Работа с ваф проверка трансформаторов тока
Обновлено: 04.05.2024
Post's attachments
You don't have the permssions to download the attachments of this post.
Недавно занимался таким-же вопросом. ВД снимали ретометром. Да в принципе какая разница чем снимать, главное сориентировать ТТ правильно. Опорное напряжение брал АО, клещи звездочкой к ТТ. А полярность собирал так. ТТ стоял Р1 к выключателю, а Р2 к линии. Соответственно полярные выводы для защит линии были S2, а для ДЗШ S1. Все керны собирались в звезду. Единственно диспетчера не дали пропустить всю нагрузку линии через вновь замененный ТТ (схема полуторная 500 кВ), поэтому ВД получилась не совсем ясная. Вектор фазы А уполз в емкость, получилось 40С. Но возможно это связано с емкостными токами по линии. А по линиям 220 кВ вектор фазы А для защит линии всегда находился строго в первом квадранте. А судя по вашим данным, ТТ включен по направлению к шинам, как в ДЗШ, причем всеми кернами. Срочно разворачивайте, либо если на защитах линии терминалы, то цифровым способом.
Векторные диаграммы построены верно. А вот если у вас ток в линию идет, то есть подозрения, что т.т. собраны не верно. Вектор фазы А должен смотреть в 1-ый квадрант. Судя по всему звезда у вас не так собрана.
Книжки - Векторные диаграммы в релейной защите. 233 выпуск библиотека электромонтера. Векторные диаграммы и использование их при наладке и эксплуатации РЗА две части. Библиотечка электротехника. выпуск 9.
Прошу прощения. Для защит линии S1 полярный, для ДЗШ S2.
Для защит линий полярными были S1, для защиты шин S2. Причем при этой сборке ВД получаются такие же, как и до замены, а старые ТТ стояли лет 30 и все защиты работали правильно. Были сомнения по поводу диспетчерских показаний, но из режима сети следует, что мощность направлена все-таки от шин. В общем, над всеми вариантами уже думали и все-таки ничего не придумаем. Позже скину ВД по этим ТТ, полученные при прогрузке их двигателем. Всем большое спасибо за литературу и шпаргалки!
boicom пишет:ВД снимаем с помощью ВАФ Парма
ВАФ-А или ВАФ-Т? Если А - там для фазометра минимум 100 мА. У Вас судя по картинке - чуть больше 20.
вектор тока фазы А должен быть приблизительно сонаправлен с вектором полной мощности
У нас на ОРУ 6 ВЛ 110. Реактив генераторов в основном уходит на 35 кВ (они тупиковые) и СН.
соответственно по этим 6 линиям реактив идет перетоками при выдаче актива по всем шести. И второй квадрант для нас - совсем не редкость (а временами и третий, и четвертый. :) ).
вектор тока фазы А должен быть приблизительно сонаправлен с вектором полной мощн
Это должно соблюдаться всегда.
А при выдаче активной мощности в зависимости от выдачи или приема реактивки вектор тока и ,соответственно, вектор полной мощности будет в первом или втором квадранте, но никак ни в третьем или четвертом.
Причем при этой сборке ВД получаются такие же, как и до замены, а старые ТТ стояли лет 30 и все защиты работали правильно.
А фазировка на ПС как заходит по первичке? Может фаза "С" на самом деле это "А".
rimsasha пишет:А фазировка на ПС как заходит по первичке? Может фаза "С" на самом деле это "А".
интересный вопрос:) есть у нас на ПС такие моменты, что у нас одна фаза, а на соседней ПС это уже другая фаза. связано это, как я понял, со временем строительства ПС и планом ГОЭЛРО. Вынес сейчас этот вопрос на общее рассмотрение, ребята сказали, что с расположением фаз как раз у нас все в порядке.
А -P и -Q это по диспетчерским понятиям или по релейным? Если по диспетчерским то у вас должен быть 1-ый квадрант. Есть подпись ток в линию это вам диспетчера создали такой режим и сообщили об этом? У вас второй квадрант, возможно емкость + погрешность тт немного смещает во второй квадрант, а так защиты сморят в третий , то есть за спину. Если фазировка первички верная думаю, что можно еще поискать ошибки в маркировке вторичных цепей, а может и ошиблись при первом замере до замены. Также лучше создать переток заведомо известный и пробова в режиме теста или каким либо схожим методом проверить срабатывание ступени. Конечно же вывести все цепи на отключение и уставку уменьшить (увеличить) до срабатывания.
rimsasha пишет:А -P и -Q это по диспетчерским понятиям или по релейным? Если по диспетчерским то у вас должен быть 1-ый квадрант. Есть подпись ток в линию это вам диспетчера создали такой режим и сообщили об этом?
