Сборник контрольных вопросов и задач по курсу ''Элементы автоматических устройств систем электроснабжения''

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

СБОРНИК КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ И ЗАДАЧ ПО КУРСУ «ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ» Для студентов очной и заочной форм обучения специальности 14021165 «Электроснабжение»

Составитель В. А. Митченко

Ульяновск 2008 1

УДК 621.316 (076) ББК 31.27-01я7 С23 Рецензент профессор кафедры «Электроснабжение» Кузнецов Анатолий Викторович

Одобрено секцией методических пособий научно-методического совета Ульяновского государственного технического университета

С23

Сборник контрольных вопросов и задач по курсу «Элементы автоматических устройств систем электроснабжения»: для студентов очной и заочной форм обучения специальности 14021165 «Электроснабжение» / сост. В. А. Митченко. – Ульяновск УлГТУ, 2008 – 28 с. Предназначены для подготовки к проведению лабораторных работ по дисциплине «Элементы автоматических устройств систем электроснабжения» и защите отчетов по работам. Можно использовать при подготовке к сдаче зачета или экзамена по темам, охватываемым сборником. Разработка сборника проведена на основе утвержденного учебно-методического комплекса для учебной дисциплины «Элементы автоматических устройств систем электроснабжения» (ЭАУ СЭС). Содержание соответствует оснащению используемой лаборатории ЭАУ СЭС. Работа подготовлена на кафедре «Электроснабжение».

УДК 621.316 (076) ББК 31.27-1я7

© В. А. Митченко, составление, 2008 © Оформление, УлГТУ, 2008

2

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................... 4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ФОРМЛЕНИЮ И СОДЕРЖАНИЮ ПИСЬМЕННОГО ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ......................... ..5 Лабораторная работа № 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РЕЛЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ ................................................................................ 6 Лабораторная работа № 2. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ, ПРОМЕЖУТОЧНЫХ И УКАЗАТЕЛЬНЫХ РЕЛЕ ............................................... 10 Лабораторная работа № 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ИНДУКЦИОННОГО РЕЛЕ ТОКА ТИПА РТ-80 (РТ-90) ..................................................................................... 14 Лабораторная работа № 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ТИПА РБМ-170 ................................................................................ 18 Лабораторная работа № 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ СОЕДИНЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА ................................................................................ 21 Лабораторная работа № 6. ФИЛЬТРЫ СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ .......................................................................................................... 25 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................... 28 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ...................................................................... 28

3

ВВЕДЕНИЕ Лабораторные работы сыграют свою роль в процессе обучения только тогда, когда будет обеспечена и проведена подготовка к ним, причем активно и заблаговременно готовиться к работам должны и сами студенты. При разработке сборника в первую очередь решалась задача помочь обучаемым в самостоятельной подготовке, систематизировать, организовать ее, сделать целенаправленной, затронуть вопросы не только теоретической, учебной подготовки, но и вопросы документального оформления, предварительного и окончательного, предстоящих работ. Кроме того, направленностью содержания издания преследуются еще две цели. Первая – минимизировать количество вопросов, напрямую не относящихся к практике деятельности специалистов по электроснабжению, а уделить больше внимания узлам конструкции и принципам работы действия элементов автоматических устройств, без знания которых невозможно обойтись в дальнейшем. Другая – добиться, чтобы будущие инженеры-электрики научились выявлять и использовать технические возможности, представляли себе технические показатели аппаратуры разного вида, применяемой в устройствах защиты и автоматики, а также имели представление об ограничениях функциональных возможностей из-за особенностей физических явлений и принципов, на основе которых созданы изучаемые ЭАУ. Тематика части вопросов позволяет также частично освоить систему графических и позиционных (буквенно-цифровых) обозначений элементов на чертежах электрических принципиальных схем. Для каждой лабораторной работы сборник содержит в общей сложности не менее 19 вопросов и задач. Они разбиты на две группы: одна предназначена для подготовки к проведению работы, другая – к защите отчета. Описания самих лабораторных работ даны в отдельно изданных методических указаниях [1]. Характер и содержание вопросов и задач по большей части позволяет студентам, усвоившим материал, отвечать без подготовки или затрачивая на подготовку минимум времени. Некоторые контрольные вопросы, входящие в сборник, могут непреднамеренно совпадать по сути с вопросами, имеющимися в предыдущих подобных изданиях. Небольшое количество вопросов заимствовано без особой переработки из работ [1] и [2]. В связи с тем, что в методических указаниях [1] недостаточно, как показывает опыт, информации о структуре и содержании письменных отчетов по лабораторным работам, а доведение этих сведений до студентов в устной форме малоэффективно и не всегда четко выполняется, в настоящий сборник введены дополнительные рекомендации по оформлению и содержанию упомянутых отчетов. Для подготовки ответов на предлагаемые вопросы достаточно использовать литературу библиографического списка. 4

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОФОРМЛЕНИЮ И СОДЕРЖАНИЮ ПИСЬМЕННОГО ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ 1. В предварительно составляемый для допуска к работе бланк отчета целесообразно, пользуясь полученными при теоретической подготовке знаниями, ввести: 1.1. Кроме указания общей цели, детально сформулированные конкретные задачи работы, представленные в логической последовательности, например, в таком виде: а) определить место исследуемых элементов автоматических устройств в классификации их по разным признакам; б) определить назначение элементов; в) определить возможность работы в электрических цепях разного вида (переменного, постоянного тока; в токовых цепях, цепях напряжения); г) определить диапазоны воздействующих величин, характер воздействующих величин; д) определить количество и вид уставок; е) определить параметры срабатывания и возврата и их соответствие паспортным данным; ж) оценить мощность, хотя бы ориентировочно, качественно, входных и выходных цепей; з) проделать вычисления по полученным экспериментальным результатам. Указать, какие; и) определить и графически построить функциональные характеристики. Указать, какие; к) оценить качество реле, возможность его использования в электроустановках или необходимость регулировки, ремонта или замены; л) определить зависимость величины погрешности работы реле от величины уставки. Возможна постановка и других задач, не попавших в примерный перечень, которые необходимо решить по мнению выполняющих работу. 1.2. Созданную электрическую принципиальную схему исследования объектов, определенных темой работы, на основе общей схемы лабораторного стенда. Изображаются только цепи, коммутационные аппараты и измерительные приборы стенда, задействованные в проводимой работе. 1.3. Самостоятельно разработанные таблицы (с учетом форм, предлагаемых методическими указаниями [1], для занесения всех показаний, результатов, получаемых в ходе работы, отметив тут же установленные при подготовке необходимые паспортные данные исследуемых объектов. Необходимо иметь в виду, что формы таблиц, предлагаемых в [1], имеют рекомендательный характер. Студенты, бригада могут изменить эти таблицы и найти формы, более удобные для записи результатов. При необходимости можно ввести и дополнительные таблицы по усмотрению учащихся. 5

