Лабораторная силовая электроника. лаб 5 113. Лабораторная работа 5 по программе системный инженер интеллектуальных энергосетей изучение устройства, принципа действия, схем
 Скачать 1.88 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет» Институт нефтепереработки и нефтехимии ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Салавате Кафедра «Электрооборудование и автоматика промышленных предприятий» ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 ПО ПРОГРАММЕ «СИСТЕМНЫЙ ИНЖЕНЕР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ЭНЕРГОСЕТЕЙ» ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА, ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ, СХЕМ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ АПВ, АВР, АЧР
Салават 2022 ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА, ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ, СХЕМ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ АПВ, АВР, АЧР Цель работы: - изучение алгоритмов работы устройства АПВ на линиях с односторонним питанием, особенностей взаимодействия устройств АПВ и релейной защиты, принципов расчета уставок АПВ линий электропередач с односторонним питанием; - изучить принцип действия и особенности работы устройств автоматического включения резерва питающего присоединения. Порядок выполнения лабораторной работы. 1. Автоматическое повторное включение шин 1 Собрать схему лабораторных испытаний, изображенную на рисунке 6 (Все модули стенда должны быть отключены!). Схема представляет собой линию электропередачи с односторонним питанием, обеспечивающую электроснабжение потребителей SH. В качестве нагрузки используется модуль активной нагрузки, схема соединения — звезда без нулевого провода. Устройства релейной защиты и автоматики воздействуют на выключатель линии электропередачи Q3. В качестве устройства защиты используется максимальная токовая защита (МТЗ) с независимой выдержкой времени, в качестве устройства автоматики — автоматическое повторное включение (АПВ) линии электропередачи с односторонним питанием. Для создания короткого замыкания используется трехфазный выключатель Q4, на схеме показан вариант его подключения для имитации режима трехфазного короткого замыкания в конце линии электропередачи. Для дистанционного/автоматического управления выключателями необходимо соединить разъем XS1 выключателя Q3 с разъемом XS3 модуля ввода-вывода информационным кабелем типа DB9M-DB9F. Аналогичным образом, разъем XS1 выключателя Q4 соединить с разъемом XS4 модуля ввода-вывода. 2 Установить параметры линии электропередачи: а) максимальное значение продольной составляющей (переключатель SA.1 в положение 3); б) среднее значение поперечной составляющей (переключатели SA2, SA3 в положение 2).  Рисунок 1 – Схема лабораторных испытаний 3 Переключатель SA1 модуля активной нагрузки установить в положение 1. 4 Перевести переключатели SA2 режима управления выключателями Q3 и Q4 в положение «Авт». 5 Перевести переключатель SA2 режима управления модулем трехфазной сети в положение «Руч». 6 На персональном компьютере запустить программный комплекс «DeltaProfi» (Пуск - Программы - Лабораторный комплекс - DeltaProfi). Открыть лабораторную работу командой «Работы - Автоматика ЭЭС - Работа №1 Автоматическое повторное включение ЛЭП». 7 Включить питание стенда. 8 Включить выключатель модуля трехфазной сети (кнопка SB1 на лицевой панели модуля трехфазной сети). 9 В программе «DeltaProfi» перевести защиту в режим работы «действие на сигнал». 10 Запустить программу в работу кнопкой «Пуск» или командой главного меню «Управление - Пуск» или горячей клавишей F5. 11 Дистанционно включить выключатель Q3 переводом ключа управления выключателем SB3 на мнемосхеме ПК в положение «Вкл.». Программа всегда отображает текущее состояние выключателя (зеленый - отключен, красный включен). При правильно собранной схеме и выставленных параметрах выключатель Q3 должен включиться, а его цвет измениться на красный. При этом, на мнемосхеме отображаются текущие величины токов фаз А, В и С линии электропередачи, в данном случае, ток трехфазной нагрузки. 12 Записать величину тока нагрузки Iраб.макс.. Отключить выключатель Q3. Остановить программу кнопкой «Стоп», командой главного меню «Управление -Стоп» или горячей клавишей F6. 13 Рассчитать ток срабатывания защиты по формуле: IСЗ= Iраб.макс.* КН*К3/ КВОЗ. Коэффициент надежности КНпринять равным 1,2. Коэффициент запуска двигательной нагрузки К3принять равным 1. Коэффициент возврата реле тока КВОЗпринять равным 0,95. Рассчитать ток срабатывания реле тока IСР= IСЗ*КCХ/nТ, Коэффициент трансформации трансформатора токаnТ принять равным 1. Коэффициент схемы КCХ определяется выбранной схемой соединения обмоток измерительных трансформаторов тока и обмоток реле (двойной щелчок левой кнопкой мыши на прямоугольнике «МТЗ», в появившемся диалоговом окне переключатель «Схема соединения обмоток ТА»). Ввести расчетный ток срабатывания защиты в диалоговом окне параметров защиты. Убедится в том, что в параметрах защиты выбрана схема соединения обмоток «полная звезда». Перевести защиту в режим действия на отключение. 14 Открыть диалоговое окно настройки параметров АПВ. Установить переключатель «кратность действия» в положение «двухкратное». Переключатель «Ускорение действия релейной защиты» в положение «отключено». 15 Проверить работу АПВ при само устраняющемся коротком замыкании. Для этого, запустить программный комплекс в работу командой «Пуск». Подать команду на включение выключателя Q3. Создать короткое замыкание включением выключателя Q4. При правильно выбранных уставках защита срабатывает с заданной выдержкой времени, отключая выключатель Q3, его цвет становится зеленым, а прямоугольник «МТЗ» красным, что свидетельствует о срабатывании указательного реле защиты. Щелчок левой кнопкой мыши по прямоугольнику «МТЗ» сбрасывает состояние указательного реле (аналогичный эффект достигается нажатием кнопки «Сброс» в диалоговом окне параметров защиты). Сразу после срабатывания защиты отключить короткое замыкание (выключатель Q4). АПВ с выдержкой времени подает команду на включение выключателя Q3. Восстанавливается нормальный режим работы. 16 Проверить автоматический возврат АПВ. Для этого, повторить предыдущий пункт 3-4 раза. АПВ должно срабатывать в каждом случае. 17 Проверить работу АПВ при устойчивом коротком замыкании. Для этого, создать короткое замыкание включением выключателя Q4. МТЗ с заданной выдержкой времени, отключает выключатель Q3, его цвет становится зеленым, а прямоугольник «МТЗ» красным, что свидетельствует о срабатывании указательного реле защиты. АПВ с выдержкой времени 1 ступени включает выключатель Q3. МТЗ с заданной выдержкой времени снова отключает выключатель Q3. АПВ с выдержкой времени 2 ступени снова включает выключатель Q3. МТЗ с заданной выдержкой времени снова отключает выключатель Q3. Дальнейшая работа АПВ блокируется. 18 Отключить короткое замыкание (выключатель Q4). Квитировать АПВ, переводом ключа управления выключателем SB3 в положение «откл». 19 Открыть диалоговое окно настройки параметров АПВ. Установить переключатель «кратность действия» в положение «однократное». Переключатель «Ускорение действия релейной защиты» установить в положение «ускорение действия РЗ после АПВ». 20 Проверить работу АПВ при устойчивом коротком замыкании. Для этого, подать команду на включение выключателя Q3, создать короткое замыкание включением выключателя Q4. МТЗ с заданной выдержкой времени, отключает выключатель Q3. АПВ с выдержкой времени включает выключатель Q3. МТЗ отключает выключатель Q3 без выдержки времени. Дальнейшая работа АПВ блокируется. 21 Отключить короткое замыкание (выключатель Q4). Квитировать АПВ, переводом ключа управления выключателем SB3 в положение «откл». 22 Открыть диалоговое окно настройки параметров АПВ (двойной щелчок левой кнопкой мыши на прямоугольнике «АПВ»). Установить переключатель «кратность действия» в положение «однократное». Переключатель «Ускорение действия релейной защиты» установить в положение «ускорение действия РЗ до АПВ». 