Показания диспетчерские, о направлении тока сообщили также диспетчера. В маркировке ошибок быть не должно, ибо делали ее заново, соответственно все вызванивали и проверяли перед включением линии. А ошибки при первом замере по отношению к последующим вообще исключены,ибо относимся к этому внимательно, потому что непонятки уже возникали при замерах на других ТТ. Другой вопрос, что в принципе замеры все неправильно делаем :) Токовые клещи должны располагать звездочкой в сторону генератора, в нашем случае в сторону ТТ. А всегда ли? Вот мысль у меня такая возникла: когда ток в линию идет, получается, что заходит он по первичке в Р1, а по вторичке выходит из S1, и клещи мы ставим так, чтобы в звездочку входили цепи от ТТ. Если же ток у нас направлен к шинам, то по первичке он входит в Р2 и по вторичке - выходит из S2, и клещи надо перевернуть. Как вам такая идея?)
16-4. Проверка токовых цепей дифференциальных защит
Проверка первичным током нагрузки максимальных токовых и дифференциальных защит производится точно так же, как и проверка защит от постороннего источника трехфазного тока.
Для оценки правильности включения токовых цепей максимальной токовой защиты обычно бывает достаточно выполнить замеры токоз во вторичных цепях. Ошибки, допущенные при соединении токовых цепей, при этом легко выявляются путем сопоставления вторичных токов, проходящих в фазах и реле.
Проверка первичным током нагрузки максимальных токовых и дифференциальных защит производится точно так же, как и проверка защит от постороннего источника трехфазного тока.
Для оценки правильности включения токовых цепей максимальной токовой защиты обычно бывает достаточно выполнить замеры токоз во вторичных цепях. Ошибки, допущенные при соединении токовых цепей, при этом легко выявляются путем сопоставления вторичных токов, проходящих в фазах и реле.
Несколько сложнее выполняется проверка токовых цепей дифференциальной защиты. Для того чтобы убедиться в исправности и правильности подключения токовых цепей, что необходимо при новом включении, а также после перемонтажа токовых цепей, выполняются измерение вторичных токов в цепи каждого трансформатора тока и токов небаланса в реле и в нулевом проводе, снятие векторной диаграммы токов, проходящих в плечах защиты.
Снятие векторной диаграммы и измерение токов небаланса взаимно дополняют друг друга, благодаря чему обеспечивается более полноценная проверка.
Измерение токов небаланса, проходящих в реле, позволяет сразу определить правильность выполнения схемы токовых цепей и проверить, не допущена ли ошибка при соединении трансформаторов тока или при выборе числа витков вспомогательных трансформаторов. Однако установить точно, какая ошибка допущена, только на основании измерений токов небаланса нельзя. Для этого нужно измерить токи в плечах и снять векторную диаграмму токов.
Измерение токов небаланса, проходящих в реле дифференциальной защиты, производится в полностью собранной схеме миллиамперметром, имеющим сопротивление не больше 0,5—4,0 Ом. Для измерения токов небаланса, в частности, можно использовать миллиамперметр прибора ВАФ-85, у которого на пределе измерения 50 мА сопротивление цепи составляет 0,2 Ом, а на пределе 10 мА — 4 Ом.
При правильном соединении токовых цепей и выборе коэффициента трансформации трансформаторов тока и выравнивающих устройств ток небаланса должен иметь небольшую величину, значительно меньше, чем необходимо для срабатывания защиты.
Измерение тока небаланса следует производить при нагрузках, когда токи, проходящие во вторичных цепях трансформаторов тока, составляют не меньше 10—20% номинальных значений. В противном случае, даже при неправильном соединении токовых цепей, токи небаланса окажутся небольшими, что может привести к ошибке и неправильному выводу об исправности защиты.
Ток небаланса, измеренный в полной схеме защиты, сравнивается с величиной, измеренной ранее при предыдущей проверке данной защиты или других защит такого же типа, о которых заведомо известно, что они включены правильно. Если ток небаланса не превышает или незначительно превышает ток небаланса, измеренный ранее, значит, защита включена правильно. Измерение тока небаланса следует производить по возможности в одинаковых условиях: при одинаковых первичных токах и при одном и том же положении переключателя коэффициента трансформации силового трансформатора.
В тех случаях, когда измерение тока небаланса в полной схеме не дает четкого представления о правильности включения защиты, целесообразно дополнительно произвести измерение тока в реле при поочередном отключении каждого плеча защиты. Если токовые цепи соединены правильно, то токи небаланса, измеренные в полной схеме защиты, должны быть значительно меньше токов, проходящих в реле при отключении любого из плеч токовых цепей.
Если измерения токов небаланса показывают, что токовые цепи защиты соединены неправильно, необходимо снять векторную диаграмму токов в ее плечах, для того чтобы определить, какая допущена ошибка.
Как уже отмечалось выше, векторная диаграмма токов снимается на любые напряжения, синхронные с проверяемыми токами. Фазометр или другой прибор, с помощью которого снимается векторная диаграмма, включается поочередно в каждую фазу обоих плеч дифференциальной защиты, как показано на рис. 16-8, а, так, чтобы полярный зажим, или начало токовой обмотки, был обращен каждый раз к трансформаторам тока.
На рис. 16-8, б в качестве примера приведена векторная диаграмма токов нагрузки, проходящих в плечах дифференциальной защиты при правильном соединении токовых цепей. При анализе этой диаграммы необходимо учитывать условные положительные направления токов, задаваемые во время проверки включением зажима токовой обмотки прибора, обозначенного точкой или звездочкой на приборе. Эти положительные направления обозначены на рис. 16-8, а стрелками, направленными от трансформаторов тока к реле защиты. (Токи в обоих случаях входят в зажим токовой обмотки фазометра, обозначенный точкой.) В реле проходит сумма токов, так как при заданных положительных направлениях оба тока входят в один и тот же зажим реле.
Поскольку векторы токов одноименных фаз находятся в противофазе и равны по абсолютной величине (рис. 16-8, б), сумма их будет равна нулю. В реле при этом будет проходить только небольшой ток небаланса
Если же токи одноименных фаз не будут находиться в противофазе, значит, схема токовых цепей собрана неправильно, вследствие чего в реле будут проходить большие токи небаланса, что может вызвать ложное срабатывание дифференциальной защиты при внешнем коротком замыкании.
Некоторые примеры неправильного соединения токовых цепей дифференциальной защиты трансформатора с соединением обмоток приведены в табл. 16-2. После того как ошибка найдена, ее необходимо устранить и вновь снять векторную диаграмму, чтобы убедиться в том, что теперь защита включена правильно.
При проверке защиты с реле РНТ или ДЗТ ток небаланса необходимо измерять непосредственно в реле, подключая миллиамперметр, как показано на рис. 16-9, а, в цепь вторичной обмотки промежуточного трансформатора. Можно также измерять не ток, а напряжение небаланса на зажимах реле, используя вольтметр на малые пределы измерения, имеющий достаточно большое внутреннее сопротивление (например, прибор ВАФ-85, имеющий на всех пределах сопротивление порядка 2 500 Ом/В).
При правильном соединении токовых цепей дифференциальной защиты и правильном выборе коэффициентов трансформации трансформаторов тока и витков промежуточного трансформатора ток и напряжение небаланса должны иметь небольшую величину, значительно меньше, чем необходимо для срабатывания реле (напряжение срабатывания реле в РНТ и ДЗТ составляет 1,5—1,56 В).
Для того чтобы определить ошибку, допущенную при сборке токовых цепей и подключении обмоток реле, если небаланс имеет недопустимо большую величину, снимается и строится векторная диаграмма, как и в случае, рассмотренном выше. При этом строится не диаграмма токов, а диаграмма н. с. каждого плеча токовых цепей. Величина н. с. определяется как произведение тока, проходящего в соответствующем плече защиты, на число витков обмоток реле, по которым проходит этот ток. Если один ток проходит по двум или нескольким обмоткам реле, включенным с разной полярностью, определение суммарной и. с. должно производиться с учетом полярности обмоток.
Векторная диаграмма н. с, приведенная на рис. 16-9, б и снятая согласно изложенным выше требованиям, соответствует правильному включению реле РНТ дифференциальной защиты в случае, если обмотки его включены, как показано на рис. 16-9, а (токи от обеих групп трансформаторов тока входят в однополярные зажимы, обозначенные точками, дифференциальной и уравнительной обмоток).
Рассмотренные нами случаи проверки токовых цепей дифференциальной защиты, имеющей два плеча, относятся к защите генераторов или двухобмоточных трансформаторов. При наличии в схеме защиты трех и более групп трансформаторов тока (дифференциальная защита шин или многообмоточных трансформаторов) условие (16-3) принимает следующий вид:
Сумма всех токов, входящих в реле, должна равняться нулю.
Проверка исправности и правильности подключения токовых цепей дифференциальной защиты шин или многообмоточных трансформаторов производится в основном так же, как и в рассмотренном случае с двумя группами трансформаторов тока. При этом, однако, для того чтобы оценить правильность подключения токовых цепей, необходимо достаточно точно представлять, как распределяются токи в первичной цепи, т. е. по каким ветвям ток «приходит», а по каким «уходит».
На рис. 16-10, б построена векторная диаграмма н. с. реле защиты трехобмоточного трансформатора, когда питающей является сторона высшего напряжения, а по обмоткам среднего и низшего напряжения токи уходят к нагрузке. Условие (16-4) для этого случая будет иметь следующий вид:
где — н. с. плеч сторон высшего, среднего и низшего напряжения соответственно.
В некоторых схемах, объединяющих несколько групп трансформаторов тока, определение правильности подключения токовых цепей может быть затруднено из-за того, что неизвестно точное направление первичных токов в цепях. Так, например, в трехобмоточном трансформаторе, показанном на рис. 16-10, а, ток в обмотке среднего напряжения может изменять направление в зависимости от того, поступает ли он со стороны среднего напряжения для питания нагрузки или, напротив, как в случае, рассмотренном выше, уходит к потребителям, подключенным на стороне среднего напряжения.
