Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.12 - Случаи неправильной работы РЗиА по годам

Причем последний фактор влияющий на устройства релейной защиты и автоматики занял первое место среди остальных по количеству случаев неправильной работы, согласно представленной данным ОАО «МОЭСК» на рисунке 1.13.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.13 - Классификация случаев неправильной работы устройств РЗиА по условной виновности на примере 2010года

Ниже на рисунке 1.14 представлен график неправильности работ по вине персонала релейных служб в период с 2005 по 2010 год, из которой видно, что проблема с соответсвующей подготовкой кадров остается актуальной и по сей день

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.14 - Для случаев неправильных действий устройств РЗиА по вине персонала релейных служб на примере 2010года

Ещё одним фактором неправильной работы является старение устройств РЗиА на электромеханической базе, которые составляют 81 % от общего количества устройств релейных защит. Количество комплектов РЗиА различной элементной базы показано на круговой диаграмме на рисунке 1.15

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.15 - Количество комплектов РЗиА на электромеханической и микропроцессорной базе

Из графика ниже можно видеть что количество комплектов релейной защиты и автоматики в возрастной категории до 25 лет ежегодно увеличивается.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Анализ учебных планов по специализации «Электроснабжение железных дорог» специальности «Системы обеспечения движения поездов»

В основу создаваемой лаборатории положен учебный план по дисциплине «Релейная защита», разработанный на кафедре «Электроснабжение железных дорог» ПГУПСа. Ниже приведены выписки из учебного плана на 2011/2012 учебный год.

Целью изучения дисциплины «Релейная защита» является приобретение студентами знаний, умений и навыков, позволяющих им сформировать компетентность в области защиты устройств электроснабжения систем обеспечения движения поездов от аварийных и ненормальных режимов.

В результате освоения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия и принципы построения релейной защиты и ограничения, накладываемые релейной защитой на работу технологической автоматики и режимы работы системы электроснабжения;

уметь: применять полученные знания в области защиты устройств тягового электроснабжения поездов железных дорог и метрополитенов, а также устройств электроснабжения промышленных предприятий железнодорожного транспорта от аварийных и ненормальных режимов в производственно-технологической, организационно-управленческой, проектно-конструкторской и научно-исследовательской видах деятельности;

иметь навыки: расчета уставок, построения диаграмм селективности тяговых сетей и сетей 6-10 кВ, настройки параметров релейной защиты.

Содержание дисциплины включает 9 тем, краткое содержание которых приведено ниже.

Тема 1. Основные понятия релейной защиты и автоматики. Технологическая и системная автоматика. Релейная защита как средство снижения ущерба от повреждений и ненормальных режимов. Граф состояния электрической сети и технические средства обеспечения живучести сети. Этапы развития релейной защиты. Локальные и распределенные защиты. Функции и свойства релейной защиты. Надежность, быстродействие, селективность чувствительность. Взаимодействие устройств релейной защиты. Пример построения защиты радиальной линии 10 кВ. Функциональные и принципиальные схемы защит. Диаграммы.

Тема 2. Первичные датчики измерительные преобразователи релейной защиты. Измерительные преобразователи. Трансформаторы тока и напряжения, схемы их соединения. Особенности работы трансформаторов тока в релейной защите. Влияние переходных процессов на работу трансформатора тока. Трансреакторы и магнитные трансформаторы тока. Фильтры симметричных составляющих. Односистемные защиты селективности.

Тема 3. Элементная база релейной защиты. Релейные и пороговые элементы схемы. Реле, реагирующие на одну и две электрических величин. Характеристики и параметры измерительных реле. Реле тока, напряжения, времени, мощности, сопротивления. Представление характеристик реле на комплексной плоскости. Тенденции развития элементной базы релейной защиты. Классификация элементной базы релейной защиты. Комплекты и шкафы защит. Программная реализация функций релейной защиты. Микропроцессорные реле, контроллеры защиты и терминалы. Понятие о цифровых фильтрах. Алгоритмы работы микропроцессорных защит.

Тема 4. Влияние режимов работы сетей и ее элементов на способы реализации релейной защиты. Влияние режимов нейтрали и схем соединения обмоток трансформаторов на токи повреждения. Векторные диаграммы аварийных режимов. Проблемы защит от замыканий на землю. Феррорезонанс в слабонагруженных сетях. Влияние тяговых сетей на сети 6-10 кВ. Качания в электрических сетях. Перегрузки в сетях и ее элементах. Принцип действия защит с комбинированным пуском. Использование принципов торможения. Торможение полным током, по апериодической составляющей, по высшим гармоникам.

Тема 5. Защита электрических сетей. Защита линий 10-35 кВ. Максимальная токовая защита и токовая отсечка. Ступенчатые токовые защиты. Обеспечение селективности защит в радиальной линии. Защита линий с двухсторонним питанием. Направленная и дистанционная защиты. Обеспечение резервирования и селективности. Основная, резервная и дополнительная защиты. Мертвая зона защит. Защита линий 110-220 кВ. Высокочастотные защиты и блокировки. Каналы связи для релейной защиты. Дистанционные защиты с полигональными и круговыми характеристиками срабатывания. Токовые защиты нулевой последовательности. Понятие о дифференциальных защитах.

Тема 6. Защита трансформаторов. Перегрузочная способность трансформаторов и особенности его защиты. Защиты от внутренних и внешних повреждений. Газовая и дифференциальная защита. Состав защит трансформаторов различной мощности и назначения. Влияние регулирования напряжения и наличие пусковых органов на зоны действия защит. Согласование защит элементов сети на примере системы питания устройств автоблокировки.

Тема 7. Защита тяговой подстанции и сети постоянного тока. Особенность тяговой нагрузки. Защита распределительного устройства постоянного тока 3,3 кВ. Защита преобразовательных агрегатов. Перегрузки и аварийные режимы в тяговой сети, термическая стойкость контактной подвески и проблемы борьбы с гололедообразованием. Времятоковые характеристики защиты. Принцип защиты с помощью индуктивного шунта. Характеристики срабатывания быстродействующего выключателя. Расчетные схемы тяговой сети. Нормальные и вынужденные схемы сети. Параметры цепи короткого замыкания. Мертвые зоны и зоны каскадного действия защиты. Двухзонные защиты. Защиты с двумя наборами уставок. Дистанционные, потенциальные и многопараметрические защиты. Нормативные документы по защите устройств тягового электроснабжения.

Тема 8. Защита тяговой подстанции и сети переменного тока. Особенности защиты тяговых трансформаторов. Защита устройств поперечной компенсации. Защита от подпитки коротких замыканий на питающих линиях через тяговую сеть. Упрощенная схема нагрузки. Гармонический состав токов в нормальных и аварийных режимах. Расчетные схемы и параметры ее элементов. Дистанционная защита тяговой сети. Защиты с взаимными связями. Диаграмма селективности. Особенности защит линейных устройств тягового электроснабжения. Характеристики защит на комплексной плоскости. Развитие способов защиты тяговой сети. Набор защит на основе микропроцессорных блоков БМРЗ и ЦЗАФ-3,3.Особенности защиты сети 2*25 кВ. Защита линий ДПР.

Тема 9. Техническое обслуживание и надежность защит. Виды и периодичность технического обслуживания. Средства технического обслуживания. Правила техники безопасности при обслуживании защит. Числовые оценки надежности функционирования защит. Расчет уставок защит на персональных компьютерах.

Прежде чем приступить к изучению Релейной защиты необходимо освоить такие дисциплины основной образовательной программы подготовки специалиста по специальности «Системы обеспечения движения поездов»: теория дискретных устройств, электроника, теоретические основы электротехники, электрические машины, метрология стандартизация и сертификация, электропитание и энергоснабжение нетяговых потребителей, микропроцессорные информационно-управляющие машины. Кроме того изучению рассматриваемой дисциплины предшествует освоение ряда дисциплин специализации «Электроснабжение железных дорог»: тяговые и трансформаторные подстанции, контактные сети и линии электропередачи, электроснабжение железных дорог, электронная техника и преобразователи в электроснабжении.

Таким образом, целью создания лаборатории цифровых защит является обеспечение выполнения учебного плана кафедры в части приобретения навыков настройки параметров релейной защиты и умений использовать современную аппаратуру для решения задачи защиты электрооборудования от аварийных режимов.

3. Разработка проекта учебной лаборатории

3.1 Состав лабораторных работ

Основной задачей разрабатываемой учебной лаборатории «Цифровые релейные защиты» является обеспечение учебного процесса элементами практических (лабораторных) работ.

Оборудование, предлагаемое для оснащения лаборатории, должно соответствовать требованиям изучаемой дисциплины.

При разработке лабораторных работ учтены следующие факторы:

состав имеющегося на кафедре Электроснабжения ж.д. оборудования и средств измерения;

план закупки дополнительного оборудования для учебных лабораторий;

состав лабораторных работ, выполняемых в настоящее время на кафедре.

В настоящее время в лаборатории «Релейная защита» могут быть выполнены следующие работы:

лабораторная работа 1. Исследование трансформаторов тока и схем их соединения;

лабораторная работа 2. Исследование реле направления мощности;

лабораторная работа 3. Исследование дифференциального реле РНТ и дифференциальной защиты трансформатора;

лабораторная работа 4. Исследование время-токовых характеристик реле РТ-80.

При выполнении работ используется устаревшее оборудование, а состав работ не позволяет дать студентам целостное представление о современных релейных защитах.

В составе работ создаваемой лаборатории выделены 2 раздела.

Раздел 1. Общие сведения об аппаратных средствах релейной защиты.

В данный раздел включены:

инструктаж на рабочем месте, ознакомление с правилами безопасности при проведении лабораторных работ. Требования по оформлению и защите лабораторных работ. Общее описание стендов. Ознакомление с системой тестирования;

лабораторная работа 1. Устройство испытательное для проверки первичного и вторичного электрооборудования РЕТОМ-21, РЕТОМ RTD-31 - испытательный комплекс, для автоматического или ручного контроля параметров, испытаний в реальных режимах повреждений возникающих в энергосистемах, выбора и проверок характеристик релейной защиты с учетом конкретных режимов энергосистемы, РЕТОМЕТР-М2 - - цифровой вольтамперфазометр;

лабораторная работа 2. Исследование трансформаторов напряжения и их схем соединения;

лабораторная работа 3. Исследование реле защиты с одной входной величиной (тока, напряжения);

лабораторная работа 4 Исследование реле защиты с двумя входными величинами (сопротивления и направления мощности).

Не смотря на некоторое совпадение с имеющимися лабораторными работами, в данном разделе предполагается исследовать и производить наладку реле с помощью современных средств проверки и наладки защит.

Раздел 2.. Защита электрических сетей и трансформаторов.

В данный раздел включены:

лабораторная работа 5. Исследование ступенчатых токовых защит;

лабораторная работа 6. Исследование дифференциальных защит;

лабораторная работа 7. Исследование микропроцессорных терминалов защиты;

промежуточное тестирование.

Часть лабораторных работ предполагает наличие многовариантности, что позволяет сделать обучение более качественным и позволит индивидуализировать задания на выполнение работ.

Конечным этапом в лабораторном практикуме является защита выполненных лабораторных работ.

3.2 Планирование помещения и определение объемов строительно-монтажных работ

3.2.1 Помещение учебной лаборатории

Для проведения работ по разработке учебной лаборатории «Цифровые учебные лаборатории», необходимо первоначально определить место её будущего места расположения.

В нашем случае, выбрано помещение общей площадью 29,5 м2 в лаборатории учебной тяговой подстанции (аудитория 6-102). План помещения приведен на рис. 3.1.

Для размещения имеющегося оборудования релейной защиты, помещение оснащается необходимой мебелью. Вариант схемы расположения мебели показан на рис.3.2.

Состав мебели:

- тумба подкатная 600х600х850 - 1 шт;

- тумба подкатная 485х405х570 - 1шт;

- стол 1400х455х760 - 1 шт;

- стол 1400х600х760 - 4 шт;

- стол 1400х500х760 - 2 шт;

- антресоль 400х800х400 - 7 шт;

- антресоль 305х610х700 - 1шт.

Предполагается доукомплектовать лабораторию одним столом 890х500х760.

Ввиду отсутствия посадочных мест, необходимо доукомплектовать лабораторию 17-ю стульями для студентов и 1-м стулом для преподавателя.

