58406

Разработка учебно-методического пособия по расчету релейной защиты электроустановок от коротких замыканий для подготовки бакалавров по направлению Элетроэнергетика и электротехника

Дипломная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Целью изучения дисциплины «Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения» является ознакомление бакалавров с основами релейной защиты и автоматизации систем электроснабжения

Русский

2014-05-30

2.96 MB

98 чел.

Реферат

УДК 621.31

Разработано учебно-методическое пособие по расчету релейной защиты электроустановок от коротких замыканий для подготовки бакалавров по направлению «Электроэнергетика и электротехника». Подробно описаны конструкции и принцип действия комплектного переносного устройства типа

УПЗ-2, панелей защиты типов ЭПЗ-1636-67/1, ЭПЗ-1636-67/2, а также различные электромагнитные и индукционные реле. Сформулированы требования к выполнению лабораторных работ и порядок их выполнения.

Страниц –133.

Иллюстраций –32.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…….................................................................................................................6

1 Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №1   «Ознакомление  с комплектным переносным устройством типа УПЗ-2»…....8

1.1 Цель работы………….................................................................................................8

1.2 Назначение и описание переносного устройства типа УПЗ-2………….......8

1.2.1 Работы проводимые с помощью устройства УПЗ-1 и УПЗ-2…………...10

1.2.2 Проверка защит по переменному напряжению (току) до 10 А.................13

1.2.3 Проверка защит по переменному току (до 50 или 200 А)…......................14

1.2.4 Измерение временных параметров реле (простых защит) ...….................14

1.3 Задание на работу………….………...……...………………..............................17

1.4 Указания по выполнению работы………...………...………..………...…….20

1.5 Контрольные вопросы……………………………………………..……..…..21

2 Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №2

«Испытания электромагнитных реле переменного тока и напряжения»...........................................................................................................…22

2.1 Цель работы…...........................................................................................................22

2.2 Конструкция электромагнитного реле типа РТ-40………………................22

2.3 Задание на работу……………….……………..………………………..……27

2.4 Указания по выполнению работы………....……..……………………...…...29

2.5 Контрольные вопросы………..………………..…………………………..…30

3 Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №3  «Испытания электромагнитных реле времени, промежуточных и указательных»………..……………………………………………………………..31

3.1 Цель работы……........................................................................................................31

3.2 Конструкции и основные характеристики вспомогательных электромагнитных реле…………..……………………………….…………………31

3.2.1 Реле времени……………………………………….…………………..............31

3.2.2 Промежуточное реле……… ……………………….………………................38

3.2.3 Указательное реле………………………………………………………..........39

3.3 Задание на работу………….………………………..………………................43

3.4 Контрольные вопросы……………...……………………………………...…47

4 Лабораторная работа по релейной защите и автоматике № 4

«Испытания индукционных реле тока»……………..…………………..……...48

4.1 Цель работы…….......................................................................................................48

4.2 Конструкция индукционного реле …………..………………………………49

4.3 Задание на работу……..………………………...……….……….……............53

4.4 Указания по выполнению работы………..………..…….…………………...55

4.5 Контрольные вопросы…………………………………….……...…………...58

5 Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №5

«Испытания реле направления мощности»……………………..….…………58

5.1 Цель работы……........................................................................................................58

5.2 Конструкция реле направления мощности ………………..………......…...58

5.3 Задание на работу………...………………………….……….……………......67

5.4 Указания по выполнению работы…….…………………….…………..........69

5.5 Контрольные вопросы……………………………………….…………..........73

6 Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №6

«Ознакомление с панелями защиты типов ЭПЗ-1636-67/1, ЭПЗ-1636-67/2»..74

6.1 Назначение, состав и устройство панелей защиты типов

ЭПЗ-1636-67/1, ЭПЗ-1636-67/2………………………………………….……….….74

6.2 Технические данные……………..………………………………..……….….78

6.3 Особенности выполнения защит первого комплекса…………………...….82

6.4 Особенности выполнения защит второго комплекса……………….......….87

7 Экономический расчет……………………………………………....………..95

7.1 Перечень работ при разработке дипломного проекта и составление сетевого графика………………….……………………………………….................95

7.2 Затраты на материалы………………....………………….…………..…….99

7.3 Затраты на спецоборудование…………………………………………..…100

7.4 Затраты на основную и дополнительную заработную плату…………....101

7.4.1 Основная заработная плата……....………………………….…………....101

7.4.2 Дополнительная заработная плата………...……………………………..103

7.5 Отчисления на социальные нужды…………..………………….………....103

7.6 Прочие прямые расходы…….…………………………………….………..104

7.7 Накладные расходы…...……………………………………………..……....104

8 Безопасность жизнедеятельности………………………………….……….106

8.1 Анализ опасных и вредных факторов, воздействующих на

пользователя ПЭВМ………………………………………………….……............106

8.2 Анализ соответствия помещения и рабочего места санитарно-

гигиеническим требованиям, предъявляемым при работе с  ПЭВМ……....….109

8.2.1 Требования к помещениям………………………………….…….109

8.2.2 Требования к параметрам микроклимата……...……………..…110

8.2.3 Требования к параметрам шума и вибрации……………….…....112

8.2.4 Требования к параметрам      электромагнитных полей……...113

8.2.5 Требования к параметрам  освещения на рабочих местах,  

оборудованных ПЭВМ ……………………………………………………….....114

8.3 Мероприятия по снижению влияния опасных и вредных факторов……115

Заключение……………………………………………………………………….119

Список использованных источников…………………………………………...121

Приложения………………………………………………………...……………122

ВВЕДЕНИЕ

Развитие человеческого общества, его культурный уровень непосредственно связаны с увеличением количества потребляемой энергии, изысканием и обоснованием новых, более эффективных ее видов. Нынешний научно-технический прогресс невозможен без использования качественно новых видов энергии, в первую очередь электрической. Она широко применяется в промышленности, городском и сельском хозяйстве, на транспорте.    

Системы электроснабжения являются сложными производственными  объектами, все элементы которых участвуют в едином производственном процессе, основными специфическими особенностями которого являются быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера. Поэтому надежное и экономическое функционирование систем электроснабжения возможно только при автоматическом управлении ими. Для этой цели используют комплекс автоматических устройств, среди которых первостепенное значение имеют устройства релейной защиты и автоматики. Наряду с автоматизированными системами управления на основе использования цифровых универсальных и специализированных вычислительных машин, применяются и простейшие средства защиты и автоматики: плавкие  предохранители, автоматические выключатели, магнитные пускатели, реле прямого действия, магнитные трансформаторы тока, устройства переменного оперативного тока и др. Наиболее распространены токовые защиты, простые устройства автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резервного источника питания (АВР) и автоматической частотной разгрузки (АЧР), используемые в установках с выключателями, оборудованными  грузовыми и пружинными приводами.

Дисциплина «Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения» в учебном плане занимает одно из ведущих мест среди обязательных курсов для бакалавров, обучающихся по направлению «Электроэнергетика и элеткротехника».

Изучается в 8 и 9 семестрах после сдачи зачетов и экзаменов по общенаучным и общетехническим дисциплинам.

Целью изучения дисциплины «Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения» является ознакомление бакалавров с основами релейной защиты и автоматизации систем электроснабжения, способами расчета параметров срабатывания защит, принципиальными схемами защит и автоматики, а также перспективными направлениями развития релейной техники. В задачи изучения дисциплины «Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения» входит:

  1.  овладение основами релейной техники и автоматики,
  2.  умение произвести расчет и выбор схемы релейной защиты и автоматики,
  3.  ознакомление с новейшими разработками в области релейной техники.

В результате изучения данной дисциплины студенты должны знать:

  1.  основы релейной техники в объеме, необходимом для решения задач, связанных с расчетами, наладкой и эксплуатацией защит,
  2.  принципы работы элементов защиты и автоматики, включая вопросы эксплуатации, технического обслуживания и ремонта,

Студенты должны уметь:

  1.  выбирать схемы защит и автоматики, наиболее отвечающие конкретным требованиям защиты или автоматизации процесса выработки, передачи и потребления электрической энергии,
  2.  выбирать стандартные элементы схем защит и автоматики, обеспечивающие простоту, надежность и экономичность схем.

В данном дипломном проекте разработано учебно-методическоепособие по курсу «Релейная защита в системах электроснабжения».

1 Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №1 «Ознакомление с комплексным переносным устройством типа УПЗ-2»

1.1 Цель работы

1) Ознакомить учащихся с испытательным устройством типа УПЗ-2, используемым для проверки простых и сложных релейных защит у места их установки в эксплуатации.

2) Научить учащихся пользоваться отдельными блоками устройства для получения требуемых значений электрических величин, по которым производится регулировка аппаратуры релейной защиты.

Испытания отдельных реле и устройств защиты могут быть выполнены после общего знакомства с рассматриваемым устройством по указанию преподавателя в виде дополнительной работы.

1.2 Назначение и описание переносного устойства типа УПЗ-2

Устройство предназначено для испытания простых и сложных типов релейной защиты и элементов автоматики.

Для удобства транспортировки и возможности раздельного использования частей устройства, оно выполнено по блочному принципу и состоит из трех отдельных блоков: К-513 — блок регулировочный, К-514 — блок нагрузочный и К-515—приставка для проверки сложных защит (рис. 1.1-1.2).

Все блоки смонтированы в одинаковых металлических корпусах и снабжены ручками для возможности переноски их на небольшое расстояние.

Для работы все три блока соединяются между собой гибкими многожильными кабелями - жгутами со штепсельными разъемами.

Блоки комплектного устройства К-513 и K-514 образуют самостоятельное основное устройство для проверки простых защит, выпускаемое отдельно под названием УПЗ-1.

а)

б)

Рисунок 1.1Блок регулировочный-К-513.

а) вид спереди; б)вид сзади

а)

б)

Рисунок 1.2- Блок нагрузочный -К-514.

а)вид спереди; б) вид сзади

1.2.1 Работы, проводимые с помощью устройства УПЗ-1 УПЗ-2

Устройство УПЗ-1 может быть использовано для проведения следующих работ:

1)Проверка и настройка на заданные уставки всех типов простых электромеханических реле переменного тока, реагирующих на одну электрическую величину (ток, напряжение), промежуточных реле, реле времени, контакторов, автоматов постоянного тока;

2)Проверка коэффициента трансформации трансформаторов тока и снятие вольтамперных характеристик трансформаторов тока;

3)Проверка вторичным током простых защит, выполненных на вторичных реле тока и напряжения, устройств АВР и АПВ трансформаторов, АПВ шин и высоковольтных линий электропередачи 3—10 и 35 кВ;

4) Проверка первичным током защит присоединений 3—10 или 35 кВ, оборудованных трансформаторами тока с коэффициентом трансформации до 150/5.

Комплектное устройство УПЗ-2 позволяет производить наладку и проверку всех сложных реле, реагирующих на две электрические величины и угол между ними.

Питание устройства может производиться от трехфазной сети переменного тока50 Гц 220 или 380 В.

Устройство рассчитано на длительность работы под нагрузкой в течение 30 мин. При этом потребляемая устройством мощность не должна превышать 1000 В*А.

При работах с комплектом УПЗ-2 в процессе наладки и проверки сложных защит устройство УПЗ-1 используется в качестве источника регулируемого однофазного переменного тока. При проверке оперативных цепей защиты как источник регулируемого выпрямленного напряжения.

В указанных режимах устройство УПЗ-1 обеспечивает возможность получения, изменения и измерения следующих электрических величин:

-постоянного (выпрямленного) напряжения;

-однофазного переменного тока;

-максимальный вторичный ток равен 25А при использовании предвключенного резистора.

Приставка К-515 дополнительно позволяет:

-подавать на испытуемую панель защиты симметричное трехфазное напряжение от встроенного в приставку фазорегулятора в нормальном «предаварийном» режиме;

-при переключении схемы в положение, соответствующее аварийному режиму, плавно изменять напряжение в двух фазах от нуля до максимума    100—110В симметрично относительно третьей «неповрежденной» фазы;

-плавно изменять фазу напряжения относительно тока, подводимого к испытуемой панели от нагрузочного трансформатора устройства УПЗ-1 при имитации аварийного режима;

-имитировать внезапные двухфазные и трехфазные К.З. (со сбросом напряжения от нормального предаварийного до заранее установленной величины при имитации двухфазных к. з. и до нуля—при имитации близких трехфазных К.З.);

-имитировать режим двухфазного к. з. цепей напряжения испытуемой защиты;

-подавать и изменять в пределах 0,5—5А выпрямленный ток в удерживающие (последовательные) обмотки реле постоянного тока при напряжении 3,5 В;

-контролировать чередование фаз напряжения, снимаемого с ротора фазорегулятора приставки.

Особенность действия устройства УПЗ-2 заключается в том, что оно позволяет подвести к цепям испытуемой защиты симметричное трехфазное, «предаварийное» напряжение нормального режима и затем внезапно перенести защиту в «аварийный» режим путем одновременного снижения напряжений в двух фазах до ранее заданного «аварийного» значения и подачи тока к. з. в «поврежденные» фазы с заданным углом сдвига этого тока относительно аварийного треугольника напряжений.

При этом одновременно запускается электросекундомер, измеряющий время действия защиты от момента подачи аварийного режима до срабатывания защиты на отключение выключателя.

Устройство позволяет также плавно изменять любую из трех электрических величин: ток, напряжение и угол между ними независимо друг от друга.

Встроенные в блоки К-513 и К-515 приборы позволяют производить все измерения, необходимые при испытаниях отдельных реле и устройств защиты в целом.

1.2.2 Проверка защит по переменному напряжению (току) до 10 А

1) При данной проверке используйте только блок K5I3.

2) Нагрузку подключите к зажимам "U",а контакты испытуемого, реле - к зажимам " КОНТАКТЫ РЕЛЕ",

3) Установите переключатели в положение:

"S7 "    -   " U";

"S6 "    -   " U"/"I ";

"S11"    -   " ОТКЛ.";

"S2 "    -     ""

"S4 ", "S2 " - на выбранный диапазон измерения.

4) Включите "S10", тумблер "S8" переключите в положение   "СРАБАТ."

5) Переключателем "S9" и ручкой " T1" установите требуемое   напряжение (ток).

6) После окончания требуемых регулировок:

-выведите ручку " T1" и начальное положение;

-переведите "S9 " в положение "115V";

-"S8" верните в положение "ВОЗВРАТ";

-отключите "S10".

1.2.3 Проверка защит по переменному току (до 50 или 200 А)

1) При данной проверке используйте блоки К513 и K5I4.

2) Нагрузку подключите к зажимам "Ток50А" или "Ток>50А" в зависимости от требуемой величины тока (в первом случае выбор питаемых фаз защиты производится переключателем "S18").

3)Установите переключатели в положения:
     "
S7 "   -   " I";

"S6 "    -   " Iт";

"S20"   - "Прямо";

"S21"   -" 0";

"S21", "S17", "S19"- в соответствии с табличными данными;

штепсель "S15" - в соответствии о выбранной величиной тока;

4)Включите "S10", тумблер "S8"переключите в положение "СРАБАТ."

5)Переключателем "S9" и ручкой  "T1" отрегулируйте требуемую величину тока в нагрузке. При необходимости, для исправления формы кривой тока переключателем "S21" введите в цепь первичной обмотки ТЗ резисторы R24- R33.

6) После окончания требуемых регулировок:

-выведите ручку " T1"  и начальное положение;

-переведите "S9 "  в положение "115V";

-"S8" верните в положение  "ВОЗВРАТ";

-отключите "S10".

1.2.4 Измерение временных параметров реле (простых защит)

1) Подсоедините обмотку проверяемого реле (входные цепи защиты) к зажимам " U", или "Ток50А" или "Ток>50А".

2) Установите требуемое положение режимных переключателей "S7","S6" и др.

Включите   "S10", переключите "S8" в положение "СРАБАТ." и отрегулируйте требуемую величину тока или напряжения. После этого возвратите "S8" в исходное положение и отключите "S10".

3) При измерениях времени срабатывания реле (защиты)встроенным электросекундомером:

а) выполните операции по пп.5.1 и 5.2;

б) контакты реле подсоедините к зажимам" КОНТАКТЫ РЕЛЕ" блока K5I3;

в) проверьте, что перемычка "S14" установлена;

г) переключатель "S2" установите в положение "Ca" (время срабатывания замыкающего контакта) или " Ср" (время срабатывания размыкающего контакта);

д) включите "S10";

е) переводом "S8" в положение "СРАБАТ." запустите электросекундомер и произведите измерение.

4) Измерение длительности замкнутого состояния временно-замыкающего    ("проскальзывающего") контакта реле времени произведите по программе п.5.3 при установке "S2" в положении "Ср".

5) При измерениях времени возврата реле (защиты) встроенным
электросекундомером;

-выполните операции во пп.5.1; 5.2; 5.3 " б" и "в";

-переключатель "S2" установите в положение "Вз" (время возврата замыкающего контакта) или " Вр" (время возврата размыкающего контакта);   .

-включите "S10" и переведите "S8" в положение "СРАБАТ.";

-переводом "S8" в положение " ВОЗВРАТ." запустите электросекундомер и произведите измерения.

6) При измерениях внешним миллисекундомером: -выполните оперений по пп.5.1 и 5.2;

-соедините зажимы "ПУСК NС" в  КОНТАКТЫ РЕЛЕ" с соответствующими зажимами миллисекундомера для его пуска и остановки;

-снимите перемычку "S14".

-переключатель "S14"установите в положение "МС";

-выбор режима измерения произведите переключателем миллисекундомера;

 -при измерении времени срабатывания выполните операции по
п.3 "д" и " е";

-при измерении времени возврата выполните  операции по п.5.5 "в" и "г ".

7) При измерении времени срабатывания кратковременно срабатывающей защиты, оперативные цепи которой питаются выпрямленным
напряжением от блока
K5I3:

 а)выполните операции по пп.5.1 и 5.2;

 б) контакт выходного реле защиты подключите к зажимам " + " ("U") и

"ЦО" блока K5I3;

 в) переключатель   "S11" установите   в   положение "нр1" или "нр2";

 г) при измерениях миллисекундомером установите "S2" в положение " МС" и снимите перемычку "S14";

 -при измерениях электроcекундомером установите "S2" в положение "Сз" и проверьте, что перемычке "S14" установлена;

д)выполните операции по пп.5.3 "д" и "е";

е) обесточьте реле К2 нажатием на кнопку "SI".

8)  При измерениях времени срабатывания кратковременно срабатывающей защиты, оперативные цепи которой питаются постоянным напряжением от аккумуляторной батареи через блок K5I3:

-выполните операции по пп.1 и 2;

-контакт выходного реле защиты подключите к зажимам "+"("ОПЕРАТИВНЫЕ ЦЕПИ ЗАЩИТЫ") и "ЦО" блока K5I3;

-переключатель "S11" установите в положение "Uр";

-убедитесь, что "S13" включен;

-выполните операции по пп.5.7 "г",  "д" и "е".

  9) Измерение времени срабатывания реле постоянного тока с током срабатывания до 4Авыполняется при установке переключателя "S12" в положение "100" мкФ.

1.3 Задания на работу

1)Ознакомиться с блок-схемой устройства УПЗ-2, его принципиальной схемой, найти на лицевой стороне комплектов   К-513, К-514, К-515 все зажимы, переключатели, а также надписи, поясняющие положения переключателей. Для этих целей воспользоваться инструкцией завода-изготовителя, прикладываемой к каждому комплекту устройств.

