Лабораторная работа э10 Реле-томограф

Цель работы

1.Ознакомление с работой испытательного устройства реле-томографа (РЕТОМа).

2. Экспериментальное исследование реле-томографа

а) способы представления сигналов, формирование и управление ими;

б) формирование сигналов заданной формы;

в) программное моделирование энергосистем.

Составление предварительного отчета

1. Изучение функциональных возможностей РЕТОМа.

2. Для заданного в таблице 10.1 варианта нарисовать векторную диаграмму фазных токов (нечетные варианты) или напряжения (четные варианты), вычислить и нарисовать симметричные составляющие трехфазной системы. Изменить, согласно заданию, амплитуду или фазу симметричных

Таблица 10.1

№	Изучение векторных диаграмм				Представление сигналов
	İ a, А Ua, В	İ b, А Ub,В	İ c, А Uc, В	var	№ рис.	T, t, мс	U1,U2, В
1	5ej60°	10ej190°	15ej300°	А2	1)	10, 5	2, -1
2	10ej60°	10ej150°	-15ej300°	А2	2)	10, 4	2, 0
3	15ej60°	10ej120°	5ej300°	А0	3)	10, 2,5	2, 1
4	5ej60°	15ej190°	10ej300°	А0	4)	10, 3	2, -2
5	15ej60°	5ej190°	15ej300°	А1	1)	20, 5	1, -1
6	5ej30°	10ej190°	15ej300°	А1	2)	20, 4	1, 0
7	15ej90°	10ej150°	-15ej300°	φ2	3)	20, 0	0, -1
8	5ej60°	10ej120°	5ej300°	φ 2	4)	20, 3	1, -2
9	5ej30°	15ej190°	10ej300°	φ 0	1)	10, 2	2, -1
10	15ej90°	5ej190°	15ej300°	φ 0	2)	10, 3	2, 0
11	5ej60°	10ej190°	15ej300°	φ 1	3)	20, 5	2, 1
12	15ej30°	10ej150°	-15ej300°	φ 1	4)	10, 5	2, -2
13	5ej90°	10ej120°	5ej300°	А2	1)	20, 15	1, -1
14	5ej60°	15ej190°	10ej300°	А2	2)	20, 10	1, 0
15	10ej30°	5ej190°	15ej300°	А0	3)	20, 5	0, -1
16	5ej90°	10ej190°	15ej330°	А0	4)	20, 10	2, -1
17	10ej60°	10ej150°	15ej300°	А1	1)	10, 5	2, 0
18	5ej30°	10ej120°	-15ej300°	А1	2)	10, 4	2, 1
19	5ej60°	15ej190°	5ej300°	φ2	3)	10, 2,5	2, -2
20	15ej90°	5ej190°	10ej300°	А2	4)	10, 3	1, -1
21	5ej60°	10ej190°	15ej300°	А2	1)	20, 5	1, 0
22	15ej30°	10ej150°	15ej330°	А0	2)	20, 4	0, -1
23	5ej90°	10ej120°	15ej300°	А0	3)	20, 5	1, -2
24	5ej60°	15ej190°	-15ej300°	А1	4)	20, 3	2, -1
25	5ej30°	5ej190°	5ej300°	А1	1)	10, 2	2, 0
26	10ej90°	10ej190°	10ej300°	φ2	2)	10, 3	2, 1
27	5ej60°	10ej150°	15ej300°	φ 2	3)	20, 0	2, -2
28	10ej30°	10ej120°	15ej330°	φ 0	4)	10, 5	1, -1
29	5ej90°	15ej190°	15ej300°	φ 0	1)	20, 15	1, 0
30	5ej60°	5ej190°	-15ej300°	φ 1	2)	20, 10	0, -1

составляющих на векторной диаграмме, нарисовать векторную диаграмму трехфазной системы.

3. Разложить в ряд Фурье заданный сигнал (рис.10.1), рассчитать амплитуду и фазу 10 составляющих ряда Фурье. Нарисовать в масштабе представление сигнала при использовании 0, …, 9 составляющих ряда Фурье. На рисунке измерить значение максимального отклонения представления от заданного сигнала.

4. Согласно заданию составить модель энергосистемы. Преобразовать параметры сети к величинам РЕТОМа.

Рис.10.1. Варианты исследуемого сигнала s(t)

Задание к пункту 4 предварительного отчета

1. Схема сети и исходные данные.

X_уд =0,4 ом/км, cosφ_л= 0,85, =3,5

Рис.10.2. Схема исследуемой сети

Методические указания к выполнению предварительного отчета

К п.1. Изучить описание РЕТОМа.

