PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA w Chełmie Instytut Nauk Technicznych i Lotnictwa Kierunek: Elektrotechnika III rok VI semestr |
|||
LABORATORIUM Z URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH |
|||
Temat: Układy przekładników prądowych |
|||
Data wykonania ćwiczenia 18.05.2014 |
Zespół II |
Ćwiczenie nr 5 |
Podpis |
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z najczęściej spotykanymi układami przekładników prądowych stosowane w technice zabezpieczeniowej oraz przy pomiarach prądu, mocy i energii.
Wykonanie ćwiczenia
Układ pełnej gwiazdy
Rys.1. Układ połączeń przekładników prądowych w pełna gwiazdę
Tabela 1. Tabela pomiarowa dla układu pełnej gwiazdy i napięcia 110 kV
Rodzaj zwarcia |
IPL1 |
IPL2 |
IPL3 |
IPN |
ISL1 |
ISL2 |
ISL3 |
IS0 |
|
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
L1-N |
1,8 |
0 |
0 |
1,8 |
4 |
0 |
0 |
3,9 |
L2-N |
0 |
1,8 |
0 |
1,8 |
0 |
4 |
0 |
3,8 |
L3-N |
0 |
0 |
1,8 |
1,8 |
0 |
0 |
4 |
3,8 |
L1-L2-N |
1,8 |
1,8 |
0 |
1,8 |
4 |
3,9 |
0 |
3,8 |
L1-L3-N |
1,8 |
0 |
1,8 |
1,8 |
4 |
0 |
4 |
3,7 |
L2-L3-N |
0 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
0 |
3,9 |
4 |
3,7 |
L1-L2 |
1,6 |
1,6 |
0 |
0 |
3,4 |
3,4 |
0 |
0 |
L1-L3 |
1,6 |
1,6 |
0 |
0 |
3,4 |
3,4 |
0 |
0 |
L2-L3 |
0 |
1,6 |
1,6 |
0 |
0 |
3,4 |
3,4 |
0 |
L1-L2-L3 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
0 |
3,9 |
3,9 |
3,9 |
0 |
Obliczenia prądów rzeczywistych
Wykresy wskazowe
Wykresy dla prądów rzeczywistych i strony pierwotnej są proporcjonalnie takie same jak wynika z tabeli.
Przykłady wykresów
Wnioski
Układ pełnej gwiazdy zapewnia pełne zabezpieczenie sieci przed każdym rodzajem zwarć, ponieważ układ ten w pełni odwzorowuje prądy zwarciowe w sieci.
Układ niepełnej gwiazdy
Rys.2. Układ połączeń przekładników prądowych w niepełną gwiazdę
Tabela 2. Tabela pomiarowa dla układu niepełnej gwiazdy i napięcia 110 kV
Rodzaj zwarcia |
IPL1 |
IPL2 |
IPL3 |
IPN |
ISL1 |
ISL3 |
IS0 |
|
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
L1-N |
1,8 |
0 |
0 |
1,8 |
4 |
0 |
3,9 |
L2-N |
0 |
1,6 |
0 |
1,6 |
0 |
0 |
0 |
L3-N |
0 |
0 |
1,8 |
1,8 |
0 |
4 |
3,8 |
L1-L2-N |
1,8 |
1,6 |
0 |
1,8 |
4 |
0 |
3,9 |
L1-L3-N |
1,8 |
0 |
1,8 |
1,8 |
4 |
4 |
3,7 |
L2-L3-N |
0 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
0 |
4 |
4 |
L1-L2 |
1,8 |
1,8 |
0 |
0 |
0 |
4 |
4 |
L1-L3 |
1,6 |
0 |
1,5 |
0 |
3,4 |
3,4 |
0 |
L2-L3 |
0 |
1,6 |
1,6 |
0 |
0 |
3,4 |
3,4 |
L1-L2-L3 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
0 |
3,9 |
3,9 |
3,9 |
Wykresy wskazowe
Zwarcie fazy L2 z ziemią wykres prądów rzeczywistych, przekładnik nie wykrył zwarcia.
Zwarcie dwufazowe L2 - L3 widziane od strony wtórnej i pierwotnej przekładnika
Wnioski
W układzie niepełnej gwiazdy w fazie bez przekładnika zwarcie nie zostało wykryte wobec tego układ ten nie nadaje się do ochrony przed zwarciami jednofazowymi doziemnymi. Chroni natomiast przed zwarciami międzyfazowymi. Występują natomiast róznice odwzorowania zwarcia dwufazowego z ziemią, widzianego od strony pierwotnej przekładnika.
