 |
|
Продолжение таблицы
| G1 | Трехфазный источник питания | 201.2 | 400 В ~; 16 А |
| G2 | Источник питания двигателя постоянного тока | 206.1 | Цепь якоря 0…250 В -; 3 А Цепь возбуждения 200 В -; 1 А |
| G3 | Возбудитель синхронной машины | 209.2 | 0…40 В -; 3,5 А |
| G4 | Машина переменного тока | 102.1 | 100 Вт / ~ 230 В / 1500 мин-1 |
| G5 | Преобразователь угловых перемещений | 6 вых. каналов / 2500 импульсов за оборот | |
| M1 | Машина постоянного тока | 101.2 | 90 Вт / 220 В / 0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А (возбуждение) |
| P1 | Указатель частоты вращения | 506.2 | 2000…0…2000 мин-1 |
| P2 | Измеритель напряжений и частот | 504.2 | 2 вольтметра 0…500 В ~ 2 частотомера 45…55 Гц; 220 В ~ |
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.
· Соедините гнезда защитного заземления " 
" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· Соедините вилки питания 220 В устройств, используемых в эксперименте, сетевыми шнурами с розетками удлинителя.
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Установите следующие параметры моделей линий электропередачи А2 и А3: R = 0 Ом, L/R = 1,2/32 Гн/Ом, C = 0 мкФ.
· Номинальные фазные напряжения трансформаторов группы А1 выберите равными
220 В.
· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А8 и запустите программу «Многоканальный осциллограф». Настройте программу для запоминания, например, последних 30 секунд процесса.
· Переключатели режимов работы источника G2, возбудителя G3 и трехполюсного выключателя А4 установите в положение «РУЧН.».
· Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения источника G1.
· Включите ключ-выключатель источника G1.
· Включите выключатели «СЕТЬ» трехполюсного выключателя А4, указателя частоты вращения P1, источника G2, возбудителя G3, блока датчиков тока и напряжения А6.
· Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.
· Нажмите кнопки «ВКЛ» включения сканирования первого, второго и третьего каналов виртуального осциллографа.
· Нажмите кнопку «ВКЛ» источника G1.
· Нажмите кнопку «ВКЛ» источника G2. Вращая его регулировочную рукоятку, обеспечьте скорость вращения электромашинного агрегата 1500 об/мин.
· Нажмите кнопку «ВКЛ» возбудителя G3. Вращая его регулировочную рукоятку, обеспечьте напряжение, контролируемое вольтметром блока P2, равное 220 В.
· Смоделируйте короткое замыкание, нажав кнопку «ВКЛ» трехполюсного выключателя А4. Через 1-3 секунды отключите выключатель А5 нажатием на кнопку «ОТКЛ» на его передней панели. Повторите эксперимент 2-3 раза. Остановите сканирование данных программой «Многоканальный осциллограф» нажатием на виртуальную кнопку «Остановить» 
.
· Отобразите записанный процесс нажатием на виртуальную кнопку 
.
· Используя возможности программы «Многоканальный осциллограф», проанализируйте полученные временные зависимости тока короткого замыкания, тока возбуждения и фазного напряжения. Определите по ним момент возникновения короткого замыкания относительно фазного напряжения, ударный ток, ударный коэффициент и постоянную времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.
· Для анализа влияния удаленности точки короткого замыкания от генератора можно изменять положение точки КЗ и параметры моделей элементов.
· Регулировочные рукоятки сначала возбудителя G3, а затем источника G2 поверните против часовой стрелки до упора.
· Нажмите кнопки «ОТКЛ.» возбудителя G3 и источника G2.
· Переключатель режима работы возбудителя G3 установите в положение «АВТ.».
· Настройте «Многоканальный осциллограф» для управления возбудителем. Для этого
- нажмите виртуальную кнопку «Параметры» 
;
- выберите вкладку «Цифровые входы-выходы» и вторымвыходом задайте контакт DIO1;
- выберите вкладку «Регуляторы» и задайте канал – 2, значение – действующее, пределы уставки – 0 (min) и 300 (max), пределы выхода – 0 (min) и 10 (max), коэффициент преобразования – 200;
- закройте окно, нажав виртуальную кнопку «ОК»;
- нажмите виртуальную кнопку «ПИД-регуляторы» 
;
- задайте следующие параметры второго регулятора: Kп = 1, Ки = 3, Кд = 0,07,
Кобъекта = 3,25, задание – 220 ед. (В).
