ИЭ / 7 сем (станции+реле) / Лабы / Отчёт ЛР4

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Институт энергетики

Высшая школа высоковольтной энергетики

Отчёт о лабораторной работе №4

«Фильтр-реле напряжения обратной последовательности типа РНФ-1М»

Выполнили:

студенты гр. 3231302/90201

Филин Александр

Стуканов Антон Спешилов Кирилл

Степанюк Иван

Проверила:

Соловьёва С. Н.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы

Цель работы — формирование умений настройки, проверки и использования фильтра-реле напряжения обратной последовательности.

Реле РНФ–1М

Технические характеристики

• Номинальная частота 50 Гц;

• Номинальное напряжение 100 В;

• Напряжения уставки 6, 7,5, 9, 10,5, 12 В;

Рисунок 1 – Принципиальная схема исследуемого Реле РНФ–1М

Рисунок 2 – Схема имитация различных видов двухфазного короткого замыкания при настройке ФНОП:

а) на фазах АВ; б) на фазах АС; в) на фазах ВС

Рисунок 3 – Испытание фильтр–реле напряжения обратной последовательности РНФ–1М:

а) определение небаланса ФНОП;

б) имитация двухфазного короткого замыкания между фазами АС;

в) имитация двухфазного короткого замыкания между фазами АB;

г) имитация двухфазного короткого замыкания между фазами BС

Результаты проверки и настройки работы фильтра напряжения

обратной последовательности.

Таблица 1 – Подача на фильтр системы междуфазных напряжений прямой и обратной последовательностей

Точки	Элементы	U, В
		Прямой	Обратной
M-N	-	0,6	126
A-M	c1	44	44
B-M	r1	80	79
B-N	c2	80	80
C-N	R2	45	45

Значения междуфазных напряжений:

Векторные диаграммы

Ход испытаний фильтра–реле напряжения обратной последовательности РНФ–1М

Таблица 2 – Испытания при U_вх­ = U_ab

Uуст­, В	Uср­, В				U­в­, В					kв		ΔUср­, %
	№ измерения		­­ср. зн.		№ измерения			­­ср. зн.
	1	2			1	2
6	5,2	5,8		5,5		4,3	4		4,15		0,75		8,33
7,5	7,5	8,1		7,8		6,1	5,8		5,95		0,76		4
9	10,7	10,7		10,7		6,9	6,9		6,90		0,64		18,89
10,5	12,7	12,1		12,4		8,4	8,7		8,55		0,69		18,1
12	14,4	14,4		14,4		10,4	10,4		10,40		0,72		20

Пример расчёта:

Таблица 3 – Испытания при U_вх­ = U_bc

Uуст­, В	Uср­, В				U­в­, В					kв		ΔUср­, %
	№ измерения		­­ср. зн.		№ измерения			­­ср. зн.
	1	2			1	2
6	5,2	4,9		5,05		3,2	3,4		3,3		0,65		15,83
7,5	7,2	7,2		7,2		5,8	5,5		5,65		0,78		4,00
9	10,1	9,8		9,95		6,4	6,9		6,65		0,67		10,56
10,5	12,1	12,1		12,1		8,1	8,1		8,1		0,67		15,24
12	14,4	14,4		14,4		9,5	9,5		9,5		0,66		20,00

Пример расчёта:

Таблица 4 – Испытания при U_вх­= U_ca

Uуст­, В	Uср­, В				U­в­, В					kв		ΔUср­, %
	№ измерения		­­ср. зн.		№ измерения			­­ср. зн.
	1	2			1	2
6	4,6	4,6		4,6		2,9	2,9		2,9		0,63		23,33
7,5	7,5	7,2		7,35		5,2	4,9		5,05		0,69		2,00
9	9,8	9,5		9,65		6,4	6,4		6,4		0,66		7,22
10,5	12,1	11,5		11,8		7,8	7,8		7,8		0,66		12,38
12	13,9	13,3		13,6		9,8	9,8		9,8		0,72		13,33

Пример расчёта:

Вывод:

В ходе лабораторной работы были измерены три междуфазных напряжения и установлено, что они не отличаются друг от друга более, чем на 1,5 В. Также были проверены распределения напряжений на элементах реле при прямой и обратной системах междуфазных напряжений, которые в обоих случаях оказались практически равны. На рисунках 4, 5 изображены векторные диаграммы, из которых видно, что при подаче на фильтр системы симметричных напряжений прямой последовательности равенство потенциалов выходных зажимов фильтра (точка М совпадает с точкой N) обеспечивается при условии, что:

при этом напряжение небаланса не должно превышать 1 В (в нашем случае получилось 0,6 В).

Основываясь на значениях таблиц 2, 3, 4, построены зависимости напряжений срабатывания и возврата от напряжения уставки при двухфазном коротком замыкании между двумя фазами, рисунки 6, 7. Кроме этого, построены зависимости коэффициента возврата реле от напряжения уставки при двухфазном коротком замыкании между двумя фазами, рисунок 8. Коэффициент возврата должен быть не ниже 0,75, однако из графиков видно расхождения, которые связаны с погрешностью измерений. Также построены зависимости отклонения напряжения срабатывания от уставки при двухфазном коротком замыкании между двумя фазами, рисунок 9. Отклонение напряжения срабатывания от уставки не должно превышать ±8 %, но в данном случае имеем бо́льшие отклонения. Основной причиной больших отклонений является человеческий фактор.