Кафедра «Электрические станции»

Кафедра «Электрические станции»

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО КУРСУ

„ ЕЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ”

 

направление подготовки 6.050701 «Электротехника и электротехнологии»

(для студентов специальности «Электрические станции»)

 

 

 

Рассмотрено на заседании

кафедры ЭС

протокол № 4 от 11.11.2013

 

 

Утверждено на учебно-

издательском совете ДонНТУ

протокол № ___ от ________ 2013

 

 

Донецк - 2013

 

УДК 621.316.32

 

 

Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Электрическая часть станций и подстанций» (для студентов специальности «Электрические станции», «Электрические системы и сети» и «Электрические системы электроснабжения»)/ Сост.: П.Р. Никифоров, Н.В. Гребченко, А.П. Никифоров, В.К. Лебедев – Донецк: ДонНТУ, 2013. – 116 с.

Даны указания о порядке выполнения лабораторных работ, правила техники безопасности, а также требования, предъявляемые к содержанию отчёта. В конце каждой работы помещены вопросы для для самопровеки.

Методические указания содержат лабораторные работы, позволяющие изучить устройство вакуумных выключателей, комплектных распределительных устройств, схемы управления контакторами и выключателями. Схемы устройств для контроля изоляции на переменном и постоянном токах. Исследовать электрическую дугу на постоянном токе. Лабораторные работы разработаны на кафедре «Электрические станции».

 

 

 

Составители: П.Р. Никифоров – ст. преподаватель, А.П. Никифоров – к.т.н.,доцент,

В.К. Лебедев – к.т.н., доцент

 

Рецензент: А.М. Ларин, к.т.н., доцент

 

Рассмотрено и утверждено на заседании

Кафедры «Электрические станции»

Протокол № 4 от 11.11.2013г.

 

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ

 

1. Схемы под напряжение можно включать только с разрешения преподавателя, предупреждать об этом всех студентов, работающих на данном учебном месте.

2. В случае прекращения опыта или перерыва в работе схему необходимо отключить от сети.

3. Вносить изменения в рабочую схему можно только после отключения её от сети.

4. После любого изменения в схеме её можно включить под напряжение только с разрешения преподавателя, предупредить об этом всех работающих на данном учебном месте.

5. Во время выполнения работы запрещается:

a) Производить переключения в схеме, находящейся под напряжением;

б) Прикасаться к оголённым токоведущим частям установки;

в) Включать схему после каких-либо изменений в ней до проверки преподавателем;

г) Оставлять без наблюдения схему, находящуюся под напряжением.

6. В случае обнаружения неисправного состояния оборудования, измерительных приборов, проводов следует поставить об этом в известность преподавателя.

7. После окончания работы необходимо с разрешения преподавателя разобрать схему и привести рабочее место в порядок.

Лабораторная работа 1

 

Порядок выполнения работы

 

1. Ознакомиться с конструкцией контактора переменного тока, установленного на лабораторном столе.

2. Проверить контактное устройство контакторов. Для этого линейкой измерить раствор, провал, сравнить полученные результаты с допустимыми. Результаты измерений занести в табл. 1.1. допустимые значения указанных величин приведены в этой же таблице.

3. Собрать электрическую схему для испытания контактора (рис. 1.1.).

4. Измерить напряжение, ток втягивания и отпадания контактора. Результаты измерений занести в табл. 1.2.

Коэффициент возврата: к_в=U_отп/U_вт= I_отп/I_вт;

5. Определить полные, активные и реактивные сопротивления втя­гивающей катушки при разомкнутом и замкнутом магнитопроводе. Измере­ния выполнять при нормальном напряжении. При разомкнутом магнитопроводе измерения нужно производить быстро, чтобы избежать недопустимого нагрева катушки. В разомкнутом состоянии магнитопровод удерживает­ся вручную. При этом значения U, I замеряются; значение cosφ=0.8; значения P, Z, X вычисляются.

Результаты замеров и расчетные величины занесены в табл.1.3.

6. Ознакомиться с конструкцией контактора постоянного тока, установленного на лабораторном столе.

7. Собрать электрическую схему для испытания контактора постоян­ного тока (рис. 1.2,а).

