ЛБ2 Опред.врем

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Направление − 13.04.02 Электроэнергетика и электротехника

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ВКЛЮЧЕНИЯ И ОТКЛЮЧЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Выполнили:		Абдуллаев Б.С.
студент группы: 5АМ09	(подпись, дата)	(Ф.И.О)
		Колобылин Е.С.
	(подпись, дата)	(Ф.И.О)
		Пидчаша К.А.
	(подпись, дата)	(Ф.И.О)
		Шикхеримов М.Ю.
	(подпись, дата)	(Ф.И.О)

Проверил:		Юшков Анатолий Юрьевич
к.т.н., доцент (ОЭЭ, ИШЭ):	(подпись, дата)	(Ф.И.О)

Томск – 2020

Цель работы: измерение собственного времени включения и отключения высоковольтного выключателя.

Краткие сведения

К высоковольтному выключателю предъявляются многочисленные требования, которые в основном изложены в ГОСТ Р687. Для определения соответствия выключателя предъявляемым требованиям производятся необходимые испытания.

Выключатель является элементом энергосистемы и энергоснабжения, от его работы зависит надежность и безопасность функционирования участка энергосистемы, на котором он установлен. Поэтому к выключателю предъявляются высокие требования по надежности. Отказ выключателя в работе ведет к расширению аварии и большим материальным потерям.

Время задержки отключения выключателя должно быть наименьшим. Это позволяет уменьшить последствия аварийного режима и сократить материальные потери, связанные с отключением потребителей. Сокращение времени отключения увеличивает запас устойчивости параллельной работы станций системы и пропускную способность линии электропередачи.

Повышение коммутационного ресурса позволяет упростить эксплуатацию и сократить расход на ремонт и ревизию.

Сокращение габаритных размеров и массы выключателя позволяет уменьшить размеры распределительного устройства (РУ) и удешевить установку. Желательно уменьшение стоимости самих выключателей.

При выборе выключателя следует учитывать уменьшение влияния на окружающую среду, пожаробезопасность, отсутствие выброса масла, раскаленных газов, пламени, громких хлопков при работе.

Принципиальная схема установки

Рисунок 1 – Принципиальная схема электрической установки

Экспериментальные данные

Рисунок 2 – Импульсы при выключении высоковольтного выключателя

Рисунок 3 – Импульсы при включении высоковольтного выключателя

Рисунок 4 – Импульсы при выключении высоковольтного выключателя

Рисунок 5 – Импульсы при включении высоковольтного выключателя

Рисунок 6 – Импульсы при выключении высоковольтного выключателя

Рисунок 7 –Импульсы при включении высоковольтного выключателя

Собственное время включения выключателя:

для фазы A: tсобств. вкл. А = мс;

для фазы B:tсобств. вкл. B = мс;

для фазы С: tсобств. вкл. C = мс.

Собственное время отключения выключателя:

для фазы A: tсобств. откл. А = мс;

для фазы B:tсобств. откл. B = мс;

для фазы С:tсобств. откл. C = мс.

Разновременность включения полюсов:

Вывод: в ходе выполнения данной лабораторной работы были полученные экспериментальные данные о собственном времени включения и отключения высоковольтного выключателя типа ВБТ.

Собственное время включения – интервал времени с момента подачи команды на включение контактного аппарата до момента соприкосновения заданного силового контакта.

Собственное время отключения – интервал времени с момента подачи команды на отключение до момента прекращения соприкосновения силовых контактов полюса, размыкающегося последним.

Собственное время включения t_{собств. вкл.}≈ мс = 0,0 мс<0,2 с, собственное время отключения t_{собств. откл.}≈ мс = 0,0 мс<0,2 с.

Таким образом, испытуемый выключатель удовлетворяет требованиям стандарта по времени включения/отключения и по одновременности включения полюсов, что подтверждает его высокую надежность.

Контрольные вопросы

1. Почему необходимо определять собственное время включения и отключения выключателя?

Отказ выключателя или задержка его срабатывания ведет к расширению аварии и большим материальным потерям. В связи с этим, время задержки на отключение выключателя должно быть минимальным. В свою очередь, время включения/отключения определяют для оценки надежности энергосистемы.

2. При помощи, какой аппаратуры измеряют время включения и отключения выключателя?

Основное оборудование – осциллограф.

3. Почему необходимо настраивать работу выключателя на одновременное замыкание главных силовых контактов с разбросом не более 1 мс?

При неодновременности замыкания полюсов возникают коммутационные перенапряжения.

4. От чего зависит погрешность при определении разброса контактов разных полюсов?

На точность определения времени включения/отключения и, соответственно, на точность определения разброса замыкания контактов разных полюсов влияет фактор неучета толщины маркеров и линий графиков осциллограмм, а также неточность человеческого глаза.

5. Какой стандарт нормирует испытание электротехнической аппаратуры на одновременность замыкания главных контактов выключателя?

Одновременность замыкания главных контактов выключателя согласно ГОСТ 687-78 не должна быть больше 1 мс. Согласно этому же стандарту, все испытания выключателей переменного тока проводятся на напряжение свыше 1000 В.

6. В чем отличие между полным временем включения выключателя и собственным?

Собственное время включения выключателя – это интервал времени от момента подачи команды на включение до возникновения тока в цепи. Полное время включения выключателя включает в себя и собственное время включения, и время срабатывания привода выключателя.

7. В чем отличие между полным временем отключения выключателя и собственным?

Собственное время отключения – это интервал времени с момента подачи команды на отключение до момента прекращения соприкосновения контактов полюса, размыкающегося последним. Полное время отключения включает в себя собственное время отключения выключателя и время срабатывания устройств релейной защиты.

8. Чем отличается номинальный ток выключателя от номинального тока отключения?

Номинальный ток выключателя – ток, при котором он должен работать длительное время в нормальном режиме. Номинальный ток отключения – минимальный ток, который выключатель способ отключить.

9. Почему вакуумные камеры не требуют обслуживания в процессе эксплуатации?

Необходимость в периодических плановых осмотрах и ремонтах имеет место у выключателей, технические характеристики которых могут изменяться с течением времени (например, из-за высыхания смазки, загрязнения изоляции, коррозии и износа деталей). Однако наличие вакуума – мгновенно восстанавливаемой после пробоя среды – в современных выключателях позволяют эксплуатировать их без проведения таких работ.