Для четкого и быстрого проведения работы полезно в ходе подготовки предварительного отчета письменно зафиксировать в нем поэтапный, а то и пооперационный план проведения каждого исследования. В этот план включаются, например, порядок предварительной подготовки собранной схемы, проверки положения каждого регулирующего устройства ее, порядок коммутации цепей конкретными аппаратами, переключения пределов измерения измерительных приборов и т. п. 2. В окончательно оформленном после проведения работы и готовом к защите отчете должны быть: 2.1. Таблицы, заполненные полученными результатами и вычисленными по ним расчетными показателями. При таблицах должны быть указаны количественные выражения условий, при которых получены результаты, если для проведения исследования необходимо было задавать эти условия, например, уставку времени при снятии времятоковой характеристики индукционного токового реле; вид и сочетание фаз моделируемого короткого замыкания, при котором проводилось исследование работы группы трансформаторов тока и т. п. 2.2. Записаны полученные результаты, для которых не было необходимости делать таблицы. 2.3. Изображены графики функциональных характеристик или(и) векторные диаграммы, построенные по полученным измерениям. 2.4. Сделаны и записаны выводы. Должны содержать, как минимум, ответы на вопросы, поставленные в п. 1.1, а также результаты анализа построенных графических характеристик и векторные диаграммы. В выводы включаются формулировки подтверждения теоретических положений или объяснения несовпадения полученных результатов с теорией, перечисляются выявленные функциональные возможности и направления использования элементов. Лабораторная работа № 1 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РЕЛЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ Допуск к работе 1. Назначение реле как элементов автоматических устройств. Определение реле по ГОСТ 16022-76. 2. Основные части конструкции электромагнитных реле. 3. Назначение измерительных электромагнитных реле. 4. Назначение и количество внешних выводов исследуемых реле, расположение выводов разного назначения. 5. Количество и характер воздействующих величин исследуемых реле. 6. Входные сопротивления реле, их относительная величина для реле тока и реле напряжения. Элемент конструкции электромагнитных реле, определяющий их входные сопротивления. 6

7. Уставка реле РТ-40 Iу = 2,5 А, потребляемая мощность реле при токе уставки Sс.р. = 0,5 В·А. Найти входные сопротивление Zвх реле. При уставке реле РН-50 Uу = 50 В, Sс.р. = 0,5 В·А найти Zвх реле. 8. Сравнительные качественные характеристики электрических цепей, в которые можно включать входные цепи исследуемых измерительных реле. 9. Параметры потока электроэнергии, от которых зависит величина электромагнитной силы, действующей на якорь электромагнитных реле. 10. Цель работы по каждому объекту исследования. 11. Смысл термина «уставка реле», механизм изменения уставок реле РТ40 и РН-50 в пределах одного диапазона. 12. Принцип изменения диапазона уставок реле РТ-40. Количество диапазонов уставок. 13. Количественное соотношение между значениями уставок в разных диапазонах при одинаковом положении указателя уставок. 14. Принцип изменения диапазона уставок реле РН-50. Количество диапазонов уставок. 15. Элементы конструкции, обеспечивающие изменение диапазона уставок реле РТ-40; реле РН-50. 16. Количественное соотношение между уставками в разных диапазонах реле РН-50 при одном и том же положении указателя уставок. 17. Максимальные и минимальные реле. Различие между ними. Количественный показатель, характеризующий это различие. 18. Коэффициент возврата (Кв). Идеальный коэффициент возврата для измерительных реле. 19. Сравнительная величина коэффициентов возврата у максимальных и минимальных реле. 20. Расположение шкалы уставок на реле РТ-40 и РН-50 и органов изменения уставок. 21. Паспортные значения величины коэффициентов возврата для реле РТ-40, РН-50. 22. Причина возникновения вибрации якоря и контактов электромагнитных измерительных реле. 23. Технические данные и функциональные возможности реле РТ-40 и РН-50. 24. Способ устранения вибрации якоря реле РТ-40. 25. Способ устранения вибрации якоря реле РН-50. 26. Схема внутренних соединений электроаппаратов – дать определение. 27. Места изображения электрической схемы внутренних соединений и выводов на конструкции реле. 28. Ток срабатывания реле (Iс.р.). Идеальная зависимость между Iс.р. и током уставки реле (Iу). 29. Идеальная зависимость между Кв и Iу или Uу.

7

30. Соотношение между силой тяги электромагнита, силой возвратной пружины и силой трения при срабатывании максимального реле; при возврате максимального реле. 31. Дать определение срабатывания и возврата реле. 32. Обозначение и изображение на электрических принципиальных схемах обмоток (входных цепей) и контактов (выходных цепей) измерительных реле. 33. Определение замыкающих и размыкающих контактов на электрических принципиальных схемах, буквенно-цифровые обозначения. 34. Способ и органы регулировки тока на лабораторном стенде. 35. Пояснить электрическую принципиальную схему регулировки тока на стенде. 36. Способ и органы регулировки напряжения на лабораторном стенде. 37. Пояснить электрическую принципиальную схему регулировки напряжения на лабораторном стенде. 38. Точки подключения на лабораторном стенде входов реле с большими и малыми входными сопротивлениями. 39. Подготовка стенда к подаче напряжения. Порядок включения коммутационных аппаратов стенда. 40. Пределы измерения тока амперметром лабораторного стенда. Орган изменения пределов измерения тока. Соотношение между пределами измерения. 41. Согласование пределов измерения тока на стенде с уставками исследуемых реле. 42. Сформулировать условие, определяющее причисление реле к реле минимального (максимального) вида. 43. Краткое изложение цели и последовательности проведения исследования и проверки реле РТ-40 и РН-50. Защита отчета 1. Назначение и место в различных классификациях исследованных реле. 2. Цель использования исследованных реле в устройствах автоматического управления. 3. Схемы включения в электрические цепи с замкнутым контуром нескольких реле РТ-40; нескольких реле РН-50. Схемы включения пояснить. 4. Качественная оценка величины времени срабатывания и времени возврата исследованных реле. 5. Идеальная величина времени срабатывания и времени возврата измерительных реле. Показать графически зависимость времени срабатывания от измерительного параметра. 6. Изменения в механизме реле при изменении их уставки. Органы изменения уставок реле. 8

7. Первичные измерительные преобразователи (ПИП), во вторичные цепи которых могут включаться реле РТ-40, дать пояснения. 8. Первичные измерительные преобразователи (ПИП), во вторичные цепи которых могут включаться реле РН-50, дать пояснения. 9. Характер преобразования информационного сигнала измерительными реле. 10. Электрическая принципиальная схема образования выходного сигнала реле. 11. Органы регулировки и наладки исследованных реле. 12. Регулировка степени натяжения пружины подвижной части (возвратной пружины) реле РТ и РН при наладке. Цель данной регулировки. 13. Вид электромагнитной системы, примененной в реле РТ и РН, в классификации по способу движения якоря. 14. Меры, применяемые в электромагнитных реле напряжения для улучшения коэффициента возврата. 15. Способ уменьшения вибрации якоря и связанных с ним контактов в реле РН-50. 16. Причина конструкционного уменьшения сечения некоторых участков магнитопровода электромагнитных реле. 17. Устройство гашения вибрации якоря в реле РТ-40, принцип действия, конструкция. 18. Регулировка коэффициента возврата реле РТ и РН. 19. Регулировка тока срабатывания реле. Органы и способы изменения уставок исследованных реле. 20. Регулировка контактных систем исследованных реле. 21. Коммутационная способность исследованных реле. Качественная оценка мощности контактной системы этих реле. 22. Времятоковая характеристика реле РТ-40 в прямоугольной системе координат, изобразить данную характеристику при произвольно выбранной уставке. 23. Пояснить понятия тока в реле (Iр), тока срабатывания реле (Iс.р.), тока возврата реле (Iв.р.), тока уставки (Iу). Пояснить соответствующие понятия напряжений Uр, Uс.р., Uв.р., Uу. Показать возможные соотношения между указанными токами (напряжениями). 24. Сформулировать условие, определяющее принадлежность реле к реле максимального или минимального вида. 25. Мощность срабатывания реле Sс.р. = 0,8 В·А, Iу = 100 А, найти Zвх реле. При Sс.р = 0,4 В·А, Uс.р. = 10 В найти Zвх реле. 26. Собрать на лабораторном стенде схему исследования реле РН-50, изобразив вначале эскизно электрическую принципиальную схему включения реле в схему стенда. 27. Собрать на лабораторном стенде схему исследования реле РТ-40, изобразив вначале эскизно электрическую принципиальную схему включения реле в схему стенда. 9

28. Общий диапазон уставок реле РТ-40, РН-50. 29. Значение чисел, стоящих за знаком дроби в буквенно-цифровом обозначении типоразмера исследованных реле (РТ-40/?, РН-50/?). Лабораторная работа № 2 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ, ПРОМЕЖУТОЧНЫХ И УКАЗАТЕЛЬНЫХ РЕЛЕ Допуск к работе 1. Назначение реле как элементов автоматических устройств. 2. Основные части конструкции электромагнитных реле. 3. Количество воздействующих величин у исследуемых реле и характеристики воздействующих величин. 4. Место исследуемых реле в структуре устройств автоматического управления (АУ). 5. Характер выходных сигналов реле. Схема образования выходных сигналов исследуемых реле. 6. Классификационные названия исследуемых реле по принадлежности к структурным частям устройств АУ. 7. Назначение внешних выводов исследуемых реле. Нумерация выводов реле. 8. Основные различия в величине входных сопротивлений исследуемых реле. Элемент конструкции, определяющий величину входного сопротивления. 9. Сравнительные качественные характеристики электрических цепей, в которые могут включаться входные цепи исследуемых реле. 10. Цель проводимой лабораторной работы, задачи, решаемые при исследовании. 11. Параметры срабатывания и возврата исследуемых реле в сравнении между собой. Соотношения между параметрами срабатывания и номинальными параметрами воздействующих величин реле. Нормированные величины этих соотношений. 12. Различия в конструкции магнитопроводов реле, работающих в цепях переменного тока и цепях постоянного тока. 13. Различие в конструкции магнитопроводов быстродействующих и обычных промежуточных реле постоянного тока. 14. Особенности электрических цепей, питающих электромеханические реле с малыми входными сопротивлениями. 15. Особенности цепей, питающих электромеханические реле с большими входными сопротивлениями. 16. Технические меры, применяемые в промежуточных реле переменного тока для уменьшения вибрации якоря. 10

17. Основное требование, предъявляемое к состоянию токовых (с малым входным сопротивлением) обмоток исследуемых реле при подключении этих реле к первичным измерительным преобразователям тока в действующих электроустановках. 18. Название и технические характеристики электрических цепей, в которые включаются исследуемые реле при работе их в составе устройств защиты и автоматики. 19. Ориентировочные значения величин входных сопротивлений промежуточных реле. Элементы конструкции реле, определяющие величину входных сопротивлений. 20. Различие в конструкции предлагаемых для исследования промежуточных реле с малыми и большими входными электрическими сопротивлениями. Номинальные параметры электрических воздействующих величин различных реле. 21. Возможное количество выводов промежуточных реле, их назначение. 22. Слагаемые времени срабатывания промежуточного электромеханического реле. Возможные способы замедления действия указанных реле. 23. Примерные величины времени срабатывания (tс.р.) промежуточных реле различных типов. 24. Дать определение схемы внутренних соединений реле и указать назначение выводов реле. 25. Основные различия в конструкции электромеханические реле времени с малым и большим входным сопротивлениями. Номинальные параметры воздействующих величин различных реле. 26. Источники воздействующих величин электромеханических промежуточных реле и реле времени с малыми входными сопротивлениями в реальных устройствах защиты и автоматики. 27. Различие между реле типа РВМ и ЭВ. 28. Изменение уставки времени и органы изменения уставки (выдержки) времени у реле времени с часовым механизмов. 29. Слагаемые tс.р. реле времени, преднамеренно увеличиваемые для создания выдержки времени. 30. Схема внутренних соединений электросекундомера лабораторного стенда, назначение ее отдельных частей. 31. Сущность схемы включения секундомера в испытательные электрические цепи с целью фиксации времени. Принцип автоматической остановки секундомера. 32. Виды контактов, применяемых в конструкциях реле времени, промежуточных и указательных реле в классификации по назначению контактов. 33. Особенности возврата в исходное положение контактной системы и механических указателей указательных реле. 34. Графическое изображение и буквенные обозначения реле и их отдельных частей на электрических принципиальных схемах внешних соединений. 11

35. Графические изображения контактов реле различного назначения и видов. 36. Импульсные контакты, усиленные контакты, упорные контакты. Их определения и назначение. 37. Места изображения электрической принципиальной схемы внутренних соединений и выводов на конструкции реле. 38. Дать определение пуска, срабатывания и возврата реле каждого вида, относящихся к данной лабораторной работе. 39. Этапы проверки (исследования) реле времени. 40. Способ и органы регулировки тока на стенде. 41. Способ и органы регулировки напряжения на стенде. 42. Места подключения на стенде входных цепей реле в зависимости от их входного сопротивления. 43. Подготовка лабораторного стенда к включению. Порядок включения. 44. Органы изменения пределов измерения тока на стенде. Соотношение между пределами измерения. 45. Дать определение срабатывания реле времени. 46. Sc.р. = 1 В·А, Iном.р. = 5 А, найти входное сопротивление (Zвх); Sс.р. = 20 В·А, Uном.р. = 100 В, найти Zвх. 47. Краткое изложение цели и последовательности проведения исследования и проверки указанных реле. Защита отчета 1. Технические характеристики и функциональные возможности исследованных промежуточного и указательного реле. 2. Технические характеристики и функциональные возможности исследованного реле времени. 3. Возможные источники питания оперативных цепей, содержащих исследованные реле в действующих электроустановках. 4. Суть понятий «срабатывание» и «пуск» для реле времени. 5. Виды контактов, применяемых в реле времени. 6. Срабатывание и возврат указательных реле. 7. Схемы включения исследованных указательных реле в применяемые в электроустановках оперативные цепи. Дать пример схемы, обеспечивающей выполнение исследованным указательным реле своей функции. 8. Назначение указательных реле. Номенклатура электромагнитных указательных реле, примерные границы диапазонов технических данных применяемых реле. 9. Электромеханическая система, используемая для выполнения исследованных реле. 10. Типы якорей исследованных реле. 11. Возможность наладочной регулировки узлов исследованного указательного реле. Способы наладочной регулировки. 12

