UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET Katedra za energetiku Laboratorija za elektroenergetska postrojenja i relejnu zaštitu Predmet: Zaštita u elektroenergetici
UPUTSTVO ZA LABORATORIJSKE VEŽBE IZ ZAŠTITE U ELEKTROENERGETICI Mr Miodrag Stojanović
Niš 2014.
Uputstvo za rad sa uređajima za sekundarno ispitivanje releja U okviru laboratorijskih vežbi predvi đeno je da se koriste ure đaji za sekundarno ispitivanje releja SIR 2 (Elektrotehni čki institut Nikola Tesla i Fabrika mernih transformatora Zaječar) i OMICRON CMC356. Na slici 1 prikazan je izgled ure đaja SIR 2. U pitanju je jednofazni uređaj koji generiše struje do 50A ili napon do 250V. Ure đaj je opremljen elektronskim meračem intervala vremena i jednim mernim instrumentom kojim se, u zavisnosti od položaja preklopke, meri ja čina struje ili napon. U gornjem delu ure đaja nalaze se analogni izlazi. Postoje tri strujna izlaza (50A, 25A i 0,5-10A) pri čemu se na poslednjem od njih mogu odabrati pet opsega vrednosti izborom položaja preklopke. Ure đaj SIR 2 ne zahteva neko posebno podešavanje pre po četka testiranja pa su detalji rada prikazani u svakoj vežbi zasebno. naponski izlaz
strujni izlaz 50A
uključenje/isključenje štoperice
strujni izlaz 0,5 - 10A
strujni izlaz 25A
prek pr ekid ida ač za uk uklju ljučenje analognih izlaza
preklopka za izbor merenja napon/struja (U/I)
prekida prek idač merača intervala vremena
preklopka za izbor mirnog/radnog kontakta
preklopka za izbor opsega analognog izlaza 0,5-10A
potenciometar za podešavanje analognog izlaza
Slika 1. Izgled uređaja za sekundarno ispitivanje releja SIR 2 OMICRON CMC356 je ure đaj za sekundarno ispitivanje svih vrsta zaštita koji poseduje šest nezavisnih strujnih izlaza i četiri nezavisna naponska izlaza. Osim toga ure đaj generiše i pomoćni jednosmerni napon za napajanje releja, poseduje deset digitalnih ulaza i četiri digitalna izlaza. Uređaj za svoj rad zahteva ra čunar sa kojim se povezuje mrežnim kablom. Na slici 2 prikazan je prednji izgled ure đaja OMICRON CMC356. Pre po četka svake od laboratorijskih vežbi koje se izvode sa ovim ure đajem potrebno je izvršiti podešenje hardverske konfiguracije. Uključiti uređaj za ispitivanje releja OMICRON CMC356 pritiskom na prekida č POWER. 1
2
3
N
4
N
1
2
3
4
0.. ± 20 m A
0.. ± 10 V
+ 1
2
3
N
1
2
3
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
POWER 1
0
Slika 2. Prednji izgled uređaja OMICROM CMC356 2
Pokrenuti softver za ispitivanje releja TEST UNIVERSE na ra čunaru. Glavni prozor softvera za rad sa ure đajem OMICRON CMC356 prikazan je na slici 3.
Slika 3. Glavni prozor softvera za rad sa uređajem OMICRON CMC356 Za laboratorijske vežbe uglavnom će se koristiti modul QuickCMC koji treba odabrati. Na slici 4 prikazan glavni prozor modula QuickCMC.
Slika 4. Glavni prozor modula QuickCMC Iz menija odabrati Parameters/Hardware Configuration i otvoriće se prozor prikazan na slici 5.
3
Slika 5. Prozor za odabir hardverske konfiguracije U donjem desnom uglu prozora odabrati dugme Import… i importovati hardversku konfiguraciju vezba x.ohc (gde je x broj vežbe koja se radi). U delu Test set(s) kliknuti mišem na dugme Details.. koje se nalazi desno od polja sa imenom ure đaja OMICRON CMC356ETH1 da bi proverili da li je u čitana odgovarajuća konfiguracija. Za prve dve laboratorijske vežbe prozor bi trebao da izgleda kao na slici 6 odnosno da u delu za odabir naponskih izlaza bude selektovano a u delu za odabir strujnih izlaza odabrati 1x32, 870VA @ 20A, 50Vrms. Ukoliko je sve dobro podeseno napustiti trenutni prozor sa ili bez pam ćenja. Potvrditi sa OK u prozoru Hardware configuration..
