POLITECHNIKA OPOLSKA
INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI
LABORATORIUM
ELEKTROENERGETYCZNEJ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ
Lokalizacja doziemień w sieci prądu stałego
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i zasadą działania lokalizatora doziemień
CLDK oraz sposobami lokalizacji doziemień w sieci prądu stałego.
Niniejsza instrukcja zawiera jedynie ogólne informacje dotyczące sposobu wykonania
ć
wiczenia laboratoryjnego „Lokalizacja doziemień w sieci pradu stałego”. Przygotowanie
teoretyczne wymaga zapoznania się z instrukcją obsługi „CYFROWY LOKALIZATOR
DOZIEMIEŃ KABLI SIECI PĄDU STAŁEGO CLDK3”.
1. Model sieci prądu stałego
Model sieci prądu stałego został wykonany z wykorzystaniem czterech sprzężonych szaf
elektroinstalacyjnych typu FBOX. W ich wnętrzu zainstalowano zasilacz prądu stałego, układ
wykrywania doziemień w postaci dwóch woltomierzy, sieć rozdzielczą, odbiorniki, gniazda
do połączeń z lokalizatorem kabli oraz symulator zwarć (rys. 1). Schemat sieci przedstawiono
na rys.2.
V
V
O
O
O
O
G1
G22
G11
W1
W2
W22
W21
W11 W12
O11
O12
O21
O22
PR
V+
V-
P
S
LK
Zas
Rys.1. Widok ogólny modelu sieci prądu stałego, gdzie V+, V- – woltomierze, P – przycisk
układu dwu woltomierzy, W1, W2, W11, W12, W21, W22 – wyłączniki linii, G1, G11,
G22 – gniazda do połączeń z lokalizatorem, PR – przełącznik rezystancji doziemienia,
O11, O12, O21, O22 – odbirniki sieci.
W1
Cs+
Cs-
P
L1
N
Rs+
Rs-
W2
Rozdzielnia T11
Rozdzielnia T11
Rozdzielnia T12
S1
PP1
S11
O11
W11
PP11
S12
O12
W12
PP12
S21
O21
W21
PP21
S22
O22
W22
PP22
S2
PP2
V+
V-
G1
G22
+
-
Prostownik
G11
Rys. 2. Schemat sieci prądu stałego
Sterowanie wyłącznikami W1, W2, W11, W12, W21, W22 umożliwia bezpieczne
odłączenie poszczególnych odbiorów. Ustawienie właściwego miejsca doziemienia polega na
włożeniu końcówki w odpowiednie gniazdo (Z) laboratoryjne umieszczone we wnętrzu
modelu. Wartość rezystancji doziemienia ustalana jest poprzez zmianę położenia
przełącznika (PR).
V
V
R+
R-
B-
B+
P
Rys. 3. Schemat układu dwóch woltomierzy
Sprzężenie modelu sieci z lokalizatorem doziemień odbywa się poprzez włożenie wtyczki
do jednego (w zależności od wybranego miejsca pomiarów) z gniazd (G1, G11, G22).
W celu załączenia sieci należy włożyć wtyczkę kabla zasilającego do sieci 220V~.
Układ wykrywania doziemień
Model sieci prądu stałego wyposażony jest w typowy układ dwóch woltomierzy służący
do wykrywania doziemień. Schemat połączeń układu dwóch woltomierzy zaprezentowano na
rys. 3. W czasie normalnej pracy sieci suma wskazań woltomierzy jest równa napięciu
zasilającemu sieć. Po wciśnięciu przycisku (3) następuje połączenie wspólnych zacisków
woltomierzy z ziemią sieci, a w konsekwencji wskazanie napięć doziemnych sieci.
W sieci bez doziemień wartości wskazywanych napięć są zbliżone do siebie, natomiast w
przypadku wystąpienia doziemienia pojawia się asymetria napięć. Jeden z woltomierzy,
wskazujący niższe napięcie informuje który z biegunów sieci jest doziemiony.
