Описание лабораторного стенда

РЕЖИМЫРАБОТЫНЕЙТРАЛЕЙ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

 

 

Методические указания

к лабораторной работе по дисциплине

«Электроэнергетика»

 

 

 

 

 

Уфа 2009

 

Составители: Т.Ю. Волкова, Н.К. Потапчук, Ш.Г.Исмагилов,

Е.М. Федосов

 

­УДК 621.31(075.8)

ББК 31.2я73

Режимы работы нейтралей в электроустановках:Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Электроэнергетика»/ Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.: Т.Ю. Волкова, Н.К. Потапчук, Ш.Г.Исмагилов, Е.М.Федосов – Уфа, 2009. – 40 с.

 

 

 

Рассмотрены режимы работы нейтралей в электроустановках и приведены принципиальные электрические схемы подключения нейтралей. Приведены сведения о перенапряжениях, имеющих место при однофазных коротких замыканиях в электрических сетях, и влияние способа заземления нейтрали на их величину.

Предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки дипломированного специалиста 140200 (650900) – «Электроэнергетика» специальности 140205, (100200) – «Электроэнергетические системы и сети» всех форм обучения, изучающих дисциплину «Электроэнергетика».

 

 

Табл. 14. Ил. 15. Библиогр.: 7 назв.

 

 

Рецензенты: доцент, канд.техн.наук Вавилова И.В.,

главный инженер-инспектор территориального

центра «Уралэнерготехнадзор» Петров Ю.В.

 

 

Уфимский государственный

авиационный технический университет, 2009

Содержание

 

Введение.…………………………………………………………… 4

1. Требования к отчету..……………………………………………. 4

2. Техника безопасности…………………………………………… 5

3. Цель работы……………………….…………………………….... 6

4. Теоретическая часть……………………………………………… 6

5. Описание лабораторного стенда ………………………………... 22

6. Программа работы………………………………………………... 27

7. Порядок выполнения работы…………………………………….. 28

8. Контрольные вопросы…………………………………………… 38

Список литературы…………………………………………………. 39

 

Введение

 

Способ заземления нейтрали - исключитель­но важная проблема сетей средних классов напряжения. Она должна решаться индивиду­ально для каждой характерной электрической системы питания и потребления.

Получение максимума преимуществ от выбранного спосо­ба заземления нейтрали должно увязываться со специфическими требованиями производствен­ного процесса, основными из которых, как пра­вило, являются надежность системы электро­снабжения и стоимость обеспечения заданной надежности. Большое число факторов, которые должны быть учтены, тем не менее, не всегда могут быть проанализированы только с позиции стоимости. Поэтому наилучшее решение при выборе способа заземления нейтрали - одна из самых трудных задач проектирования системы электроснабжения [1].

При выполнении данной лабораторной работы изучаются режимы работы нейтралей электроустановок. Студенты должны приобрести практические навыки работы с электрическими моделями принципиальных схем электроустановок с различным выполнением присоединения нейтрали к земле и углубить знания по дисциплине «Электроэнергетика».

К выполнению лабораторной работы допускаются студенты, ознакомившиеся заранее с ее содержанием, изучившие разделы теоретического курса дисциплины и понявшие сущность и цель работы.

 

Требования к отчету

 

Отчет о работе с выводами оформляется группой или каждым студентом по указанию преподавателя в соответствии со стандартом организации (СТО УГАТУ 016-2007).

Элементы графических схем и графики должны выполняться с применением чертежных инструментов и с учетом условных обозначений, предписанных стандартами. За образец оформления рекомендуется принимать графики и схемы настоящих методических указаний.

При анализе результатов экспериментов рекомендуется пользоваться литературой, список которой приведен ниже.

В целом отчет должен содержать титульный лист, цель работы,

краткие теоретические сведения, результаты экспериментов и расче-

тов, выводы и оформлен на формате А4.

