|
Стр. 8
которым подключены микропроцессорные защиты, измерения следует
производить прибором, измеряющим то значение электрической
величины, на которое реагирует защита. Обычно это указывается в
руководствах по эксплуатации защит, в разделе "Измерения".
Особо следует отметить случаи работы электромагнитного реле
постоянного тока на выпрямленном напряжении. Такое реле
теоретически реагирует на действующее значение выпрямленного тока,
и в принципе измерения следовало бы производить электромагнитным
прибором. Учитывая, что индуктивное сопротивление обмотки реле
велико, а для высших гармонических составляющих оно еще больше,
ток через его обмотку почти не содержит высших гармонических
составляющих и с достаточной для практики точностью может
считаться постоянным током. Поэтому измерения в таких цепях
правильнее производить магнитоэлектрическим прибором.
7. Для уменьшения вышеперечисленных и других погрешностей
измерения следует руководствоваться следующими рекомендациями:
а) Испытательное устройство должно давать практически
синусоидальный ток и напряжение. Для этого испытательные
устройства запитываются от линейных напряжений, во вторичную цепь
нагрузочного трансформатора включается добавочный резистор,
сопротивление (R , в Омах) которого определяется по формуле:
d
R ~= 10 Z , (46)
d р
где Z - сопротивление обмотки реле, Ом.
р
б) Система измерительного прибора выбирается таким образом,
чтобы прибор и проверяемое реле реагировали на одни и те же
значения (действующее, среднее и др.). Детекторные и электронные
измерительные приборы в цепях с несинусоидальными током или
напряжением можно применять лишь для измерений, не требующих
высокой точности, или для определения максимальных и минимальных
значений.
в) Пределы измерительных приборов подбираются таким образом,
чтобы их показания составляли не менее двух третей шкалы прибора.
г) При измерении тока (мощности) через промежуточный
трансформатор тока предел амперметра (ваттметра) желательно
выбирать равным номинальному вторичному току трансформатора тока.
Класс точности этого трансформатора тока должен быть, по
крайней мере, на одну ступень выше класса точности амперметра
(ваттметра). Коэффициент трансформации подбирается таким образом,
чтобы значение измеряемого тока было как можно ближе к
номинальному первичному току трансформатора тока. Значение
сопротивления нагрузки должно быть в пределах 25 - 100%
номинального значения трансформатора тока. При использовании
трансформаторов тока температура окружающего воздуха должна быть в
пределах 10 - 35 -C.
д) Следует применять приборы группы, соответствующей
температуре окружающего воздуха. При значительных отклонениях
температуры окружающего воздуха от нормальной следует выбирать
приборы тех групп, которые имеют меньшую дополнительную
погрешность по температуре. При этом результирующая погрешность в
ряде случаев может оказаться меньшей, чем при применении приборов
других групп с более высоким классом точности.
е) Следует правильно устанавливать прибор, по возможности не
допуская отклонений от его нормального положения.
ж) Во всех случаях, особенно при измерении малых значений
токов и напряжений, следует включать амперметр и вольтметр так,
чтобы собственное потребление прибора вносило минимальные ошибки в
измерения. При измерениях напряжений в цепях маломощных источников
(на выходах фильтров, в полупроводниковых схемах и др.) следует
применять высокоомные вольтметры. Сопротивление вольтметров
переменного тока должно быть не менее 1 - 2 кОм/В, сопротивление
вольтметров для измерения в цепях постоянного тока
(полупроводниковые устройства РЗА, цепи приемопередатчиков
ВЧ-защит) должно быть не менее 10 - 20 кОм/В. Сопротивление милли-
и микроамперметров для измерений токов на выходе фильтров, в
дифференциальных схемах, в схемах сравнения и т.п. должно быть
минимальным, около десятых долей Ома при шкалах 25 - 50 мА.
з) Для устранения влияния внешних полей следует скручивать
вместе прямой и обратный провода, по которым протекают
значительные токи.
и) При измерении одной и той же величины двумя приборами и
определении ее по сумме показаний этих приборов следует большую
долю измеряемой величины измерять прибором с более высоким классом
точности.
к) При измерении электрической мощности целесообразнее
производить измерение с помощью ваттметров, а не по показаниям
трех приборов того же класса точности: вольтметра, амперметра и
фазометра (так как их погрешности при измерении складываются).
л) При применении электронных средств измерения (электронных
вольтметров, осциллографов, частотомеров и др.) следует учитывать
наличие возможного заземления отдельных точек схемы (в токовых
цепях и цепях напряжения, в блоках питания и др.). При
неправильном подключении заземленного вывода измерительного
прибора возможно возникновение КЗ (см. рис. П2.2) или значительная
ошибка в измерении из-за нарушения режимов работы проверяемой
схемы (шунтирование резистора R3 или R2 в схеме рис. П2.2).
Поэтому указанными приборами следует производить измерения только
относительно заземленных точек схемы. При измерении напряжений в
схеме по рис. П2.2 ламповым вольтметром с незаземленным корпусом
появится дополнительная ошибка в измерении из-за наличия емкостных
связей между корпусом прибора и землей.
м) Для стабилизации характеристик проверяемого устройства РЗА
и измерительных приборов измерения следует производить после их
предварительного прогрева током и напряжением.
н) Для уменьшения погрешностей, носящих случайный характер,
следует производить несколько измерений и определять среднее
значение, отбросив единичные результаты, значительно отличающиеся
от остальных (промахи). Для уменьшения влияния вариации прибора в
отдельных случаях, требующих особо точных измерений, следует
производить измерение при плавном увеличении, а затем при плавном
снижении измеряемой величины; такой способ не пригоден для снятия
вольт-амперных характеристик трансформаторов тока.
о) При проверках устройств РЗА следует производить измерения с
необходимой степенью точности. Необходимо заранее определить,
какая точность измерения нужна согласно табл. 3, и необходимые
классы точности измерительных приборов путем расчета или согласно
рекомендациям, приведенным в табл. 8, для проверки устройств РЗА
различных типов.
Таблица 8
----------------------------------------------T------------------¬
¦ Наименование ¦ Класс точности ¦
¦ ¦ приборов ¦
+---------------------------------------------+------------------+
¦1. Дистанционное реле, реле мощности с ¦Не менее 0,5 ¦
¦регулированием уставки срабатывания ¦ ¦
+---------------------------------------------+------------------+
¦2. Токовые реле защит, согласующиеся друг с ¦Не ниже 0,5 - 1,0 ¦
¦другом с запасом 1,1 - 1,2 ¦ ¦
+---------------------------------------------+------------------+
¦3. Второстепенные измерения: напряжения ¦До 1,5 ¦
¦срабатывания реле, характеристики ¦ ¦
¦намагничивания трансформаторов тока и т.п. ¦ ¦
+---------------------------------------------+------------------+
¦4. Измерение небалансов, настройка фильтров, ¦До 4 ¦
¦проверка схем включения трансформаторов тока ¦ ¦
¦и напряжения, фазировка трансформаторов ¦ ¦
¦напряжения, проверка исправности цепей и т.п.¦ ¦
L---------------------------------------------+-------------------
Измерительные приборы проверочных устройств должны
удовлетворять предъявляемым требованиям. Допускается применение
устройств с приборами меньшей точности (например, У5053). При этом
следует обязательно оценивать возможные последствия, к которым
может привести неточность замеров.
Приложение 3
(рекомендуемое)
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЕ
Требования к испытательной аппаратуре определяются составом
устройств РЗА, современными техническими возможностями и условиями
обслуживания. Настоящие требования обусловлены:
- появлением в электроэнергетике нового поколения устройств
РЗА (микроэлектронных, микропроцессорных);
- появлением компьютерных средств, позволяющих в значительной
степени автоматизировать техническое обслуживание (далее - ТО)
устройств РЗА, автоматически создавать протоколы проверки
требуемой формы, обеспечивать ряд дополнительных удобств для
персонала;
- намечающимся изменением подхода к ТО устройств РЗА, в
частности, уменьшением времени, выделяемого на плановое ТО при
сокращении численности персонала.
Испытательные устройства, необходимые для ТО устройств РЗА,
цифровых регистраторов, устройств для определения мест повреждения
на линиях электропередачи, могут выполняться в двух основных
вариантах.
Первый вариант, наиболее распространенный в настоящее время,
предусматривает подачу в устройства РЗА входных величин в ручном
или полуавтоматическом режиме. Это реализуют комплектные
устройства У5053, ЭУ5001, установки "Уран-1", "Уран-2" и др.
Второй вариант позволяет подавать в устройства РЗА требуемые
значения входных величин как в ручном, так и в автоматическом
режиме. Возможна также подача в устройство входных величин,
физически воспроизводящих аварийные процессы либо по
математическим программам, разрабатываемым для конкретных типов
устройств РЗА, либо по записям реально возникавших аварийных
процессов в энергосистемах. Такими возможностями обладают,
например, устройства типа "РЕТОМ" (НПП "Динамика").
В обоих вариантах устройства должны обеспечивать выполнение
"Правил технического обслуживания" [3, 4], достоверность и
достаточную точность измерений, безопасность и удобство,
минимальные трудозатраты на ТО.
Устройства должны обеспечивать плавное или ступенчатое с
достаточной степенью дискретности регулирование в необходимых
пределах значений тока, напряжения, угла между векторами
переменного тока и напряжения. Вместе с тем устройства должны
поддерживать на заданном уровне значения упомянутых величин при
изменениях входных сопротивлений испытуемых устройств. В
частности, это относится к случаям использования устройств в
качестве источника оперативного напряжения. При опробовании
взаимодействия элементов устройств РЗА, особенно с использованием
электромеханических реле, возникают скачкообразные изменения
сопротивления устройства. Стационарные источники оперативного
напряжения на энергообъектах, как правило, обеспечивают
стабильность оперативного напряжения. Однако в процессе наладки
вновь вводимых объектов таких источников еще может не быть.
Для ТО большинства устройств РЗА достаточны следующие пределы
регулирования выходных величин:
- по переменному напряжению от нуля до 400 В с длительно
допустимой нагрузкой 0,5 - 1 А и кратковременной 1,5 - 2 А;
- по постоянному напряжению от нуля до 245 В с такой же
допустимой нагрузкой;
- по переменному току от нуля до 10 А без нагрузочного
устройства (блока) и до 200 А с нагрузочным устройством (блоком);
- по углу между синусоидальными выходными величинами
(напряжением и током для ТО направленных защит, двумя напряжениями
для ТО аппаратуры проверки синхронизма) в диапазоне от нуля до
360- плавно или плавно-ступенчато;
- по частоте от 45 до 55 Гц для ТО устройств АЧР, ЧАПВ и т.п.