12. Особенности работы выходных контактов указательных реле. Цель применения такого технического решения. 13. Назначение промежуточных реле. 14. Виды контактов, используемых в конструкции промежуточных реле. Количество контактов в сравнении с реле других видов. 15. Коммутационная способность исследованных реле, ее качественная сравнительная оценка. 16. Применение и назначение короткозамкнутого витка на сердечнике некоторых электромагнитных реле. 17. Требования, предъявляемые к коэффициенту возврата (Кв) промежуточных реле. Величина Кв исследованного реле. 18. Входные цепи исследованного промежуточного реле, их описание, принцип действия электромеханического преобразователя реле. 19. Классификация реле по характеру электрических цепей, питающих входные цепи. Основные элементы электрической схемы различных видов промежуточных реле и реле времени. 20. Согласование реле, путем их выбора, с первичными измерительными преобразователями при использовании последних для оперативного питания. 21. Время срабатывания исследованных промежуточных реле. Возможность изменения времени срабатывания путем изменения конструкции реле. 22. Магнитное демпфирование промежуточных реле. 23. Назначение медной втулки или медных шайб на сердечниках некоторых видов промежуточных реле. 24. Способы создания выдержки времени промежуточных реле. Особенности конструкции таких реле. 25. Физический процесс, за счет которого происходит стабилизация и ограничение тока в рабочих обмотках реле РВМ-12 и РП341 и им подобных. 26. Техническое конструктивное решение, позволяющее увеличить мощность выходных сигналов промежуточных реле; количество выходных сигналов. 27. Включение в электрическую схему двухобмоточных реле (с токовой обмоткой и обмоткой напряжения) при одном напряжении оперативных цепей. 28. Органы и способы регулировки исследованного промежуточного реле. 29. Роль рабочей пружины в реле времени с часовым механизмом. 30. Виды контактов в конструкции исследованных реле времени. 31. Изобразить в системе прямоугольных координат зависимость выдержки времени исследованного реле времени от оперативного тока (напряжения). 32. Назначение реле времени, коммутационная способность реле времени. 33. Возможности регулировки реле времени. Органы и способы регулировки исследованного реле. 13

34. Виды реле времени и промежуточных реле, представленных на лабораторном стенде. 35. Виды токов (напряжений), используемых в качестве воздействующих величин для реле логической части устройства РЗА. 36. Основные функции промежуточных реле. 37. Цель использования во входных цепях реле РП-341 и РВМ-12 промежуточных насыщающихся трансформаторов тока. 38. Возможные схемы включения указательных реле в цепи систем автоматического управления. Схемы пояснить, учитывая величины входных сопротивлений реле. 39. Промежуточное электромеханическое реле имеет технические данные: Sс.р. = 10 В·А, Uном.р. = 110 В. Определить входное сопротивление реле. Определить возможность прямой индикации подачи сигнала во входные цепи КL с помощью КН. 40. Обосновать возможность соединения входных цепей нескольких разных реле в последовательную электрическую цепь. Лабораторная работа № 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ИНДУКЦИОННОГО РЕЛЕ ТОКА ТИПА РТ-80 (РТ-90) Допуск к работе 1. Реле как элемент автоматических устройств по определению ГОСТ 16022-76. 2. Основные функционально завершенные части реле РТ-80 (РТ-90) как преобразователя информационных сигналов, принцип действия частей. 3. Вид реле РТ-80 (РТ-90) с точки зрения функционального назначения. 4. Количество и вид воздействующих величин исследуемого реле. 5. Сравнительная качественная оценка входного сопротивления исследуемого реле. Элемент конструкции, определяющий входное сопротивление. 6. Краткое изложение цели и последовательности проведения исследования и проверки реле типа РТ-80 (РТ-90). 7. Количество внешних выводов исследуемого реле РТ-80 (РТ-90), их назначение и нумерация. 8. Основной элемент конструкции реле, определяющий работоспособность каждой функционально завершенной части реле РТ-80 (РТ-90). 9. Устройство индукционного элемента данного реле, его назначение как преобразователь информационных сигналов. 10. Элемент исследуемого реле, осуществляющий функцию токовой отсечки. Суть понятия «токовая отсечка». Принцип действия этого элемента реле.

14

11. Состояние конструктивных элементов исследуемого реле, определяющее момент окончательного срабатывания реле, формирования выходного сигнала. 12. Время формирования выходного сигнала данных реле от начала действия реле. Показать зависимость этого времени от воздействующей величины. 13. Пояснить значение понятия «ток трогания» реле. 14. Величина минимального тока начала вращения диска исправного реле РТ-80. Узлы реле, состояние которых характеризует эта величина. 15. Количество видов уставок исследуемых реле, количество регулировочных устройств для выставления уставок, их расположение на реле и принадлежность к функциональным частям (элементам) реле. 16. Необходимые условия возникновения вращающего момента, воздействующего на диск индукционного элемента реле. Конструктивные решения, позволяющие обеспечить наличие этих условий. 17. Ток срабатывания, ток возврата реле. Функциональные элементы реле РТ-80 (РТ-90), к которым относятся эти термины. Их суть по отношению к каждому функциональному элементу. 18. Величины, в которых выражаются уставки тока функциональных элементов реле. 19. Порядок выставления уставок индукционного элемента реле. Количество видов уставок индукционного элемента. 20. Цель выставления уставок индукционного элемента. 21. Характер изменения уставок индукционного элемента, способы изменения этих уставок. 22. Порядок выставления уставок электромагнитного элемента реле РТ80 (РТ-90), соответствующих определенным значениям токов уставки. 23. Характер изменения уставок электромагнитного элемента данного реле. 24. Различие между током уставки и токами срабатывания реле: качественная оценка. 25. Оценка различия между токами уставки разных функциональных частей (элементов) реле РТ-80 (РТ-90) при одном и том же положении регулировочных контактных винтов реле. Назначение контактных винтов. 26. Качественная сравнительная оценка времени срабатывания (времени формирования выходного сигнала) функциональных частей (элементов реле РТ-80 (РТ-90). 27. Характерные части времятоковой характеристики исследуемого реле. 28. Величины токов для разных частей времятоковой характеристики индукционных токовых реле, ориентировочные количественные значения по отношению к току базовой уставки. 29. Потребляемая мощность Sс.р. = 10 В·А, Iу = 6 А. Найти входное сопротивление Zвх реле. 30. Единицы градуировки осей системы прямоугольных координат при изображении в ней времятоковой характеристики реле РТ-80 (РТ-90). 15