Отчет по выполненной работе должен быть представлен в обязательном порядке преподавателю перед началом следующей работы и защищен. В противном случае студент не допускается до следующей лабораторной работы.

Лабораторная работа защищается в порядке очередности, установленной преподавателем. Студент при этом должен усвоить теоретические сведения по данной работе, методику исследования и уметь анализировать полученные результаты.

 

Техника безопасности

В лаборатории «Электроэнергетические системы и сети» рабочее напряжение переменного и постоянного тока не превышает 400 В и представляет собой серьезную опасность для человека.

Перед началом работы все студенты должны изучить правила безопасности при проведении лабораторных работ и овладеть техникой быстрого отключения питания своего рабочего места.

В случае поражения человека электрическим током или получения травмы отключить лабораторный стенд, немедленно поставить в известность преподавателя, (при необходимости вызвать врача) и оказать пострадавшему первую медицинскую помощь.

Во время сборки схемы лабораторный стенд должен быть отключен от сети.

Рабочее место не должно загромождаться посторонними предметами, а проходы - стульями.

Измерительные приборы и электрооборудование необходимо размещать таким образом, чтобы в процессе выполнения работы была исключена возможность прикосновения к токоведущим и движущимся частям.

Сборку схем рекомендуется выполнять без перекрещивания проводников, не допускать их свертывания и натянутого состояния.

Работая в лаборатории, студенты должны пользоваться только теми приборами, которые находятся на их рабочих местах. Использовать другие приборы допускается только с разрешения преподавателя. Неиспользованные соединительные провода не должны оставаться на рабочем месте.

Схемы включаются под напряжение только с разрешения преподавателя и лишь после предупреждения всех студентов, работаю -

щих на данном рабочем месте.

Во время работы запрещается:

- производить переключения в рабочей схеме, находящейся под напряжением;

- прикасаться к неизолированным токоведущим частям;

- включать рабочую схему после каких-либо изменений соединений в ней до проверки преподавателем;

- оставлять без наблюдения схему, находящуюся под напряжением.

Во всех случаях обнаружения неисправностей оборудования, измерительных устройств, проводов, немедленно ставить в известность преподавателя.

Более подробно вопросы техники безопасности в лабораториях кафедры изложены в специальных инструкциях, размещаемых, как правило, на стендах.

Цель работы

Целью работы является изучение режимов заземления нейтрали в электрических сетях разных напряжений.

 

Теоретическая часть

Нейтралями электроустановок называют общие точки трехфазных обмоток генераторов или трансформаторов, соединенных в звезду [2].

В нормальном режиме работы электроустановки фазные напряжения равны между собой и сдвинуты относительно друг друга на 120 электрических градусов и поэтому потенциал нейтралей относительно земли равен нулю [3]. При таких условиях способ заземления нейтрали практически не сказывается на нормальном режиме работы сети (не влияет на значение линейных напряжений и, следовательно, на работу потребителей). Однако при поврежденной фазной изоляции, способ заземления нейтрали оказывает решающее влияние на ряд параметров аварийного режима: ток однофазного замыкания на землю , возможность развития аварии и величину возникающих перенапряжений, условия безопасности обслуживания электроустановок, возможность создания селективной защиты от замыканий на землю и так далее.

В зависимости от режима нейтрали электрические сети разделяют на четыре группы:

- сети с незаземленными (изолированными) нейтралями;

- сети с резонансно-заземленными (компенсированными) нейтралями;

- сети с эффективно-заземленными нейтралями;

- сети с резистивно заземленными нейтралями.

Согласно требованиям ПУЭ [4] электрические сети в зависимости от номинального напряжения выполняются со следующими режимами нейтрали:

- сети с U _ном ≤ 1 кВ, питающиеся от понижающих трансформаторов, соединенных к сетям с U _ном > 1 кВ, выполняются с глухим заземлением нейтрали;

- сети с U _ном ≤ 1 кВ, питающиеся от автономного источника или разделительного трансформатора (по условию обеспечения максимальной электробезопасности при замыканиях на землю), выполняются с незаземленной нейтралью;

- сети с U _ном > 110 кВ выполняются с эффективным заземлением нейтрали (нейтраль заземляется непосредственно или через небольшое сопротивление);

- сети 3 – 35 кВ, выполненные кабелями, при любых токах замыкания на землю выполняются с заземлением нейтрали через резистор;

- сети 3 – 35 кВ, имеющие воздушные линии, при токе замыкания не более 30 А выполняются с заземлением нейтрали через резистор;

- компенсация емкостного тока на землю необходимо при значениях этого тока в нормальных условиях:

в сетях 3 – 20 кВ с железобетонными и металлическими опорами ВЛ и во всех сетях 35 кВ – более 10 А;

в сетях не имеющих железобетонных и металлических опор ВЛ: при напряжении 3 – 6 кВ – более 30 А; при 10 кВ – более 20 А; при 15 – 20 кВ – более 15 А;

в схемах 6 – 20 кВ блоков генератор-трансформатор – более 5 А.

Выбор того или иного режима заземления нейтрали электрической сети является сложной технико-экономической задачей.

Желательно выбрать такой режим нейтрали, при котором с учетом всех факторов расчетные затраты на сооружение и эксплуатацию электроустановки были бы минимальными.

Способ заземления нейтрали решающим образом влияет на перенапряжения, возникающие при дуговых замыканиях на землю. Поэтому вопросы, связанные с выбором способа заземления нейтрали, тесно связаны с другими применяемыми в настоящее время средствами ограничения перенапряжений с помощью различных технических средств, например, разрядников, нелинейных ограничителей перенапряжений и др. Важно также то, что способы заземления нейтрали определяют также и способ выполнения селективной защиты от замыканий на землю. При прочих равных условиях предпочтение должно быть отдано такому способу заземления нейтрали, при котором защита от замыкания на землю получается достаточно простой и надежной. Например, глухое заземление нейтрали трансформаторов, приводящее, с одной стороны, к увеличению токов коротких замыканий, с другой – к уменьшению уровню напряжений, воздействующих на изоляцию, и, следовательно, к уменьшению габаритов изоляции, применяется в России в сетях высших классов напряжения (U _ном ≥ 110 кВ) [5].

В сетях средних классов напряжения 6 – 35 кВ более экономичными являются режимы неэффективного заземления нейтрали, к которым можно отнести:

- режим изолированной нейтрали трансформаторов или генераторов при небольших токах замыканий на землю ( ≤ 5 – 30 А);

- заземление нейтрали сети через большое индуктивное сопротивление величина которого примерно равна суммарному емкостному сопротивлению сети на частоте 50 Гц (сеть с компенсацией емкостных токов замыкания на землю);

- заземление нейтрали через высокоомное или низкоомное активное сопротивление (резистивное заземление нейтрали).

Схемы электрической сети 6…35 кВ с неэффективным заземлением нейтрали чрезвычайно разнообразны. В сетях 10 кВ энергия к потребителям передается как правило, по радиальным и магистральным схемам. В районных сетях напряжением 35 кВ применяются как схемы с односторонним питанием (потребителей 2 и 3 категории), так и кольцевые схемы, связывающие две и более питающих подстанций. Сети генераторного напряжения блоков электрической станции являются типовыми схемами с двухсторонним питанием.

Накопленный многолетний опыт эксплуатации сетей с изолированной нейтралью показывает что при токах замыкания, не превышающих допустимую величину 10…30 А для сетей 35…6 кВ соответственно, однофазные замыкания на землю не развиваются в междуфазные короткие замыкания (КЗ), что позволяет оставить поврежденный участок в работе на время, достаточной для его обнаружения и ликвидации, без перерыва электроснабжения.