8. Измерить напряжения, токи втягивания и отпадения контакто­ра. Результаты измерений занести в табл.1.4.

9. Измерить время включения (рис.1.2.б) и отключения контактора

(рис.1.2,в).

Время включения и отключения контактора замерить при U_Н = 220 В. Результаты измерений занести в табл. 1.5.

 

 

 

 

 

Содержание отчета

 

1. Цель работы.

2. Схемы, используемые в работе.

3. Результаты замеров.

 

Таблица 1.1

Результаты измерения

Раствор (не менее 14 мм)

Провал (3-4 мм)

Контакт:

1

2

3

Таблица 1.2

Iвт, А

Iотп, А

Uвт, В

Uотп, В

Kв

Таблица 1.3

Состояние магнитопровода

U, В

I, А

cos φ

P, Вт

p, Ом

Z, Ом

X, Ом

Разомкнуто

220

0,8

Замкнуто

220

0,8

Таблица 1.4

Iвт, А

Iотп, А

Uвт, В

Uотп, В

K в

Таблица 1.5

Время отключения, с

Время отключения, с

T1

T2

T3

Tср.

T1

T2

T3

Tср.

Контрольные вопросы

 

1. Каково назначение контакторов?

2. Чем отличаются контакторы переменного и постоянного тока?

3. Опишите способ гашения дуги в контакторах переменного тока?

4. Опишите способ гашения дуги в контакторах постоянного тока?

5. Для чего применяется перекатывание контактов?

6. Для какой цели и как выполняется нажатие и предварительное нажатие в контактах?

7. Объясните работу схемы для замера времени срабатывания контактора.

8. Объясните работу схемы для замера времени отпадания контактора.

9. Что такое коэффициент возврата?

10. Почему отличается по величине ток в катушке контактора пе­ременного тока при замкнутом и разомкнутом магнитопроводе?

11. Почему не изменяется величина тока в катушке контактора постоянного тока при разомкнутом магнитопроводе?

12. Каково назначение короткозамкнутого витка на магнитопроводе контактора переменного тока?

13. Каково назначение блок-контактов?

14. Почему может дребезжать контактор переменного тока и как устранить эту неисправность?

15. Предназначены ли контакторы для отключения токов к.з.?

 

Лабораторная работа 2

 

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему (см.рис.2.2).

2. Проверить обозначения выводов трансформаторов по указанию преподавателя. Для ограничения тока, протекающего через прибор, в первичной цепи установить добавочное сопротивление.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схема, используемая для определения полярности зажимов трансформаторов тока.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение трансформаторов тока?

2. Как обозначаются начало и конец первичной и вторичной об­моток трансформатора тока? Каково будет при этом направление тока в нагрузке и в первичной обмотке трансформатора?

3. На какой вторичный ток выпускаются трансформаторы тока?

4. Как определить полярность зажимов трансформатора?

 

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

 

Характеристики намагничивания трансформаторов тока используются для выявления повреждения магнитопровода или наличия замкнутых вит­ков.

Характеристика снимается по схеме, приведенной на рис.2.3. Меняя напряжение на зажимах вторичной обмотки, измеряют соответствую­щий каждому значению напряжения ток во вторичной обмотке, который является током намагничивания I _2нам. На основании полученных дан­ных строится вольт-амперная характеристика. Характеристика намагничивания отличается от вольт-амперной тем, что она располагается ни­же вольт-амперной за счет падения напряжения в сопротивлении вторич­ной обмотки Z₂от тока намагничивания:

E₂=U₂-I_2нам.*Z₂

 

Так как величина Z₂ мала, можно принять U₂=E_{2 .}

Характеристики намагничивания снимаются по заданию преподавателя на нескольких исправных трансформаторах тока, а также на неисправном трансформаторе (наличие короткозамкнутого витка).

 

Порядок выполнения работы

 

1. Собрать схему (см. рис. 2.3).

2. Обращать внимание на включение амперметра. Последний включать так, чтобы исключить измерение тока, проходящего через вольтметр. Снять характеристику намагничивания трансформатора тока по задания преподавателя.

 

 

Рисунок 2.3

 

В процессе измерений ток во вторичной обмотке не должен превышать 5А. Результаты измерений записать в табл. 2.1.

