Аппаратура и материалы

Лабораторная работа выполняется на виртуальном лабораторном стенде LabVIEW, лицевая панель которого представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Лицевая панель лабораторного стенда для исследования сопротивления петли фаза-нуль

Лампочка кнопки «Сеть» изменяет цвет на зеленый при включении питания сети. Измерение тока в петле фаза-нуль I₂ производится миллиамперметром «Ток I₂, А». Вольтметры «Напряжение U_С, кВ», «Напряжение U₁, В» и «Напряжение U₂, В» показывают напряжения на первичных и вторичных сторонах трансформаторов. Регулирование напряжения в сети производится регулятором «Напряжение сети U_С, кВ». Выбор исследуемых проводников для фазного и нулевого проводов осуществляется с помощью выпадающих списков меню «Фазный провод» и «Нулевой провод». Схема исследуемой сети представлена на лицевой панели стенда.

В качестве фазного и нулевого проводников петли фаза-нуль используются жилы следующих кабелей и проводов:

а) медный кабель ПвВГ;

б) алюминиевый кабель АПвВГ;

в) медный провод ПР;

г) алюминиевый провод АПР;

д) стальной уголок 40х40.

Указания по технике безопасности

Лабораторная работа проводится на персональном компьютере (ПК) с инсталлированным на нем необходимым программным обеспечением.

Во время работы студент обязан:

- выполнять только лабораторную работу в соответствии с методическими указаниями;

- содержать в порядке и чистоте рабочее место в течение всего занятия;

- корректно закрыть все активные задачи при необходимости прекращения работы на относительно короткое время;

- выполнять санитарно-гигиенические требования;

- соблюдать расстояние от глаз до экрана в пределах 60 - 80 см.

Во время работы студенту запрещается:

- касаться одновременно экрана монитора и клавиатуры;

- прикасаться к задней панели системного блока и монитора ПК при включенном питании;

- переключать разъемы интерфейсных кабелей периферийных устройств при включенном питании;

- загромождать верхние панели устройств бумагами и посторонними предметами, препятствующими вентиляции;

- захламлять рабочее место бумагой и другими предметами во избежание накапливания пыли;

- производить отключение-включение питания без необходимости;

- допускать попадание влаги на поверхность системного блока, монитора, клавиатуры, дисководов, принтеров и других устройств;

- включать ПК со снятыми кожухами системного блока, монитора, принтера и др.;

- оставлять ПК во включенном состоянии без наблюдения;

Методика и порядок выполнения работы

1. Включить стенд кнопкой «Сеть» и регулятором «Напряжение сети U_С, кВ» выставить значение напряжения сети по указанию преподавателя.

2. Найти величины сопротивлений петли фаза-нуль Z_П в соответствии с таблицей 1.1 и результаты занести в таблицу, фиксируя одновременно падение напряжения на участке проводника U₂, напряжение на первичной обмотке однофазного трансформатора U₁ и величину тока в петле фаза-нуль I₂.

3. Определить величину тока однофазного замыкания на землю для каждого значения сопротивления петли фаза-нуль и заданной мощности питающего трехфазного трансформатора (по указанию преподавателя) по выражению (1.10). Расчетные сопротивления трансформаторов Z_Т/3 приведены в таблице 1.2.

4. Построить зависимости Z_П от величины тока замыкания при использовании в качестве нулевого провода стального уголка для случаев, когда в качестве фазного провода используются: алюминиевый кабель, медный кабель, алюминиевый провод, медный провод.

5. Написать выводы по работе.

Таблица 1.1 – Результаты измерений сопротивления петли фаза-нуль

п/п	Фаза	Нуль	Измеряемая величина
			U1, В	U2, В	I2, А	ZП, Ом	IКЗ, А
1	АПвВГ–3х25+	1х16
2	АПвВГ–3х35+	1х16
3	АПвВГ–3х50+	1х25
4	АПвВГ–3х70+	1х35
5	ПвВГ–3х25+	1х16
6	ПвВГ–3х35+	1х16
7	ПвВГ–3х50+	1х25
8	АПР–1х25	АПР–1х25
9	АПР–1х35	АПР–1х35
10	АПР–1х50	АПР–1х50
11	АПР–1х70	АПР–1х70
12	ПР–1х25	ПР–1х25
13	ПР–1х35	ПР–1х35
14	ПР–1х50	ПР–1х50
15	ПР–1х70	ПР–1х70
16	АПвВГ–3х25+	Уголок 40х40
17	АПвВГ–3х35+	Уголок 40х40
18	АПвВГ–3х50+	Уголок 40х40
19	АПвВГ–3х70+	Уголок 40х40
20	ПвВГ–3х25+	Уголок 40х40
21	ПвВГ–3х35+	Уголок 40х40
22	ПвВГ–3х50+	Уголок 40х40
23	АПР–1х25	Уголок 40х40
24	АПР–1х35	Уголок 40х40
25	АПР–1х50	Уголок 40х40
26	АПР–1х70	Уголок 40х40
27	ПР–1х25	Уголок 40х40
28	ПР–1х35	Уголок 40х40
29	ПР–1х50	Уголок 40х40
30	ПР–1х70	Уголок 40х40

Таблица 1.2 – Расчетные сопротивления трансформаторов

Мощность трансформатора, кВ·А	Сопротивление ZТ/3, Ом, при соединении обмоток
	звезда - звезда с выведенным нулем	треугольник - звезда с выведенным нулем
100	0,259	0,0754
160	0,162	0,047
250	0,104	0,030
400	0,065	0,019
630	0,043	0,014
1000	0,027	0,009
1600	0,018	0,0055