Однако с ростом тока замыкания на землю (в сетях содержащих воздушные и кабельные линии значительной протяженности) дуга не погасает и приобретает разрушительные свойства. Для уменьшения тока однофазного замыкания на землю нейтрали некоторых трансформаторов или генераторов заземляют через дугогасящие реакторы (ДГР). В качестве ДГР применяют специальные заземляющие реакторы типов ЗНОМ, РЗДСОМ, РЗДПОМ, конструкция которых постоянно совершенствуется.

 

 

 

Рисунок 3 - Расчетная упрощенная схема замещения сети с неэффективным заземлением нейтрали

 

От общих перечисленных выше схем, путем преобразования источников можно перейти к расчетной схеме (рис. 1) с эквивалентным генератором, нейтраль которого может быть заземлена через сопротивление Z_N. При расчетах нормальных режимов и режима замыкания на землю можно не учитывать индуктивное сопротивление L _э генератора, что в свою очередь, позволяет учитывать только фазные емкости C _Ф сети относительно земли и не принимать к рассмотрению междуфазные емкости. В общем случае рассмотрение режимов работы нейтрали должно осуществляться с учетом переходного сопротивления R _Д дуги в месте короткого замыкания.

 

Трехфазные сети с незаземленными (изолированными)

нейтралями

 

В нормальном режиме работы напряжения фаз сети относительно зем­ли (U_А, U_B, U_С) симметричны и равны фазному напряжению, а емкостные (зарядные) токи фаз относительно земли I_{c о A}, I_{с о B} и I_{с о C} также симметричны и равны между собой (рис. 2).

 

Рисунок 2 - Векторная диаграмма токов и напряжений нормального симметричного режима

Емкостный ток фазы в этом режиме равен

 

, (1)

 

где B_C = ωC _ф – емкостная проводимость фазы относительно земли.

Геометрическая сумма емкостных токов I_{с о} трех фаз равна нулю и в этом режиме ток на землю не протекает.

Емкостный ток нормального режима в одной фазе в современных сетях с незаземленной нейтралью, как правило, не превышает нескольких ампер и практически не влияет на загрузку генераторов.

Напряжение на изолированной нейтрали в нормальном эксплуатационном режиме работы сети (в схеме рис. 1 короткозамыкатель QN нейтрали и разъединитель заземляющий QSG разомкнуты) определяется как:

 

; (2)

 

где ( = a, b, c) – проводимости фаз на землю.

Из выражения (2) следует, что напряжение на нейтрали будет равно нулю при симметричной схеме () и уравновешенной системе ЭДС источника ().

Так как в реальности емкостные проводимости на землю не равны между собой в основном из-за несимметричного расположения проводов на опорах ВЛ, выражение для напряжения на нейтрали при пренебрежении активными проводимостями фаз на землю и уравновешенной системе ЭДС источника будет иметь вид [6]

 

, (3)

 

где , - коэффициенты несимметрии фазных емкостей. При естественной несимметрии нетранспонированной сети,

как правило, .

В случае однофазного короткого замыкания на землю, например фазы С (рис.3), при изолированной нейтрали и пренебрежении активным сопротивлением дуги (R _Д = 0), емкость этой фазы шунтируется, а напряжение в поврежденной фазе уменьшается до нуля. В неповрежденных фазах напряжение возрастает до линейного, т.е. увеличивается в раз (рис. 4). В этом случае геометрическая сумма векторов и ; и будет равна ; , т.е.

,

 

где - напряжение нулевой последовательности на нейтрали.

 

 

Рисунок 3 - Замыкание фазы «С» на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью

 

Ток замыкания на землю на фазе «С » имеет емкостной ха-рактер и определяется из выражения

 

. (4)

Емкостной ток в неповрежденных фазах:

 

; . (5)

 

Токи и сдвинуты друг относительно друга на 60⁰, поэтому

 

. (6)

Рисунок 4 - Векторная диаграмма при замыкании на землю фазы «С» в трехфазной сети с изолированной нейтралью

Согласно (6) ток зависит от напряжения сети, частоты и емкости фаз относительно земли, которая зависит в основном от конструкции линий сети и их протяженности.

