AGH EAIiE	Zabezpieczenia elektroenergetyczne
Kierunek: Elektrotechnika				Rok: IV
Temat ćwiczenia: Podstawowe elementy zabezpieczeń elektroenergetycznych.						Ćwiczenie nr 1
Grupa: D	Wykonali: 1. Marcin Szybowski 4. Piotr Bielaska 2. Marcin Ibragimow 3. Piotr Susuł
Data wykonania ćwiczenia: 25.11.2003			Data oddania sprawozdania: 2.12.2003		Ocena:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zaznajomienie się z budową i działaniem wybranych przekaźników najczęściej stosowanych w układach automatyki i zabezpieczeń elektroenergetycznych.

2. Przebieg ćwiczenia:

1. Badanie przekaźnika nadprądowego bezzwłocznego o ustroju elektromagnetycznym, model RI-80.

Rys nr1

Tabela nr1.

Inast [A]	Wielkość [A]	Wartość prądu zadziałania Iz i powrotu Ip [A]						kp	Uchyb δI [%]	U [V]	S=UI [VA]
				1	2	3	4					5	śr
	3,5	Iz	3,5	3,5	3,5	3,4	3,5					3,5	0,88	2,3	0,91	2,66
		Ip	3,1	3,2	3,1	3,2	3,2					3,2
	4	Iz	4,1	4,1	4	4	4,1					4,1	0,92		1,12	4,48
		Ip	3,8	3,8	3,7	3,8	3,9					3,8

W tabeli nr.1 przedstawione zostały wyniki pomiarowe, a także wielkości obliczone na podstawie pomiarów, które charakteryzują przekaźnik.

gdzie:

k_p - współczynnik powrotu, jest to stosunek wartości powrotu do rozruchowej (zadziałania) i charakteryzuje przekaźnik pod względem jego wykonania.

(1)

ΔI [%] -uchyb względny przekaźnika pomiarowego

(2)

2. Badanie przekaźnika podnapięciowego o ustroju elektromagnetycznym, model REp-6.

Badanie tego przekaźnika wykonaliśmy według schematu przedstawionego na rys nr1, który został zmodyfikowany jako układ z poprawnie mierzonym prądem.

Tabela nr2

Unast [V]	Wielkość [V]	Wartość napięcia zadziałania Uz i powrotu Up [V]						kp	Uchyb δU [%]	I [mA]	S=UI [VA]
				1	2	3	4					5	śr
	100	Uz	72	72	70	72	70					71,2	1,61	28,8	14	1
		Up	114	116	114	116	114					114,8

Współczynnik powrotu oraz uchyb względny obliczone zostały na podstawie wzorów 1 i 2 .

3. Badanie przekaźnika napięciowego elektronicznego typu REt-101.

Schemat pomiarowy z punktu drugiego z uwzględnieniem podłączenia do przekaźnika napięcia sterowania.

Zmierzone wartości przedstawione zostały w tabeli nr3 i obliczone współczynniki powrotu oraz uchyby bezwzględne ( wzory 1i 2 )

Tabela nr3

Unast [V]	Wielkość [V]	Wartość napięcia zadzia-łania Uz i powrotu Up [V]					kp	Uchyb δU[%]	I [mA]	S=UI [VA]
				1	2	3					4	śr
	124	Uz	130	129	130	130					129,7	0,97	4,6	0,24	0,03
		Up	126	126	126	126					126
	128	Uz	134	135	134	135					134,5	1,02	5,1	0,24	0,03
		Up	138	138	138	137					137,7

4. Badanie przekaźnika czasowego elektronicznego RTx-10 przy pomocy sekundomierza mikroprocesorowego SM-1.

Pomiar czasu zadziałania wykonany został przy pomocy sekundomierza mikroprocesorowego SM-1, wyniki umieszczone zostały w tabeli nr4.

Tabela nr4

Typ przekaźnika	tnast [s]	Czas zadziałania tz [s]					Uchyb δt = (Δt/tnast)100 [%]
				1	2	3		4	średnia
	RTx-10	0,8	0,778	0,766	0,769	0,778	0,773	3,4
		1,1	1,098	1,084	1,057	1,103	1,085	1,3

5. Badanie przekaźnika nadprądowego, zwłocznego o charakterystyce czasowo-prądowej częściowo zależnej, model RIz-201

Schemat do badania przekaźnika RIz-201 przedstawiony został na rys nr2 ( realizując wykonywanie ćwiczenia pominęliśmy przekładniki ). Wyniki pomiarów przedstawione zostały w tabeli nr5.

Rys nr 2

Tabela nr5

	Inast = 2 [A]				tnast = 2 [s]
Ipob prąd pobudzenia [A]	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
tz czas zadziałania [s]	1,1	0,82	0,68	0,65	0,56	0,5	0,5	0,46	0,45	0,44

Wykres nr1 przedstawia dwie charakterystyki: 1- charakterystyka znamionowa, 2 - charakterystyka sporządzona na podstawie pomiarów (tabela nr 5).

51

Wykres nr1

1- charakterystyka znamionowa 2 - charakterystyka pomiarowa

6. Badanie przekaźnika nadprądowego, zwłocznego o niezależnej charakterystyce czasowo-prądowej, model RIT-216.

Rys nr3

Tabela nr6

Prąd pobudzenia Ipob [A]	3,5	4	6
Czas zadziałania tz [s]	3,8	3,78	3,76

Wykres nr2

Wykres nr2 przedstawia zależność czasu zadziałania przekaźnika RIT-216 w zależności od wartości prądu pobudzenia t_z = f (I_pob).

3. Zastosowanie przekaźników:

- RI - przekaźnik nadmiarowo-prądowy stosowany jest w systemie elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej, jako podstawowe człony nadprądowe. Przekaźnik ten zaliczany jest do grupy przekaźników pomiarowych.

- REp (podnapięciowy elektromagnetyczny ) , REt (pod(nad)napięciowy elektroniczny) -przekaźniki napięciowe przeznaczone są do pracy w elektroenergetycznych układach automatyki SZR, do ochrony urządzeń elektrycznych przed skutkami zmian napięcia zasilającego ( przed wzrostem napięcia -nadnapięciowe, obniżeniem napięcia - podnapięciowe ) oraz do zabezpieczania silników przed samo rozruchem po przerwie beznapięciowej. Zaliczane są do grupy przekaźników pomiarowych.

- RTx - przekaźniki czasowe zaliczane są do grupy przekaźników pomocniczych i ich zadaniem jest możliwość uzyskiwania nastawialnych zwłok czasowych w układach automatyki i zabezpieczeń elektroenergetycznych.

- RIz -przekaźniki nadprądowe, zwłoczne o charakterystyce czasowo-prądowej częściowo zależnej stosowane są do ochrony silników elektrycznych przed skutkami przeciążeń oraz umożliwia odpowiedni dobór zabezpieczeń do silników o różnych charakterystykach rozruchu (przekaźniki tego typu reagują z duża zwłoką czasową przy niewielkich przeciążeniach, natomiast przy dużych przeciążeniach działają szybko). Zaliczane są do grupy przekaźników pomiarowych.

- RIT - przekaźniki nadprądowe zwłoczne o charakterystyce czasowo-prądowej niezależnej stosowane głównie do zabezpieczania maszyn i linii przed niebezpiecznymi skutkami przeciążeń ( moją one możliwość ustawania prądu rozruchowego i doboru zwłoki czasowej w bardzo szerokim zakresie - od milisekund do kilkudziesięciu sekund). Zaliczane są do grupy przekaźników pomiarowych.

4. Wnioski:

Badane przekaźniki napięciowe: elektromagnetyczny i elektroniczny pozwalają nam na porównanie ich parametrów. jak możemy zauważyć na podstawie pomiarów przekaźniki elektroniczne charakteryzują się zdecydowanie mniejszym poborem mocy, dużą czułością - wartość współczynnika k_p bliska jedności (gdy jest to przekaźnik nadnapięciowy wówczas współczynnik ten posiada wartość mniejszą od jedności, podnapięciowy - większą od jedności), oraz małym uchybem bezwzględnym (lecz należy zwrócić uwagę, iż przekaźnik REt-101 wymaga dokładnego wyregulowania, gdyż występuje ok 6 [V] różnica pomiędzy wartością nastawioną a wartość zadziałania przekaźnika). Przekaźnik typu REp-6 posiada znacznie gorsze parametry - większy pobór mocy, mniejsza czułość i zdecydowanie większy uchyb, natomiast zaletą ich jest, iż nie wymagają dodatkowego napięcia sterowania co ma miejsce w przypadku stosowania przekaźników elektronicznych.

Przekaźnik typu RI-80, posiada współczynnika powrotu bliski jedności, małym uchybem bezwzględnym, lecz wadą jego jest duży pobór mocy.

Przekaźnik czasowy pozwala nam z dobrą dokładnością ( małe wartości uchybu ) nastawiać żądaną wartość zwłoki czasowej, przy większej nastawie uchyb zmalał -wynika to prawdopodobnie z dokładniejszej nastawy czasu ( t_nast), która regulowana była ręcznie.

Podczas badania dwóch ostatnich przekaźników zaobserwowaliśmy pomiarowo i potwierdziliśmy, iż RIz-201 posiada charakterystykę częściowo zależną nieznacznie odbiegającą od charakterystyki znamionowej - różnica, która się pojawiła mogła wynikać z niedokładnych pomiarów ( trudności przy załączaniu układu ), oraz długiej i częstej eksploatacji tego przekaźnika na laboratorium. Przekaźnik typu RIT-216 również jak poprzedni potwierdził pomiarowo, iż jego charakterystyka czasowo-prądowa jest niezależna, a niewielkie różnice mogły również powstać na wskutek błędów pomiarowych.

---