ОРЗЭП - Лаб 6-7 / ОРЗЭП - Лаб 6-7

Тольяттинский 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

1. 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.

2. Программа работы

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

   2. Соедините гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «PE» однофазного источника питания G1.

   3. Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений (рисунок 2.1). Отключите (если включен) выключатель А9.

   4. Установите переключателем желаемое значение коэффициента трансформации трансформатора А1, например, 1,0.

   5. Установите желаемые параметры линии электропередачи Л (параметры задает преподаватель по таблице 5). Для этого переключателями установите параметры моделей линий электропередачи А2 и А3.

   6. Вращая регулировочный винт, установите желаемую уставку электротеплового реле А6, например, 0,42.

   7. Если выступает шток электротеплового реле А6, то нажмите его.

   8. Включите выключатель «СЕТЬ» измерителя Р1.

   9. Включите источник G1. О наличии напряжения на его выходе должна сигнализировать светящаяся лампочка.

   10. Включите выключатель А9. В результате загорится зелёная лампа блока А8, сигнализирующая о подаче оперативного напряжения.

   11. 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.

   12. 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.

   13. С индикаторов измерителя Р1 считайте значение тока короткого замыкания и время работы защиты.

   14. Выньте проводник «П» из гнезда.

   15. Аналогично снимите значения токов короткого замыкания и время работы защиты с уставками электротеплового реле А6, равные 0,50 и 0,58.

   16. По завершении эксперимента отключите однофазный источник питания G1 и выключатель «СЕТЬ» измерителя Р1.

   17. Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений (рисунок 2.2). Отключите (если включен) выключатель А9.

   18. Установите переключателем желаемое значение коэффициента трансформации трансформатора А1, например, 1,0.

   19. Установите желаемые параметры линии электропередачи Л (параметры задает преподаватель по таблице 3). Для этого переключателями установите параметры моделей линий электропередачи А2 и А3.

   20. Включите источник G1. О наличии напряжения на его выходе должна сигнализировать светящаяся лампочка.

   21. 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.

   22. С индикаторов измерителя Р1 считайте значение тока короткого замыкания и время работы защиты.

   23. Выньте проводник «П» из гнезда.

   24. По завершении эксперимента отключите однофазный источник питания G1 и выключатель «СЕТЬ» измерителя Р1.

3. 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.