Для предотвращения в подобном случае ошибки необходимо отключить один из выключателей трансформатора, оставляя в работе только две группы трансформаторов тока. Эти трансформаторы тока могут быть сфазированы между собой так, как было показано выше для двухобмоточного трансформатора. После этого, отключив другой выключатель, нужно создать новый режим, опять-таки с двумя группами трансформаторов тока, одна из которых участвовала в первом опыте и одна непроверенная. Снимая векторную диаграмму и измеряя токи небаланса, вновь производят фази-ровку двух групп трансформаторов тока.
Такие измерения необходимо продолжать до тех пор, пока не будут сфазированы между собой все трансформаторы тока. Для схемы дифференциальной защиты трехобмоточного трансформатора достаточно провести два опыта (рис. 16-10, а): отключить выключатель В3 и сфазировать между собой трансформаторы тока TT1 и TT2, а затем включить В3, отключить В2 и сфазировать трансформаторы тока TT1и ТТ3.
16-3. Снятие векторных диаграмм
Снятие векторных диаграмм состоит по существу в определении углов между векторами токов и напряжений. Поэтому для снятия векторных диаграмм обычно используются приборы, с помощью которых можно измерить угол между током и напряжением: фазометр, ваттметр и др. Для снятия векторных диаграмм широко применяется специальный прибор — вольтамперфазоиндикатор (ВАФ-85) с токоизмерительными клещами.
Применение разных приборов характеризуется своими особенностями, но вместе с тем имеются следующие общие положения, которые должны быть выполнены независимо от способа снятия векторной диаграммы:
1. Для снятия векторных диаграмм токов необходимо использовать синхронное с токами напряжение. Если векторная диаграмма снимается для анализа взаимного расположения токов (например, при проверке правильности вклю-чения токовых цепей дифференциальной защиты) и снятие диаграммы производится однофазным фазометром, достаточно использовать одно междуфазное или фазное напряжение, синхронное с измеряемыми токами.
Если же при снятии векторной диаграммы нас интересует взаимное расположение токов и напряжений (например, при проверке правильности включения реле направления мощности), необходимо, чтобы трехфазное напряжение, используемое при измерениях, было симметричным и имело строго определенное чередование фаз напряжений, подаваемых на прибор. Строгое чередование и симметрия фаз напряжений необходимы также во всех случаях, когда для снятия векторной диаграммы используется трехфазное напряжение (например, при использовании однофазного ваттметра, вольтамперфазоиндикатора).
Для снятия векторных диаграмм токов можно использовать как фазные, так и междуфазные напряжения. При использовании фазных напряжений несколько проще анализировать полученную векторную диаграмму. Междуфазные напряжения целесообразно применять для снятия векторных диаграмм при малых токах с целью увеличения показании прибора, а также при значительной несимметрии фазных напряжений, если разница их величии превышает 5%.
2. Если векторная диаграмма снимается для проверки защиты, действие которой зависит от взаимного расположения векторов тока и напряжения, как это имеет место, например, у реле направления мощности, векторную диаграмму следует снимать, подключая к прибору напряжения и токи, которые подаются непосредственно на панель проверяемой защиты.
3. Приборы, применяемые для снятия векторных диаграмм, имеют определенную полярность обмоток, так как показания этих приборов зависят от угла между током и напряжением. Полярность обмоток ваттметра или фазометра обозначается так же, как и у реле направления мощности.
Обычно при снятии векторных диаграмм прибор включается во вторичные цепи трансформаторов тока и напряжения. При этом знак его показаний будет зависеть не только от угла между векторами первичных тока и напряжения, но и от схемы соединения обмоток измерительных трансформаторов.
На рис. 16-3 показаны три схемы включения фазометра на фазное напряжение и ток а также соответствующие векторные диаграммы. Вектор вторичного напряжения совпадает с вектором первичного напряжения при выбранных положительных направлениях напряжений и схеме соединения обмоток трансформаторов напряжения
Вектор первичного тока отстает от вектора первичного напряжения на угол величина которого определяется соотношением активной и реактивной нагрузки в первичной сети.
Вектор вторичного тока совпадает с вектором при выбранных положительных направлениях токов в схеме соединения трансформаторов тока с «прямой полярностью» (нулевая точка собрана на «концах» вторичных обмоток трансформаторов тока).
Обмотка напряжения фазометра во всех случаях, приведенных на рис. 16-3, подключена полярным зажимом, обозначенным на схеме точкой или звездочкой на приборе, к выводу фазы а. Поэтому фазометр измеряет угол вектора тока относительно напряжения
При включении фазометра по схеме, приведенной на рис. 16-3, а и б, вторичный ток входит в полярный зажим, обозначенный точкой, и поэтому прибор измеряет угол между векторами Замер фазометра при этом будет равен (рис. 16-3, а и б).
При включении фазометра по схеме на рис. 16-3, в вторичный ток входит в зажим токовой обмотки, не обозначенный точкой, и поэтому прибор замеряет угол между векторами Замер фазометра будет равен + 180°.
Если прибор (фазометр или ваттметр) включить так, чтобы его однополярные зажимы были подключены к «началам» вторичных обмоток трансформаторов тока и напряжения, то токи в его обмотках проходят так, как если бы прибор был включен прямо в первичную сеть, минуя измерительные трансформаторы. Знак показаний прибора при этом совпадает со знаком мощности в первичной сети. Подключение прибора к цепям тока и напряжения всегда следует выполнять одинаково в соответствии с принятым правилом, для того чтобы иметь возможность, сравнивая его показания с известным направлением потока мощности в первичной сети, проверить правильность соединения цепей тока и напряжения. При этом «начало» токовой обмотки прибора (зажим, обозначенный звездочкой, точкой или плюсом) всегда подключается к проводу, приходящему от фазного вывода трансформатора тока, а «конец» — к проводу, который идет к реле или к нулевой точке трансформаторов тока.
«Начало» обмотки напряжения прибора подключается к напряжению фазы в порядке чередования. Например, при включении прибора на напряжение «начало» обмотки напряжения подключается к напряжению фазы а.
Схемы включения фазометра для снятия векторных диаграмм согласно сформулированному выше правилу показаны на рис. 16-3, а и б.
б) Снятие векторных диаграмм с помощью фазометра
Для снятия векторных диаграмм удобно использовать однофазный фазометр — прибор, измеряющий угол между током и
напряжением, подводимыми к его обмоткам. На фазометр подаются одно напряжение, фазное или междуфазное, и поочередно все токи, так что измеряется угол между вектором напряжения и каждым из токов. На рис. 16-4 построена векторная диаграмма токов, снятая с помощью однофазного фазометра при подаче на его обмотку напряжения фазного напряжения
в) Снятие векторных диаграмм однофазным ваттметром. Построение векторных диаграмм
Возможность использования для снятия векторных диаграмм однофазного ваттметра определяется зависимостью показаний этого прибора от угла между током и напряжением, подводимыми к его обмоткам:
где — угол между напряжением и током, подводимыми к обмоткам ваттметра.
Иначе говоря, показание однофазного ваттметра пропорционально проекции вектора тока на вектор напряжения
Подавая на токовую обмотку ваттметра ток, например а к обмотке напряжения поочередно напряжения получаем замеры ваттметра, равные проекции вектора тока на векторы напряжения Зная проекции вектора тока на два-три напряжения, можно построить сам вектор (см. гл. 1).
Для этого на диаграмме строятся три зектора напряжения, и на них, как на осях координат, откладываются соответственно проекции определяемого вектора тока. В качестве примера па рис. 16-5 построен вектор тока по его проекциям на фазные напряжения, определенные с помощью однофазного ваттметра.
Векторную диаграмму токов можно построить также, если за оси координат принять междуфазные напряжения и подводить их поочередно к ваттметру.
Очевидно, что рассмотренный способ снятия векторных диаграмм токов применим и для определения векторов напряжений, если векторы токов принять за оси координат.
Для того чтобы упростить и ускорить построение и анализ векторных диаграмм, снятых однофазным ваттметром, применяется специальный бланк, образец которого приведен на рис. 16-5. В нижней части бланка находятся таблицы для записи величин напряжений и токов, а также показаний ваттметра. Здесь же записывается направление активной и реактивной мощности в первичной сети, что необходимо для анализа правильности включения реле направления мощности.
После выполнения всех измерений размечаются оси координат ( на рис. 16-5) и строятся векторы токов. Для этого показания ваттметра в удобном для построения масштабе откладываются па соответствующих осях, и из концов проекций восстанавливаются перпендикуляры, точка пересечения которых определяет конец вектора тока. Для определения положения вектора на диаграмме достаточно двух измерений ваттметра. Однако обычно подают на ваттметр все три фазных или междуфазных напряжения. При этом третий замер является контрольным, по которому проверяется правильность произведенных подключений прибора.
Особенностью бланка, приведенного на рис. 16-5, является порядок записи показаний ваттметра, позволяющий просто и удобно осуществить контроль правильности снятия векторной диаграммы. Если векторная диаграмма снята правильно, т. е. не было ошибок в подключении ваттметра
при измерениях, алгебраическая сумма показаний ваттметра, включенного на один и тот же ток и поочередно на все три напряжения, принятые за оси координат, должна быть равна нулю (сумма чисел в вертикальных столбцах бланка). Если, кроме того, система векторов токов, определяемых при снятии векторной диаграммы, симметрична и имеет правильное чередование фаз, будет выполнено также следующее условие: чередование знаков и величин показаний ваттметра при поочередном подключении его на токи всех фаз должно быть одинаковым (одинаковое чередование знаков и величин показаний ваттметра в вертикальных столбцах бланка).