 

Таблица 2.1

Норм.U2, B
КЗ виткаU2, B
I 2, A

Содержание отчета

 

1. Цель работы.

2. Схемы электрических соединений

3. Кривые намагничивания: типовая и экспериментальная.

 

Контрольные вопросы

1. В чем особенность режима работы трансформаторов тока?

2. Почему не разрешается подключенный трансформатор тока держать с разомкнутой вторичной обмоткой?

3. Какие погрешности имеют место в реальных трансформаторах тока и от чего они зависят?

4. Объясните как перейти от кривой U=f(I) к кривой B=f(H)

5. Способы коррекции погрешности.

Рисунок 2.4

 

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему (рис.2.4).

2. Пользуясь показаниями амперметров А₃, А₅ при помощи pегулировочных реостатов установить одинаковые токи в фазах равные.6А.

3. Результаты показаний амперметров А₁ и А₂ для двух случаев включения обмоток трансформаторов тока записать в табл.2.2.

 

 

Таблица 2.2

Включение трансформаторов тока	IA1	IA2	Заключение о схеме соединения форматоров тока
1-й случай
2-й случай

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схемы электрических соединений.

3. Результаты измерений.

4. Векторные диаграммы токов.

 

Контрольные вопросы

 

1. Как определить, согласно или встречно включены трансформа­торы тока при трёхфазном источнике питания?

2. Назовите основные схемы соединения трансформаторов тока и область их применения.

3. Для чего необходим обратный провод в схеме соединения трансформаторов тока в неполную звезду?

Содержание работы

Правильность соединения трансформаторов тока определяется при помощи двух амперметров (А₁ и A₂) по схеме рис.2.5.

Как видно из векторной диаграммы, при правильном включении и при равных коэффициентах трансформации I_A2 = I_{A1 ,}при соедине­нии между собой разноимённых зажимов I_A2 =0.

Порядок выполнения работы

 

1. Собрать схему (рис.2.5).

2. Выполнить измерения для двух возможных случаев включения вторичных обмоток трансформаторов тока. Результаты записать в табли­цу, аналогичную табл.2.2.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схема электрических соединений.

3. Результаты измерений.

4. Векторные диаграммы токов.

Контрольные вопросы

 

1. Как определить, согласно или встречно включены трансформато­ры тока при наличии однофазного источника питания?

2. Зачем заземляется вторичная обмотка трансформаторов тока?

3. Для чего необходим обратный провод в схеме полной звезды?

 

Содержание работы

Два трансформатора тока включаются по схеме рис.2.6,а и заме­ряются первичный и вторичный токи каждого трансформатора тока. Коэф­фициент трансформации одного трансформатора определяется отношени­ем первичного тока ко вторичному:

К_ТТ = I₁ / I₂.

 

Затем в том же режиме замеряется вторичный ток схемы при последова­тельном (рис.2.6, б) и параллельном (рис.2.6,в) соединении вторичных обмоток трансформаторов тока.

Результирующий коэффициент трансформации К_Т.рез есть отношение первичного тока I₁ трансформатора тока ко вторичному току схемы I_сх:

 

К_Т.рез = I₁ / I_сх

 

 

Рисунок 2.5

 

Поскольку коэффициент трансформации К_ТТ одного трансформатора то­ка известен, то результирующий коэффициент трансформации можно оп­ределить по выражению

К_Трез = (I₁ / I_сх)*К_ТТ

 

При последовательном соединении вторичных обмоток трансформаторов то­ка результирующий коэффициент трансформации остается равным коэффи­циенту трансформации одного трансформатора тока. В этом случае про­исходит распределение вторичной нагрузки между последовательно вклю­ченными трансформаторами тока. Поэтому последовательное включение применяется в случае, если вторичная нагрузка превышает допустимую для одного трансформатора.

При параллельном соединении вторичных обмоток суммарный ток увеличивается вдвое, поэтому такая схема соединений применяется при малых первичных токах.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Собрать последовательно схемы по рис. 2. 6.

2. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Трансформаторы тока	Соединение вторичных обмоток	IA1, A	IA2, A	IA3, A	KTT	KT.рез
ТА	-
ТС	-
ТА, ТС	Параллельное
ТА, ТС	Последовательное

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схемы электрических соединений.

