I N S T Y T U T E L E K T R O E N E R G E T Y K I

Z A K Ł A D U K Ł A D Ó W I S I E C I E L E K T R O E N E R G E T Y C Z N Y C H

P

O M I A R Y I

A

U T O M A T Y K A W

E

L E K T R O E N E R G E T Y C E

Temat:

Badanie przekaźnika RIzx-10 o charakterystyce łamanej.

N r ćw i czen ia :

23

Da ta w ykonania ćwi czenia :

26-03-2014

N r stanowi ska :

03

Da ta oddania sprawo zdania :

09-04-2014

G rupa:

B

W ykonał :

1.

Kosicki Łukasz

Uwagi:

O cena:

2.

Młynarkiewicz Patryk

3.

Pałucki Kamil

4.

Witt Piotr

1.

Cel ćwiczenia:

Przeprowadzone ćwiczenie miało na celu zbadanie zespołu przekaźnikowego

RIzx-10 o

charakterystyce czasowej łamanej (częściowo-zależnej), ażeby wyznaczyć jego

współczynnik powrotu oraz charakterystyki czasowo-prądowe dla wybranych nastaw.

2.

Przebieg ćwiczenia:

2.1. Zastosowany schemat pomiarowy:

Rys. 1. Schemat połączeń do badania zespołu przekaźnikowego RIzx-10.

2.2.

Wyznaczanie współczynnika powrotu:

Badając współczynnik powrotu zespołu przekaźnikowego RIzx-10 pięciokrotnie

wykonano pomiary wartości prądu rozruchu I

r

oraz prądu powrotu I

p

, dla następujących

nastaw

przekaźnika:

I

>

t

1

I

>>

t

2

2A

5,8s

10A

0,4s

2.2.1.

Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń:

Lp.

I

r

I

p

Δ

δ

k

p

-

[A]

[A]

[A]

[%]

[A/A]

1.

1,95

1,7

-

-

-

2.

1,95

1,75

-

-

-

3.

2,2

1,75

-

-

-

4.

1,95

1,75

-

-

-

5.

2,15

1,65

-

-

-

Średnia

2,04

1,72

0,04

2

0,843

2.2.2. Przeprowadzone obliczenia:

𝑘

𝑝

=

𝐼

𝑝ś𝑟

𝐼

𝑟ś𝑟

=

1,72
2,04

= 0,843

∆= 𝐼

𝑟ś𝑟

− 𝐼

>𝑛𝑎𝑠𝑡

= 2,04 − 2 = 0,04 A

𝛿 =

∆

𝐼

>𝑛𝑎𝑠𝑡

⋅ 100% =

0,04

2

⋅ 100 = 2 %

2.3. Wyznaczanie charakterystyk czasowo-

prądowych:

Wyznaczając charakterystyki czasowo-prądowe zespołu przekaźnikowego

RIzx-10 dokonano

trzykrotnego pomiaru wartości czasu zadziałania dla każdej wartości

prądu. Następnie dokonano uśrednienia czasu zadziałania na podstawie 3 pomiarów dla
każdej wartości prądu. Charakterystyki czasowo-prądowe wyznaczono dla dwóch nastaw
czasowych badanego ze

społu przekaźnikowego (3,6 oraz 5s).

2.3.1.

Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń (I

>nast

=2A, t

1nast

=3,6s, I

>>nast

=10A, t

2nast

=0,4s):

Lp.

I [A]

Czas zadziałania t

z

[s]

Średni czas

zadziałania [s]

Zakres

amperomierza

[A]

t

z1

t

z2

t

z3

1.

2

3,832

3,833

3,849

3,838

6

2.

3

3,168

3,163

3,159

3,163

3.

4

2,972

2,978

2,975

2,975

4.

5

2,826

2,816

2,821

2,821

5.

6

2,739

2,752

2,739

2,743

6.

7

2,707

2,715

2,712

2,711

12

7.

8

2,693

2,693

2,691

2,692

8.

9

2,695

2,690

2,694

2,693

9.

9,5

2,694

2,692

2,697

2,694

10.

10

2,694

2,693

0,453

1,947

11.

10,5

0,437

0,453

0,451

0,447

12.

11

0,443

0,448

0,428

0,440

13.

11,5

0,450

0,429

0,429

0,436

14.

12

0,428

0,423

0,434

0,428

2.3.2.

Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń (I

>nast

=2A, t

1nast

=5s, I

>>nast

=10A, t

2nast

=0,4s):

Lp.

I [A]

Czas zadziałania t

z

[s]

Średni czas

zadziałania [s]

Zakres

amperomierza

[A]

t

z1

t

z2

t

z3

1.

2

5,301

5,268

5,298

5,289

6

2.

3

4,314

4,352

4,387

4,351

3.

4

4,084

4,067

4,076

4,076

4.

5

3,926

3,936

3,927

3,930

5.

6

3,816

3,801

3,813

3,810

6.

7

3,770

3,779

3,773

3,774

12

7.

8

3,739

3,738

3,735

3,737

8.

9

3,744

3,742

3,738

3,741

9.

9,5

3,737

3,741

3,733

3,737

10.

10

3,736

3,738

3,730

3,735

11.

10,1

0,443

0,442

0,443

0,443

12.

10,5

0,454

0,454

0,439

0,449

13.

11

0,448

0,442

0,428

0,439

14.

11,5

0,421

0,429

0,440

0,430

15.

12

0,447

0,429

0,429

0,435

2.3.3.

Niepewności pomiarowe:



Niepewność pomiaru czasu zadziałania przekaźnika:

∆𝑡

𝑧ś𝑟

= ±0,001 s



Uchyb względny (prądowy) nastawienia przekaźnika:

𝛿

𝑥

= ±5 %



Błąd bezwzględny pomiarów wartości prądów (dla zakresów 6A oraz 12A):

∆𝐼 =

𝑘𝑙𝑎𝑠𝑎

100

⋅ 𝑧𝑎𝑘𝑟𝑒𝑠 =

0,5

100

⋅ 6 = 0,03 A

∆𝐼 =

𝑘𝑙𝑎𝑠𝑎

100

⋅ 𝑧𝑎𝑘𝑟𝑒𝑠 =

0,5

100

⋅ 12 = 0,06 A

2.3.4. Charakterystyki czasowo-

prądowe zespołu przekaźnikowego RIzx-10:

Rys. 2. Charakterystyki czasowo-

prądowe badanego zespołu przekaźnikowego.

3.

Wnioski i uwagi końcowe:



W

przeprowadzonym

ćwiczeniu zbadano zespół przekaźnikowy RIzx-10

o charakterystyce łamanej (częściowo-zależnej).



W pierwszej części ćwiczenia wyznaczono współczynnik powrotu badanego
urządzenia. Jego wartość wyniosła 0,843. W przekaźnikach nadmiarowo-prądowych
współczynnik ten jest zawsze mniejszy od jedności. Dowodzi to, iż wartość prądu, przy
której następuje powrót przekaźnika jest mniejsza od wartości, przy której następuje
rozruch.



Wartość średnia prądu powrotu (1,72A) jest znacznie mniejsza od wartości prądu
nastawionej na przekaźniku (2A), natomiast wartość średnia prądu rozruchu (2,04A)
nieznacznie ją przekracza.



Aby

nastąpiło zadziałanie przekaźnika, prąd musi nieznacznie przekroczyć wartość

nastawioną, natomiast w momencie powrotu, wartość prądu musi spaść poniżej
wartości nastawionej I

nast

. Jak wynika z

danych technicznych przekaźnika, rozruch

powinien nastąpić przy wartości I

nast

± 10%, natomiast współczynnik powrotu powinien

być nie mniejszy niż 0,95. Rozbieżności te spowodowane są niedokładnością aparatury
pomiarowej oraz nastawczej.



W drugiej części ćwiczenia wyznaczono charakterystyki czasowo-prądowe
przekaźnika RIzx-10, przedstawione na rysunku 2. Można zauważyć, iż dla zakresu
wartości od I

>nast

= 2

A, do nastawionej wartości prądu zwarciowego równej I

>>nast

= 10A

charakterystyki dla obu nastaw czasowych

maleją wykładniczo, realizując

charakterystykę częściowo-zależną, natomiast powyżej I

>>nast

= 10A charakterystyki

przechodzą w niezależne.



Średni czas zadziałania przekaźnika przy prądzie 2A jest dłuższy od nastawionej
wartości czasu o ok. 0,3s. Zaobserwowano także, iż im większy jest prąd, tym krótszy
jest

czas zadziałania przekaźnika. Dla wartości prądów przekraczających 10 A, czyli

wartość prądu zwarciowego, zadziałanie przekaźnika następuje niemal
natychmia

stowo. Dla obu nastaw czasowych człony niezależne są niemalże identyczne

i się pokrywają.

0

1

2

3

4

5

6

0

2

4

6

8

10

12

t

zśr

[s]

I [A]

4.

Wykorzystane przyrządy pomiarowe:



Sekundomierz SC-03,



Rezystor suwakowy,



Amperomierz

analogowy

(elektromagnetyczny

w

ekranie

magnetycznym,

klasa dokładności 0,5%, próba izolacji 2kV),



Zespół przekaźnikowy RIzx-10.

5.

Oświadczenie autorskie:

Oświadczam, że Łukasz Kosicki jako autor sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych,
opracowanie to wykonałem samodzielnie nie korzystając z materiałów przygotowanych
przez inne osoby w całości lub w części.

29-03-2014

data, czytelny podpis

6.

Wyniki pomiarów: