2.4. Переходный процесс в одномашинной электрической системе	71
при коротком замыкании на линии электропередачи

____________________________________________________________________________________

2.4. Переходный процесс в одномашинной электрической системе при коротком замыкании на линии электропередачи

−Электрическая схема соединений

−Перечень аппаратуры

−Указания по проведению эксперимента

Электрическая схема соединений

W

var

Hz

Hz

V

V

507.2

504.1

301.1

P3

P2

A7

L1

L2

L3

N

РЕ

U V W

319

A5

347.2

313.2

313.2

347.1

301.1

Вкл.

201.2

A4

A3

A2

A1

A10

G1

A1 M1

G4

U1 V1 W1

G5

n

δ

к G2

к G3

G/M

F1

B

-

-

F2

+

+

F3

L N

E1

E2

NF

506.2

505.2

A2

U2 V2 W2

P1

P4

от

G1

V

V

от

G1

A

A

2

Возбуждение

Якорь

+

-

+

-

+

-

G

206.1

209.2

G3

____________________________________________________________________________________

электропередачи линии на замыкании коротком при

системе электрической одномашинной в процесс Переходный .4.2 72

2.4. Переходный процесс в одномашинной электрической системе

73

при коротком замыкании на линии электропередачи

____________________________________________________________________________________

Электрическая схема соединений (продолжение)

δ			A8
		Аналоговые входы
	+
L N	-		DGND

ACH0	ACH8 ACH1	ACH9	ACH2	ACH10 ACH3	ACH11
505.2
P4					GPCTR0	GPCTR0
					SOURCE	GATE
	AIGND		AISENSE		GPCTR0
					OUT
					Аналоговые выходы
ACH4	ACH12 ACH5	ACH13 ACH6		ACH14 ACH7	ACH15 DAC0OUT DAC1OUT

AOGND

330

к компьютеру А9

74	2.4. Переходный процесс в одномашинной электрической системе
	при коротком замыкании на линии электропередачи

____________________________________________________________________________________

Перечень аппаратуры

	Обозна-	Наименование	Тип	Параметры
	чение
		Трехфазная трансформаторная		3 х 80 В А;
	A1		347.1	230 (звезда) /
		группа		242, 235, 230, 126, 220,
				133, 127 В
	А2, А3	Модель линии электропередачи	313.2	400 В ~; 3 × 0,5 А
		Трехфазная трансформаторная		3 х 80 В А;
	A4		347.2	242, 235, 230, 126, 220,
		группа		133, 127 /
				230 В (треугольник)
	A5	Блок синхронизации	319	400 В ~; 10 А
				3 индикаторные лампы;
				синхроноскоп
	А7, А10	Трехполюсный выключатель	301.1	400 В ~; 10 А
				8 аналог. диф. входов;
	А8	Коннектор	330	2 аналог. выхода;
				8 цифр. входов/выходов
				Windows XP,
	А9	Персональный компьютер	550	плата сбора информации
				PCI 6024E
	G1	Трехфазный источник питания	201.2	400 В ~; 16 А
				Цепь якоря
	G2	Источник питания двигателя посто-	206.1	0…250 В −; 3 А
		янного тока		Цепь возбуждения
				200 В −; 1 А
	G3	Возбудитель синхронной машины	209.2	0…40 В −; 3,5 А
	G4	Машина переменного тока	102.1	100 Вт / ~ 230 В /
				1500 мин−1
	G5	Преобразователь угловых	104	6 вых. каналов / 2500
		перемещений		импульсов за оборот
				90 Вт / 220 В /
	M1	Машина постоянного тока	101.2	0,56 А (якорь) /
				2×110 В / 0,25 А (возб.)
	P1	Указатель частоты вращения	506.2	2000…0…2000 мин−1
				2 вольтметра 0…500 В ~
	P2	Измеритель напряжений и частот	504.2	2 частотомера
				45…55 Гц; 220 В ~
	Р3	Измеритель мощностей	507.2	15 - 600 В, 0,05-0,5 А.
	Р4	Указатель угла нагрузки синхронной	505.2	-1800…0…1800
		машины

2.4. Переходный процесс в одномашинной электрической системе	75
при коротком замыкании на линии электропередачи

____________________________________________________________________________________

Указания по проведению эксперимента

•Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

•Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.

•Соедините гнезда защитного заземления "" устройств, используемых в эксперименте,

сгнездом «РЕ» источника G1.

•Соедините вилки питания 220 В устройств, используемых в эксперименте, сетевыми шнурами с розетками удлинителя.

•Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

•Переключатели номинальных фазных напряжений трехфазных трансформаторных групп А1 и А4 установите равными 220 В. Параметры линий электропередачи А2 и А3 установите следующими: R = 0 Ом, L/RL = 0,9 Гн/ 24 Ом, С1=С2=0 мкФ.

•Переключатели режимов работы трехполюсных выключателей А7 и А10, источника G2 питания двигателя постоянного тока, возбудителя G3 синхронной машины установите в положение «РУЧН.». Тумблеры делителей напряжения коннектора А7 установите в положение «1:10» (для регистрации токов выше 1 А) или «1:1» (для регистрации малых токов). Тумблер выбора режима работы общей точки аналоговых входов коннектора А7 установите в положение «AIGND».

•Включите выключатели «СЕТЬ» трехполюсных выключателей А7 и А10, источника G2 питания двигателя постоянного тока, возбудителя G3 синхронной машины, указателя P1 частоты вращения, блока А5 синхронизации.

•Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения источника G1.

•Включите ключ-выключатель источника G1.

•Включите источник G1 нажатием на кнопку «ВКЛ» на его передней панели. О наличии напряжений на его выходе должны сигнализировать светящиеся светодиоды.

•Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А8 и запустите программу «Многоканальный осциллограф».

•Выберите сканирование канала ACH0-ACH8. Отобразите панель цифровых индикаторов нажатием на виртуальную кнопку .

•Нажмите кнопки «ВКЛ» включения сканирования используемого канала виртуального осциллографа.

•Подключите генератор G4 к электрической сети методом точной синхронизации. Для этого выполните следующие действия:

-Нажмите на кнопку «ВКЛ.» источника G2.

-Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите частоту вращения двигателя М1 (генератора G4) 1500 мин–1.

-Нажмите на кнопку «ВКЛ.» трехполюсного выключателя А10.

-Нажмите на кнопку «ВКЛ.» возбудителя G3.

-Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, установите напряжение между фазами (линейное) генератора G4 равным линейному напряжению сети. Равенство напряжений и частот генератора и сети определяйте по измерителю P2.

-Обеспечьте условия синхронизации согласно табл. 2.1.1.

-В момент, когда стрелка синхроноскопа блока А5 синхронизации займет вертикальное положение, соедините генератор с сетью нажатием кнопки «ВКЛ.» этого блока.

•Осуществите настройку указателя угла нагрузки P4. Для этого выполните следующие действия.

76	2.4. Переходный процесс в одномашинной электрической системе
	при коротком замыкании на линии электропередачи

____________________________________________________________________________________

-Вращая виртуальную регулировочную рукоятку «Активная мощность», установите активную мощность генератора G4, равную 0 Вт.

-С помощью виртуального ползунка «Напряжение управления возбудителем» установите реактивную мощность генератора G4, равную 0 Вар. Равенство мощностей нулю определяйте по измерителю мощностей Р3.

-Вращая небольшой шлицевой отверткой подстроечные резисторы «ГРУБО» и «ТОЧНО» на передней панели указателя угла нагрузки P4, установите значение угла нагрузки, равное нулю.

•Плавно нагрузите генератор G4 активной мощностью, вращая рукоятку источника G2. Значение мощности и угла нагрузки генератора контролируйте, соответственно, по измерителям Р3 и Р4.

•Плавно нагрузите генератор G4 реактивной мощностью, вращая рукоятку возбудителя G3. Значение мощности и угла нагрузки генератора контролируйте, соответственно, по измерителям Р3 и Р4.

•При переходе генератора G4 в асинхронный режим работы разгружайте генератор по активной мощности или увеличивайте ток возбуждения.

•Смоделируйте короткое замыкание на линии электропередачи, нажав кнопку «ВКЛ.» трехполюсного выключателя А7. Через 3-5 секунд устраните КЗ, нажав кнопку «ОТКЛ.» трехполюсного выключателя А7

•Остановите сканирование данных программой «Многоканальный осциллограф» нажатием на виртуальную кнопку «Остановить» .

•Отобразите записанный процесс нажатием на виртуальную кнопку .

•Используя возможности программы «Многоканальный осциллограф», проанализируйте полученную временную зависимость угла нагрузки генератора.

•Остановите силовой агрегат, выполнив следующие действия:

-Снимите возбуждение с генератора G4 нажатием на кнопку «ОТКЛ» возбудителя

G3.

-Вращая регулировочную рукоятку источника G2 против часовой стрелки до упора, остановите силовой агрегат. Отключите источник G2 нажатием на кнопку «ОТКЛ.»

•Закройте окно запоминающего осциллографа и возобновите сканирование, нажав на виртуальную кнопку «Запустить» .

•По завершении экспериментов отключите источник G1 и выключатели «СЕТЬ» блоков А5, А7, P1, Р3, Р4, G2, G3.