3. Результаты измерений.

Контрольные вопросы

1. Для чего применяется последовательное соединение вторичных обмоток трансформаторов тока?

2. Для чего применяется параллельное соединение вторичных обмоток трансформаторов тока?

3. Из скольких элементов состоит нагрузка трансформаторов тока?

4. Почему величина вторичной нагрузки влияет на погрешности трансформатора тока?

 

 

а) б) в)

Рисунок 2.6

 

СОДержание работы

Определение коэффициента схемы необходимо для расчета уставок токовых реле. Коэффициентом схемы называется отношение тока в об­мотке реле I_P к току во вторичной обмотке трансформатора тока I_TT:

 

K_CX = I_P / I_TT = I_A2 / I_A1.

Порядок выполнения работы

 

1. Собрать схему по рис.2.7.

2. Уравнять токи фаз, установив в каждой по 6А.

3. Результаты измерений и расчетов K_CX занести в табл.2.4.

 

Таблица 2.4

IA1, A	IA2, A	IA2, A	IA2, A	IA2, A	KCX

Содержание отчета

 

1. Цель работы.

2. Схема электрических соединений.

3. Результаты измерений.

4. Векторные диаграммы токов.

 

 

Рисунок-2.7

Контрольные вопросы

 

1. Что такое коэффициент схемы?

2. Чему равен коэффициент схемы при соединении трансформаторов тока в неполную звезду?

3. Где применяются соединения трансформаторов тока в треугольник, а нагрузки - в звезду?

 

 

Лабораторная работа 3

Содержание работы

 

Исследуется схема дистанционного управления и сигнализации кон­тактора со световым контролем цепи управления, изучается конструк­ция и снимается диаграмма ключа КВФ.

Схема управления и сигнализации контакторов (рис.3.1) исследует­ся для пяти ее состояний.

1. Положение "Отключено". Зеленая лампа ЛЗ горит ровным светом через контакты реле РП и катушку КП контактора, что сигнализирует о следующем:

а) контактор отключен ключом управления и находится в отключен­ном положении, т.е. существует соответствие между положением ключа управления и контактора;

б) следующая операция с контактором - включение - будет выпол­нена, потому что цепь включения (катушка КП) исправна. Контактор КП не срабатывает, так как величина тока ограничена сопротивлением.

2. Включение от реле автоматики. Исследуемый в данной работе контактор является секционным и его нормальное положение - "Отклю­чено". Контактор включается при потере питания секцией, что возмож­но в случае отключения главного питающего выключателя, а также при исчезновении напряжения на секции по любым другим причинам. Отключение выключателя имитируется переключением тумблера Т. При этом по катушке реле напряжения Н ток не течет. Если ключ 2КУ находится в положении "Сблокировано" (его контакты 1-2 замкнуты), происходит шунтирова­ние сопротивления и лампы ЛЗ контактом реле Н; через катушку контак­тора КП протекает большой ток, контактор срабатывает.

Параллельно контакту реле Н подключен нормально разомкнутый контакт контактора КП, через который после срабатывания контактора происходит его самоудерживание. Этим же контактором шунтируется зеленая лампа. Затем начинает мигать красная лампа, что сигнализирует о несоответствии положений ключа управления и контактора. Мигание красной лампы происходит аналогично миганию зеленой лампы, описанному ниже (п. 3). Исчезновение напряжения на секции имитирует­ся нажатием кнопки К. Если ключ 2КУ находится в положении "Сблокировано", то срабатывает реле времени В, с выдержкой времени замыка­ются его контакты, при этом шунтируются сопротивление и лампа ЛЗ, и включение контактора происходит также, как было описано выше.