Układ trójkątowy
Rys.3. Układ połączenia przekładników prądowych w trójkąt
Tabela 3. Tabela pomiarowa dla układu trójkątowego i napięcia 110 kV
Rodzaj zwarcia |
IPL1 |
IPL2 |
IPL3 |
IPN |
ISL1 |
ISL2 |
ISL3 |
ISL1-L2 |
ISL2-L3 |
ISL3-L1 |
|
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
L1-N |
1,8 |
0 |
0 |
1,8 |
3,9 |
0 |
0 |
3,8 |
0 |
3,9 |
L2-N |
0 |
1,8 |
0 |
1,8 |
0 |
0 |
0 |
3,8 |
3,8 |
0 |
L3-N |
0 |
0 |
1,8 |
1,8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3,8 |
3,8 |
L1-L2-N |
1,8 |
1,8 |
0 |
1,8 |
4 |
4 |
0 |
6,4 |
3,9 |
3,9 |
L1-L3-N |
0 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
4 |
0 |
4 |
3,8 |
3,8 |
6,4 |
L2-L3-N |
0 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
0 |
4 |
4 |
3,8 |
6,4 |
3,8 |
L1-L2 |
1,6 |
1,6 |
0 |
0 |
3,4 |
3,4 |
0 |
6,5 |
3,3 |
3,3 |
L1-L3 |
1,6 |
0 |
1,6 |
0 |
3,4 |
0 |
3,4 |
3,3 |
3,3 |
6,5 |
L2-L3 |
0 |
1,6 |
1,6 |
0 |
0 |
3,4 |
3,4 |
3,3 |
6,5 |
3,3 |
L1-L2-L3 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
0 |
4 |
4 |
4 |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
Wykresy
prądów rzeczywistych
prądów strony pierwotnej przekładnika
Zwarcie jednofazowe z ziemią L1
Zwarcie dwufazowe z ziemią
Zwarcie dwufazowe
Zwarcie trójfazowe
Układ krzyżowy
Rys.4. Układ krzyżowy połączenia przekładników prądowych
Tabela 4. Tabela pomiarowa dla układu krzyżowego i napięcia 110 kV
Rodzaj zwarcia |
IPL1 |
IPL2 |
IPL3 |
IPN |
ISL3-L1 |
|
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
L1-N |
1,8 |
0 |
0 |
1,8 |
3,9 |
L2-N |
0 |
1,8 |
0 |
1,8 |
0 |
L3-N |
0 |
0 |
1,8 |
1,8 |
3,8 |
L1-L2-N |
1,8 |
1,8 |
0 |
1,8 |
3,9 |
L1-L3-N |
1,8 |
0 |
1,8 |
1,5 |
6,4 |
L2-L3-N |
0 |
1,8 |
1,8 |
0 |
3,8 |
L1-L2 |
1,6 |
1,6 |
0 |
0 |
3,3 |
L1-L3 |
1,6 |
0 |
1,6 |
0 |
6,5 |
L2-L3 |
0 |
1,6 |
1,6 |
0 |
3,3 |
L1-L2-L3 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
0 |
6,4 |
W tym przypadku przekładnik wykrywa róznicę wektorową lub geometryczną prądów strony wtórnej. Nie może byc stosowany do ochrony przed zwarciami jednofazowymi doziemnymi gdyż brak jest przekładnika w jednej fazie.
Układ Holmgreena
Rys.5. Układ Holmgreena do pomiaru składowej zerowej prądu
Tabela 5. Tabela pomiarowa dla układu Holmgreena i napięcia 110 kV
Rodzaj zwarcia |
IPL1 |
IPL2 |
IPL3 |
IPN |
IS0 |
|
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
L1-N |
1,8 |
0 |
0 |
1,8 |
3,8 |
L2-N |
0 |
1,8 |
0 |
1,8 |
3,9 |
L3-N |
0 |
0 |
1,8 |
1,8 |
3,9 |
L1-L2-N |
1,8 |
1,8 |
0 |
1,8 |
3,8 |
L1-L3-N |
1,8 |
0 |
1,8 |
1,8 |
3,7 |
L2-L3-N |
0 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
3,7 |
L1-L2 |
1,6 |
1,6 |
0 |
0 |
0 |
L1-L3 |
1,6 |
0 |
1,6 |
0 |
0 |
L2-L3 |
0 |
1,6 |
1,6 |
0 |
0 |
L1-L2-L3 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
0 |
0 |
Układ ten wykrywa składową zerową zwarcia i prądy wyrównawcze w przypadku niesymetrii faz, które to prądy stanowią róznicę wektorową prądów fazowych. Jak widać z tabeli układ nie nadaje się do ochrony przed zwarciami międzyfazowymi.
Wnioski
1
Zwarcie dwufazowe L2-L3 (S-T)
Oznaczenia: R,S,T
Rodzaj zwarcia - jednofazowe z ziemią L1 - N
L1-N
Zwarcie dwufazowe z ziemią L1- L2- N
Trójfazowe L1-L2-L3
Zwarcie dwufazowe L1-L2 - N
Widziane od strony pierwotnej przekładnika
Zwarcie dwufazowe L1-L2 - N
Wykres prądów rzeczywistych
Zwarcie dwufazowe L1-L2 - N
Widziane od strony pierwotnej przekładnika
a)
b)
b)
a)
b) ))
a)
b)
a)