3.2.2 Определение объемов строительно-монтажных работ

Для определения объемов строительно-монтажных работ определен состав оборудования, имеющегося в наличии и планируемое к приобретению. Соответственно рассмотрим два варианта разработки учебной лаборатории.

1-й вариант - это разработка с применением имеющегося в наличии оборудования;

2-й вариант - это разработка с применением имеющегося в наличии и оборудования, приобретенного по плану кафедры.

Имеющееся на момент написания дипломного проекта оборудование приведено в таблице 3.2. Оборудование, планируемое к приобретению, представлено в таблице 3.3.

Для функционирования учебной лаборатории необходимо выполнить работы по устройству электрической сети. В связи с этим необходимо произвести закупку следующего материала:

кабель ВВГнг-LS 5x4 - 25 м;

кабель ВВГнг-LS 3x2,5 - 60 м;

провод желто-зеленый ПВ1х2.5 - 5 м;

кабель-канал ДКС TA-GN 90x50 - 20 м;

угол изменяемый ДКС NIAV 90х50 - 2 шт;

заглушка ДКС LAN 90x50 - 2 шт;



Рисунок 3.1 - Схема учебной лаборатории аудитории 6 - 102



Рисунок 3.2 - Схема учебной лаборатории «Цифровые релейные защиты». Расстановка мебели

кабель-канал ДКС TA-EN 25x30 - 8 м;

заглушка ДКС LAN 25х30-2 шт ;

розетка силовая для миниканалов ДКС VIVA, 16А 220В - 30 шт;

каркас розеточный ДКС F0000A - 30 шт;

рамка розеточная ДКС F00011 - 30 шт;

корoбка SDN - 10 шт;

щит распределительный на 8 модулей RAM BASE - 1 комплект;

автоматический выключатель трехполюсный АВВ SH203L 32А - 1 шт;

автоматический выключатель однополюсный АВВ SH201L 25А - 4 шт;

автоматический выключатель однополюсный АВВ SH201L 16А - 1 шт;

провод желто-зеленый ПВ3 1х25 - 30 м

шина АМ4 - 10 шт

сальники PG - 30 шт;

коннектор WAGO-773-24 - 50 шт;

саморез по дереву 3,0х32 - 350 шт;

дюбель ПВХ, 6мм SORMAT - 350 шт;

бур по бетону SDS+, 6x32 - 1 шт;

бур по бетону SDS+, 26x310;

диск отрезной 125мм-1 шт;

сверло по метлаллу 12 мм - 1 шт;

патрон для сверел под перфоратор - 1 шт;

наконечник фольгированный 2ART - 511 - 12 шт;

наконечкник ТМЛ 25-8-7 - 1 шт;

клещи обжимные для наконечников ПК-35ВТ - 1 шт.

Таблица 3.2 - Имеющееся в наличии на кафедре оборудование

Наименование элемента	Тип выбранного элемента	Единица измерения	Количество элементов
Оборудование релейной защиты
Терминал цифровой защиты фидеров КС	ЦЗАФ -3,3	Комплект	2
Устройство цифровой защиты фидера КС	ЦЗА -27,5-ФКС	Комплект	1
Блок развязки	БР-3.3	Комплект	1
Цифровой блок релейной защиты КЛ и ВЛ	БМРЗ-КЛ	Комплект	1
Устройство испытательное	РЕТОМ-31	Комплект	2
Стенд «Учебная техника»	ЭА1-Н-Р	Стенд	1
Терминал интелектуальный трехфазных присоединений	ИнТер - ВВ	Комплект	1

Таблица 3.3 - Заказное оборудование

Наименование элемента	Тип выбранного элемента	Единица измерения	Количество элементов
Оборудование релейной защиты
Устройство испытательное	РЕТОМ-21	Комплект	1
Вольтамперфазометр цифровой	РЕТОМЕТР-М2	Комплект	1
Компьютеризированный стенд РЗ и А	РЗАСЭС1-С-К	Комплект	1
Комплект типового лабораторного оборудования	ЭЭ1-РЗ-С-К	Комплект	1

Этапы работ. Перед началом работ необходимо ознакомится с проектом, местом проведения монтажных работ, произвести разметку под кабельные конструкции (кабель-каналы), подготовить рабочий инструмент:

перфоратор;

углошлифовальную машину («Болгарку»);

мультиметр;

отвертку-пробник;

шлицевую и крестообразную отвертки;

нож строительный;

плоскогубцы;

удлинитель;

очки защитные.

Далее произвести сверление необходимых сквозных отверстий в стенах и перекрытиях.

Просверлить отверстия в стенах под дюбеля ПВХ, прикрепить саморезами кабель-каналы. Подготовленные концы кабелей и проводов уложить в готовые кабельные конструкции.

Смонтировать электрический щиток с автоматическими выключателями, подключить питающий и отходящие кабели.

Произвести установку электроустановочных изделий в кабель-каналы, произвести расключение.

Произвести прозвонку готовой электрической сети.

Подключить питающий кабель устройств учебной лаборатории в действующем электрическом щите расположенном в учебной лаборатории «Тяговая подстанция».

Расставить столы согласно плана расстановки. Произвести расстановку оборудования релейной защиты.

Развесить плакаты по электро и пожаробезопасности, разместить средства защиты (огнетушитель, аптечку).

3.2.3 Разработка плана силовой сети учебной лаборатории

По условию электроснабжения объекты учебной лаборатории относится к потребителям 3-й категории.

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Для подключения электроприемников лаборатории применяются распределительные силовые щиты.

Электрический силовой щит - устройство для размещения средств защиты электрических сетей, распределения и учета электроэнергии, отключающих аппаратов.

В учебных кабинетах и лабораториях ВУЗов, распределительные щитки для питания учебных (лабораторных) приборов следует устанавливать вблизи стола преподавателя, но не далее 1,5 м от него, и на высоте не менее 1,5 м от пола.

Питание щита и розеточной сети предусмотрено кабелями ВВГнг-ls . Схема силового щита учебной лаборатории приведена на рис.3.5.