3. Включение контактора ключом управления. При повороте ключа в положение "Предварительно включено" зеленая лампа ЛЗ загорается мигающим светом. Это необходимо на случай недоведения операции включения до конца - ключ управления оставлен в положении "Предварительно включено". Мигание лампы происходит следующим образом: при замыкании контактов 13-14 ключа управления 1КУ ноль подается через катушку контактора КП и лампу Л3 на катушку реле 1РП, оно срабатывает, зеленая лампа не горит и контактор КП не срабатывает, так как их сопротивление значительно меньше сопротивления реле 1РП, и, следовательно, падение напряжения на них незначительно. При срабатывании реле 1РП один из его контактов 1РП1 замыкает цепь реле 2РП и оно срабатывает, а через второй контакт 1РП2 фаза (220 В) подается на контакт 13-14 ключа управления 1КУ, загорается зеленая лампа ЛЗ. При срабатывании реле 2РП обесточивается реле 1РП, однако, его отпадание происходит с некоторой выдержкой времени, что обусловлено кон­струкцией реле. После отпадания реле 1РП отпадает и реле 2РП, зелёная лампа гаснет и схема возвращается в исходное состояние, после чего мигание лампы повторяется.

При подаче команды "включить" контакты ключа 1КУ 9-12 шунтируют добавочное сопротивление и контактор срабатывает.

После принятия ключом положения "Включено" загорается ровным светом красная лампа, сигнализируя о включенном состоянии контактора.

 

 

 

Рисунок 3.1

 

4 Аварийное отключение релейной защиты. При. срабатывании релейной защиты (имитируется в работе перемыканием контактов реле Р3) срабатывает реле РП, оно размыкает свой нормально замкнутый контакт в цепи катушки контактора, что приводит к его отключению.

Вследствие размыкания блок-контактов КП красная лампа гаснет, а зеленая лампа загорается мигающим светом, сигнализируя об ава­рийном отключении контактора. Кроме того, появляется сигнал аварий­ного отключения (загорается лампа аварийного отключения ЛАО).

После квитирования ключа схема принимает положение, описанное в п.1.

5. Отключение ключом управления. При повороте ключа управления в положение "Отключить" через контакт 10-11 ключа 1КУ срабатывает реле РП и отключение контактора происходит аналогично описанному в п.4. При возврате ключа в фиксированное положение схема возвращается в состояние, описанное в п.1.

Данная схема дистанционного управления является схемой со световым контролем исправности цепи управления, так как горение зелёной лампы подтверждает исправность цепи включения.

Кроме того, в схеме используется указательное реле У, фикси­рующее автоматическое включение контактора. Через контакт реле У зажигается световое табло с надписью "Работа АВР".

 

Порядок выполнения работы

1. Снять диаграмму ключа управления 1КУ типа КВФ и 2КУ типа КФ для всех положений и всех пар контактов, применяемых в схеме (см. рис.3.1). Для этой цели предназначен пробник 6В. Результаты испытаний занести в табл. 3.1, 3.2.

2. Изучить схему управления контактором согласно рис.3.1.

3. Проверить работу схемы, выполнив операции, описанные в разделе "Содержание работы" (п.1...5).

 

Таблица 3.1

Положение ключа	Условные обозначения положения рукоятки ключа	Номера контактов
9-12	22-24	17-20	10-11	5-7	13-14	6-8	21-23
Отключено	О
Предварительно включено	Вп
Включить	ВI
Включено	В
Предварительно отключено	ОП
Отключить	ОI

 

Таблица 3.2

Положение ключа	Условные обозначения положения рукоятки ключа	Номера контактов
1-2	3-4
АВР введено	ä
АВР выведено	ã

 

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Диаграммы ключей управления.

3. Схема управления выключателем со световым контролем цепей управления.

 

Контрольные вопросы

 

1. Что понимается под дистанционным управлением?

2. Опишите устройство и основные положения ключа управления 1КУтипа КВФ?

3. Опишите устройство и основные положения ключа управления 2КУтипа КФ?

4. Опишите порядок работы схемы при включении ключом?

5. Опишите порядок работы схемы при включении автоматикой?

6. Опишите порядок работы схемы при отключении ключом.

7. Опишите порядок работы схемы при отключении РЗ.

8. Получение мигающего света?

9. Как работает сигнализация при аварийном отключении контак­тора?

10. Как работает сигнализация при автоматическом включении контактора?

11. Каково назначение блок-контактов в цепях управления?

12. Как осуществляется контроль исправности цепей управления?

13. Как осуществляется сигнализация аварийного отключения контактора?

