ОРЗЭП - Лаб 6-7 / ОРЗЭП - Лаб 6-7
.docxТольяттинский государственный университет
Институт энергетики и электротехники
Кафедра «Электроснабжение и электротехника»
Лабораторная работа №5
«Моделирование тепловой защиты электрической сети с помощью электротеплового реле и автоматического выключателя»
по дисциплине: «Основы релейной защиты электрохозяйства предприятий»
Выполнили: Осипов А.Д.
Назаров М.А.
Цветков Е.Д.
Ковалевич В.Г.
Проверила: Самолина О.В.
Тольятти 2017
-
Цель работы
Моделирование тепловой защиты электрической сети с помощью электротеплового реле и автоматического выключателя. Изучение полученных характеристик и построение графика время токовых характеристик . Проведение анализа полученных результатов.
-
Программа работы
-
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
-
Соедините гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «PE» однофазного источника питания G1.
-
Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений (рисунок 2.1). Отключите (если включен) выключатель А9.
-
Установите переключателем желаемое значение коэффициента трансформации трансформатора А1, например, 1,0.
-
Установите желаемые параметры линии электропередачи Л (параметры задает преподаватель по таблице 5). Для этого переключателями установите параметры моделей линий электропередачи А2 и А3.
-
Вращая регулировочный винт, установите желаемую уставку электротеплового реле А6, например, 0,42.
-
Если выступает шток электротеплового реле А6, то нажмите его.
-
Включите выключатель «СЕТЬ» измерителя Р1.
-
Включите источник G1. О наличии напряжения на его выходе должна сигнализировать светящаяся лампочка.
-
Включите выключатель А9. В результате загорится зелёная лампа блока А8, сигнализирующая о подаче оперативного напряжения.
-
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А7. В результате включится контактор А4 (выключатель Q) и на модели линий А2, А3 (линию Л) будет подано напряжение. Об этом будет сигнализировать загоревшаяся красная лампа в блоке А8. Зелёная лампа в блоке А8 погаснет.
-
Смоделируйте короткое замыкание на линии электропередачи Л. Для чего воткните проводник «П» в гнездо между моделями линий А2 и А3. В результате через некоторое время сработает электротепловое реле и поврежденная линия Л (модели линий А2 и А3) отключится им от источника питания.
-
С индикаторов измерителя Р1 считайте значение тока короткого замыкания и время работы защиты.
-
Выньте проводник «П» из гнезда.
-
Аналогично снимите значения токов короткого замыкания и время работы защиты с уставками электротеплового реле А6, равные 0,50 и 0,58.
-
По завершении эксперимента отключите однофазный источник питания G1 и выключатель «СЕТЬ» измерителя Р1.
-
Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений (рисунок 2.2). Отключите (если включен) выключатель А9.
-
Установите переключателем желаемое значение коэффициента трансформации трансформатора А1, например, 1,0.
-
Установите желаемые параметры линии электропередачи Л (параметры задает преподаватель по таблице 3). Для этого переключателями установите параметры моделей линий электропередачи А2 и А3.
-
Включите источник G1. О наличии напряжения на его выходе должна сигнализировать светящаяся лампочка.
-
Смоделируйте короткое замыкание на линии электропередачи Л. Для чего воткните проводник «П» в точки К1, К2, К3 линий А2 и А3. В результате сработает электромагнитный или тепловой расцепитель выключателя QF (А9) и поврежденная линия Л (модели линий А2 и А3) отключится им от источника питания.
-
С индикаторов измерителя Р1 считайте значение тока короткого замыкания и время работы защиты.
-
Выньте проводник «П» из гнезда.
-
По завершении эксперимента отключите однофазный источник питания G1 и выключатель «СЕТЬ» измерителя Р1.
-
-
Результаты эксперимента
3.1. Для проведения эксперимента по указанию преподавателя выбрали 3 точки КЗ на участке линии: К1, К3, К6 (рис.3.1).
3.2. В указанных точках сняли значения времени и тока отключения электротеплового реле при КЗ, затем эти же параметры сняли для автоматического выключателя (см. таблицу 3.1).
3.3. По полученным экспериментальным данным построили график время токовой характеристики для автоматического выключателя и теплового реле (рис.3.2).
Рисунок 3.1 – Схема тепловой защиты радиальной электрической цепи с помощью теплового реле и автоматического выключателя
Таблица 3.1
Точки КЗ |
Автоматический выключатель |
Тепловое реле |
|||
I, A |
t, c |
I, A |
t, с |
||
К1 |
1,08 |
24,9 |
1,08 |
25,4 |
|
К3 |
1,69 |
4,77 |
1,72 |
6,85 |
|
К6 |
3,34 |
2,3 |
3,44 |
2,62 |
Рисунок 3.2 – график время токовых характеристик, 1 - для автоматического выключателя, 2 – для теплового реле
Вывод
По результатам моделирования тепловой защиты электрической сети с помощью электротеплового реле и автоматического выключателя построили график время токовых характеристик для данных аппаратов с помощью экспериментальных данных. Как видно на графике, время отключения цепи с помощью автоматического выключателя при КЗ меньше, чем время отключения теплового реле. Это обусловлено конструктивными различиями между выключателем и тепловым реле. Автоматический выключатель включает в себя электромагнитный расцепитель, что способствует уменьшению времени отключения, в то время как тепловое реле включает в себя специальный электродвигательный или электромагнитный привод. Также время отключения теплового реле зависит от температуры его нагрева. Время отключения теплового реле в нагретом состоянии меньше, чем в холодном. После отключения линии от источника питания при КЗ необходимо подождать пока биметаллический расцепитель остынет для последующего включения теплового реле.