Схема експериментальної установки

Для виконання досліджень необхідні два синхронні джерела змінного струму 50 Гц. Можливі два варіанти виконання експериментальної установки, в залежності від типу джерела змінного струму. Перший варіант – з використанням спеціалізованого двоканального джерела струму (рис. 3.13), другий варіант – з використанням двох універсальних пристроїв перевірки захистів (ППЗ) типу У5052 (збірка з блоків К-513+К514) (рис. 3.14). Варіант експериментальної установки вибирається по вказівці викладача.

Для зняття характеристики спрацювання диференційного захисту необхідно забезпечити різний закон зміни диференційного струму та струму спрацювання. Для цього на обмотку 1 (фаза А) пристрою 7UT513 (1L1) подається струм з першої установки ППЗ (джерела струму), а на обмотку 2 (фаза А) пристрою 7UT513 (2L1) подається струм фази А з другого каналу ППЗ.

 

З урахуванням виразів для обчислення струмів гальмування та диференційного: ; , отримуємо векторну діаграму. Тобто

 

Рис. 3.13. Схема експериментальної установки з двоканальним джерелом струму

 

Рис. 3.14. Схема експериментальної установки з використанням двох пристроїв ППЗ

 

1. Порядок виконання роботи

7.1. Вивчити конструкцію і принцип дії мікропроцесорного пристрою РЗА 7UT513. Основою для виконання цього пункту завдання є домашня підготовка.

7.2. Зібрати схему експериментальної установки (рис. 3.13 або рис. 3.14).

7.3. Відповідно до номеру бригади (табл. 3.1.) обчислити номінальний струм первинної обмотки (обмотки 1) 2-обмоточного силового трансформатору:

,

де: – номінальна потужність силового трансформатора, кВт;

– номінальна напруга обмотки 1 ("Wind 1" в меню) силового трансформатора, кВ.

Потрібно звернути увагу на одиниці вимірювання – в пристрій номінальні потужності вводяться в мегаватах, а в розрахунках ми використовуємо кіловати.

7.4. Відповідно до номеру бригади (табл. 3.3) ввести в пристрій 7UT513 опис силового трансформатору та трансформаторів струму та уставки диференційного захисту. Перевірити виведений стан усіх захистів (та вивести при необхідності) – основного (адреса 7816), та резервних захистів – МСЗ та захисти від перевантаження (Back-UP O/C 2800, Overload 1 та Overload 2).

7.5. Дослідження точності вимірювальної частини 7UT513. Виконується вимірювання по фазі А сторони 1 (1L1) та фазі А сторони 2 (2L1), у відсотках відносно номінального струму (адреси 5701 та 5704). Дані записати, відповідно, в таблицю 3.1 та 3.2.

Розрахувати , та (струм у вторинних колах, що відповідає номінальному струму силового трансформатору), де – номінальний коефіцієнт трансформації ТС (трансформатор струму, англ. – "CT" (current transformer) обмотки 1 силового трансформатора, , де – номінальний первинний струм трансформатора струму обмотки 1 силового трансформатора (In CT Wind 1, 1104).

Номінальний вторинний струм усіх струмових кіл (пристрою захисту та, відповідно, трансформаторів струму) = 1 А. – це стандартна величина, яка може бути або 1 А або 5 А. Трансформатори струму вибираються таким чином, що <= .

Струм пристрою табл. 3.1 та 3.2, в амперах, вираховується з виміряного у відсотках, знаючи, що 100% струму по адресі 5701 відповідають величині , а 100% по адресі 5704 – відповідають .

Сторона 1 (1L, Operational measured values (5701) Таблиця 3.1.

Виміряно	Iппз, A	0,1	0,2	0,5	1,0	2,0	4,0	6,0	8,0	10,0
Iпристрою, %
Розрахов.	Iпристрою, A
γ, %

 

Сторона 2 (2L, Operational measured values (5704) Таблиця 3.2.

Виміряно	Iппз, A	0,1	0,2	0,5	1,0	2,0	4,0	6,0	8,0	10,0
Iпристрою, %
Розрахов.	Iпристрою, A
γ, %

 

7.6. Відповідно до номеру бригади (табл. 3.3.) ввести уставки диференційного захисту (група уставок 1600) та ввести в дію сам захист (адреса 7816). Перевірити виведений стан (та вивести при необхідності) резервних захистів – МСЗ та захисти від перевантаження (Back-UP O/C 2800, Overload 1 та Overload 2).

7.7. Зняти характеристику спрацювання диференційного захисту пристрою 7UT513, результати вимірювання занести в табл. 3.4. Вимірювання проводити наступним чином:

– встановити струм 2L1 з табл. 7.2. Струм 1L1, спочатку, рівний 0.

– збільшувати величину струму 1L1 до переходу пристрою зі стану "не спрацювано" в стан "спрацювання" (зміна стану світлодіодів 3 та 9 з „погашено” в „горить”). Якщо струм 2L1 більше уставки спрацювання, а 1L1 дорівнює нулю, то пристрій також спрацює – в такому випадку необхідно збільшити 1L1 (або зменшити 1L1), до повернення захисту.

Деякі точки характеристики з таблиці 7.2, в залежності від варіанту, пропускаються по вказівці викладача. Якщо значення одного з вимірюваних струмів досягне величини 9,99 А, то подальші вимірювання припинити.

7.8. Обчислити диференційний струм: та гальмівний струм: .

Побудувати графік залежності , де , .

На цьому ж графіку побудувати теоретичну характеристику спрацювання відповідно до заданих уставок (рис. 3.12). Масштаб по осях повинен бути однаковий.

 

Таблиця 3.3.

Уставка (адреса)	№ бригади
Prot. Obj. (7801)	2-wind	2-wind	2-wind	2-wind	2-wind	2-wind	2-wind	2-wind
Diff.Prot. (7816)	Exist	Exist	Exist	Exist	Exist	Exist	Exist	Exist
Un Wind 1 (1102)
Pn Wind 1 (1103), [МВт]	17,3	34,6	51,9	30,3	60,6	190,5	571,6	190,5
In CT Wind 1 (1104)
Vector Gr Win1 (1121)
Un Wind 2 (1122)
Pn Wind 2 (1123), [МВт]	17,3	34,6	51,9	30,3	60,6	190,5	571,6	190,5
In CT Wind 2 (1124)
Idiff> (1603)	0,6	0,3	0,4	0,5	0,7	1,0	1,4	1,75
Idiff>> (1604)	4,0	2,5	4,0	5,0	4,0	4,5	6,0	7,0
Slope 1 (1606)	0,30	0,15	0,25	0,30	0,25	0,40	0,45	0,50
Base Pt 2 (1607)	2,5	3,0	2,0	3,5	4,0	2,5	3,0	4,0
Slope 2 (1608)	0,5	0,3	0,4	0,6	0,7	0,8	0,7	0,9

 

______________

Таблиця 3.4.

вимір.	2L1, A	0,0	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8
1L1, A
розрах.	, в.о.
, в.о.
вимір.	2L1, A	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0	3,2	3,4	3,6	3,8
1L1, A
розрах.	, в.о.
, в.о.
вимір.	2L1, A	4,0	4,2	4,4	4,6	4,8	5,0	5,2	5,4	5,6	5,8
1L1, A
розрах.	, в.о.
, в.о.
вимір.	2L1, A	6,0	6,2	6,4	6,6	6,8	7,0	7,2	7,4	7,6	7,8
1L1, A
розрах.	, в.о.
, в.о.

 

7.7. Після виконання усіх вимірювань, зкинути уставки до початкових (вивести захисти та ін.), відповідно до табл. 3.5. Здати пристрій викладачу.

Таблиця 3.5.

Prot. Obj. (7801)	Diff.Prot. (7816)	Un Wind 1 (1102)	Pn Wind 1 (1103)	In CT Wind 1 (1104)	Vector Gr Wind1 (1121)	Un Wind 2 (1122)
3-wind	Non-Exist
Pn Wind 2 (1123)	In CT Wind 2 (1124)	Idiff> (1603)	Idiff>> (1604)	Slope 1 (1606)	Slope 2 (1608)	Base Pt 2 (1607)
				0,5	0,9

Контрольні запитання

 

1. Принцип побудови (склад) апаратної частини 7UT513.
2. Функціональність пристрою. Функції його, як релейного захисту, та функції, що не стосуються безпосередньо релейного захисту.
3. Структура меню 7UT513.
4. Конфігурування 7UT513.
5. Точність пристрою. Якими вузлами визначається?
6. Загальний принцип дії диференційного захисту.
7. Особливості диференційного захисту силових трансформаторів.
8. Що таке струм небалансу, і від чого він залежить?
9. Для чого необхідне гальмування в диф. захистах трансформаторів?
10. Які бувають види гальмування (по якій величині)?
11. Характеристика спрацювання диференційного захисту 7UT513.

 

Лабораторна робота № 9