6.4 Запитання для самоперевірки
1. Поясніть принцип побудови та функціональні можливості системи АСКОЕ.
2. Поясніть принцип роботи програми «Energo-S».
3. Назвіть переваги автоматизованої системи АСКОЕ.
Лабораторна робота №7
Вимірювання струму короткого замикання петлі «фаза-нуль»
Мета роботи : Ознайомлення з принципом роботи цифрового вимірника Щ41160 та проведення вимірювань струму короткого замикання петлі «фаза-нуль».
7.1 Теоретичні відомості
Вимірник струму короткого замикання цифровий Щ41160 (надалі вимірник) призначений для вимірювання струму однофазного короткого замикання петлі «фаза-нуль» в мережах змінного струму 380/220 В, частоти 50 Гц з глухо заземленою нейтраллю живильного трансформатора і кутом зсуву фаз між струмом і напругою 30° ±25°.
БЖ – блок живлення; БЗ – блок захисту; БУ – блок управління;
БУТ – блок управління тиристором; БЛ – блок логіки;
АЦП – аналого-цифровий перетворювач; БІ – блок індикації.
Рисунок 7.1 - Блок-схема вимірника струму короткого
замикання Щ41160
Вимірник виконаний у вигляді переносного приладу. Індикація показів приладу та органи керування виведені на передню панель вимірника.
На задній панелі вимірника розташовані два затискачі для приєднання вимірника до електричної мережі живлення об’єкту вимірювання, запобіжник 0,25 А, затискач для заземлення вимірника та місце для встановлення батарейки живлення.
Блок живлення БЖ призначений для живлення елементів схеми, видає необхідні напруги ±25В, ±9В.
Блок захисту БЗ призначений для перевірки справності кола «фаза-нуль». Якщо при увімкненні приладу напруга на виході БЗ перевищує 36 В, то БЗ не дозволяє увімкнути прилад.
Блок управління БУ призначений для формування першого і через 5 с - другого вимірювальних імпульсів.
Блок управління тиристором БУТ видає сигнали для відкриття тиристора в першому та другому вимірювальних тактах.
Блок логіки БЛ призначений для перетворення кута зсуву фаз між напругою і струмом у пропорційну кількість імпульсів.
Аналого-цифровий перетворювач АЦП призначений для вибору границі вимірювання в першому такті і перетворення амплітуди імпульсу, утвореного на вимірювальному шунті, в пропорційну кількість імпульсів у другому такті вимірювання.
Блок індикації БІ відтворює результати вимірювання струму короткого замикання на ТАБЛО.
Принцип роботи приладу.
В основу роботи приладу покладено вимірювання реального струму короткого замикання з обмеженням часу його протікання тривалістю не більше 10 мс. Під час короткого замикання у колі «фаза-нуль» утворюються перехідні процеси. Для усунення аперіодичної складової струму короткого замикання вимірювання проводиться в два такти. Під час першого такту вимірюється кут зсуву фаз φ між усталеним значенням струму і напругою, після чого проводиться повторне коротке замикання в момент, відповідний виміряному куту зсуву фаз φ.
При увімкненні живлення і натиснутій кнопці "ИЗМ" (вимірювання) у блоці БУ формується перший вимірювальний інтервал тривалістю 20 мс. В момент утворення вимірювального імпульсу подається сигнал в блок логіки БЛ, який виробляє імпульси частотою 200 Гц. Ці імпульси подаються в блок управління тиристором БУТ, який управляє роботою тиристора V1. На вхід АЦП з шунта RШ подається імпульс напруги, пропорційний струму короткого замикання, який протікає через тиристор V1. Кут зсуву фаз φ визначається тривалістю протіканню струму через тиристор V1. Заповнюючи цей часовий інтервал, імпульси з блоку БЛ поступають в блок індикації БІ, у якому визначається величина кута зсуву фаз φ.
Через 5 с після початку вимірювання в блоці БУ формується другий такт вимірювання тривалістю 20 мс. Блок БУТ видає сигнал на відкриття тиристора V1. Час відкритого положення тиристора V1 визначає час проходження струму через шунт RШ. Амплітуда імпульсу напруги, знятої з шунта, пропорційна ефективному струму короткого замикання. Сигнал з шунта поступає в АЦП з подальшим записуванням в БІ. Записане число імпульсів пропорційне ефективному значенню струму короткого замикання. Результат висвічується на ТАБЛО.
Вимірювання струму КЗ петлі «фаза-нуль» дає можливість:
- правильно вибрати апарати захисту;
- визначити фазу з поганим контактом (найменший струм КЗ з трьох фаз) або обрив фази (ІКЗ близький до нуля).
- визначити поганий контакт у нульовому проводі (малі струми КЗ - десятки ампер) або обрив нульового проводу (одиниці ампер).
До роботи з приладом допускаються особи, що ознайомились з принципом роботиприладу і організації роботи з ним. При роботі з приладом необхідно дотримуватись діючих ПТБ.
Конструкція вимірника забезпечує безпеку працюючого персоналу. Всі елементи електричної схеми вимірника розміщені в кожусі, що запобігає можливості дотику до частин, що знаходяться під напругою. При роботі з вимірником його корпус повинен бути заземлений.
У процесі проведення вимірювань торкатися струмовідних частин схеми вимірювання забороняється.
Вмикати вимірювальний прилад дозволяється тільки після повного збирання схеми вимірювання (під’єднання приладу до мережі).
Електрична схема вимірника має захисний пристрій, який відмикає вимірника у випадку несправності заземлюючих або занулюючих провідників.