14. Для чего в цепи сигнализации аварийного отключения предусмотрено две пары контактов ключа управления?

15. Что означает мигание зеленой лампы?

16. Что означает мигание красной лампы?

17. Почему команды "включить" и "отключить" должны подаваться кратковременно?

18. Какова роль реле У в схеме?

 

Лабораторная работа 4

СОЕДИНЕНИЙ ТЭЦ

 

В процессе выполнения работы студенты знакомятся со схемами электрических соединений ТЭЦ (рис.4.1). В соответствии с номером бригады равным номеру варианта (См. табл.4.1), для заданных числа и мощ­ности генераторов, напряжений распредустройств составляется схема электрических соединений ТЭЦ. В схеме замеряются токи к.з. (как суммарный, так и по отдельным ветвям). В работе ставится за­дача определения расчетного (наиболее возможного) тока к.з. для каждого присоединения и выбора выключателей для наиболее ответствен­ных присоединений.

 

Содержание работы

В процессе работы, элементы станции и системы (генераторы, транс­форматоры, реакторы и система) имитируются активными сопротивлениями, включенными на питание постоянным током. Для измерения токов к.з. собирается схема, имитирующая одну фазу сети. Сопротивления, имитирующие генераторы и систему, представляют собой сверхпереходные реактивные сопротивления, следовательно, замеряемый ток является сверхпереходным током к.з.

Расчет имитирующих сопротивлений производится по формуле

 

X = ((X_*H * U_H²) / S_H) * K²

где K – коэффициент трансформации, взятый в направлении от выбранной основной ступени напряжения к той, где находится элемент. За основную ступень напряжения принято напряжение 6,3 кВ.

Кроме того, сопротивление, полученное из формулы, увеличено в 1000 раз для удобства моделирования.

В имитирующую схему подается напряжение

 

U_H = 6,3 / √3 = 3,6 B

 

При этом токи, измеренные в миллиамперах, будут соответствовать токам действительной схемы в килоамперах, так как масштаб по току

m_I = 10⁶ (вследствие увеличения в 1000 раз сопротивления и уменьшения в 1000 раз напряжения). При каждом измерении напряже­ние устанавливается равным 3,6 В. При больших токах к.з. и зашкаливании амперметров напряжение устанавливается равным 1,8В. Тогда m_I = 2*10⁶

 

Порядок выполнения работы

 

1. Для заданного варианта ТЭЦ (табл. 4.1) вы­брать мощность трансформаторов и составить схему электрических соединений.

При составлении схемы электрических соединений распределить генераторы между РУ разных напряжений так, чтобы обеспечить покрытие заданной

 

нагрузки P_max. При выборе трансформаторов связи ориентироваться на установленные трансформаторы на лабораторной панели.

2. Составить схему замещения заданного варианта и собрать её на модели (рис.4. 2). Миллиамперметром А1 измерить суммарный ток в точке к.з. Для опре­деления токораспределения по ветвям схемы использовать миллиамперметр A2, который включается в различные ветви поочередно с помощью нажатия кнопки в соответствующей ветви.

3. Замерить токи к.з. для всех расчетных точек. Результаты за­нести в табл. 4. 2.

4. Для присоединений, U_НОМ которых не равно 6,3 кВ, пересчи­тать ток по формуле

I^{``</sup><sub>прив</sub> = I<sup>``}* K

где К – коэффициент, взятый в направлении от основной ступени напряжения (6,3 кВ) к той, где находится элемент. Результаты за­нести в табл. 4.2.

5. Выбрать выключатели упрощенно по трем параметрам:

U_раб ≤ U_ном ;

I_раб ≤ I_ном ;

I^``_прив ≤ I_отк,

где I_раб = S / √(3*U);

S – мощность трансформатора или генератора, в цепи которого установлен рассматриваемый выключатель.

Для системы I_раб не определяется.

 

Таблица 4.1

Номер варианта	Число и мощность турбогенераторов, МВт	РУ 6,3 кВ	РУ 35кВ	РУ 110 кВ
Pmax, МВт	Сис-тема	Pmax, МВт	Сис-тема	Pmax, МВт	Сис-тема
1	3 Х 30	80					С1, С2
2	4 Х 30	60		50	С1		С2
3	3 Х 60	150					С1, С2
4	4 Х 60	100		70	С2		С1
5	3 Х 60 + 1 Х 100	120					С1, С3
6	3 Х 60 + 2 Х 100	120					С1, С3

 

Таблица 4.2

Номер варианта

Номер точки к.з.