Устройства могут выполняться для имитации как однофазных, так
и трехфазных режимов. Желательна независимая регулировка токов и
напряжений в каждой фазе, однако, для большинства использующихся в
эксплуатации устройств РЗА (направленные и дистанционные защиты,
защиты от несинхронных режимов и др.) допустимо иметь трехфазную
систему регулируемых выходных напряжений и однофазную систему
регулируемых выходных токов.
В качестве источника оперативного напряжения устройство должно
поддерживать напряжения 110 и 220 В в пределах, допустимых
"Правилами технической эксплуатации" [8], (от -20 до +10%) с
допустимой нагрузкой до 400 Вт. Зависимость выходного напряжения
от тока нагрузки должна предоставляться фирмами-изготовителями.
При использовании в таком качестве выпрямленного напряжения
изготовитель должен предоставлять информацию о степени сглаживания
в зависимости от значения комплексного сопротивления нагрузки.
Устройства должны давать минимальные искажения синусоидальной
кривой переменного тока или напряжения (в зависимости от
проверяемого устройства РЗА). В частности, для снятия
вольт-амперной характеристики трансформаторов тока (ТТ) желательно
иметь минимальные искажения формы кривой напряжения. А для
проверки устройств РЗА с нелинейными характеристиками
(электромеханические реле типов ДЗТ, РТ40/Р, схемы дешунтирования
отключающих катушек выключателей и др.) желательно иметь
минимальные искажения формы кривой тока. Коэффициенты нелинейных
искажений во всем диапазоне подаваемых величин и в зависимости от
значений нагрузки также должны предоставляться
фирмами-изготовителями.
Вместе с тем устройства, выполняемые по второму варианту,
должны обеспечивать имитацию режимов глубокого насыщения
трансформаторов тока, питающих токовые цепи устройств РЗА с
возможностью регулирования этого режима. Это, в частности,
необходимо при ТО микропроцессорных защит, использующих
квантование аналоговых сигналов по времени, для имитации режимов
близких КЗ, так как фирмы, выпускающие микропроцессорную
аппаратуру, далеко не всегда указывают принципы восстановления
исходной функции по ее дискретным значениям.
Устройства должны обеспечивать контроль как устройства РЗА в
целом, так и его отдельных частей, если они не могут быть
проверены в процессе проверки устройства в целом. Это относится, в
частности, к характеристикам отдельных функциональных узлов и реле
(параметры срабатывания и возврата, коэффициенты торможения и
др.). Для этого устройства должны быть укомплектованы необходимым
набором соединительных проводников, подобранных по условиям
нагрева, с наконечниками (или разъемами), пригодными для
подключения к элементам проверяемой аппаратуры.
Тепловой режим работы устройства должен обеспечивать подачу
выходных величин на время, необходимое для успокоения переходных
процессов в проверяемых устройствах плюс время считывания
показаний оператором. В устройствах, выполняемых по второму
варианту, тепловой режим должен обеспечивать подачу требуемых
выходных величин на весь цикл испытания. Предельно допустимые
значения времени подачи выходных величин должны указываться
фирмами-изготовителями.
Устройства должны обеспечивать измерение значений выходных
величин (или их задание - для устройств автоматической проверки) в
пределах диапазона их регулирования с точностью, соответствующей
требованиям вышеупомянутых "Правил" [3, 4] и настоящей Инструкции.
Фирма-изготовитель должна указывать, какое значение выходной
величины измеряет (или задает) устройство - действующее,
амплитудное или средневыпрямленное. В частности, это важно при
снятии вольт-амперных характеристик трансформаторов тока.
Устройства должны обеспечивать измерение времени срабатывания
и возврата, времени замкнутого состояния временно замыкающих
контактов как отдельных реле, так и устройств РЗА в целом с
точностью, соответствующей требованиям вышеупомянутых документов.
Желательно обеспечить измерение времени удержания сигнала пуска
защиты (выдержки времени на возврат логики устройства РЗА после
исчезновения величины, превышающей уставку срабатывания),
поскольку оно достаточно широко используется в микропроцессорных
защитах для выявления перемежающихся коротких замыканий.
Для измерения временных характеристик, а также для контроля за
срабатыванием и возвратом аппаратуры РЗА устройство должно иметь
входы для подключения дискретных сигналов от аппаратуры РЗА.
Питание устройств должно осуществляться от сети однофазного
или трехфазного переменного напряжения 220 - 380 В. Устройства
должны быть обеспечены защитой от коротких замыканий и
недопустимых перегрузок.
Устройства автоматической проверки (второй вариант
испытательных устройств) должны содержать не менее трех источников
напряжения и трех источников тока (чтобы создавать симметричные
системы токов и напряжений прямой и обратной последовательностей),
независимо управляемых по модулю, фазе и частоте.
Источники тока и напряжения устройства автоматической проверки
должны обладать следующими эксплуатационными характеристиками:
- допускать длительную работу;
- иметь защиту от перегрева;
- иметь защиту от коротких замыканий источников напряжения;
- иметь защиту от обрыва в цепях источников тока.
При срабатывании защит должен выдаваться соответствующий
сигнал.
