39

Федеральное агентство по образованию

Тверской государственный технический университет

Кафедра электротехники и электроснабжения

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИЗАЦИЯ

Методические указания к лабораторным работам

для студентов специальности 100400 «Электроснабжение»

для дневного и заочного факультетов

ТВЕРЬ 2009

УДК 621.311:621.316.9(075.8)

ББК 32.965.6 я7

Настоящие методические указания составлены для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 100400 и предназначены для оказания методической помощи студентам при выполнении лабораторных работ по курсу «Релейная защита и автоматизация».

Настоящие методические указания составлены в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта и рабочей программой курса «Релейная защита и автоматизация» специальности 100400.

Изучаются устройство, принцип действия реле, используемых в устройствах релейной защиты и автоматики; устройство и принцип действия защит линий электропередач; электрические схемы, устройство и принцип действия автоматики в системах электроснабжения.

Методические указания обсуждены на заседании кафедры ЭС и Э ТГТУ 21.09.2009 г (протокол № 1) и рекомендованы к печати.

Составитель: Русин А.Ю

© Тверской государственный

технический университет, 2009

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Для предотвращения несчастных случаев перед началом проведения лабораторных работ преподаватель, ведущий занятия, проводит инструктаж по технике безопасности и правилам работы в лаборатории. После прохождения инструктажа каждый студент персонально должен расписаться в журнале по технике безопасности.

Если на стенде замечены неисправности при проведении лабораторных работ, нарушены правила техники безопасности или произошло поражение человека электрическим током, необходимо немедленно прекратить проведение работы и сообщить преподавателю. На стенде и вблизи него не должно быть посторонних вещей.

Нельзя подавать напряжение на стенд без проверки схемы преподавателем и его разрешения на включение. По окончании работы значения токов и напряжений уменьшаются до нуля, а затем, после проверки данных преподавателем, стенд или установка отключаются.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

нагружать элементы устройств выше заданных пределов;

работать на стенде одному;

во время проведения работы переходить на другое рабочее место.

Лабораторная работа № 1

ПРОВЕРКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

1. Цель работы

Ознакомление с устройством и способами проверки трансформаторов тока, питающих устройства релейной защиты и автоматики.

2. Описание лабораторного стенда

На стенде для исследования установлены три различных трансформатора тока: ТА1, ТА2, ТАЗ. Проверка трансформатора тока в работе проводится в следующем объеме: определение однополярных выводов первичной и вторичной обмоток трансформато­ров, проверка коэффициента трансформации, снятие вольт-амперных характеристик.

2.1. Проверка однополярных выводов первичной и вторичной ток трансформаторов производится по схеме, представленной на рис. 1.

Рис. 1. проверка однополярных выводов трансформаторов тока

В схеме испытаний используются: источник постоянного тока - аккумуляторная батарея на напряжение 6В, микроамперметр магнитоэлектрической системы с двухсторонней шкалой, направление отклонения подвижной системы которого зависит от направления тока в его обмотке, токоограничивающий резистор R, кнопка SВ для замыкания цепи в первичной обмотке трансформатора. Подключение трансформатора к схеме для проверки производится с помощью соответствующей накладки SX1...SX3 и ключа S1....S3. На рис. 1 показаны направления первичного и вторичного токов для ТА3 и направление отклонения стрелки прибора (при соблюдении полярности) в момент Замыкания цепи кнопкой.

2.2. Проверка коэффициента трансформации трансформаторов тока ТА2, ТАЗ производится с помощью нагрузоч­ного устройства НТ по схеме, представленной на рис. 2. Подключение первичной обмотки трансформаторов к схеме для испытаний производится с помощью контактов контактора КМ, а вторичной обмотки - накладкой.

Рис. 2. Проверка коэффициента трансформации

трансформаторов тока

2.3. Снятие вольт-амперных характеристик трансформатора тока производится по схеме с автотрансформатором AT, обеспечивающим наименьшее искажение синусоиды напряжения (рис. 3). Подключение вторичной обмотки трансформатора тока к схеме для снятия характеристики производится с помощью соответствующей накладки SX6... SX8.

Рис. 3. Снятие вольт-амперных характеристик трансформаторов тока

3. Подготовка к работе

3. 1. Начертить схемы, приведенные на рис. 1-3.

3.2. Изучить устройство и принцип действия трансформаторов тока по литературе [1, стр. 42-46].

3.3. Начертить рис. 1.1 и 1.2 [1], дать по ним пояснения и уяснить, какие параметры приводят к увеличению погрешности трансформатора.

3.4. Записать выражение для определения полной погрешности трансформатора тока.

4. Рабочее задание

4.1. Ознакомиться с конструкцией трансформаторов тока, имеющихся в лаборатории; списать паспортные данные исследуемых трансформаторов.

4.2. Произвести проверку однополярности выводов обмоток трансформаторов (рис.1). Для проверки полярности ТА1 установить накладку SX1, ключ S1 поставить в положение «ВКЛ». Нажать кнопку SB и записать направление и величину отклонения стрелки прибора в делениях. После возвращения стрелки прибора на нулевое значение отпустить кнопку и зафиксировать направление отклонения стрелки прибора. Поставить ключ S1 в положение «ОТКЛ», снять накладку SX1 и аналогично провести измерения для других трансформаторов. После проверки накладку снять, а ключи поставить в положение «ОТКЛ».

4.3. Проверить коэффициент трансформации трансформаторов тока (рис. 2). Для проверки коэффициента ТА2 необходимо установить накладку SX4 и включить контактор КМ2, поставив ключ «контактор» в положение «2». Включить нагрузочное устройство, переведя ключ «Сеть» в положение «ТОК». Установить в первичной цепи трансформатора ток, равный номинальному, и записать показания первичного и вторичного токов. Уменьшить значение тока до нуля, поставить ключ «контактор» в положение «ОТКЛ» и снять накладку SX4. Аналогично провести измерение для трансформатора ТАЗ. По окончании проверки накладку снять, ключи поставить в положение «ОТКЛ».

4.4. Рассчитать погрешность коэффициента трансформации по полученным данным с помощью формулы

,

где - номинальный коэффициент проверяемого ТА; =I₁/I₂ - измеренный коэффициент трансформации того же ТА. Трансформатор считается исправным, если коэффициент, полученный в результате измерений, отличается от номинального не более чем на 2%.

4.5. Снять вольт-амперные характеристики трансформаторов (рис. 2). Для снятия характеристики ТА1 установить накладку SX6 и подключить автотрансформатор к сети, поставив ключ «Сеть» в положение «НАПРЯЖЕНИЕ». Для получения характеристики произвести измерение тока и напряжения при шести - восьми значениях с интервалом 10-20В. Результаты измерений занести в табл. 1. Плавно уменьшить напряжение до нуля, снять накладку SX6 и аналогично провести измерения для других трансформаторов.

Таблица 1

U2, B
Iном, А

По данным табл. 1 в масштабе построить характеристики намагничивания U2=f(Iном) и сделать вывод об исправности и однотипности трансформаторов тока.