1. Назначение и цель работы

Настоящая лабораторная работа носит расчетно-экспериментальный характер.

Целью работы является закрепление знаний студентов по теме «Токовые ступенчатые защиты с независимой характеристикой выдержки времени», а также приобретение практических навыков по настройке реле и исследованию работы двухступенчатой токовой защиты с независимой характеристикой выдержки времени в условиях короткого замыкания.

П рактическая часть работы основана на результатах вычислительной работы, (выполняемой студентами на практическом и самостоятельном занятиях) по расчету параметров срабатывания защиты линий Л1 и Л2 сети с односторонним питанием (рисунок 1).

Рисунок 1

В лабораторной работе требуется исследовать двухступенчатую защиту состоящую из токовой отсечки без выдержки времени – первая ступень и максимальной токовой защиты – вторая ступень.

Исследуемые комплексы защит Р31 и Р32 устанавливаются в начале линий Л1 и Л2 и действуют на отключение выключателей Q1 и Q2, соответственно.

К2

К1

К3

К4

0 1 2 3 4

QK

рА2

РА1

Q1

Q2

SА1

КА1

КА2

SА2

К2

К1

МТ3₁

ТО₁

R6

R5

К3

К4

КА4

SА4

КА3

SА3

МТЗ₂

ТО₂

R2

R3

R4

R1

SB2

SB1

SA

HL₃

~220В

a)

Рисунок2. Схема лабораторной установки: а – принципиальная электрическая принципиальная;

б – схема оперативных цепей

Рисунок2. (продолжение)

б) – схема оперативніх цепей

3. Практическая часть работы

Практическая часть работы выполняется на лабораторном стенде, где выполнена модель защиты исследуемой электросети.

1. Описание лабораторного стенда

Модель сети выполнена однофазной цепью (рисунок 2), где приняты следующие обозначения элементов:

Максимальные токовые реле КА1, КА3 – МТЗ (максимальная токовая защита); КА2, КА4 – ТО (токовая отсечка).

Q1, Q2 – выключатели линий;

R1 – реостат для регулирования нагрузки линии Л3;

R2 – реостат для регулирования нагрузки линии Л2.

К1, К2, К3, К4 – тумблеры, моделирующие отказы защит МТЗ1 линии Л1, ТО1 линии Л1, МТЗ2 линии Л2, ТО2 линии 2.

QK – переключатель «Имитация КЗ».

SB2 – кнопка включения амперметра с пределом измерения 5А;

SB – кнопка включения амперметра с пределом измерения 1А (3А);

НL_к и НL_з – красные и зеленые сигнальные лампы соответственно;

рА1 – амперметр с пределом измерения 1А (3А);

рА2 – амперметр с пределом измерения 5А;

SА1, SА2, SА3, SА4 – тумблеры включения реле;

R3, R4, R5, R6 – резисторы, имитирующие сопротивление линий Л1 и Л2.

2. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с лабораторной установкой.

2. Выставить рассчитанные уставки на шкалах токовых реле и реле времени.

3. Смоделировать режим короткого замыкания, для чего необходимо:

а) тумблеры К1, К2, К3, К4 –«Отказы защит» поставить в положение «включено»;

б) выключатели Q1 и Q2 поставить в положение “включено” (в этом положении горят сигнальные лампы НL);

в) переключатель QK «Имитация КЗ» поставить в положение 2; (имитация КЗ в точке К2);

г) включить питание стенда и с помощью ЛАТРаустановить по амперметру РА2 ток КЗ в точке К2, согласно своему варианту и выбранному масштабу;(во время выполнения работы положение рукоятки ЛАТРа не изменять).

д) выключить питание стенда;

е) переключатель QK поставить в положение «0».

Таким образом регулируется режим (мощность) заданной энергосистемы.

3.2.4 Смоделировать рабочий режим сети

а) выключить Q2 установить в положение «выключено» (выключатель Q1 находится в положении «включено»);

б) включить питание стенда;

в) с помощью кнопки SB1 подключить амперметр с пределом измерения 1А (3А) (амперметр рА2 с пределом 5А отключить).

г) реостатом R1 установить ток нагрузки I_{з. раб.} Линии Л3, согласно своему варианту;

(Выполнением пунктов а, б, в, г имитируется рабочий режим линии ЛЗ)

д) выключатель Q2 установить в положение «включено»;

е) реостатом R2 выставить максимальный рабочий ток линии Л1

I_{1 раб.max} == I_{2 раб.max} + I_{3 раб. max} ,

при этом по линии Л2 будет протекать заданный рабочий ток нагрузки I_{2 раб.max} ;

ё) отключить амперметр;

ж) тумблеры К1, К2, К3, К4 “Отказ защит” поставить в положение “отключено”;

з) убедиться, что защиты не срабатывают;

и) выключить питание установки.

3.2.5 Проверить действие защит в различных точках КЗ

а) переключатель QK «Имитация КЗ» установить в положение «4»; (выключатели Q1 и Q2 включены);

б) включить питание стенда;

в) проверить срабатывание защиты;

г) выключить питание;

д) переключатель QK установить в положение К3;

е) подать напряжение; и таким образом проверить работу защиты при КЗ в точках К2 и К1

ж) описать действие защиты при КЗ в каждой из точек КЗ (сделать запись в таблице 2);

з) сравнить действие защиты с картой селективности (построенной на расчетном практическом занятии).

3.2.6 Проверить резервирование защит (при отказах отдельных из них)

а) повторить пункт 3.2.5 осуществляя режим «отказ» защит КА4, КА3, КА2 (последовательно);

б) «отказ» защиты КА4 и КА3 осуществить одновременно;

проанализировать работу защит, результаты занести в таблицу 2.

Таблица 2

Номер точки КЗ	Отказ защиты	Действие защиты