Комплект программ устройств автоматической проверки должен
включать в себя проверку наиболее распространенных устройств РЗА,
ручное управление источниками тока и напряжения, моделирование
сигнала заданной формы, синтез сигнала при известном его
гармоническом составе, генерирование последовательности состояний
сигналов на входе устройств РЗА для проверки АПВ, АВР, АЧР и др.
Приложение 4
(рекомендуемое)
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ
ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Среди большого количества комплектных испытательных устройств,
облегчающих техническое обслуживание сложных устройств РЗА (далее
- УРЗА), наибольшее распространение получили устройства У5053,
ЭУ5001. Эти устройства стали прототипом для более совершенных
установок "Уран". Оба типа этих устройств предполагают подачу в
устройства входных величин в ручном (У5053, ЭУ5001) или
полуавтоматическом ("Уран") режиме.
В последнее время появилось новое поколение испытательных
устройств для обслуживания сложных защит, к которому относятся
устройства типа "РЕТОМ", позволяющие осуществлять как ручную, так
и автоматическую проверку УРЗА с помощью компьютера по заданным
программам и минимизирующие затраты ручного труда на переключения
в схемах РЗА и составление протоколов.
В данном Приложении приводятся краткие сведения об этих
устройствах для оценки их возможностей и сравнения с другими
типами испытательных устройств. Полные сведения об устройствах и
правилах их эксплуатации содержатся в материалах
фирм-изготовителей. Схемы и технические характеристики приведены
по материалам, предоставленным НПФ "Радиус" и НПП "Динамика".
1. Устройства типа У5053 и "Уран"
Описание для краткости дается совместно обоих типов устройств,
благодаря схожести их конструктивного исполнения и функциональных
схем. Наименование блоков и элементов схем дается для более
современного устройства типа "Уран", а соответствующие
наименования для устройств У5053 приводятся в скобках.
Устройства (установки) в полном объеме состоят из трех блоков:
блока регулировочного (К513), нагрузочного (К514) и блока
трехфазного напряжения (К515). Первые два блока предназначены для
проверки простых устройств защиты, т.е. устройств, в которых
используются измерительные органы с одной входной величиной (током
или напряжением). Комплект из двух блоков называется "Уран-1"
(У5052). При добавлении третьего блока устройство в целом
становится способным проверять сложные защиты, т.е. защиты, в
которых используются измерительные органы с двумя входными
величинами (током и напряжением). Комплект из трех блоков
называется "Уран-2" (У5053).
1.1. В состав регулировочного блока входят следующие основные
элементы:
а) узел плавно-ступенчатого регулирования тока и напряжения,
включающий в себя трансформаторы ТР и АТ (Т1, Т2) с
переключателями S5, S6 (S9) пределов грубой и плавной регулировки
выходных напряжений и токов, магнитный пускатель КМ (К1),
коммутирующий выходные цепи; трансформатор вспомогательного
питания ТВ (доп. обмотка Т2) для подключения контактов
проверяемого реле к сигнальному светодиоду (и к цепям
секундомера); выпрямительный мост VD6 - VD9 (VD7 - VD10) и блок
конденсаторов с переключателем емкости фильтра для формирования
постоянного (выпрямленного со сглаживанием) напряжения; узел
формирования тока I, необходимого для проверки токовых обмоток
промежуточных реле; переключатель "Режим работы" S7 (S7);
переключатель питания блока напряжением 220 или 380 В;
б) измерительная схема, включающая в себя в устройстве "Уран"
датчики напряжения на 500 В, выходного тока на 10 А, тока в цепи
I на 5 А и температуры для включения вентилятора охлаждения, а
d
также схему усиления аналоговых сигналов, поступающих с датчиков;
в устройстве У5053 измерительная схема включает в себя стрелочный
ампервольтметр с переключателем пределов, стрелочный
электросекундомер с переключателем вида контактов и схему для
подключения внешнего миллисекундомера.
В отличие от устройства У5053, регулировочный блок устройства
"Уран" дополнен схемой управления, состоящей из контроллера,
жидкокристаллического индикатора, клавиатуры и блока питания
измерительной схемы. Такое построение значительно расширяет
измерительные возможности блока по сравнению с соответствующим
блоком в У5053.
Функциональная схема регулировочного блока "Уран" приведена на
рис. П4.1. Функциональная схема регулировочного блока К513
приводится в заводских данных и отличается незначительно.
Регулировочный блок обеспечивает регулировку выходных
электрических величин в следующих диапазонах (в скобках - данные
по У5053):
-------------------------------------------T---------------------¬
¦Переменное напряжение, В ¦0,01...410 (380) ¦
+------------------------------------------+---------------------+
¦Переменный ток, А ¦0,001...10 (10) ¦
+------------------------------------------+---------------------+
¦Постоянное (выпрямленное со сглаживанием) ¦0,01...240 (240) ¦
¦напряжение, В ¦ ¦
+------------------------------------------+---------------------+
¦Постоянный (выпрямленный со сглаживанием) ¦0,001...5 (4,5) ¦
¦ток, А ¦ ¦
+------------------------------------------+---------------------+
¦Выпрямленный (без сглаживания) ток, А ¦0,01...4,5 (4,5) ¦
+------------------------------------------+---------------------+
¦Переменное или постоянное напряжение ¦110, 220 (210, 220) ¦
¦питания оперативных цепей (нерегулируемое ¦ ¦
¦постоянное), В ¦ ¦
+------------------------------------------+---------------------+
¦Максимальный ток питания оперативных ¦1 (0,65) ¦
¦цепей, А ¦ ¦
L------------------------------------------+----------------------
Регулировочный блок обеспечивает измерение выходных
электрических величин в рабочем диапазоне в полосе частот 50 +/-
0,5 Гц с основной приведенной погрешностью +/- 1,5 (+/- 2,5)%.
