Правила безпеки
1. При виконанні лабораторних робіт необхідно в першу чергу, додержуватися основних вимог техніки безпеки в електротехнічних установках.
2. Перед подачею струму на лабораторні стенди студенти повинні бути попередженні про появу напруги в схемах релейного захисту.
3. Будь-які комутаційні перемикання в схемах під напругою заборонені.
4. На першому лабораторному занятті повинен бути проведений інструктаж з правил безпеки.
5. Студенти повинні бути проінструктовані з правил надання першої допомоги при вражені електричним струмом.
6. Перше вмикання стенду в робочий стан – завжди під наглядом викладача або лаборанта.
7. Лабораторія з «Релейного захисту» повинна забезпечуватись відповідними вогнегасниками.
Вступ|вступ|
Основне призначення методичних вказівок визначається з|із| найменування його складових частин:
Частина I. Налаштування, випробування і визначення параметрів та характеристик елементів релейного захисту і системної автоматики (електромагнітних реле струму і напруги, індукційних реле струму, трансформаторів струму);
Частина II. Визначення основних параметрів, наладка і випробування релейного захисту (МСЗ на постійному оперативному струмі, МСЗ на змінному оперативному струмі, подовжній диференціальний захист, направлений захист на змінному оперативному струмі).
Кожна лабораторна робота включає розгорнену теоретичну частину|частину|, необхідну студентам для виконання її практичної частини|частини|, що закріплює і реалізує теоретичні відомості. Крім того, теоретична частина|частина| може бути використана для проведення практичних занять.
Виконання лабораторних робіт сприяє поглибленому вивченню студентами відповідного предмету, підкріпленню|підмозі| теоретичних положень|становищ| на практиці, розвитку практичних навичок|навичок| по збірці|збиранню| електричних схем для перевірки і налаштування реле, випробуванню схем релейного захисту, використанню приладів електровимірювань і проведенню дослідів, а також розвитку навичок |навичок| щодо оформлення технічної документації відповідно до вимог ДОСТ і ЄСКД.
Для досягнення поставлених цілей, підвищення ефективності виконання лабораторних робіт і активної участі в них кожен студент повинен заздалегідь|наперед| підготуватися до чергової роботи. Підготовка до роботи складається з|із| освоєння теоретичного матеріалу, що відноситься до роботи, вивчення мети|цілі|, завдань|задач| і змісту|вмісту| лабораторної роботи. Результати підготовки відображаються студентом в заздалегідь|наперед| отриманому|одержувати| бланку (звіт з лабораторної роботи), куди записуються|занотовують|: перелік необхідних вимірювальних приладів і апаратури, план виконання лабораторної роботи, розрахункові формули, зарисовуються|зарисовують| електричні схеми і таблиці для запису дослідних|досвідчених| і розрахункових даних. Всі записи і рисунки в бланку звіту, як при підготовці до роботи, так і в процесі її виконання, повинні вестися акуратно відповідно до діючих ДОСТ і ЄСКД.
Перевірити свою готовність в теоретичному відношенні|ставленні| можна згідно з контрольними питаннями, які пропонуються в кінці|наприкінці| кожної лабораторної роботи.
Лабораторні роботи виконуються за графіком бригадами, склад яких визначає викладач. У кожній бригаді один із студентів призначається старшим. Він відповідає за виконання бригадою лабораторних робіт, дбайливе відношення|ставлення| до устаткування|обладнання| робочого місця|місце-милі| і збереження|зберігання| його в справному стані|достатку|. В обов'язки старшого входить: керівництво бригадою при виконанні лабораторних робіт, розподіл обов'язків між його членами, спостереження за виконанням заходів електробезпеки, підтримка порядку|ладу| на робочому місці|місце-милі|, отримання|здобуття| необхідних приладів і апаратури, заміна несправних|непоправних| провідників, представлення викладачеві результатів роботи. Після закінчення роботи старший бригади зобов'язаний організувати наведення порядку на робочому місці|місце-милі| і здати|складати| робоче місце|місце-милю| лаборантові. Вимога старшого обов'язкова для всіх членів бригади.
На початку лабораторної роботи викладач шляхом досліду або іншого виду контролю і ознайомлення із|із| записами в робочому зошиті і в бланку звіту перевіряє підготовленість кожного студента.
Студенти, непідготовлені до заняття, до виконання лабораторної роботи не допускаються.
Весь комплекс лабораторних робіт виконується в лабораторії електричних підстанцій і релейного захисту на спеціально обладнаних робочих місцях|місце-милях|. Живлення|харчування| електричних схем може бути здійснене від двох різних схем джерел живлення|харчування|:
- від джерела трифазного змінного струму|току| з|із| частотою рівною 50 Гц і напругою|напруженням| 380/220 В;
- від джерела постійного струму|току| напругою|напруженням| 24 В.|ст.|
Збірку електричного кола проводить один з членів бригади. Інші вибирають параметри контрольно-вимірювальних приладів (вимірювану величину, рід струму, межі виміру) перевіряють зібране коло. Подальші електричні схеми збирають інші члени бригади. Готову схему старший бригади повинен пред'явити викладачеві або лаборантові і отримати дозвіл на її вмикання . Вмикання схеми під напругу без дозволу викладача або лаборанта ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ.