23 Проверить работу АПВ при устойчивом коротком замыкании. Определить различия в алгоритме работы МТЗ и АПВ по сравнению с предыдущим опытом. Сделать выводы о правильности действий релейной защиты и автоматики. Рассчитаем ток срабатывания защиты по формуле:  (1) Рассчитаем ток срабатывания реле тока по формуле:  (2)  Рисунок 1 – Без ускорения релейной защиты  Рисунок 2 – С ускорением защиты после АПВ  Рисунок 3 – С ускорением защиты до АПВ  Рисунок 4 – Схема в выключенном состояний  Рисунок 5 - Схема во включенном состояний  Рисунок 6 – Схема при срабатывании релейной защиты 2. Автоматическое включение резерва питающего присоединения 1. Собрали схему лабораторных испытаний. Схема лабораторных испытаний представляет собой подстанцию, получающую питание от двух линий электропередач через выключатели Q3 и Q4 от источника бесконечной мощности. От шин подстанции питается нагрузка SН. В качестве нагрузки используется модуль активной нагрузки, схема соединения – звезда без нулевого провода. Выключатель Q3 является выключателем рабочего источника питания. Выключатель Q4 является выключателем резервного источника питания. В нормальном режиме выключатель Q3 включён, а выключатель Q4 отключён. Исчезновение питания на шинах потребителя контролируется измерительным трансформатором напряжения, в качестве которого используется датчик напряжения A4 модуля ввода-вывода. Для имитации исчезновения напряжения у рабочего источника используется выключатель Q. Для дистанционного/автоматического управления выключателями соединили разъёмы XS1 выключателей Q3 и Q4 с разъёмами XS3 и XS4 модуля ввода-вывода соответственно. 2. Установили параметры линий электропередач: а) максимальное значение продольной составляющей (переключатель SA1 в положение 3); б) среднее значение поперечной составляющей (переключатели SA2, SA3 в положение 2). 3. Перевели переключатели SA2 режима управления выключателей Q3 и Q4 в положение «Авт» Перевели переключатель SA2 режима управления модулем трёхфазной сети в положение «Руч». Перевели переключатель SA2 режима управления выключателем Q в положение «Руч».  Рисунок – Схема АВР питающего присоединения 4. На персональном компьютере запустили программный комплекс «DeltaProfi». Открыли лабораторную работу командой «Работы – Автоматика ЭЭС – Работа №3 АВР питающего присоединения».  Рисунок 8 – АВР питающего присоединения 5. Запустили программу в работу кнопкой «Пуск» (рис. 9).  Рисунок 9 – Включение схемы АВР питающего присоединения 6. Дистанционно включили выключатель Q3 переводом ключа управления SB3 в положение «вкл.». Выключатель Q3 включился, а его цвет изменился на красный. 7. Проверили действие АВР при ошибочном отключении выключателя рабочего источника питания. Для этого подали команду на отключение выключателя Q3 переводом ключа управления SB3 в положение «откл.». АВР сработало и включило выключатель резервного источника Q4.  Рисунок 10 – Проверка действия АВР при ошибочном отключении выключателя рабочего источника питания 8. Восстановили нормальный режим работы. Для этого, отключили резервный источник питания переводом ключа управления SB4 в положение «вкл.», а затем в положение «откл.». Перевели ключ управления SB3 в положение «вкл.». 9. Проверили действие АВР при исчезновении напряжения на рабочем источнике питания. Для этого, отключили выключатель Q кнопкой SB2 на лицевой панели модуля выключателя. АВР сработало, отключив выключатель рабочего источника Q3 и включив выключатель резервного источника Q4.  Рисунок 11 – Проверка действия АВР при исчезновении напряжения на рабочем источнике питания 10. Остановили работу программы кнопкой «Стоп». Отключили питание стенда. Вывод: Изучили алгоритмы работы устройства АПВ на линиях с односторонним питанием, особенностей взаимодействия устройств АПВ и релейной защиты, принципов расчета уставок АПВ линий электропередач с односторонним питанием. В данной лабораторной работе изучили принцип действия, назначение и особенности работы устройств автоматического включения резерва питающего присоединения. |