2.3.По результатам экспериментов построить график зависимости Uпом от частоты.
2.4.Используя выражения (2.1)–(2.4), провести расчеты напря-
жений помехи для различных частот.
Форма отчетности
1.Выполненную практическую работу предоставить в электронном виде или в печатном варианте.
2.Печатный вариант отчета по выполнению практической работы должен содержать: а) титульный лист; б) постановку задачи; в) выполненное задание, согласно представленной программе работы, включая схемы экспериментов, таблицы результатов экспериментов и вычислений, анализ графики зависимостей Uпом =
=Z4/Z2; Uпом = f(f).
3. В электронном виде это должен быть файл «Исследование влияния емкостной связи», оформлен в соответствии с п. 3.
21
Практическая работа № 3
ИССЛЕДОВАН ИЕ РАБОТЫ МИКРОЭЛЕКТРОННОГО РЕЛЕ ТИПА РТЗ-5 1 В УСЛОВИЯ Х ЭЛЕКТРОМА ГНИТНЫХ ПОМЕХ
Цель работы: озн акомиться с принципом действия микроэлектронного реле типа РТЗ-51, изучить влияние коммутационных помех по цепям оперативного постоянно го тока на рабо ту реле.
Оборудов ание
Таблица 3.1
Условное обозначение |
Наименование |
Источник переменно го напряжения
Заземление
Резистор (Rн1, Rн2).
Операционный усилитель
Двухлучевой осциллограф
Вольтметр
22
Задания
1.Изучить назначение, принцип действия и принципиальную схему реле типа РТЗ -51.
2.Произвести проверку электрических характеристик реле типа РТЗ-51.
3.Исследовать работу реле типа РТЗ-51 при коммутационных помехах по цепям оперативного постоянного тока и ознакомиться со способами защиты устройств защиты от помех по питанию.
4.Выполнить анализ работы реле типа РТЗ-51.
5.Оформить отчет по проведенной работе.
Пояснения к работе
Микроэлектронное реле тока типа РТЗ-51 с повышенной чувствительностью применяется в сетях с изолированной нейтралью напряжением 6–35 кВ для защиты от замыканий на землю генераторов, трансформаторов, электродвигателей, воздушных и кабельных линий.
Замыкание на землю – наиболее распространенный вид повреждения в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Сопротивление нулевой последовательности в таких сетях определяется, в основном, емкостью линий относительно земли, и поэтому установившийся ток замыкания значительно меньше токов междуфазных КЗ, а в большинстве случаев – и тока нагрузки, особенно в воздушных сетях 6–10 кВ, где емкость сети относительно земли невелика.
В токе замыкания на землю всегда содержатся составляющие с частотами, отличными от промышленной частоты. Они могут возникать кратковременно при переходном процессе замыкания на землю, а также существовать длительно вследствие несинусоидальности напряжения сети. Реле тока типа РТЗ-51 реагирует на основную гармонику (50 Гц) тока нулевой последовательности 3I0, появляющегося в сети при замыкании на землю. В качестве датчика тока нулевой последовательности используется трансформатор тока нулевой последовательности ТТНП.
23
Принципиальная схема подключе-
ния реле приведена на рис. 3.1. В об-
щем случае защита объекта от междуфазных повреждений обеспечивается комплектом АК, включенным на фаз-
ные токи (группа трансформаторов
тока ТА). Трансформатор тока нуле-
вой последовательности охватывает кабель (или кабельную вставку) и к его вторичной обмотке подключается
чувствительное токовое реле KAZ (ре-
ле тока с встроенным селективным
фильтром основной частоты).
Три фазы кабеля в этом случае являются первичными обмотками трансформатора тока нулевой после-
довательности, в котором осуществляется суммирование магнитных потоков, а не токов, как это имеет место в фильтрах тока нулевой последовательности, выполняемых для сетей с эффективно заземленной нейтралью, т.е. для сетей напряжением 110 кВ и выше. Это обусловлено необходимостью минимизации погрешности в выделении токов нулевой последовательности, когда полезный сигнал значительно меньше сигналов помехи, т.е. токов короткого замыкания и токов нагрузки.
Принципиальная электрическая схема реле приведена на рис. 3.2. В реле использованы операционные усилители (ОУ), что выдвинуло ряд требований к условиям применения реле и его эксплуатации. Кроме того, применение упрощенного блока питания в реле на базе параметрического стабилизатора (с непосредственной электрической связью с цепями оперативного постоянного тока) обусловило необходимость принятия комплекса мероприятий, обеспечивающих помехозащищенность устройства.
Входная часть реле состоит из промежуточного трансформатора TA1, резисторов R2-R7, которые совместно с переключателями SB1 - SB5 служат для дискретной регулировки уставки по току срабатывания.
24
25
Рис. 3.2. Принципиальная электрическая схема реле типа РПЗ-51