Кабели ВВГнг-ls - с пониженным дымо- и газовыделением - предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное напряжение 0.66, 1 и и 6.0 кВ частотой до 50 Гц или постоянное напряжение до 1 кВ. Кабели ВВГнг-LS предназначены для эксплуатации на суше, реках и озерах на высотах до 4300 м над уровнем моря. А также для прокладки в сухих и влажных производственных помещениях, на специальных кабельных эстакадах, в блоках, а также для прокладки на открытом воздухе.

Прокладка кабелей питания щита и розеточной сети выполняется в пластиковых кабель-каналах по стенам учебной лаборатории на высоте 1 м. Схем розеточной сети приведена на рис. 3.6.

Выбор сечения кабелей и проводов произведен из условий допустимой потери напряжения, предельно допустимого предела нагрева и селективности работы защитной аппаратуры. При выборе коммутационной аппаратуры учтены требования ПУЭ к допустимым длительным токам для кабелей и проводов а также технических характеристик защищаемого оборудования.

В качестве коммутационной аппаратуры используются автоматические выключатели серии SH фирмы-изготовителя АВВ.

Защитное заземление выполнено отделным проводом ПВ3 1х25. В кабель-каналы встроены коробки с земляными шинами АМ4, возле каждого из розеточных блоков. Высота установки силовых розеток принимается удобной для подключения к ним учебного оборудования, но не выше 1 м от пола. Проектом предусмотрено размещение розеток в конструкции кабель-канала на высоте 1 м (высота лабораторных столов не превышает 85 см от уровня пола).



Рисунок 3.3 - План силовой сети учебной лаборатории



Рисунок 3.4 - План розеточной сети учебной лаборатории



Рисунок 3.5 - Схема силового щита учебной лаборатории.

3.3 Описание оборудования, используемого для выполнения лабораторных работ

ЦЗАФ - 3,3 - БР - устройство цифровых защит и автоматики фидеров, предназначено для выполнения функций релейной защиты фидеров контактной сети (ФКС) постоянного тока напряжением 3,3 кВ, а также функций противоаварийной автоматики, измерения, контроля и сигнализации, местного и дистанционного управления коммутационными аппаратами.

Функции выполняемые устройством:

двунаправленная максимальная токовая защита;

защита минимального сопротивления (дистанционная защита);

направленная защита по приращению тока в течение заданного времени с заданным коэффициентом адаптации к величине тока нагрузки, предшествующего приращению тока, с выдержкой времени;

отсечка по критической скорости нарастания тока при близких коротких замыканиях;

защита минимального напряжения с выдержкой времени;

контроль состояния присоединения;

двукратное автоматическое повторное включение (АПВ);

быстродействующее АПВ при появлении напряжения со стороны контактной сети;

устройство резервирования отказов выключателя (УРОВ);

блокировка многократных включений;

местное/дистанционное управление быстродействующим выключателем и линейным разъединителем контактной сети;

канал телеуправления RS-485;

канал RS-232 для подключения переносного компьютера;

Параметры контролируемые устройством:

ток и напряжение фидера;

регистрация аварийных токов;

хранение в памяти 23 последних осциллограмм формы тока и напряжения фидера при аварийных отключениях;

подсчет аварийных и оперативных отключений.

ЦЗА-27,5 - ФКС - устройство цифровых защит фидера контактной сети предназначено для выполнения функций защиты и автоматики, контроля и сигнализации, местного и дистанционного управления фидером контактной сети переменного тока напряжением 27,5 кВ.

Функции выполняемые устройством:

токовая отсечка (по действующему значению первой гармонической составляющей тока);

защита от "близких КЗ" - токовая отсечка 2 (по мгновенным значениям тока);

ненаправленная дистанционная защита (с блокировкой по току или напряжению);

направленная дистанционная защита (3 ступени);

направленная дистанционная защита от коротких замыканий через большое переходное сопротивление;

резервная токовая защита (автоматически резервирующая направленные защиты

при снижении напряжения на фидере меньше 3% от номинального);

защита минимального напряжения;

логическая защита шин 27,5 кВ;

двукратное автоматическое повторное включение (АПВ) с дополнительными

режимами ускорения и блокировки;

резервирование отказов выключателя (УРОВ);

дистанционное и телемеханическое управление выключателем и двумя разъединителями.

В устройстве ЦЗА-27,5-ФКС предусмотрена возможность резервирования (дублирования) основных защит (ТО и НДЗ2) фидера контактной сети с помощью модуля контроллера резервных защит, автономного по питанию, входным (измерительным) и выходным (на отключение) сигналам.

БМРЗ-КЛ - цифровой блок релейной защиты БМРЗ-КЛ предназначен для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления, измерения и сигнализации кабельных и воздушных линий электропередачи, распределительных подстанций и электростанций, защиты электрических двигателей.

Функции цифрового блока:

направленная трехступенчатая максимальная токовая защита (МТЗ) с комбинированным пуском по напряжению. Для любой ступени настройки выбираются индивидуально;

направленная защита от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) с пуском по току и напряжению нулевой последовательности. Регистрация высших гармоник тока 3Iо;

защита минимального напряжения (ЗМН) с контролем двух линейных напряжений и напряжения обратной последовательности, с возможностью блокировки при пуске первой и второй ступени МТЗ;

защита от несимметрии и от обрыва фазы питающего фидера (ЗОФ) с контролем тока обратной последовательности, а также по I2/I1;

резервирование при отказе выключателя;

автоматическое повторное включение;

выполнение команд автоматической частотной разгрузки и автоматического повторного включения по частоте;

автоматическое осциллографирование процессов аварий. (63 осциллограммы);

память аварийных событий;

подсчёт импульсов от счётчиков активной и реактивной электроэнергии (технический учёт);

измерение параметров сети;

cамодиагностика;

Параметры, контролируемые устройством:

Ток защищаемого фидера;

Напряжение на шинах 27,5 кВ;

Сопротивления нагрузки фидера;

Фазовый угол нагрузки;

Частота сети;

Счетчик аварийных отключений;

Израсходованный ресурс выключателя;

Счетчик пусков и срабатываний каждой защиты;

Счетчик успешных и неуспешных циклов АПВ;

Память аварийных событий;

Автоматическое осциллографирование аварий.

