Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
5
Министерство образования и науки Российской Федерации
Иркутский Государственный Технический Университет
Кафедра электрических станций, сетей и систем
Лабораторная работа
Испытание индукционного реле направления мощности типа РБМ-178
Выполнили: ст. группы ЭС-09-2
РыковаА.А.
Холодилова А.В.
Красноштанова Е.С.
Васильева В.Э.
Ознобихина Д.В.
Проверил:
Муссонов Г.П.
Иркутск 2013
Цель работы: изучение конструкции, параметров и характеристик реле направления мощности.
Оборудование и принадлежности:
Для лабораторной работы необходимы: два лабораторных автотрансформатора, фазометр, соединительные провода, отвёртка, реле типа РБМ-178.
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомление с конструкцией реле (изучение магнитной системы, контактов, расположения выводов обмоток и контактов; элементов подвижной системы и паспортных данных реле).
3. Проверка реле направления мощности на самоход от тока и напряжения.
4. Определение зоны действия и угла максимальной чувствительности реле.
5. Снятие угловой характеристики реле, Uc.p,=f(yp) при IP=const. По результатам опыта убедиться в правильности определения угла
Паспортные данные РБМ-178:
Iн=2А, f=50гц, Uр=70В, Sср=1ВА
Основные понятия.
Реле направления мощности представляет собой индукционное однофазное реле с цилиндрическим ротором.
Магнитная система реле (рис.1,а) состоит из замкнутого стального магнитопровода 1 с четырьмя выступающими внутрь полюсами, на которых расположены обмотки реле. На одной паре полюсов находится катушка токовой обмотки.
Обмотка напряжения расположена на ярме. Для уменьшения магнитного сопротивления между полюсами помещён неподвижный стальной цилиндрический
сердечник 2.
В зазоре между полюсами и сердечником находится алюминиевый ротор (барабан) 3, закреплённый на оси. Ротор может поворачиваться на своей оси на угол , ограничиваемый упорами. На оси закреплён подвижный контактный мостик, который при срабатывании реле замыкает неподвижный контакт 6.
Обмотка 4 питается напряжением UР = UС/nН, а обмотка 5 —током IP=IC/nТ, где UС и IC —напряжение и ток сети (защищаемого элемента). Ток IH= UР/ZH в обмотке 4 создает магнитный поток ФH.
Ток IP, проходящий по обмотке 5, в свою очередь создает магнитный поток ФТ.
Рис.1.
Реле мощности.
а-с цилиндрическим ротором; б-ротор реле и направление положительного момента МЭ.
На рис.2 изображена векторная диаграмма магнитных потоков ФH и ФТ. За исходный для ее построения принимается вектор напряжения Up. Ток IH сдвинут по фазе относительно напряжения UР на угол , а ток IP —на угол Р.
Угол определяется индуктивным и активным сопротивлением обмотки 4, питаемой напряжением, и называется углом внутреннего сдвига реле. Угол Р зависит от внешних параметров сети и схемы присоединения реле.
Магнитные потоки ФH и ФТ изображены на диаграмме совпадающими с создающими их токами IH и IP.
Из векторной диаграммы следует, что поток ФH и ФТ, а также и токи IH и IP сдвинуты по фазе на угол =-Р и что угол меняется с изменением Р.
Магнитные потоки ФH и ФТ пронизывают подвижную систему реле и наводят в ней вихревые токи IД.Н.и IД.Т. (рис.1,а).
Взаимодействие вихревых токов с магнитными потоками создает электромагнитный момент МЭ:
(1)
Имея в виду, что ФН IH UР, ФТ IР, а =-Р, получаем:
(2)
где —мощность, подведенная к реле.
Рис.2. Векторная диаграмма реле мощности.
Анализируя выражение (2), можно сделать следующие выводы:
. Электромагнитный момент реле пропорционален мощности Sp на зажимах реле.
. Знак электромагнитного момента реле определяется знаком sin(-Р) и зависит от значения Р.
Синус, а следовательно, и МЭ положительны, когда угол -Р находится в пределах от 0 до 180°, и отрицательны, если меняется от 180 до 360°. Это иллюстрируется рис. 2, где зона отрицательных моментов заштрихована.
За положительное направление момента МЭ на рис. 1, б принято действие МЭ против часовой стрелки — на замыкание контактов.
Незаштрихованная часть диаграммы на рис.2 соответствует области положительных моментов, где ФТ опережает ФH, a и его синус имеют положительный знак.
Линия АВ, проходящая через углы -Р= 0 и 180°, называется линией изменения знаков момента. Она всегда расположена под углом к вектору Up, т. е. совпадает с направлением вектора IH.
Из сказанного следует, что при ФТ, опережающем поток ФH, момент МЭ, положителен, а при отстающем—отрицателен.
Линия CD (перпендикулярная АВ) называется линией максимальных моментов МЭ. Проекция IP на CD равна и при IP и UP =пост. характеризует зависимость величины и знака момента МЭ от угла Р. Момент МЭ достигает максимума при , т.е. когда IP опережает IH на . Угол Р, при котором МЭ достигает максимального значения, называется углом максимальной чувствительности М.Ч. Учитывая, что углы и М.Ч. откладываются от вектора UP в противоположные стороны, их сумма -М.Ч.+= , откуда М.Ч.=- .
3. Реле не действует, если отсутствует напряжение или ток в реле или если sin(-P)=0Последнее условие имеет место при P= и P=+180°.
Таким образом, выражение (2) показывает, что рассмотренная конструкция есть реле, реагирующее на величину и знак мощности.
Если генератор –емкость, то 1=1600 , приемник - емкость=3500 . М.Ч=750
при токе 1А, напряжение 1,7 В. Следовательно мощность срабатывания 1,7 ВА.
Снятие угловой характеристики реле
ЛАТРом в токовой обмотке устанавливают и поддерживают постоянным номинальное значение тока (2А).
С помощью фазорегулятора устанавливается значение угла Р=0, а регулятором напряжения устанавливают напряжение на реле UР=0. Контакты реле при этом должны быть разомкнуты.
Регулятором напряжения плавно поднимается напряжение до момента срабатывания реле, фиксируемого по загоранию лампочки. Затем опыты повторяются при изменении угла Р (через 10-20°) для всей рабочей зоны реле. При подходе к линии нулевых моментов, когда при незначительном изменении угла Р напряжение срабатывания реле значительно возрастает, опыты проводить через 3 - 5°.
Таблица 1- Результаты измерения.
|
Р |
||||||
|
UС.Р. |
1,8 |
,6 |
,4 |
,9 |
,5 |
|
|
IP |
IP=2А=const |
.
Снятие вольтамперной характеристики реле
|
Iр |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Uс.р |
2,8 |
1,5 |
1,4 |
0,6 |
0,2 |
|
Р |
P=М.Ч.=750 |
Вывод: мы изучили конструкцию, параметры и характеристики реле направления мощности (вольтамперная и угловые характеристики)