POLITECHNIKA ÅšWITOKRZYSKA Katedra UrzÄ…dzeÅ„ Elektrycznych i Techniki Åšwietlnej LABORATORIUM PRZESYAU I PRZETWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ Ćwiczenie nr Temat ćwiczenia: WEAiI - EPiE Grupa 332 A Zespół 1 Badanie zabezpieczeÅ„ i 3 automatyk zespołów KCGG. MirosÅ‚aw KOBOS BÅ‚ażej SKOCZEKSKI Zygmunt ZIEJEWSKI Roman Å»YAA Data wykonania ćwiczenia: Data oddania sprawozdania: Ocena: 23.05.2010 30.05.2010 S P R A W O Z D A N I E 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie cyfrowych zespołów zabezpieczeÅ„ KCGG oraz zasad współpracy zabezpieczeÅ„ w rozdzielczej stacji elektroenergetycznej: dokonywanie nastaw w zespole, realizacja jego charakterystyk, realizacja lokalnej rezerwy wyÅ‚Ä…czeniowej, uzyskiwanie wybiórczoÅ›ci dziaÅ‚ania zabezpieczeÅ„ poprzez blokowanie czÅ‚onów nadprÄ…dowych. 2. Dane techniczne spisane z przekazników. KCGG 122 KCGG 140 In = 5 [A] In = 5 [A] V = 48 / 250 [V] V = 48 / 250 [V] x x f = 50 / 60 [Hz] f = 50 / 60 [Hz] 3. Dane techniczne przekaznika z instrukcji. PrÄ…d odniesienia (In) Znamionowy CiÄ…gÅ‚y 3-sekundowy 1-sekundowy Dla zasilania pomocniczego I = 5 [A] 3,2 · I 30 · I 400 [A] n n n i podwójnego Znamionowe [V] CiÄ…gÅ‚e (xU ) 10s(xU ) n n NapiÄ™cie odniesienia (miÄ™dzyfazowe) 110 4 5,4 NapiÄ™cie pomocnicze (Ux) 48 250 [V] znamionowe CzÄ™stotliwość (F ) Znamionowa Zakres wÅ‚aÅ›ciwej pracy n Åšledzenie czÄ™stotliwoÅ›ci 50 [Hz] lub 60 [Hz] 45 65 [Hz] Znamionowe Stan niski Stan wysoki NapiÄ™cie wejść optoizolowanych 50 [V] tylko DC Max. 12 [V] DC Min. 35 [V] DC 4. Schemat pomiarowy. UkÅ‚ad pomiarowy do wyznaczenia charakterystyki zabezpieczenia. Schemat ukÅ‚adu zasilania przekaznika. Schemat sterowania ukÅ‚adu. 5. Tabela pomiarowa. I t tobl Lp. [A] [s] [s] 1 1,03 10,08 10,19 2 1,58 5,01 5,00 3 2,11 3,32 3,35 4 2,26 3,05 3,07 5 2,55 2,61 2,63 6 3,01 2,14 2,15 7 3,82 1,61 1,63 8 4,24 1,42 1,44 9 4,46 1,42 1,36 10 4,78 1,27 1,26 11 5,00 1,20 1,20 12 5,70 1,04 1,04 13 6,45 0,91 0,91 14 7,26 0,81 0,80 15 8,02 0,72 0,72 16 8,70 0,67 0,66 6. PrzykÅ‚adowe obliczenia. Czas dziaÅ‚ania zabezpieczenia zależnego okreÅ›lony jest zależnoÅ›ciÄ…: k t=TMS ƒÄ…c ·Ä… I -1 śą źą I B gdzie: TMS - nastawiany mnożnik I - prÄ…d w zabezpieczonym obwodzie I = I - prÄ…d bazowy (nastawiony) B nast k - współczynnik nastawiany w przekazniku Ä… - wykÅ‚adnik charakterystyczny funkcji algebraicznej, nastawiany w przekazniku c - współczynnik W naszym wypadku realizowane byÅ‚o ćwiczenie przy zadanych współczynnikach. Opis Nazwa Klasa wg IEC k c Ä… Very Inverse VI30xDT B 13,5 0 1 Zatem wartoÅ›ci wyszczególnionych powyżej danych wynoszÄ…: k = 13,5 c = 0 Ä… = 1 Na przekazniku ustawiono: TMS = 0,8 [s]; I = I = 500 [mA] = 0,5 [A]; B nast PodstawiajÄ…c wartoÅ›ci liczbowe do wzoru otrzymujemy czas teoretyczny, który jest obliczony dla przykÅ‚adu. k 13,5 10,8 10,8 tobl=TMSÅ" ƒÄ…c=0,8Å" ƒÄ…0= = =10,19 [ s] ·Ä… 1 2,06-1 1,06 I 1,03 -1 -1 śą źą śą źą I 0,5 B Analogicznie postÄ™pujemy dla kolejnych danych obliczajÄ…c teoretyczne czasy zadziaÅ‚ania zabezpieczenia. 7. Charakterystyki prÄ…dowo czasowe. 8. Wnioski. W zmontowanym ukÅ‚adzie pomiarowym zaÅ‚Ä…czamy obwód prÄ…dowy napiÄ™cia staÅ‚ego i badamy zabezpieczenie nadprÄ…dowe. NastÄ™pnie podajemy napiÄ™cie pomocnicze i zostaje przesÅ‚any sygnaÅ‚ na otwarcie wyÅ‚Ä…cznika. Wchodzimy w ustawienia menu przekaznika cyfrowego, żeby dokonać ustawieÅ„ opcji dziaÅ‚ania zabezpieczeÅ„. Każda pozycja reprezentuje jakÄ…Å› z funkcji przekaznika. Ustawiamy nastawy przekÅ‚adnika prÄ…dowego 1/1. WiÄ™kszość z przekazników wyÅ›wietla prÄ…d pierwotny po stronie przekÅ‚adnika prÄ…dowego wiÄ™c po ustawieniu 1/1 nie trzeba przeliczać prÄ…dów podawanych na przekaznik. NastÄ™pnie wybieramy interesujÄ…cÄ… nas charakterystykÄ™ (przekaznik realizuje różne charakterystyki), którÄ… bÄ™dziemy zdejmować. W naszym wypadku byÅ‚a to VI30xDT. Wszystkie charakterystyki sÄ… opisane wzorem podanym w punkcie 6 sprawozdania, z którego należy policzyć charakterystykÄ™ teoretycznÄ…. Współczynniki k, c i Ä… badanej charakterystyki sÄ… podane w tabeli (punkt 6 sprawozdania). Na przekazniku ustawiamy kolejne nastawy dla prÄ…du bazowego 500 [mA] i ustalamy wartość współczynnika TMS = 0,8 [s]. By nie zadziaÅ‚aÅ‚o zabezpieczenie cieplne - odstawiamy czÅ‚on cieplny. Po zadaniu nastaw na przekazniku przechodzimy do wÅ‚aÅ›ciwych pomiarów. Ustawiamy pierwszÄ… wartość prÄ…du w obwodzie pamiÄ™tajÄ…c żeby zadać wiÄ™kszÄ… wartość prÄ…du od nastaw prÄ…du bazowego. Pomiar polega na porównaniu w jakim czasie zadziaÅ‚a zabezpieczenie przy regulowanych wartoÅ›ciach prÄ…du. Czyli dla danej wartoÅ›ci prÄ…du otrzymujemy odpowiedz w jakim czasie zadziaÅ‚a przekaznik co stanowi charakterystykÄ™ przekaznika. Wartość prÄ…du ustawiamy na oporniku i dopiero w momencie wywoÅ‚ywania sztucznego zwarcia przerzucamy wartość tego prÄ…du na przekaznik. Podobnie dziaÅ‚a ukÅ‚ad rzeczywisty: nie ma zwarcia, zwarcie pojawia siÄ™ nagle zrzucamy wartość tego zwarcia na przekaznik. Wykonujemy kilkanaÅ›cie pomiarów do momentu ustawienia wartoÅ›ci 5 [A] na amperomierzu. Odczytujemy wartość prÄ…du przekaznika w komórce zdarzenia, bo jest to wartość mniej dokÅ‚adna (prÄ…d pÅ‚ynie przez opornik) i jeden czas zadziaÅ‚ania. Za każdym razem po odczycie dokonujÄ…c kasowania. W wyniku przeprowadzonych obliczeÅ„ stwierdzamy, że wyniki obliczeÅ„ teoretycznych niewiele odbiegajÄ… od zarejestrowanych przy badaniu, a miejscami sÄ… wrÄ™cz identyczne. Na jednym wykresie umiejscowione sÄ… dwie charakterystyki: wyliczona teoretyczna i otrzymana w wyniku doÅ›wiadczenia pomiarowego. Jak można zauważyć na zaÅ‚Ä…czonym wykresie obie charakterystyki prawie siÄ™ pokrywajÄ…. Badany przekaznik nadprÄ…dowy posiada wejÅ›cie prÄ…dowe, na które sÄ… podawane wielkoÅ›ci analogowe prÄ…du. NastÄ™pnie jest on filtrowany i przetwarzany na napiÄ™cie przez tzw. transraktor, potem dalej skierowany jest na przetwornik AC. Z przetwornika sygnaÅ‚ wÄ™druje na komparator, który porównuje wielkoÅ›ci wejÅ›ciowe z zadanÄ…. Gdy nastÄ…pi przekroczenie danej wartoÅ›ci w zależnoÅ›ci od kryterium zadziaÅ‚a ukÅ‚ad logiczny w rezultacie pojawi siÄ™ sygnaÅ‚ na wyjÅ›ciu. Zabezpieczenie nadprÄ…dowe pobudzaÅ‚o siÄ™, gdy przekraczaliÅ›my wartość nastawionÄ… w obwodzie. Ćwiczenie to pozwoliÅ‚o siÄ™ nam zapoznać z dziaÅ‚aniem zabezpieczeÅ„ cyfrowych.