Тольяттинский государственный университет

Институт энергетики и электротехники

Кафедра «Электроснабжение и электротехника»

Лабораторная работа №4

«Моделирование токовой защиты нулевой последовательности трансформатора»

по дисциплине «Основы релейной защиты электрохозяйства предприятий»

Выполнили: Назаров М.А.

Осипов А.Д.

Цветков Е.Д.

Ковалевич В.Г.

Руководитель: Самолина О.В.

Тольятти, 2017

1. Цель работы

Изучение принципа действия токовой защиты нулевой последовательности трансформатора. Моделирование коротких замыканий и исследование способности защиты защищать трансформатор от их воздействия.

2. Программа работы

   1. Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

   2. Соедините гнезда «ТК» источника G1.

   3. Соедините гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «PE» источника G1.

   4. Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений (Рисунок 2.1 и 2.2).

   5. Переключатели режимов работы трехполюсных выключателей A4 и A6 установите в положение «АВТ», выключателя A10 ‒ в положение «РУЧН». Номинальное вторичное фазное напряжение трехфазной трансформаторной группы A3 выставьте равным 127 В, группы А5 ‒ 242 В. Параметры линий электропередачи A1 и A2 переключателями установите, например, следующими: R=200 Ом, L/RL=1,2/32 Гн/Ом, С1=С2=0 мкФ. Величины активных нагрузок блока А6 выставьте равными, например, 40% от 50 Вт во всех трех фазах, индуктивных блока А7 ‒ 25% от 40 вар во всех трех фазах.

   6. Включите источник G1. Включите выключатели «СЕТЬ» выключателей А4, А6, А10, блока А12 ввода-вывода цифровых сигналов.

   7. Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А14, войдите в соответствующий каталог и запустите прикладную программу «Защита нулевой последовательноти.exe».

   8. Задайте уставки защиты по варианту, заданному преподавателем, нажав на соответствующую виртуальную кнопку; например, используйте уставки, заданные по умолчанию.

   9. Для моделирования трехфазного короткого замыкания соедините между собой точки «А», «В», «С» и «0».

   10. Начните запись, введите защиту.

   11. Смоделируйте короткое замыкание, включив выключатель А10.

   12. Через 0,5-0,8 с отключите выключатель А10, выведите защиту, остановите запись. Проанализируйте записанную программой осциллограмму тока в нейтрали трансформатора.

   13. Для моделирования, например, двухфазного на землю короткого замыкания соедините между собой точки «А», «С» и «0».

   14. Начните запись, введите защиту.

   15. Смоделируйте короткое замыкание, включив выключатель А10.

   16. После срабатывания защиты проанализируйте состояние схемы и записанную программой осциллограмму тока.

   17. При работе с программой следует пользоваться ее возможностями.

       1. Масштабирование осциллограмм производится путем нажатия на графике левой клавиши мыши и, не отпуская ее, перемещения манипулятора слева направо и сверху вниз. Возврат к начальному масштабу осуществляется обратным перемещением манипулятора ‒ справа налево и снизу-вверх.

       2. Двигать график осциллограмм относительно осей координат можно путем нажатия и удержания на нем правой кнопки мыши и ее одновременного перемещения в нужную сторону.

       3. Для удобства определения значений величин по графикам на экране отображаются текущие координаты указателя мыши.

       4. На экране также отображается состояние выключателей А4 и А6.

       5. Запись электромагнитных процессов в схеме производится программой в циклический буфер. Параметры буфера можно изменять в пункте меню «Настройки».

   18. По завершении экспериментов отключите источник G1 и выключатели «СЕТЬ» блоков А4, А6, А10, А12.

Р исунок 2.1 ‒ Схема электрических соединений

Рисунок 2.2 ‒ Схема электрических соединений продолжение

3. Ход работы

Р исунок 3.1 ‒ Трехфазное КЗ

Рисунок 3.2 ‒ Однофазное КЗ на землю

Рисунок 3.3 ‒ Двухфазное КЗ

Рисунок 3.2 ‒ Двухфазное КЗ на землю