· Нажмите кнопку «ВКЛ» источника G2. Вращая его регулировочную рукоятку, обеспечьте скорость вращения электромашинного агрегата 1500 об/мин.
· Нажмите виртуальную кнопку «Цифровые входы-выходы» 
. Включите возбудитель G3 нажатием на виртуальный выключатель-ползунок DIO1.
· Запустите управление выходным напряжением генератора, нажав на виртуальную кнопку «ВКЛ» второго регулятора. Дождитесь возбуждения генератора G4 и появления напряжения в контролируемой точке сети.
· Смоделируйте короткое замыкание, нажав кнопку «ВКЛ» трехполюсного выключателя А4. Через 1-3 секунды отключите выключатель А5 нажатием на кнопку «ОТКЛ» на его передней панели. Остановите сканирование данных программой «Многоканальный осциллограф» нажатием на виртуальную кнопку «Остановить» .
· Отобразите записанный процесс нажатием на виртуальную кнопку .
· Используя возможности программы «Многоканальный осциллограф», проанализируйте полученные временные зависимости тока короткого замыкания, тока возбуждения и фазного напряжения. Определите по ним момент возникновения короткого замыкания относительно фазного напряжения, ударный ток, ударный коэффициент и постоянную времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.
· Сделайте вывод о влиянии регулирования возбуждения на характер переходного процесса.
· Отключите источник G1 нажатием на кнопку-гриб, а затем выключатели «СЕТЬ» блоков, используемых в эксперименте.
1.4. Переходный процесс при несимметричном коротком замыкании
в электрической сети, питающейся от источника практически бесконечной мощности
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Указания по проведению эксперимента
Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Тип | Параметры |
| A1 | Трехфазная трансформаторная группа | 347.1 | 3 х 80 В×А; 230 (звезда) / 242, 235, 230, 126, 220, 133, 127 В |
| А2, А3 | Модель линии электропередачи | 313.2 | 400 В~; 3х0,5 А 0…1,5 Гн/ 0…50 Ом 0…2´0,45 мкФ 0…250 Ом |
| А4 | Трехполюсный выключатель | 301.1 | 400 В ~; 10 А |
| А5 | Трехфазная трансформаторная группа | 347.2 | 3 х 80 В×А; 242, 235, 230, 126, 220, 133, 127 / 230 В (треугольник) |
| А6 | Активная нагрузка | 306.1 | 220/380 В; 50Гц; 3´0…50 Вт |
| А7 | Индуктивная нагрузка | 324.2 | 220/380 В; 50Гц; 3х40 Вар |
| А8 | Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения | 401.1 | 3 трансформатора напряжения 600 / 3 В; 3 трансформатора тока 0,3 А / 3 В |
| А9 | Коннектор | 8 аналог. диф. входов; 2 аналог. выхода; 8 цифр. входов/ выходов | |
| А10 | Персональный компьютер | IBM совместимый, Windows XP, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI 6024E | |
| G1 | Трехфазный источник питания | 201.2 | 400 В ~; 16 А |
| Р1 | Блок мультиметров | 508.2 | 3 цифровых мультиметра |
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· Соедините вилки питания 220 В устройств, используемых в эксперименте, сетевыми шнурами с розетками удлинителя.
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Смоделируйте интересующий вид короткого замыкания. Для моделирования трехфазного замыкания соедините точки К1, К2, К3 и К4; двухфазного – К1 и К2; двухфазного на землю – К1, К2 и К4; однофазного – К1 и К4.
· Смоделируйте режим работы нейтралей трансформаторов исследуемой сети. Для моделирования глухозаземленной нейтрали соедините точки N1 (N3) и N2. Для случая изолированной нейтрали оставьте эти точки несоединенными.
· Номинальные фазные напряжения трансформаторов А1 и А5 выберите равными 127 В.
· Выберите мощность индуктивной нагрузки А7 – 100 % от 40 Вар во всех фазах, активной А6 – 10% от 50 Вт во всех фазах.