Приближенно ток (А) можно определить по следующим формулам

для воздушных сетей (7)

 

для кабельных сетей , (8)

 

где U - междуфазное напряжение, кВ; l - длина электрически связанной сети данного напряжения, км.

В сетях с незаземленной нейтралью в случае однофазного замыкания на землю (см. рис.4), треугольник линейных напряжений (, , )не искажается и по­требители, включенные на линейные напряжения, могут работать нормально.

Допустимая длительность работы с заземленной фазой определяется Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) и в большинстве случаев не должна превышать 2 часа.

В сетях, работающих с изолированной нейтралью, возможно замыкание на землю через возникающую дугу, которая попеременно зажигается и гаснет, что вызывает резонансные явления и повышение напряжения до (2,5 – 3) U _Ф. При ослабленной изоляции это может привести к пробою изоляции и междуфазному короткому замыканию.

Перемежающаяся дуга напрямую связана с величиной емкостного тока в рассматриваемой сети – чем больше ток, тем больше вероятность возникновения перемежающейся дуги. Для компенсации емкостного тока устанавливают индуктивное сопротивление – дугогасящий реактор в нейтраль.

 

Резонансно-заземленная (компенсированная) нейтраль

 

В сетях 3 - 35 кВ для уменьшения тока замыкания на землю с целью удовлетворения указанных выше норм применяется заземление нейтралей через дугогасящие реакторы (ДГР, рис. 5).

В нормальном режиме работы ток через реактор практически равен ну­лю. При полном замыкании на землю одной фазы сети, например, фазы «А », дугогасящий реактор оказывается под напряжением и через место замыкания на землю протекает наряду с емкостным током I _с также индуктивный ток реактора I_L.

Под действие напряжения в нейтрали через ДГР протекает ток , а ток в месте замыкания на землю определяется как векторная сумма емкостного тока в сети и индуктивного тока в ДГР (рис. 5)

 

, (9)

 

где - степень компенсации емкостного тока линии индуктивным током ДГР.

 

 

 

 

Рисунок 5 - Трехфазные сети с резонансно-заземленными

(компенсированными) нейтралями

 

При соответствующем значении К_L, результирующий ток , будет недостаточен для поддержания дуги и она не возникнет. В этом случае, изоляция не будет подвергаться опасности перенапряжения, приводящим к двухфазным коротким замыканиям и отключению линии.

Настроить ДГР можно в резонанс когда (I_L = 3 I_{с 0}), в режим недокомпенсации когда (I_L < 3 I_{с 0}) и в режим перекомпенсации когда (I_L > I_{с 0}).

Выражение для напряжения на нейтрали в случае подключения сопротивления Z_N = R_N + jωL_N в нейтраль (короткозамыкатель нейтрали QN в схеме рис. 1 в замкнут) запишется в виде

 

. (10)

 

 

 

Рисунок 6 - Векторная диаграмма токов и напряжений в сети с

компенсированной нейтралью при к.з. на землю фазы «А»

 

 

В случае сети с резистивно заземленной нейтралью (Z_N = R ₁) выражение для напряжения на нейтрали примет вид

 

, (11)

 

где - напряжение на разомкнутой нейтрали;

; ; .

В сети с ДГР при (K_L = 1) возникает явление резонанса напряжения, поэтому для определения напряжения в нейтрали необходимо учитывать активное сопротивление реактора. В этом случае напряжение в нейтрали будет равно

,

где q _p – добротность реактора.

Для современных реакторов q _p = 50…90, поэтому наличие ДГР настроенного на полную компенсацию емкостных токов (K_L = 1) и некоторая не симметрия емкостей по фазам приводят к увеличению напряжения в нейтрали в q_p раз. Повышение напряжения в нейтрали может быть недопустимо как по условию нормального режима работы сети, так и из-за перенапряжений, воздействующих на изоляцию. Поэтому рекомендуется тщательно симметрировать параметры сети с ДГР для уменьшения U_{N xx}и избегать резонансной настройки ДГР.