РЕТОМ-21 - испытательный комплекс, предназначенный для испытания первичного и вторичного электрооборудования. Комплекс позволяет проверять все типы простых реле и защит (тока, напряжения, частоты, мощности, сопротивления, указательных, промежуточных и т.д.), измерительные трансформаторы тока инапряжения, а также низковольтные аппараты управления, контакторы, электромагнитные пускатели, в том числе, силовые выключатели.

Комплекс предоставляет большие возможности для полноценных испытаний широкого спектра первичного и вторичного электрооборудования благодаря своим уникальным техническим характеристикам, таким как:

напряжение - до 2500 В,

ток - до 3500 А,

выдаваемая мощность - до 6000 ВА.

С помощью испытательного комплекса РЕТОМ-21 можно проводить испытания следующего электрооборудования:

реле и защиты;

низковольтные аппараты управления, коннекторы и электромагнитные пускатели;

измерительные трансформаторы тока;

измерительные трансформаторы напряжения;

автоматические выключатели;

испытание изоляции электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей повышенным напряжением.

Таблица 3.4 - Комплект поставки РЕТОМ-21

№	Наименование	Количество
1.	Испытательный прибор РЕТОМ-21	1
2.	Кабель сетевой	1
3.	Комплект силовых кабелей для подключения	1
4.	Концеватели	1
5.	Отводы для подключения кабеля	1
6.	Сумка для принадлежностей	1
7.	Сумка для транспортирования прибора	1
8.	Универсальный двухпроводный кабель	1

РЕТОМЕТР-М2 - цифровой вольтамперфазометр предназначен для специалистов служб релейной защиты и автоматики энергопредприятий, служб главного энергетика промышленных предприятий и других специалистов в электроэнергетике, нефтегазовой отрасли и на дистанциях электроснабжения железных дорог. Он может использоваться как отдельный прибор, так и в составе комплекса РЕТОМ-21.

С помощью РЕТОМЕТР-М2 можно измерять следующие параметры:

напряжение переменного тока;

напряжение постоянного тока;

силу переменного тока;

угол сдвига фаз между током и напряжением, между током и током, между напряжением и напряжением;

последовательность чередования фаз трехфазной сети;

определять полярности обмоток ТТ, ТН и электродвигателей;

частоту переменного тока и напряжения;

активную и реактивную мощность в электрической цепи;

«прозвонка» электрической цепи со звуковым сигналом.

РЕТОМЕТР-М2 -- это карманный многофункциональный и полностью автоматизированный прибор нового поколения, который по своим точностным и весогабаритным показателям намного опережает все выпускаемые в настоящее время ВАФы. Прибор очень удобен и прост в эксплуатации, может длительное время работать в автономном режиме от встроенного аккумулятора, позволяет проводить измерения в лабораторных и полевых условиях в широком температурном диапазоне, а также в условиях слабой освещенности.

Корпус прибора выполнен из ударопрочной пластмассы и поставляется в удобной сумке с ремнем, которая служит также и для хранения аксессуаров.

Кроме этого, РЕТОМЕТР-М2 помещен в защитный чехол, в основание которого вшиты две магнитные пластины для крепления прибора на верхнем клапане сумки или на металлической поверхности (шкаф, панель, реечная конструкция панели и т.д.).

при выполнении работ РЕТОМЕТР-М2 можно или держать в руках, или разместить на какой-либо поверхности. Однако для удобства предусмотрены еще две дополнительные возможности -- для этого РЕТОМЕТР-М2 имеет свой защитный чехол, в основание которого вшиты 2 магнита.

Таблица 3.5 - Комплект поставки РЕТОМЕТР-М2

№	Наименование	Количество
1.	Зажим типа “крокодил”	6
2.	Кабель соединительный (измерительный)	6
3.	Комплект эксплуатационной документации	1
4.	Прибор РЕТОМЕТР-М2	1
5.	Приставки клещевые ПТ43-2	3
6.	Сетевой адаптер (устройство зарядное)	1
7.	Сумка для транспортирования прибора	1
8.	Чехол	1

РЕТОМ-31 - испытательный комплекс, предназначен для автоматического или ручного контроля параметров, испытаний в реальных режимах повреждений возникающих в энергосистемах, выбора и проверок характеристик релейной защиты с учетом конкретных режимов энергосистемы. Входит в состав испытательной системы РЕЛЕ-ТОМОГРАФ.

Функции выполняемые системой :

ручное управление источниками тока и напряжения,

проверка реле тока и напряжения,

проверка токовых защит в автоматическом режиме,

проверка дистанционной защиты,

проверка характеристик срабатывания реле сопротивления,

моделирование энергосистемы,

воспроизведение записи регистраторов,

генерирование сигналов нетрадиционной формы,

миллисекундомер-регистратор.

Комплект системы включает в себя:

персональный компьютер,

принтер,

программное обеспечение,

испытательное устройство РЕТОМ RTD -31,

паспорт,

техническое описание и инструкция пользователя,

шнур питания 220В,

кабель для подключения к компьютеру,

сумка для транспортировки.

Выпускался до 1996 году НПП «Динамика».

РЗАСЭС1-С-К - комплект предназначен для проведения лабораторно-практических занятий по одноименному разделу учебных дисциплин в высших, средних и начальных профессиональных образовательных учреждениях, а также на курсах повышения квалификации персонала и допускает работу на нем при температурах от +10 до +35оС и относительной влажности воздуха до 80 % при +25оС.

Габаритные размеры комплекта: 910х850х1600

Комплект поставки:

однофазный источник питания;

2 модели линии электропередачи;

кнопочный пост управления;

блок световой сигнализации;

электротепловое реле;

автоматический однополюсный выключатель;

2 контактора в колчистве;

2 реле максимального тока;

реле минимального напряжения;

реле времени;

2 промежуточное реле;

однофазный трансформатор;

2 трансформатора тока;

измеритель тока и времени;

лабораторный стол с двухсекционным контейнером и двухуровневой рамой;

набор аксессуаров для комплекта РЗАСЭС1-Н-Р;

руководство по выполнению базовых экспериментов «Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения»;

сборник руководств по эксплуатации компонентов аппаратной части комплекта РЗАСЭС1-С-Р 1.

ЭЭ1-РЗ-С-К - комплект учебного оборудования позволяющий выполнять лабораторные работы по разделам «Электроэнергетика», «Переходные процессы в электроэнергетических системах», «Режимы работы электрооборудования станций и подстанций», «Электроэнергетические системы и сети», «Релейная защита электроэнергетических систем».

