POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w KIELCACH
ĆWICZENIA LABORATORYJNE z PRZESYŁU i PRZETWARZANIA ENERGI ELEKTRYCZNEJ
Ćwiczenia nr 1	Temat: Badanie zabezpieczenia ziemnozwarciowego zerowoprądowego.			Zespół: 1.Andrzej Gawron 2.Mirosław Kobos 3.Błażej Skoczewski 4.Roman Żyła 5.Zygmunt Ziejewski
Data wykonania: 25.04.2010		Ocena:	Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Grupa nr 332A

Zestawienie sprzętu do wykonania ćwiczenia :

1. Przekładnik Ferrantiego IO1s

I_th = 10 kA, 5s, 50 kHz, napięcie probiercze = 33 kV

ϑ zwoj = 1/120 - przekładnia

2. Rezystor laboratoryjny suwakowy

R_n = 37 Ω, I_N = 2,3 A

3. Układ przełączania zasilania obwodów.

4. Przekaźnik Rigx 10

U = 220 V =
40 ms

5. Autotransformator

6. Transformator bezpieczeństwa

7. Amperomierz prądu zmiennego LE-1 kl.0,5

8. Multimetr cyfrowy M890G - jako woltomierz

9. Multimetr cyfrowy M890G - jako miliamperomierz

1. Charakterystyka I_pr = f(I_sr) zabezpieczenia ziemnozwarciowego zerowoprądowego

Pomiary przeprowadzono dla prądów nastawczych:

2.1A; 1.7A; 1.4; 1.1A.

Inast	Ipr	Iprśr	Ur	Urśr	Isr	Ipp	Ipś	Up	Upśr	Isp	K1	Ist	∆I
A	A	A	mV	mV	mA	A	A	mV	mV	mA	A/A	A	%
2.1	2.3	2.23	164	161.3	16.5	2	2	140	140	14.5	135	17.0	-0.1
			2.2					160							2		140				16.3
			2.2					160							2		140				16.3
	1.7		1.8			1.78		128				125.7		13.0	1.6	1.58	109	108	11.5	137	13.1	- 1
			1.75					125							1.55		107				12.8
			1.8					124							1.58		108				13.1
	1.4		1.45			1.47		100				100		10.5	1.3	1.3	88	87.7	9.0	140	10.4	0
			1.48					100							1.3		87				10.6
			1.48					100							1.3		87				10.6
	1.1		1.15			1.15		78				77.3		8.0	1.0	1.0	65	65	6.0	144	8	0.2
			1.15					77							1.0		65				8
			1.15					77							1.0		65				8

Wartości prądu I_sr odczytano z wykresu charakterystyki prądowo-napięciowej przekaźnika

niepobudzonego, a wartość prądu I_sp z wykresu charakterystyki prądowo-napięciowej przekaźnika pobudzonego dla danej wartości napięcia.

Obliczamy przekładnię prądową przekładnika prądowego:

K_1o =
=135

Obliczamy teoretyczną wartość prądu wtórnego:

I_st =
=
= 17.0 [mA]

Obliczamy błąd prądowy:

∆I =
*100 =
*100= - 0.1%

2. Sprawdzanie podziałki przekaźnika

Prądy nastawcze po podzieleniu przez przekładnię przekaźnika będą wynosiły odpowiednio:

2.1[A]*
= 17.5[mA]; 14.2[mA]; 11.7[mA]; 9.2[mA]

Inast	Ir	Irśr	Ip	Ipśr	∆I	r1	kp
mA	mA	mA	mA	mA	%	%	-
17.5	15.8	16.13	14.7	14.3	- 9.7	33.3	0.87
			16.1					14.3		- 8
			16.5					14.0		- 5.7
	14.2		12.9		12.87			11.1	11.2	- 9.1	5.9	0.87
			12.9					11.2		- 9.1
			12.8					11.3		- 9.9
	11.7		10.7		10.7			9.1	9.1	- 8.5	0	0.85
			10.7					9.1		- 8.5
			10.7					9.1		- 8.5
	9.2		8.0		8.0			6.7	6.73	- 13	0	0.84
			8.0					6.8		- 13
			8.0					6.7		- 13

Błąd względny podziałki przekaźnika wyznaczamy z zależności:

∆I =
% =
= - 9.7%

Rozrzut względny wartości rozruchowej określa zależność:

r₁ =
% =
= 33.3%

Współczynnik powrotu przekaźnika obliczamy z zależności:

k_p =

3. Charakterystyka prądowo-napięciowa przekaźnika

Nastawa dla przekaźnika pobudzonego Inast = 1A
U	mV	65	139	188	287	388	492	597	649
I	mA	7.2	15	20	30	40	50	60	65
Nastawa dla przekaźnika niepobudzonego Inast = 4.15A
U	mV	287	250	198	146	98	47	28	17
I	mA	28.5	25	20	15	10	5	3	1.5

4. Wnioski

W czasie ćwiczenia badaliśmy charakterystykę zespołu: przekładnik Ferrantiego-przekaźnik zerowoprądowy , dla prądów nastawczych : 2.1; 1.7; 1.4 oraz 1.1[A].Wartości prądów I_sr i I_sp odczytaliśmy z charakterystyki prądowo-napięciowej I = f(U) przekaźnika.

Na podstawie wyników pomiarów obliczaliśmy rzeczywistą przekładnię przekładnika, która zależy od obciążenia obwodu wtórnego i tak jak w naszym przypadku przeważnie różni się od przekładni zwojowej.

Na podstawie wartości prądu rozruchowego oraz przekładni przekładnika wyliczaliśmy wartość teoretyczną prądu I_st. i błąd prądowy, który zasadniczo mieści się w granicach dopuszczalnego błędu tj. do 10%. Przekroczony jest jedynie w ostatnim przypadku przy I_nast.= 9.2[mA].

Następnie sprawdzaliśmy podziałkę prądową przekaźnika Rigx10. Prąd rozruchu mierzyliśmy poprzez płynne zwiększanie prądu zasilającego przekaźnik do momentu zadziałania i w drugą stronę zmniejszając wartość prądu zasilającego wyznaczaliśmy wartość prądu powrotu.

W celu otrzymania poprawnych wyników obliczeń wykonywanych na podstawie wykonanych pomiarów wartość prądu nastawy pomnożyliśmy przez przekładnie zwojową.

Policzyliśmy błąd względny podziałki, rozrzut wartości rozruchowej oraz współczynnik powrotu przekaźnika.

Naszym zdaniem wyniki pomiarów oraz obliczeń są poprawne.

---