Politechnika Lubelska	Laboratorium urządzeń elektrycznych
w Lublinie	Ćwiczenie Nr 2
Nazwisko i imię: Stawiarski Sławomir Przeworska Diana Sasal Łukasz Polubiec Mirosław		Semestr VI	Grupa ED 6.5	Rok akad. 2005/06
Temat ćwiczenia: Badanie układów przekładników prądowych			Data wykonania 2006-02-27	Ocena

Celem ćwiczenia jest poznanie układów przekładników prądowych stosowanych w technice zabezpieczeniowej oraz przy pomiarach prądu, mocy i energii.

1.Dane i obliczenia.

LINIA WN AFL 6-240mm² U_n=110kV l=95,5km b=600cm

Rezystancja jednego przewodu:

Reaktancja indukcyjna:

X_L=ω⋅L

X_L=2πf⋅0,129=40,6

Pojemność zgodna jednego przewodu;

LINIA SN HAKFtA 95,5mm² U_n=15kV l=72,1km b=267cm

Rezystancja jednego przewodu:

Reaktancja indukcyjna;

X_L=x'_k⋅l =0,091 Ω/km⋅28,2km=2,57Ω

Pojemność zgodna jednego przewodu;

C_K=C'_k⋅l =0,27μF/km⋅28,2km=7,61μF

1. Obliczenie prądów zwarciowych w liniach WN i SN

Linia WN-110kV

Linia SN-15kV

2. Obliczenie prądów zwarciowych w zamodelowanych liniach .

linia 110kV linia 15kV

2.Układ pełnej gwiazdy.

1. dla sieci 110kV

Rodzaj zwarcia	IR1	IS1	IT1	IZ1	IR2	IS2	IT2	IZ2
		A	A	A	A	A	A	A	A
RZ	1,68	0,1	0,1	1,6	3,6	0	0	3,4
SZ	0,1	1,72	0,1	1,6	0	3,65	0	3,6
TZ	0,1	0,1	1,72	1,6	0	0	3,4	3,6
TRZ	1,74	0,1	1,78	1,6	3,4	0	3,5	3,5
RSZ	1,72	1,78	0,1	1,6	3,4	3,4	0	3,4
STZ	0	1,78	1,78	1,6	0	3,45	3,5	3,5
RS	1,58	1,52	0,1	0	3,1	3	0	0
ST	0,1	1,6	1,54	0	0	3,2	3,2	0
TR	1,52	0,1	1,58	0	3	0	3,1	0
RST	1,78	1,82	1,82	0	3,5	3,5	3,5	0

b) dla sieci 15kV

Rodzaj zwarcia	IR1	IS1	IT1	IZ1	IR2	IS2	IT2	IZ2
		A	A	A	A	A	A	A	A
RZ	0,62	0,3	0,36	0	1,3	0,5	0,3	0
SZ	0,38	0,62	0,31	0	0,9	1,2	0,5	0
TZ	0,33	0,37	0,64	0	0,6	0,5	1,3	0
TRZ	1,22	0,26	1,4	0	2,5	0	2,8	0
RSZ	1,4	1,2	0,26	0	2,8	2,4	0	0
STZ	0,28	1,42	1,24	0	0,5	2,8	2,5	0
RS	1,36	1,24	0,1	0	2,7	2,5	0	0
ST	0,2	1,38	1,26	0	0,1	2,7	2,5	0
TR	1,24	0,16	1,36	0	2,5	0	2,7	0
RST	1,5	1,5	1,54	0	3	3	3	0

3.Układ niepełnej gwiazdy.

1. dla sieci 110kV

Rodzaj zwarcia	IR1	IS1	IT1	IZ1	IR2	IS2	IT2
		A	A	A	A	A	A	A
RZ	1,68	0,1	0,1	1,6	3,4	3,4	0
SZ	0,1	1,6	0,1	1,6	0	0	0
TZ	0,1	0,1	1,7	1,65	0	3,4	3,8
TRZ	1,74	0,1	1,77	1,6	3,4	3,5	3,2
RSZ	1,72	1,64	0,6	1,6	3,4	3,5	0
STZ	0,8	1,62	1,8	1,6	0	3,6	3,5
RS	1,5	1,54	0,1	0	3	3	0
ST	0,18	1,52	1,52	0	0	3	3
TR	1,52	0,18	1,58	0	3	0	3,2
RST	1,76	1,72	1,78	0	3,5	3,5	3,4

2. dla sieci 15kV

Rodzaj zwarcia	IR1	IS1	IT1	IZ1	IR2	IS2	IT2
		A	A	A	A	A	A	A
RZ	0,63	0,33	0,37	0	1,3	0,3	0,4
SZ	0,4	0,65	0,32	0	0,8	0,2	1,2
TZ	0,34	0,38	0,65	0	0,6	1,3	0,5
TRZ	1,22	0,56	1,4	0	2,5	2,8	0,2
RSZ	1,32	1,18	0,26	0	2,7	0	2,3
STZ	0,28	1,38	1,18	0	0,5	2,4	2,7
RS	1,3	1,2	0,1	0	2,6	0	2,4
ST	0,18	1,34	1,24	0	0	2,4	2,8
TR	1,24	0,18	1,36	0	2,5	2,7	0
RST	1,5	1,44	1,5	0	3	3	2,9