Габариты комплекта -1820 х 1650 х 850

Комплект поставки:

Трехфазный источник питания

Однофазный источник питания

Трехполюсные выключатели

Терминал

Активная нагрузка

Модели линии электропередачи

Линейные реакторы

Устройство продольной емкостной компенсации

Емкостная нагрузка

Индуктивная нагрузка

Коннектор

Блок ввода/вывода цифровых сигналов

Трехфазная трансформаторная группа

Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения

Плата ввода/вывода данных 60204Е с адаптером

Набор аксессуаров

Руководства по выполнению базовых экспериментов (1 том):

«Релейная защита электроэнергетических систем»

Сборник руководств по эксплуатации компонентов аппаратной части комплекта

Руководство для быстрого начала работы в LabVIEW

Учебное пособие по LabVIEW)

Руководство по основам сбора данных в LabVIEW

Руководство пользователя плат 6023Е/6024Е/6025Е

Справочник по пакету GSIM для управления и моделирования на языке G.

Комплект позволяет реализовывать следующие лабораторные работы:

схемы соединения измерительных трансформаторов тока и напряжения;

защита линий электропередачи - максимальная токовая защита/отсечка двух линий электропередачи с односторонним питанием, токовая направленная защита линий электропередачи в кольцевой сети,

защита от замыканий на землю в сети с большим током замыкания на землю,

неселективная сигнализация от замыканий на землю в сети с малым током замыкания на землю,

продольная дифференциальная защита линии электропередачи,

поперечная дифференциальная защита параллельных линий электропередачи,

дистанционная защита линий электропередачи в сети с двусторонним питанием;

защиты сборных шин (дифференциальная, токовая отсечка сборных шин, дистанционная);

защита силовых трансформаторов (дифференциальная, максимальная токовая, токовая защита обратной последовательности, токовая защита нулевой последовательности);

резервирование действия релейной защиты и выключателей;

устройство резервирования отказов выключателей (УРОВ).

ЭА1-Н-Р - комплект учебного оборудования предназначен для проведения лабораторных занятий по курсу «Электрические и электронные аппараты».

Габариты комплекта -1820 х 800.

Комплект поставки:

Трехфазный источник питания

Активная нагрузка

Регулируемый автотрансформатор

Выпрямитель

Реостат

Электротепловое реле

Автоматический однополюсный выключатель

Клеммная колодка

Контактор

Реле максимального тока

Реле времени

Промежуточное реле

Однофазный трансформатор

Сдвоенный реактор

Блок предохранителей и ограничителей перенапряжений

Трансформатор тока

Трансформатор напряжения

Блок трех мультиметров

Измеритель тока и времени

Набор аксессуаров

Руководство по выполнению базовых экспериментов «Электрические аппараты»

Сборник руководств по эксплуатации компонентов аппаратной части комплекта.

Комплект позволяет реализовывать следующие лабораторные работы:
аппараты управления (определение коэффициента возврата электромагнитного контактора, снятие времятоковой характеристики электротеплового реле, определение коэффициента возврата электромагнитного реле переменного тока, определение коэффициента возврата электромагнитного промежуточного реле переменного напряжения, снятие зависимости выдержки времени от уставки электромеханического реле времени);

аппараты распределительных устройств (снятие времятоковой характеристики предохранителя, снятие времятоковой характеристики автоматического воздушного выключателя, снятие вольтамперной характеристики ограничителя перенапряжений, определение индуктивностей сдвоенного реактора, определение погрешности трансформатора тока, определение погрешности трансформатора напряжения).

ИнТер-ВВ.-Терминал ИнТер-ВВ предназначен для выполнения функций защиты и автоматики, контроля и сигнализации, местного и дистанционного управления выключателем ввода 6-35 кВ.

ИнТер-ВВ, в зависимости от значения напряжения питания, выпускается в двух вариантах исполнения:

АВ043-00-000-00_01-01 - для напряжения электропитания 220 В постоянного, выпрямленного переменного или переменного тока (50,0 ± 2,5) Гц;

АВ043-00-000-00_01-02 - для напряжения электропитания 110 В постоянного или выпрямленного переменного тока.

Конструктивно ИнТер-ВВ выполнен в виде двух блоков: блока защит и автоматики (БЗА) и блока управления (БУ).

Масса и габаритные размеры этих блоков:

блок БУ - 197х29х172, 0,8 кг;

блок БЗА - 284х215х158, 4,1 кг.

Характеристики электропитания:

ИнТер-ВВ исполнения АВ043-00-000-00_01-01 сохраняет работоспособность при напряжении питания в диапазоне от 176 до 253 В постоянного или переменного тока частотой (50,0±5,0) Гц;

ИнТер-ВВ исполнения АВ043-00-000-00_01-02 сохраняет работоспособность при напряжении питания в диапазоне от 88 до 126,5 В постоянного тока;

полная мощность, потребляемая ИнТер-ВВ от источника переменного, или постоянного тока, не превышает 20 В·А.

ИнТер-ВВ нечувствителен к изменению полярности постоянного питающего напряжения и обеспечивает нечувствительность к перерывам питания до 0,5 с. При перерывах питания более 0,5 с или при выходе напряжения питания за нижнюю границу диапазона на время более 0,5 с формируется релейный сигнал "Отказ ИнТер". При восстановлении питающего напряжения сигнал "Отказ ИнТер" автоматически снимается, а терминал входит в рабочий режим (как при включении питания).

Терминал ИнТер-ВВ выполняет следующие функции:

функции защит;

функции автоматики и управления;

функции сигнализации;

функции измерения и индикации параметров присоединений;

функции регистрации событий и аварийных процессов;

функции самодиагностики;

функции связи;

сервисные функции.

4. Методика выполнения лабораторных работ

4.1 Проверка реле напряжения

Общие сведения о реле напряжения. Реле напряжения делятся на действующих на повышение напряжения (типа РН-53) и на понижение напряжения (типа РН-54). Объем проверки у них одинаков, только при работе с ними необходимо придерживаться определенных правил. Так у реле действующих на повышение напряжения время срабатывания измеряется при увеличении напряжения, а у действующих на понижение - при уменьшении.