Slika 6. Detalji odabrane hardverske konfiguracije Prozor modula QuickCMC nakon izbora hardverske konfiguracije trebao bi da ima izgled prikazan na slici 7.
4
Slika 7. Izgled glavnog prozora modula QuickCMC nakon podešenja hardverske konfiguracije U polju Analog outputs upisuju se intenzitet, fazni stav i u čestanost struje koja će biti propuštena kroz relej. Uključenje analognih izlaza vrši se klikom miša na dugme na kome je nacrtan crveni predidač (F5) ili pritiskom na funkcionalni taster F5. Izbor analognog izlaza koji će biti variran u toku ispitivanja vrši se u polju Signal(s), izbor parametra signala koji se menja u polju Quantity, a vrednost jedinične promene u polju Size. U delu prozora On Trigger čekiranjem polja Switch off odabira se da li će nakon detektovanja Trip signala analogni izlazi biti isključeni ili ne.
5
PRVA VEŽBA ISPITIVANJE ELEKTROMEHANIČKOG PREKOSTRUJNOG RELEJA TIP IR2 IR-2 je monofazni elektromehani čki prekostrujni relej sa trenutnim dejstvom, odnosno bez mogućnosti vremenskog podešavanja. Opseg podešavanja strujnog reagovanja releja je 4,5-9A. Vežba se sastoji iz merenja struje reagovanja i struje otpuštanja releja. Šema veze po kojoj će se vršiti ispitivanje releja prikazana je na slici 1.
Slika 1. Šema veze za ispitivanje elektromehaničkog prekostrujnog releja IR2 Obrtnim klizačem na releju izabere se željena podešena struja releja. Uklju či se prekidač P na uređaju za sekundarno ispitivanje releja (SIR), zatim se povećava struja dok isti ne reaguje što se utvr đuje na osnovu zvuka i ova struja se zabeleži. Nakon toga se struja polako smanjuje dok relej ne otpusti svoje kontakte, što se takođe zvučno registruje, i vrednost struje pri kojoj dolazi do otpuštanja takođe se zabeleži. Struje reagovanja i otpuštanja, o čitane ampermetrom na SIR-u treba uneti u tabelu 1. Ipod (A) Ireag (A) Iotp (A) a=Iotp/Ireag
Tabela 1. Struje reagovanja i otpuštanja releja IR2 4,5 5 5,5 6 7
8
6
Na osnovu rezultata iz gornje tabele treba nacrtati karakteristike releja IR-2, kao na slici 2. 8,5
Ir eag (A)
8,0
Iotp (A)
a 0,850
Ireag (A) Iotp (A)
7,5
0,845 7,0 6,5
0,840
6,0 0,835
5,5 5,0
0,830
4,5 0,825
4,0 5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
5,0
Ipod (A)
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
Ipod (A)
Slika 2. Karakteristike reagovanja releja IR-2 U drugom delu vežbe odre đuje se vreme sopstvenog reagovanja releja. Podešena struja releja postavlja se na vrednost od 5 A i ostaje na ovoj vrednosti do kraja vežbe. Uključuje se prekidač P i struja podigne do vrednosti reagovanja uvr đene u prvom delu vežbe (koja se upisuje u prvi red druge kolone). Prekida č P se isključuje i uključi štoperica T. Nakon ponovog uključenja prekidača P relej bi trebao da reaguje a na štoperici se može o čitati vreme reagovanja releja. Eksperiment se ponovi tri puta s tim da se nakog svakog merenja resetuje štoperica, a rezultate upisuju u tabelu 2. Na osnovu tri izmerena vremena izra čunava se srednje vreme reagovanja. Nakon toga se struja poveća na vrednost 7 A i izvrse tri merenja sopstvenog vremena reagovanja, i na kraju struja pove ća na 9 A. Na osnovu rezultata merenja potrebno je nacrtati grafik zavisnosti sopstvenog vremena reagovanja releja od struje propuštene kroz relej kao na slici 3. Tabela 2. Sopstvena vremena reagovanja releja IR2 Itest (A) 7 9 upisati vredost t1 (s) t2 (s) t3 (s) tsr (s) t sr 0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01 5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10
Itest (A)
Slika 3. Zavisnost sopstvenog vremena reagovanja od stuje
7
DRUGA VEŽBA ISPITIVANJE ELEKTROMEHANIČKOG PREKOSTRUJNOG RELEJA TIP RIT 20T RIT 20T je dvofazni elektromehanički prekostrujni relej sa vremenskim članom. Vremenski član podešava se potenciometrom na prednjoj strani releja u opsegu 0-5 s. Prekostrujni članovi, prisutni u dve faze, izvedeni su relejima IR2 koji su koriš ćeni u prvoj vežbi. Šema veze koja je data na unutrašnjoj strani pločice montirane iznad priklju čaka releja prikazana je na slici 1. 34
33
31
29
28
27
26
25
24
23
22
21
4
5
6
7
8
9
11
13
15
RIT 20 T
I>
1
I>
2
3
Slika 1. Oznake i način povezivanja priključnih krajeva releja ISPITIVANJE RELEJA URE ĐAJEM SIR 2 Šema ispitivanja prekostrujnog releja i njegovog vremenskog podešenja ure đajem za sekundarno ispitivanje releja (SIR 2) prikazana je na slici 2a. Preklopku za izbor opsega struje postaviti u položaj 10A.