К п.2. В задании даны действующие значения фазных токов (напряжения). Построить в масштабе векторную диаграммуфазных значений, соответствующую заданию. Вычисления и построения симметричных составляющих производить в соответствии с алгоритмами

Таблица 10.2

№ вариант	Длина, км	МВА	cosφр	Мощности нагрузки, Мвт		Повреждения
	L1			P1	P2
1	15	3000	0.75	180	20	A-B, A-0
2	10	2500	0.8	170	30	B-C, A-0
3	20	2600	0.85	160	40	C-A, A-0
4	25	2700	0.9	150	50	A-B-0, A-0
5	30	2800	0.75	180	20	B-C-0, A-0
6	20	2900	0.8	170	20	C-A-0, A-0
7	15	3000	0.85	160	30	A-B, B-0
8	15	3100	0.9	150	40	B-C, B-0
9	10	3200	0.75	180	50	C-A, B-0
10	20	3300	0.8	170	20	A-B-0, B-0
11	25	3400	0.85	160	20	B-C-0, B-0
12	30	3500	0.9	150	30	C-A-0, B-0
13	15	2500	0.75	100	40	A-B, C-0
14	15	2600	0.8	180	50	B-C, C-0
15	10	2700	0.85	170	20	C-A, C-0
16	15	2800	0.9	160	20	A-B-0, C-0
17	10	2900	0.75	150	30	B-C-0, C-0
18	20	3000	0.8	180	40	C-A-0, C-0
19	25	3100	0.85	170	50	A-B, A-0
20	30	3200	0.9	160	20	B-C, A-0
21	20	3300	0.75	200	20	C-A, A-0
22	15	3400	0.8	180	30	A-B-0, A-0
23	10	3500	0.85	170	40	B-C-0, A-0
24	20	2500	0.9	160	50	C-A-0, A-0
25	25	2600	0.75	150	20	A-B, B-0
26	30	2700	0.8	180	20	B-C, B-0
27	20	2800	0.85	170	30	C-A, B-0
28	10	2900	0.9	160	40	A-B-0, B-0
29	15	3000	0.75	150	50	B-C-0, B-0
30	20	3100	0.8	170	20	C-A-0, B-0

I₀=(I_A+I_B+I_C)/3;

I_A1=( I_A+ I_B·e^j120°+ I_C·e^j240)/3;

I_A2=( I_A+ I_B·e^j240+ I_C·e^j120°)/3.

Изменить заданную последовательность и по известным векторам симметричных составляющих построить в масштабе векторную диаграмму фазных значений. Обозначение А_0,1,2 и φ_0,1,2 определяет заданное изменение модуля или аргумента соответствующей последовательности.

К п.3. Разложить в ряд Фурье заданный сигнал s(t). Определить параметры десяти составляющих разложения. Нарисовать моделируемый сигнал, последовательно учитывая 1, 2, 3, 4,… , 9 составляющих разложения.

В разделе «Гармонические составляющие сигнала» формируется сигнал

,

где: a(t) - сигнал канала тока или напряжения, формируемый по гармоническим составляющим сигнала;

Для периодического сигнала s(t) коэффициенты ряд Фурье вычисляются по формулам

,

,

.

Рассчитанные коэффициенты дают действующие значения и аргумент для формирования a(t). Постоянная составляющая реализуется синусоидальным слагаемым с нулевой частотой. Все остальные параметры задаются нулевыми.

К п.4. Преобразование параметров схемы к величинам РЕТОМа.

Схема замещения представлена на рис.10.3.

Рис.10.3. Схема замещения исследуемой сети

Рис.10.4. Схема модели исследуемой сети

Для создания RL-модели вычисляются и затем вводятся в окне «Настройка»:

1.Напряжение U_р, ток I_р и угол между ними φ_р в месте установки релейной защиты во вторичных величинах; считать К_U =1000, K_I=1000, f - частота источника Е₁, f= 50 Гц.

2. Модуль и аргумент сопротивления энергосистемы «за спиной» Z_S;

3. Модуль и аргумент сопротивления линии Z_L;

4. Модуль и аргумент сопротивления энергосистемы с другой стороны Z_Q. Для задания тупикового режима в заданной сети, так чтобы «тупик» был впереди, т.е. ЭДС Е₂=0, необходимо выполнить следующее условие Z_р=Z_L+Z_Q, т.е. чтобы сумма векторов сопротивления линии Z_L и системы на другой стороне Z_Q была равна вектору нагрузочного режима Z_р=U_фр/ I_р. Расчетные формулы приведены в таблице 10.3