Следует отметить, что для снятия векторной диаграммы токов с помощью однофазного ваттметра необходимо использовать синхронное и симметричное трехфазное напряжение. Поэтому, прежде чем приступить к снятию векторной диаграммы, необходимо проверить цепи напряжения согласно § 16-2.
г) Снятие векторных диаграмм с помощью прибора ВАФ-85
Для снятия векторных диаграмм широко применяется вольтамперфазоиндикатор ВАФ-85, внешний вид которого показан па рис. 16-6, а. Этот прибор позволяет измерять величину переменного тока и напряжения, угла между током и напряжением (или между двумя токами или двумя напряжениями), а также определять чередование фаз напряжений трехфазной системы. Поскольку основная погрешность прибора ВАФ-85 составляет 5%, он не пригоден для точных измерений и поэтому называется индикатором.
Для измерения угла между током и напряжением ток к измерительному прибору подается через механический выпрямитель MB (рис. 16-6, б). Механический выпрямитель, в качестве которого используется поляризованное реле, переключает свои контакты с частотой переменного напряжения, подведенного к его обмотке. Контакты реле, включенные в цепь измерительного прибора, в течение одного полупериода замкнуты, а в течение другого разомкнуты. В результате ток в обмотке прибора проходит только в течение половины периода.
Показания магнитоэлектрического прибора, используемого в ВАФ-85, пропорциональны среднему значению тока, проходящего через его обмотку. Поэтому показание прибора зависит от угла между током и напряжением, подведенным к обмотке MB. Если напряжение и ток совпадают по фазе, показание прибора будет максимальным, так как в течение всего полупериода через его обмотку будет проходить ток одного направления (рис. 16-7, а). При угле между током и напряжением 90° показание прибора будет равно нулю, так как в течение четверти периода ток проходит в одном направлении, а в течение следующей четверти периода в другом. Промежуточным значениям углов между 0 и 90° соответствуют промежуточные показания прибора.
Измерение угла производится в следующем порядке: переключатель П2 (рис. 16-6) устанавливается в положение «Фаза». На прибор подается трехфазное напряжение А, В, С для питания статора фазорегулятора в качестве которого в приборе используется сельсин с трехфазным статором и однофазным ротором.
Провод, по которому проходит измеряемый ток, охватывается клещами так, чтобы измеряемый ток входил в воздушный зазор со стороны магнитопровода, обозначенной звездочкой. Ток, наводимый в обмотке, размещенной на магнитопро-воде клещей, поступает к обмотке прибора через переключатель П1, который устанавливается в положение I, U. Вторичная цепь токовой обмотки также должна быть соединена с учетом полярности, для чего вилка должна быть
вставлена в гнезда I так, чтобы ее ножка, обозначенная звездочкой, совпала с обозначенным звездочкой гнездом.
После подключения цепей тока и напряжения вращением лимба Л фазорегулятора изменяется положение его ротора, а следовательно, и угол напряжения на обмотке механического выпрямителя относительно симметричной системы напряжений, поданной на обмотку статора. Вращение ротора фазорегулятора и связанного с ним лимба продолжается до тех пор, пока показание прибора станет равным нулю. После этого по числу делений шкалы лимба, указываемому отметкой «110» или «220», в зависимости от величины междуфазного напряжения, поданного на статор фазорегулятора, определяется угол между вектором измеряемого тока и вектором напряжения
Для правильного измерения угла необходимо соблюдать следующее правило: при подходе стрелки к нулю лимб с ротором фазорегулятора необходимо вращать в ту же сторону, куда движется стрелка. Например, при вращении лимба по часовой стрелке стрелка прибора должна двигаться слева направо.
Снятие векторной диаграммы токов с помощью ВАФ-85 производится следующим образом. На прибор подается трехфазное напряжение ABC, используемое для снятия векторной диаграммы, и измеряются все фазные и междуфазные напряжения. Освобождается тормоз Т, удерживающий лимб фазорегулятора в неподвижном положении, и по его вращению определяется чередование фаз напряжения, поданного на прибор. При правильном чередовании фаз лимб вращается по часовой стрелке. После проверки чередования фаз лимб останавливается тормозом.
Затем с учетом полярности собирается токовая цепь, и провод с измеряемым током охватывается клещами. Производится измерение угла между током и напряжением как описано выше. Одновременно со снятием векторной диаграммы измеряется величина тока, для чего переключатель П2 переводится в положение «Величина».
Достоинством рассматриваемого способа снятия векторных диаграмм является в первую очередь использование токоизмерительных клещей, что позволяет осуществлять необходимые измерения, не производя переключений в токовых цепях. Прибор ВАФ-85 удобен также потому, что в нем совмещены все приборы, необходимые для снятия векторных диаграмм (вольтметр, амперметр, фазоуказатель и измеритель фазы).