При проверке реле напряжения необходимо измерить уставки по напряжению (напряжение срабатывания и возврата, рассчитать кэффициент возврата) и по времени (время срабатывания и возврата, длительность замкнутого или разомкнутого состояния и/ или разновременность работы выходных контактов), а также измерить и рассчитать мощность потребления рабочей катушки. Проверка реле напряжения осуществляется с помощью испытательной установки Ретом-21.

Для измерения уставки по напряжению на него необходимо подавать плавно регулируемый по амплитуде сигнал с фиксированной частотой.

Для измерения уставки по времени необходимо переключать сигнал одного из значений напряжения используется нулевой уровень.

Для проверки реле напряжения переменного тока можно использовать любой источник: второй или третий.

Рассмотрим процедуру управления устройством Ретом-21 при при проверке реле максимального напряжения, типа РН-53 от источника 2. В этом случае используется выход ~U2, а вся работа выполняется при помощи ручки Управление.

Схема подключения испытуемого реле приведена на рисунке 4.1.



Рисунок 4.1 - Схема подключения реле напряжения при проверке устройством РЕТОМ-21

Если для работы реле необходимо питание, то подать его можно от источника U1.

Порядок выполнения работы:

собрать схему проверки;

включить устройство. Если это необходимо, то подать питание на проверяемое реле;

на индикаторе установить: U2, I2 и t;

включить «Источник 2»;

выбрать рабочий диапазон напряжения;

включить тумблер «Пуск источника 2»;

вращением ручки управления довести напряжение до срабатывания;

найти уставку срабатывания;

записать значение Ucp в протокол;

вращением ручки управления довести напряжение до возврата;

найти уставку возврата;

записать значение Uвоз в протокол;

рассчитать коэффициент возврата (Кв = Uвоз/Ucp);

установить необходимое для измерения временных параметров напряжения Uном;

измерить величину тока на выходе «Источника 2» (i2);

записать значение Iном в протокол;

рассчитать мощность потребления (P=Uном* Iном);

переключатель «Запуск» установить в положение «Источник 2»;

выключить тумблер «Пуск» «Источника 2»;

нажать на кнопку «СБРОС», подготовить секундомер к работе;

включить тумблер «Пуск» «Источника 2» и измерить время срабатывания;

записать значение tcp в протокол;

нажать на кнопку «СБРОС»;

выключить тумблер «Пуск» «Источника 2» и измерить время возврата;

записать значение tв в протокол;

выполнить это несколько раз (обычно 5-7). Рассчитать среднее значение и максимальный разброс;

выключить тумблер «Пуск» «Источника 2»;

выключить устройство.

Если необходимо измерить разновременности работы выходных контактов, то дополнительно используется вход К1, а переключатель Запуск устанавливается в положении К1.

Для измерения длительности замкнутого или разомкнутого состояния контакта необходимо изменить режим работы секундомера со стандартного на режим измерение длительности.

4.2 Проверка промежуточных реле (постоянного тока)

Общие сведения о промежуточных реле. Промежуточные реле делятся на две группы по роду тока (постоянного и переменного) на рабочей обмотке (иногда, вместо напряжения используется ток , или их комбинация) и на несколько типов по работе контактов. Это реле незамедленные, время работы контактов не более 30 мс (например, реле типа РП16), реле быстродействующее, время срабатывание не более 11 мс (например, реле типа РП17), а также реле с замедленным действием на включение и отключение (например реле типа РП18).

В качестве примера рассмотрим проверку реле типа РП17-11. Это реле постоянного тока с одной включающей обмоткой от напряжения, без удерживающих обмоток, имеет два переключающих контакта. Схема включения Ретом-21 при проверке реле приведена на рис.4.2.

Рисунок 4.2 - Схема подключения промежуточного реле при проверке устройством РЕТОМ-21

Для проверки этого реле используется выход выпрямленного напряжения =U4. Все манипуляции осуществляются посредством тумблера «Пуск» «Источника 3» и ручкой привода автотрансформатора (ЛАТР). При этом тумблер «Пуск» обеспечивает подачу или снятие напряжения с обмотки проверяемого реле и запускает секундомер.

У таких реле обычно проверяется напряжение срабатывания и возврата, коэффициент возврата, время срабатывания и возврата, разновременность работы выходных контактов и мощность потребления рабочей катушки.

Порядок выполнения работы:

собрать схему проверки;

включить устройство;

на индикаторе установить: U4, I4 и t;

включить «Источник 3»;

переключатель режима установить в положение =250 В;

включить тумблер «Пуск» «Источника 3»;

вращением ручки ЛАТРа увеличить напряжение до срабатывания;

найти установку срабатывания;

записать значение Uср в протокол;

вращением ручки ЛАТРа уменьшить напряжение до возврата;

найти установку возврата;

записать значение Uвоз в протокол;

рассчитать коэффициет возврата (Кв= Uвоз/Uср);

установить необходимое для измерения временных параметров напряжение Uном;

измерить величину тока на выходе «Источника 2» (I4);

записать значение Iном в протокол;

рассчитать мощность потребления (P=Uном * Iном);

переключатель «Запуск» установить в положение «Источник 3»;

выключить тумблер «Пуск» «Источника 3»;

нажать на кнопку «СБРОС», подготовить секундомер к работе;

включить тумблер «Пуск» «Источника 3» и измерить время срабатывания;

записать значение tср в протокол;

нажать на кнопку «СБРОС»;

выключить тумблер «Пуск» «Источника 3» и измерить время возврата;

записать значение tв в протокол;

выполнить это несколько (5-7) раз. Рассчитать среднее значение и максимальный разброс;

выключить тумблер «Пуск» «Источника 3»;

выключить «Источник 3»;

выключить устройство.

4.3 Проверка реле тока

Общие сведения о проверке реле тока. Работа с устройством при проверке реле тока практически не отличается от последовательности при проверке реле напряжения. Необходимо обратить внимание на использование балластных сопротивлений на ограничение теплового воздействия на проверяемое реле при работе с током большой величины, и на контроль срабатывания по разрыву токовой цепи.

