток через реле , , определяется следующим выражением:

(1.2)

Ток для рассматриваемых режимах так же будет стремиться к 0, поэтому действие комплекта защиты, не проходит.

В случае КЗ в зоне защиты (например в т. К₂ см. рис. 1.1), токи и не равны по величине, что приводит к неравенству токов и и появлению тока отличного от нуля в катушках КА и KW. Величина тока определяется разностью - , направление током . В том случае, если данный ток будет больше тока срабатывания пускового органа, реле КА срабатывает (замыкает свои контакты). Реле направления мощности оценивает угол между вектором тока и напряжением , по результатам чего производит избирательное замыкание верхних своих контактов. В итоге цепь оперативного тока для отключения выключателя подготовлена.

При рассмотрении КЗ ветки направление токов а следовательно необходимо изменить на противоположное относительно указанного на рис. 1.1. Таким образом, через и будет протекать ток величина которого определяется суммой + направление тока . В итоге срабатывают реле и , и тем самым обеспечивают цепь оперативного тока для отключения выключателя .

Рис. 1.1 - Упрощенная схема поперечной дифференциальной направленной защиты

Величина тока срабатывания реле ( ) пусковых органов комплектов защит выбирается исходя из трёх условий. В том случае, если защита предназначена только от межфазных КЗ, третье условие не рассматривается и при выборе тока необходимо руководствоваться следующими двумя условиями:

­­­­­­– пусковой орган не должен срабатывать при внешних КЗ;

– пусковой орган не должен срабатывать от тока нагрузки при нормальной работе только одной линии, что необходимо для предотвращения срабатывания защиты при отключении параллельной линии с противоположной стороны.

В соответствии с перечисленными требованиями величина тока выбирается исходя из следующих условий:

(1.3)

(1.4)

Выражения (1.3), (1.4) справедливы при коэффициенте схемы =1. Коэффициент запаса =1,3. Коэффициент возврата =0,8÷0,85. Ток - максимально возможный рабочий ток при работе только одной линии. Ток _., является максимальным расчетным током небаланса переходного режима при повреждении вне параллельных линий, величина этого тока определяется следующим выражением:

, (1.5)

где - полная погрешность для трансформаторов тока, допустимо использование трансформатора тока с ;

- коэффициент однотипности трансформаторов тока (при одинаковых по своей конструкции (однотипных) трансформаторах тока, устанавливаемых на двух параллельных линиях, расхождение их характеристик намагничивания меньше, чем при использовании разнотипных трансформаторов, поэтому в первом случае, ток небаланса будет меньше, чем во втором, что учитывается данным коэффициентом, соответственно =0,5 и для второго =1;

-коэффициент апериодичности, характеризующий увеличение тока небаланса трансформаторов тока в переходном режиме ( = 2);

- максимальная величина установившегося значения первичного тока, при КЗ вне зоны защиты.

За окончательное значение тока срабатывания реле принимается больший ток рассчитанный по выражению (1.3) или (1.4). Обычно при выборе тока срабатывания пускового органа определяющим является условие (1.4).

Существенными недостатками рассматриваемой защиты является наличие «зон каскадного действия» и «мёртвых зон». Зоны каскадного действия располагаются на защищаемых участках параллельных ЛЭП вблизи шин приёмной подстанции Б (очевидно что таких зон в рассматриваемом случае будет две). При КЗ произошедших в этих зонах будет иметь место поочередное (каскадное) срабатывание комплектов защит. В первую очередь сработает комплект защиты установленной шин подстанции Б, затем придёт в действие комплект защиты у шин подстанции А (после отключения повреждённой линии комплектом Б). Защита со стороны подстанции (А) не может прийти в действие одновременно с защитой со стороны подстанции (Б), при повреждениях в зоне каскадного действия, вследствие того, что величина тока будет недостаточной для срабатывания реле KA (т.е. меньше ). Недостаточная величина тока объясняется тем, что токи и , для рассматриваемого случая, достаточно близки по величине (а ток , как было отмечено ранее, определяется их разностью).

Под «мертвой зоной» понимается участок защищаемой линии, при КЗ в пределах которого отказывает в действии реле направления мощности, вследствие недостаточного напряжения, подводимого к нему, при металлических трехфазных КЗ у мест установки защиты. Таким образом «мертвые зоны» располагаются на защищаемых участках параллельных ЛЭП, находящихся вблизи мест установки комплектов у шин А и Б (очевидно таких зон в рассматриваемом случае будет четыре).