При вмиканні|приєднанні| схеми необхідно стежити за стрілками вимірювальних приладів. Якщо стрілки приладів встановлюються за верхньою межею шкали («зашкалюють»), то схему необхідно швидко відімкнути|відключати| від джерела живлення|харчування| і з'ясувати причину зашкалення. Після закінчення чергового досліду|досліду| студенти проводять|виробляють| необхідні обчислення|підрахунки|, аналізують отримані результати і пред'являють їх викладачеві, який при задовільному виконанні досліду|досліду| дає дозвіл на розбирання схеми. Після закінчення роботи студенти зобов'язані привести в порядок|лад| свої робочі місця|місце-милі|, акуратно склавши устаткування|обладнання| і сполучні провідники. В кінці|наприкінці| заняття порядок|лад| на робочих місцях|місце-милях| перевіряє лаборант.
За результатами|за наслідками| виконаної лабораторної роботи кожен студент самостійно повинен скласти звіт. Одним з основних і важливих|поважних| пунктів оформлення звіту є|з'являється| висновок з виконаної лабораторної роботи, який проводиться|виробляє| на підставі отриманих результатів і підкріплюється числовими значеннями, отриманими|одержувати| в ході роботи (знятими за свідченнями приладів або розрахунків|вичисляти|). Звіт по попередній роботі здається|задається| викладачеві на наступному|такому| занятті. Недбало оформлені звіти не приймаються.
Студент, відсутній на лабораторній роботі по хворобі чи іншим поважним причинам або не допущений до неї через непідготовленості, виконує її в позаурочний час.
Після|потім| закінчення циклу лабораторних робіт кожним студентом проводиться|виробляє| захист звітів по виконаних роботах. Форма заліку і порядок|лад| її проведення визначаються викладачем.
Студенти, що проявили|виявляли| старання при виконанні робіт, тверді теоретичні знання, що показали при цьому, і практичні навики|навички|, акуратно, без помилок оформили звіт, від захисту можуть бути звільнені|визволяти|.
ЧАСТИНА|частина| I
ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК, НАЛАШТУВАННЯ
І ВИПРОБУВАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ
І СИСТЕМНОЇ АВТОМАТИКИ
1 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1 «ВИПРОБУВАННЯ
ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ РЕЛЕ СТРУМУ|току| І НАПРУГИ»|напруження|
1.1 Підготовка до лабораторної роботи
МЕТА|ціль| ВИКОНАННЯ РОБОТИ
Ознайомитися з|із| пристроями|устроями| реле, вивчити методику випробувань і набути практичних навичок по налаштуванню реле.
ТЕОРЕТИЧНА ПІДГОТОВКА
Принцип дії електромагнітних реле заснований на взаємодії магнітного поля обмотки, по якій протікає струм|тік|, з|із| рухливим|жвавим| сталевим якорем.
У реле РТ-40 і РН-50 використовується електромагнітна система з|із| поперечним рухом якоря. Момент, що обертає, впливає на вісь якоря:
де: К – коефіцієнт пропорційності; I – струм|тік| в обмотці реле; W – число витків в обмотці; δ – відстань від якоря до сердечника|осерді| (повітряний зазор).
Для зменшення зміни довжини повітряного зазору у міру переміщення якоря при спрацьовуванні реле, якір має г-подібний| профіль. Протидіючий момент створюється поворотною пружиною, яка закручується при тяжінні якоря до сердечника|осерді|. Для спрацьовування реле, тобто для тяжіння якоря до сердечника|осерді| необхідно, щоб|аби| обертовий момент реле був більше сумарного значення моментів протидіючої пружини і тертя на всьому шляху|дорозі| руху якоря:
Моб > Мп+мт.
Умова, відповідна початку спрацьовування реле, визначається рівністю:
Найменший струм|тік|, при якому виконуватиметься дана умова і, отже, спрацьовувати реле, називається струмом|током| спрацьовування реле Iср|.
Повернення якоря в початкове положення|становище| виконується за умови:
Понизити|знизити| момент реле можна тільки|лише| за рахунок зменшення струму|току| в обмотці реле.
Отже, величина струму|току|, при якому рухомий|жвавий| якір максимального реле повертається в початкове|вихідне| положення|становище|, менше величини струму|току| спрацьовування.
Найбільший струм|тік|, при якому рухомий|жвавий| якір реле повертається в початкове|вихідне| положення|становище|, називається струмом|током| повернення Iв|. Відношення|ставлення| Кв = Iв/Iср отримало|одержувало| назву коефіцієнта повернення реле.
Коефіцієнт повернення для|в| максимальних реле менше одиниці і складає: Кв = 0,85–0,95, для|в| мінімальних – більше одиниці і складає: Кв = 1,15–1,18.