31. Понятие кратности тока при работе с реле РТ-80 (РТ-90). Формула кратности тока. 32. Порядок снятия времятоковой характеристики реле в данной лабораторной работе. 33.Способ устранения влияния индукционного элемента реле при проверке электромагнитного. 34. Способ устранения влияния электромагнитного элемента при проверке индукционного. 35. Назначение и расположение постоянного магнита в индукционного реле. 36. Краткое описание контактной системы исследуемого реле. Использование ее при проверке реле. 37. Характеристика электрических цепей, используемых для проверки реле РТ-80 (РТ-90), используемый для проверки род тока. 38. Особенности связи контактной системы исследуемого реле с его функциональными частями (элементами). 39. Место изображения электрической принципиальной схемы внутренних соединений и выводов на конструкции реле. 40. Способ и органы регулировки на лабораторном стенде воздействующей величины. 41. Электрическая схема регулировки воздействующей величины на стенде (по электрической принципиальной схеме в «Методических указаниях»). 42. Значение чисел 2, 4, 6, 8, нанесенных на головке винта, регулирующего воздушный зазор в электромагнитной системе реле РТ-80 (РТ-90). 43. Подготовка лабораторного стенда к включению. Органы управления схемой проверки исследуемого реле. 44. Согласование пределов измерения тока на стенде с уставками реле. 45. Различие между кратностями, указанными на шкале уставок электромагнитного элемента реле и указанными на оси времятоковой характеристики. 46. Сущность схемы включения секундомера в испытательные электрические цепи с целью фиксации времени срабатывания реле, принцип автоматической остановки секундомера. Защита отчета 1. Структурная часть устройств РЗ и А, в которой используется РТ-80 (РТ-90). 2. Первичные измерительные преобразователи реальной схемы автоматического управления, к вторичным выводам которых может подключаться входная цепь индукционных реле РТ-80 (РТ-90). 3. Род тока, подаваемого во входные цепи исследуемого реле в качестве воздействующей величины. 4. Органы регулировки и наладки исследованного реле. 16

5. Значения коэффициентов возврата реле РТ-80 (РТ-90). Количество коэффициентов возврата, определяемых для этих реле. 6. Схема включения во вторичную цепь одного первичного измерительного преобразователя нескольких реле РТ-80 (РТ-90), используемых в качестве измерительных органов. 7. Основные отличия исследованного реле от других видов реле, изученных на лабораторных занятиях. 8. Разновидности реле РТ-80, их особенности и буквенно-цифровые обозначения. 9. Диапазоны уставок реле РТ-80 разных модификаций. 10. Характер изменения уставки электромагнитного элемента реле с помощью регулятора уставки. 11. Качество, названия и назначение одновременно выставляемых уставок при полном использовании исследованного реле. 12. Вид времятоковой характеристики индукционного элемента реле. Необходимость выставления уставки времени. 13. Функциональная схема передачи сигнала с помощью РТ-80 (РТ-90) от первичного измерительного преобразователя в логическую часть устройства автоматического управления. 14. Факторы, определяющие время передачи сигнала с помощью исследованного реле. 15. Время передачи сигнала исследованным реле при: Iр > Iуст индукционного элемента и Iр < Iуст электромагнитного элемента. Время передачи сигнала исследованным реле при: Iр > Iуст индукционного элемента и Iр > Iуст электромагнитного элемента. 16. Смысл единиц градуировки оси абсцисс времятоковой характеристики реле РТ-80, необходимость применения таких единиц при изображении в прямоугольной системе координат tс.р. = f(Iр). 17. Относительные единицы, выражающие уставки электромагнитного элемента рассматриваемого реле, дать их сравнение с масштабными единицами оси абсцисс времятоковой характеристики индукционного элемента. Возможен ответ в виде формул. 18. Смысл выражений «срабатывание реле» и «ток срабатывания реле» РТ-80 (РТ-90). 19. Назначение контактов, коммутационная способность контактов РТ-80 (РТ-90) разных модификаций. 20. Связь контактов реле данного вида с индукционным и электромагнитным элементами реле. 21. Виды и графическое обозначение контактов указанных реле разных модификаций. 22. Ориентировочное (в сравнении с другими реле) значение времени возврата реле РТ-80 (РТ-90). 23. Возможности регулировки и органы регулировки Iс.р. РТ-80 (РТ-90). 24. Возможности регулировки и органы регулировки Кв РТ-80 (РТ-90). 17

25. Органы изменения уставок исследованных реле. 26. Сравнительная оценка времени срабатывания (времени формирования выходного сигнала разных функциональных частей РТ-80 (РТ-90). 27. Порядок действий при выставлении Iуст электромагнитного элемента. 28. Количество входных и выходных цепей, функциональная связь входных и выходных цепей исследованного реле. 29. Количество функциональных элементов реле, на которые работает входная цепь. 30. Различие между кратностями шкалы уставок электромагнитного элемента и оси абсцисс времятоковой характеристики реле. 31. Суть изображения ограниченно-зависимой времятоковой характеристики данного реле в виде двух кривых в прямоугольной системе координат. 32. Формулы вычисления кратности шкалы уставок электромагнитного элемента и оси абсцисс времятоковой характеристики. 33. Поставить знак неравенства для соотношения Iуст электромагнитного элемента и Iуст индукционного элемента реле. 34. Ориентировочное значение тока Iр, при котором индукционный элемент обеспечит срабатывание реле со временем tс.р. = tуст. Различие между временем срабатывания реле за счет электромагнитного элемента и временем уставки; временем срабатывания реле за счет индукционного элемента при малых кратностях Iр и временем уставки. 35. Ток базовой уставки реле Iуст.баз. = 4 А; значение Iуст. электромагнитного элемента в относительных единицах Куст = 2. Определить минимальное вреIр мя срабатывания реле tmin с.р. при известной характеристике tс.р. = f(Iр) для = 6 А; для Iр = 11 А. Изобразить времятоковую характеристику реле с заданными уставками и произвольной уставкой времени. 36. Собрать на стенде схему исследования электромагнитного элемента реле. Выставить необходимые уставки реле с условием: ток уставки электромагнитного элемента равен 24 А. Схему и уставки пояснить. 37. Полное характеризующее название реле в классификации по назначению. Лабораторная работа № 4 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ТИПА РБМ-170 Допуск к работе 1. Классификация электрических цепей, в которые может быть включено реле РБМ-170, по роду тока; по соотношению величин тока и напряжения в каждой из цепей. 2. Количество входных цепей реле направления мощности. Количество выводов для подключения входных цепей к внешним цепям. 18

3. Качественные технические характеристики, качественное описание входных цепей исследуемого реле. Входные сопротивления его. 4. Количество, название и характеристики воздействующих величин РБМ. 5. Векторные диаграмма реле. 6. Векторы, разность фаз которых непосредственно влияет на величину и направление вращающего момента подвижной части (ротора) реле. 7. Векторы, разность фаз которых фигурирует в качестве углов максимальной чувствительности и нулевой чувствительности реле. 8. Устройство реле РБМ-170, основные части конструкции реле. 9. Показать на векторной диаграмме реле изменение фазы вектора тока при изменении подключения токового входа реле к внешней цепи. 10. Цепи тока и напряжения реле, пояснить разницу между ними. 11. Названия физических параметров воздействующих величин и соотношение между ними, необходимое для возникновения вращающего момента ротора реле. 12. Величины модулей векторов тока и напряжения и фазное соотношение между этими векторами, обусловливающее срабатывание реле с одним замыкающим контактом; несрабатывание такого же реле. 13. Влияние появления вращающего момента ротора реле на состояние реле. 14. Воздействующая величина, уменьшение которой, начиная с определенного значения ее, может при прочих благоприятных условиях вызвать отказ в срабатывании реле. 15. Влияние взаимного расположения в системе полярных координат векторов подводимых тока и напряжения на срабатывание реле с одним замыкающим двухполюсным контактом в выходной цепи. 16. Условие срабатывания реле с одним выходным замыкающим контактом, выраженное значениями фаз тока и напряжения, подаваемых на реле. 17. Влияние принудительного изменения направления протекания тока в одной из входных цепей реле на срабатывание реле с одним выходным замыкающим контактом. 18. Теоретическая величина угловой зоны срабатывания реле с одной выходной цепью (в градусах). 19. Номинальные ток и напряжение входных и выходных цепей реле. 20. Уставки реле. 21. Основные графические характеристики реле направления мощности РБМ-170. 22. Дать описание угла φр. 23. Перечислить аргументы, функцией которых является мощность срабатывания реле: Sс.р. = f(…). 24. Основные технические характеристики реле РБМ-170. 25. Дать описание или схему двух способов подключения входов реле к схеме лабораторного стенда. Пояснить схемное решение. 19

26. Нумерация внешних выводов реле. Графическое изображение реле на чертежах электрических принципиальных схем. Буквенно-цифровые обозначения. 27. Влияние уменьшения абсолютного значения одной из воздействующих величин на состояние реле при одновременном увеличении во столько же раз другой при неизменном фазовом соотношении между ними. 28. Дать формулу вращающего момента реле как функцию только двух аргументов. Защита отчета 1. Основные технические данные и технические показатели реле РБМ-170. 2. Паспортные значения угла максимальной чувствительности (φmax.ч) выпускаемых реле. 3. Пояснить значение φmax.ч, указанного в качестве паспортного значения выпускаемых реле. 4. Изобразить векторную диаграмму при работе реле с углом φmax.ч (для любого стандартного для этих реле значения φmax.ч). 5. Возможное количество угловых зон срабатывания индукционных реле направления мощности. Пояснить ответ. 6. Собрать на лабораторном стенде схему проверки (исследования) данного реле, пояснить схему и порядок исследования реле. 7. Дать практически значимый для применения исследованного реле вывод по результатам анализа вольтамперной характеристики. 8. Назначение реле. Простейшая схема подключения реле к первичным измерительным преобразователям (ПИП) в реальной электрической сети (на основе технических данных входных цепей). 9. Возможное использование реле в реальных электрических сетях на основе его свойств. 10. Изобразить векторную диаграмму воздействующих величин для заданного преподавателем значения φр при φmax.ч = – 30о. 11. Практическое применение сведений, получаемых при рассмотрении основных графических характеристик реле. 12. Значение мощности срабатывания реле (Sс.р.) на линии перемены знака вращающего момента ротора реле. Значение Sс.р. при φmax.ч . 13. Влияние наличия минимального напряжения срабатывания реле (Uc.p. min) на возможность срабатывания реле при различных значениях подаваемых воздействующих величин. 14. Время срабатывания реле, место реле в классификации по времени срабатывания. 15. Основные технические показатели выходных цепей, сопротивление выходных цепей в состояниях срабатывания и несрабатывания реле. 20

16. Основные технические показатели и характеристики (в том числе и графические) реле РБМ-170. 17. Влияние наличия линии перемены знака вращающего момента ротора (угловой зоны срабатывания) на использование реле в схемах автоматического управления. 18. Кольцевая схема участка электросети из четырех основных линий электропередачи и трех узлов подключения нагрузки имеет точку раздела мощностей в узле между второй и третьей ЛЭП. Показать изменение фазы тока во второй ЛЭП при выводе головного выключателя первой ЛЭП в ремонт. 19. Возможное изменение фазы вектора тока при изменении соотношений сопротивлений сосредоточенной активно-индуктивной нагрузки работающей линии электропередачи с односторонним питанием. 20. Изобразить идеальную угловую характеристику реле в прямоугольных и полярных координатах с заданным преподавателем углом φmax.ч . Проставить в прямоугольных координатах значения углов перемены знака вращающего момента (в градусах). 21. Определение истинного значения φmax.ч реле с помощью ваттметра по использованной схеме исследования реле. 22. Основные технические показатели входных цепей реле, сравнительное соотношение между сопротивлениями входных цепей. Лабораторная работа № 5 ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ СОЕДИНЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА Допуск к работе 1. Назначение трансформаторов тока. 2. Режим нормальной работы трансформаторов тока. Технические меры, обеспечивающие безопасность работы всех трансформаторов тока в действующих электроустановках, в частности, на лабораторных стендах. 3. Графическое изображение трансформаторов тока на чертежах электрических принципиальных схем и буквенно-цифровые обозначения трансформаторов тока и выводов их обмоток. 4. Техническое осуществление «режима короткого замыкания» для трансформаторов тока. 5. Количество заземляемых точек в схемах соединения трансформаторов тока (группы трансформаторов тока) с измерительными органами. 6. Краткое описание схемы и конструкции стенда для проведения лабораторной работы. 7. Расположение выводов приборов и оборудования стенда. 8. Место расположения выводов конструктивных фаз первичной электрической цепи стенда для подключения обмотки напряжения ваттметра. 21

9. Первичные и вторичные обмотки трансформаторов тока, их подключение к электрическим цепям и назначение. 10. Проверка стенда перед подачей на него напряжения. Подготовка стенда к включению, состояние выводов вторичных обмоток, не используемых в работе трансформаторов тока. 11. Порядок подачи напряжения в схему первичных цепей стенда, порядок включения и отключения коммутационных аппаратов на стенде. 12. Цель проведения лабораторной работы. 13. Сущность исследования схем соединения трансформаторов тока и измерительных органов (реле). 14. Описание методов исследования схем соединения трансформаторов тока и измерительных органов в данной лабораторной работе. 15. Особенности измерительных органов, подключаемых к вторичным обмоткам трансформаторов тока. 16. Части реле, включаемые для срабатывания этого реле в цепь вторичных обмоток трансформаторов тока. 17. Виды схем соединений вторичных обмоток трансформаторов тока и измерительных органов; названия схем. 18. Линейные, фазные и обратные провода схем соединения вторичных обмоток трансформаторов тока и измерительных органов. 19. Параметры потока электроэнергии в первичной цепи, измерение которых позволяет провести исследование схемы соединения трансформаторов тока и реле (измерительных органов). 20. Измерительные приборы, используемые при исследовании схем соединения трансформаторов тока и реле, способы их включения в цепи. 21. Токи в участках исследуемых схем, их соотношения для заданной схемы и теоретические методы их определения. 22. Коэффициент схемы; привести примеры на основе чертежа любой электрической принципиальной схемы. 23. Расположение на стенде обозначенных выводов трансформаторов тока в исследуемой заданной схеме. 24. Электрическая схема и порядок действий для создания в первичных цепях стенда тока условного короткого замыкания на участках моделируемой сети. 25. Возможные режимы работы участков первичной электрической сети, моделируемой на лабораторном стенде. 26. Первичные и вторичные цепи – дать определения. Показать первичные и вторичные цепи на стенде. 27. Места включения амперметров и токовой обмотки ваттметра в исследуемой схеме. 28. Схема соединения линейных проводов при соединении вторичных обмоток трансформаторов тока в полный треугольник. 29. Последовательное и параллельное соединение вторичных обмоток трансформатора тока; схемы включения первичных обмоток трансформаторов 22

тока при этом (исходя из возможностей лабораторного стенда); ожидаемые коэффициенты трансформации таких схем. 30. Пояснить, как создать в первичных обмотках исследуемых трансформаторов тока симметричную систему токов, меньших по модулям токов при коротком замыкании на участке первичной цепи с трансформаторами тока, но больших, чем токи нагрузки, исходя из технических возможностей лабораторного стенда. 31. Ожидаемое ориентировочное различие между фазами токов в фазных линейных и обратных проводах в исследуемой схеме. Ответ пояснить. 32. Электрическая принципиальная схема включения ваттметра для измерений в данной работе. Цель использования ваттметра. 33. Параметр потока электроэнергии в цепях переменного тока, измеряемый ваттметром. Название условной составляющей полного тока, определяемое этим параметром. 34. Полная характеристика тока с точки зрения его участия в создании показаний ваттметра. 35. Цель и принцип использования ваттметра при исследовании схем соединений трансформаторов тока. 36. Система векторов, относительно которой определяются фазы токов в исследуемой схеме соединения трансформаторов тока и измерительных органов. 37. Краткая характеристика напряжений, которые позволяет использовать конструкция стенда, подающихся при исследовании схем соединения трансформаторов тока на ваттметр. 38. Пределы измерений, устанавливаемые переключателем ваттметра перед началом измерений. Порядок изменения диапазона измерения тока, подаваемого на ваттметр. 39. Место расположения выводов на стенде, используемых для подключения цепи напряжения ваттметра. 40. Характер зависимости между показаниями ваттметра, величиной замеряемой условно активной мощности, величиной проекции тока на соответствующий вектор напряжения при проведении лабораторной работы. 41. Величины, определяемые при проведении работы экспериментально и аналитически. 42. Предписываемое «Правилами устройства электроустановок» расположение трансформаторов тока в конструктивных фазах трехфазной системы переменного тока при неполных группах трансформаторов тока (неполная звезда, неполный треугольник). 43. Технические показатели, характеризующие соединения трансформаторов тока и измерительных органов систем автоматического управления. 44. Показать пути прохождения (условные направления) фазных вторичных токов через измерительные приборы в исследуемой схеме.

23

Защита отчета 1. Фазы и модули токов во всех участках исследованной схемы, их относительные значения. 2. Коэффициенты схемы и другие аналитически определенные величины при проведении лабораторной работы. 3. Нарушения в работе схем соединения трансформаторов тока и измерительных органов в составе реальной схемы автоматического управления при неправильном подключении выводов вторичных обмоток трансформаторов тока – на примере исследованной схемы. 4. Определить характер нагрузки первичной цепи (токоограничивающих сопротивлений стенда) – активные, реактивные и т. д. – по результатам проведенной работы. 5. Дать характеристику режима работы первичной цепи по полученной векторной диаграмме токов исследованной схемы. 6. Характерные особенности первичных обмоток трансформаторов тока. 7. Условные графические изображения трансформаторов тока на электрических принципиальных схемах. Буквенно-цифровые обозначения. 8. Устройство трансформатора токов нулевой последовательности, его отличие от обычных трансформаторов тока. 9. Определить ток в измерительном органе в схеме соединения трансформаторов тока на разность токов двух фаз (двухфазная однорелейная схема) при двухфазном коротком замыкании за силовым трансформатором со схемой соединения обмоток Y/∆-11 при разных сочетаниях фаз, участвующих в коротком замыкании. 10. Последствия размыкания обратного провода в схеме соединения трансформаторов тока в полную звезду при работе схемы в силовой электросети с большими токами замыкания на землю и наличии в схеме нескольких реле, одно из которых включено в обратный провод. 11. Коэффициенты схемы для соединения трансформаторов тока и измерительных органов в наиболее распространенные схемы. 12. Зависимость коэффициента схемы от вида короткого замыкания и от места включения в схему измерительного органа. 13. Недостатки схемы соединения трансформаторов тока в неполную звезду с дополнительным реле в обратном проводе по сравнению со схемой соединения в полную звезду. 14. Недостатки схемы соединения трансформаторов тока и измерительных органов в неполную звезду по сравнению со схемой полной звезды. 15. Схемы соединения трансформаторов тока и реле, обеспечивающие срабатывание измерительного органа при любых коротких замыканиях в первичной сети с большими токами замыкания на землю. 16. Вектор тока, проходящего через реле в обратном проводе схемы неполной звезды трансформаторов тока при симметричном токовом режиме первичных цепей трехфазной электросети. 24

17. Недостатки схемы включения реле на разность токов двух фаз по сравнению со схемой соединения трансформаторов тока и реле в полную звезду. 18. Назначение нулевого (обратного) провода в схеме соединения трансформаторов тока и реле в полную звезду. 19. Причина большей чувствительности измерительного органа, присоединенного к фильтру токов нулевой последовательности, по сравнению с чувствительностью измерительных органов в схеме полной звезды трансформаторов тока реле. 20. Показать возможность использования схемы соединения трансформаторов тока в полную звезду также в качестве фильтра токов нулевой последовательности. 21. Основные технические показатели схем соединения вторичных обмоток трансформаторов тока и измерительных органов. 22. По включению амперметров РАn в исследованной схеме проиндексировать РА в формуле Ксх = IРА… / IРА… 23. Доказать с помощью построенных векторных диаграмм и теоретических знаний, полученных ранее, правильность снятия показаний ваттметра, правильность подключения начал и концов его обмоток к схеме при измерениях. 24. Показать пути прохождения вторичных фазных токов (потоков электроэнергии) по замкнутым контурам от вторичных обмоток трансформаторов тока на всех участках исследованной схемы. 25. Определение коэффициентов трансформации трансформаторов тока и коэффициентов схемы по результатам измерений в лабораторной работе. 26. Определение максимальной нагрузки трансформатора тока с учетом допустимой погрешности его работы. Лабораторная работа № 6 ФИЛЬТРЫ СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ Допуск к работе 1. Симметричные составляющие параметров потока электроэнергии. Сущность метода симметричных составляющих. 2. Определение действительных векторов параметров потока электроэнергии по симметричным составляющим параметров. 3. Виды режимов работы электрической сети, вызывающих появление симметричных составляющих непрямой последовательности. 4. Классификационное определение электрических цепей (или сетей) по роду тока и конструкции, для расчета режимов которых применяется метод симметричных составляющих. 25