2) Проверить диапазон регулирования напряжения переменного тока на выходных зажимах регулировочного блока К-513, для чего:

-соединить входные зажимы блока К-513 (зажимы 12) с источником питания 220 В (предварительно источник питания должен быть отключен);

-к выходным зажимам блока (зажимы 10II) подключить контрольный вольтметр с номинальным значением, соответствующим техническим данным испытуемого устройства;

-режимный трехпозиционный переключатель ВЗ установить в     положение ~U;

-переключателем В8 включить измерительный прибор для измерения напряжения; внутренний переключатель прибора установить на диапазон измеряемого напряжения;

-установить переключатель В2, выполняющий ступенчатую регулировку напряжения, снимаемого с автотрансформатора Тр1, в положение 1, а движок того же автотрансформатора в нулевое положение;

-подать напряжение на блок и включить главный выключатель В1; убедиться по сигнальной лампе Л1 в том, что к регулировочному автотрансформатору Тр1 подано напряжение;

-включить оперативный выключатель В12 и, воздействуя на движок и переключатель В2 автотрансформатора, проверить диапазон изменения напряжения на выходных зажимах блока. При этом должны совпадать показания контрольного и встроенного в блок приборов. Регулирование напряжения сверх 150 В производить только в присутствии преподавателя;

-снизить регулируемое напряжение до нуля. Отключить выключатели В12, В1 и выключатель питания блока. Отсоединить контрольный вольтметр.

3) Проверить диапазон регулирования переменного тока с помощью устройства УПЗ-1, входящего составной частью в комплект УПЗ-2; при этом регулировочный блок К-513 используется совместно с нагрузочным блоком К-514. Последовательность выполнений операций следующая:

-с помощью гибкого кабеля со штепсельными разъемами Ш1 и Ш2 соединить два блока между собой;

-режимный переключатель ВЗ блока К-513 установить в положение ~I; пользуясь схемой, убедиться, что через переключатель ВЗ и гибкий кабель регулируемое напряжение от автотрансформатора Тр1 подается к первичной обмотке нагрузочного трансформатора ТрЗ блока К-514;

-к выходным зажимам блока К-513 (зажимы 67,соответствующие току до      50 А) подключить контрольный амперметр; соединить перемычкой В13 зажимы 45; переключатель В6 установить в положение «прямо»;обеспечить возможность переключателем В10 подачу питания к зажимам 67 (зажимы АВ);

-переключателем В8 включить прибор блока для измерения тока;

с помощью переключателей В4 и В5 на нагрузочном трансформаторе ТрЗ блока К-514 предусмотреть возможность получения на выходе тока, равного 5 А. Установить на измерительном трансформаторе тока Тр4 того же блока соответствующий коэффициент трансформации;

-подать питание на устройство и включить выключатели (вначале В1, затем В12);

-изменяя напряжение, снимаемое с регулировочного трансформатора Тр1, установить в цепи ток 5 А. Убедиться, что показания контрольного прибора соответствуют показанию прибора блока;

-отключить выключатели В12 и В1; предусмотреть возможность установки и измерения тока 10 А; включить выключатели В 12 и В1 и убедиться в правильности полученных результатов;

-проделать то же самое для значений токов 20 и 30 А, после чего снизить напряжение на выходе автотрансформатора Тр1. Затем отключить выключатели В12 и В1;

-снять питание с устройства и отсоединить питающие провода.

4) Проверить возможность имитации аварийных режимов при совместном использовании для этой цели устройства УПЗ-1 с блоком К-515. Последовательность выполнения работы:

-с помощью гибкого кабеля с разъемами ШЗ, Ш8 соединить блоки К-513 и К-515;

-на входные зажимы блока К-515 (зажимы 23, 24 и 25) подать питание от трехфазной цепи 220 В (до этого источник питания отключен);

-к выходным зажимам блока (зажимы 35, 36 и 37) подключить три вольтметра с пределом измерения 150 В;

-подавая на блок питание от сети и включая выключатели В1 блока К-513 и В17 блока К-515, убедиться по сигнальным лампам Л1 и Л4 в наличии напряжения на обоих блоках; по показаниям трех вольтметров проверить величину напряжения на выходе блока, т. е. установить нормальный режим;

-отключить выключатели В1 и В17 и подготовить соответствующими переключениями заданный аварийный режим на регулирующих устройствах. Установить пределы по току и напряжению и пределы измерения приборов блока: принять величину тока двухфазного к. з. =30 А, остаточные напряжения при имитации трехфазного к. з. =0, при имитации двухфазного к. з. между фазами А и В остаточное напряжение =50 В, угол к. з. (=; снять перемычку В13 между зажимами 4—5 блока К-501;

-при разомкнутой цепи тока (главный выключатель В1 отключен, а выключатель В12 находится в положении, соответствующем возврату) установить переключатель В20 в положение, соответствующее двухфазному      К.З., переключатель В21 в положение, соответствующее аварийному режиму, переключателем В19 и движком Тр5 отрегулировать заданное значение напряжения для имитации двухфазного К.З.;

-выключателем В1 включить цепь тока и, воздействуя на фазорегулятор, установить по прибору нужный угол К.З.;

-вернуть переключатель В21 в положение нормальный режим и отрегулировать ток;

-переводом переключателя В21 в положение аварийный режим выполнить имитацию двухфазного К.З. и произвести запись показаний всех приборов;

-построить векторную диаграмму токов и напряжений, соответствующую заданному виду К.З.;

-по разрешению преподавателя к выходным зажимам устройства К-502 (к зажимам 35—37) вместо вольтметров подключить три реле напряжения минимального действия, установив на них напряжение срабатывания =60 В; объяснить работу реле при имитации двухфазного К.З.;

-имитацию трехфазного К.З. выполнить кратковременно с возможно более быстрым отключением тока. Значение тока в фазе установить =35 А. Испытание проводить в присутствии преподавателя в последовательности, оговоренной заводской инструкцией.

1.4 Указания к проведению работы

Перед выполнением работы необходимо убедиться в том, что

-вилки гибких жгутов плотно входят в разъемы Ш1, Ш2, ШЗ, Ш8;

-главный выключатель В1 и переключатель В17 находятся в положении отключено;

-положение переключателя В16, указываемое стрелкой, соответствует номинальному напряжению питающей сети.

При выполнении испытаний следует помнить, что все переключения на выводах устройства и на зажимах проверяемой панели релейной защиты можно производить только при отключенном выключателе В1.

При использовании устройства УПЗ-1 без приставки К-515 в штепсельный разъем ШЗ должна быть вставлена вилка Ш7.

1.5 Контрольные вопросы

1) Какие типы реле и комплекты релейной защиты могут быть проверены с помощью устройства УПЗ-1 при использовании:

-только одного блока К-513;

-двух блоков К-513 и К-514.

2) Какие типы реле и комплекты релейной защиты могут быть испытаны с помощью устройства УПЗ-2?

3) Можно ли с помощью устройства УПЗ-1 проверить время действия реле?

4) Преимущества переносных испытательных устройств, смонтированных заранее в чемоданах, по сравнению с устройствами, монтируемыми для испытаний на месте установки панели защиты.

5) Почему в устройстве УПЗ-2 не допускается длительная имитация режима трехфазного к. з. со снижением напряжения на трех фазах до нуля?

6) Каким образом в устройстве УПЗ-2 достигается возможность регулирования угла между векторами одноименных фаз тока и напряжения?

7) Какие преимущества имеет выполнение устройства УПЗ-2 в виде трех отдельных переносных блоков для облегчения работы эксплуатационного персонала?

2 Лабораторные работы по релейной защите и автоматике №2 «Испытания электромагнитных реле переменноготока и напряжения»

2.1 Цель работы

1) Ознакомление с конструкциями электромагнитных реле переменного тока и напряжения, выпускаемых отечественной промышленностью (типы реле: РТ-40 и РН-50);

2) Выяснение принципиальных отличительных признаков; определение основных параметров реле - тока (напряжения) срабатывания и возврата, коэффициента возврата, потребления мощности; определение времени действия реле.

2.2 Конструкция электромагнитных реле типа РТ-40

Конструкция реле РТ-40 поясняется рисунком 2.1.

Электромагнит 1 (П-образный, с двумя катушками 2, соединяемыми последовательно или параллельно) притягивает ферромагнитный якорь 3. Последний при перемещении поворачивает контактный мостик 5, жестко связанный с осью. С этой же осью связана противодействующая пружина 4. Ее натяжение (закручивание) регулируется при помощи рычага 6. Замыкание цепи контактами 5 происходит при их соприкосновении с контактными пружинами. На рисунке 2.1 пояснено выполнение крепления контактных пружина и б к неподвижному держателю в.

При прохождении тока по обмотке реле магнитный поток, создаваемый этим током, намагничивает подвижный якорь. Возникающая при этом электромагнитная сила, действующая на якорь, будет обуславливать вращающий момент, поворачивающий подвижную систему по часовой стрелке. Этому перемещению препятствует спиральная пружина, создающая противодействующий момент.

Для надежного срабатывания реле необходимо, чтобы вращающий момент превосходил момент сопротивления пружины, трения и массы подвижной системы. Равенство моментов определяет граничное условие, т. е. условие срабатывания реле. Отсюда следует, что для реле подобного типа наиболее простым способом изменения тока срабатывания является изменение натяжения пружины. Если ослабить закручивание пружины 4 (рис. 2.1), т. е. сдвинуть указатель 6 влево по шкале, то ток срабатывания реле уменьшится. У реле типа РТ-40 при перемещении указателя от крайнего левого в крайнее правое положение ток срабатывания увеличивается в 2 раза.

Рисунок 2.1- Выполнение реле типов РТ-40 и РН-50

 Ток срабатывания реле РТ-40 можно также менять путем переключения обмоток катушек с последовательного соединения на параллельное — в последнем случае ток, проходящий по каждой из катушек, уменьшается в 2 раза и соответственно в 2 раза уменьшается намагничивающая сила. Выводы катушек имеют маркировку 2, 4, 6 и 8. Шкала реле проградуирована на заводе для последовательного соединения секций обмотки, поэтому при включении секций параллельно уставка срабатывания реле надо увеличивать в 2 раза. Для согласованного включения секций реле должно быть подключено к контролируемой цепи всегда крайними зажимами (зажимали 2 и 8). При последовательном соединении секций накладкой соединяются средние зажимы 4—6;при параллельном соединении устанавливаются две накладки: одна между зажимами 2—4, другая — 6—8.

Рисунок 2.2 – Крепление неподвижных контуров у реле РТ-40 и РТ-50

При прохождении по обмотке реле переменного тока

                                             (2.2.1)

якорь реле притягивается с усилием

                                  (2.2.2)

где kкоэффициент пропорциональности;  ω — угловая частота переменного тока.

Так как

                         (2.2.3)

то

                          (2.2.4)

Следовательно,

                                    (2.2.5)

Из этого выражения видно, что притяжение якоря обусловлено постоянным усилием    

                                            (2.2.6)

и знакопеременным усилием  

                                (2.2.7)

Знакопеременное усилие с частотой, удвоенной по сравнению с частотой сети, вызывает вибрацию якоря и, связанной с ним контактной системы.

Для уменьшения вибрации контактов в конструкции реле РТ-40 предусмотрены совместный ход подвижного и неподвижного контактов и специальное устройство — гаситель   вибрации   7 (рис. 2.1), представляющий собой барабанчик, закрепленный на общей оси с якорем.

Кроме того, за счет инерционности гасителя вибрации достигается более равномерный вращающий момент (так же как при наличии тяжелого маховика на оси, вращаемой    многотактным двигателем).

У реле напряжения типа РН-50 подобный гаситель вибраций отсутствует. Для снижения вибраций подвижной системы обмотка реле этого типа, состоящая из двух секций, соединенных  последовательно,  включается в контролируемую цепь напряжения посредством выпрямительного моста, который показан на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Схема включения обмоток реле напряжения.

Мост собран из полупроводниковых диодов и обеспечивает двухполупериодное выпрямление переменного тока. В этом случае через обмотку проходит пульсирующий ток, который можно разложить на переменную составляющую

                            (2.2.8)

и постоянную составляющую

                                   (2.2.9)

Знакопеременное усилие, действующее на подвижную систему и обусловливающее вибрацию в этом случае равно:

 (2.2.10)

и оказывается значительно меньшим, чем для электромагнитных реле типа

РТ-40.

Для реле напряжения, подключенного к трансформатору напряжения по схеме двухполупериодного выпрямления, влияние знакопеременного усилия, вызванного переменной составляющей выпрямленного тока, сказывается в меньшей степени, чем для реле тока с малым числом витков, включенного на выпрямленный ток трансформаторов тока. Происходит это вследствие того, что обмотка многовиткового реле напряжения представляет для переменной составляющей большее сопротивление чем для постоянной составляющей. Это обстоятельство обусловливает снижение амплитуды переменной составляющей и, следовательно, амплитуды знакопеременного усилия, меняющегося с частотой .

Рисунок 2.4 – Схемы испытания реле тока (а) и напряжения (б)

Для изменения предела регулирования напряжения срабатывания в схеме реле РН-50 предусмотрено два добавочных резистора. При подключении реле в цепь крайними выводами напряжение срабатывания увеличивается в 2 раза. Соответственно в 2 раза увеличивается уставка на шкале.

2.3 Задания на работу

1) Ознакомиться с устройством и электрической схемой исследуемого реле.

2) Составить эскиз реле и схему внутренних соединений с указанием маркировки выводов.

3) В соответствии со схемой испытания (рис. 2.4) и параметрами реле подобрать аппаратуру—измерительные приборы и регулирующие устройства для проверки реле на учебном лабораторном стенде; собрать испытательную схему.

4) Для каждого оцифрованного деления шкалы путем плавного увеличения тока  илинапряжения зафиксировать ток или напряжение срабатывания реле максимального тока (напряжения); уменьшая величину тока или напряжения определить ток (напряжение) возврата.

Результаты занести в таблицу 2.3.     

Таблица 2.3.1- Ток (напряжение) срабатывания реле максимального тока (напряжения)

Примечание

5) Повторить опыт, изменив пределы параметров срабатывания в 2 раза.

6) Убедиться с помощью неоновой лампы и промежуточного реле, включенных в исполнительную цепь контактов, в отсутствии искрения и вибрации контактов.

7) Для одной заданной уставки проверить работу реле тока при резком (толчкообразном) изменении тока. Для этого, установив в цепи ток, равный току срабатывания реле, отключить выключатель; затем наблюдать за работой реле при включении выключателя. Реле должно надежно сработать. Убедиться, что при уменьшении величины тока на 5% тока уставки реле не срабатывает.

8) Измерить мощность, потребляемую обмоткой реле при минимальной yставкe. Измерение произвести с использованием амперметра и вольтметра:

и .

9) Измерить время действия реле тока при и. Измерение произвести с использованием миллисекундомера (рис.2.5,а). Измерить время возврата (время размыкания контактов) минимального реле напряжения при (схему включения миллисекундомера выполнить по рисунку 5,б).

10) Включить реле типа РТ-40 в цепь постоянного тока и проверить, какизменится  значение  тока  срабатывания  по  сравнению  с  условием работыреле в цепи переменного тока. Объяснить полученный результат.

Рисунок 2.5 – Измерение времени действия реле максимального тока (а) и минимального напряжения (б)

2.4 Указания по выполнению работы

1) Проверку отсутствия вибрации и искрения контактов сделать один раз с использованием неоновой лампы, другой раз — с использованием промежуточного выходного реле при токах и.

2) Окончательные уставки срабатывания проверять при надетом кожухе реле, предварительную настройку уставок можно производить при снятом кожухе. Проверить, как влияет на изменение уставки срабатывания наличие или отсутствие кожуха на реле.

3) Заключение о пригодности реле в эксплуатации сделать после сравнения данных опыта по определению коэффициента возврата и времени действия с каталожными данными (при отсутствии вибрации и искрения контактов).

2.5 Контрольные вопросы

1) Почему у реле типа РТ-40 при параллельном соединении секций обмотки ток срабатывания увеличивается в 2 раза?

2) При переключении секций обмоток реле РТ-40 надо соблюдать определенную полярность включения обмоток. Будет ли работать реле при токе, равном току срабатывания, указанному на шкале, если секции соединены встречно-последовательно?

3) Причины появления вибрации контактов электромагнитных реле переменного тока. Способы уменьшения величины вибраций, переменных для реле РТ-40 и РН-50.

4) Объясните применение разных схем измерения при определении мощности, потребляемой обмотками реле типа РТ-40 и РН-50.  

5) Можно, ли применять реле типа РТ-40 и РН-50 для контроля цепей постоянного тока. Сохраняется ли при этом уставка реле, отрегулированная для цепи переменного.

6) Поясните, почему у реле типа РТ-40 электромагнит набран шихтованным железом с изоляцией пакетов относительно друг друга?

7) Почему для максимальных реле (тока, напряжения) коэффициент возврата меньше единицы, а для минимальных реле ― больше единицы?

8) Объясните, почему с увеличением кратности тока в обмотке реле по отношению к току уставка у максимальных реле уменьшается время срабатывания?

9) Когда время срабатывания реле большее — при работе реле на размыкание или при работе на замыкание? Объясните причину.

10) Для регулирования напряжения срабатывания реле РН-50 используется включение добавочного резистора; каким образом можно еще изменить напряжение срабатывания этого реле?

3 Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №3 «Испытания электромагнитных реле времени, промежуточных и указательных»

3.1 Цель работы

1) Ознакомление с действием вспомогательных электромагнитных реле, применяемых в устройствах релейной защиты и автоматики в качестве отдельных аппаратов.

2) Проверка основных характеристик этих реле.

3.2 Конструкции и основные характеристики вспомогательных реле

К таким реле отнесены: реле времени (реле для создания временной задержки исполнительного органа), промежуточные реле и указательные (сигнальные) реле.

3.2.1 Реле времени

Реле времени обеспечивают необходимое замедление в действии, требуемое логикой работы соответствующего устройства релейной защиты или автоматики. Реле времени подразделяются:

-по роду выполнения воспринимающей системы—на реле постоянного и переменного тока;

-по роду регулировки механизма задержки—на реле с нерегулируемой, плавно регулируемой и ступенчато регулируемой выдержкой времени;

-по роду создания задержки—с электрическим, электромагнитным, жидкостным (например, масляным), механическим (в частности, при помощи часового механизма) устройством или комбинацией устройств, например реле с моторным приводом.

Ниже описаны реле с различными способами создания выдержки времени.

Реле времени с часовым механизмом выпускаются отечественной промышленностью для питания от сети постоянного тока (один тип устройства) и от сети переменного тока (другой тип). Основной частью устройства является точный часовой механизм, изготавливаемый специальным часовым заводом. Изменение уставки времени срабатывания производится путем изменения расстояния между неподвижным и подвижным контактами, равномерное движение которого производит часовой механизм после срабатывания спускового устройства. Пределы регулировки времени у реле времени Чебоксарского электроаппаратного завода 0,1—1,3; 0,25—3,5, 0,5—9 и 2—20 с. На большие времена срабатывания промышленностью выпускаются моторные реле времени постоянного и переменного тока. Это многоступенчатые реле с регулировкой времени от 0 до 20 мин.

Малые времена замедления создаются за счет собственного времени действия электромагнитных реле и могут составлять у разных типов реле 0,01—0,06 с. Специальные реле с короткозамкнутой обмоткой или медной втулкой на магнитопроводе создают время на срабатывание до 0,12 с, а на отпускание до 1,2 'с. Указанные значения времени достигаются вследствие размагничивающего действия токов в короткозамкнутой обмотке или медной втулке. У некоторых типов реле короткозамкнутая обмотка включается после замыкания контакта реле при его срабатывании.

Влияние на время притяжения или отпускания якоря короткозамкнутой обмотки или медного кольца на магнитопроводе можно пояснить следующим образом.

Для того чтобы якорь реле притянулся к сердечнику, усилие, создаваемое электромагнитом и обусловленное потоком Ф, должно быть равно или больше усилия противодействующих сил FП:

 Ф2= Ф2срk1FП,                               (3.2.1)

где k1коэффициент пропорциональности.

Для того чтобы якорь отошел от сердечника, надо, чтобы

Ф2= Ф2Вk2FП,                           (3.2.2)

где k2—коэффициент пропорциональности.

В момент включения обмотки реле под постоянное напряжение ток, проходящий по обмотке реле, и, следовательно, поток Ф1 в сердечнике, обусловленный этим током, изменяется от нуля до некоторого конечного значения Фмакс (рис.3.1 ,а, б).

Рисунок 3.1- Влияние короткозамкнутого витка на неподвижном сердечнике на время притяжения якоря при включении обмотки релеа) схема; б) изменение магнитных потоков; К—контакт пускового реле

  Изменение происходит не сразу, а по экспоненциальному закону. В короткозамкнутой обмотке или медном кольце при изменяющемся потоке Ф1 индуктируется ток, направленный противоположно току в обмотке,

i2e2-dФ1/dt di1/dt.              (3.2.3)

Ток i2 тем больше, чем резче изменение тока i1 во времени и чем меньше сопротивление короткозамкнутой обмотки ZК.З.ОБМ:

 i2=e2/ ZК.З.ОБМ.                                             (3.2.4)

После прекращения переходного процесса ток 12 становится равным нулю.

Ток i2 возбуждает поток Ф2 Его направление в соответствии с правилом Ленца противоположно направлению основного потока Ф1 Поток Ф2 размагничивает сердечник.

Суммарный поток

Ф=Ф1+ Ф2,               (3.2.5)

определяющий силу притяжения, под воздействием потока Ф2 уменьшается, а время, в течение которого поток Ф достигает установившегося значения, увеличивается, что и обусловливает замедление притяжения якоря реле.

Рисунок 3.2- Влияние короткозамкнутого витка на время отпадания якоря при отключении обмотки реле а) схема; б) изменение магнитных потоков; К—контакт пускового реле

Замедление отпадания якоря при обесточении реле достигается при наличии короткозамкнутой обмотки за счет того, что при отключении источника тока резко уменьшается магнитный поток Ф1 (рис. 3.2 ,а, б). Вследствие этого в короткозамкнутой обмотке возникает ток, обусловливающий возникновение потока Ф2. Направление тока i2 и потока Ф2 совпадает с направлением тока и потока в режиме, предшествующем моменту отключения обмотки реле от источника постоянного тока. Поток Ф2подмагничивает сердечник и затухает во времени.

Суммарный магнитный поток Ф=Ф1+ Ф2 поддерживается некоторое время на уровне, близком к начальному значению до момента отключения контакта К, что и обусловливает задержку отпадания якоря.

Наличие короткозамкнутой обмотки на магнитопроводе создает замедление как при включении, так и при отключении тока. Эти времена, однако, разные, так как величины магнитных потоков, пронизывающих якорь и сердечник реле, зависят от расстояния между ними и различны для включенного и отключенного реле.

В реле типа РПВ-58 устройства автоматического повторного включения времени готовности устройства к действию регулируется при помощи конденсаторного реле времени.

В схемах с конденсаторным реле времени срабатывание выходного реле при замыкании контакта К (рис.3.3) возможно только в том случае, если в емкости С накоплен заряд, энергии которого достаточно для того, чтобы выходное реле хотя бы кратковременно замкнуло свой контакт (после этого выходное реле самоудерживается).

Рисунок 3.3 - Вариант схемы конденсаторного реле времени.

К - контакторы пускового органа; 1R - 3R - резисторы; С - конденсатор;

Ст - стабилитрон; П -двухобмоточное реле мгновенного действия

Напряжение на конденсаторе, после того как он зарядился и вновь был включен под напряжение, возрастает не сразу и достигает значения UC=kЗUср через некоторое время t, Uср – напряжение срабатывания выходного реле (для устройства по схеме рис. 3 Uср определяется напряжением зажигания стабилитрона); kЗкоэффициент запаса, учитывающий, что разряд конденсатора на обмотку реле после замыкания контакта К происходит по экспоненциальному закону, а реле обладает некоторым временем действия (kЗ=2,53,5 и определяется опытным путем для конкретных типов реле).

Конденсатор заряжается по закону

Uc= Uбат(1-e-t/RC).                                              (3.2.6)

где R активное сопротивление зарядного контура;

Uбат—напряжение батареи постоянного тока.

Время заряда, спустя которое напряжение на конденсаторе достигает значения, .при котором выходное реле может сработать, равно:

Tзар=RClnUбат/(Uбат - kЗUср),                                    (3.2.7)

Для обеспечения термической стойкости реле, длительно находящегося под напряжением, используется схема включения, приведенная на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4- Включение добавочного резистора Rд для обеспечения термической стойкости реле времени

Последовательно с обмоткой реле включен добавочный резистор, нормально закороченный мгновенным контактом реле времени, размыкающимся после того, как подвижной якорь реле втянулся. Коэффициент возврата времени kВ=0,3. Сопротивление обмотки реле времени Rр подлежит измерению.

Значение сопротивления добавочного резистора Rд определяется из условия, чтобы после его включения якорь реле оставался втянутым. До того, как реле времени разомкнет свой мгновенный контакт, по его обмотке проходит ток

Iр=Uном/Rр,                                    (3.2.8)

где Uномноминальное значение напряжения.

После того как мгновенный контакт разомкнется, значение тока уменьшится и станет равным

Iр=Uном/(Rр+Rд).                                (3.2.9)

Этот ток может быть снижен до тока возврата

Iв=kЗkВIр,                                  (3.2.10)

где kЗкоэффициент запаса(kЗ ==1,2).

Таким образом,

Uном/(Rр+Rд)=0,31,2Uном/Rр,            (3.2.11)

откуда

1/(Rр+Rд)=3,36/Rр,                               (3.2.12)

или Rр = 0,36(Rд + Rр)  

  0,64Rр = 0,36Rд,                         (3.2.13)

т.е. Rр = 1,8Rд

После включения добавочного резистора ток, проходящий через обмотку реле, уменьшается и станет равным

Iр=Iр/2,80.36Iр

Если время, в течение которого при токе Iр реле могло быть включено по условию термической стойкости, составляло 2 мин, то при токе, уменьшенном в 2,8 раза, это время составит: tдоп =(2,8)2tдоп 15 мин.

3.2.2 Промежуточное реле

Промежуточное реле используют для:

-увеличения числа цепей, управляемых одним контактом пускового реле;

-электрического разделения или объединения различных цепей;

-переключений в цепях переменного или постоянного тока (напряжения) в соответствии с программой работы устройства;

-коммутации больших токов в цепях при недостаточной мощности контакта  исполнительных  органов устройств защиты (автоматики).

Рисунок 3.5- Включение последовательной удерживающей обмотки промежуточного реле

Чтобы обеспечить надежное воздействие контакта промежуточного реле на управляемый механизм при кратковременном срабатывании пускового органазащиты (автоматики), часто промежуточное реле выполняют с так называемой удерживающей обмоткой На рис. 5 приведена схема, поясняющая работу промежуточного реле, имеющего две обмотки: параллельную и последовательную—удерживающую. При кратковременном замыкании контакта P1промежуточное реле РП срабатывает. Замыкается цепь управляемого аппарата, например катушки электромагнита отключения выключателя (при включенном выключателе его блок-контакт БК замкнут). Исчезновение тока в параллельной обмотке, которое произойдет после размыкания контакта P1, не приведет к размыканию контактов реле РП до тех пор, пока не будет отключен выключатель и пока не разомкнутся блок контакты БК. Замкнутое состояние контакта реле РП обусловлено наличием тока в последовательной обмотке.

При использовании промежуточных реле для переключения цепей реле переменного тока трансформаторов тока контакты реле выполняют так, чтобы такое переключение производилось без разрыва цепи.

В процессе эксплуатации возможны случаи снижения уровня оперативного напряжения. Поэтому все типы промежуточных реле, имеющих параллельную обмотку, должны четко срабатывать при напряжении, равном 70% номинального.

3.2.3 Указательное реле

Указательные (сигнальные) реле выполняются двух типов — с параллельным или последовательным включением обмотки воспринимающей системы реле в контролируемую цепь оперативного тока. Указательное реле с параллельным включением обмотки по схеме присоединения к оперативному напряжению не отличается от схемы включения промежуточного реле с параллельной обмоткой.

Указательное реле с последовательным включением обмотки воспринимающей системы (рис.3.6) накладывает ряд требований на построение схемы присоединения и выбор параметров электрической цепи. Исходными для выбора указательных реле такого типа являются следующие положения.

Рисунок 3.6- Схемы включения указательных реле

а) при последовательном включении обмотки указательного реле РУ;

б) при подключении добавочного резистора параллельно обмотке исполнительного реле;

в) распределение токов по элементам выходной цепи при одновременном действии двух защит;

г) с дешунтировкой обмотки РУ после срабатывания исполнительного реле

Для надежного срабатывания указательного реле ток в его последовательной обмотке должен превышать значение тока срабатывания, т. е.

Iр.у.=kнIср.р.у,                                              (3.2.14)

где kн—-коэффициент надежности (kн1,2).

Падение напряжения на обмотке указательного реле, включенной последовательно с обмоткой промежуточного реле, действие которого контролируется, не должно превышать 10% при снижении общего напряжения оперативного тока до 0,8 номинального.

Выбор обмоточных данных последовательной обмотки указательного реле и схемы ее включения производится так. Зная сопротивление обмотки промежуточного реле, последовательно с которой намечается включение последовательной обмотки указательного реле, определяется ток, проходящий по цепи без учета сопротивления обмотки указательного реле. С учетом возможности снижения напряжения до 80% номинального в цепи постоянного оперативного тока

Iр.у.=0,8Uном/Rр.п;                                                       (3.2.15)

здесь Rр.п —сопротивление обмотки промежуточного реле, определенное по данным каталога или измеренное опытным путем.

При выводе формулы (15) принимается, что на включение промежуточного реле действует одна цепь (одна защита).

Введем коэффициент надежности k==1,2 и определим расчетное значение тока срабатывания указательного реле

Iср.р.у.=Iр.у./1,2.                                                       (3.2.16)

По полученному значению тока срабатывания выбирается тип указательного реле и соответственно определяется сопротивление его обмотки. Далее вычисляется напряжение на промежуточном реле

Uр.п = 0,8UномRр.п/(Rр.у+Rр.п),                                     (3.2.17)

где Rр.псопротивление обмотки промежуточного реле.

Если полученное значение окажется больше или равно напряжению, при котором промежуточное реле четко срабатывает, т. е. если

Uр.п0,7Uном.р.п,                                               (3.2.18)

то выбранное указательное реле может быть включено в схему. Если условие (18) не соблюдается, т. е. Uр.п<0,7 Uном.р.п, то следует применить другой тип указательного реле с меньшим сопротивлением обмотки. Ток срабатывания указательного реле при этом окажется большим. Для увеличения тока, проходящего через обмотку указательного реле, параллельно обмотке промежуточного реле включают добавочный резистор (рис. 3.6 (б)). Для определения сопротивления добавочного резистора Rд поступают следующим образом.

Ток, который должен проходить по цепи  указательного реле,

Iр.у.=1,2Iср.р.у.                                                     (3.2.19)

Ток, проходящий по обмотке промежуточного реле, создающий н. с. для надежного срабатывания этого реле,

Iр.п.=0,7Uном/Rр.п.                                               (3.2.20)

Ток, проходящий по добавочному резистору,

Iд=Iр.у.Iр.п.                                                       (3.2.21)

Значение сопротивления добавочного резистора

Rд =0,7Uном/Iд.                                                     (3.2.22)

Если возможно одновременное срабатывание нескольких защит (например, двух), предварительно следует задаться типом указательного реле, рассчитанного на ток (рис. 3.6 в)

Iр.у.=0,8Uном/nRр.п,                                                      (3.2.23)

где п—количество одновременно срабатывающих защит (например, 2).

Ток срабатывания указательного реле должен быть равен Iср.р.у=Iр.у./1,2.

Затем в предположении действия только одной защиты проверяется падение напряжения на обмотке промежуточного реле; в этом случае падение напряжения на обмотке промежуточного реле наименьшее. Как правило, при учете возможности одновременного срабатывания нескольких защит для обеспечения действия указательных реле требуется увеличить ток, проходящий по обмоткам этих реле. Для этого параллельно обмотке промежуточного реле включается добавочный резистор Rд (рис.3.6 (в)); расчетное выражение имеет вид:

Uр.п.=0,8UномR/(Rр.у. + R)>0,7Uном.р.п,                                  (3.2.24)

где

1/ R=1/Rр.п.+1/Rд.                                    (3.2.25)

Ток в цепи каждой обмотки указательного реле при одновременном срабатывании п защит должен быть:

Iр.у.=0,8Uном/(n(Rр.у./n+ R))1,2Iср.р.у..    (3.2.26)

Для увеличения четкости действия указательных реле в некоторых случаях применяют схему принцип работы которой пояснен на рисунке 3.6(г). Нормально обмотка указательного реле в цепи каждой из защит закорочена контактами выходного промежуточного реле 2РП. При действии защиты (одной или нескольких) обмотка промежуточного реле 1РП оказывается включенной под напряжение U0,8Uном. Реле 1РП надежно срабатывает. Одновременно с подачей отключающей команды контакты 2РП-1, 2РП-2 размыкают цепи, шунтирующие обмотки сигнальных реле. При этом напряжение на выводах обмотки промежуточного реле 1РП уменьшается, но реле продолжает оставаться в сработавшем положении, так как для промежуточных реле обычного выполнения kВ=0,30,5.

Расчет указательных реле по схеме, приведенной на рисунке 3.6 (г), может быть, следовательно, произведен по приведенным ранее выражениям (23)—(26), но вместо напряжения срабатывания выходного промежуточного реле Uном.р.п должно быть подставлено напряжение возврата

Uв.р.п=kВUном.р.п.                        (3.2.27)

3.3 Задания на работу

   1) Ознакомиться с конструкциями реле времени, подлежащих испытаниям. Списать паспортные данные каждого реле. Составить схемы внутренних соединений. Выяснить разницу между отдельными типами испытуемых реле, а также между реле, предназначенными дли использования в цепях постоянного (серия ЭВ-100) и переменного тока (серия ЭВ-200).

2) Собрать схему для проверки электрических характеристик испытуемого реле времени (рис. 3.7).

3) Определить напряжение срабатывания реле, т. е. минимальное напряжение, при котором якорь реле сразу втягивается до упора (напряжение срабатывания определяется при подаче на обмотку реле напряжения толчком).

Рисунок3.7- Проверка реле времени, работающего на постоянном токе

4) Подведя к обмотке реле времени напряжение, равное номинальному, произвести 10 раз измерение времени действия:

-для одной заданной уставки;

-для минимальной по шкале;

-для максимальной по шкале.

Измерение времени действия реле времени типа ______ зав. №________.

К реле подведено номинальное напряжение _________В

Максимальный разброс _____ с

Полученные результаты измерений занести в таблицу 3.3.1.

Таблица 3.3.1- Измерение времени действия реле

Уставка по

шкале, с

Номер опыта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Максимальная

Минимальная

Заданная

5) Определить и занести в таблицу данные максимального разброса уставок.

6)  При наличии у реле времени проскальзывающего контакта определить длительность его замыкания (рис. 3.8).

7) Определить мощность, потребляемую реле времени при номинальном напряжении (при проведении опыта включить в цепь обмотки реле миллиамперметр).

Рисунок 3.8- Измерение длительности замыкания проскальзывающего контакта реле времени

8) Составить заключение о пригодности испытуемого реле для эксплуатации.

9) Ознакомиться с конструкциями различных типов промежуточных реле постоянного и переменного тока (по указанию преподавателя). Вычертить принципиальные схемы каждого реле (реле с последовательными и параллельными обмотками, реле с удерживающими обмотками, реле с замедлением при срабатывании, реле с замедлением при возврате). Зафиксировать паспортные данные.

10) Собрать схему для проверки электрических характеристик испытуемых реле (рис. 3.9).

11) Определить напряжение (ток) срабатывания и возврата.

12) Определить время действия промежуточных реле различных типов при срабатывании и возврате. Результаты измерений записать в таблицу 3.3.2.

Таблица 3.3.2- Время действия промежуточных реле различных типов при срабатывании и возврате

Тип промежуточного реле

Время, с

При срабатывании

При возврате

максимальное из10 опытов

минимальное из 10 опытов

максимальное из 10 опытов

минимальное из 10 опытов

13) Выполнить расчет и выбрать тип указательных реле по заданным параметрам промежуточного реле:

-для случая работы только одной защиты;

-для случая одновременной работы двух защит.

Рисунок 3.9- Проверка параметров срабатывания промежуточных реле.

а) с параллельной обмоткой; б) с последовательной

14) Собрать схему, приведенную на рисунке 3.10 (а) или (б). Установить постоянное оперативное напряжение, равное 80% номинального, и убедиться в правильности работы всех реле.

Рисунок 3.10- Проверка работы указательного реле.

а) при действии одной защиты; б) при одновременном действии двух защит

3.4 Контрольные вопросы

1) Какие типы электромагнитных реле могут быть отнесены к категории вспомогательных реле. Каково назначение таких реле?

2) Конструктивное отличие в выполнении промежуточных реле постоянного и переменного тока.

3) Можно ли промежуточное реле электромагнитного типа, предназначенное для работы в сети 110 В постоянного тока, включить в цепь  110 В переменного тока и обеспечить четкую работу реле? Можно ли электромагнитное промежуточное реле, предназначенное для работы в сети    110 В переменного тока, использовать для установки в сети 110 В постоянного тока?

4) Объясните работу электросекундомера при определении времени действия промежуточных реле на замыкание и размыкание цепи.

5) Обоснуйте необходимость работы вспомогательных реле при сниженном напряжении оперативного тока. При каком уровне снижения напряжения должна быть обеспечена четкая работа вспомогательных реле?

6)  Назначение удерживающих обмоток у промежуточных реле.

7) Назначение маркировки однополярных выводов многообмоточных промежуточных реле.

8) Можно ли указательные реле постоянного тока применить для сигнализации срабатывания контактов реле в цепи переменного тока?

9) Имеется промежуточное электромагнитное реле, рассчитанное на напряжение постоянного тока 110 В. Требуется использовать это реле в сети постоянного тока 220 В. Как этого можно достигнуть?

10) Назначение добавочного резистора, предусмотренного в реле времени типа ЭВ-113, ЭВ-123, ЭВ-133, ЭВ-143.

11) Объясните причину разброса времени действия реле времени при его неизменной уставке.

12) Зависит ли погрешность реле времени электромагнитного типа с часовым механизмом от значения уставки на реле? Зависит ли погрешность этого реле от максимального значения уставки на шкале реле?

13)  На реле времени типа ЭВ-100 требуется установить время действия  1 с при минимально возможном разбросе. Какое реле более целесообразно использовать для этой цели: со шкалой 0,1— 1,3 с или со шкалой 0,5—9 с?

4 Лабораторная работ по релейной защите и автоматике №4 «Испытание индукционных реле тока»

4.1 Цель работы

Ознакомление с конструкцией и способами регулирования характеристик срабатывания индукционного реле тока типа РТ-80 Чебоксарского электроаппаратного завода.

4.2 Конструкция индукционного реле

Реле типа РТ-80 (рис.4.1) по принципу действия является комбинированным реле, состоящим из двух элементов: одного индукционного с вращающимся диском, другого электромагнитного клапанного типа. Такое исполнение дает возможность работать с двумя временными характеристиками: ограниченно зависимой характеристикой времени действия и с независимой (в качестве мгновенной отсечки).

 

Рисунок 4.1- Реле тока серии РТ-80.

а) конструкция; б) силы, действующие на подвижную систему;

1 - электромагнит; 2 - короткозамкнутые витки; 3 - алюминиевый диск;

4 - подвижная рамка; 5 - пружина; 6 - постоянный магнит; 7 - червяк;

8 -  подвижной сегмент; 9 - коромысло; 10 - якорь отсечки; 11 - скоба;

12 - контакты; 3 - регулировочный винт; 14 - регулировочная гайка;

15 - контактная колодка; 16 - регулировочный винт отсечки;

17 - упорный винт; 18 - магнитопровод электромагнитного элемента;

19 - обмотка реле; 20— движок; 21—контактные винты;

22 - регулировочный винт пружины

Основными органами являются электромагнит 1 с расположенной на нем обмоткой 19, постоянный тормозной магнит 6 и диск 3, расположенный между полюсами электромагнита, на которых имеются короткозамкнутые витки (медные кольца) 2.

При прохождении тока по обмотке реле в зазоре между полюсами создаются магнитные потоки Ф1 и Ф2 , сдвинутые в пространстве на некоторый угол . Эти потоки пронизывают диск и создают вращающий момент:

Мвр = k/Ф1Ф2sin                  (4.2.1)

Так как потоки Ф1 и Ф2 пропорциональны току, проходящему через обмотку реле, а угол - постоянен, то

Mвр = kI2                            (4.2.2)

где kкоэффициент пропорциональности.

При значительном увеличении тока происходит насыщение магнитопровода и прямая .пропорциональность между потоками и током в обмотке нарушается; при дальнейшем увеличении тока поток перестает увеличиваться. Вследствие этого вращающий момент, а значит, и частота вращения диска перестают возрастать и характеристика зависимости времени действия реле от тока t=f(I) приобретает ограниченно зависимый характер    (рис. 4.2).

Рисунок 4.2- Характеристики индукционного реле

При вращении диска в поле постоянного магнита в теле диска возникают вихревые токи, которые, взаимодействуя с полем постоянного магнита, создают дополнительную силу, действующую на диск.

При определенной частоте вращения, т. е. при определенном значении тока в обмотке, образуется результирующая F' двух сил FэFм (рис. 4.1 (б)), которая обусловливает вращающий момент, достаточный для поворота рамки 4, и зацепление зубчатого сегмента 8с червяком 7, находящимся на оси с диском.

Регулировка тока срабатывания реле, т.е. тока, при котором происходит упомянутое сцепление, производится путем изменения числа витков обмотки электромагнита, имеющей отпайки, выведенные на контактную колодку 15. Для увеличения тока срабатывания следует уменьшить число витков. Нужное значение устанавливается с помощью контактных винтов 21.

Время срабатывания реле зависит как от частоты вращения диска (а значит, и от тока), так и от хода (расстояния) подвижного сегмента от начального положения до контактного мостика 9—12. Первоначальное положение сегмента устанавливается регулировочным винтом 13 и движком 20. Цифры на вертикальной шкале против движка указывают время действия реле в независимой части характеристики (при токе, равном десятикратному значению тока уставки).

Работа реле РТ-80 в качестве мгновенно действующей отсечки с независимой от тока выдержкой времени обеспечивается электромагнитным элементом. Неподвижным сердечником является магнитопровод индукционного элемента реле. Изменение тока срабатывания отсечки производится регулировочным винтом 16, изменяющим длину воздушного зазора между полюсным наконечником подвижного якоря 10 и полюсом неподвижного электромагнита. Цифры на винте указывают кратность тока срабатывания отсечки к току уставки срабатывания реле в начале зависимой части характеристики.

По сравнению с мощностью, потребляемой электромагнитным реле типа РТ-40, мощность обмоток индукционного реле типа РТ-80 и сопротивление обмоток имеют значительно большие значения. Если обмотка реле РТ-80 подключена к маломощному источнику тока, происходит искажение формы кривой тока настолько, что может произойти неправильное действие токовой отсечки. По этим причинам регулировка тока срабатывания электромагнитного элемента реле РТ-80 во время наладочных испытаний должна производиться при питании реле от мощного источника тока синусоидальной формы.

4.3 Задания на работу

1) Ознакомиться с конструкцией индукционного реле тока типа РТ-80. Списать паспортные данные. Начертить внутреннюю схему.

2) На учебном лабораторном стенде собрать схему для снятия электрических характеристик реле (рис.4.3)

 

Рисунок 4.3- Испытание реле тока типа РТ-80

3) Для каждого значения уставки .на шкале токов срабатывания Iуст определить действительный ток срабатывания Iср, ток возврата Iв и коэффициент возврата kв. Данные занести в таблицу 4.3.1.

Таблица 4.3.1 - Действительный ток срабатывания Iср, ток возврата Iв и коэффициент возврата kв

Измеряемая величина

Номера опытов

1

2

3

Iуст

Iср

Iв

kв

4) Установить на реле заданные преподавателем значения тока срабатывания и выдержки времени в независимой части характеристики. Вывести отсечку из работы путем поворота до отказа регулировочного винта, при котором будет наибольший подъем подвижной части электромагнитного элемента по отношению к неподвижной части электромагнита.

5) При заданных уставках срабатывания и выведенной отсечке снять характеристику реле tcp==f(Ip/Icp)-Результаты измерений занести в таблицу 4.3.2.

Таблица 4.3.2-Характеристика индукционного реле РТ-80 при уставке тока срабатывания . . . А и времени срабатывания . . . с (уставки по шкале реле)

Измеряемаявеличина

Номера опытов

1

2

3

4

5

Ток, проходящий по обмоткам реле Iр, А

Кратность тока по отношению к заданному току срабатывания

kр = Iр / Iср (kр =110)

Времясрабатывания tcр, с

6) По полученным результатам построить характеристику и сравнить ее с заводской.

7) При двукратном значении тока в реле по отношению к току уставки (kр=2) произвести 5 раз измерение времени и определить разброс времени срабатывания.

8) Установить кратность токовой отсечки, равную 4. Снять характеристику tcp==f(Ip/Icp) при введенной отсечке. Построить характеристику. Сравнить с характеристикой п. 5.

9) По указанию преподавателя снять характеристику реле при других заданных значениях уставок.

10) Определить мощность, потребляемую реле при токе, проходящем по обмотке, равном току уставки.

11) Сравнить полученные результаты опытов с данными, указанными в каталоге; сделать заключение о пригодности реле для эксплуатации.

4.4 Указания к выполнению работы

1) Все испытания должны производиться при синусоидальном токе в обмотке реле (по одной из схем рисунка 4.4).

Рисунок 4.4- Варианты схем регулирования тока при испытании реле типа РТ-80а )при Rреле/Rреле5; б) при использовании трансформатора 120/12 В; в) при использовании трансформатора 120/12 В и автотрансформатора на 9 А

2) В течение времени, пока производится регулировка тока, проходящего в цепи обмотки реле, эту обмотку следует закорачивать для того, чтобы она не находилась длительно под большим током.

3) Изменение уставок реле путем переключения установочным винтом различных витков обмоток электромагнита должно производиться при отключенной или закороченной обмотке реле. Если изменение уставки требуется производить с включенной в токовую цепь обмоткой реле, то вначале должен быть ввинчен второй установочный винт в гнездо, соответствующее новой уставке, а затем вывинчен винт из гнезда старой уставки и ввернут в холостое гнездо.

4) При выполнении третьего пункта задания отсечка должна быть выведена. Для удобства наблюдения за работой реле и фиксации момента зацепления сегмента с червячной передачей следует отрегулировать уставку времени срабатывания на наибольшее значение по шкале.

5) При испытании реле типа СР рижского опытного завода Латвэнерго подключение реле и измерительных приборов производиться со схемой, приведенной на рис 5, а.  На этом же рисунке показано положение коммутационной аппаратуры, используемой при проведении испытания. Упрощенная принципиальная схема подключения реле приведена на        рисунке 4.5 (б).

6. Измерения для определения характеристик срабатывания реле следует производить при надетом кожухе.

Рисунок 4.5-Испытание индукционного реле тока РТ-80 на лабораторном стенде СР.

а) схема подключения реле и положение коммутационной аппаратуры;

б) принципиальная схема испытания реле

4.5 Контрольные вопросы

1) Назовите основные элементы реле РТ-80.

2) Объясните, как получается ограниченно зависимая характеристика реле РТ-80.

3) Объясните действие токовой отсечки в реле РТ-80.

4) Как регулируются параметры срабатывания реле РТ-80 в зависимой и независимой частях характеристики? Как производится изменение тока срабатывания токовой отсечки реле?

5) Причины, приводящие к изменению характеристики реле РТ-80 при несинусоидальной форме кривой тока.

6) Когда время действия реле РТ-80, работающего в зависимой части характеристики, больше: при введенной или выведенной отсечке? Объясните причину изменения характеристики.

7) Почему характеристики реле РТ-80, заданные кривыми t=f(Iр/Iуст), сохраняются неизменными при одной и той же кратности тока в цепи обмотки для разных уставокIср?

5 Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №5 «Испытание реле мощности»

5.1 Цель работы

Ознакомление с конструкцией и методами проверок основных электрических характеристик реле направления мощности.

5.2 Конструкция реле направления мощности

Органы направления мощности применяются в различных устройствах релейной защиты для определения знака мощности при к. з. Они могут выполняться или в виде реле, например на индукционном принципе, или в виде устройств с использованием полупроводниковых элементов. В данной лабораторной работе рассматриваются вопросы, связанные с проверкой индукционных реле мощности, имеющих большое применение в эксплуатации.

Конструкция реле показана на рисунке 1. Магнитопровод 1, набранный из листов стали, имеет четыре  выступающих  полюса. Между полюсами для уменьшения сопротивления магнитному потоку расположен неподвижный стальной сердечник 2. В воздушный зазор, образованный полюсами и сердечником, помещается подвижной элемент реле - алюминиевый полый цилиндр 3 (барабанчик), поворачивающийся вокруг оси. Обмотка тока реле состоит из двух секций 5, расположенных на противоположных полюсах. Секции соединены последовательно.

Рисунок 5.1- Конструкция реле направления мощности.

1 - ярмо; 2 - сердечник, имеющий срез по образующей;

3 - подвижной алюминиевый цилиндр (барабанчик);

4 - четыре катушки параллельной обмотки;

5 - две катушки последовательной обмотки;  6 ось; 7 - подвижной контакт;

8 - пружина;  9 - спиральная пружина; 10 - нижний подпятник;

11 - верхний подпятник

Обмотка питается от трансформатора тока, установленного в цепи защищаемой линии. Обмотка напряжения реле выполняется из четырех секций 4, соединенных последовательно. Секции расположены на ярме.Такое расположение по сравнению с расположением обмотки на полюсах позволяет увеличить общее число витков обмотки; это приводит к увеличению н. с. и потока, а следовательно, и к повышению чувствительности реле. Обмотка напряжения реле питается от трансформатора напряжения защищаемой линии. Реле направления мощности в зависимости от назначения могут иметь один или два контакта (реле одностороннего или двустороннего действия). Первые используются в схемах направленных защит для определения знака мощности при к. з. (реле типа РБМ-171, РБМ-178), вторые - в схемах направленных поперечных дифференциальных защит параллельных линий для определения поврежденной линии (реле типа РБМ-271, РБМ-277, РБМ-278). Кроме того, реле направления мощности отличаются по обмоточным данным катушек (обмотки тока рассчитываются на 5 или 1 А) и добавочными устройствами, предусмотренными в цепи обмотки напряжения для получения различных углов между векторами тока в этой цепи и подведенного напряжения. Схемы внутренних соединений основных типов реле показаны на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2- Схемы внутренних соединений реле направления мощности.

   а) реле типа РБМ-171/1; б) реле типа РМБ-171; в) реле типа РМБ-277 (РМБ-278)

При включении реле токи, проходящие по его обмоткам, создают магнитные потоки ФI и ФU, сдвинутые в пространстве на 90° (за счет расположения обмотки на магнитопроводе) и по фазе на некоторый угол ψ     (рис. 5.3). Каждый из потоков дважды пронизывает алюминиевый цилиндр и индуктирует в нем вихревые токи.

Рисунок 5.3- Векторная диаграмма реле направления мощности смешанного типа

Известно, что вращающий момент, действующий на подвижную систему, определяется выражением

МВР = k/ ФIФUsinψ.          (5.2.1)

При отсутствии насыщения магнитной системы поток ФI будет пропорционален току в последовательной обмотке Iр, а поток ФU пропорционален IU, тогда

МВР = kIpUPsinψ.                (5.2.2)

Векторная диаграмма реле направления мощности представлена на     рисунке 5.3. Пренебрегая потерями в стали, векторы потоков ФI и ФU можно представить совпадающими по фазе с векторами соответствующих токовIр и IU. Значения угла φU (угла между вектором тока в обмотке напряжения IUи подводимым к ней напряжением Up) определяется только параметрами цепи напряжения и для каждого типа реле является неизменным. В зависимости от положения вектора Iр по отношению к вектору Upсоздаются две области, характеризующиеся положительными и отрицательными значениями момента. Линия перехода от положительных моментов к отрицательным будет при ψ =0 и ψ = 180°, когда вектор тока Iр оказывается совпадающим или в противофазе с вектором IU(на рис. 3 вектор Iр для рассматриваемого случая показан пунктиром). При этих углах, как следует из выражения (5.2.1), значение вращающего момента оказывается равным нулю:

МВР = k/ ФIФUsinψ = 0.                 (5.2.3)

Поэтому линия изменения знака момента иначе называется линией нулевых моментов. На векторной диаграмме угол α дополняет до 90° угол φU. Угол ψ может быть выражен так: ψ = 90° - α - φP или

ψ = 90° - (φP + α). Выражение вращающего момента примет вид:

                                          (5.2.4)

В зависимости от значения угла φUразличаются три типа реле:

реле активного типа (косинусное реле) при φU = 90°, т. е. при α = 0. Для такого реле

МВР = kIpUPcosφP;      (5.2.5)

реле реактивного типа (синусное реле) при φU = 0, т. е. при α = 90°

МВР = kIpUPsinφP;      (5.2.6)

реле смешанного типа (0 < α< 90°), для которого

МВР = kIpUPcos(φP + α).    (5.2.7)

На рис. 3 приведена векторная диаграмма для реле смешанного тока. Контактная система реле выполнена так, что в случае, когда поток ФI опережает по фазе поток ФU, вращающий момент направлен в сторону замыкания контактов: реле работает (Мвр>0- зона действия). Если поток ФI отстает по фазе от потока ФU,момент направлен в сторону размыкания контактов: реле не действует (Мвр< 0 — зона недействйя).

Как следует из выражения (5.2.7), если φP= -α, т. е. когда вектор тока IP опережает вектор напряжения UPна угол α, при одних и тех же значениях тока и напряжения вращающий момент на реле наибольший (вектор тока IP для данного случая показан штрихпунктирной линией):

МВР = kIpUPcos0 = + МВР. МАКС.

Угол, при котором создается максимальный вращающий момент на реле, называется углом максимальной чувствительности и обозначается φм.ч, а линия, проходящая под этим углом по отношению к вектору напряжения UP, называется линией максимальных моментов.

Для реле типов РБМ-171/1 и РБМ-171/2 при подключении их к трансформатору напряжения зажимами 8 - 7(см. рис. 2,а) последовательно с обмоткой напряжения реле оказывается включенным только резистор R1. В этом случае φU= 60° и α = 90° - φU = 90° - 60° = 30°. Угол максимальной чувствительности оказывается равным φм.ч. = - 30°.

Если указанные выше реле подключены к трансформатору напряжения зажимами 8 - 1, последовательно с обмоткой папряжения реле будут включены два резистора: R1 и R2. В этом случае угол φU= 45° а φм.ч. = - 45°. Такое значение угла максимальной чувствительности имеют реле типов РБМ-271/1 и РБМ-271/2.

Реле типов РБМ-171 и РБМ-271 содержатся в комплектах защит от междуфазных к. з., где они используются в качестве органа направления мощности.

В комплектах защит нулевой последовательности от замыканий на землю в сетях с большим током замыкания на землю используются реле типов РБМ-177, РБМ-178; РБМ-277, РБМ-278. Угловые характеристики этих реле вследствие изменения внутренней схемы резко отличаются от характеристик предыдущих типов реле. Векторная диаграмма представлена на рисунке 5.4. Угол φUвследствие наличия в цепи обмотки напряжения емкости (xC>xL) оказывается отрицательным: φU= - 20°. Выражение вращающего момента для этих реле:

МВР = k/ IpUPsinψ = kIpUPcos(φP + 110°) =.kIpUPsin(φP + 20°).          (5.2.8)

Полярность обмоток данного реле указана заводом так, что положительный момент на реле будет в том случае, когда поток параллельной обмотки ФU оказывается опережающим относительно потока ФI. В этом случае знак момента становится положительным и определяется выражением

МВР = kIpUPsin(φP + 20°).

Следовательно, угол максимальной чувствительности φм.ч. = +70°

Рисунок 5.4- Векторная диаграмма реле направления мощности нулевой последовательности в защите от замыкания на землю в сетях с большим током замыкания на землю

Проверка электрических характеристик реле направления мощности производится по схеме, представленной на рисунке 5.5

При сборке схемы следует обращать особое внимание на включение реле и фазометра; токи в их обмотках должны совпадать и быть направлены от “начала” обмоток (генераторные зажимы) к “концам” обмоток.

Для проверки отсутствия витковых замыканий в обмотках тока и напряжения следует определить мощность, потребляемую обмотками реле при номинальных данных: обмотки тока при IP = 5А (1А), обмотки напряжения - при UP= 100В:

SU= UНОМIU;                         (5.2.9)

SI= IНОМUI .                         (5.2.10)

Полученные результаты сравниваются с величинами, указанными в каталоге; расхождение допустимо на 10—12%.

Рисунок 5.5- Схема испытания реле направления мощности

Существенным недостатком рассматриваемой конструкции реле мощности является возможность появления самохода. Самоходом называется возникновение дополнительного вращающего момента, а следовательно, и перемещения подвижной системы реле при наличии питания только одной обмотки, когда основной вращающий момент отсутствует. Различаются самоход от тока (например, при обрывах цепи напряжения) и самоход от напряжения (например, при отсутствии тока на защищаемой линии). Причиной возникновения дополнительного момента является асимметрия магнитной системы. При идеально выполненном реле, когда воздушный зазор между всеми полюсами и сердечником на всем участке одинаковый и сердечник расположен точно в центре, магнитная система симметрична - самоход отсутствует. Направление момента, обусловленного самоходом, может быть как в сторону замыкания контактов, так и в сторону размыкания их. В первом случае самоход может привести к ложному действию защиты, например при близком расположении места к. з. на смежном участке, когда UP = 0, а знак мощности к.з. - от линии к шинам. Во втором случае вследствие загрубления реле возможен отказ в действии защиты. Самоход у реле должен быть устранен совсем или сведен к минимуму.

Устранение самохода производится поворотом стального сердечника вокруг его оси. Сердечник имеет срез, с помощью которого можно выравнивать величину мaгнитного сопротивления, сведя к минимуму асимметрию магнитной системы. Спиральная пружина при этом должна быть полностью ослаблена.

Отсутствие самохода выясняется имитацией указанных выше режимов.

Проверка самохода от тока в комплектах направленных защит от междуфазных к. з. производится при подаче на реле тока, равного максимальному току к. з. при повреждении на смежном участке. Проверка самохода от напряжения должна производиться при подведении к обмотке напряжения 110 В.

Проверка зоны действия реле, определение угла максимальной чувствительности и проверка однополярных зажимов производятся с использованием схемы на рисунке 5.5.

5.3 Задания на работу

1) Ознакомиться с конструкцией проверяемого реле мощности; списать паспортные данные реле.

2) Подобрать аппаратуру для проверки электрических характеристик реле. Собрать схему, приведенную на рис. 5.

3) Измерить мощность, потребляемую обмотками реле при номинальных данных; сравнить полученные результаты с величинами, указанными в каталоге.

4) Проверить наличие у реле самохода от тока (при значении тока, указанном преподавателем) и напряжения (при UP= 110 В).

5) Установить в цепи IP = IНОМ и UР = UНОМ; определить зону действия реле и внутренний угол.

По данным опыта построить угловую характеристику реле, указав на ней зону работы реле, зону недействия, линию максимальных моментов, линию изменения знака мощности и угол максимальной чувствительности.

Определить отклонение полученного значения угла φм.ч от значения, указанного заводом.

6) Проверить состояние контактов реле при условиях: IP = IНОМ; UР = UНОМ; φр = φм.ч. По состоянию контактов, учитывая тип реле, убедиться, что маркировка однополярных зажимов выполнена правильно.

7) Определить мощность срабатывания реле, для чего при IP = IНОМ и φр = φм.ч, плавно увеличивая напряжение, подводимое к реле, зафиксировать значение минимального напряжения, при котором реле замыкает контакты. Уменьшая напряжение, определить мощность, при которой контакты реле размыкаются. По данным опыта определить коэффициент возврата реле kВ.

8) Составить протокол проверки реле по следующей форме.

ПРОТОКОЛ

проверки реле мощности

1. Тип реле_______________________

2. Заводской номер_________

3. Потребление:

 -цепь тока при номинальном токе____ А______В·А,

-цепь напряжения при номинальном напряжении____В______В·А.

4. Самоход проверен при токе ______Апри напряжении ______В.

5. Зона действия реле снималась при токе _____А и  напряжении ________В.

При φр = 0 - 360° контакты реле разомкнулись при φР1 = _________°и замкнулись при φР2 = __________ При изменении угла от 360° до 0 контакты реле разомкнулись при φР3 = ________ и замкнулись при φР4 =  _________.

Угол β == 360° - φР2 + φР4 = 360 - ______ + ______ = ________°.

6) Угол φм.ч = β / 2 - φР4 = ________. Отклонение угла φм.ч от заводских данных _______° При токе IP=IНОМ, напряжении UP=UНОМ м, φр = φм.ч контакты реле_______.

7) Мощность срабатывания реле ______ В·А при токе ____ напряжении _____В и угле φP= ______  Коэффициент возврата ______.

5.4 Указания к выполнению работы

1) Реле включается на ток и напряжение, соответствующие номинальным данным;

2) С помощью фазорегулятора изменяют угол сдвига фаз между подведенным к реле током и напряжением в пределах 0 - 360° и 360 - 0°. При этом, пользуясь фазометром, фиксируют значения углов, при которых кон такты реле замыкаются и размыкаются (φP1, φP2, φP3, φP4);

3) Принимая за исходный вектор напряжения UP, производят построение линии нулевых моментов.

Рисунок 5.6- Определение угла максимальной чувствительности ψм.ч графическим путем

Линия максимальных моментов проводится перпендикулярно линии нулевых моментов и совпадает, как видно из рисунка 5.6, с направлением биссектрисы угла β, который может быть найден графически или из выражения

β = 360° - φP2 +φP4

Угол φм.ч, определяющий направление линии максимальных моментов, вычисляется:

φм.ч = β /2 - φP4.

Полученная угловая характеристика должна совпадать с характеристикой, указанной заводом для этого типа реле. При совпадении характеристик или отклонениях не более чем на ±5 характеристика считается удовлетворительной и маркировка однополярных зажимов реле правильной.

При проверке реле следует определить его мощность срабатывания SСР, В·А. Наиболее удобно производить измерения при номинальном токе в обмотке тока (IP= IНОМ) и при угле максимальной чувствительности φP= φм.ч:

SСР  =IНОМUМИН ,                                            (5.4.1)

где UМИН - минимальное напряжение, подводимое к реле, при котором реле срабатывает. Коэффициент возврата реле определяется выражением

kВ= SВ / SСР ,                               (5.4.2)

где SВ = IНОМUМАКС (UМАКС —максимальное напряжение, подводимое к реле, при котором происходит возврат реле из сработавшего состояния).

При недостаточном зазоре между подвижными и неподвижными контактами реле может кратковременно замкнуть контакты вследствие отброса подвижной системы при подаче и сбросе обратной мощности. Если такое явление может вызвать ложное действие защиты, то необходимо устранить его путем регулировки контактной системы.

4) При регулировании угла между током и напряжением при помощи фазорегулятора и измерении этого угла фазометром, имеющим переключатель квадрантов для отсчета углов, целесообразно использовать круговую шкалу фазорегулятора, заранее проградуировав ее и установив «нуль» отсчета.

5) Проверить правильность проведенных измерений и определения угла φм.ч  двумя методами:

а) Непосредственным измерением падений напряжений на элементах цепи напряжения и графического построения, показанного на рисунке 5.7 (метод предложен инж. А. М. Авербухом), дающего возможность определения угла φU и φм.ч  =φU - 90° (см. рис. 3.4).

Так, например, для реле типа РБМ-172 следует провести измерение трех напряжений:

-на самой обмотке реле U1;

-на добавочном резисторе, вмонтированном под кожух U2 (при использовании R1 - вывод 7) или U3 (при использовании R1 + R2 - вывод 1);

-на всей цепи напряжения UP или U'P. На диаграмме, приведенной на  рисунке 5.7 (6), вектор напряжения U2 проводится совпадающим с вектором тока IU. С помощью циркуля проводятся две дуги: одна с радиусом, равным U1, из конца вектора U2; другая радиусом, равным VP, из начала вектора. Так как , точка пересечения двух дуг определит третью вершину треугольника напряжений. Угол, образованый векторами тока IUи напряжения UP, представляет собой угол φU. В случае подключения реле зажимами 8 - 7 (по данным каталога) φU = +60°. При подключении выводами 8 - 1 φU= +45°. Аналогичным образом определяется угол φUдля реле, имеющего другую схему цепи напряжения, например   реле РБМ-178 (рис. 5.7,в, г). В этом случае следует произвести четыре измерения. Так как ;   угол φU  = - 20°.

Рисунок 5.7 - Определение угла φU реле мощности

а), в) - измерение напряжения на элементах параллельной цепи реле;

а) схема параллельной цепи реле РБМ-172; в) - то же для реле РБМ-178;

б), г) - векторные диаграммы

б) Путем построения характеристики    UСР = fp) приIP = IНОМ =  const (по рис. 5.8). Угол максимальной   чувствительности будет соответствовать   минимальному значению    напряжения срабатывания.

Рисунок 5.8- Определение угла φм.ч. реле мощности по данным         характеристики UСР = fp) приIP = const

6) Измерение мощности, потребляемой обмотками реле, производится по схеме, приведенной на рисунке 5.5.

7) Проверку реле типов РБМ-171 и РБМ-271 по п. 5 задания следует выполнить дважды - при использовании одного и двух резисторов, включаемых последовательно с обмоткой напряжения.

5.5 Контрольные вопросы

1) Пользуясь векторными диаграммами токов, и напряжений при различных видах к. з., доказать целесообразность применения в комплектах защит от междуфаэных к. з. реле мощности смешанного типа, включенного по 90°-ной схеме. Принять реле с МВР = kIpUPcos(φP + 45°).

2) Kaк, имея реле с характеристикой МВР = kIpUPcos(φP + 30°), получить реле с характеристикой, близкой к характеристике реле синусного типа?

3) Как следует включить в трехфазную цепь потенциометр и реле, если при отсутствии фазорегулятора необходимо получить угол сдвига между векторами тока Ip и напряжения UPφP=  - 45° ?

4) Будет ли срабатывать реле мощности пря трехфазном к. з. в начале защищаемой линии?

5) Угол максимальной чувствительности реле и способы его регулировки.

6) С какой целью указывается маркировка однополярных выводов обмоток реле?

7) Как будет изменяться вращающий момент реле мощности комплекта защиты от замыканий на землю при удалении точки однофазного к. з. от места установки реле?

6 Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №6 «Ознакомление с панелями защиты типов ЭПЗ-1636-67/1, ЭПЗ-1636-67/2

6.1 Назначение, состав и устройство панелей защиты типов ЭПЗ-1636-67/1, ЭПЗ-1636-67/2

Панели типов ЭПЗ-1636-67/1, ЭПЗ-1636-67/2 предназначены для защиты линий электропередачи напряжением 110-220 кВ.

Общий вид панели  приведен на рисунке 1.3.

Панель представляет собой стальной сварной каркас, на котором монтируется основная аппаратура, предусмотренная схемой панели.

На внутренней стороне панели установлены ее ряды зажимов.

На фасадной стороне панели под каждым аппаратом установлены рамки для вкладывания табличек с надписями.

Схема электрическая принципиальная и схемы электрические соединений панели приведены в приложениях Ж, З, И.

Защиты, установленные на панели, разделены на два независимых комплекса, при этом:

а)  первый комплекс состоит из двухступенчатой первая и вторая ступени) дистанционной защиты при многофазных замыканиях и четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности при замыканиях на землю;

б) второй комплекс состоит из одноступенчатой (третьей ступени) дистанционной защиты, токовой отсечки при многофазных замыканиях и трехступенчатой  (первая, вторая и третья ступени) токовой направленной защиты нулевой последовательности при замыканиях на землю.

Рисунок 6.1 - Общий вид панели  типа ЭПЗ-1636-67

РТ1, РТ2—реле тока типа РТ-40/Р ДЗ—блок реле типа ДЗ-2 КРБ—блок реле типа КРБ-125 (126) КРС—блок реле типа КРС-1 К31—комплект защиты типа КЗ-9 К32—комплект защиты типа КЗ-10 РТЗ—реле тока серии РТ-40 РМ—реле мощности РБМ-177 (178) РПУ1—реле промежуточное типа РП-252 РПУ2—реле промежуточное типа РП-23 РШ—реле промежуточное типа РП-258 Р112—реле промежуточное типа РП-225 П—переключатель  типа  ПМОФ90-Ш1П/НД42РУ1—реле указательное серии РЭУ-11 БИ1; ВИЗ; БИ5; БИ6—блок испытательный типа БИ-0. БИ2; БИ4 — блок испытательный типа БИ-4. Н14-Н13—накладка. ЛС—арматура  сигнальной лампы типа   ЛС-220. Б—табличка. Масса не более 225 кг.

Панель дает возможность широко использовать ее для защиты линий на сетях различной конфигурации с различными требованиями к быстродействию и характеру резервирования отключения замыканий.

Панель может быть использована:

а)   в качестве единой т. е. основной и резервной защиты линий;

б)  в качестве резервной защиты линий, при наличии отдельной основной; при этом дистанционная защита первого комплекса должна выполняться с пуском от реле сопротивления третьей ступени;

в)   для выполнения направленной защиты с высокочастотной блокировкой.

Схемой панели предусмотрена возможность раздельной проверки каждого из ее комплексов как при использовании панели в качестве единой (основной и резервной) защиты линии, так и при применении ее только в качестве резервной защиты.

Панель предназначена для работы в следующих условиях:

-  диапазон температур  от  минус   20 до плюс 40°С  для  климатического  исполнения  «УХЛ»,  категории 4 и от минус 10 до 45°С для климатического исполнения «О» категории 4 по ГОСТ 15150—69 {без выпадения росы);

 - относительная влажность до 80% при температуре    25СС    для    климатического    исполнения «УХЛ» и до 98% при температуре 35°С для климатического исполнения «О»;

-  высота над уровнем моря до 2000 м;

-  окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих изоляцию и металл;

-  место установки  панели должно быть защищено от попадания воды, масел, эмульсий и т. п.;

-  должно отсутствовать непосредственное воздействие солнечной радиации.

3) Панель   имеет   степень   защиты    ГРОО   по ГОСТ 14254—80.

6.2 Технические данные

Панели   защиты   типов   ЭПЗ-1636-67/1   и ЭПЗ-1636-67/2 имеют следующие исполнения:

а) по номинальным величинам переменного тока: 1 или 5 А, 100 В, 50 Гц;

б)   по   напряжению   оперативного    постоянного тока: 110 или 220 В;

в)   по   току   срабатывания   реле   указательных 6РУ, 7РУ блок реле типа ДЗ-2 и реле указательных РУ4, РУ5 серии РЭУ-11, отдельно стоящие на пане-ля: 0,5 или 1 А;

г)   по токам срабатывания токовой «отсечки» на максимальных уставках реле тока: 0,2; 0,6; 2; 6; 10; 20; 50; 100или 200 А;

Примечание. В пунктах 1.3.2 г) и д) минимальные уставки по токаи срабатывания меньше максимальных в 4 раза.

д)   по токам срабатывания каждой из четырех ступеней токовой защиты нулевой последовательности на максимальных уставках реле тока: 0,2; 0,6; 2; 6; 10; 20; 50; 100 или 200 А;

 

е)  по   режиму   работы    (кратковременный   или длительный) реле направления мощности комплекта защиты при замыканиях на  землю и реле направления  мощности,  отдельно  установленного  на панели.

2) Потребляемая мощность при номинальных, значениях тока и  напряжения, не более:

а)   цепей   напряжения   переменного тока 55 ВА на фазу для панели типа ЭПЗ-1636-67/1 и 45 ВА на фазу для панели типа ЭПЗ-1636-67/2;

б)   цепей переменного тока 13 ВА на фазу (без учета потреблении, реле тока);

в)   цепей 311о 75 ВА на фазу;

г)   целей напряжения постоянного тока (без учета потребления цепей сигнализации):

в)нормальном режиме — 110 Вт; в режиме срабатывания — 370 Вт.

Примечание. Для исполнения панелей с кратковременным (не более 1 мин.) режимом работы обоих реле направления мощности потребляемая мощность но цепям ЗСЛ может составить до 185 ВА.

Угловая характеристика срабатывания измерительных и пусковых органов дистанционной защиты и комплексной плоскости К, X представляет собой окружность проходящую через начало координат.

В пусковых органах дистанционной защиты имеется возможность получения эллиптической характеристики срабатывания с соотношением осей 0,5; 0,65; 0,8; а также характеристики в виде окружности или эллипса, смещенных в первый или третий квадрант комплексной плоскости сопротивлений.

Диапазоны регулировки уставок на сопротивление срабатывания дистанционной защиты по ступеням приведены в таблице 6.2.1.

Таблица 6.2.1- Диапазоны регулировки уставок на сопротивление срабатывания дистанционной защиты по ступеням

Ступень

Величина уставки, Ом на фазу

 

от

до

1 и 2

0.25(1.25)  0.5(2.5)  1(5)

6(25)   10(50)    20(100)

3

1(5)   1.5(7.5)

20(100) 30(150)

Примечание. Здесь и в дальнейшем в скобках приведены значения токов и уставок на сопротивление срабатывания для панелей с номинальным током    1 А.

Пусковые и измерительные органы дистанционной защиты имеют угол максимальной чувствительности 65+5°: имеется возможность переключения уставки на угол максимальной чувствительности 80±5°.

При симметричных трехфазных, а также двухфазных (между любыми фазами) замыканиях в зоне действия 1 ступени обеспечивается десяти процентная точность работы дистанционной защиты в диапазонах фазных токов замыкания, указанных в таблице 6.2.2

Таблица 6.2.2- Точность работы дистанционной защиты в диапазонах фазных токов замыкания

Номинальная уставка,

Ом

Ток точной работы защиты, А

от (не более)

до (не менее)

0.25(1.25)

6.0(1.2)

150(30)

0.5(2.5)

3.0(0.6)

100(20)

1(5)

1.5(0.3)

50(10)

Дистанционная защита надежно действует при симметричных трехфазных замыканиях на защищаемой линии вблизи шин, на которых установлена защита, при условии, что токи короткого замыкания превышают нижний предел гарантируемых токов точной работы, указанных в табл. 2, не менее чем в два раза, не более 150 (30) А.

Время действия дистанционной защиты панели по первой ступени при замыканиях в пределах 0,7 длины зоны с током замыкания в два н более раза превышающем гарантируемый ток точной работы составляет:

а) при работе зашиты через выходное реле 4РП блок реле типа ДЗ-2 -не более 85 мс;

б) при работе защиты через РП1 типа РП-25& с демпферной обмоткой  

-не менее 100 мс.

В схеме дистанционной защиты предусмотрена возможность ее работы со следующими выдержками времени:

а) для IIступени    0,25-3,5 с;

б) для III ступени    0,5-9 с.

Время срабатывания выходных промежуточных реле РП комплекта типа КЗ-9 и РПЗ комплекта типа КЗ-10 при номинальном напряжения постоянного тока не более 40 мспри разомкнутой демпферной обмотке и не менее 65 мс при замкнутой демпфернойобмотке.

Время срабатывания выходного реле РП4 комплекта типа КЗ-10 меньше времени срабатывания реле РПЗ примерно на 10 мс при номинальном напряжении постоянного тока для обеспечения надежного срабатывания указательных реле, шунтируемых контактами реле РП4.

В схеме защиты при замыканиях на землю предусмотрена возможность работы ее со следующими выдержками времени:

а) для II ступени 0.25-3,5 Ч;

б), для III и IV ступеней 0,5-9 с;

в)   в цепях ускорения и для работы первой ступени с выдержкой времени 0,1-1,3 с.

Реле  направления   мощности  комплектов защиты    КЗ-10    выполняются    согласно    данным таблицы 1.3.3. Надежная работа реле   (вибрация контактов не приводит к разрыву их цепи)  обеспечивается при кратности напряжения на реле от 1,2 и выше по отношению к минимальному напряжению срабатывания. Комплект типа КЗ-10 имеет два исполнения в зависимости от режима работы цепей напряжения реле направления мощности: исполнение А — для кратковременного, исполнение Б - для длительного режима работы направления мощности.

Время возврата реле ускорения РПУ1 типа РП-252 при подключении параллельно его обмотке контура К—С не менее 1,5 с при номинальном .напряжении постоянного тока,

Сопротивление изоляции всех электрически независимых цепей панели относительно корпуса и между собой в холодном состоянии не менее  1 МОм.

Величина тока утечки цепей напряжения переменного тока относительно корпуса в холодном состоянии не превышает 2 мА.

Электрическая изоляция всех независимых цепей панели относительно корпуса и между собой .выдерживает без пробоя или перекрытии испытательное напряжение !500 В, 50 Гц в течение 1 мин.

Элементы схемы панели, .в нормальном режиме обтекаемые током, длительно выдерживают ток и напряжение переменного и достоянного тока, равные 110% от номинальных величин.

Панель надежно работает при изменении .величины напряжения оперативного тока от 0,8 до 1,1 номинального.

Технические  данные,   относящиеся   к   отдельным аппаратам, входящим  в состав панели, а .также описание их конструкции и принципа  работы, приведены   в   их   технических описаниях  и инструкциях   по   эксплуатации,    а    комплекта    типа КЗ-10 — в настоящем описании.

6.3 Особенности выполнения защит первого комплеска

Для выполнения защит первого комплекса на панели предусмотрены блок реле ДЗ типа ДЗ-2, устройство блокировки при качаниях КРБ типа КРБ-125 для панели типа ЭПЗ-1636-67/1 или КРБ-126 для панели типа ЭПЗ-1636-67/2, реле мощности РМ типа РБМ-177 или РБМ-178, реле тока РТЗ серии РТ-40, реле промежуточные РП1 типа РП-258 и РП2 типа РП-255, а также дополнительная аппаратура, позволяющая осуществлять двухступенчатую дистанционную защиту при многофазных замыканиях и одноступенчатую токовую направленную защиту нулевой последовательности при замыканиях, на землю.

Примечание. В дальнейшем в тексте вместо типов аппаратов даны их условные обозначения в соответствии со схемой электрической принципиальной.

Для осуществления первой и второй ступеней дистанционной защиты используется общий дистанционный орган (реле сопротивления 1РС-ЗРС блок реле ДЗ), имеющий переключение и цепях напряжения для перехода с уставкиI ступени на уставкуII ступени. Направленные реле сопротивления имеют характеристику срабатывания в комплексной плоскости сопротивлений в виде окружности, проходящей через начало координат. Реле выполнены с использованием схемы сравнения абсолютных значений двух электрических величин на равновесие напряжений; в качестве реагирующего органа применен полупроводниковый нуль-индикатор, выполненный на операционных усилителях.

Нуль-индикаторы направленных реле сопротивлений трех фаз через логическую схему «ИЛИ» подключены к одному общему выходному промежуточному реле Р.

В нормальном режиме дистанционные органы 1РС-1-ЗРС имеют уставки на сопротивление срабатывания, соответствующее первой ступени защиты.

При замыканиях в зоне, защищаемой первой ступенью, дистанционные органы действуют на выходное реле 4РП блок реле ДЗ без дополнительного замедления (с собственным временем срабатывания).

В схеме предусмотрена возможность выполнения первой ступени дистанционной защиты как без выдержки времени, так и с выдержкой времени, с блокировкой или без блокировки при качаниях.

При замыканиях в зоне, защищаемой второй ступенью, дистанционные органы срабатывают только после переключения в целях напряжения, осуществляющегося с выдержкой времени реле 1РП блок реле ДЗ.

При выполнении первой ступени защиты без выдержки времени предусмотрена возможность выполнения второй ступени защиты с двумя выдержками времени, при этом возможны два варианта:

а) вторая ступень защиты с меньшей выдержкой времени   (выполняется   с  помощью временно замыкающегося контакта реле времени 1РВ1 блок реле ДЗ) блокируется при качаниях, а с большей {отстроенной по времени от цикла качаний и выполняемой с помощью   конечного   контакта   реле времени 1РВ2 блок реле ДЗ) "не блокируется при качаниях;

б)   вторая  ступень  с   меньшей  выдержкой  времени блокируется при качаниях и вводится в работу с помощью накладки Ш только на время выведения из действия основной защиты   (оперативное ускорение), а с большей выдержкой времени блокируется при качаниях постоянно.

В случаях, когда вторая ступень выполняется с одной выдержкой времени с блокировкой или без блокировки при качаниях, может использоваться конечный контакт реле времени 1РВ2, вместо временно замыкающегося контакта реле времени 1РВ1.

В схеме предусмотрена возможность ускорения при включении выключателя второй ступени дистанционной защиты (цепь контакта РПУ1). При осуществлении указанного ускорения целесообразно переключение реле сопротивления дистанционного органа на уставку этой ступени производить до включения выключателя: для этого в цепь обмотки реле 1РП блок реле ДЗ вводится размыкающий контакт 6РП1 реле ускорения этого же устройства.

В цепь подведения к защите «плюса» оперативного постоянного тока параллельно контактам блокировки при качаниях включен контакт ЗРП, блок реле ДЗ. Указанное предусмотрено для предотвращения возможности отказа второй ступени защиты (в случае возврата устройства блокировки при качаниях в исходное положение с заданной выдержкой времени) при пуске блокировки при качаниях до возникновения повреждения на защищаемой линии и последующем возможном трехфазном замыкании на ней, возникшем через время, близкое (но меньшее) времени возврата этой блокировки.

В этой цепи предусмотрен также контакт 6РП2 реле ускорения для предотвращения отказа защиты при включении выключателя защищаемой линии на устойчивое трехфазное замыкание и отказе устройства блокировки при качаниях.

Пуск дистанционной защиты осуществляется:

а) в случае использования обоих комплексов панели в качестве единой (основной и резервной) защиты липни — от устройства блокировки при качаниях КРБ; при этом в цепи подведения к защите «плюсам оперативного постоянного тока используются:

1) последовательно соединенные размыкающий контакт 1РН, устройства блокировки при неисправности цепей напряжения блок реле ДЗ и параллельно соединенные контакты К1/3 и КЗ/2 устройства КРБ (панель типа ЭПЗ-1636-67/1);

1)  контакты К1/3 и КЗ/2   устройства   КРБ   (панель типа ЭПЗ-1636-67/2);

б) в случае использования панели в качестве резервной защиты линии - - от реле сопротивления третьей ступени КРС; при этом в цепи подачи к защите «плюса» оперативного постоянного тока используются (см. табл. 7, п. 6):

1)  размыкающий контакт 1РН, устройства блокировки при неисправности цепей напряжения блок реле ДЗ (панель типа ЭПЗ-1636-67/1);

2)  контакты К1/3 и КЗ/2 устройства КРБ   (панель типа ЭПЗ-1636-67/2).

В схеме предусмотрена возможность возврата устройства блокировки при качаниях в исходное положение (положение готовности к повторному действию) с заданной выдержкой времени или. непосредственно после отключения повреждения линии.

Четвертая ступень токовой направленной защиты нулевой последовательности при замыканиях на землю может быть выполнена ненаправленной или направленной с использованием блокирующего реле направления мощности или направленной с использованием разрешающего реле направления мощности. Однако, учитывая возможность выполнения этой ступени только с отдельно установленным реле РМ, схема с разрешающим сигналом может быть осуществлена только при неиспользовании ускорения третьей ступени защиты параллельной линии с контролем направления мощности в данной линии, требующего наличия блокирующего реле направления мощности.

Необходимо учитывать, что полярности цепи: напряжения реле РМ при выполнении его в качестве блокирующего или разрешающего должны быть различны (такое переключение может быть выполнено на выходных зажимах 7 и 8 реле). В качестве органа выдержки времени четвертой ступени токовой зашиты нулевой последовательности используется реле времени 2РВ блок реле ДЗ. Предусмотрена возможность ее оперативного ускорения через временно замыкающий контакт реле времени 2РВ2 на время проверки второго комплекса, цепь ускорения вводится установкой перемычки 47—48 на ряде зажимов панели.

Для обеспечения надежного пуска УРОВ при работе четвертой ступени защиты по цепи оперативного ускорения и отказе выключателя линии временно замыкающийся контакт реле времени 2РВ2 шунтируется цепью из мгновенного контакта реле времени 2РВ1 и резистора 42R, по которой удерживается выходное промежуточное реле,

Для возможности выполнения токовой защиты обратной последовательности (панель типа ЭПЗ-1636-67/2) в схеме защиты первого комплекса контакты пускового и промежуточного реле устройства КРБ выведены на клеммы 51 и 52 ряда зажимов панели.

При этом необходимые для выполнения этой защиты соответствующие реле схемой панели не предусмотрены.

Выходными промежуточными реле первого комплекса является реле 4РП блок реле ДЗ и установленное на панели реле РП1 с замедлением при срабатывании.

Предусмотренное схемой защиты дублирование контактов   выходных   промежуточных реле РП1 и 4РП в цепях отключении   выключателей   и   пуске УРОВ может быть использовано только при отсутствия на защищаемой линии разрядников. При наличии на линии разрядников это дублирование недопустимо и контакты действующего без замедления реле 4РП блок реле ДЗ должны быть исключены в/у цепей снятием соответствующих перемычек с клемм ряда зажимов панели. Вывод из действия выходных промежуточных реле дистанционной зашиты и токовой  защиты нулевой последовательности первого комплекта может   быть   осуществлен, соответственно, накладками Н4 и ИЗ.

6.4 Особенности выполнения защит второго комплекса

Для выполнения защит второго комплекса на панели предусмотрены комплект защиты КЗ! (типа КЗ-9), комплект защиты К32 (типа КЗ-10) блок реле КРС (типа КРС-1), а также другая аппаратура, позволяющая осуществлять токовую отсечку при многофазных замыканиях, трехступенчатую токовую направленную защиту нулевой последовательности при замыканиях на землю и одноступенчатую дистанционную защиту при многофазных замыканиях.

Третья ступень дистанционной защиты выполнена с помощью устройства КРС {типа КРС-1), имеющего характеристику в комплексной плоскости сопротивлений в виде окружности, проходящей через начало координат, с возможностью смещения ее в III квадрант для обеспечения надежного срабатывания реле при замыканиях вблизи места установки защиты.

Для отстройки от нагрузочного режима предусмотрена возможность выполнения характеристики устройства КРС в виде эллипса.

Реле сопротивления выполнены с использованием схемы сравнения абсолютных значений электрических величин на равновесие напряжений. В качестве реагирующего органа применен полупроводниковый нуль-индикатор, аналогичный используемому в реле сопротивления блок реле ДЗ. Оперативное питание цепей нуль-индикатора осуществляется от блока питания, который размещен в комплекте К32 (типа КЗ-10).

Третья ступень дистанционной защиты (цепь контактора Р/1 комплекта КРС) контролируется размыкающим контактом 7РП1, устройства блокировки при неисправности цепей напряжения блок реле ДЗ. Контроль цепи третьей ступени дистанционной защиты может быть выполнен также с помощью контактов К1/7 и КЗ/3 устройства КРБ блокировки при качаниях. При этом предусмотрена возможность шунтирования этих контактов контактом Р/2 комплекта КРС (с аналогичной цепью, что и шунтирование в первом комплексе контактов К1/3 и КЗ/2 устройства КРБ контактом ЗРП, блок реле ДЗ).

В качестве органа  выдержки времени третьей, ступени дистанционной защиты предусмотрено использование реле времени РВЗ комплекта К32, для этого должна быть установлена перемычка 163—164 на ряде зажимов панели.

Предусмотрена возможность оперативного ускорения этой ступени через временно замыкающийся контакт реле времени РВЗ на время проверки первого комплекса, цепь ускорения вводится установкой перемычки 166—167 на ряде зажимов панели.

Для обеспечения надежного пуска УРОВ при работе третьей ступени зашиты по цепи оперативного ускорения и отказе выключателя линии временно замыкающийся контакт реле времени РВЗ шунтируется цепью из мгновенного контакта реле времени РВЗ и резистора К8, по которой удерживаются выходные промежуточные реле.

Схемой предусмотрена возможность выполнения первой, второй и третьей ступеней максимальной токовой защиты нулевой последовательности ненаправленными или направленными с помощью разрешающего реле направления мощности РМ комплекта К32, а также предусмотрена возможность выполнения второй и третьей ступеней защиты направленными с помощью блокирующего реле направления мощности РМ, установленного па панели, что может потребоваться в целях повышения надежности работы защиты.

Вследствие относительно большого времени действия реле направления мощности, использование контактов реле РП2, размножающего контакты реле РМ, в цепи первой ступени не предусматривается во избежание ее неправильного действия при замыканиях на последующем участке.

В схеме предусмотрена возможность шунтирования контакта реле РМ комплекта К32 контактами выходного промежуточного реле и реле ускорения, осуществляемого установкой перемычек 181—182 и 181 — 180 на ряде зажимов панели. Такое шунтирование делает защиту в моменты включения и отключения выключателя ненаправленной и предусмотрено в целях обеспечения действия УРОВ и отключения защищаемой линии по цепи ускорения соответственно при неполнофазных отключениях замыканий и неполнофазных включениях на замыкания (в случае установки трансформатора напряжения на линии, когда контакт разрешающего реле направления мощности может оказаться разомкнутым, а контакт блокирующего реле направления мощности — замкнутым.

Предусмотрена возможность выполнения первой ступени защиты при замыканиях на землю как без выдержки времени, так и с выдержкой времени. В первом случае реле тока РТ1 действует через указательное реле РУ1 и перемычку 46—48 на выходные промежуточные реле РПЗ и РП4 комплекта К32, Во втором случае реле тока РТ1 действует через реле указательное РУ1 и перемычку 48—50 (перемычка 46—48 должна быть снята).

В схеме предусмотрена возможность осуществления оперативного ускорения третьей ступени защиты при замыканий на землю с помощью накладки Н5 через временно замыкающийся контакт реле РВ2 (при снятой перемычке 37—39) или его мгновенно замыкающийсяконтакт (должна быть установлена перемычка 37—39).

Для обеспечения надежного пуска УРОВ при работе по цепи оперативного ускорения через временно замыкающийся контакт реле времени РВ2 предусмотрена шунтирующая этот контакт цепь из мгновенного контакта РВ2 и резистора К-7.

Предусмотрена возможность ускорения третьей ступени защиты также при замыканиях на защищаемой линии на землю и направлении мощности в параллельной линии к шинам. Ускорение может быть выполнено как без выдержки времени, так не небольшой выдержкой, предусматриваемой для отстройки от неодновременного включения фаз выключателя. Контроль направления мощности в параллельной линии осуществляется размыкающимся контактом реле РП2 комплекта К32 аналогичной защиты при замыканиях па землю, установленной на параллельной линии.

В случае, когда третья ступень защиты с выдержкой времени выполняется направленной с разрешающим реле направления мощности (сняты перемычки 41—43 и 43—45 в комплекте К32), контроль направления мощности в защищаемой линии в цепи ускорения третьей ступени осуществляется мгновенным контактом реле времени РВ2, В случае же, когда защита выполняется ненаправленной (установлена перемычка 41—43) или с блокирующим реле направления мощности (установлена перемычка 43—45 и снята 41—43) контроль направления мощности в защищаемой линии по цепи ускорения третьей ступени осуществляется с помощью замыкающего контакта реле РП1 комплекта К32.

Предусмотрена возможность включения между зажимами 170—173 и  171 — 172 ряда зажимов панели замыкающих контактов реле положения «включено» выключателей, установленных на параллельной линии. Эти контакты необходимы для выведения защиты рассматриваемой линии при отключении этих выключателей, и предотвращения излишнего срабатывания защиты защищаемой линии при повреждении на параллельной линии в зоне между выносными трансформаторами, к которым присоединена защита и одним из выключателей этой линии при его отключении. Накладками Н6 и И7 размыкают соответствующую цепь при выводе одного из выключателей.

При наличии на линии двух выключателей (например, «схема четырехугольника») должна сниматься перемычка 173—174 и устанавливаться перемычка 174—175. Для защит линий, оборудованных: одним выключателем и отходящих от сборных шин, предусмотрено включение между зажимами 174—175 контакта реле положения «включено» шиносоединительного выключателя (ШСВ), выводящего защиту из работы при отключении ШСВ. Это необходимо для предотвращения излишнего срабатывания защиты при внешнем замыкании и в случае присоединения защищаемой и параллельной линий к разным системам шин в режиме работы с отключением ЩСВ.

В цепи конечного .контакта реле времени РВ2 третьей ступени защиты при замыканиях на землю предусмотрена перемычка между зажимами 185 и 186 ряда зажимов панели с целью возможности исключения этой ступени из работы при отключении выключателя параллельной линии. При таком выполнении схемы облегчается согласование защит при отключении параллельной линии.

Цепи автоматического ускорения при включении выключателя третьей ступени дистанционной защиты и второй или третьей ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности выполнены с общим указательным реле РУ6-комплекта К32 и общим контактом 7—8 реле ускорения РПУ2 панели.

Ввод в действие цепей ускорения защит осуществляется установкой соответствующих перемычек между зажимами 176—177, 177—178, 177—179' ряда зажимов панели.

В качестве выходных промежуточных реле третьей ступени дистанционной защиты и первой, второй и третьей ступеней токовой направленной зашиты нулевой последовательности используются реле РПЗ и РП4 комплекта К32.

Токовая отсечка при многофазных замыканиях выполнена с помощью устройства КЗ1 (типа КЗ-9). В схеме предусмотрена возможность ввода в действие токовой отсечки при включении выключателя — контактом 9—10 реле ускорения РПУ2. Токовая отсечка имеет свое выходное промежуточное реле РП.

Для вывода из работы цепей дистанционной защиты, токовой отсечки и токовой направленной защиты нулевой последовательности предусмотрены, соответственно, накладки Н8, Н9 иН10

Установленный на панели переключатель П предусмотрен для осуществления связей между комплексами. При выведении на проверку одного из комплексов (как при использовании пане ли в качестве основной и резервной защиты линии так и при использовании ее только в качестве резервной с помощью переключателя П указанные связи разрываются следующим образом:

а) контакт 7—9 реле РП2 (повторителя ре. направления мощности РМ первого комплекса) и включается из схемы второго комплекса на контактах И—9 и 13—15 переключателя П, а цепь его шунтируется перемычкой, замыкающейся на контактах 12—10 и 14—16 переключателя, при этом в случае проверки первого комплекса защита при замыканиях на землю второго комплекса оказывается работающей по схеме с разрешающим реле направления мощности.

Для предотвращения излишних срабатываний по цепи ускорения третьей ступени защиты при замыканиях на землю параллельно линии в режиме проверкиодного из комплексов или всей защиты он линии должна быть выведена из работы рассматриваемая цепь ускорения (например, с помощью накладки);

б) контакт 7РП1, устройства блокировки при неисправности  цепей  напряжения  блок  реле ДЗ  исключается из схемы  второго комплекса на контактах 17—19   и   21—23 переключателя П;   при   этом вводится  шунтирующая его перемычка   (контактами 18—20 и 22—24 переключателя). Таким образом, в случае проверки первого комплекса, третья ступень дистанционной защиты второго комплекса оказывается неконтролируемой устройством блокировки при неисправности испей напряжения; последний режим работы можно считать допустимым вследствие его кратковременности:

в) контакт Р/2 реле сопротивления третьей ступени дистанционной защиты при использовании последнего в качестве пускового органа дистанционной защиты, исключается из схемы первого комплекса на контактах 1—3 и 5—7 переключателя П; при этом вводится шунтирующая его перемычка (контактами 4—2 и 6—8 переключателя).

В течение проверки второго комплекса пуск дистанционной защиты первого комплекса осуществляется от устройства блокировки при качаниях.

Следует отметить, что полноценная проверка всех цепей панели при поочередной проверке ее комплексов не может быть выполнена. Отдельные цепи и устройства (например, сам переключатель П, реле ускорения РПУ1, РПУ2) должны проверяться при отключенной линии.

На панели предусмотрены два трехфазных реле тока РТ! и РТ2 типа РТ-40/Р для контроля наличия тока в цепях выключателей защищаемой линии и их контакты используются в схеме -УРОВ для линий с одним выключателем, обмотки я контакты этих реле, соответственно, соединяются последовательно.

На панели установлены указательные реле РУ1 -РУ5, из которых реле РУ1 предназначено для сигнализации о неисправности цепей напряжения, реле РУ2 и РУЗ для сигнализации о неисправности цепей блоков питания нуль-органов, соответственно, первого и второго комплексов.

Установка реле РУ4 и РУ5 потребовалась для обеспечения четкого действия указательных реле 6РУ и 7РУ устройства ДЗ и получения сигнала о срабатывании дистанционной защиты первого комплекса при использовании в качестве выходного промежуточного реле отдельно стоящего реле РП1 сзамедлением при действии, поскольку встроенные в ДЗ указательные реле 1РУ-ЗРУ, 5РУ—бесконтактные, а обмотки реле 6РУ и 7РУ могут оказаться зашунтированными контактами реле РП или РПЗ комплекта К31 и К32, сработавших ранее реле РП1.

В случае неиспользования реле РП1 (при отсутствии на линии разрядников) указательные реле РУ4 и РУ5 схемы исключаются.

На панели установлены два реле ускорения при включении выключателей РПУ1 и РПУ2.

Пуск реле РПУ1 осуществляется от последовательно соединенных замыкающихся контактов реле положения «отключено» двух выключателей защищаемой линии, которые могут включаться между зажимами 95—107 панели.

Пуск реле РПУ2 производится от замыкающегося контакта реле РПУ1. Время отпускания реле РПУ1 должно выбираться с учетом того, что обмотка реле положения «отключено» шунтируется в момент замыкания замыкающего контакта выходного реле устройства автоматического повторного включения или соответствующего контакта ключа управления и, в связи с этим, замыкающийся контакт реле положения «отключено» размыкается в начале хода выключателя на включение.

Для повышения надежности действия зашиты по цепи ускорения (увеличения времени, в течение которого реле РПУ1 и РПУ2 держат свои замыкающие контакты" в цепи ускорения защиты замкнутыми) при работе с выключателями, имеющими время включения 0,6-г-0,8 с, предусмотрено включение конденсатора С и добавочного резистора К1 параллельно обмотке реле ускорения РПУ1.

Такое включение конденсатора и резистора может увеличить время отпускания реле ускорения РПУ1 примерно до 1,5 с.

При применении панели защиты для выключателей с временем включения менее 0,6 с конденсатор С и добавочный резистор К! должны быть исключены из схемы путем размыкания перемычек 105—106 и 128—129 на ряде зажимов панели.

Схемой панели предусмотрена возможность ее использования для повышения чувствительности дальнего .резервирования с помощью включения па сумму токов двух параллельных линий чувствительных ступеней защит одной из линий, например, четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности при замыканиях на землю первого комплекса и третьей ступени дистанционной защиты при многофазных замыканиях второго комплекса. Указанное может предусматриваться на линиях, оборудованных одним выключателем и основной быстродействующей защитой.

В качестве выходного промежуточного реле этой защиты используется реле РП комплекта К31 второго комплекса. При этом токовая отсечка при многофазных замыканиях в защите не используется.

7 Экономический расчет

Целью технико-экономического расчета дипломного проекта научноисследовательского характера является составление сметы затрат и оценка экономической эффективности проведения и использования результатов НИР.

Составление сметы затрат на проведение научноисследовательских работ.

7.1 Перечень работ при разработке дипломного проекта и составление сетевого графика

Составление перечня работ является одним из наиболее ответственных этапов в сетевом планировании. По этим данным составляется исходный сетевой график. После его построения события нумеруются так, чтобы конечное событие имело номер больший, чем начальное.

Сетевой график должен отражать сроки выполнения отдельных работ и всего комплекса, необходимые ресурсы и другие. Для определения трудоемкости выполнения НИР прежде всего составляется перечень всех этапов и видов работ, которые должны быть выполнены. При этом особое внимание должно быть уделено логическому упорядочению последовательности выполнения отдельных видов работ. В основе такого упорядочения лежит анализ смыслового содержания каждого вида работ и установление взаимосвязи между всеми видами работ. Поэтому при планировании НИР необходимо составить сетевой график, в основе построения которого лежит распределение работ по этапам и видам и оценка ожидаемой трудоемкости их выполнения.

Сетевой график состоит из элементов, которыми являются работы, события, ожидания и зависимости.

Работа – это производственный процесс, требующий затрат времени и ресурсов. Каждая работа характеризуется продолжительностью.

Событием является факт окончания одной или нескольких работ, необходимых и достаточных для начала последующих работ.

Ожиданием называется процесс, требующий только затрат времени.

Зависимость (фиктивная работа) отражает правильную взаимосвязь работ при построении сетевого графика и не требует ни ресурсов, ни времени.

Перечень событий и работ для построения сетевого графика перечислены в таблице 7.1.1.

Таблица 7.1.1 - Перечень работ при разработке дипломного проекта

Код работы

Наименование работы

Продолжительность работы, дн

1

2

3

0-1

Получение задания на дипломное проектирование

1

1-2

Определение цели работы, постановка задач

1

2-3

Обзор печатных источников

8

3-4

Работа с ПЭВМ

2

3-5

Разработка лабораторной работы № 1-2

10

4-6

Разработка лабораторной работы № 3-5

10

5-6

Обработка данных, полученных с помощью ПЭВМ

8

6-7

Экономический расчет

5

7-8

Безопасность жизнедеятельности

5

8-9

Оформление пояснительной записки

8

9-10

Подготовка к защите

12

Расчет сети начинается с определения ранних возможных сроков свершения событий, при этом срок свершения начального события принимается за 0. Ранний срок свершения последующего события равен сумме раннего срока свершения исходного события и продолжительности работы

;                                                                                              (7.1.1)

На сетевом графике имеются сложные события, для которых ранний срок свершения определяется максимальной суммой раннего срока свершения начального события и продолжительностью работы.

Определение поздних сроков свершения события начинается с конечного события, то есть с конца графика ведется в обратном порядке, приближаясь к исходному событию. Поздний срок свершения конечного события принимается равным раннему сроку свершения этого же события. Поздний срок свершения предыдущего события определяется как разность между поздним сроком свершения последующего события и продолжительностью работ:

;                                                     (7.1.2)

Табличный метод расчета параметров сетевой модели (рисунок 7.1), (таблица 7.1.2).

Рисунок 7.1 - Сетевой график

Таблица 7.1.2 - Расчет параметров сетевой модели

0-1

1

0

1

0

1

0

0

0

1-2

1

1

2

1

2

0

0

0

2-3

8

2

10

2

10

0

0

0

3-4

2

10

12

10

12

0

0

0

4-5

10

12

22

12

22

0

0

0

5-6

10

22

32

22

32

0

0

0

6-7

8

32

40

32

40

0

0

0

7-8

5

40

45

40

45

0

0

0

8-9

5

45

50

45

50

0

0

0

9-10

8

50

58

50

58

0

0

0

10-11

12

58

70

58

70

0

0

0

При расчете определяли ранний срок начала работы , ранний срок окончания работы , поздний срок начала работы , поздний срок окончания работы .

Резервы времени работы: полный резерв , частный резерв I вида и частный резерв II вида .

Время раннего начала работы определяется  из графы таблицы «раннее окончание», при этом выбирается максимальное значение, если в начальное событие данной работы входит несколько работ. Время раннего окончания работы равно сумме продолжительности работы и раннего начала работы:

.                                                                                                       (7.1.3)

Для нахождения времени позднего окончания данной работы рассматриваются все работы, выходящие из конечного события данной работы. Из графы «позднее начало» выбирается минимальное время позднего начала, которое переносится в графу «позднее окончание» данной работы (расчет ведется снизу вверх).

Если в завершающее событие входят несколько работ, то время окончания этих работ определяется максимальным значением их раннего окончания. Время позднего начального события данной работы определяется разностью между поздним окончанием этой работы и ее продолжительностью

.                                                                                                      (7.1.4)

Полный резерв времени определяется разностью

.            (7.1.5)

Для определения частного резерва I вида данной работы, рассматриваются работы, имеющие одно начальное событие. Из графы «позднее начало» этих работ выбирают минимальное время «позднего начала», которое вычитается из времени «позднего начала» этой работы. Если из события выходит одна работа, то частный резерв равен нулю.

Для определения частного резерва II вида данной работы, рассматриваются работы, имеющие одинаковые конечные события. Из графы выбирается максимальное время раннего окончания, из которого вычитается время раннего окончания данной работы.

Вывод: Результатом НИР является достижение научно-технического эффекта. Научно-технический эффект характеризует возможность использования результатов выполняемых исследований в других НИР, обеспечивает получение информации, необходимой для разработки новых моделей, а также характеризует получение новых научных знаний и отражает прирост информации предназначенной для внутринаучного потребления.

7.2 Затраты на материалы

Для составления сметы затрат на проведение научноисследовательских работ необходимо использовать нормативные материалы соответствующих опытноконструкторских и научноисследовательских организаций.

Стоимость выполнения НИР складывается из следующих статей затрат:

- материалы;

- спецоборудование для научных работ;

- основная и дополнительная заработная плата;

- отчисления на социальные нужды;

- прочие прямые расходы;

- накладные расходы.

Затраты на материалы отражены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Расчет затрат на материалы

Материалы

Единица

измерения

Потребное

количество

Цена за единицу,

руб.

Сумма ,руб.

1.Бумага А4

шт.

118

0,5

59

2.Карандаш

шт.

1

23,5

23.5

3.Линейка

шт.

1

30

30

4.Ватман

шт.

10

8

80

5.Ручка

шт.

1

20

20

Итого

223

212.5

7.3 Затраты на спецоборудование

Определение затрат по данной статье производится по фактической стоимости приобретения с учетом затрат на установку, монтаж и регулировку оборудования по следующей формуле:

                                                                                                         (19.1)

где - стоимость оборудования, руб.;

-цена оборудования, руб.;

-коэффициент, учитывающий затраты на установку, монтаж, регулировку.

7.4 Затраты на основную и дополнительную заработную плату

Время, затраченное на компьютерное моделирование лабораторных работ - 3 месяца. Исполнитель – лаборант VI разряда, среднемесячный оклад – 1717,95*1,15

7.4.1 Основная заработная плата

Размер основной заработной платы устанавливается исходя из численности различных категорий исполнителей, трудоемкости, затрачиваемой ими на выполнение отдельных видов работ, и их часовой заработной платы:

                                                                                                   (7.4.1)

Затраты на заработную плату лаборанта в день:

,

где Зосн – основная заработная плата, руб.;

Тi – трудоемкость работ, выполняемых i-м работником ,ч;

Cmi –часовая тарифная ставка i-го работника, руб.;

n - количество исполнителей.

Затраты на заработную плату руководителя:

При окладной системе оплаты труда часовая заработная плата может быть определена по формуле:

;                                                                                                             

Оплата лаборанта за 1час.

,

Оплата руководителю за 1час.

,

где Зм - месячный оклад каждого работника с учетом районного коэффициента, руб.;

Д-среднее количество рабочих дней в месяце, дн;

tn-средняя продолжительность рабочего дня, ч.

Расчет основной заработной платы приведен в таблице 7.4.1.

Таблица 7.4.1 - Расчет основной заработной платы

Виды работ

Трудоемкость,

чел – час.

Часовая тарифная ставка, руб.

Сумма основной заработной платы, руб.

Научный

руководитель

Исполнители

Научный

руководитель

Исполнители

Научный

руководитель

Исполнители

1.Составлениеи утверждение задания на дипломное проектирование (НИР)

2

80

180

11,22

414

1032,3

Продолжение таблицы 7.4.1

2.Сбор информационных материалов по заданной    теме

8

120

180

11,22

1656

1548,4

3.Проектирование, изготовление лабо-раторного стенда установки, прибора Проведение научных испытаний. Разработка программного продук-та с последующей апробацией.

10

192

180

11,22

2070

2477,4

4.Анализ результатов проведения НИР и оформление отчета

5

168

180

11,22

1035

2167,7

Итого

5

560

540

44,8

5129

7225,8

7.4.2 Дополнительная заработная плата

Дополнительная заработная плата работников научных учреждений соcтавляет 11% от основной заработной платы:

                                                                                     (7.4.3)

7.5 Отчисления на социальные нужды

Размер «Отчисление на социальные нужды» определяется в процентах от суммы основной и дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих НИР, и составляет 26,2%.

Зсум= 5129 +7225,8+1359  =13713,8 руб.

7.6 Прочие прямые расходы

На статью «Прочие прямые расходы» относятся расходы на электроэнергию при проведении НИР. Они определяются исходя из количества потребленной энергии и действующего тарифа.

                                                                                                      (7.6.1)

Затраты на электроэнергию в день:

Зэл = 0,3·8·2,17=5,2руб.

Затраты на электроэнергию:

где Зэл – затраты на электроэнергию, руб.;

N – мощность прибора, кВт;

T – время работы прибора, ч;

Ц – тариф на электроэнергию, коп/.

Затраты на использование компьютера:

,

где t – время использования компьютера;

Ц – цена за 1 час.

7.7 Накладные расходы

Величина накладных расходов выполнения научно-исследовательской работы в рамках АлтГТУ, составляет 10% от сметной стоимости работы.

Снр= Ссм · 0,1;                                       (7.7.1)

Снр = 34888,8 · 0,1 = 3488,88 руб.

На основании полученных данных по отдельным статьям затрат составляется смета затрат в целом по НИР, приведенная в таблице 6.7.1

Таблица 7.7.1– Смета затрат на НИР

Смета затрат

Сумма, руб.

1.

Материалы.

212,5

2.

Спецоборудование для научных работ

18700

3.

Основная и дополнительная заработная плата

9743,58

4.

Отчисления на социальные нужды

2552,82

5.

Прочие прямые расходы

6236,4

6.

Накладные расходы

3488,88

7.

Итого

38377,68

8 Безопасность жизнедеятельности

Данный дипломный проект предусматривал работу на персональном компьютере. Дополнительных средств и механизмов не применялось. Поэтому источником опасных и вредных факторов являлась ПЭВМ.   

8.1 Анализ опасных и вредных факторов, воздействующих на

пользователя ПЭВМ

Пользователь ПЭВМ подвергается воздействию вредных и опасных факторов производственной среды: электромагнитных полей (радиочастот), статическому электричеству, шуму, недостаточно удовлетворительных метеорологических условий, недостаточной освещенности и психоэмоционального напряжения. Особенности характера и режима труда, значительное умственное напряжение и другие нагрузки приводят к изменению у работников отдела функционального состояния центральной нервной системы, нервно-мышечного аппарата рук (при работе с клавиатурой ввода информации). Нерациональные конструкция и расположение элементов рабочего места вызывают необходимость поддержания рабочей позы.

При длительной работе за экраном дисплея у пользователей отмечается выраженное напряжение зрительного аппарата с появлением жалоб на неудовлетворенность работой, головные боли, раздражительность, нарушение сна, усталость и болезненные ощущения в глазах, в пояснице, в области шеи, руках и др.  Результаты исследований, проведенных в фирмах, использующих  вычислительную технику, свидетельствуют о необходимости внедрения на них комплексных оздоровительных мероприятий.

На пользователя ЭВМ воздействуют физические и психофизиологические опасные и вредные факторы (ОиВФ). Опасные и вредные факторы сведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 – Опасные и вредные факторы

Наименование ОиВФ

Источник возникновения ОиВФ

Средства защиты и меры по профилактике

Физические

1)Повышенное напряжение электросети

Короткие замыкания вэлектронных устройствах, перегрев аппаратуры, неисправная изоляция

Заземление, зануление

2) Повышенная ионизация воздуха

Экран монитора

Применение защитных экранов, соблюдение режимов работына ПЭВМ, проветривание помещений

3)Повышенный уровень шума на рабочем месте

Оборудование, издающее при работе шум(принтеры, жесткие диски)

Применение звукопоглощающих материалов при отделке помещения

4)Повышенный уровень статического электричества

Работающая аппаратура, пониженная влажность воздуха в помещении

Установка заземленного защитного экрана, специальное покрытие

5)Повышенный уровень электромагнитных излучений

Работающий компьютер (дисплей)

Установка дисплея на требуемое расстояние, соблюдение режима рабочего дня

6) Недостаточное освещение рабочего места

Использование ламп накаливания, неисправных светильников, недостаточное естественное освещение в дневное время суток.

Замена всех ламп накаливания на люминесцентные, своевременная замена испорченных или нерабочих светильников на исправные, изменение ориентации  источников света, изменение положения рабочего места относительно оконных проёмов.

Продолжение таблицы 8.1

НаименованиеОиВПФ

Источник возникновения ОиВПФ

Средства защиты и меры по профилактике

Психофизиологические

7)Статические перегрузки

Плохая организация рабочего места (неудобная или неподходящая по размерам мебель, неудобное расположение оборудования), нахождение в вынужденной позе продолжительное время

Правильная организация рабочего места (в соответствии с требованиями эргономики), соблюдение режима рабочего дня, выполнение специальных гимнастических упражнений

8)Перенапряжение зрительных анализаторов

Большой объем зрительных работ, блесткость, мерцание, повышенная яркость дисплея, несоблюдение режима трудового дня, несоответствующее программное обеспечение и т.д.

Применение защитных экранов (поляризационных фильтров), соблюдение режима трудового дня, внимательное отношение к техническим характеристикам дисплеев при их выборе

9)Умственное перенапряжение

Высокая степень интеллектуального труда

Соблюдение режима рабочего дня, рациональная организация труда

10)Монотонность труда

Большое число повторений одной операции и пассивность наблюдения за выполнением программы

Соблюдение режима рабочего дня

11)Эмоциональные перегрузки

Некачественное программное обеспечение, сбои в работе аппаратуры

Улучшение качества используемого программного обеспечения, соблюдение режима рабочего дня

8.2Анализ соответствия помещения и рабочего места

санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым при

работе с ПЭВМ.

Требования Санитарных правил направлены на предотвращение неблагоприятного влияния на здоровье человека вредных факторов производственной среды и трудового процесса при работе с ПЭВМ.

8.2.1 Требования к помещениям

Помещения для эксплуатации ПЭВМ должны иметь естественное и искусственное освещение. Окна в помещениях, где эксплуатируется вычислительная техника, преимущественно должны быть ориентированы на север и северо-восток. Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа: жалюзи, занавесей, внешних козырьков и др.

Не допускается размещение мест пользователей ПЭВМ в цокольных и подвальных помещениях.

Площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ с ВДТ на базе электроннолучевой трубки (ЭЛТ) должна составлять не менее 6 м, с ВДТ на базе плоских дискретных экранов (жидкокристаллические, плазменные) - 4,5 м.

При использовании ПВЭМ с ВДТ на базе ЭЛТ (без вспомогательных устройств - принтер, сканер и др.), отвечающих требованиям международных стандартов безопасности компьютеров, с продолжительностью работы менее 4 часов в день допускается минимальная площадь 4,5 м на одно рабочее место пользователя.

Для внутренней отделки интерьера помещений, где расположены ПЭВМ, должны использоваться диффузно-отражающие материалы с коэффициентом отражения для потолка - 0,7-0,8;  для стен - 0,5-0,6;  для пола - 0,3-0,5.

Помещения, где размещаются рабочие места с ПЭВМ, должны быть оборудованы защитным заземлением (занулением) в соответствии с техническими требованиями по эксплуатации.

8.2.2 Требования к параметрам микроклимата

В помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ является вспомогательной, температура, относительная влажность и скорость движения воздуха на рабочих местах должны соответствовать действующим санитарным нормам микроклимата производственных помещений.

В помещениях, оборудованных ПЭВМ, проводится ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на ЭВМ.

Уровни положительных и отрицательных аэроионов в воздухе помещений, где расположены ПЭВМ, должны соответствовать действующим санитарно-эпидемиологическим нормативам.

В рабочей зоне нормируются: температура t0 , относительная влажность воздуха , скорость движения воздуха м/с, интенсивность теплового облучения [СанПиН 2.2.4.548–96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»].

Оптимальные микроклиматические условия – это такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном систематическом воздействии на работника обеспечивает ощущение теплового комфорта и создает условия для максимальной работоспособности (температура t=22-24 0C, ,V до 0,2 м/с). Допустимые микроклиматические условия – такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном систематическом воздействии на человека могут вызвать напряжения реакций терморегуляций, которые не выходят за пределы физиологических возможностей человека. При этом не возникает нарушений состояний здоровья (t=20-270C, не более ,V=0.2-0.5 м/с). Оптимальные параметры обеспечиваются системами кондиционирования, а допустимые – системами вентиляции и отопления. В помещениях образовательных учреждений, где расположены ПЭВМ, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата. Оптимальные параметры микроклимата во всех типах учебных и дошкольных помещений с использованием ПЭВМ приведены в СанПиН 2.2.4.548–96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».

На рабочем месте температура поддерживается на уровне 23 С, относительная влажность - 55%, скорость движения воздуха не превышает 0,1м/с

Рабочее помещение перед началом работы проветривается, что обеспечивает улучшение качественного состава воздуха, в том числе и аэроионный режим. В помещениях, оборудованных ПЭВМ, проводится ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на ПЭВМ.

Уровни положительных и отрицательных аэроионов в воздухе помещений ПЭВМ соответствуют нормам, приведенным в таблице 8.2.1

Таблица 8.2.1 –  Уровни ионизации воздуха в помещениях при работе с

ПЭВМ

Уровни ионизации воздуха

Число ионов в 1 см3 воздуха

П+

П-

Минимально необходимое

400

600

Оптимальное

1500-3000

30000-50000

Максимально допустимое

50000

50000

8.2.3 Требования к параметрам параметрам шума и

вибрации

В помещениях при выполнении основных или вспомогательных работ с использованием ПЭВМ уровни шума на рабочих местах не должны превышать предельно допустимых значений, установленных для данных видов работ в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами.

Шумящее оборудование (печатающие устройства, серверы и т.п.), уровни шума которого превышают нормативные, должно размещаться вне помещений с ПЭВМ.

Шум воздействует на центральную нервную систему, вестибулярный аппарат, на кроветворные органы и органы пищеварения, вызывая повышенную утомляемость, головную боль, снижение внимания, памяти и зрения.

Шум – совокупность звуков различной частоты и силы, возникающих в упругих средах.

На рабочих местах шум нормируется, исходя из условий создания допустимых или терпимых условий труда. Существует два метода нормирования шума: по частотному спектру шума и нормирование уровней звука в дБА.

Нормирование спектра шума – основной метод оценки постоянного шума. Нормирование уровня звука дБА служит для приблизительной оценки постоянного и непостоянного шума.

При выполнении основной работы ПЭВМ во всех помещениях уровень шума на рабочем месте не должен превышать 50 дБА (таблица 8.2.2) [СН 2.2.4/2.1.8.562 – 96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки].

Таблица 8.2.2 – Предельно допустимые значения уровней звукового давления в октавных полосах частот и уровня звука.

Уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами

31,5 Гц

86 дБ

63 Гц

71 дБ

125 Гц

61 дБ

250 Гц

54 дБ

500 Гц

49 дБ

1000 Гц

45 дБ

2000 Гц

42 дБ

4000 Гц

40 дБ

8000 Гц

38 дБ

Уровни звука в дБА

50

В помещениях, в которых работа ПЭВМ является основной, вибрация на рабочих местах не должна превышать допустимых норм вибрации.

8.2.4 Требования к параметрам      электромагнитных полей

Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах пользователей (таблица 8.2.3).

Таблица 8.2.3 – Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах

Наименование параметров

ВДУ ЭМП

Напряженность

электрического поля

в диапазоне частот

5 Гц-2 кГц

25 В/м

в диапазоне частот

2 кГц-400 кГц

2,5 В/м

Плотность магнитного

потока

в диапазоне частот

5 Гц-2 кГц

250 нТл

в диапазоне частот

2 кГц-400 кГц

25 нТл

Электростатический потенциал экрана

видеомонитора

500 В

Уровни ЭМП на рабочем месте не превышают допустимых уровней. Условия труда по параметрам электромагнитных полей можно отнести ко второму классу (допустимые условия).

8.2.5 Требования к параметрам  освещения на рабочих местах,

оборудованных ПЭВМ

Рабочие столы следует размещать таким образом, чтобы видеодисплейные терминалы были ориентированы боковой стороной к световым проемам, чтобы естественный свет падал преимущественно слева.

Искусственное освещение в помещениях для эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения.

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк. Освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана. Освещенность поверхности экрана не должна быть более 300 лк.

Следует ограничивать отраженную блесткость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура и др.) за счет правильного выбора типов светильников и расположения рабочих мест по отношению к источникам естественного и искусственного освещения, при этом яркость бликов на экране ПЭВМ не должна превышать 40 кд/м и яркость потолка не должна превышать 200 кд/м.

Следует ограничивать неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя ПЭВМ, при этом соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3:1 - 5:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10:1.

В качестве источников света при искусственном освещении следует применять преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ).

Для освещения помещений с ПЭВМ следует применять светильники с зеркальными параболическими решетками, укомплектованными электронными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА). Допускается использование многоламповых светильников с электромагнитными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА), состоящими из равного числа опережающих и отстающих ветвей.

Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях для использования ПЭВМ следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

8.3 Мероприятия по снижению влияния опасных и вредных

факторов

1) Повышенное напряжение электросети.

Электрический ток, протекая через тело человека, производит термическое, электролитическое, биологическое, механическое и световое воздействие. Термическое воздействие характеризуется нагревом кожи, тканей вплоть до ожогов. Электролитическое воздействие заключается в электролитическом разложении жидкостей, в том числе и крови. Биологическое воздействие тока проявляется в нарушении биологических процессов, протекающих в организме человека, и сопровождающихся разрушением и возбуждением тканей и судорожным сокращением мышц. Механическое действие приводит к разрыву тканей, а световое – к поражению глаз.

Источниками повышенного напряжения служат: короткие замыкания в электронных устройствах, перегрев аппаратуры, неисправная изоляция.

Средством предотвращения поражения электрическим током предлагается использование кабелей с усиленной изоляцией, использование сетевых фильтров с плавкими предохранителями.

2) Повышенная ионизация воздуха.

Ионизирующее излучение – это электромагнитное излучение, которое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы различных знаков

Ионизирующее излучение вызывает поломку хромосом (хромосомные аберрации), за которыми происходит соединение разорванных концов в новые сочетания. Это приводит к изменению генного аппарата и образованию дочерних клеток, неодинаковых с исходными. Если стойкие хромосомные аберрации происходят в половых клетках, то это ведет к мутациям, т.е. появлению у облученных особей потомства с другими признаками.

Источником ионизирующего излучения в малых, но все же достаточно вредных дозах является экран монитора ПЭВМ.

Средствами защиты предлагается применение специальных защитных экранов и соблюдение режимов работы на ПЭВМ.

3) Повышенный уровень шума на рабочем месте.

Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях  в твердых, жидких и газообразных средах. Шум отрицательно влияет на организм человека, и в первую очередь на его центральную нервную и сердечно сосудистую систему. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление, утомляет центральную нервную систему, в результате чего ослабляется внимание, увеличивается количество ошибок в действиях  работающего, снижается производительность  труда. Воздействие шума приводит к появлению профессиональных заболеваний и может явиться даже причиной несчастного случая.

Источниками шума являются шумящее оборудование (принтеры, жесткие диски, вентиляторы охлаждения деталей компьютеров, устройства чтения компакт дисков).

Для снижения уровня шума предлагается применение звукопоглощающих или шумопонижающих  материалов, покрытий.

4) Повышенный уровень статического электричества.

На корпусе и токопроводящих частях ПЭВМ накапливается статическое электричество напряжением до 120 В.

Причиной возникновения статического электричества является наличие в составе ПЭВМ деталей с подвижной кинематикой (жесткие диски, устройства чтения компакт дисков и т.д.).

Для устранения статического электричества предлагается с корпуса и токопроводящих частей ПЭВМ проводить дополнительное экранирование, заземление, использование нейтральных к накоплению статического электричества покрытия пола.

5) Повышенный уровень электромагнитных излучений.

Характер воздействия на человека электромагнитного излучения в разных дозах различен.

В рабочем режиме ПЭВМ является сильным источником электромагнитного излучения, особенно электронно-лучевая трубка монитора.

Для понижения влияния электромагнитного излучения исходящего от работающей ПЭВМ предлагается соблюдать правила и режимы при работе с ПЭВМ, применять защитные экраны на мониторы ПЭВМ, что значительно снижает интенсивность электромагнитного излучения, правильно размещать рабочие места с ПЭВМ, так, чтобы электромагнитное излучение было равномерным, пониженным, и места его сильного излучения находились как можно дальше от человека.

6) Недостаточное освещение рабочего места.

Недостаточное освещение рабочего места затрудняет длительную работу, вызывает повышенное утомление и способствует развитию близорукости. Слишком низкие уровни освещенности вызывают апатию и сонливость, а в некоторых случаях способствуют чувству тревоги. Длительное пребывание в условиях недостаточного освещения сопровождается снижением интенсивности обмена веществ в организме и ослаблением его реактивности. К таким же последствиям приводит длительное пребывание в световой среде с ограниченным спектральным составом света и монотонным режимом освещения.

Как правило, причиной недостаточной освещенности является использование ламп накаливания, неисправных светильников, недостаточное естественное освещение в дневное время суток.

Для устранения недостаточного освещения  предлагается заменить все лампы накаливания на люминесцентные, вовремя заменять испорченные или нерабочие светильники на исправные, изменение ориентации  источников света, изменение положения рабочего места относительно оконных проёмов.

7) Статические перегрузки.

Статические перегрузки могут быть линейными и дуговыми. В зависимости от ориентации тела в пространстве линейные размеры делятся на продольные (высота различных точек над полом или сидением), поперечные (ширина плеч, таза и т.п.), переднезадние (передняя досягаемость руки и др.).

Вызывать статические перегрузки может несоответствующее требованиям эргономики рабочее место (неудобный стул, стол и т.п.).

Для снижения влияний статических нагрузок предлагается при организации рабочего места учитывать нормы и правила эргономики, выбирать удобную мебель, правильно её размещать.

8) Перенапряжение зрительных анализаторов.

Перенапряжение зрительного анализатора – перенапряжение, вызванное неоптимальными условиями деятельности зрительной системы и возникающее в случае больших затруднений в восприятии необходимой информации.

Подобное перенапряжение вызывают блики на экране, яркие быстро меняющиеся экранные образы.

Для уменьшения нагрузки на зрительную систему предлагается выполнять специальную гимнастики для глаз, правильно разместить монитор ПЭВМ, делать перерывы в процессе работы.

9) Умственное перенапряжение.

Умственное или интеллектуальное перенапряжение – перенапряжение, вызванное частым обращением к интеллектуальным процессам при формировании плана обслуживания, обусловленное высокой плотностью потока проблемных ситуаций обслуживания.

Источниками умственных перенапряжений при работе с ПЭВМ являются, некачественное программное обеспечение, дефицит времени, наличие сложных задач, алгоритмов и т. п.

Средства устранения или понижения умственных перенапряжений это, учёт требований эргономики при выборе программного обеспечения, соблюдение режимов труда и отдыха, выбор адекватных информационных моделей.

10) Монотонность труда.

Монотонность труда – напряжение, вызванное однообразием выполняемых действий, невозможностью переключения внимания, повышенными требованиями как к концентрации, так и к устойчивости внимания.

Несоблюдение правил и режимов труда, большое число повторений одной операции – все это определяет монотонность труда.

Для уменьшения монотонности труда предлагается  разбавить ее выбором программного обеспечения, уменьшающего однообразные операции, использованием новых технических средств ввода-вывода.

11) Эмоциональные перегрузки.

Эмоциональная перегрузка – перегрузка, вызванная конфликтными условиями, повышенной вероятностью аварии, неожиданностью или длительным напряжением других видов.

Причинами возникновения эмоционального перенапряжения может быть некачественное программное обеспечение, сбои в работе аппаратуры.

Во избежания возникновения эмоциональных перегрузок предлагается использование лицензионного программного обеспечения, а также своевременная проверка и диагностика ПЭВМ.  

Заключение

При выполнении данного дипломного проекта получены следующие результаты:

1) Разработано учебно-методическое пособие по расчету релейной защиты электроустановок от коротких замыканий для подготовки бакалавров по направлению «Электроэнергетика и электротехника»

2) Подробно описаны конструкции и принцип действия комплектного переносного устройства типа УПЗ-2, панелей защиты типов ЭПЗ-1636-67/1, ЭПЗ-1636-67/2, а также различные электромагнитные и индукционные реле.

3) Сформулированы требования к выполнению лабораторных работ и порядок их выполнения.

4) Разработаны вопросы охраны труда, произведена оценка экономической эффективности проведения и использования результатов НИР.

5) Результаты выполнения данного дипломного проекта будут использованы в учебном процессе по дисциплине «Релейная защита и автоматика», при издании учебной и методической литературы на кафедре ЭПБ АлтГТУ, позволят повысить качество преподавания данной дисциплины, знания студентов по дисциплинам и специальную компьютерную подготовку будущих инженеров-электриков.

Список использованных источников

  1.  Андреев, В. А. Релейная  защита и автоматика СЭС [Текст] : учебник для вузов / В. А. Андреев. – 4-е изд., перераб. и доп. – Москва : Высш. школа, 2006. – 639 с.
  2.  Барзам, А. Б. Лабораторные работы по релейной защите и автоматике : учеб. пособие для энерг. и энергостр. техникумов / А. Б. Барзам, Т. М. Пояркова. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – Москва : Энергия, 1976. – 288 с.
  3.  Шабад, М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. – 3-е изд., перераб. и доп. – Ленинград : Энергоатомиздат. Ленинград. отд-ние, 1985. – 296 с. : ил.
  4.   Электронная лаборатория на IBMPC / под ред. В. Разевиг – 2-е изд., доп. и перераб. – Москва : Солон-Р, 2001. – 726 с. : ил.
  5.  Федосеев, А. М. Релейная защита электроэнергетических систем. Релейная защита сетей : [учеб. пособие для вузов по специальности "Автоматизация пр-ва и распределения электроэнергии"] / А. М. Федосеев. – Москва : Энергоатомиздат, 1984. – 520 с. : ил.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»

УТВЕРЖДАЮ

Зав. Кафедрой ЭПБ

«___»____________2014г

______________О.К. Никольский

ЗАДАНИЕ № 19

НА ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

По  специальности                      Электроснабжение                                             .

Студенту  группы      Э – 94                            АхетовуНурхатуДосымжановичу.

Тема: Разработка учебно-методического пособия по расчету релейной защиты электроустановок от коротких замыканий для подготовки бакалавров по направлению «Элетроэнергетика и электротехника"

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Утверждено приказом ректора от     03.03.2014г.                     №_Л-771________

Срок исполнения проекта _____________________________________________

Задание принято к исполнению _____________Ахетов Нурхат Досымжанович

подпись                                    фамилия, имя, отчество

 

 

БАРНАУЛ 2014 г.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Рабочая программа учебной дисциплины «Релейная защита и автоматика в

системах электроснабжения»

2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ПРОЕКТА

Наименование разделов проекта

Содержание работ по разделу

Трудо-емкость,%

Срок выполне-ния

Консультант

(ФИО, подпись)

1

2

3

4

5

                                          1. Расчетно-пояснительная записка

Раздел 1

Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №1   «Ознакомление

с комплектным переносным устройством типа УПЗ-2»

10

16.04.14

Мусин А.Х.

Раздел 2

Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №2

«Испытания электромагнитных реле переменного тока и напряжения»

10

20.04.14

Мусин А.Х.

Раздел 3

Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №3  «Испытания электромагнитных реле времени, промежуточных и                указательных»

10

24.04.14

Мусин А.Х.

Продолжение таблицы

Раздел 4

Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №4 «Испытания индукционных реле тока»

20

28.04.14

Мусин А.Х.

Раздел 5

Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №5«Испытания реле направления мощности»

20

01.05.14

Мусин А.Х.

Раздел 6

Лабораторная работа по релейной защите и автоматике №6«Ознакомление  с панелями защиты типов ЭПЗ-1636-67/1, ЭПЗ-1636-67/2»

10

05.05.14

Мусин А.Х.

Раздел 7

Экономический расчет

10

10.05.14

Козлова Ж.М.

Раздел 8

Безопасность жизнедеятельности

10

15.05.14

Авдеев Е.Н.

2. Графическая часть

Лист 1

Общий вид блоков К-513,

К-514, К-515; Панели типа

ЭПЗ-1636-67

10

15.05.14

Мусин А.Х.

Лист 2

Схема электрическая принципиальная блока К-513

10

15.05.14

Мусин А.Х.

Лист 3

Схема электрическая принципиальная блока К-514

10

15.05.14

Мусин А.Х.

Лист 4

Схема электрическая принципиальная блока К-515

20

15.05.14

Мусин А.Х.

Лист 5

Схема электрическая принципиальная измерителя тока и напряжения

20

15.05.14

Мусин А.Х.

Лист 6

Схема электрическая принципиальная измерителя измерителя угла сдвига фаз

10

15.05.14

Мусин А.Х.

Лист 7

Схема электрическая принципиальная панели типа ЭПЗ-1636-67

10

15.05.14

Мусин А.Х.

3. НАУЧНО-БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ ПОИСК

3.1. По научно-технической литературе просмотреть Андреева В.А. “Релейная

защита и автоматика СЭС”: Учебник для вузов/ -4е изд.,перераб., и доп.-М.:

   «Высш. Шк., 2006.-639с.____________________________________________

___________________________________________________________________

за последние года и научно- технические журналы       ____________________

___________________________________________________________________

за последние года.

3.2. По нормативной литературе просмотреть указатели государственных и отраслевых стандартов за последний год.

3.3. Патентный поиск провести за _______ лет по странам ______________

___________________________________________________________________

Оформление пояснительной записки должно удовлетворять требованиям стандартов к текстовым документам ГОСТ 2.105-79 и ГОСТ 7.32-91.

Руководитель проекта __________________                ______А.Х. Мусин______

(подпись)                                                                  (и.о., фамилия)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40787. Основные классификационные признаки микроконтроллеров 157.95 KB
  По набору команд и способу адресации: CISC процессоры RISC процессоры и VLIW – процессоры. Классификация набору команд и способу адресации По данному функциональному признаку в современных микропроцессорах реализуются следующие варианты архитектур: CISCархитектура RISCархитектура VLIWархитектура CISC Complex Instruction Set Computer архитектура реализована во многих типах микропроцессоров выполняющих большой набор разноформатных команд с использованием многочисленных способов адресации. Они выполняют более 200 команд...
40791. Трехфазные электрические цепи 58.21 KB
  Фаза – это участок цепи относящийся к соответствующей обмотке генератора или трансформатора линии и нагрузке. Поэтому в энергетике строго следят за тем чтобы нагрузка генератора оставалась симметричной. Можно было бы использовать систему в которой фазы обмотки генератора не были бы гальванически соединены друг с другом. В этом случае каждую фазу генератора необходимо соединять с приемником двумя проводами т.
40792. Расчет трехфазных цепей. Режимы работы 73.91 KB
  Трехфазные цепи являются разновидностью цепей синусоидального тока и следовательно все рассмотренные ранее методы расчета и анализа в символической форме в полной мере распространяются на них. Равенство модулей указанных сопротивлений не является достаточным условием симметрии цепи. Если к симметричной трехфазной цепи приложена симметричная трехфазная система напряжений генератора то в ней будет иметь место симметричная система токов. Такой режим работы трехфазной цепи называется симметричным.
40793. Взаимная индуктивность. Идеальный трансформатор 76.91 KB
  Идеальный трансформатор Электрические цепи могут содержать элементы индуктивно связанные друг с другом. Такие элементы могут связывать цепи электрически гальванически разделенные друг от друга. В том случае когда изменение тока в одном из элементов цепи приводит к появлению ЭДС в другом элементе цепи говорят что эти два элемента индуктивно связаны а возникающую ЭДС называют ЭДС взаимной индукции. Степень индуктивной связи элементов характеризуется коэффициентом связи 1 где М – взаимная индуктивность элементов цепи размерность –...
40794. Методы определения коэффициента облученности 1.08 MB
  Методы определения коэффициента облученности При расчете потоков результирующего излучения необходимо располагать данными о коэффициентах облученности. Используя свойства замыкаемости потоков излучения 1471 можно записать . Вычитая из 14122 почленно 1411914121 найдем соотношение для определения взаимных поверхностей излучения 14123 14124 14125 Анализируя 1412314125 сформулируем такое правило: В замкнутой системе состоящей из трех невогнутых тел средняя взаимная...