Наличие дугогасящих реакторов особенно ценно при кратковременных замыканиях на землю, так как при этом дуга в месте замыкания гаснет и линия не отключается. В сетях с нейтралями, заземленными через дугогасящий реактор, при однофазных замыканиях на землю напряжения двух неповрежденных фаз относительно земли увеличиваются в раз, т. е. до междуфазного значения. Таким образом, по своим основным свойствам эти сети аналогичны сетям с незаземленными (изолированными) нейтралями.

В сетях с компенсацией емкостного тока замыкания, возникающие перенапряжения при дуговых замыканиях на землю в случае резонансной настройки ДГР снижаются с величины (3,2-3,4) U _Ф до (2,2-2,4) U _Ф. При этом повторные пробои возникают через 10-15 периодов 50 Гц.

Во многих европейских странах с резонансным заземлением нейтрали сетей среднего напряжения (Германия, Чехия, Австрия, Словакия, Венгрия, Италия) применяется сочетание ДГР и резистора. В сетях среднего напряжения этих стран эксплуатируются ДГР со специальной вторичной обмоткой, к которой может быть подключен низковольтный резистор. При дуговых замыканиях на землю резонансно настроенная ДГР снижает перенапряжения до приемлемого с точки зрения эксплуатации уровня, а при металлическом замыкании на время достаточное для селективного действия защит от ОЗЗ ко вторичной обмотки ДГР подключается резистор.

Внедрение современных ДГР с микроконтроллерными регуляторами, работающих в комплекте с микропроцессорными защитами, позволило бы снять практически все проблемы при дуговых замыканиях на землю.

 

Трехфазные сети с эффективно-заземленными нейтралями

 

В сетях 110 кВ и выше определяющим в выборе способа заземления нейтралей является фактор стоимости изоляции. Здесь применяются эффек­тивное заземление нейтрали - нейтраль заземляется непосредственно или через небольшое сопротивление.

При заземлении нейтрали через небольшое сопротивление, его величина подбирается таким образом чтобы во время однофазных замыканий на землю напряжения на неповрежденных фазах относительно земли составляло бы примерно 0,8 междуфазного напряжения в нормальном режиме работы.

Данное обстоятельство позволяет рассчитывать изоляцию на это напряжение, а не на полное междуфазное напряжение в случае изолированной или компенсированной нейтрали.

Однако рассматриваемый режим нейтрали имеет и ряд недостатков. Так, при замыкании одной фазы на землю образуется короткозамкнутый контур через землю и нейтраль источника с малым сопротивлением, к ко­торому приложена ЭДС фазы. Возникает режим к.з., сопровож­дающийся большими токами. Во избежание повреждения оборудования длительное протекание больших токов недопустимо, поэтому к.з. быстро отключаются релейной защитой.

Второй недостаток - значительное удорожание выполняемого в распределительных устройствах контура заземления, который должен отвести на землю большой ток к.з. и поэтому представляет собой в данном случае сложное инженерное сооружение.

Третий недостаток - значительный ток однофазного к.з., который при большом количестве заземленных нейтралей трансформаторов, а также в сетях с автотрансформаторами может превышать токи трехфазного к.з. Для уменьшения токов однофазного к.з. применяются, если это возможно и эффективно, частичное разземление нейтралей (в основном в сетях 110-220кВ). Возможно применение для тех же целей токоограничивающих сопротивлений, включаемых в нейтраль трансформаторов.

При заземлении нейтрали через резистор в случае однофазного к.з., под действием напряжения в нейтрали U_oN = - E _ф по нему протекает ток

. (15)

 

Ток в месте замыкания определяется как векторная сумма сдвинутых на 90⁰ емкостного тока в сети и активного тока в резисторе

 

, (16)

 

где .