Поскольку звездочки на приборе и клещах могут быть размечены неправильно, перед началом проверки необходимо убедиться в правильности показаний прибора. Это можно осуществить, измеряя угол между напряжением, подаваемым на прибор, и током в одной из фаз цепей напряжения, например С. Для этого провод фазы С охватывается измерительными клещами так, чтобы звездочка была обращена в сторону прибора. Измеренный при этом угол должен быть близок к нулю.
Измерение напряжений, токов, углов сдвига фаз и снятию векторных диаграмм прибором ВАФ-85: Методические указания к лабораторной работе № 9 по релейной защите , страница 3
Примечание: Проверку правильности установки " нуля " проводить перед каждым измерением.
Рис. 2.Проверка нулевого положения диска.
5. Для измерения угла сдвига фаз по току отмеченная знаком "*" сторона магнитопровода должна быть обращена к генераторному концу токопровода; стержень соединительной вилки, имеющий обозначение "*", должен входить в контактный зажим, обозначенный "*" на приборе.
6. Процесс измерения угла сдвига фазы заключается во вращении лимба фазовращателя до тех пор, пока измерительный прибор не установится на нуль, после этого производить отсчет по лимбу. Угол установлен правильно, если при смещении лимба указатель измерительного механизма прибора движется в ту же сторону, что и лимб. При измерении угла сдвига фаз между двумя различными векторами вычисляется разность углов, полученных при двух измерениях.
Рис. 3. Схема подключения прибора
7. При измерении угла сдвига фаз характер нагрузки определяется по соответствующему обозначению на лицевой панели прибора и лимба. Если лимб и указатель микроамперметра движутся против часовой стрелки, то нагрузка индуктивная, если по часовой стрелке то нагрузка емкостная.
2.5. Методика снятия векторной диаграммы
Рассмотрим методику построения векторной диаграммы токов и напряжений с помощью вольтамперфазоиндикатора ВАФ-85.
После проверки симметрии линейных напряжений наносят их векторную диаграмму на миллиметровку.
Опорным вектором, от которого производят отсчет всех углов, в ВАФ-85 принят вектор линейного напряжения U .
Подключают ВАФ-85 зажимами А, В, С на трехфазное напряжение 220 или 110 В в соответствии с маркировкой шин. Проверяют правильность чередования фаз по вращению лимба ( тормозная кнопка отводится ) - при правильном чередовании фаз он вращается по часовой стрелке. Затем подключают токоотборную приставку к токовым зажимам прибора, соблюдая полярность. Разжимают клещи и охватывают ими провод, идущий от трансформатора тока, фазы А таким образом, чтобы сторона клещей, помеченная " * ", была обращена к трансформатору тока или к источнику питания. Левый тумблер прибора должен стоять в положении IU, а правый тумблер- в положении " ВЕЛИЧИНА".
Замерив ток, который должен быть не менее 15-20% номинального, правый тумблер переводят в положение "ФАЗА".
Вращением лимба против часовой стрелки добиваются, чтобы стрелка прибора подошла к нулю слева, а на лимбе против риски 220 или 110 В (в зависимости от подведенного напряжения) производят отсчет угла и квадранта ( емкостного или индуктивного), в котором находится вектор тока I. При отсчете угла полезно помнить, что он будет правильным только в том случае, если направление вращения лимба и движения к нулю стрелки совпадают. При противоположном направлении фактический угол сдвига фаз будет отличаться от отсчитанного по лимбу на 180 град.
Измерение напряжений, токов, углов сдвига фаз и снятию векторных диаграмм прибором ВАФ-85: Методические указания к лабораторной работе № 9 по релейной защите
Приобретение практических навыков по измерению напряжений, токов, углов сдвига фаз и снятию векторных диаграмм прибором ВАФ-85.
2. Краткая теория.
2.1. Назначение вольтамперфазоиндикатора ВАФ-85 и его технические характеристики.
Универсальным прибором, широко применяемым в практике эксплуатации устройств РЗА при измерениях, является прибор ВАФ-85, позволяющий производить: определение чередования фаз, измерение значения и фазы напряжения и тока промышленной частоты, в том числе напряжения и тока небаланса в схемах релейной защиты. Большим преимуществом прибора ВАФ-85 является наличие у него токосъемной приставки в виде разъемных клещей, что позволяет производить измеренная в цепях тока без их разрыва.
Вольтамперфазоиндикатор ВАФ-85 предназначен для измерений:
1.Среднеквадратичного значения напряжения и тока синусоидальной формы;
2.Угла сдвига фаз относительно трехфазной системы напряжения номинальными значениями 110, 220, 380 В при наладке и проверке схем релейной защиты и силовых цепей электроустановок.
Значения диапазонов измерений, классов точности, пределы допускаемых значений основной погрешности прибора должны соответствовать указанным в табл.1.
 |
Измеряемая Диапазон Класс Предел Падение Ток
величина измерений точности основной напряжения потребления
погрешности, % мВ, не более мA
Напряжение, 0,2-1
 |
разрывом 10-50 4,0 +4,0 20
цепи),мA 50-250 20
|
Ток (без 0,2-1
разрыва 1-5 4,0 +4,0 2,5 2,5
|
фаз, 180 - 0 - 180 1,5 +1,5 — 100
 |
2.2.Устройство и принцип действия
Прибор ВАФ-85 помещен в металлический корпус со съемной крышкой. На передней панели прибора размещены органы управления (рис.1).
Клещевая приставка и соединительные провода при переносе закрепляются в верхней съемной крышке прибора. ВАФ-85 - многопредельный выпрямительный прибор. В качестве измерителя использован микроамперметр. Выпрямление при измерении напряжения и тока производится германиевыми диодами. Ток в диапазонах 0,2-1; 1-5; 2-10 А измеряется без разрыва цепи с помощью клещевой приставки, охватывающей проводник с током.
Рис.1. Внешний вид прибора ВАФ-85.
Приставка работает как трансформатор тока. Для уменьшения влияния магнитных полей обмотка расположена на двух катушках.
При измерении угла сдвига фаз последовательно с измерительным механизмом включается фазозависимый выпрямитель. Напряжение возбуждения подается на фазозависимый выпрямитель с ротора фазовращателя (сельсина). Поворот оси фазовращателя изменяет фазу возбуждения фазозависимого выпрямителя, т.е. фазу включения его относительно фазы тока по измерительному прибору.
Отсчет угла сдвига фазы производится по лимбу, закрепленному на оси фазовращателя в момент, когда указатель измерительного механизма устанавливается на нуль.
Нуль градуировки лимба установлен по фазам А и В (рис.2.), т.е. если на контактный зажим “*“ подается напряжение фазы А, а на контактный зажим "V" - напряжение фазы В, то при совмещении нулевой отметки на лимбе с контрольной риской подвижной планки стрелка прибора не отклоняется от отметки механического нуля.
Измерение тока в диапазонах 2-10; 10-50; 50-250 мA производится при помощи трансформатора тока, встроенного в прибор. Во вторичную обмотку трансформатора включен измерительный механизм.
Измерение напряжений, токов, углов сдвига фаз и снятию векторных диаграмм прибором ВАФ-85: Методические указания к лабораторной работе № 9 по релейной защите , страница 4
Записав показания, наносят вектор тока I на векторную диаграмму, помня, отсчет углов ведется от вектора U по часовой стрелке при индуктивной нагрузке и против часовой стрелки при емкостной нагрузке.
Аналогичным образом производится измерение углов сдвига токов других фаз и их нанесение на векторную диаграмму.
На рис.4 приведена векторная диаграмма, снятая с помощью ВАФ-85 в трехфазной цепи с симметричной нагрузкой индуктивного характера. Стрелочками показаны направления отсчета углов при емкостном и индуктивном характере тока.
Измерить угол сдвига фаз между векторами напряжения можно, подключив измеряемое напряжение на зажимы напряжения ВАФ-85 (токоотборная приставка при этом не используется ).
Измерения производятся в той же последовательности.
Рис.4 Векторная диаграмма, снятая с помощью прибора ВАФ-85.
3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Ознакомиться с назначением, техническими характеристиками, принципом действия прибора ВАФ-85. Изучить меры безопасности.
2. Изучить методику производства измерений и снятия векторных диаграмм.
3. Собрать схему испытания. При выключенном стенде подключить ВАФ-85 согласно рис.2. Проверить нулевое положение диска.
4. Закоротить линию на выходных зажимах . Вывести РНТ в нулевое положение. Включить выключатель Q.
5. По амперметру рА выставить значение тока в фазе I = 5/n A.
6. Согласно п.2.5. снять векторные диаграммы всех фазных токов и фазных и линейных напряжений в линии.
7. Отключить стенд и снять закоротки с выходных зажимов линии и с помощью РНТ установить линейное напряжение 200/n, В. где n –номер бригады.
8. Согласно п.2.5 снять векторные диаграммы линейных и фазных напряжений при работе линии на холостом ходу.
9. Установить переключатель S1 в положение поочередно 1.2.3 при этом имитировать кнопкой S2 простое замыкание одной фазы на землю.
10. Снять векторные диаграммы линейных и фазных напряжений в режиме простого замыкания на землю одной фазы при положениях переключателя S1 на 1;2 и 3 отметках.
11. По полученным векторным диаграммам определить поврежденную фазу при положении переключателя S1 на 1.2 и 3 отметках .
4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
2. Схема подключения прибора ВАФ-85 при проверке нулевого положения диска и снятии векторных диаграмм.
3. Векторные диаграммы токов и напряжений при коротком замыкании в конце линии.
4. Векторная диаграмма напряжений при работе линии на холостом ходу.
5. Векторные диаграммы напряжений при простом замыкании на землю одной фазы при 1.2 и 3 положении переключателя S1.
6. Выводы на основе векторных диаграмм об изменении величины и фазы линейных и фазных напряжений при простом замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью.
Читайте также: