Методические указания
Схема электрической сети, исследуемой в данной лабораторной работе, показана на рис. 3. Она имеет одностороннее питание от источника бесконечной мощности — эквивалентной системы С. Поэтому в данной работе выключатель Q2, а значит и генератор G, должны все время находиться в отключенном состоянии. В этом случае в режиме, предшествующем КЗ, источник С работает на холостом ходу.
Перед включением проверить соответствие электрических соединений на стенде схеме, показанной на рис. 3, а. После чего в присутствии преподавателя произвести первое включение стенда, включив выключатель Q1 при отключенном выключателе Q2. При этом следует отслеживать показания измерительных приборов. Затем стенд отключить. Освоив операции и порядок включения и отключения стенда, следует подготовить его к выполнению работы.
С помощью соединительных приборов подключить тиристорный выключатель QK к точке К-3 таким образом, чтобы он мог моделировать трехфазное КЗ. Включать выключатель QK можно кратковременно на 2…3 с только после подключения исследуемой сети к источнику С. Для снятия осциллограмм токов и напряжений подключить трансформатор тока TA в фазу А выключателя QK, а трансформатор напряжения TH — в фазу А к точке повреждения К-3. В результате схема должна принять вид, показанный на рис. 3, б. Выходы от TA и TH подключить к коннектору, соединенному с ПК. Включить ПК, запустить программу виртуального осциллографа и подготовить его к работе, разобравшись в его опциях настройки и органах управления.
Повторно включить стенд. Убедиться по показаниям вольтметра и частотомера, что стенд работает нормально. Смоделировать трехфазное КЗ кратковременным (на 2…3 с) включением выключателя QK. При этом с опережением на 1…2,5 с запустить виртуальный осциллограф. Закончив исследования, отключить стенд.
При всех непредвиденных обстоятельствах, появившихся во время работы, необходимо сразу нажать красную кнопку «Откл», расположенную на блоке питания стенда.
а)
б)
Рис. 3. Однолинейная схема исследуемой электрической сети
с односторонним питанием от эквивалентной системы С
С помощью инструментов виртуального осциллографа снятые осциллограммы представить в удобном для изучения и анализа виде. Полученную информацию необходимо сохранить в виде графического файла для последующей обработки и распечатки. Для этого рекомендуется: нажать кнопку PrintScreen на клавиатуре; войти в графический редактор Paint, выбрать команду Вставить и запомнить данный рисунок как файл с названием, соответствующим осциллограмме. Сохранять файлы нужно только в папках, указанных преподавателем.
Освоив основные навыки включения, отключения, работы со стендом и виртуальным осциллографом, можно приступать к выполнению программы данной лабораторной работы.
Программа лабораторной работы
1. Установив на тиристорном короткозамыкателе QK момент возникновения КЗ, соответствующий углу α = 0°, для фазы А снять и сохранить экспериментальные зависимости от времени тока короткого замыкания и напряжения в точке К-3. По полученной осциллограмме тока КЗ определить ударный ток iу, ударный коэффициент ку и постоянную времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания Та. Осциллограмма напряжения позволяет приблизительно контролировать величину угла α.
2. Исследовать влияние удаленности точки КЗ от источника С на ударный ток и ударный коэффициент, а также на постоянную времени Та. Для этого необходимо последовательно повторить эксперимент п.1 при коротком замыкании в точках К-2 и К-1.
3. Исследовать влияние момента возникновения КЗ на максимальное значение тока КЗ im и коэффициент кm= im/Iпm (здесь Iпm — амплитуда периодической составляющей тока КЗ). Для чего в указанной преподавателем точке провести серию опытов трехфазного КЗ при различных значениях угла α , меняющегося в диапазоне (–90...+90°), сохраняя получаемые осциллограммы. После обработки результатов эксперимента, сравнить найденные значения im и кm, соответственно, с iу и ку.
4. Включить трансформаторы тока во все фазы выключателя QK. При коротком замыкании в точке К-3 снять и сохранить осциллограммы токов во всех трех фазах. Сравнив полученные осциллограммы, сделать вывод о симметрии токов фаз при трехфазном КЗ.
По указанию преподавателя программа может быть скорректирована.
Примерный вид осциллограммы снятой на виртуальном осциллографе показан на рис. 4, а обработанной осциллограммы, представляемой в отчете – на рис. 5.
Рис. 4. Необработанная осциллограмма, снятая с помощью виртуального осциллографа.
Рис. 5. Обработанная осциллограмма, представляемая в отчете.