Величина тока к.з. в случае резистивного заземления нейтрали увеличивается и составляет

 

. (17)

 

Напряжение на неповрежденных фазах при однофазном КЗ оказывает влияние на выбор грозозащитных разрядников.

 

Частным случаем эффективного заземления нейтрали является глухое заземление нейтрали, при котором принимаются все меры к достижению минимально возможного сопротивления в цепи нейтралей.

В сетях 330 кВ и выше применяют глухое заземление всех трансформаторов и автотрансформаторов. Во время однофазных замыканий на землю в таких сетях напряжения на неповрежденных фазах относительно земли не изменяются и равны фазным напряжениям в нормальном режиме работы.

В установках до 1 кВ для одновременного питания трехфазных и однофазных нагрузок применяются четырехпроводные сети с глухим заземлением нейтрали. Практически это достигается соединением нейтралей всех трансформаторов со специальным заземленным проводом, который называется нулевым проводом (рис. 7).

В таких сетях нейтраль трансформатора или генератора при­соединяется к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформатор тока).

 

 

Рисунок 7 - Трехфазная сеть с глухозаземленной нейтралью

 

Нулевой проводник служит для выполнения также и функции зануления, т. е. к нему преднамеренно присоединяют металлические части электроустановок, нор­мально не находящиеся под напряжением. При наличии зануления пробой изоляции на корпус вызовет однофазное к.з. и срабатывание защиты с от­ключением установки от сети. При отсутствии зануления корпуса (двигатель на рис. 7), повреждение изоляции вызовет появление опасного потенциала на корпусе.

Целость нулевого проводника нужно контролировать, так как его случайный разрыв может вызвать перекос напряжений по фазам (снижение его на загруженных фазах и повышение на незагруженных).

Может быть принято при необходимости выполнение нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.

 

Описание лабораторного стенда

 

Лабораторный стенд состоит из моноблока размерами 910 х 330 х 200 мм. На передней панели расположены четыре цифровых амперметра, один цифровой вольтметр, галетный переключатель измерительных цепей цифрового вольтметра, переменная индуктивность имитирующая ДГР, три кнопки SBC и SBT имитирующих короткозамыкатели, автоматы защиты имитирующие автоматические выключатели, световое табло и три светодиода. В состав стенда также входит блок активной нагрузки, активное сопротивление нейтрали, трехфазный трансформатор, блок питания цифрового вольтметра, измерительный трансформатор напряжения, три измерительных трансформатора тока, блок емкостей и три контактора цепей управления. Стенд питается от трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В через разделительный понижающий трансформатор 380/100 В мощностью 400 ВА. Для подключения стенда к сети он снабжен силовым штепсельным разъемом в комплекте с кабелем.

Внешний вид лабораторного стенда представлен на рис. 8. На задней стенке стенда расположен сетевой ввод для подключения стенда к трехфазной сети напряжением 380 В, нулевому проводуи присоединения корпуса стенда на «землю».

Передняя панель стенда установлена на приборной стойке, установленной на лабораторном столе. Приборы и различные элементы стенда, закрепленные на передней панели, соединены с элементами стенда на монтажной панели, расположенной внутри корпуса стенда. Для производства регламентного обслуживание передней и монтажной панелей необходимо снять верхнюю и заднюю стенки моноблока.

Функционально передняя панель содержит набор электротехнических элементов, позволяющими с закрепленными на ней прибора-

 

Рисунок 8 – Внешний вид лабораторного стенда

 

ми и элементами схемы производить сборку принципиальных электрических схем лабораторной работы, осуществлять необходимые измерения и переключения при выполнении работы.

На передней панели расположены органы управления стендом,

индикаторы, измерительные приборы для контроля основных параметров, разъемы для подключения к приборному блоку внешних устройств и изображения электрических элементов лабораторных схем.

Назначение элементов, расположенных на передней панели приборного блока, а также исходное (перед включением стенда) положение органов управления приведено в табл. 1.

 

Таблица 1

 

Наименование элемента	Обозначение на рис. 3.1	Исходное положение	Назначение
Элементы защиты
Автомат защиты QF1	QF1	Нижнее	Подключение стенда к сети. Защита стенда от превышения потребляемого из сети тока допустимого значения.
Автомат защиты QF2	QF2	Нижнее	Подключение регулируемой индуктивности к нейтрали трансформатора. Защита индуктивности от превышения допустимого тока в нейтрали.
Автомат защиты QF3	QF3	Нижнее	Подключение активного сопротивления R1 к нейтрали трансформатора. Защита активного сопротивления R1 нейтрали от превышения допустимого тока в нейтрали.
Автомат защиты Q1	Q1	Нижнее	Подключение разделительного трансформатора к шинам подстанции. Защита обмоток трансформатора от превышения допустимого тока нагрузки.
Автомат защиты Q2	Q2	Нижнее	Подключение воздушной линии ВЛ1 к шинам подстанции. Защита ВЛ1 от превышения допустимого тока нагрузки.

Продолжение таблицы 1

Автомат защиты Q3	Q3	Нижнее	Подключение кабельной линии КЛ1 к шинам подстанции. Защита КЛ1 от превышения допустимого тока нагрузки.
Автомат защиты Q4	Q4	Нижнее	Подключение кабельной линии КЛ2 к шинам подстанции. Защита КЛ2 от превышения допустимого тока нагрузки.
Индикаторы
Лампа индикаторная	«Питание стенда»	Не горит	Индикация наличия на стенде сетевого напряжения.
Световое табло	HLA	Не горит	Индикация «Земля» на шинах подстанции
Светодиоды	HV1 - HV3	Не горит	Индикация «Земля» на линии на ВЛ1, КЛ1, КЛ2 соответственно
Измерительные приборы
Цифровой вольтметр	pV1	-	Измерение фазных, линейных напряжений и напряжения на нейтрали.
Цифровой амперметр	pA1 – pA3	-	Измерение фазных токов во вторичной обмотке трансформатора
Цифровой амперметр	pA4	-	Измерение токов к.з. в месте короткого замыкания
Переключатели и выключатели
Переменная индуктивность	ДГР, L1	0,88 – 36,18 Гн	Плавное регулирование индуктивности ДГР
Кнопки «Пуск»	SBC1 – SBC3	отключено	Подключение короткозамыкателей QS1 – QS3 фаз линий КЛ2, КЛ3 и ВЛ1 соответственно
Кнопки «Стоп»	SBT1 – SBT3	отключено	Отключение короткозамыкателей QS1 – QS3 фаз линий КЛ2, КЛ1 и ВЛ1 соответственно

 

 

Окончание таблицы 1

 

Галетный переключатель	SA1	произвольно	Подключение измерительных цепей цифрового вольтметра pV1 для измерения фазных, линейных и нейтрали напряжений.
Гнезда
Гнезда «Смещение нейтрали»	XS1 – XS2	-	Подключение внешнего вольтметра для измерения напряжения на нейтрали
Гнезда «Настройка нейтрали»	XS3 – XS4	-	Подключение внешнего амперметра для измерения тока в нейтрали
Гнезда	XS5 – XS6	-	Подключение внешнег Поделиться: Поиск по сайту ©2015-2024 poisk-ru.ru Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование. Дата создания страницы: 2017-06-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных	 Поиск по сайту: Читайте также: Деталирование сборочного чертежа Когда производственнику особенно важно наличие гибких производственных мощностей? Собственные движения и пространственные скорости звезд Тема 11. Банковские риски и способы их оценки Опросник «Активность повседневной жизни» Интересно: Что такое ХЭШТЕГ и как им пользоваться в сети Что такое управление собой? Как защитить исследовательскую работу (проект) Что такое сказка. Цели и задачи сказкотерапии Обратная связь