1
2
7
8
Slika 2a. Šema veze za ispitivanje elektromehaničkog prekostrujnog releja RIT 20T U prvom delu vežbe odre đuju se struje reagovanja i otpuštanja releja. Vremenski član releja se podesi na minimalno kašnjenje, i na releju se izabere podešena struja I pod pema tabeli 1. Uključi se prekidač P na uređaju za sekundarno ispitivanje releja i struja kroz relej pove ćava dok isti ne reaguje, što se utvr đuje zvučno i vizuelno. Nakon toga, struja se smanjuje dok relej 8
ne otpusti svoje kontakte, što se takođe zvučno i vizuelno registruje. Struje reagovanja i otpuštanja, očitane ampermetrom na SIR-u treba uneti u tabelu 1. Na osnovu rezultata iz gornje tabele treba nacrtati karakteristike releja IR-2, kao na slici 3. U drugom delu vežbe vrši se provera vremenskog podešenja releja. Podešena struja releja je 6 A. Na releju se podesi prvo vreme reagovanja t p=1s, a mirni (ili radni) kontakt releja kojim upravlja vremenski član se dovodi na SIR (stezaljke K). Uključuje se prekidač P i povećava se struja dok relej ne reaguje. Struja kroz relej se i dalje pove ćava sve dok ne bude 30% veća od one pri kojoj relej reaguje (8A). Zatim se isklju či prekidač P i uključi štoperica (T). Zatvori se prekidač P čime se startuje štoperica, na kojoj na kraju ostaje zabeleženo vreme reagovanja releja. Za svako od četiri vremena podešenja, data u tabeli 2, obave se tri merenja i na osnovu njih sračuna srednje vreme reagovanja t sr . Pre svakog merenja potrebno je resetovati štopericu. Rezultati merenja upisuju se u tabelu 2. Na osnovu rezultata iz tabele 2 nacrtati krivu tsr =f(tp) kao na slici 4. U trećem delu vežbe vrši se ispitivanje zavisnosti brzine reagovanja prema istoj šemi kao u prethodnom delu vežbe. Vremensko podešenje releja je t p=1s, a podešena struja reagovanja releja I pod=5A. Tokom ispitivanja releja struja koja se propušta kroz relej se podešava na vrednosti date u tabeli 3. Izvrše se tri merenja za svaku od podešenih vrednosti struja, izračuna se srednja vrednost tri merenja i nacrta karakteristika poput one na slici 4. ISPITIVANJE RELEJA URE ĐAJEM OMICRON CMC356 Šema ispitivanja releja i njegovog vremenskog podešenja ure đajem za sekundarno ispitivanje releja (OMICRON CMC356) prikazana je na slici 2b.
1
2
1
7
2
8
3
N
4
N
1
2
3
4
0..±20 mA
0..±10 V
+ 1
2
3
N
1
2
3
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
POWER 1
0
Slika 2b. Šema veze za ispitivanje elektromehaničkog prekostrujnog releja RIT 20T Nakon uključivanja uređaja sa ispitivanje releja i podešavanja hardverske konfiguracije u skladu sa uputsvima datim na početku ovog materijala izgled glavnog prozora modula QuickCMC trebao bi da izgleda kao na slici 2c. 9
Slika 2c. Izgled glavnog prozora modula QuickCMC U prvom delu vežbe odre đuju se struje reagovanja i otpuštanja releja. Vremenski član releja se podesi na minimalno kašnjenje, i na releju se izabere podešena struja I pod pema tabeli 1. U polje Analog outputs_IL1 postaviti vrednost 4 A, fazni stav 0 i frekvenciju 50 Hz. U polju Signal(s) odabrati IL1, u polju Quantity odabrati Magnitude, u polju Size upisati 0.1s, a polje Swirch off treba biti raščekirano. Pritiskom na F5 na tastaturi aktivira se analogni izlaz i propušta struja od 4A. Pomo ću dugmeta povećava se struja kroz relej dok isti ne reaguje, što se utvr đuje zvučno i vizuelno. Nakon toga, struja se smanjuje pomoću dugmeta dok relej ne otpusti svoje kontakte, što se takođe zvučno i vizuelno registruje. Struje reagovanja i otpuštanja, očitane u polju Analog outputs pri kojima dolazi do reagovanja i otpuštanja releja treba uneti u tabelu 1. Na osnovu rezultata iz gornje tabele treba nacrtati karakteristike releja IR-2, kao na slici 2. U drugom delu vežbe vrši se provera vremenskog podešenja releja. Podešena struja releja je 6 A. Na releju se podesi prvo vreme reagovanja t p=1s, a mirni (ili radni) kontakt releja kojim upravlja vremenski član se dovodi na digitalni ulaz 1. Struja se podesi na vrednost oko 30% veću od one pri kojoj relej reaguje (8A). Čekira se polje Switch off i aktivira analogni izlaz pritiskom na F5. Nakon reagovanja releja u polju za digitalni ulaz Trip upisano je vreme reagovanja releja. Za svako od četiri vremena podešenja, data u tabeli 2, obave se tri merenja i na osnovu njih sračuna srednje vreme reagovanja t sr . Rezultati merenja upisuju se u tabelu 2. Na osnovu rezultata iz tabele 2 nacrtati krivu t sr =f(tp) kao na slici 3. U trećem delu vežbe vrši se ispitivanje zavisnosti brzine reagovanja prema istoj šemi kao u prethodnom delu vežbe. Vremensko podešenje releja je t p=1s, a podešena struja reagovanja releja I pod=5A. Tokom ispitivanja releja struja koja se propušta kroz relej se podešava na vrednosti date u tabeli 3. Izvrše se tri merenja za svaku od podešenih vrednosti struja, izračuna se srednja vrednost izmerenih vremena i nacrta karakteristika poput one na slici 3.
10
VEŽBA 2 – REZULTATI ISPITIVANJA Tabela 1. Struje reagovanja i otpuštanja releja RIT 20T Ipod (A) 4,5 5 5,5 6 7 Ireag (A) Iotp (A) a=Iotp/Ireag Tabela 2. Vremena reagovanja releja RIT 20T 4 tp (s) 1 2 3 t1 (s) t2 (s) t3 (s) tsr (s) Tabela 3. Zavisnost vremena reagovanja releja RIT 20T od struje 10 Itest (A) 5,5 6 8 t1 (s) t2 (s) t3 (s) tsr (s) 8,5
Ir eag (A)
8,0
Iotp (A)
a 0,850
Ireag (A) Iotp (A)
7,5
0,845 7,0 6,5
0,840
6,0 0,835
5,5 5,0
0,830
4,5 0,825
4,0 5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
5,0
Ipod (A)
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
Ipod (A)
Slika 3. Karakteristike reagovanja releja RIT 20T t sr
tsr (s) 1,15 4 1,1
1,05
3
1,0 2 0,95
1
0,9 1,0
2,0
3,0
4,0
tp (s)
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10
Itest (A)
Slika 4. Grafički prikaz rezultata ispitivanja vremenskog člana
11
TREĆA VEŽBA ISPITIVANJE STATIČKOG PREKOSTRUJNOG RELEJA TIP INO 240A INO 240A je statički dvofazni prekostrujni relej sa dva prekostrujna člana: sa definisanim vremenom reagovanja i brzi prekostrujni član. Vremenski član je elektronski i podešava se potenciometrom na prednjoj strani releja. Prekostrujni i brzi prekostrujni član podešavaju se potenciometrima u umnošcima nominalne struje releja, I n=5A. Šema veze koja je data na unutrašnjoj strani pločice montirane iznad priklju čaka releja prikazana je na slici 1. za APU 12 13
14
15
16
isklj. PREK. I SIGNAL 17 18 19 20 21
t> I>
1 A
2
≥1
I>>
3
4 C
5 A
6
7
8
22
9
10
11
C
Slika 1. Oznake i način povezivanja priključnih krajeva releja Ispitivanje releja može se obaviti ure đajem SIR 2 ili uređajem OMICRON CMC356. Ispitativanje izvršiti za samo jednu od dve faze a u izveštaju napomenuti koja faza je korišćena. U prvom delu vežbe odre đuju se struje reagovanja i otpuštanja releja. Vremenski član releja se podesi na minimalno kašnjenje, i na releju se izabere podešena struja I pod pema tabeli 1. O čitane struje reagovanja i otpuštanja uneti u tabelu 1. Na osnovu rezultata iz gornje tabele treba nacrtati karakteristike releja INO 240A, kao na slici 2. U drugom delu vežbe vrši se provera vremenskog člana releja. Podešena struja releja je 1,1 In, dok se kroz relej propušta struja od oko 1,7 I n a vremena reagovanja se podešavaju na vrednosti date u tabeli 2. Za svako od četiri vremena podešenja, data u tabeli 2, obave se tri merenja i na osnovu njih sračuna srednje vreme reagovanja t sr . Rezultati merenja upisuju se u tabelu 2, a na osnovu njih crta se kriva tsr =f(tp) kao na slici 3. U trećem delu vežbe vrši se provera brzog prekostrujnog člana. Brzi prekostrujni član postavlja se na vrednost 3In. Kroz relej se propušta struja od 20 A, a vremensko podešenje releja vrši se prema tabeli 3. Izračunati srednju vrednost vremena i i nacrtati karakteristiku poput one na slici 3.
12
VEŽBA 3 – REZULTATI ISPITIVANJA Ipod (A) Ireag (A) Iotp (A) a=Iotp/Ireag
0,7 In
tp (s) t1 (s) t2 (s) t3 (s) tsr (s) tp (s) t1 (s) t2 (s) t3 (s) tsr (s)
0,8 In
Tabela 1. In
1,2 In
1,4 In
1
Tabela 2. 2
3
4
1
Tabela 3. 2
3
4
1,8 In
Slika 2. Karakteristike reagovanja releja INO 240A tsr (s)
tsr (s) 0,06
4 0,05
0,04
3
0,03 2 0,02
1
0,01 1,0
2,0
3,0
4,0
tp (s)
6,0
7,0
8,0
9,0
tp (s)
Slika 3. Grafički prikaz rezultata ispitivanja vremenskog člana i brzog prekostrujnog člana
13
ČETVRTA VEŽBA
ISPITIVANJE ELEKTROMEHANIČKOG NAPONSKOG RELEJA UR 3 UR 3 je elektromehani čki naponski relej sa trenutnim dejstvom. Šema veze koja je data na unutrašnjoj strani plo čice montirane iznad priklju čaka releja prikazana je na slici 1. UR 3
1
2
3
4
Slika 1. Oznake i način povezivanja priključnih krajeva releja Pomoću klizača na releju izabere se željeni podešeni napon releja U p prema tabeli 1 i odrede naponi reagovanja i otpuštanja. Rezultate uneti u tabelu 1 i nacrtati odgovaraju će dijagrame poput onih na slici 2. Tabela 1. Upod (V) 100 90 80 Ureag (V) Uotp (V) a=Ureag/Uotp
Slika 2. Karakteristike reagovanja releja UR 3
14
