Релейная защита и автоматика методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» всех форм обучения Часть 2 Курск 2007 (стр. 3 из 3)

1. Паспортные данные трансформатора тока нулевой последовательности.

2. Таблица с опытными данными и векторные диаграммы.

3. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Чем определяется значение тока замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью?

2. В каких случаях защита от замыканий на землю действует на отключение, в каких на сигнал?

3. Почему появляется ток небаланса в защите от замыканий на землю?
Лабораторная работа №17

Исследование реле сопротивления КРС-112

Цель работы - ознакомиться с устройством, конструкцией и работой реле сопротивления КРС-112. Собрать схему испытаний и провести опыты по определению параметров.

Пояснения к работе

Индукционное реле сопротивления типа КРС-112 является ненаправленным реле полного сопротивления с электрическим сравнением величин тока и напряжения подводимых к реле.

Рис. 17.1 Устройство реле КРС-112.

Реле выполнено на четырехполюсной магнитной системе. На магнитопроводе расположены две обмотки 1 и 2. Обмотка 1 питается напряжением

, а обмотка 2 - напряжением , где - напряжение, пропорциональное току линии Iр. Напряжение Up подводится через автотрансформатор напряжения АТН с регулируемым коэффициентом трансформации Кн .

ЭДС Е индуктируется во вторичных обмотках трансформаторов Т1 и Т2, первичные цепи которых питаются током Iр. ЭДС трансформатора

, отстает от индуктирующего ее тока Iр на 90° и пропорциональна ему по величине. Под действием напряжений U₁ и U₂ в обмотках возникают токи и , сдвинутые относительно напряжений на углы φ₁ и φ₂. Токи I₁ и I₂ образуют магнитные потоки Ф₁ и Ф₂, смещенные в пространстве на 90° и сдвинутые по фазе на угол ψ.

Рис. 17.2 Векторная диаграмма

Взаимодействуя с вихревыми токами в подвижной системе, потоки создают электромагнитный момент Мэ = КФ₁Ф₂sin ψ.

Из векторной диаграммы рис.17.2

. Параметры цепей 1 и 2 подобраны так, что бы =90, тогда , a . При этих условиях , а , следовательно - знак момента зависит от угла δ, величина которого определяется соотношением и . Если == , то δ = 90°, cos δ = 0. Мэ=0, т.е. реле не работает. Если < , то угол δ > 90, поток Ф₂ опережает Ф₁, реле действует на замыкание контактов. Если > , то угол δ < 90, момент меняет направление и реле действует на размыкание контактов. Разделив обе части неравенства на Iр и Кн получим .

Это условие справедливо при любом φ_Р, поэтому характеристика такого реле изображается в осях r, х окружностью с центром в начале координат с радиусом ρ = К. Сопротивление срабатывания реле можно регулировать изменением Кн или Кт. В реле КРС-112 предусмотрена регулировка Кн путем изменения коэффициента трансформации АТН. Сопротивление срабатывания Z_СР реле с учетом механического момента Mмех определяется выражением

(17.1)

Из этого выражения следует, что механический момент обуславливает появление зависимости сопротивления срабатывания реле от тока Iр. На рис. 17.3 показан характер зависимости Z_СР =f(Iр) и возникающая при этом погрешность.

Рис. 17.3 Зависимость Z_СР =f(Iр)

При отсутствии механического момента и линейности всех элементов характеристика срабатывания не зависит от тока и изображается линией 1, а в действительности характеристика - кривой 2. В соответствии с этой кривой Z_СР = 0 имеет место при Uр = 0 реле срабатывает при определенном токе I_СРmin, который должен преодолеть сопротивление Ммех. При малых токах соизмеримых с I_СРmin, погрешность велика. По мере увеличения Iр погрешность уменьшается, а затем снова возрастает из-за насыщения магнитопровдов. Принято, что Δ Z_СР не должна превышать 10%.

Из этого условия по кривой Z_СР =f(Iр) определяют токи точной работы при которых погрешность равна 10%, a Z_СР =0,9 Z_У.

Технические данные реле КРС-112:

1. Переменный ток 5 А, 100 В, 50 Гц.

2. Величина минимальной уставки Z₀=2±0,1 Ом/фазу.

3. Смещение центра характеристики окружности по оси активных сопротивлений не более 0,25 Ом на фазу.

4. Ток точной работы при закрученной пружине не более 2 А.

5. Время срабатывания реле при Zк =0,7*Zу не более 0,08 с.

Порядок выполнения

1. Ознакомиться с устройством реле, нарисовать схему внутренних соединений.

2. Собрать схему для проверки шкалы уставок Zу реле сопротивления рис. 17.4. По установленным штепсельным винтам на панелях W₁ и W₂ ATH определить уставку Zy = (Z₀*100)/N. Ставят переключатели в положение, указанное на рис. 17.4. Снять зависимость Z_СР =f(Iр). Включить стенд. Ток Iр изменяют в пределах от 1 А до 10 А. При повышении U лампа гаснет. Понижая напряжение, добиваются срабатывания реле. При каждом токе определяют Ucр и вычисляют Z_СР и ΔZ_СР. Результаты опыта заносят в таблицу и строят зависимость Z_СР =f(Iр).

По зависимости Z_СР =f(Iр) определяют ток точной работы Iср.точ и минимальный ток срабатывания I_СРmin.

Таблица 17.1. Исследование реле сопротивления КРС-112

Iу	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Uср, В
Zср, Ом
ΔZСР, %

Содержание отчета

1. Тип и технические данные реле.

2. Схема внутренних соединений.

3. Таблицы с опытными и расчетными данными.

4. График Z_СР =f(Iр).

5. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Принцип работы реле.

2. Как создается вращающий момент в реле.

3. Какие факторы влияют на направление вращения якоря.

4. Как изменяют уставку реле.

Рис. 17.4 Схема для проверки реле сопротивления КРС-112.

Список использованных источников

1. Андреев В.А. Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения. Учебник для студентов вузов. – М.: Высшая школа, 2005.

2. Ванин В.К., Павлов Г.М. Релейная защита на элементах аналоговой вычислительной техники. – Л. Энергоатомиздат, 1992.

3. Федосеев А.М. Релейная защита электроэнергетических систем. – М. Высшая школа, 1985.

4. Гельфанд Я.С. Релейная защита распределительных сетей. – М. Энергоатомиздат, 1987.