Переходные процессы / Лабораторные работы / Лабораторная работа 14

Составители: д-р техн. наук, проф. Б.А. Коробейников, канд. техн. наук, доц. Л.И. Деревцова, канд. техн. наук, доц. А. И. Ищенко

УДК 621.311.1.001.45 (076.5)

ИССЛЕДОВАНИЕ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯ НА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ. Руководство к лабораторной работе № 14.3 по дисциплине «Переходные процессы в системах электроснабжения» для студентов всех форм обучения специальности 100400 - Электроснабжение / Кубан. гос. технологич, ун-т; Сост. Б.А. Коробейников, Л.И. Деревцова, А.И. Ищенко. Краснодар, 2003. – 7 с.

Производится сравнение токов для различных видов короткого замыкания. Короткие замыкания устанавливаются непосредственно на физической модели с помощью переключателей. Для анализа результатов эксперимента используется метод симметричных составляющих.

Ил. 1. Библиогр.: 1 назв.

Печатается по решению Редакционно-издательского совета Кубанского Государственного технологического университета

Рецензенты: канд. техн. наук, доц. Ж.И. Шевченко (кафедра ЭПП, КубГТУ)

д-р техн. наук, проф. А.Н. Плахотнюк (кафедра электротехники, КубГТУ)

3

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Исследование несимметричных коротких замыканий (к.з.) целесообразно вести с помощью метода симметричных составляющих. Метод симметричных составляющих позволяет свести вычисление токов и напряжений при несимметричных к.з. к определению тех же величин при некотором фиктивном трехфазном симметричном к.з. Ниже приведены формулы, поясняющие некоторые положение метода симметричных составляющих.

Известно, что произвольную несимметричную систему трех векторов Ia , Ib , Ic можно разложить на систему прямой последовательности Ia1,

Ib1, Ic1 , систему обратной последовательности Ia 2 , Ib2 , Ic2 , систему нулевой последовательности Ia0 , Ib0 , Ic0 .

Условие разложения:

Ia = Ia1 +Ia 2 +Ia0

Ia0 = Ib0 = Ic0 = I0 , получим следующие соотношения для симметричных составляющих из (1):

Умножение вектора на оператор « a » соответствует повороту ука-

занного вектора на угол +120°, а умножение на « a2 » - повороту на +240°. В данной работе с помощью физической модели необходимо произвести исследование токов при различных видах к.з. и определить симмет-

ричные составляющие токов.

4

2.ЦЕЛЬ И ПРОГРАММА РАБОТЫ

2.1.Цель работы – применение метода симметричных составляющих для исследования различных видов к.з. на физической модели.

2.2.Программа работы:

а) сборка схемы на стенде; б) измерение величин токов при трехфазном, двухфазном, однофаз-

ном и двухфазном на землю к.з.

в) измерение с помощью фазометра углов между векторами токов в фазах при двухфазном и двухфазном на землю к.з.;

г) разложение токов несимметричных к.з. на симметричные составляющие;

д) определение соотношений между токами при различных видах

к.з.;

е) составление отчета.

3. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Принципиальная схема лабораторной установки для экспериментального исследования режимов к.з. на физической модели приведена на рис. 1.

Испытуемый трансформатор Т2 подключается к сети 380 В через разделительный трансформатор с коэффициентом 380/36 В. Предусмотрена регулировка напряжения.

Напряжение на исследуемой оболочке таково, что при создании режимов к.з. не превышает допустимых для измерительных приборов. Амперметры PA1 – PA4 служат для измерения токов в режиме к.з. Вольтметром PU устанавливается симметричный режим питания. Фазометр с токовой (ОТФ) обмоткой и обмоткой напряжения (ОНФ) служат для измерения

фаз токов Ia и Ib .

4.УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

4.1.Перед включением стенда необходимо ознакомиться со схемой и расположением элементов. Убедиться в отсутствии питающего напряжения и собрать схему.

4.2.Включение схемы следует производить только с разрешения преподавателя.

4.3.Коммутацию в цепях следует производить только при выключенном автомате.

4.4.Схему следует разбирать при обесточенных цепях.

6

5.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

5.1.Собрать схему на стенде согласно рис. 1. Обратить внимание на правильность, подключения фазометра.

5.2.Различные виды коротких замыканий создаются с помощью пе-

реключателей S1, S2 , S3 , S4 .

Трехфазное к.з. – переключателями S1, S2 , S3 .

Двухфазное к.з. – переключателями S1, S2 .

Однофазное к.з. – переключателями S1, S4 . Двухфазное к.з. на землю – переключателями S1, S2 , S4 .

5.3. Измерить токи при различных видах к.з. и сравнить их по отношению к току трехфазного к.з.

5.4. С помощью фазометра измерить углы между векторами токов в фазах А и В при двухфазном к.з. и двухфазном к.з. на землю. Обмотка напряжения фазометра ОНФ присоединяется к обмотке трансформатора Т2. Включение токовой обмотки фазометра ОТФ в фазы А и В достигается с

помощью переключателя S5 .

5.5.Построить векторные диаграммы токов для различных видов к.3. Используя выражение (2) графически разложить системы векторов при всех видах к.з. на симметричные составляющие прямой, обратной, нулевой последовательности.

5.6.При выполнении работы следует соблюдать указания по технике безопасности.

6.СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

6.1.Титульный лист.

6.2.Исходные данные.

6.3.Результаты измерений.

6.4.Схема испытаний.

6.5.Векторные диаграммы разложения

6.6.Выводы.

7

7.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

7.1.Каковы основные положения метода симметричных составляю-

щих?

7.2.Векторные диаграммы токов и напряжений при однофазном, двухфазном и двухфазном на землю к.з.

7.3.Каковы соотношения между током в фазе при симметричном к.з.

иразличных видах несимметричного?

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. – М.: Энергия, 1970. – 520 с.

ИССЛЕДОВАНИЕ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ НА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

Редактор

Технический редактор

Издательство КубГТУ: 350072, Краснодар, Московская, 2а Лицензия на издательскую деятельность ЛР № 020352 от 27.12.91 Отпечатано в КубГТУ