2. Program ćwiczenia
2.1. Wykrywanie doziemień
Po załączeniu zasilania, wszystkich odbiorów należy wykonać pomiary napięć napięć
doziemnych dla sieci bez doziemienia oraz po zasymulowaniu doziemień w różnych
miejscach, o różnej wartości rezystancji doziemienia. Wyniki pomiarów zestawić w tabl. 1.
Tablica 1.
Wyniki pomiarów wykrywania doziemień.
Rezystancja
doziemienia
Wartości napięć doziemnych
Lp
Miejsce
doziemienia
Rdoz [
Ω]
U(+) [V]
U (-) [V]
Stan izolacji
sieci
2.2. Lokalizacja doziemień metodą kolejnych wyłączeń
Lokalizacja doziemień metodą kolejnych wyłączeń polega na sprawdzaniu stanu izolacji
sieci po wyłączeniu poszczególnych kabli. W efekcie, po wyłączeniu kabla zasilającego
miejsce doziemienia, stan izolacji powraca do normy, co jest właściwie sygnalizowane prze
układ dwóch woltomierzy. Pomiary należy wykonać podczas doziemień w różnych miejscach
(rozdzielnia główna – T1, podrozdzielnia T11 i T22) o różnych rezystancjach doziemień.
Wyniki zestawić w tabl. 2.
Tablica 2.
Wyniki lokalizacji doziemień metodą kolejnych wyłączeń
Rezystancja
doziemienia
Wartości napięć
doziemnych
Lp
Miejsce
doziemienia
Rdoz [
Ω]
Wyłączony
kabel
U(+) [V]
U (-) [V]
Stan izolacji
sieci
2.3. Testowanie lokalizatora doziemień
Lokalizator CLDK 3 wyposażony jest w układ testowania eliminujący zagrożenia
związane z niewłaściwym działaniem lokalizatora oraz wykonaniem połączeń.
Próby testowania należy przeprowadzić dla następujących przypadków:
a) bez połączenia kabla sprzęgającego z lokalizatorem,
b) bez połączenia kabla sygnałowego z lokalizatorem,
c) z podłączonym kablem sprzęgającym, bez nałożenia miernika cęgowego na przewód
testowy,
d) po poprawnie wykonanym przygotowaniu lokalizatora do pracy.
Wyniki testów zestawić w tabl. 3.
Tablica 3.
Wyniki przeprowadzonego testu lokalizatora doziemień
Lp
usterka
Wynik testu /
numer i opis błędu
Uwagi
3. Lokalizacja doziemień
Lokalizację doziemień należy przeprowadzić według opisu zawartego w instrukcji obsługi
lokalizatora. Pomiary należy wykonać podczas doziemień w różnych miejscach (rozdzielnia
główna – T1, podrozdzielnia T11 i T22) o różnych rezystancjach doziemień. Lokalizacje
doziemień powtórzyć dla różnych miejsc początku pomiarów.
Wyniki pomiarów zestawić w tabl. 4.
Tablica 4.
Wyniki lokalizacji doziemień lokalizatorem CLDK
Rezystancja
doziemienia
Wynik pomiaru
Lp
Miejsce
doziemienia
Rdoz [
Ω]
U+
[V]
U-
[V]
Ug
[V]
Is
[mA]
Ip
[mA]
Rk
[
Ω]
Rs
[
Ω]
Uwagi,
stan
izolacji
sieci
4. Sprawozdanie z ćwiczenia
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
1. Ogólny opis metod wykrywania i lokalizacji doziemień.
2. Tabelarycznie zestawione wyniki pomiarów.
3. Ocenę przydatności lokalizatora doziemień.
4. Uwagi i wnioski.
4. Literatura
1. Instrukcja obsługi lokalizatora doziemień kabli CLDK 3.
2. Laudyn D.,Pawlik M., Strzelczyk F.: Elektrownie. WNT, Warszawa, 1997.
3. Pawlik M., Skierski J.: Układy i urządzenia potrzeb własnych elektrowni. Warszwa,
WNT 1986.
4. Szczerski R.: Lokalizacja uszkodzeń kabli i wybrane badania eksploatacyjne linii
kablowych. WNT, Warszawa 1999