Диапазон измерения времени срабатывания и возврата проверяемых
устройств от 0,001 до 99,99 с (от 0,1 до 10 с) с точностью, не
превышающей 1% (+/- 0,03 с при измерениях до 3 с и +/- 0,05 с при
измерениях до 10 с для устройств У5053).
1.2. В состав нагрузочного блока входят следующие основные
элементы:
а) нагрузочный трансформатор ТН (ТЗ), формирующий выходной ток
и имеющий шесть одинаковых обмоток напряжением 22 (12) В с
переключателями для ступенчатой регулировки выходного тока S3, S4
(S16, S17); набор резисторов, включаемых в первичную обмотку
нагрузочного трансформатора для улучшения формы кривой выходного
тока, и переключатель S2 (S21) для выбора подходящего
сопротивления из этого набора; переключатель реверса тока - "Ток"
S20 (S1); переключатель "Режим работы", S6 (S19) для выбора режима
большого тока на низкоомную нагрузку или большого напряжения на
высокоомную нагрузку и соответственно переключатель "Диапазон
измерения" S5 только в установке "Уран"; переключатель выбора фазы
проверяемого устройства "Фаза тока" S7 (S18);
б) измерительная схема, включающая в себя в устройстве "Уран"
датчики напряжения на 500 В, выходного тока на 300 А, выходного
тока на 10 А и температуры для включения вентилятора охлаждения, а
также схему усиления аналоговых сигналов, поступающих с датчиков;
все измерения выполняются в регулировочном блоке; в устройстве
У5053 измерительная схема включает в себя многопредельный
трансформатор тока с максимальным первичным током 50 А; его
вторичная обмотка подключается к амперметру в регулировочном
блоке.
Функциональная схема нагрузочного блока "Уран" приведена на
рис. П4.2. Функциональная схема аналогичного блока К514 приводится
в заводских данных и отличается незначительно.
При совместной работе двух блоков регулируемое напряжение с
регулировочного блока через соединительный кабель подается на
первичную обмотку ТН. Совместная работа блоков обеспечивает
регулировку выходных электрических величин в следующих диапазонах
(в скобках - данные по У5053):
---------------------------------------------T-------------------¬
¦Переменное напряжение, В ¦0,01...550 (250) ¦
+--------------------------------------------+-------------------+
¦Переменный ток, А ¦0,5...200 (250) ¦
L--------------------------------------------+--------------------
Установки "Уран-1" и У5052 обеспечивают:
- определение напряжения (тока) срабатывания (возврата) реле и
других устройств переменного и постоянного напряжения (тока), в
том числе промежуточных реле постоянного тока с параллельной и
последовательной обмотками;
- определение однополярных выводов параллельной и
последовательной обмоток промежуточных реле постоянного тока;
- определение времени срабатывания (возврата) УРЗА или времени
замкнутого состояния контактов (например, выходного реле или
проскальзывающего контакта реле времени);
- снятие вольт-амперных характеристик;
- организацию измерения временных характеристик защиты
("Уран-1" позволяет делать это в циклическом режиме с накоплением
информации в памяти установки и вычислением средних значений
измеряемых величин).
1.3. Состав блока трехфазного напряжения в устройстве "Уран-2"
значительно отличается от блока К515 устройства У5053. Тем не
менее, основные узлы имеют сходные назначения.
1.3.1. В состав блока К515 входят следующие основные элементы:
а) трехфазный фазорегулятор для регулирования фазы подаваемого
напряжения и регулировочные трансформаторы Т5, Т6; коммутационные
ключи S27, S29 - S31 и реле К3, К5, К8 для имитации аварийных
режимов; коммутационный ключ S26 для выбора фаз проверяемого
устройства, на которых имитируется аварийный режим; ключ S28 для
подключения фазорегулятора к регулировочному блоку или к сети;
б) измерительная схема, включающая фазоизмеритель с
переключателем пределов S23, и вольтметр с переключателем пределов
S24.
1.3.2. В состав блока трехфазного напряжения в установке
"Уран-2" входят следующие элементы:
а) блок питания (БП2), три усилителя мощности с устройством
формирования синусоидального сигнала и схемой формирования
синхроимпульса (в составе схемы управления), трансформаторы ТР4,
ТР5, ТР6, формирующие выходные напряжения;
б) узел формирования аварийных режимов, включающий в себя
переключатели S3, S4, реле KV1 - KV4, управляемые контроллером
схемы управления, блок переключателей S5 - S10;
в) измерительная схема, включающая в себя датчики внешнего
напряжения на 400 В (ДUC), формируемого напряжения на 200 В (ДU),
датчики тока на 5 А (ДI) и на 25 А (ДI1), схему усиления
аналоговых сигналов, поступающих с датчиков, схему измерения
сопротивления;
г) схема управления, включающая в себя контроллер,
жидкокристаллический индикатор, клавиатура, блок питания БП1;
д) ряд дополнительных устройств, расширяющих возможности
устройства.
Функциональная схема блока трехфазного напряжения "Уран-2"
приведена на рис. П4.3.
Функциональная схема блока К515 приводится в заводских данных.
1.3.3. Блок трехфазного напряжения обеспечивает регулировку
выходных электрических величин в следующих диапазонах, в скобках,
как и выше, данные по У5053:
---------------------------------------------------T-------------¬
¦Трехфазное напряжение, В фазных ¦0,02...65 ¦
+--------------------------------------------------+-------------+
¦Максимальный выходной ток, А ¦0,5 ¦
+--------------------------------------------------+-------------+
¦Однофазное напряжение, В ¦0,02...195 ¦
+--------------------------------------------------+-------------+
¦Регулируемое междуфазное напряжение, В ¦(0,1 - 110) ¦
+--------------------------------------------------+-------------+
¦Нерегулируемое симметричное междуфазное ¦(110) ¦
¦напряжение, В ¦ ¦
L--------------------------------------------------+--------------
Блок обеспечивает измерение выходных электрических величин
тока и напряжения в рабочем диапазоне в полосе частот 50 +/- 0,5
Гц с основной приведенной погрешностью +/- 1,5% (+/- 1,5%),
измерение угла сдвига фаз +/- 2 (+/- 5 - 10) эл. градусов.
1.3.4. Установки "Уран-2" и У5053 дополнительно к
перечисленным выше функциям обеспечивают:
- проверку работы наиболее распространенных сложных защит
путем подачи на них трехфазного напряжения и однофазного тока
(напряжения) с возможностью регулировки угла сдвига фаз между
ними;
- определение времени срабатывания сложных защит при имитации
одно-, двух- и трехфазных коротких замыканий;
- регулировку частоты формируемого сигнала (только "Уран-2");
- измерение внешнего напряжения, внешнего тока, угла сдвига
фаз между двумя внешними напряжениями и между внешним током и
внешним напряжением (только "Уран-2").
В процессе работы установки "Уран-2" обеспечивается
автоматический контроль работоспособности, контроль за предельно
допустимыми значениями формируемых величин и температурой силовых
узлов.
2. Устройства типа "РЕТОМ"
Компьютерно-управляемое устройство типа "РЕТОМ" для проверки
УРЗА выполняет следующие функции:
- Генерирует сигналы переменного и постоянного тока и
напряжения, независимо друг от друга управляемые по модулю, фазе и
частоте. Это позволяет в ручном или автоматическом режиме
проверять характеристики УРЗА при КЗ различного вида и других
аномальных режимах энергосистем (например, при качаниях и
асинхронном ходе). При автоматической проверке эти сигналы могут
подаваться на УРЗА как толчком, изменяясь от шага к шагу, так и
при плавном (ступенчатом) изменении.
- Управляет необходимыми при автоматической проверке
переключениями в схеме УРЗА при помощи дискретных (преимущественно
контактных) сигналов, синхронизированных по заданной программе с
аналоговыми сигналами.
- Контролирует реакцию УРЗА - принимает и обрабатывает
поступающие от нее дискретные и аналоговые сигналы для проверки
параметров и характеристик УРЗА. Дискретные входы "РЕТОМ"
гальванически развязаны, универсальны и позволяют подключаться
даже к контактам реле под напряжением постоянного тока до 250 В и
к потенциальным выходам ИМС.
- Автоматически оценивает правильность защитных функций и
точность параметров и уставок УРЗА.
- Автоматически создает протоколы испытаний УРЗА установленной
формы.
"РЕТОМ" предоставляет проверяющему во время проверки УРЗА
возможность наблюдать на экране компьютера ход проверки,
анализировать промежуточные результаты, гибко менять параметры
проверки и в необходимых случаях корректировать параметры УРЗА и
сам ход проверки.
Выпущен уже ряд поколений устройств "РЕТОМ". В данном описании
приводятся принципы действия и краткие характеристики только
одного устройства, "РЕТОМ-51", поскольку оно в полной мере
отображает подход к техобслуживанию УРЗА, существенно отличающийся
от предыдущих подходов.
Набор стандартных программ, поставляемых с "РЕТОМ-51",
включает в себя универсальные программы: "ручное" управление
источниками тока и напряжения; программы для проверки реле тока,
напряжения, направления мощности, сопротивления, частоты;
универсальный секундомер-регистратор; программы воспроизведения
аварийных процессов, записанных цифровыми регистраторами;
RL-модели энергосистемы; программу формирования несинусоидальных
токов и напряжений в виде суммы синусоидальных сигналов заданных
частот.
Кроме того, в составе программного обеспечения для "РЕТОМ-51"
есть специализированные программы, в том числе программы по
проверке устройств защиты типа ЭПЗ-1636, ШДЭ-2801(02), ДФЗ-201,
ПДЭ-2802, ОМП, АЧР, автосинхронизаторов, диффзащит с реле РНТ и
ДЗТ, реле обратной последовательности типов РТФ, счетчиков
электроэнергии, систем возбуждения генераторов, программа
генерирования сигналов тока и напряжения произвольной формы и
другие. Создан также специальный язык для разработки проверочных
программ самим пользователем.
Внешний вид лицевой панели устройства показан на рис. П4.4.
2.1. Функциональная схема программно-технического
измерительного комплекса "РЕТОМ-51" (рис. П4.5) включает в себя
силовой блок, управляемый портативным персональным компьютером
(ПК).
С помощью программ, разработанных для проверки отдельных реле
или устройств РЗА в целом, оператор вводит в ПК требуемые исходные
данные, ПК рассчитывает необходимые для проверки режимы и
отправляет информацию во внутренний контроллер силового блока.
Этот контроллер по заданию программы рассчитывает цифровые выборки
токов и напряжений, передает их в интерфейсный модуль, откуда эти
выборки подаются в цифроаналоговый преобразователь (ЦАП). С выхода
ЦАП требуемые аналоговые сигналы через усилители подаются в
проверяемое УРЗА. Туда же через дискретные выходы силового блока
подаются задаваемые программой проверки управляющие команды.
Выходные сигналы проверяемого УРЗА (например, замыкание
контакта реле тока или напряжение на реагирующем органе
дифференциального реле) подаются в дискретные или аналоговые входы
силового блока и через внутренний контроллер отправляются в ПК.
Здесь сигналы обрабатываются и ПК выдает на экран результаты
проверки устройства. Эти результаты по желанию оператора могут
быть распечатаны в виде протокола.
2.2. В соответствии со своей структурой УРЗА подключается
токовыми цепями к источникам тока силового блока, цепями
напряжения - к источникам напряжения (рис. П4.6), логическими
оперативными цепями (например, цепями ускорения) - к контактным
выходам силового блока.
2.2.1. В составе "РЕТОМ" имеются три источника тока (ИТ)
максимальной выходной мощностью 250 В x А каждый, регулируемые
независимо друг от друга по модулю, фазе и частоте (рис. П4.7).
Без дополнительных устройств ИТ обеспечивают пофазную
регулировку переменных токов в диапазоне 0,01 - 20 А. Три ИТ могут
использоваться также в однофазном режиме, обеспечивая регулировку
тока в диапазоне 0,01 - 60 А. Внутреннее сопротивление ИТ
составляет не менее 330 Ом, что обеспечивает стабильность значения
тока при колебаниях сопротивления нагрузки. ИТ могут работать
также в режиме источника постоянного тока, обеспечивая регулировку
в диапазоне 0,01 - 20 А. Внутреннее сопротивление ИТ в этом режиме
составляет не менее 1000 Ом, что также обеспечивает стабильность
значения подаваемого тока в режиме изменения сопротивления
нагрузки.
2.2.2. В составе "РЕТОМ" имеются также три независимо
регулируемых источника напряжения (ИН) максимальной выходной
мощностью 60 В x А каждый, регулируемые независимо друг от друга
по модулю, фазе и частоте. Без дополнительных устройств ИН
обеспечивают пофазную регулировку переменных напряжений в
диапазоне 0,01 - 120 В. Два ИН могут использоваться также в
однофазном режиме, если включить их в противофазе, обеспечивая
регулировку в диапазоне 0,01 - 240 В. Внутреннее сопротивление ИН
не превышает 0,5 Ом, что обеспечивает стабильность значения
напряжения при изменении сопротивления нагрузки. ИН могут работать
также в режиме источника постоянного тока, обеспечивая регулировку
в пределах 0,01 - 320 В. Внутреннее сопротивление ИН не превышает
в этом режиме 0,5 Ом, что также обеспечивает стабильность значения
подаваемого напряжения при изменении сопротивления нагрузки.
2.3. Коэффициент нелинейных искажений синусоидального сигнала
не превышает 1,5%. Вместе с тем имеются программы формирования
несинусоидальных сигналов для специальных испытаний аппаратуры,
например, проверки поведения реле при глубоких насыщениях
трансформаторов тока.
2.4. Устройство позволяет регулировать фазовые углы ИТ и ИН в
пределах 0 - 359,9- с погрешностью +/- 0,1%, позволяет измерять
интервалы времени в диапазоне 0,001 - 99999 с с погрешностью +/-
1,0%. В составе устройства имеются два аналоговых и 8 дискретных
входов для получения информации с проверяемого устройства.
Устройство подключается к источнику однофазного переменного
напряжения 220 +/- 22 В, потребляемая мощность устройства не
превышает 2200 В x А. Работоспособность обеспечивается в диапазоне
температур 5 - 40 -C.
2.5. Устройство "РЕТОМ-51" работает под управлением компьютера
со следующими минимальными параметрами:
1. Процессор Pentium III 450 МГц.
2. ОЗУ - 128 Мб, рекомендуемый объем памяти - 256 Мб.
3. Дисплей SVGA с разрешением 800 x 600, рекомендуемый - 1024
x 768.
4. Наличие USB и СОМ-портов. Для подключения устройства
рекомендуется использовать USB-порт как более быстрый в отличие от
СОМ-порта. Устройство поддерживает протокол USB 1.1, который
совместим и с USB 2.0.
5. Наличие привода CD-ROM желательно, он используется для
установки программного обеспечения.
6. Операционная система - WINDOWS '98, '2000, 'ХР,
рекомендуется WINDOWS XP как более современная.
7. Требования безопасности должны удовлетворять ТСО-95.
8. Для специальных программ рекомендуется Internet Explorer,
версия 6.0 и выше.
