1.1. Описание электрической схемы соединений
Условная система сборных шин в однофазном исполнении (показана на схеме жирными линиями) получает питание от фазы «А» трехфазного источника питания G1 через фазу «А» двух последовательно включенных моделей линий электропередачи А1, А2 и верхнюю (по расположению) фазу трехфазной трансформаторной группы А3. Верхняя фаза трехфазной трансформаторной группы А3 включена параллельно средней фазе, от которой питаются условные сборные шины с противоположной стороны (моделируя подпитку сборных шин, например, от синхронного генератора электростанции).
Трехполюсный выключатель А4 подает питание на условную систему шин со стороны «электрической системы» G1 (по обозначениям на схеме в программе и приложении), выключатели А5 и А7 играют роли выключателей отходящих присоединений этой системы шин. В качестве одного из присоединений использована индуктивная нагрузка А6 и сюда же подано питание со стороны «генератора станции» G2 (по обозначениям на схеме в программе и приложении), в качестве второго – активная нагрузка А9, питающаяся от шин через линейный реактор А8.
Выключатели А10 и А11 включены как короткозамыкатели на защищаемых шинах и на реактированном присоединении соответственно.
Трансформаторы тока и напряжения блока А12 измерительных трансформаторов тока и напряжения фиксируют ток и напряжение ввода сборных шин со стороны «электрической системы».
Вторичные обмотки трансформаторов тока блока А12 подключены к аналоговым входам коннектора А15, соединенного гибким шлейфом с платой ввода/вывода PCI6024E персонального компьютера А16.
Розетки «УПР.» трехполюсного выключателя А4 гибким кабелем подключены к розетке терминала А13, гнезда которого соединены с гнездами блока А14 ввода-вывода цифровых сигналов согласно электрической схеме соединений.
Порядок проведения эксперимента
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
Соедините гнезда «ТК» источника G1.
Соедините гнезда защитного заземления "
"
устройств, используемых в эксперименте,
с гнездом «РЕ» источника G1.Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
Переключатели режимов работы трехполюсных выключателей А5, А7, А10 и А11 установите в положение «РУЧН.»., выключателя А4 – в положение «АВТ.». Параметры линий электропередачи А1 и А2 переключателями установите, например, следующими: R = 200 Ом, L/RL=1,2/32 Гн/Ом, С1=С2=0 мкФ. Величины активных нагрузок блока А9 выставьте равными, например, 80% от 50 Вт в используемой фазе, индуктивных нагрузок блока А6 – 25 % от 40 Вар в используемой фазе. Номинальное вторичное фазное напряжение трехфазной трансформаторной группы А3 установите равным 230 В.
Включите источник G1. О наличии напряжений на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
Включите выключатели «СЕТЬ» выключателей A4, А5, А7, А10, А11, блока А14 ввода-вывода цифровых сигналов.
Нажмите на кнопки «ВКЛ» выключателей А5 и А7.
Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А16, войдите в соответствующий каталог и запустите прикладную программу «Дистанционная защита шин.exe».
Задайте уставки защиты, нажав на соответствующую виртуальную кнопку; например, используйте уставки, заданные по умолчанию.
Нажмите на виртуальную кнопку «Пуск». Меняя параметры активной и индуктивной нагрузок, а также моделируя короткие замыкания вне и внутри зоны действия защиты (включая выключатели А11 и А 10 соответственно), наблюдайте изменение вектора сопротивления, вычисляемого дистанционной защитой.
Перейдите в режим работы программы «Защита», выбрав соответствующий пункт в главном меню.
Начните запись, введите защиту.
Смоделируйте короткое замыкание вне зоны действия защиты, включив выключатель А11.
Через 0,5-1 с отключите выключатель А11 и смоделируйте короткое замыкание в зоне действия защиты, включив выключатель А10.
После срабатывания защиты проанализируйте состояние схемы и записанные осциллограммы тока.
Рисунок 2.1 – КЗ в зоне действия защиты.
При работе с программой следует пользоваться ее возможностями:
Масштабирование осциллограммы токов и напряжений 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.
Двигать график осциллограмм относительно осей координат можно путем нажатия и удержания на нем правой кнопки мыши и ее одновременного перемещения в нужную сторону.
Для удобства определения значений величин по графикам на экране отображаются текущие координаты указателя мыши.
Масштабировать векторные диаграммы, а также график зоны срабатывания защиты в окне задания уставок можно путем нажатия на соответствующие кнопки в правом нижнем углу графика.
На экране также отображается состояние выключателя А4.
В режиме работы «Осциллограф» выключатель А4 можно включить, нажав на соответствующую виртуальную кнопку (после нажатия кнопка исчезнет).
В режиме «Защита» после срабатывания защиты можно посмотреть вектор сопротивления в любой момент времени. Для этого необходимо щелкнуть по интересующему моменту времени на графике осциллограмм тока и напряжения, одновременно удерживая нажатой клавишу «Shift».
Точные значения любых времен следует определять по осциллограмме, а не по журналу работы защит.
Запись электромагнитных процессов в схеме производится программой в циклический буфер. Параметры буфера, а именно его полную длину и длину «эпилога» (фактически – время записи после свершения интересующего события, в данном случае – срабатывания защиты) можно изменять в пункте меню «Настройки». Например, если срабатывание защиты ожидается через две секунды после начала короткого замыкания, то для того, чтобы увидеть предаварийный режим, режим короткого замыкания и режим после отключения повреждения длину буфера в целом можно принять равной 5-7 секундам, а длину эпилога (по сути, это длина записи режима после отключения КЗ) – 0,5–1 секунде.
По завершении экспериментов отключите источник G1 и выключатели «СЕТЬ» блоков А4, А5, А7, А10, А11, А14.