· Переключатель режима работы выключателя А4 установите в положение «РУЧН.».
· Установите следующие параметры моделей линий электропередачи А2 и А3: R = 200 Ом, L/R = 1,2/32 Гн/Ом, C = 0 мкФ.
· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А10 и запустите программу «Многоканальный осциллограф».
· Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения источника G1.
· Включите ключ-выключатель источника G1.
· Для регистрации токов фаз выберите сканирование каналов ACH0-ACH8, ACH2-ACH10, ACH4-ACH12; для регистрации напряжений выберите каналы ACH1-ACH9, ACH3-ACH11, ACH5-ACH13. Отобразите панель цифровых индикаторов нажатием на виртуальную кнопку 
. Настройте панель на регистрацию действующих значений сигналов. Выберите подходящие множители (0,1 для токов и 200 – для напряжений).
· Для измерения токов и напряжений схемы также можно использовать блок мультиметров P1.
· Нажмите кнопки «ВКЛ» включения сканирования первого, второго и третьего каналов виртуального осциллографа.
· Нажмите кнопку «ВКЛ» источника G1. Включите выключатель «СЕТЬ» трехполюсного выключателя А5.
· Смоделируйте короткое замыкание, нажав кнопку «ВКЛ» трехполюсного выключателя А4. По цифровым индикаторам определите значения установившихся токов и напряжений про коротком замыкании.
· Отключите выключатель А4 нажатием на кнопку «ОТКЛ» на его передней панели.
· Для анализа влияния удаленности точки короткого замыкания от генератора можно изменять положение точки КЗ и параметры моделей элементов. Внимание! Запрещается моделировать короткие замыкания при суммарном индуктивном сопротивлении линий менее 0,6 Гн. Запрещается моделировать однофазное КЗ на землю при емкостях фаз линий более 0,18 мкФ.
1.5. Переходный процесс при обрыве фазы в электрической сети, питающейся от источника практически бесконечной мощности
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Указания по проведению эксперимента
Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Тип | Параметры |
| A1 | Трехфазная трансформаторная группа | 347.1 | 3 х 80 В×А; 230 (звезда) / 242, 235, 230, 126, 220, 133, 127 В |
| А2, А3 | Модель линии электропередачи | 313.2 | 400 В~; 3х0,5 А 0…1,5 Гн/ 0…50 Ом 0…2´0,45 мкФ 0…250 Ом |
| А4 | Трехфазная трансформаторная группа | 347.2 | 3 х 80 В×А; 242, 235, 230, 126, 220, 133, 127 / 230 В (треугольник) |
| А5 | Активная нагрузка | 306.1 | 220/380 В; 50Гц; 3´0…50 Вт |
| А6 | Индуктивная нагрузка | 324.2 | 220/380 В; 50Гц; 3х40 Вар |
| А7 | Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения | 401.1 | 3 трансформатора напряжения 600 / 3 В; 3 трансформатора тока 0,3 А / 3 В |
| А8 | Коннектор | 8 аналог. диф. входов; 2 аналог. выхода; 8 цифр. входов/ выходов | |
| А9 | Персональный компьютер | IBM совместимый, Windows XP, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI 6024E | |
| G1 | Трехфазный источник питания | 201.2 | 400 В ~; 16 А |
| Р1 | Блок мультиметров | 508.2 | 3 цифровых мультиметра |
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· Соедините вилки питания 220 В устройств, используемых в эксперименте, сетевыми шнурами с розетками удлинителя.
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Смоделируйте режим работы сети – соедините точки К1 и К2 для нормального режима работы сети, разъедините их – для аварийного режима (обрыв фазы).
· Соедините точки К1 (К2) и К3 для фиксации напряжения в точке разрыва с той или другой стороны от него.
· Смоделируйте режим работы нейтралей трансформаторов исследуемой сети. Для моделирования глухозаземленной нейтрали соедините точки N1 и N2, N3 и N4. Для случая изолированной нейтрали оставьте эти точки несоединенными.
· Номинальные фазные напряжения трансформаторов А1 и А4 выберите равными 127 В.
· Выберите мощность индуктивной нагрузки А6 – 100 % от 40 Вар во всех фазах, активной А5 – 10% от 50 Вт во всех фазах.