Программное обеспечение (ПО) занимает на жестком диске объем
не более 50 Мб. Для работы потребуется также стандартная
клавиатура и координатное устройство типа Mouse ("мышь").
2.6. Особенностью устройства типа "РЕТОМ-51" является
отсутствие необходимости использовать при проверке защит
измерительные приборы: амперметры, вольтметры, частотомеры,
фазометры, секундомеры, осциллоскопы. При этом "РЕТОМ-51",
сертифицированный как средство измерения, обеспечивает
декларированную точность параметров выдаваемых сигналов тока и
напряжения. Первичная настройка выполняется фирмой-изготовителем.
Для подстройки коэффициентов усиления каналов тока и напряжения, а
также других параметров под конкретную нагрузку с целью получить
повышенную точность используется специальная программа юстировки,
настройки и коррекции, поставляемая вместе с устройством.
Устройство типа "РЕТОМ-11М"
Устройство "РЕТОМ-11М" предназначено для:
- выдачи регулируемого однофазного переменного тока или
напряжения сетевой частоты, а также постоянного напряжения или
тока;
- измерения формируемых токов и напряжений, а также внешних
напряжений с помощью двух встроенных цифровых мультиметров;
- измерения временных характеристик реле и коммутационных
аппаратов с помощью встроенного цифрового секундомера.
"РЕТОМ-11М" дает возможность проводить проверку и настройку
параметров и основных характеристик практически всех типов простых
реле (тока, напряжения, времени, указательных, промежуточных),
блок-реле, комплектов, панелей и шкафов защит, блоков питания,
широкой номенклатуры низковольтных аппаратов управления (реле
управления, контакторы и электромагнитные пускатели до 200 А) и
другого электрооборудования в схемах релейной защиты и автоматики,
в том числе:
- тока и напряжения срабатывания и возврата;
- времени срабатывания и возврата реле, разновременности
переключения контактов, длительности замкнутого состояния
контактов (на замыкающих и размыкающих контактах).
Технические данные "РЕТОМ-11М"
-----------------------------------------------------------------¬
¦ Источник 1. ВЫХОД "=U1". ¦
¦ Регулируемое напряжение постоянного тока ¦
+--------------------------------------------T--------T----------+
¦Положение переключателя ¦4 А ¦1,5 А ¦
+--------------------------------------------+--------+----------+
¦Диапазоны регулирования тока, А ¦0 - 8 ¦0 - 3 ¦
+--------------------------------------------+--------+----------+
¦Диапазоны регулирования напряжения, В ¦0,2 - 35¦2,4 - 300 ¦
+--------------------------------------------+--------+----------+
¦Выходная мощность номинальная, Вт, не менее:¦140 ¦300 ¦
+--------------------------------------------+--------+----------+
¦ Источник 1. ВЫХОД "~U2". ¦
¦ Регулируемое напряжение переменного тока ¦
+--------------------------------------------T--------T----------+
¦Положение переключателя ¦4 А ¦1,5 А ¦
+--------------------------------------------+--------+----------+
¦Диапазоны регулирования тока, А ¦0 - 8 ¦0 - 3 ¦
+--------------------------------------------+--------+----------+
¦Диапазоны регулирования выходного ¦0,18 - ¦1,6 - 220 ¦
¦напряжения, В ¦25 ¦ ¦
+--------------------------------------------+--------+----------+
¦Выходная мощность номинальная, Вт, не менее:¦100 ¦300 ¦
+--------------------------------------------+--------+----------+
¦ Источник 2. ВЫХОД "~U3, ~I". ¦
¦ Регулируемые переменный ток или напряжение ¦
+----------------------------------T---------T--------T----------+
¦Положение переключателя ¦~ 250 В, ¦~ 20 А, ¦~ 50 А, ¦
¦ ¦8 А ¦100 В ¦40 В ¦
+----------------------------------+---------+--------+----------+
¦Диапазоны регулирования тока, А ¦0 - 16 ¦0 - 40 ¦0 - 135 ¦
+----------------------------------+---------+--------+----------+
¦Диапазоны регулирования ¦3 - 250 ¦1,2 - ¦0,5 - 40 ¦
¦напряжения, В ¦ ¦100 ¦ ¦
+----------------------------------+---------+--------+----------+
¦Выходная мощность номинальная, ¦2000 ¦2000 ¦2000 ¦
¦В x А, не менее: ¦ ¦ ¦ ¦
+----------------------------------+---------+--------+----------+
¦ Источник 2. ВЫХОД "=U4". ¦
¦ Регулируемое выпрямленное (несглаженное) напряжение ¦
+-----------------------------------------------------T----------+
¦Положение переключателя ¦= 250 В, ¦
¦ ¦8 А ¦
+-----------------------------------------------------+----------+
¦Диапазон регулирования напряжения, В ¦3 - 250 ¦
+-----------------------------------------------------+----------+
¦Диапазон регулирования тока, А ¦0 - 10 ¦
+-----------------------------------------------------+----------+
¦Номинальная выходная мощность, Вт: ¦2000 ¦
+-----------------------------------------------------+----------+
¦ Источник 2. ВЫХОД "~U5". ¦
¦ Регулируемый переменный ток ¦
+-----------------------------------------------------T----------+
¦Положение переключателя ¦~ 200 А, ¦
¦ ¦10 В ¦
+-----------------------------------------------------+----------+
|
