INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI zakład układów i sieci elektroenergetycznych
Pomiary i Automatyka w Elektroenergetyce
Temat:	Badanie przekaźnika RIzx-10 o charakterystyce łamanej.
Nr ćwiczenia:	23
Nr stanowiska:	03
Grupa:	B
Wykonał:
Ocena:

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.

1. Przebieg ćwiczenia:

   1. Zastosowany schemat pomiarowy:

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

1. 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>	t1	I>>	t2
2A	5,8s	10A	0,4s

1. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń:

Lp.	Ir	Ip	Δ	δ	kp
-	[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

1. Przeprowadzone obliczenia:

$$k_{p} = \frac{I_{psr}}{I_{rsr}} = \frac{1,72}{2,04} = 0,843$$

=I_rsr − I_>nast = 2, 04 − 2 = 0, 04 A

$$\delta = \frac{}{I_{> nast}} \cdot 100\% = \frac{0,04}{2} \cdot 100 = 2\ \%$$

1. 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 zespołu przekaźnikowego (3,6 oraz 5s).

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 tz [s]	Średni czas zadziałania [s]	Zakres amperomierza [A]
		tz1	tz2	tz3
1.	2	3,832	3,833	3,849
2.	3	3,168	3,163	3,159
3.	4	2,972	2,978	2,975
4.	5	2,826	2,816	2,821
5.	6	2,739	2,752	2,739
6.	7	2,707	2,715	2,712
7.	8	2,693	2,693	2,691
8.	9	2,695	2,690	2,694
9.	9,5	2,694	2,692	2,697
10.	10	2,694	2,693	0,453
11.	10,5	0,437	0,453	0,451
12.	11	0,443	0,448	0,428
13.	11,5	0,450	0,429	0,429
14.	12	0,428	0,423	0,434

1. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń (I_>nast=2A, t_1nast=5s, I_>>nast=10A, t_2nast=0,4s):

Lp.	I [A]	Czas zadziałania tz [s]	Średni czas zadziałania [s]	Zakres amperomierza [A]
		tz1	tz2	tz3
1.	2	5,301	5,268	5,298
2.	3	4,314	4,352	4,387
3.	4	4,084	4,067	4,076
4.	5	3,926	3,936	3,927
5.	6	3,816	3,801	3,813
6.	7	3,770	3,779	3,773
7.	8	3,739	3,738	3,735
8.	9	3,744	3,742	3,738
9.	9,5	3,737	3,741	3,733
10.	10	3,736	3,738	3,730
11.	10,1	0,443	0,442	0,443
12.	10,5	0,454	0,454	0,439
13.	11	0,448	0,442	0,428
14.	11,5	0,421	0,429	0,440
15.	12	0,447	0,429	0,429

1. Niepewności pomiarowe:

• Niepewność pomiaru czasu zadziałania przekaźnika:

t_zsr = ±0, 001 s

• Uchyb względny (prądowy) nastawienia przekaźnika:

δ_x = ±5 %

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

$$I = \frac{\text{klasa}}{100} \cdot zakres = \frac{0,5}{100} \cdot 6 = 0,03\ A$$

$$I = \frac{\text{klasa}}{100} \cdot zakres = \frac{0,5}{100} \cdot 12 = 0,06\ A$$

1. Charakterystyki czasowo-prądowe zespołu przekaźnikowego RIzx-10:

Rys. 2. Charakterystyki czasowo-prądowe badanego zespołu przekaźnikowego.

1. 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 = 2A, 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 natychmiastowo. Dla obu nastaw czasowych człony niezależne są niemalże identyczne i się pokrywają.

1. 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.

1. 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

1. Wyniki pomiarów: