Моделирование мгновенной токовой отсечки
линии электропередачи
2.1.Цель работы: изучение принципиальной электрической схемы участка цепи, алгоритм работы защиты, электрической схемы соединений.
2.2.Основные понятия:
Токовая отсечка (ТО) на линиях с односторонним питанием. Токовой отсечкой называется МТЗ с ограниченной зоной действия, имеющей в большинстве случаев мгновенного действия. В отличие от МТЗ селективность действия ТО достигается не выдержкой времени, а ограничением ее зоны действия. Для этого ток срабатывания ТО отстраивается не от тока нагрузки, а от тока К.З. при К.З. в конце защищаемой линии и в другой определенной точке, где ТО не должна действовать. Принцип действия ТО основан на том, что величина К.З. убывает при удалении места К.З. от источника питания. При К.З. в начале ЛЭП у места установки защиты величина тока К.З. имеет наибольшее значение и по мере удаления места К.З. от источника питания постепенно уменьшается, так как увеличивается сопротивление до места К.З.
Ток срабатывания защиты выбирается по формуле:
(2.1)
(2.2)
где IК.З.max - ток К.З. в точке К (рис.2.1);кн – коэффициент надежности.
Коэффициент чувствительности равен:
(2.3)
На рис.2.1. представлена принципиальная электрическая схема:
Рисунок 2.1. Принципиальная электрическая схема
Алгоритм работы защиты показан на рис.2.2. При подаче напряжения на схему загорается зеленая сигнальная лампа HLG1. При нажатии на кнопку включения SB1 включается контактор КМ1 и на защищаемую линию подается напряжение. Загорается красная сигнальная лампа HLR1, получая питание через контакт КМ1.2. Зеленая сигнальная лампа HLG1 гаснет. При отпускании кнопки SB1 обмотка контактора КМ1 получает питание через нормально разомкнутый контакт этого контактора КМ1.1.При нажатии на кнопку SB2 контактор КМ1 отключается. Напряжение с линии снимается. Красная сигнальная лампа гаснет, зеленая загорается.
При коротком замыкании в т.К1 контакт КА1.1 токового реле размыкает цепь питания контактора КМ1. При исчезновении напряжения питающей сети контактор КМ1 отключается. При восстановлении напряжения в сети контактор остается отключенным. В эксперименте рассмотренный алгоритм реализован на основе программируемого контроллера.
Рисунок 2.2. Алгоритм работы защиты
2.3. Порядок выполнения работы:
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания (см.прил.1,2).
· Соедините блоки А5 и А6 шнурами питания с однофазным источником G1.
· Соедините гнезда защитного заземления « » устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1.
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Коэффициент трансформации однофазного трансформатора А1 установите равным 1,1.
· Регулировочные рукоятки модели линии электропередачи А3 переведите в крайнее по часовой стрелке положение.
· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер, запустите программу Logo!Soft Comfort V5 и введите логическую схему (рис.2.3).
· Задайте параметры блока SF001, например, такие, как указано на блок-схеме.
· Включите источник G1. О наличии напряжений на его выходе должен сигнализировать светящийся светодиод. Включите выключатели «СЕТЬ» блоков А5, А6 и P1.
· Загрузите программу в контроллер и запустите ее на исполнение.
· Нажмите кнопку «Пуск» поста управления A8. При этом контактор А2 должен включиться.
· Нажмите кнопку «Стоп» поста управления А8. При этом контактор А2 должен отключиться.
· Вновь нажмите кнопку «Пуск» поста управления А8 и смоделируйте короткое замыкание, соединив точки К0 и К1 схемы. Должна загореться красная лампа «наличие КЗ». Контактор А2 должен отключиться, устранив короткое замыкание.
· C индикаторов измерителя Р1 считайте значения тока короткого замыкания и времени работы защиты.
· По окончании эксперимента отключите выключатель «СЕТЬ» блоков А5, А6 и Р1. Отключите однофазный источник питания G1.
Рисунок 2.3. Логическая схема и ее описание
| Блок логической схемы | Описание блока |
| AI1 | Вход аналогового датчика |
| I1 | Контакт кнопки «ПУСК» |
| I2 | Контакт кнопки «СТОП» |
| Q1 | Выход/контакт контактора |
| Q2 | Выход на красную сигнальную лампу «наличие КЗ» |
| SF001 | Аналоговый пороговый выключатель / его контакт |