4. Układ Holmgreena.

1. dla sieci 110kV

Rodzaj zwarcia	IR1	IS1	IT1	IZ1	I2	I2'
		A	A	A	A	A	A
RZ	1,7	0,1	0,1	1,6	3,5	1,75
SZ	0,1	1,74	0,1	1,6	3,5	1,75
TZ	0,1	0,1	1,72	1,6	3,5	1,75
TRZ	1,74	0,1	1,78	1,6	3,5	1,75
RSZ	1,72	1,8	0,5	1,6	3,5	1,75
STZ	0,1	1,78	1,78	1,6	3,5	1,75
RS	1,58	1,52	0,1	0	0	0
ST	0,18	1,6	1,56	0	0	0
TR	1,52	0,16	1,58	0	0	0
RST	1,78	1,82	1,82	0	0	0

2. dla sieci 15kV

Rodzaj zwarcia	IR1	IS1	IT1	IZ1	I2	I2'
		A	A	A	A	A	A
RZ	0,62	0,32	0,36	0	0	0
SZ	0,31	0,63	0,32	0	0	0
TZ	0,33	0,37	0,62	0	0	0
TRZ	1,22	0,27	1,4	0	0	0
RSZ	1,4	1,22	0,27	0	0	0
STZ	0,28	1,42	1,24	0	0	0
RS	1,36	1,24	0,17	0	0	0
ST	0,17	1,38	1,28	0	0	0
TR	1,26	0,17	1,38	0	0	0
RST	1,3	1,3	1,34	0	0	0

5.Układ krzyżowy.

1. dla sieci 110kV

Rodzaj zwarcia	IR1	IS1	IT1	IZ1	I2	I2'
		A	A	A	A	A	A
RZ	1,68	0,15	0,15	1,6	3,8	1,9
SZ	0,15	1,74	0,15	1,6	3,4	1,7
TZ	0,15	0,15	1,72	1,6	3,4	1,7
TRZ	1,74	0,12	1,76	1,6	6	3
RSZ	1,72	1,8	0,12	1,6	3	1,5
STZ	0,12	1,76	1,8	1,6	6	3
RS	1,58	1,52	0,17	0	0	0
ST	0,17	1,6	1,56	0	6	3
TR	1,52	0,17	1,58	0	0	3
RST	1,8	1,8	1,8	0	7	3,5

2. dla sieci 15kV

Rodzaj zwarcia	IR1	IS1	IT1	IZ1	I2	I2'
		A	A	A	A	A	A
RZ	0,62	0,32	0,36	0	1,2	0,6
SZ	0,38	0,62	0,31	0	1,2	0,6
TZ	0,33	0,37	0,64	0	2,7	1,35
TRZ	1,42	0,27	1,4	0	5,6	2,8
RSZ	1,4	1,22	0,26	0	1	0,5
STZ	0,28	1,4	0,22	0	5	2,5
RS	1,38	1,24	0,17	0	0	0
ST	0,17	1,38	1,26	0	5	2,5
TR	1,24	0,17	1,38	0	5,4	2,7
RST	1,5	1,5	1,52	0	6	3

6.Wykresy wskazowe dla badanych układów:

Układ pełnej gwiazdy:

Układ niepełnej gwiazdy:

Układ Holmgreena:

Układ krzyżowy:

7. Wnioski

Pomiar prądu i napięcia w sieci trójfazowej wymaga zastosowania określonego układu połączeń przekładników prądowych. Łączenie przekładników w odpowiednie układy ma na celu przede wszystkim uzyskanie sygnałów wypadkowych będących wynikiem różnych operacji na sygnałach wyjściowych Nie bez znaczenia są również względy oszczędnościowe, pozwalające na zmniejszenie liczby przekładników oraz przewodów łączących je z zasilanymi obwodami.

Układ gwiazdowy jest stosowany w sieciach o uziemionym punkcie neutralnym. Przyrządy pomiarowe bądź przekaźniki są zainstalowane w przewodach fazowych oraz w przewodzie łączącym punkty gwiazdowe obwodu wtórnego. Dzięki temu możliwy jest pomiar zarówno prądów fazowych jak i prądu składowej kolejności zerowej, wynikającej z sumy geometrycznej tych prądów (przy założeniu, że przebiegi prądów są nieodkształconymi przebiegami sinusoidalnymi).

Układ niepełnej gwiazdy nazywany również układem „V” umożliwia pomiar prądu w fazach, w których zainstalowane są przekładniki, natomiast pomiar w fazie trzeciej jest możliwy w przypadku obciążenia symetrycznego (suma prądów fazowych jest równa zeru). Układ ten nie reaguje na jednofazowe zwarcia doziemne występujące w fazie, w której nie zainstalowano przekładnika. Z tego względu jest stosowany w sieciach z izolowanym punktem neutralnym, o niewielkim prądzie zwarcia doziemnego. 

Układ Holmgreena jest stosowany do pomiaru składowej symetrycznej zerowej prądu w sieci trójfazowej i przeznaczony zasadniczo do zasilania zabezpieczeń ziemnozwarciowych. Przekładniki prądowe stosowane w tym układzie powinny mieć identyczne parametry, gdyż w przeciwnym razie pojawiają się w układzie prądy wyrównawcze zmniejszające czułość zabezpieczenia.  

Układ krzyżowy umożliwia pomiar różnicy geometrycznej prądów dwóch faz. Jest stosowany w układach automatyki zabezpieczeniowej w sieciach o nieuziemionym bezpośrednio punkcie neutralnym. Podobnie jak układ niepełnej gwiazdy, nie reaguje on na zwarcia z ziemią tej fazy, w której nie ma przekładnika. Wartość mierzonego prądu w różny sposób zależy od rodzaju zwarcia w sieci.
 

---