Краткие теоретические сведения. Лабораторное занятие № 6

Лабораторное занятие № 6

Исследование работы микропроцессорного устройства защиты линии электропередачи

Цель: практически изучить конструкцию и принцип действия микропроцессорного устройства релейной защиты линии электропередачи (фидера контактной сети), проверить действие устройства в различных режимах работы линии.

Оборудование и приборы:

- источник напряжения постоянного тока для питания цепей вторичной коммутации;

- стенд с микропроцессорным устройством релейной защиты и автоматики или ячейка фидера учебной тяговой подстанции, оснащенная микропроцессорным устройством защиты;

- мультиметры или тестеры;

- комплектное устройство или стенд для настройки и проверки работы микропроцессорного устройства релейной защиты;

- набор инструментов с изолированными рукоятками;

- техническая документация (технический паспорт, руководство по эксплуатации микропроцессорного устройства).

Краткие теоретические сведения

В общем случае микропроцессорные устройства защиты и автоматики выполняют следующие функции:

- измерение текущих токов и напряжений защищаемого присоединения;

- вычисление параметров сети (средних значений фазных токов и напряжений, токов и напряжений нулевой и обратной последовательностей, углов сдвига фаз между током и напряжением, сопротивлений, мощностей и т.д.);

- защиты присоединения от токов короткого замыкания и перегрузки;

- автоматики (автоматического повторного включения, автоматического включения резерва, устройства резервирования отказов выключателя, логической защиты шин и т.д.);

- управления коммутационными аппаратами (высоковольтными выключателями и разъединителями);

- сигнализации;

- самодиагностики;

- контроля выработки механического и коммутационного ресурса выключателя.

Микропроцессорное устройство может применяться как самостоятельный комплекс (интеллектуальный терминал), так и в составе автоматизированной системы управления подстанцией в качестве подсистемы нижнего уровня.

Конструктивно микропроцессорные устройства релейной защиты выполняются как в виде единого блока с встроенным пультом управления, дисплеем и сигнальными элементами, так и в виде комплекта, состоящего из отдельных блоков управления и защиты.

Общая структура микропроцессорного комплекса защиты представлена на рисунке 6.1.

Модуль дискретных входов обычно выполняется на основе оптронных пар. Преобразователи аналоговых сигналов представляют собой трансформаторы с ферромагнитным сердечником, а также трансформаторы тока, резистивные делители т.д., и служат для пропорционального уменьшения измеряемых напряжений (токов).

На вход аналого-цифрового преобразователя подаются масштабированные аналоговые сигналы, которые преобразуются в цифровые коды и далее поступают на соответствующие входы микропроцессорных модулей (микропроцессорных контроллеров).

Микропроцессорные контроллеры осуществляют функции вычислений, анализа параметрической информации и сигналов из оперативных цепей и цепей телемеханики (АСУ), сравнение с уставками защит, выработку команд и сигналов.

Краткие теоретические сведения. Лабораторное занятие № 6 - student2.ru

Команды поступают на малогабаритные реле, расположенные в выходных модулях, а информация о работе устройства отображается на дисплее и сигнальных элементах пульта; записывается в оперативную память устройства и по запросу из системы управления передается по каналам связи.

Более подробно принципы работы микропроцессорных устройств изложены в § §3.6, 3.7 [3].

Порядок выполнения: Краткие теоретические сведения. Лабораторное занятие № 6 - student2.ru

1. Изучить конструкцию блока микропроцессорной релейной защиты, записать назначение кнопок и сигнальных элементов. При наличии в устройстве отдельных блоков, выписать их назначение.

2. Определить назначение каждого модуля блока (устройства) и данные о них занести в таблицу 6.1.

Таблица 6.1

Обозначение модуля	Назначение модуля	Свето-диодная индикация модуля	Внешние выводы модулей
Подклю-ченное устройство	Обозначение разъема или клеммного соединителя	Тип и количество кабелей

3. Начертить структурную схему микропроцессорного устройства. На схеме должны быть указаны связи между модулями, назначения используемых кабелей, внешние выводы устройства.

4. С разрешения преподавателя подать питание на схему стенда или ячейки.

5. Произвести проверку работы микропроцессорной релейной защиты линии в различных режимах.

5.1. Подать команду включения выключателя, убедиться в срабатывании устройства.

5.2. С помощью испытательного стенда подать на аналоговые входы напряжение и ток нагрузки, на дисплее проверяемого устройства должны высветиться измеренные параметры.

5.3. С помощью меню, в присутствии преподавателя определить заданные уставки по токовым защитам и выписать их в отчет.

5.4. Выставить на испытательном стенде или комплектной установке параметры аварийного режима, проследить запуск защиты и убедиться в аварийном отключении выключателя.

5.5. Произвести квитирование и повторно включить выключатель с помощью испытываемого микропроцессорного блока.

5.6. Повторить пункты 5.4 и 5.5, проверив работу остальных защит микропроцессорного устройства.

5.7. Результаты проведенных исследований занести в таблицу 6.2.

Таблица 6.2

Режим работы	Параметры, подаваемые на аналоговые входы	Световая индикация устройства	Параметрические данные, выводимые на дисплей

6. Снять питание с исследуемого устройства, оперативных цепей и испытательных стендов.

7. Сделать вывод об исправности работы устройства.

Контрольные вопросы

1. Из каких составных частей, состоит микропроцессорное устройство релейной защиты?

2. Какие функции защиты выполнил изученный блок?

3. Виды сигнализации микропроцессорных устройств.

4. Осуществление АПВ с помощью с помощью микропроцессорных устройств.

5. Какие параметры измеряются микропроцессорными терминалами?

6. Каким образом программируемые устройства релейной защиты и автоматики могут предотвратить ошибочные действия обслуживающего подстанции персонала?

Содержание отчета:

1. Цель работы.

2. Назначение кнопок и сигнальных элементов.