· Установите следующие параметры моделей линий электропередачи А2 и А3: R = 0 Ом, L/R = 1,2/32 Гн/Ом, C = 0,18 мкФ.
· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А9 и запустите программу “Многоканальный осциллограф”.
· Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения источника G1.
· Включите ключ-выключатель источника G1.
· С помощью выпадающих списков выберите каналы, подлежащие сканированию. Отобразите панель цифровых индикаторов нажатием на виртуальную кнопку . Настройте панель на регистрацию действующих значений сигналов. Выберите подходящие множители (0,1 для токов и 200 – для напряжений). Для измерения токов и напряжений схемы также можно использовать блок мультиметров P1.
· Нажмите кнопки «ВКЛ» включения сканирования используемых каналов виртуального осциллографа.
· Нажмите кнопку «ВКЛ» источника G1. Включите выключатель «СЕТЬ» трехполюсного выключателя А5.
· По цифровым индикаторам определите значения установившихся токов и напряжений. Измените режим работы сети (с нормального на аварийный или наоборот). Вновь определите значения установившихся токов и напряжений.
· Для анализа влияния удаленности точки короткого замыкания от генератора можно изменять положение точки КЗ и параметры моделей элементов.
· По окончании эксперимента отключите все блоки, задействованные в нем.
1.6. Переходный процесс при двойном замыкании на землю
в электрической сети с изолированной нейтралью, питающейся от источника практически бесконечной мощности
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Указания по проведению эксперимента
Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Тип | Параметры |
| A1 | Трехфазная трансформаторная группа | 347.1 | 3 х 80 В×А; 230 (звезда) / 242, 235, 230, 126, 220, 133, 127 В |
| А2, А3 | Модель линии электропередачи | 313.2 | 400 В~; 3х0,5 А 0…1,5 Гн/ 0…50 Ом 0…2´0,45 мкФ 0…250 Ом |
| А4 | Трехфазная трансформаторная группа | 347.2 | 3 х 80 В×А; 242, 235, 230, 126, 220, 133, 127 / 230 В (треугольник) |
| А5 | Активная нагрузка | 306.1 | 220/380 В; 50Гц; 3´0…50 Вт |
| А6 | Индуктивная нагрузка | 324.2 | 220/380 В; 50Гц; 3х40 Вар |
| А7 | Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения | 401.1 | 3 трансформатора напряжения 600 / 3 В; 3 трансформатора тока 0,3 А / 3 В |
| А8 | Коннектор | 8 аналог. диф. входов; 2 аналог. выхода; 8 цифр. входов/ выходов | |
| А9 | Персональный компьютер | IBM совместимый, Windows XP, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI 6024E | |
| G1 | Трехфазный источник питания | 201.2 | 400 В ~; 16 А |
| Р1 | Блок мультиметров | 508.2 | 3 цифровых мультиметра |
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· Соедините вилки питания 220 В устройств, используемых в эксперименте, сетевыми шнурами с розетками удлинителя.
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Смоделируйте режим работы сети:
- соедините точки K1 и N для режима однофазного замыкания;
- соедините точки K1 и N, K2 и N для режима двойного замыкания;
- для нормального режима работы сети дополнительные соединения не требуются.
· Номинальные фазные напряжения трансформаторов А1 и А4 выберите равными 127 В.
· Выберите мощность индуктивной нагрузки А6 – 100 % от 40 Вар во всех фазах, активной А5 – 10% от 50 Вт во всех фазах.
· Установите следующие параметры моделей линий электропередачи А2 и А3: R = 0 Ом, L/R = 1,2/32 Гн/Ом, C = 0,18 мкФ.
· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А9 и запустите программу “Многоканальный осциллограф”.
· Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения источника G1.
· Включите ключ-выключатель источника G1.
· С помощью выпадающих списков выберите каналы, подлежащие сканированию. Отобразите панель цифровых индикаторов нажатием на виртуальную кнопку . Настройте панель на регистрацию действующих значений сигналов. Выберите подходящие множители (0,1 для токов и 200 – для напряжений). Для измерения токов и напряжений схемы также можно использовать блок мультиметров P1.
· Нажмите кнопки «ВКЛ» включения сканирования используемых каналов виртуального осциллографа.