В том случае, если расчет показывает, что зона каскадного действия для токового пускового органа недопустима велика, то применяется комбинированный пусковой орган, состоящий из реле тока и реле напряжения контакты, которых включаются последовательно. При этом ток срабатывания реле тока может быть уменьшен, а неправильная работа защиты блокируется минимальным реле напряжения.

К поперечной дифференциальной токовой направленной защите оперативный ток должен подаваться, только если включены обе параллельные линии. В случае срабатывания защиты на отключение одной из линий, защита второй линии автоматически выводится из действия (за счет размыкания блока контактов выключателей). Выполнение данного условия необходимо, т.к. дифференциальная защита не обеспечивает селективной защиты оставшейся в работе линии.

На рис. 1.2 представлена испытательная схема поперечной дифференциальной токовой направленной защиты параллельных линий для одной фазы, в упрощенном исполнении. Защита имеет в своём составе только комплект защиты у шин питающей подстанции. Тем не менее, данная защита обеспечивает селективную защиту параллельных участков ЛЭП (ЛI и ЛII) от TAI и TAII в направлении сопротивления . Представленная защита предназначена только от межфазных КЗ. Сопротивление линий определяется сосредоточенными одинаковыми сопротивлениями R₂, R₃. Сопротивление системы и нагрузки имитируется соответственно сопротивлениями R₁ и R₄. Выключатели на линиях со стороны питания Q₁ и Q₂ заменены промежуточными реле с самозадерживанием KL1 KL2. Указательные реле КН1 и КН2 сигнализируют об отключении соответственно линий Л1 и Л2.

Указательные реле КН1 и КН2 сигнализируют об

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

3.1. Для заданного преподавателем варианта из табл. 1.2 необходимо рассчитать ток срабатывания реле _. При расчете тока считать, что внешнее КЗ имитируется замыканием кнопки SВ9; при определении наибольшего рабочего тока линии необходимо понимать, что данный режим связан с размыканием контактов кнопками SВ7 или SВ8.

3.2. Ознакомиться с аппаратурой, предусмотренной на стенде, и установить рассчитанную величину тока срабатывания пускового органа.

3.3. Используя принципиальную электрическую схему

(рис. 1.2), необходимо подробно разобраться с принципом действия представленной защиты во всех режимах.

3.4. Включить линии ЛI и ЛII в работу - нагрузочный режим (является исходным для исследования всех остальных режимов работы схемы). Для этого необходимо пакетным выключателем SA1 подать напряжение на стенд, после чего замкнуть тумблеры SА2 и SА3, которые замыкают цепь питания промежуточных реле KL1 и KL2.

3.5. Имитировать внешнее КЗ нажатием кнопки SВ9, убедиться в том, что срабатывание защиты не происходит.

3.6. Проверить действие защиты в режиме работы одной из параллельных линий (для этого поочередно разомкнуть цепи параллельных линий ЛI, ЛII кнопками SВ7 или SВ8).

3.7. Осуществить проверку работоспособности защиты при имитации КЗ поочередно на каждой из параллельных линий. Для имитации КЗ на линии ЛI, необходимо нажатием кнопки SВ5, шунтировать сопротивление R₂. После срабатывания защиты (отключение линии ЛI), записать показания приборов в табл. 1.1.

Выполнять дальнейшие исследования, возможно приведя аппараты защиты в исходное состояние, для этого отключаем пакетный выключатель SA1 и устанавливаем контакты реле KH1 в исходное замкнутое состояние, поворотом по часовой стрелке ручки управления на реле KH1. Выполнить аналогичные действия при имитации КЗ на линии ЛII.

3.8. После выполнения п.3.7. и, убедившись в срабатывании защиты при КЗ на защищаемых линиях, необходимо зафиксировать токи протекающие во вторичных обмотках трансформаторов тока и обмотке токового реле, во время режима КЗ на защищаемой линии. Для чего нужно повторно выполнить п.3.7., однако для регистрации установившихся токов КЗ, необходимо тумблером SА4 разомкнуть цепь оперативного тока, при этом срабатывание защиты не происходит.

Внимание! При выполнении п.3.8. во избежание повреждения стенда, замыкать кнопки SВ5 и SВ6 необходимо кратковременно, не более чем на 3 секунды, после снятия замеров тумблер SА4 необходимо включить.

3.9. Данные, полученные в п.3.4., 3.5., 3.6., 3.7., 3.8., занести в табл. 1.1.

3.10. По данным табл. 1.1 сделать выводы о правильности работы защиты в различных режимах.

Режим	Показания приборов	Действие защиты
PA1, A	PA2, A	PA3, A
1. Нагрузочный
2. Внешнее КЗ
3. Отключение линии Л1
4. Отключение линии Л2
5. КЗ на линии Л1 (тумблер SA4 замкнут). Показания приборов после реакции защиты на данный режим
6. КЗ на линии Л2 (тумблер SA4 замкнут). Показания приборов после реакции защиты на данный режим
7.Установившееся КЗ на линии Л1 (тумблер SA4 разомкнут)
8.Установившееся КЗ на линии Л2 (тумблер SA4 разомкнут)

Табл. 1.1

Табл. 1.2

№ варианта	Uном, В	nт	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

4.1. Цель работы, параметры исследуемой схемы согласно номеру варианта.

4.2. Расчет тока срабатывания пускового органа.

4.3. Схема испытания поперечной дифференциальной токовой направленной защиты, реализованная в лабораторной работе.

4.4. Экспериментальные данные, представленные в табл. 1.1.

4.5. Анализ работы поперечной дифференциальной токовой направленной защиты в каждом из исследуемых режимов (пояснения выполнять с использованием схемы, реализованной в лабораторной работе).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОМАШНЕЙ ПОДГОТОВКИ

5.1. Из каких органов состоит поперечная дифференциальная токовая направленная защита и каково их назначение?

5.2. Чем обусловлен ток небаланса в реле и почему при внешнем КЗ он возрастает? (аналитические и графические подходы поясняющие ток небаланса).

5.3. Почему при отключенной одной линии защита должна выводиться из действия? В каких случаях защита выполняется с блокировкой по напряжению?

5.4. Что такое каскадное действие защиты и мертвая зона и где они расположены?

5.5. Необходимость использования быстронасыщающихся трансформаторов тока и дифференциальных реле с торможением?

5.6. Три условия выбора тока срабатывания пускового органа поперечная дифференциальная направленной защиты?

Лабораторная работа № 2

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1. Ознакомиться с методикой расчета установок различных видов защит от повреждений и ненормальных режимов работы электродвигателя.

1.2. Изучить принцип действия схемы защиты реализованной в лабораторной работе.

1.3. Проверить работоспособность защиты в различных режи­мах работы.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

К повреждениям, возникающим в обмотках статора двигате­лей переменного тока, относятся межфазные короткие замыкания, однофазные замыкания на землю и замыкания между витками одной фазы. В сетях большими токами замыкания на землю, величина тока при перечисленных повреждениях может быть значительной, поэтому защита должна быть быстродействующей.

К ненормальным режимам работы двигателей относится их перегрузка током, которая приводит к снижению срока службы двигателя. Допустимое время нагрузки тем меньше, чем больше кратность тока перегрузки к его номинальному значению. Причинами токовых перегрузок являются: технологические перегрузки приводимых во вращение механизмов; понижение напряжения в питающей сети; обрыв одной из фаз сети питающей статор электродвигателя.

Защита от перегрузки

Выполняется токовой (т.е. реагирующей на возрастание тока) или температурной (т.е. реагирующей на повышение температуры обмотки или других частей двигателя). Токовая защита может выполняться посредством автоматического выключателя с замедленным срабатыванием или посредством реле косвенного действия - тепловых или электромагнитных.

При использовании автоматического выключателя типа А3100 с нерегулируемым тепловым расцепителем, для защиты от перегрузки, его необходимо выбирать исходя из следующего условия:

(2.5)

где – номинальный ток расцепителя;

– расчетный ток нагрузки.

Защита от перегрузки в таких автоматических выключателях выполнена нерегулируемым тепловым реле (основной элемент которого биметаллическая пластинка), время срабатывания которого зависит от величины тока. На практике нашли применение автоматические выключатели с комбинированным расцепителем, т.е. реагирующие на ток КЗ, так и на ток перегрузки (автоматические выключатели следующих типов: А3110; А3120; А3130; А3140).

Защита от перегрузки выполненная с использованием электромагнитных реле, состоит из токового реле и реле времени. Ток срабатывания пускового органа выбирается аналогично току срабатывания МТ3 ЛЭП, а именно:

(2.6)

где =1.1-1.2-коэффициент запаса,

- коэффициент возврата, для реле РТ80 =0,8.

Недействие защиты в пусковом режиме обеспечивается применением выдержки времени, превышающей время нормального пуска не менее чем на 3с.

Температурная защита, использует датчики нагрева обмоток двигателя (температурные реле или терморезисторы). Основным элементом температурного реле серии Т, является биметаллическая мембрана, которая при определенной температуре скачкообразно меняет направления своего изгиба и размыкает контакты. Работа защиты с использованием терморезистора основана на скачкообразном изменении сопротивления резистора при определенной температуре.

Обрыв фазы сети питающей электродвигатель ведет к уменьшению его вращающего момента и к возрастанию токов неповрежденных фаз. Такой режим может, возникнуть вследствие перегорания предохранителя или потере контакта в одном полюсе коммутационного аппарата. Для защиты электродвигателя от обрыва фазы используют различные схемы, реализованные при помощи реле обрыва фаз.

В данной лабораторной работе представлена защита АД с КЗ ротором, от повреждений и ненормальных режимов. Защита от повреждений (от межфазного замыкания) реализована автоматическими выключателями типа АЕ2033. Защита от ненормальных режимов, таких как: превышение тока электродвигателя относительно настроенного; обрыве любого из фазных проводов; перегреве электродвигателя свыше 95^оС или 115^оС, выполнена с использованием электронного блока защиты БТЗ1-4. Блок БТЗ на схеме стенда показан в виде прямоугольника, данный блок отрабатывает все вышеперечисленные режимы, размыканием своего исполнительного контакта(6-7). Такая работа блока БТЗ происходит вследствие поступления сигналов от внешних устройств на клеммы блока 1,2,3. Схема самого блока БТЗ на схеме исследуемого стенда не приводится. Блок БТЗ, предназначен для защиты трехфазных электродвигателей напряжением 0,4кВ. Конструктивно блок БТЗ, выполнен в пластмассовом корпусе, все элементы которого размещены на печатной плате. Под лицевой крышкой находиться ручка потенциометра настройки БТЗ на рабочий ток (ток срабатывания БТЗ - ) и переключатели режимов работы. Переключатели обеспечивают установку следующих режимов работы БТЗ:

- первая кнопка обеспечивает установку температуры срабатывания БТЗ: 95^оC (кнопка отжата) и 115^оС (кнопка нажата);

- вторая кнопка позволяет выбрать режим работы БТЗ: режим “Настройка” (кнопка отжата) и режим “Работа” (кнопка нажата);

- третья кнопка обеспечивает включение (кнопка нажата) и отключение (кнопка отжата) задержки по времени срабатывания БТЗ;

- положение четвертой кнопки определяется мощностью защищаемого электродвигателя: мощность до 15 кВт (кнопка отжата), мощность от 15 до 250 кВт (кнопка нажата).

При превышении тока статора АД свыше 30% тока срабатывания БТЗ, в режиме “Задержка откл.”, срабатывание БТЗ, должно происходить за время не более 6с. В режиме “Задержка вкл.” время отключения определяется по токозависимой характеристике, экспоненциального характера. Режим включения задержки по времени необходим для того, чтобы исключить срабатывание БТЗ при пусковых токах электродвигателя.

При отсутствии тока в фазе (уменьшение тока до 10% относительно настроенного), контролируемой трансформатором тока срабатывание БТЗ происходит через 5-6 сек. не зависимо от положения третьей кнопки. При отсутствии тока в фазе, не контролируемой трансформатором тока, отключение АД происходит из-за увеличения тока в контролируемой фазе (т.е. в которой установлен трансформатор тока) при этом время срабатывания БТЗ, будет зависеть от положения третьей кнопки.

На панели БТЗ расположены три индикатора, поясним их функциональное назначение сверху вниз:

- первый красный - “Авария”, включается при превышении током электродвигателя установленного значения (такой режим может возникнуть при перегрузке электродвигателя либо при отсутствии тока в фазе, контролируемой трансформатором тока);

- второй красный - “Перегрев” включается при темпера-

туре датчика (ВТ) 95^оС или 115^оС в зависимости от выбранного режима (в качестве датчика-температуры используется диод КД 522Б);

- третий зеленый – “Сеть” индицирует подачу напряжения сети на БТЗ, ярко светится в штатном режиме и с пониженной яркостью после срабатывания БТЗ.

Снизу блока БТЗ, находятся контакты для его подключения.

На рисунке представлена схема защиты асинхронного двигателя, реализованная с использованием электронного блока БТЗ и автоматического выключателя QF. Контакты тумблера SА1 на схеме показаны для блока БТЗ находящегося в режиме “Настройка”. При переводе блока БТЗ в режим “Работа”, (тумблер SА1 на стенде необходимо перевести в верхнее положение), при этом контакты SА1.2, SА1.3 – примут замкнутое, а контакт SА1.1 разомкнутое положение.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

3.1. Согласно номеру варианта, определиться с током нагрузки АД ( ) – табл.2. 3.

3.2. Произвести выбор автоматического выключателя для защиты АД от КЗ имеющего соответствующий ток нагрузки.

3.3. Выполнить расчет величины тока КЗ, протекающего через защищаемый электродвигатель, при котором произойдет срабатывание защиты от КЗ, выполненной с использованием электромагнитных токового реле косвенного действия типа РТ-40 и РТ-80.

3.4. Рассчитать ток срабатывания защиты от перегрузки, выполненной с использованием электромагнитного реле типа

PT-80.

3.5. Произвести подключение БТЗ по схеме настройки, для этого тумблер SА1, перевести в положение “Настройка”,

Схема защиты АД

вторую сверху кнопку на блоке БТЗ также перевести в положение “Настройка” (кнопка отжата). Остальные кнопки перевести в режим, соответствующий следующим показателям: защита от перегрева свыше 95^оС (верхняя кнопка отжата), задержка включена (третья сверху кнопка нажата), электродвигатель мощностью до 15кВт (четвёртая кнопка отжата). Ручку потенциометра БТЗ повернуть до упора против часовой стрелки, что соответствует максимально возможному току срабатывания БТЗ.

Внимание! Тумблеры SА2, SА3, SА4, а также “Перегрев АД” должны находиться в выключенном положение (т.е. вниз). Колодка тормозного устройства электродвигателя не должна создавать тормозного момента для АД.

3.6. Включить электродвигатель нажатием кнопки SB2 и настроить его на ток нагрузки согласно данных варианта задания (при необходимости использовать нагрузочное устройство). Затем плавно вращать ручку потенциометра “Настройка” по часовой стрелки до включения индикатора “Авария”. Отключить электродвигатель нажатием кнопки SB1. При повороте по часовой стрелке ручки потенциометра происходит снижения порога срабатывания БТЗ.

3.7. Тумблер SА1 , а также вторую сверху кнопку на блоке БТЗ перевести в положение “Работа” (кнопку нажать). Произвести контрольный пуск электродвигателя. При пуске наблюдается кратковременное включение индикатора “Авария” на момент прохождения пусковых токов. При правильной настройке не должно происходить срабатывания блока БТЗ от пусковых токов. Допускается при срабатывании защиты от пусковых токов загрубить настройку, для этого необходимо после отключения двигателя и сброса защиты (сброс защиты производится нажатием красной кнопки “Стоп”) слегка повернуть ручку потенциометра против часовой стрелки. Поворот ручки необходимо производить против часовой стрелки на небольшой угол (1-3 градуса), т.к. в противном случае защита будет сильно загрублена, и не будет действовать при малых токах перегрузки.

3.8. Правильно настроив блок БТЗ, перевести его и схему защиты АД в режим “Работа” (выбрать соответствующее положение второй кнопки на блоке БТЗ и тумблера SA1). Запустить электродвигатель. Имитировать обрыв фазы C, через некоторое время должно произойти отключение электродвигателя. Блок БТЗ не сработает (защита не отреагирует на данный режим), если после обрыва фазы C, в течении 20с. не произойдет загорания лампочки “Авария”, что свидетельствует о сильном загрублении защиты. В этом случае тумблер SА4 необходимо вернуть в нижнее положение и отключить электродвигатель. Повторить настройку согласно п.3.5.

Внимание! Повторное включение БТЗ производить не ранее 15с. после его срабатывания. Каждый раз сброс защиты в исходное состояние необходимо осуществлять нажатием красной кнопки ”Стоп “, а тумблеры SА2, SА3, SА4, “Перегрев АД”, перед очередным пуском электродвигателя должны находиться в выключенном положении.

3.9. Перевести блок БТЗ и схему защиты АД в режим “Работа”. После запуска АД тумблером SА3 имитировать обрыв фазы B.

3.10. На блоке БТЗ, находящемся в режиме “Работа”, перевести третью сверху кнопку в режим “Задержка откл.” (кнопка отжата). Запустить электродвигатель.

3.11. Для блока БТЗ и его схемы защиты АД, находящихся в режиме “Работа” и “Задержка включена”, запустить электродвигатель. Используя нагрузочное устройство увеличить ток до АД . Зафиксировать время срабатывания БТЗ.

Внимание!Увеличение тока производить плавным поворотом по часовой стрелке болта нагрузочного устройства, контролируя при этом величину тока в статорной цепи электродвигателя. Перед последующим очередным пуском АД болт нагрузочного устройства необходимо обязательно возвращать в исходное положение (т.е. производить пуск АД на ХХ - без нагрузки).

Повторить п.3.11. для токов 1,8 ; 2 ; 2,2 . Полученные данные занести в табл. 2 и по ним построить токовременную характеристику срабатывания БТЗ от токов перегрузки (по оси абсцисс кратность тока АД по отношению к ,(К равен: 1,2;1,4 и т.д.), по оси ординат время t).

3.12. Запустить АД на ХХ. Тумблером SА2 имитировать межфазное КЗ. В лабораторной работе межфазное КЗ АД имитируется межфазным КЗ на линиях, питающих электродвигатель.

3.13. Убедиться в том, что блок БТЗ и схема стенда находятся в режиме “Работа”. Запустить АД на ХХ. Имитировать перегрев АД для этого включить на стенде тумблер “Перегрев АД”. Временем срабатывания БТЗ, считать время с момента загорания лампочки “Перегрев” на блоке БТЗ, до срабатывания защиты.

3.14. Экспериментальные данные, полученные в п.3.6-3.13. Занести в табл. 2.1, за исключением п.3.11.

Табл. 2.1

Режим работы АД	Показания приборов	Время срабатыва-ния защиты
PA1,А	PА2,А	PА3,А
1.Нагрузочный режим. 2. Пуск АД при токе нагрузки в режиме "Задержка вкл.". 3. Обрыв фазы С. 4. Обрыв фазы В. 5. Пуск АД при токе нагрузки в режиме "Задержка откл.". 6. Межфазное КЗ 7. Перегрев АД.

Табл. 2.2

	1,2	1,4	1,6	1,8	2	2,2

Табл.2.3

Вариант №1
Вариант №2

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

4.1. Цель работы; номер варианта, с содержанием данных для этого варианта.

4.2. Необходимые теоретические расчеты по работе (п.3.2-3.4). Сравнительный анализ полученных величин в п.3.2 , 3.3 на основе коэффициента чувствительности.

4.3. Схема защиты АД, реализованная в лабораторной работе.

4.4. Экспериментальные данные, сведённые в табл. 2.1 и 2.2 и необходимые графические зависимости.

4.5. Выводы в виде анализа реакции защиты на различные режимы работы АД.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОМАШНЕЙ ПОДГОТОВКИ

5.1. Порядок настройки блока БТЗ на ток нагрузки согласно номера варианта?

5.2. От чего и каким образом защищают низковольтные асинхронные электродвигатели?

5.3. От чего и каким образом защищают высоковольтные асинхронные электродвигатели?

5.4. Что такое самозапуск электродвигателей, какими явлениями он сопровождается, (законы изменения I и U в момент самозапуска, порядок построения защит препятствующих самозапуску)?

5.5. Устройство и принцип действия автоматических выключателей с различными типами расцепителей и их защитные характеристики?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

ЗАЩИТА ЛЭП

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1. Ознакомиться с устройством и принципом действия максимальной токовой направленной защиты от межфазных КЗ.

1.2. Выполнить расчет параметров защиты, выдержки времени и тока срабатывания для сети с двухсторонним питанием.

1.3. Проверить работоспособность одного комплекта защиты в различных режимах.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Максимальная токовая направленная защита устанавливается в простых кольцевых сетях с одной точкой питания и на одиночных линиях с двухсторонним питанием. Необходимость использования данной защиты в перечисленных сетях вызвана следующим: не возможностью добиться селективного действия максимальной токовой защиты (МТЗ) путем ступенчатого выбора выдержки времени. Направленная МТЗ реагирует не только на появление тока КЗ, но и для обеспечения селективности учитывает направления мощности КЗ в защищаемой линии (иначе говоря, фазу тока в линии относительно напряжения на шинах). Для обеспечения данных требований токовая направленная защита конструктивно представляет собой МТЗ, дополненную реле направления мощности. Схема защиты упрощенно показана для одной фазы на рис. 3.1. Состоит из трех основных элементов (называемых иногда органами защиты): токовое реле (KA), реагирующего на появление КЗ (п