Для проверки можно использовать выходы ~U3 (типовое решение для большинство проверок), =U4 (для проверки реле постоянного тока), ~U5 (при проверке реле большим током или если потребуется очень маленький ток), ~U6 (при использовании трансформатора PET-3000 - сверхбольшие токи) или ~U2 (в особых случаях, например, если требуется использовать два разных тока или изменять частоту тока). Порядок работы при проверки аналогичен проверке реле напряжения.

Примечание:

реле постоянного тока подключается только к =U4. Максимальная величина тока не превышает 10 А;

в канале ~U2 отсутствуют балластные сопротивления, а максимальная величина тока не превышает 10А при мощности не более 100 Вт;

в канале ~U3 для расширения диапазона регулирования по току при малом сопротивлении нагрузки переключатель необходимо установить в положение 40 В;

при использовании балластного резистора 6 Ом максимальный ток не должен превышать значений указанных ниже в таблице 4.1;

в канале ~U5 максимальный ток, измеряемый внутренним датчиком тока, не более 330 А, хотя максимальная величина тока может достигать 1000 А, в зависимости от сопротивления нагрузки. Таким образом, для измерения тока более 300 А необходимо ис

пользовать внешние токовые клещи, подключенные к вольтметру PV1. Рекомендуется использовать РЕТ-ТДТ. Можно применять и другие, имеющие соответствующий диапазон по току;

В канале ~U5 можно получить очень маленький ток, но внутренний датчик начинает правильно работать только от 1 А, поэтому рекомендуется включить в цепь тока внешний амперметр PA.

Таблица 4.1 - Таблица балластных сопротивлений

Диапазон	Максимальный выходной ток при включении балластного сопротивления
	6 Ом	150 Ом	300 Ом
	Длит.	3 мин	Длит.	3 мин	Длит.	3 мин
~250 B, 8 A	2 А	2,5 А	0,2 А	0,5 А	0,2 А	0,3 А
~500 B, 4 A	4 А	5 А	0,5 А	1 А	0,4 А	0,6 А
~50 А, 40 В	25 А	30 А	3,2 А	6,3 А	2,5 А	4 А
~200 А, 10 В	100 А	12 А	12,8 А	25,3 А	10 А	16,1 А

Порядок выполнения работы. При проверке реле прямого действия необходимо:

во-первых включить режим «Фиксация», иначе ток срабатывания будет равен нулю;

во-вторых в качестве срабатывания необходимо выбрать фактор изменения тока. Для этого в «Меню» -> «Секундомер» -> «Стандарт» -> «Стоп» вместо К2 установить используемый канал тока (I3,I4,I5,PV1);

в-третьих, если время срабатывания реле менее 200 мс, то у выбранного параметра необходимо установить рабочий диапазон измерения. В противном случае, в режиме

«Авто» измеритель может не успеть провести измерения, и параметр тока срабатывания будет не верен;

В четвертых, необходимо установить работу «Источника 3» в импульсном режиме или использовать одиночный импульс. Установить время импульса немногим более времени срабатывания. Так можно ограничить тепловое влияние от тока большой величины на проверяемую защиту. Импульсным режимом удобно проверять комбинированные защиты, где токовая отсечка и защита от перегрузки объединены в одну схему отключения тока, например, «автоматы».

собрать схему проверки;

включить устройство. Если это необходимо, то подать питание на проверяемое реле;

найти уставку срабатывания;

записать значение Icp в протокол;

вращением ручки управления довести до возврата реле;

найти уставку возврата;

записать значение Iвоз в протокол;

рассчитать коэффициент возврата (Кв = Iвоз/Icp);

4.4 Проверка реле мощности

Общие сведения о реле мощности. Для проверки реле мощности необходимо иметь два независимых, синхронно работающих на одной частое источника (тока и напряжения) и возможность изменять угол между ними. Это позволит измерить минимальное напряжение, ток срабатывания и возврата, найти угол максимальной чувствительности. А также измерить время срабатывания и возврата, найти угол максимальной чувствительности, а также измерить время срабатывания, возврата и переориентации. Для некоторых реле необходим внешний источник питания (оперативный ток).

Схема проверки реле мощности представлено на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 - Схема подключения реле мощности при проверке устройством РЕТОМ-21

Для определения угла максимальной чувствительности на него необходимо подать фиксированное, номинальное значение тока и напряжения и, плавно регулируя величину угла между током и напряжением, вначале найти первый луч зоны срабатывания, а потом-второй. По этим данным вычислить угол максимальной чувствительности:

(4.1)

Порядок выполнения работы:

собрать схему проверки;

включить устройство;

на индикаторе установить: U2, I3, Ф и t;

фазометр должен быть настроен на измерение угла между U2 и I3;

в основном меню установить старт секундомера от кнопки Реверс, стоп - от К2;

включить «Источник 3»

проверка на «самоход» по току:

включить тумблер «Пуск» «Источника 3»;

плавно увеличивая ток до максимального разрешенного значения, контролируем отсутствие срабатывания;

записать в протокол результат проверки;

установить необходимый ток на выходе U3 например I3 =5 А;

выключить тумблер «Пуск» «Источника 3.

проверка на «самоход» по напряжению:

включить «Источник 2»;

включить тумблер «Пуск» «Источника 2»

плавно изменяя величину напряжения до максимального разрешенного значения, контролируем отсутствие срабатывания;

записать в протокол результат проверки;

установить необходимое напряжение на выходе U2, например: U2=100 B;

поиск угла максимальной чувствительности- :

во вспомогательном меню выбрать управление фазой;

включить тумблер «Пуск» «Источника 3»;

вращением ручки управления найти первый луч зоны срабатывания;

записать значение в протокол;

нажать кнопку «Реверс», выполняется переход с текущего значения к ;

вращением ручки управления найти второй луч зоны срабатывания;

записать значение в протокол. Вычислить значение максимальной чувствительности - .

Измерение времени переориентации:

вращением ручки управления выставить угол, равный ;

устанавливаем в качестве старта секундомера кнопку «Реверс»;

нажать кнопку «Сброс»;

нажать на кнопку «Реверс», измерить время возврата;

записать значение в протокол;

нажать на кнопку «Сброс»;

нажать на кнопку «Реверс», измерить время срабатывания;

последние 5 пунктов выполнить несколько раз (не менее 5 раз) и вычислить среднее значение и максимальный разброс. После проверки устанавливаем - .