PETA VEŽBA ISPITIVANJE ELEKTROMEHANIČKOG PREKOSTRUJNOG RELEJA SA INVERZNOM KARAKTERISTIKOM REAGOVANJA RSA-200 RSA-200 je prekostrujni elektromehanički relej sa inverznom karakteristikom reagovanja koji se sastoji iz dva člana. Pored indukcionog člana, odnosno asinhronog motora čija brzina obrtanja zavisi od od kvadrata struje koja proti če kroz relej, postoji i elektromagnetni prekostrujni član pri čemu je magnetno kolo zajedni čko. Kada je struja koja proti če kroz relej veća od podešene vrednosti prekostrujni član mehanički spreže osovinu indukcionog motora. Na taj način obezbeđeno je da relej ne reaguje pri strujama manjim od podešene iako se asinhroni motor i tada obr će. Podešena struja releja bira se postavljanjem čepa koji se nalazi sa desne strane releja, dok se karakteristika reagovanja pri podešenoj struji menja pomo ću klizača koji se nalazi po sredini releja. Odrediti karakteristiku reagovanja releja za podešena struja releja od 3 A, a dve vrednosti podešenog vreme reagovanja (4 s i 11 s). Struja koja se propušta kroz relej postavlja se prema tabeli 1, u kojoj se i upisuju dobijena vremena reagovanja. Na osnovu rezultata merenja nacrtati karakteristiku releja poput one na slici 1. Itest (A)
3,1
Tabela 1. 4 5 tp = 4 s
6
7
t1 (s) t2 (s) t3 (s) tsr (s) tp = 11 s t1 (s) t2 (s) t3 (s) tsr (s)
Slika 1. Karakteristike reagovanja releja RSA-200
15
ŠESTA VEŽBA ISPITIVANJE STATIČKOG USMERENOG ZEMLJOSPOJNOG RELEJA IHS-1 IHS-1 je statički usmereni zemljospojni relej koji se primenjuje u mrežama sa izolovanom neutralnom tačkom i kompenzovanim mrežama. Kod releja IHS-1 podešavaju se prekostrujni član, vremenski član i fazni član. Da bi relej reagovao potrebno je da struja kroz relej bude ve ća od podešene vrednosti prekostrujnog člana, ugao između napona i struje bude u opsegu između β i β+180° u periodu dužem od vremena podešenog na releju. Šema veze koja je data na prednjoj strani releja prikazana je na slici 1. β
&
η
~
1
2 Un
~
3
4 In
t
I>
5
6
7
8
9
10 -
11 Up
+
Slika 1. Šema povezivanja releja IHS-1 Ispitivanje releja vrši se uređajem OMICRON CMC356 pri čemu je potrebno u čitati hardversku konfiguraciju vezba 6.ohc. Izgled prikaza hardverske konfiguracije i glavnog prozira modula QuickCMC prikazani su na slici 2
Slika 2. Hardverska konfiguracija i glavni prozor modula QuickCMC U prvom delu vežbe proverava se prekostrujni član. Vremenski član releja se podesi na minimalno kašnjenje (0,2 s), a ugao β na vrednost 10º, a struja na vrednosti prema tabeli 1. Test napon podešava se na vrednost 100V (0 °) a fazni stav struje na vrednost 90º. Amplituda struje postavlja se na vrednost oko 20% manju od podešenja releja, a za inkrement struje odabira se vrednost 5 mA. Struje reagovanja i otpuštanja upisuju se u t abelu 1. U drugom delu vežbe vrši se provera vremenskog člana releja. Prekostrujni član releja se podesi na 0,1 A, a ugao β na vrednost 10º. Test napon podešava se na vrednost 100V (90 °) a struja na vrednost 0,5A (0 °). Za svako od četiri vremena podešenja, data u tabeli 2, obave se tri merenja i na osnovu njih sra čuna srednje vreme reagovanja t sr . Rezultati merenja upisuju se u tabelu 2. U trećem delu vežbe vrši se provera usmerenosti releja odnosno faznog člana. Prekostrujni član releja se podesi na 0,1 A. a vremenski član na 0,2 s. Test struja je 0,5A (0°), dok je napon 100V pri čemu se fazni stav napona povećava sa inkrementnom 5°. Podesiti ugao β na releju na vrednosti prema tabeli 3 i odrediti uglove reagovanja i otpuštanja releja. 16
VEŽBA 6 – REZULTATI ISPITIVANJA Ipod (A) Ireag (A) Iotp (A) a=Iotp/Ireag tp (s) t1 (s) t2 (s) t3 (s) tsr (s) βp (°)
Tabela 1. 0,01 0,1
0,3
0,5
0,2
Tabela 2. 1
3
5
10
Tabela 3 . 30
90
150
β1reag (°) β1otp (°) β2reag (°) β2otp (°)
17
SEDMA VEŽBA ISPITIVANJE STATIČKOG USMERENOG ZEMLJOSPOJNOG RELEJA TFP 4091 TFP 4091 je statički usmereni zemljospojni relej koji se primenjuje u mrežama sa izolovanom neutralnom tačkom i kompenzovanim mrežama. Kod releja TFP 4091 podešavaju se prekostrujni član i vremenski član, a izborom naponskih priključnih klema odabira se da se relej koristi u izolovanim ili kompenzovanim mrežama. Da bi relej reagovao potrebno je da struja kroz relej bude veća od podešene vrednosti prekostrujnog člana, ugao između napona i stuje bude u opsegu izme đu 0° i 180° ako je odabran priključak sinϕ odnosni između -90° i 90° ako je odabran priklju čak cosϕ u periodu dužem od vremena podešenog na releju. Šema veze data je na prednjoj strani releja. Ispitivanje releja vrši se uređajem OMICRON CMC356 pri čemu je potrebno u čitati hardversku konfiguraciju vezba 7.ohc. U prvom delu vežbe proverava se prekostrujni član. Poveže se sinϕ naponski priključak, vremenski član releja se podesi na minimalno kašnjenje (0,3 s), a struja na vrednosti prema tabeli 1. Test napon podešava se na vrednost 100V (0 °) a fazni stav struje na vrednost 0º. Amplituda struje postavlja se na vrednost oko 20% manju od podešenja releja, a za inkrement struje odabira se vrednost 5 mA. Struje reagovanja i otpuštanja upisuju se u tabelu 1. U drugom delu vežbe vrši se provera vremenskog člana releja. Prekostrujni član releja se podesi na 0,03 A. Test napon podešava se na vrednost 100V (90°) a struja na vrednost 0,5A (0°). Za svako od četiri vremena podešenja, data u tabeli 2, obave se tri merenja i na osnovu njih sračuna srednje vreme reagovanja t sr . Rezultati merenja upisuju se u tabelu 2. U trećem delu vežbe vrši se provera usmerenosti releja za oba na čina priključenja naponskih krajeva. Prekostrujni član releja se podesi na 0,03 A. a vremenski član na 0,3 s. Test struja je 0,5A (0°), dok je napon 100V pri čemu se fazni stav napona povećava sa inkrementnom 1°. Odrediti uglove reagovanja i otpuštanja releja i rezultate upisati u tabelu 3. Ipod (A) Ireag (A) Iotp (A) a=Iotp/Ireag tp (s) t1 (s) t2 (s) t3 (s) tsr (s)
Tabela 1. 0,03 0,06
0,3
Tabela 2. 1
Tabela 3 . povezivanje cosϕ U β1reag (°) β1otp (°) β2reag (°) β2otp (°)
0,09
0,15
2
3
sinϕ
18
OSMA VEŽBA ISPITIVANJE DIFERENCIJALNOG RELEJA RD 20 Diferecijalna zaštita dvonamotajnih transformatora se povezuje tako da se napaja razlikom struja primara i sekundara transformatora. U normalnom radu kroz diferencijalni namotaj teče mala struja, koja je postedica struje magne ćenja štićenog transformatora i greške strujnih mernih transformatora. U slučaju kvara unutar štićene zone kroz diferencijalni namotaj teče celokupna struja kvara koja doti če iz mreže. Kroz diferencijalni namotaj teku velike struje ponekad i u normalnom radu, na primer zbog: podešenja regulacione sklopke, priklju čenja transformatora na mrežu, poreme ćaju napona u mreži. Ovakvi problemi se rešavaju na nekoliko načina. Prevelike struje usled kvarova van štićene zone se rešavaju namotajima za strujnu stabilizaciju. Struje magne ćenja prilikom priključenja na mrežu se rešavaju rezonantnim kolima koja eliminišu 2. harmonik, koji je prisutan pri priključenju na mrežu. Struje magne ćenja koje se javljaju usled promena (povišenja) napona u mreži se rešavaju rezonantnim kolima koja eliminišu 5. harmonik, koji je prisutan pri promenama napona u mreži. d – diferencijalni namotaj s – stabilizacioni namotaj
Slika.1 Principijalna šema diferencijalne zaštite transformatora RD 20 je stabilisani diferencijalni relej za zaštitu transformatora kod koga se vrši: -
strujna stabilizacija za velike prolazne struje prilikom kvarova van štićene zone,
-
stabilizacija uključenja transformatora (stabilizacija pomo ću 2. harmonika)
-
stabilizacija kod normalnih struja praznog hoda (stabilizacija pomoću 5.hormonika).
Postoje verzije releja namenjene za zaštitu dvonamotajnih i tronamotajnih transformatora. Za rad releja neophodno je pomo ćno jednosmerno napajanje koje može biti 110 ili 220 V. Nominalna struja releja je 5A, a diferencijalna struja prorade releja može se podešavati na 20%, 25%, 32%, 40% i 50% nominalne struje releja. Vreme reagovanja zaštite pri trostrukoj podešenoj struji treba da iznosi oko 25 ms. Na s lici 2 prikazana je šema veze releja.
Slika 2. Šema povezivanja releja 19
Slika 3. Karakteristika reagovanja releja za podešenu diferencijalnu struju od 20% Karakteristika reagovanja zaštite za podešenu struju od 20% prikazana je na slici 3, a u uvećanom detalju na slici prikazan je početak krivih za podešenu diferencijalnu struju od 20% i 50%. Kod velikih struja uticaj podešenja vrednosti delovanja relativno je mali. Ispitivanje releja vrši se uređajem OMICRON CMC356 pri čemu je potrebno u čitati hardversku konfiguraciju vezba 8.ohc. S obzirom na to da se svaka faza može ispitati nezavisno od ostale dve faze, u vežbi će biti izvršeno ispitivanje samo jedne od faza. Diferencijalnu struju podesiti na vrednost 20%. Povezivanje izvršiti prema slici 4. Pomo ćni napon podesiti na 110 V. 2
22
21
1
2
3
N
4
N
1
2
3
0 . ±2 0 mA
4
0 .±1 0 V
+ 1
2
3
N
1
2
3
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
POWER 1
0
1 2
8 9
Slika 4. Šema povezivanja OMICRON CMC356 U prvom delu vežbe ispituje se karakteristika reagovanja releja. Ispitivanje se vrši kao i u prethodnim vežbama modulom QuickCMC. Najpre će se odrediti karakteristika reagovanja releja. Stuje koja se propuštaju kroz priklju čke za primar transfomatora (I x=IL1) i sekundar transfomatora (I y0=IL2) podešavaju se na vrednosti u skladu sa tabelom 1. Nakon uklju čenja napajanja relej ne bi trebao da reaguje. Nakon toga intenzitet struje IL1 se pove ćava sa korakom 0,1 A dok relej ne reaguje a rezultati se upisuju u tabelu 1. Prera čunati stabilizacionu i diferencijalnu struju, nacrtati zavisnost Id=f(Is) i uporediti sa karakteristikom datom na slici 3. Nakon toga podešava se struja I x u skladu sa vrstom 6 tabele 1 (diferencijalna struja oko tri puta veća od vrednosti dobijene u prethodnom delu vežbe) i meri se v reme reagovanja zaštite. U drugom delu vežbe vrši se provera stabilizacije drugim i petim harmonikom struje. U ovom delu vežbe koristi se modul Harmonics. U čitava se ista kanfiguracija kao i u prvom delu vežbe. Vreme signala osnovne frekvencije koji prethodi podešava se na nulu. Napajanje se vrši sa jedne strane a učešće drugog ili petog harmonika podešava se na 20% i 40% struje osnovnog harmonika. Pri učešću od 20% relej bi trebao da reaguje a pri u češću od 40% ne. Vremena reagovanja upisuju se tabele 2 i 3. 20
Tabela 1. Ispitivanje karakteristike releja 1 (180º) 2 (180º) 4 (180º) 7 (180º) 15 (180º) 25 (180º) 35 (180º) (180º) (180º) (180º) (180º) (180º) (180º) (180º) 3 (0º) 10 (0º) 20 (0º) 0 (0º) 1 (0º) 5 (0º) 15 (0º)
Ix0 (A) Ix (A) Iy (A) Is (A)=|Ix-Iy|/2 Id (A)= |Ix+Iy| Ix(A)≈3Id-Iy (180º) 4 (180º) 5 (180º) 9 (180º) 13 (180º) 29 (180º) 47 (180º) 64 (180º) treag
Ix1 (A) Ix2 (A) treag
Ix1 (A) Ix5 (A) treag
Tabela 2. Ispitivanje stabilizacije drugim harmonikom 5 (0º) 5 (0º) 10 (0º) 10 (0º) 20 (0º) 20 (0º) 30 (0º) 30 (0º) 20% 40% 20% 40% 20% 40% 20% 40%
Tabela 3. Ispitivanje stabilizacije petim harmonikom 5 (0º) 5 (0º) 10 (0º) 10 (0º) 20 (0º) 20 (0º) 30 (0º) 30 (0º) 20% 40% 20% 40% 20% 40% 20% 40%
21