Контакти реле повинні чітко працювати на замикання і розмикання кола в схемі захисту і автоматики, забезпечуючи надійність кола і відсутність дуги між рухомим|жвавим| містком і нерухомими контактами. У реле РТ-40 і РН-50, обмотки| яких включаються безпосередньо в ланцюг|цеп| змінного струму|току|, електромагнітна сила тяжіння Fел| якоря має по величині змінний характер, тоді як протидіюча сила пружини Fп| є|з'являється| величиною постійною (рис. 1). З|із| рис.1.1 видно|показний|, що протягом одного періоду якір прагне двічі притягнутися і двічі відпасти (100 коливань в секунду). Як пристрої|устрої|, що запобігають або знижують коливання контактної системи, використовуються різні механічні демпфери або випрямлячі змінного струму|току|. Так, в реле РТ-40 застосований механічний демпферний пристрій|устрій| (гасник механічних коливань), що складається з пластмасового барабанчика з|із| алюмінієвою кришкою. Барабанчик розділений на шість секцій, кожна з яких заповнена чистим кварцовим піском |просіває|. Дія цього пристрою|устрою| заснована на поглинанні енергії коливань, яка переходить в роботу тертя піщинок. Для|в| реле РН виконавчі органи яких включаються в ланцюг|цеп| через проміжні трансформатори, що насичуються|насищають|, для запобігання вібрації застосовується випрямна схема.
Принципова схема реле РН-50 з|із| двонапівперіодною мостовою схемою випрямлення|випрямляння| приведена на рис.1.2. Основна принципова відзнака|відмінність| реле напруги|напруження| від струмових реле полягає у виконанні обмоток|, які для|в| реле напруги|напруження| включаються не послідовно (як в реле РТ), а на міжфазну або фазну напругу|напруження| мережі|сіті| (паралельне вмикання|приєднання|).
Щоб|аби| підключення обмоток| реле напруги|напруження| не впливало на величину підведеної напруги|напруження| Uр|, опір обмотки має бути значно більше спільного|загального| опору мережі|сіті|, в яке реле включається.
Тому обмотка реле напруги|напруження| має велике число витків з|із| дроту|проводу| значно| меншого діаметру в порівнянні з обмотками| струмових реле. Величина струму|току| в обмотці реле залежить від напруги|напруження| Uр| і опору обмотки Zр|:
Рисунок 1.1 – Криві зміни магнітного потоку,
сили тяжіння якоря і протидіючого зусилля пружини
Рисунок 1.2 - Принципова схема
виконання реле РН-50
де: Zр| – повний|цілковитий| опір обмотки реле, що складається з індуктивної частини |частини|Хр і активної|частині| Rр|.
При підведенні змінної напруги|напруження|, в повному|цілковитому| опорі котушки|катушки| Zр| з|із| великим числом витків, переважає індуктивний опір Хр.
Якби|аби| для|в| реле напруги|напруження| ланцюг|цеп| обмотки складався тільки|лише| з багатовиткових котушок|катушок|, то його поведінка в умовах спрацьовування характеризувалася б наступною|слідуючою|: у момент спрацьовування із-за зменшення повітряного зазору і відповідного зменшення магнітного опору реле збільшився б індуктивний опір обмотки Хр. Це привело б до зниження струму|току| Iр| при незмінній напрузі|напруженні| і, як наслідок, до зменшення Моб. В результаті при втягуванні якоря не вийшло б достатнього для надійного замикання контактів надлишкового|надмірного| моменту. Тому для отримання|здобуття| необхідного надлишкового|надмірного| моменту в реле напруги|напруження| послідовно з|із| обмоткою вмикається додатковий активний опір RД|, величина якого у декілька разів більше опору обмотки. При цій зміні, індуктивний опір вже не має помітного впливу на Iр| у момент спрацьовування або повернення реле. Крім того, RД| виключає вплив на уставку| реле змін температури обмотки і частоти мережі|сіті| fм|.
Шкали електромагнітних реле, окрім|крім| величин уставок|, містять|утримують| позначення типів реле. Число, що знаходиться|перебуває| під дробом в позначенні типа|типу| реле, вказує|вказує| на максимально можливий струм|тік| спрацьовування при паралельно-сполучених|з'єднаних| котушках|катушках| реле РТ-40 (рис.1.3,а). Максимально можлива напруга|напруження| спрацьовування для реле РН-50 (рис.1.3,б) можна визначити за числом для|в| правої крайньої відмітки на шкалі установок. Шкала реле РТ-40 проградуйована при послідовному з'єднанні|сполуці| котушок|катушок|. Шкала РН-50 проградуйована при включенні|приєднанні| в ланцюг|цеп| котушок|катушок| (сполучених|з'єднаних| між собою послідовно) тільки|лише| одного додаткового опору (при подачі напруги|напруження| на затиски 8, 12) (див. рис.1.3,а). Для того, щоб отримати|одержувати| шкалу уставок|, збільшену удвічі|вдвічі|, необхідно встановити перемички на затисках РТ-40 так, як це вказано на рис. 3, а, а для реле РН-50 необхідна напруга|напруження| підвести до затисків 6, 12 (див. рис.1.3,б).
а) РТ-40; б) РН-50
Рисунок 1.3 – Схеми внутрішніх з'єднань|сполук| реле
РТ-40 і РН-50 (вигляд|вид| спереду)