5. Классификация фильтров симметричных составляющих по виду обрабатываемого параметра потока электроэнергии. 6. Назначение фильтров симметричных составляющих. 7. Сущность алгоритма функционирования фильтров симметричных составляющих. 8. Принцип действия основной части операционных усилителей. 9. Количество и назначение функциональных вводов и выводов простейшего операционного усилителя. 10. Графические и буквенные обозначения операционных усилителей и фильтров симметричных составляющих. 11. Роль операционного усилителя в составе фильтра симметричных составляющих. 12. Элементы в составе рассматриваемых фильтров, за счет которых производятся необходимые изменения фаз воздействующих величин при их обработке в фильтре. 13. Классификация фильтров симметричных составляющих по выделяемым составляющим несимметричных режимов. 14. Классификация фильтров по количеству выделяемых составляющих несимметричных режимов. 15. Векторные диаграммы, поясняющие работу пассивного активноемкостного наиболее распространенного фильтра напряжений обратной последовательности (ФНОП), и схема фильтра. 16. Векторные диаграммы и электрическая принципиальная схема, поясняющие работу трансформаторного фильтра напряжений нулевой последовательности (ФННП). 17. Векторные диаграммы и электрическая принципиальная схема, поясняющие работу трехтрансформаторного фильтра токов нулевой последовательности. 18. Векторная диаграмма, электрическая принципиальная схема, схема подключения к первичным измерительным преобразователям, поясняющие принцип действия пассивного фильтра напряжений прямой последовательности (ФНПП) на активно-емкостных элементах. 19. Входные цепи фильтров симметричных составляющих на основе операционных усилителей. Роль и назначение входных цепей. Защита отчета 1. Первичные измерительные преобразователи, служащие источниками воздействующих величин для фильтров симметричных составляющих тока, напряжения. 2. Классификация фильтров симметричных составляющих по способам реализации преобразования входных воздействующих величин (токов, напряжений) в выходные информационные сигналы, соответствующие составляющим отдельных последовательностей. 26

3. Системы токов (напряжений), для которых возможна реализация фильтров симметричных составляющих. 4. Пассивный трансформаторный фильтр токов нулевой последовательности (ФТНП). 5. Различие между пассивными и активными аналоговыми фильтрами симметричных составляющих. 6. Пассивный трансформаторный фильтр напряжений нулевой последовательности. 7. Классификационный вид исследованных в лабораторной работе фильтров симметричных составляющих. 8. Преобразование воздействующих величин на входе активных фильтров тока симметричных составляющих. 9. Векторные диаграммы и электрическая принципиальная схема пассивного фильтра токов обратной последовательности (ФТОП) с активноемкостными элементами. 10. Электрическая принципиальная схема и векторные диаграммы, поясняющие работу пассивного активно-емкостного фильтра напряжений прямой последовательности (ФНПП). 11. Устройство однотрансформаторного пассивного фильтра токов нулевой последовательности и векторные диаграммы, поясняющие принцип его действия. 12. Напряжения, подающиеся на вход пассивных фильтров напряжений прямой последовательности, обратной последовательности. 13. Количество полюсов выходных цепей простейших фильтров симметричных составляющих. 14. Различие между параметрами потока электроэнергии при нормальном режиме работы сети и симметричными составляющими параметров для несимметричных режимов. 15. Преимущества и недостатки активных аналоговых фильтров перед пассивными. Различие между пассивными и активными фильтрами. 16. Назначение и использование в системах автоматического управления электроснабжением фильтров симметричных составляющих. 17. Свойства операционного усилителя, используемые для реализации различных фильтров симметричных составляющих. 18. Выходные устройства фильтров симметричных составляющих как отдельных элементов релейных схем автоматического управления. 19. Указать, с какого минимального количества фаз должны подаваться воздействующие величины, соответствующие отслеживаемым параметрам потока электроэнергии, для обеспечения правильной работы фильтров симметричных составляющих.

27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Работа с настоящим сборником, подготовка ответов на предлагаемые вопросы даст возможность правильно оформить и качественно готовить письменные отчеты о проделанных работах, получить необходимые знания для экспериментальных лабораторных исследований, уяснить задачи, которые необходимо решить в лаборатории, и одновременно поддержать или развить навыки подготовки к зачетам и экзаменам. Учитывая направленность сборника, можно надеяться, что организованная, целеустремленная подготовка будет полезна не только в учебе, но и в практике работы по специальности после окончания учебного заведения, так как научит планировать предстоящие действия, предусматривать возможные трудности, формировать перечень вопросов, на которые надо найти ответ, готовясь к конкретным работам и проводя их. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Бондаренко Е. В. Элементы автоматических устройств систем электроснабжения: методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 10.04 всех форм обучения / Е. В. Бондаренко, А. Л. Дубов. – 4 изд., перераб. – Ульяновск УлГТУ, 2004. – 48 с. 2. Бондаренко Е. В. Сборник контрольных вопросов и задач по элементам автоматических устройств систем электроснабжения / Е. В. Бондаренко, Ю. М. Марулин. – Ульяновск УлПИ, 1986. – 27 с. 3. В. А. Андреев. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения / В. А. Андреев. – М. : Высшая школа, 2006. – 639 с.: ил. 4. Реле защиты / В. С. Алексеев, Г. П. Варганов, Б. И. Панфилов, Р. З. Розенблюм. – М. : Энергия, 1976. – 464 с.: ил., табл. 5. Е. Г. Акимов. Реле управления и защиты: справочник. Т. 2: Реле защиты / сост.: Е. Г. Акимов, М. М. Манухин. – М. : Ай-Ви-Тех, 2004. – 303 с.: ил., табл. 6. Е. А. Каминский. Практические приемы чтения схем электроустановок /Е.А.Каминский. – М. : Энергоатомиздат, 1988. – 368 с. 7. Н. И. Овчаренко. Элементы автоматических устройств энергосистем / Н. И. Овчаренко. – М.: Энергоатомиздат. В 2 кн. Кн.1. – 254 с: ил., Кн.2. – 270 с.: ил., 1995.

28

Учебное издание СБОРНИК КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ И ЗАДАЧ ПО КУРСУ «ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ» Составитель Митченко Виктор Афанасьевич Редактор Н.А.Евдокимова Подписано в печать 30.07.2008. Формат 60х84/16. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,63. Тираж 80 экз. Ульяновский государственный технический университет 432027, Ульяновск, Сев. Венец, 32. Типография УлГТУ, 432027, Ульяновск, Сев. Венец, 32.

29