Работа 2.1 Максимальная токовая защита линии электропередачи
Цель работы: Ознакомиться с принципиальной электрической схемой, принципом работы и порядком испытания максимальной токовой защиты линии электропередачи.
Краткие теоретические сведения
Максимальная токовая защита (МТЗ) – это токовая защита максимального типа, селективность действия которой обеспечивается выбором различных выдержек времени срабатывания. МТЗ устанавливаются в начале каждого контролируемого объекта со стороны источника питания (рисунок 2.1).
На рисунке 2.1 приведена принципиальная электрическая схема МТЗ на оперативном переменном токе. Измерительный орган защиты выполнен на реле максимального тока КА типа РТ-40/2, орган выдержки времени представляет собой реле КТ типа ЭВ-134. В схему защиты включено промежуточное реле КL типа РП-25. При возникновении повреждения срабатывает реле КА и приводят в действие реле времени КТ. По истечении установленной выдержки времени срабатывает реле КL, которое замыкает цепь электромагнита отключения КМ.
Рисунок 2.1 – Принципиальная электрическая схема
Электрическая схема соединений аппаратуры блоков лабораторного стенда для испытания МТЗ линии электропередачи приведена на рисунке 2.2, а перечень аппаратуры соответственно в таблице 2.1.
Рисунок 2.2 – Электрическая схема соединений максимальной токовой защиты линии электропередачи
Таблица 2.1 – Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Код | Параметры |
| G1 | Однофазный источник питания | 218.2 | ~ 220 В / 10 А |
| А1 | Однофазный трансформатор | 372.1 | 80 ВА 220 / 198 – 242 В |
| А2, А3 | Модель линии электропередачи | 313.3 | ~ 220 В / 0,3 А |
| А4 | Контактор | ~ 380 В / 10 А | |
| А5 | Трансформатор тока | 403.1 | 1,0 / 1,0 А/ Uраб = ~ 660 В/ Sн = 5 ВА |
| А7 | Кнопочный пост управления | 354.1 | ~ 500 В / 10 А / 3 кнопки |
| А8 | Блок световой сигнализации | 355.1 | ~ 220 В / 3 лампы |
| А9 | Автоматический однополюсный выключатель | ~ 230 В / 0,5 А | |
| А10 | Реле максимального тока РТ-40/2 | Номинальный ток ~ 6,3 А / Уставка реле ~ 0,5 – 2,0 А / Коммутируемое напряжение 250 В / Контакты 1з + 1р. | |
| А11 | Реле времени ЭВ-134 | Напряжение питания ~ 100 – 380 В / Уставка реле 0,5 – 9,0 с / Коммутируемое напряжение 380 В / Контакты 1з + 1р | |
| А12 | Промежуточное реле РП-25 | Номинальное напряжение ~220 В / Ток контактов реле 5 А / Коммутируемое напряжение 250 В / Контакты 1з + 4р | |
| Р1 | Измеритель тока и времени | 0 – 5 А/ 0,01 – 999 с |
Программа работы
1. Изучить принцип работы МТЗ линии электропередачи.
2. Изучить электропитание и назначение блоков лабораторного стенда для испытания МТЗ линии электропередачи.
3. Исходные данные для исследования МТЗ выбираются по заданию преподавателя в соответствии с таблицей Б.1 приложения Б.
4. Расчетным путем определить значения токов короткого замыкания в точках К1 и К2 линии электропередачи. Методика расчета приведена в приложении В.
5. Расчетным путем определить значения тока срабатывания защиты 
и тока срабатывания реле 
. Методика расчета приведена в приложении Г.
6. По значению тока срабатывания реле 
принять значение тока уставки 
на реле тока РТ40/2.
7. Результаты расчета привести в таблицах 2.2 и 2.3.
8. Выставить значения уставок 
реле тока РТ40/2 и 
реле времени ЭВ-134 в соответствие с таблицей 2.3.
9. Собрать схему соединений аппаратуры блоков лабораторного стенда в соответствии с рисунком 2.2.
10. Задать значения параметров линий электропередачи в соответствие с заданным вариантом таблицы Б.1.
11. Установить правильность работы МТЗ при коротких замыканиях в точках К1 и К2. Результаты испытаний занести в таблицу 2.3.
12. Проанализировать результаты испытаний и сделать выводы.
Таблица 2.2 – Результаты расчета параметров схемы замещения
электрической сети до точки К1 и К2
| № | Результаты расчета до точки К1 | Результаты расчета до точки К2 | |||||||||
 , Ом |  , Ом |  , Ом |  , Ом |  , Ом |  , Ом |  , Ом |  , Ом |  , Ом |  , Ом |  , Ом | |
Таблица 2.3 – Результаты расчета и эксперимента МТЗ
| Результаты расчета | Результаты эксперимента | |||||||||||
| № |  , В |  , Ом |  , Ом |  , А |  , А |  , А |  , А |  , с |  , А |  , с |  , А |  , с |
Порядок выполнения экспериментальной части работы:
1. Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
2. Соедините гнезда защитного заземления 
устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» однофазного источника питания G1.
3. Соедините аппаратуру в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 2.2.
4. Отключите (если включен) автоматический выключатель А9.
5. Установите переключателем значение коэффициента трансформации трансформатора А1 по заданию преподавателя, например, 1,0.
6. Установите параметры линий электропередачи А2 и А3 в соответствии с заданным вариантом по таблице Б.1 приложения Б.
7. Установите ток уставки реле А10 в соответствии с таблицей 2.3.
8. Установите время уставки реле А11 в соответствии с таблицей 2.3.
9. Включите выключатель «СЕТЬ» измерителя Р1.
10. Включите источник G1. О наличии напряжения на его выходе должна сигнализировать светящаяся лампочка.
11. Включите автоматический выключатель А9. В результате загорится зеленая лампа блока А8, сигнализирующая о подаче оперативного напряжения.
12. Нажмите верхнюю кнопку поста управления А7. В результате включится контактор А4 (выключатель Q) и на модели линий А2 и А3 будет подано напряжение. Об этом будет сигнализировать загоревшаяся красная лампа в блоке А8. Зеленая лампа в блоке А8 погаснет.
13. Смоделируйте короткое замыкание на линии электропередачи в точке К1. Для чего воткните проводник «П» в гнездо между моделями линий А2 и А3. В результате сработает максимальная токовая защита и поврежденная линия электропередачи с выдержкой времени отключится от источника питания выключателем Q (контактором А4). Красная лампа в блоке А8 погаснет, а зеленая загорится.
14. С индикаторов измерителя Р1 считайте значение тока короткого замыкания (в точке К1) и время работы защиты.
15. Результаты испытаний занести в таблицу 2.3.
16. Выньте проводник «П» из гнезда.
17. Нажмите верхнюю кнопку поста управления А7. В результате включится контактор А4 (выключатель Q) и на модели линий А2 и А3 будет подано напряжение. Об этом будет сигнализировать загоревшаяся красная лампа в блоке А8. Зеленая лампа в блоке А8 погаснет.
18. Смоделируйте короткое замыкание на линии электропередачи в точке К2. Для чего воткните проводник «П» в гнездо в конце линии А3. В результате сработает максимальная токовая защита и поврежденная линия электропередачи с выдержкой времени отключится от источника питания выключателем Q (контактором А4). Красная лампа в блоке А8 погаснет, а зеленая загорится.
19. С индикаторов измерителя Р1 считайте значение тока короткого замыкания (в точке К2) и время работы защиты.
20. Выньте проводник «П» из гнезда.
21. По завершении эксперимента отключите однофазный источник питания G1 и выключатель «СЕТЬ» измерителя Р1.
22. Результаты испытаний занести в таблицу 2.3.