Номер ветви

I``, мА

К

I``прив, кА

Uраб

Iраб, А

Тип выклю- чателя

Uном, кВ

Iнсм,А

Iсткл, кА

 

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схема первичных соединений ТЭЦ выбранного варианта с указа­нием точек КЗ, для которых выполнялись замеры.

3. Результаты замеров токов КЗ.

4. Выбор выключателей для РУ всех напряжений.

 

Контрольные вопросы

 

1. Назовите основные способы (схемы) реактирования шин; до­стоинства и недостатки?

2. Чему равен масштаб тока, замеряемого на модели?

3. Назовите условия выбора выключателя?

4. Как определяется расчетный ток к.з. для выбора выключателя по отключающей способности?

5. Каковы условия выбора мощности трансформатора связи на ТЭЦ?

6. Почему считается, что замеряемый на модели ток к.з. являет­ся сверхпереходным?

7. Как зависит токоогранивающий эффект реакторов от их номиналь­ного тока?

8. Какие схемы реактирования называются симметричными и несим­метричными?

9. Как имитируются элементы станций и системы в лабораторной работе?

10. Напишите выражение для имитирующих сопротивлений?

Лабораторная работа 5

 

Часть 1

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

В системах электроснабжения при наличии двух и более источников питания часто целесообразно работать по разомкнутой схеме, все источники включены, но не связаны между собой. Основной недостаток такой работы сети -низкая надежность, так как отключение единственного источника приводит к прекращению питания всех его потребителей. Электроснабжение потребителей, потерявших питание, можно восстановить автоматическим подключением к другому источнику питания с помощью устройства автоматического включения резервного источника (УАВР).

Основными способами пуска УАВР являются:

- пуск при несоответствии положений выключателя на вводе и его ключа управления (выключатель отключился, в то время как ключ остался включенным)

- пуск от реле минимального напряжения (для асинхронных двигателей) или других пусковых органов (ПО).

При наличии синхронных двигателей на секциях используют специальный ПО.

1. Пусковой орган выполнен на реле частоты. Включение УАВР производится при снижении частоты на 0,5 - 1 Гц. При общем снижении частоты в питающей сети срабатывают реле частоты на обеих секциях и АВР не действует. Если исчезает напряжение на одном из выводов, то частота снизится лишь на одной секции, отключится выключатель поврежденного ввода и сработает УАВР. Применяются схемы с одним и двумя реле частоты на каждой секции. Предпочтение отдают ПО, выполненному с двумя реле частоты из-за возможности ложного срабатывания схем с одним реле частоты.

2. Использование реле частоты и реле мощности. Устройство АВР срабатывает, если одновременно со снижением частоты изменяется направление мощности (в зависимости от конкретных условий - реактивной или активной) на одном из вводов, либо по нему перестает поступать мощность, что может быть при КЗ в цепи ввода или при исчезновении напряжения на нем.

3. В последнее время применяется АВР с ПО, реагирующим на угол сдвига между векторами напряжения на двух секциях. Устройство АВР включается при увеличении угла между векторами напряжения на обеих секциях. Устройство АВР с контролем угла серийно не выпускается. В нем используются серийно выпускаемые реле контроля синхронизма типа РН-55/200, требующие, однако, некоторой реконструкции. Кроме того, это устройство имеет сравнительно большое время срабатывания (в некоторых случаях оно достигает 0,4с и более), что определяется временем расхождения векторов напряжений секции на угол300-360°. Устройство не исключает также возможность несинхронной подачи напряжения на двигатели в режиме АВР. В данной лабораторной работе рассматривается схема ПО АВР без указанных недостатков. ПО выполнен на простых, серийно выпускаемых реле напряжения.

 

ПРИНЦИП РАБОТЫ СБАВР

 

В данной работе применена схема быстродействующего АВР в сети собственных нужд напряжения 0,4кВ с двигательной нагрузко