· Нажмите кнопку «ВКЛ» источника G1. Включите выключатель «СЕТЬ» трехполюсного выключателя А5.
· По цифровым индикаторам определите значения установившихся токов и напряжений. Измените режим работы сети. Вновь определите значения установившихся токов и напряжений.
· Для анализа влияния удаленности точки короткого замыкания от генератора можно изменять положение точки КЗ и параметры моделей элементов.
· По окончании эксперимента отключите все блоки, задействованные в нем.
1.7. Переходный процесс при однофазном коротком замыкании с разрывом фазы в электрической сети с заземленной нейтралью, питающейся от источника практически бесконечной мощности
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Указания по проведению эксперимента
Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Тип | Параметры |
| A1 | Трехфазная трансформаторная группа | 347.1 | 3 х 80 В×А; 230 (звезда) / 242, 235, 230, 126, 220, 133, 127 В |
| А2, А3 | Модель линии электропередачи | 313.2 | 400 В~; 3х0,5 А 0…1,5 Гн/ 0…50 Ом 0…2´0,45 мкФ 0…250 Ом |
| А4 | Трехфазная трансформаторная группа | 347.2 | 3 х 80 В×А; 242, 235, 230, 126, 220, 133, 127 / 230 В (треугольник) |
| А5 | Активная нагрузка | 306.1 | 220/380 В; 50Гц; 3´0…50 Вт |
| А6 | Индуктивная нагрузка | 324.2 | 220/380 В; 50Гц; 3х40 Вар |
| А7 | Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения | 401.1 | 3 трансформатора напряжения 600 / 3 В; 3 трансформатора тока 0,3 А / 3 В |
| А8 | Коннектор | 8 аналог. диф. входов; 2 аналог. выхода; 8 цифр. входов/ выходов | |
| А9 | Персональный компьютер | IBM совместимый, Windows XP, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI 6024E | |
| G1 | Трехфазный источник питания | 201.2 | 400 В ~; 16 А |
| Р1 | Блок мультиметров | 508.2 | 3 цифровых мультиметра |
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· Соедините вилки питания 220 В устройств, используемых в эксперименте, сетевыми шнурами с розетками удлинителя.
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Смоделируйте режим работы сети:
- соедините точки K1 и K2 для нормального режима работы сети;
- соедините точки K2 и N1 – для режима однофазного КЗ с разрывом фазы (с регистрацией тока КЗ).
· Соедините точки K1 (K2) и K3 для фиксации напряжения в точке разрыва с той или другой стороны от него.
· Номинальные фазные напряжения трансформаторов А1 и А4 выберите равными 127 В.
· Выберите мощность индуктивной нагрузки А6 – 100 % от 40 Вар во всех фазах, активной А5 – 10% от 50 Вт во всех фазах.
· Установите следующие параметры моделей линий электропередачи А2 и А3: R = 0 Ом, L/R = 1,2/32 Гн/Ом, C = 0,18 мкФ.
· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А9 и запустите программу «Многоканальный осциллограф».
· Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения источника G1.
· Включите ключ-выключатель источника G1.
· С помощью выпадающих списков выберите каналы, подлежащие сканированию. Отобразите панель цифровых индикаторов нажатием на виртуальную кнопку . Настройте панель на регистрацию действующих значений сигналов. Выберите подходящие множители (0,1 для токов и 200 – для напряжений). Для измерения токов и напряжений схемы также можно использовать блок мультиметров P1.
· Нажмите кнопки «ВКЛ» включения сканирования используемых каналов виртуального осциллографа.
· Нажмите кнопку «ВКЛ» источника G1. Включите выключатель «СЕТЬ» трехполюсного выключателя А5.
· По цифровым индикаторам определите значения установившихся токов и напряжений. Измените режим работы сети (с нормального на аварийный или наоборот). Вновь определите значения установившихся токов и напряжений.
· Для анализа влияния удаленности точки короткого замыкания от генератора можно изменять положение точки КЗ и параметры моделей элементов.
· По окончании эксперимента отключите все блоки, задействованные в нем.
2. Электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах
2.1. Переходный процесс в одномашинной электрической системе
при подключении синхронного генератора к электрической сети
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Указания по проведению эксперимента
