Лабораторна 4
.pdfЛабораторна робота 4. Дослідження реле направлення потужності
Виконав: Скудря М.О.
Мета та завдання
Ознайомитися з принципом дії та конструкцією реле направлення потужності, виконаних на індукційному принципі та на напівпровідникових компонентах, які знаходяться в експлуатації в енергетичних системах. Набуття навичок експериментальних досліджень (перевірки) основних характеристик реле.
Порядок виконання роботи Дослідження індукційного реле РБМ-171
1.Ознайомитися з конструкцією реле; записати його паспортні дані.
2.Зібрати схему для дослідження реле направлення потужності згідно з рис. 4.7. та після перевірки викладачем приступити до дослідження і зняття характеристик реле.
Подальші методичні рекомендації дивіться у прикріпленому файлі. Зміст звіту У звіті необхідно представити:
1.Тип і паспортні дані обладнання стенду.
2.Принципові схеми проведення досліджень.
3.Таблицю з результатами випробувань.
4.Графічні залежності, що характеризують роботу реле. Контрольні запитання
1.Принцип дії реле направлення потужності індукційного типу.
Основний принцип дії реле направлення потужності полягає в використанні фазового розрізу напруги і струму для визначення напрямку потужності в електричній мережі. Основні елементи такого реле включають індуктивний чутливий елемент, компаратори та випрямлячі.
2.Що таке мертва зона реле направлення потужності і коли вона з'являється?
Мертва зона (також відома як dead zone) у контексті реле направлення потужності вказує на діапазон фазового відставання, в якому реле не реагує на зміни напрямку потужності. В інших словах, це певний проміжок значень фазового відставання, при якому реле залишається "мертвим" і не виконує ніяких управляючих дій.
3.Які типи реле направлення потужності ви знаєте?
Електромагнітні реле направлення потужності:
Використовуються електромагнітні поля для вимірювання фазового зсуву між напругою та струмом. Електромагнітні реле можуть бути швидкими та досить точними.
Оптичні реле направлення потужності:
Використовують світлові сенсори для вимірювання фазового відставання. Ці реле можуть бути менш чутливими до електромагнітних перешкод та мають високу швидкість реакції.
Резистивні реле направлення потужності:
Використовують зміну опору у спеціальних резисторах для визначення фазового відставання. Цифрові реле направлення потужності:
Використовують цифрові технології для аналізу сигналів напруги та струму і визначення напрямку потужності.
Мікропроцесорні реле направлення потужності:
Використовують вбудовані мікропроцесори для високоточного вимірювання та обробки сигналів.
Комбіновані реле направлення потужності:
Комбінують різні технології для отримання більшої точності та надійності.
Аналогові реле направлення потужності:
Використовують аналогові методи вимірювання та обробки сигналів для визначення напрямку потужності.
4.Що називається кутом максимальної чутливості?
Кут максимальної чутливості відноситься до максимального значення кута, при якому реле направлення потужності найбільш чутливе до змін в фазовому відставанні між напругою та струмом в електричній мережі. У багатьох випадках, цей кут називають кутом максимальної чутливості або кутом чутливості.
5.Які бувають схеми включення реле направлення потужності?
Схема резистивного реле:
В цій схемі реле використовується резистивний делільник для вимірювання фазового зсуву між напругою та струмом. Змінюючи опір резистора в залежності від фазового кута, реле визначає напрямок потужності.
Схема трансформаторного реле:
Використовуючи трансформатор, ця схема перетворює струм та напругу на напругу, фаза якої вказує напрямок потужності. Трансформатори здатні передавати фазовий зсув між струмом та напругою.
Оптична схема:
Заснована на вимірюванні світлових сигналів, ця схема використовує оптичні сенсори для визначення фазового відставання.
Електромагнітна схема:
Використовуючи електромагнітні поля, ця схема вимірює фазовий зсув, визначаючи напрямок потужності.
Цифрова схема:
За допомогою мікропроцесорів та цифрових сигнальних обробників, ці схеми забезпечують високу точність та надійність визначення напрямку потужності.
Фазова компараторна схема:
Використовує порівняння фаз між напругою та струмом для визначення напрямку потужності.
6. Що таке самохід (індукційного) реле?
Самохід – рух диску лічильника під дією напруги, що подається на затискачі кола напруги, при відсутності струму в колі струму.
7.Від чого залежить швидкодія реле індукційного типу?
Опір обмотки: Низький опір обмотки може сприяти швидкому реагуванню. Індуктивність обмотки: Велика індуктивність може збільшити час відгуку реле. Кількість витків обмотки:
Більше витків: Зазвичай, більше витків у котушці зменшує опір обмотки, що може поліпшити швидкодію реле.
Магнітні властивості сердечника:
Дизайн контактів: Оптимізований дизайн контактів може поліпшити швидкодію.
Механічний гальмо або амортизатор: Механізми для зниження вібрацій або гальмування можуть впливати на час включення/вимикання.
Висока потужність: Велика потужність може вимагати більше часу для зміни стану реле. Температура
8.Для чого використовуються реле направлення потужності в схемах максимальнострумового захисту?
Реле направлення потужності використовуються в схемах максимально-струмового захисту для визначення напрямку потужності та координації заходів захисту в мережах електроживлення. Ці реле грають важливу роль у системах електрозахисту, спрямовуючи заходи захисту на ту частину мережі, де виникають несправності.
9.На яких принципах можуть бути виконані ВО напівпровідникових реле направлення потужності?
ВО (відмінність напруги) напівпровідникові реле направлення потужності базуються на вимірюванні фазового відставання між напругою та струмом в електричній мережі. Ці реле можуть бути реалізовані на основі різних принципів та технологій напівпровідникової електроніки. Ось декілька можливих принципів, на яких можуть ґрунтуватися ВО напівпровідникові реле направлення потужності:
10.Які переваги та недоліки мають ВО напівпровідникових реле направлення потужності, виконані на кільцевих модуляторах?
Переваги:
Висока чутливість:
Реакція на зміни у напрямку потужності може бути дуже швидкою, оскільки кільцеві модулятори зазвичай використовуються для ефективного вимірювання фазового зсуву. Висока точність вимірювань:
Використання кільцевих модуляторів дозволяє отримати високу точність вимірювань фази, що важливо для надійного визначення напрямку потужності.
Низькі втрати потужності:
Відсутність механічних частин та ефективне використання напівпровідникових компонентів можуть допомагати знизити втрати потужності в реле.
Недоліки:
Складність конструкції:
Зазвичай, напівпровідникові реле є дорожчими порівняно з механічними або електромагнітними реле.
Вплив навколишнього середовища:
Чутливість до температурних та інших зовнішніх факторів може впливати на стійкість та ефективність реле в різних умовах.
Можливість електромагнітних перешкод:
Електромагнітні перешкоди можуть впливати на роботу напівпровідникових компонентів та спричиняти помилки у вимірюваннях.
Складнощі в експлуатації та обслуговуванні: