Схемы соединения измерительных трансформаторов тока и напряжения

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО

 

По выполнению лабораторной работы

Схемы соединения трансформаторов тока и трансформаторов напряжения

по курсу «Внутризаводское электроснабжение и режимы»

на стенде «Электроэнергетика»

 

 

Лабораторную работу выполнили:

 

Проверил:

 

Таганрог 2013

 

 

удк 621.3.01 (076.5)

 

Составители: И.А. Тибейко, Д.П. Рассоха

 

Методическое руководство к выполнению лабораторной работы «Схемы соединения трансформаторов тока и трансформаторов напряжения

». по курсу «Внутризаводское электроснабжение и режимы»

 

на стенде «Электроэнергетика»

 

Методические материалы, изложенные в данной работе, содержат всю необходимую информацию для выполнения лабораторной работы «Схемы соединения трансформаторов тока и трансформаторов напряжения»

при изучении курса «Внутризаводское электроснабжение и режимы».

Цель данной работы заключается в оказании методической помощи студентам, изучающим курс «Внутризаводское электроснабжение и режимы».

Даются рекомендации по обработке результатов эксперимента. Приводятся контрольные вопросы.

 

 

Ил.3. Библиогр: 4 назв.

 

Рецензент:

 

 

Лабораторная работа № 1

Схемы соединения измерительных трансформаторов тока и напряжения

 

1. Цель работы

Изучить схемы соединения измерительных трансформаторов в цепях релейной защиты и автоматики.

Смоделировать на базе комплекса различные схемы соединения трансформаторов тока и напряжения.

Определить при различных схемах соединения коэффициенты схем для реле, изучить их векторные диаграммы.

 

2. Трансформаторы тока

 

2.1. Обозначение выводов обмоток трансформаторов тока и векторные диаграммы

 

Трансформаторы тока являются очень важными элементами релейной защиты. Они питают цепи защиты током сети и выполняют роль датчика, чрез который поступает информация к измерительным органам устройств релейной защиты. От точности этой информации зависит надёжная и правильная работа релейной защиты. Поэтому основным требованием к трансформаторам тока являются точность трансформации с погрешностями, не превышающими допустимых значений. К погрешностям трансформатора тока относятся – погрешность по току (ΔI) и погрешность по углу – угловая погрешность (). При изготовлении трансформаторов тока выводы их первичной и вторичной обмоток маркируются. В нашей стране принято обозначать начало и конец первичной обмотки трансформаторов Л₁ и Л₂, а начало и конец вторичной обмотки И₁ и И₂. При монтаже оборудования Л₁ подключается к системе шин, а Л₂ подключается к линии, нагрузке. В этом случае считают, что при построении векторных диаграмм вторичные и первичные токи совпадают по фазе (погрешность трансформаторов тока не учитывается: ΔI =0,2 ÷ 1 %; ).

 

2.2. Типовые схемы соединения трансформаторов тока

 

2.2.1. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду

 

Трансформаторы тока устанавливаются во всех фазах. Вторичные обмотки трансформаторов тока и обмотки реле соединяются в звезду и их нулевые точки связываются одним проводом, называемым нулевым (см. рис. 1).

Рис. 1. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в звезду.

 

В нулевую точку объединяются одноимённые зажимы обмоток трансформаторов тока.

При нормальном режиме и трёхфазном КЗ, как показано на рис. 1 в реле I, II и III проходят токи фаз:

 

; ; ,

 

а в нулевом проводе – их геометрическая сумма:

(1)

 

которая при симметричных режимах равна нулю.

При двухфазных КЗ ток короткого замыкания проходит только в двух повреждённых фазах и соответственно в реле, подключённых к трансформаторам тока повреждённых фаз, ток в неповреждённой фазе отсутствует. В нулевом проводе ток при этом виде КЗ отсутствует.

При однофазном КЗ ток короткого замыкания проходит только в одной повреждённой фазе (например А) и соответственно в реле подключенному к ТТ фазы А. Ток в неповреждённых фазах отсутствует. В нулевом проводе протекает ток повреждённой фазы.

Нулевой провод схемы звезды является фильтром токов нулевой последовательности. Токи прямой и обратной последовательности в нулевом проводе не проходят, т.к. вектора этих токов в сумме нуль. Токи нулевой последовательности совпадают по фазе и поэтому в нулевом проходит утроенное значение этого тока I_нп = 3I_о.

В рассмотрено схеме реле, установленные в фазах, реагируют на все виды КЗ, а реле в нулевом проводе – только на КЗ на землю (или обрыв фазы).

Схемы соединения трансформаторов тока в звезду применяются в защитах, действующих при всех видах КЗ. Применяются в сетях с глухозаземлённой нейтралью.

Ток в реле равен току в фазе, поэтому коэффициент схемы определяют по формуле:

 

где I_ф – вторичный ток фазы;

I_р – ток в реле.

I_р = I_ф

 

 

2.2.2. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду

 

Трансформаторы тока устанавливаются в двух фазах и соединяются так же как и в схеме звезды (рис. 2).

 

Рис. 2. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду.

 

В реле I и III проходят токи соответствующих фаз:

 

и ;

а в обратном проводе ток равен их геометрической сумме:

(2)

 

С учётом векторной диаграммы , т.е. равен току фазы, отсутствующей во вторичной цепи.

При трёхфазном КЗ и нормальном режиме токи проходят по обоим реле I и III и в обратном проводе. В случае двухфазного КЗ токи появляются в одном или двух реле (I и III) в зависимости от того, какие фазы повреждены.

Ток в обратном проводе при двухфазном КЗ между фазами А и С, в которых установлены трансформаторы тока равен нулю, т.к. , а при замыканиях между фазами АВ и ВС он соответственно равен ; .

В случае однофазного КЗ фаз (А или С), в которых установлены трансформаторы тока, во вторичной обмотке трансформатора тока и в обратном проводе проходит ток КЗ.

При замыкании на землю фазы В, в которой трансформатора тока нет, токи в схеме защиты не появляются. Схема неполной звезды реагирует не на все случаи однофазного КЗ и поэтому применяется только для защит, действующих при междуфазных повреждениях. Коэффициент схемы К_сх = 1.

Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду применяется в сетях с изолированной нейтралью (6, 10, 35) кВ.

 

2.2.3. Схема соединения трансформаторов тока в треугольник и обмоток реле в звезду

 

Вторичные обмотки трансформаторов тока, соединённые последовательно разноимёнными выводами (рис. 3) образуют треугольник. Реле, соединённые в звезду, подключаются к вершинам этого треугольника.

Рис. 3. Схема соединения трансформаторов тока в треугольник, а обмоток реле – в звезду.

 

Рис.4 Векторная диаграмма вторичных токов в схеме на рис.3

 

Из токораспределения (на рис. 3) видно, что в каждом реле проходит ток, равный геометрической разности токов двух фаз:

; ; .

 

Из условия этих выражений и с учётом векторных диаграмм токов , , рис. 4 находятся токи, проходящие в реле при разных видах КЗ.

При симметричной нагрузке и трёхфазном КЗ в реле проходит линейный ток, в √3 раза больший тока фазы и сдвинутый относительно него по фазе на 30° (рис. 4).

Поскольку в рассматриваемой схеме ток в реле при трёхфазных симметричных режимах в √3 раза больше тока фазы, коэффициент схемы равен:

 

 

Схема соединения трансформаторов тока в треугольник обладает следующими особенностями:

1. Токи в реле проходят при всех видах КЗ, и, следовательно, защиты по такой схеме реагируют на все виды КЗ.

2. Отношение тока в реле к фазному току зависит от вида КЗ.

3. Токи нулевой последовательности не выходят за пределы треугольника трансформаторов тока, не имея пути для замыкания через обмотки реле.

Отсюда следует, что при КЗ на землю в реле попадают только токи прямой и обратной последовательности, т.е. только часть тока КЗ.

Схема соединения трансформаторов тока в треугольник, а обмоток реле в звезду применяется в основном для дифференциальных и дистанционных защит.

 

 

2.2.4. Схема соединений с двумя трансформаторами тока и одним реле, включенным на разность токов двух фаз

 

Трансформаторы тока устанавливаются в двух фазах (например А и С) см. рис. 5. Их вторичные обмотки соединяются разноимёнными зажимами, к которым (параллельно вторичным обмоткам) подключается обмотка реле.

 

Рис. 5. Схема соединения трансформаторов тока на разность токов двух фаз.

 

Из токораспределения, показанного на рис. 5 для случая, когда по первичной цепи проходят положительные токи I_А, I_В, I_С находим, что ток в реле равен геометрической разности токов двух фаз I_а и I_с, т.е.:

где , а .

При симметричной нагрузке и трёхфазном КЗ распределение первичных и вторичных токов соответствует рис. 5 находим, что больше в √3 фазного тока (I_а или I_с) и, следовательно:

(3)

где - ток в реле при трёхфазном КЗ или при симметричной нагрузке.

 

При двухфазном КЗ на фазах А и С в реле поступает два тока I_А и I_С, которые равны по величине и совпадают по фазе, т.к. это один и тот же ток КЗ петли фаз А и С. С учётом того, что трансформаторы тока соединены на разность токов и того, что ток фазы А поступает в полярный зажим трансформатора тока, а ток фазы С в неполярный зажим трансформатора тока, получим:

(4)

 

 

где

- ток в реле при двухфазном КЗ.

 

При двухфазном КЗ между А и В или В и С в реле поступает только ток одной фазы, отсюда получим ток в реле:

(5)

где или

 

Из (3, 4, 5) видно, что ток в реле, а следовательно и чувствительность схемы при разных видах КЗ будут различными.

Наименьшая чувствительность будет при КЗ между фазами (АВ и ВС), т.к. фаза В не имеет трансформатора тока. Коэффициент чувствительности будет меньше в √3 по сравнению со схемами полной и неполной звезды соединения трансформаторов тока.

Указанный недостаток (понижение чувствительности при двухфазных КЗ на линии между фазами АВ и ВС) нужно учитывать при применении схемы.

Рассматриваемая схема соединения трансформаторов тока с одним реле может применяться только для защиты от междуфазных КЗ в тех случаях, когда она обеспечивает необходимую чувствительность при двухфазных КЗ и когда не требуется её действие при КЗ за трансформатором с соединением обмоток Y/Δ.

Коэффициент схемы при симметричных режимах

,

с учётом, что в этом режиме .

 

2.3.5. Схема соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности

 

Трансформаторы тока устанавливаются на трёх фазах, одноимённые зажимы встречных обмоток соединяются параллельно и к ним подключается обмотка реле (рис. 6).

Рис. 6. Схема соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности.

 

Из показанного на схеме распределения токов следует, что ток в реле равен геометрической сумме вторичных токов трёх фаз:

Это значит, что и, следовательно, рассмотренная схема является фильтром токов нулевой последовательности. Ток в реле появляется только при однофазных и двухфазных КЗ на землю, так как только при этих повреждениях появляются . Поэтому схема применяется для защит от замыканий на землю.

При нагрузках, трёхфазных и однофазных КЗ сумма первичных токов трёх фаз равна нулю, соответственно ток и реле не действует.

Рассмотренная схема часто называется трансформаторным фильтром токов нулевой последовательности.

 

 

3. Общие сведения

 

Рассмотренные типовые схемы соединения трансформаторов тока и обмоток реле питают цепи защиты токами, пропорциональными токам сети. Поведение и работа реле в каждой из этих схем зависят от характера распределения токов во вторичных цепях релейной защиты в нормальных и аварийных режимах.

В данном эксперименте используются три трансформатора тока, включенные в фазы некоторой сети. Существует возможность менять параметры сети и устраивать в ней различные короткие замыкания.

С помощью специальной программы на компьютере можно виртуально собирать вторичные обмотки трансформаторов тока в различные типовые схемы и в реальном времени наблюдать распределение токов в схемах, а также осциллограммы и векторные диаграммы этих токов.

Рис. 7. Электрическая схема соединений.

Рис. 8. Электрическая схема соединений (продолжение).

Перечень аппаратуры

Таблица 1

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	400 В ~; 16 А
А1	Трехполюсный выключатель		400 В ~; 10 А
A2	Трехфазная трансформаторная группа	347.1	3 х 80 В×А; 230 (звезда) / 242, 235, 230, 126, 220, 133, 127 В
А3	Модель линии электропередачи	313.2	400 В ~; 3 ´ 0,5 А
A4	Активная нагрузка	306.1	220/380 В; 50Гц; 3´0…50 Вт;
А5	Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения	401.1	600 В / 3 В (тр-р напряж.) 0,3 А / 3 В (тр-р тока)
А6	Коннектор		8 аналог. диф. входов; 2 аналог. выхода; 8 цифр. входов/ выходов
А7	Персональный компьютер		IBM совместимый, Windows 9*, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI 6024E

Описание электрической схемы соединений

 

Активная нагрузка А4 через трехполюсный выключатель А1, блок А2 однофазных трансформаторов и через модель линии электропередачи A3 подключена к трехфазному источнику питания G1. Трансформаторы тока блока А5 измерительных трансформаторов тока и напряжения включены на токи фаз активной нагрузки А4. Один из трансформаторов напряжения блока А5 включен на междуфазное напряжение сети, используемое как опорное при построении векторных диаграмм.

Вторичные сигналы с трансформаторов тока и напряжения блока А5 подключены к аналоговым входам коннектора А6, который в свою очередь соединен гибким ленточным шлейфом с платой ввода/вывода PCI6024E персонального компьютера А7.

 

 

Указания по проведению эксперимента

 

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соедините гнезда «ТК» источника G1.

· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Смоделируйте режим работы сети – например, для сети с заземленной нейтралью соедините точки К1 и К2.

· Смоделируйте «короткое замыкание» (в данном случае, строго говоря, короткое замыкание не является таковым, т.к. производится через токоограничивающие сопротивления нагрузки А4) – например, двухфазное на землю фаз А и С, для чего соедините точки К3, К5 и К6 между собой.

· Переключатель режима работы трехполюсного выключателя А1 установите в положение «РУЧН.». Номинальные напряжения обмоток трансформаторов блока А2 выставьте равными, например, 230/230 В. Параметры линии электропередачи А3 переключателями установите, например, следующими: R = 150 Ом, L/R_L =1,2/32 Гн/Ом, С1 = С2 =0,15 мкФ. Выберите мощность активной нагрузки А4, например 40% от 50 Вт во всех трех фазах.

· Включите источник G1. О наличии напряжений на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

· Включите выключатель «СЕТЬ» выключателя А1.

· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А7, войдите в соответствующий каталог и запустите прикладную программу «Трансформаторы тока.exe».

· Для начала сбора данных нажмите на виртуальную кнопку «Пуск».

· Включите выключатель А1. На экране компьютера отобразятся векторные диаграммы токов трансформаторов и токов в виртуальных реле, а также симметричные составляющие токов трансформаторов. На виртуальной схеме соединений трансформаторов тока и реле появятся действующие значения токов в различных ее частях. Правее этой схемы можно наблюдать осциллограммы токов в обмотках трансформаторов.

· Выбирайте интересующую схему соединений трансформаторов тока из раскрывающегося списка на экране компьютера, изменяйте параметры активной нагрузки А4, вид замыкания и/или режим заземления нейтрали и наблюдайте получающиеся векторные диаграммы.

· При работе с программой следует пользоваться её возможностями:

- Все векторные диаграммы можно увеличивать и уменьшать, нажимая на кнопки «Масштаб».

- Нажимая на кнопки «Поворот», все векторные диаграммы можно поворачивать. При этом каждый вектор поворачивается вокруг своего начала.

- На векторной диаграмме токов трансформаторов тока и реле каждый из векторов можно двигать параллельно самому себе, используя группы кнопок с красными стрелками. Уменьшить шаг перемещения векторов можно, удерживая при нажатии на кнопку со стрелкой клавишу Shift. Вернуться к начальному положению вектора можно, нажав на кнопку в центре соответствующей группы.

- Масштабирование осциллограмм токов фаз производится путем нажатия на графике левой клавиши мыши и, не отпуская ее, перемещения манипулятора слева направо и сверху вниз. Возврат к начальному масштабу осуществляется обратным перемещением манипулятора – справа налево и снизу вверх.

- Двигать векторные диаграммы и график осциллограмм относительно осей координат можно путем нажатия и удержания на соответствующем объекте правой кнопки мыши и ее одновременного перемещения в нужную сторону.

- Цвета ветвей схемы, осциллограмм, векторов на векторных диаграммах и надписей около групп кнопок со стрелками соответствуют друг другу.

- Цвета фаз сети соответствуют общепринятым.

· В качестве опорного напряжения можно использовать отличное от указанного на схеме междуфазное или любое из фазных напряжений (это целесообразно при «нестабильности» векторных диаграмм, т.е. при быстром случайном изменении углов каких-либо векторов).

· По завершении эксперимента отключите выключатель А1 и источник G1.

 

4. Трансформаторы напряжения (ТН)

 

Для питания цепей релейной защиты используются междуфазные напряжения и фазные – относительно земли, а также симметричные составляющие этих напряжений.

Наиболее распространённые схемы соединения однофазных трансформаторов напряжения – это открытый треугольник или в неполную звезду. Первая схема, получившая широкое распространение, применяется когда для защиты или измерений нужно иметь два или три междуфазных напряжения (рис. 7 а).

Рис. 9. Схема соединения обмоток однофазных трансформаторов напряжения с одной вторичной обмоткой.

 

На рис. 7 б приведена схема соединения трёх ТН в звезду. Эта схема получила широкое распространение и применяется когда для защиты или измерений нужны фазные напряжения или же фазные и междуфазные напряжения одновременно.

На рис. 8 представлена схема соединения трансформаторов напряжения, имеющих две вторичные обмотки.

 

Рис. 10. Схема соединения обмоток трансформаторов напряжения с двумя вторичными обмотками.

 

Первичные и вторичные основные обмотки соединены в звезду, т.е. так же, как и в рассматриваемой выше схеме рис. 7. Дополнительные вторичные обмотки соединены в схему разомкнутого треугольника (на сумму фазных напряжений). Такое соединение применяется для получения напряжения нулевой последовательности, необходимого для включения реле напряжения и реле направления мощности защиты от однофазных КЗ в сети с заземлёнными нулевыми точками трансформаторов и для сигнализации при однофазных замыканиях на землю в сети с изолированными нулевыми точками трансформаторов.

Как известно, сумма трёх фазных напряжений в нормальном режиме, а также при двух и трёхфазных КЗ равна нулю. Поэтому в указанных условиях напряжение между точками О₁ – О₂ на рис. 8 равна нулю (практически между этими точками имеется небольшое напряжение – 0,5 – 2 В, которое называется напряжением небаланса).

При однофазных КЗ в сети с заземлёнными нулевыми точками трансформаторов (сети 110 кВ и выше) фазное напряжение повреждённой фазы становится равными нулю, а геометрическая сумма фазных напряжений двух неповреждённых фаз оказывается равной фазному напряжению. В сети с изолированными нулевыми точками трансформаторов (сети 35 кВ и ниже) при однофазных замыканиях на землю напряжение неповреждённых фаз относительно земли становятся равными междуфазному напряжению, а их геометрическая сумма оказывается равной утроенному фазному напряжению. Для того, чтобы в последнем случае напряжение на реле не превысило 100 В у ТН работающих с изолированными нулевыми точками трансформаторов, вторичные дополнительные обмотки, соединённые в разомкнутый треугольник, имеют увеличенный в 3 раза коэффициент трансформации. Например: 6000 / 100 / 3.

Первичные обмотки ТН соединяют в звезду, нулевая точка обязательно заземляется (это заземление называется рабочим).

Вторичные обмотки ТН подлежат обязательному заземлению (это заземление называется защитным). Обычно заземляется нулевая точка звезды или один из фазных проводов. В проводах, соединяющих точку заземления с обмотками ТН не должно быть коммутационных и защитных аппаратов (рубильников, переключателей, автоматических выключателей, предохранителей и т.д.).

Сечение заземляющего провода должно быть не менее 4 мм² (по меди).

Первичные обмотки ТН до 35 кВ подключаются через предохранители высокого напряжения и токоограничивающие сопротивления.

В данном эксперименте используются три трансформатора напряжения, подключенные к фазам некоторой сети. Существует возможность менять параметры сети и устраивать в ней различные короткие замыкания.

С помощью специальной программы на компьютере можно виртуально собирать вторичные обмотки трансформаторов напряжения в различные типовые схемы и в реальном времени наблюдать значения напряжений на виртуальных реле, а также осциллограммы и векторные диаграммы этих напряжений.

 

 

Рис. 11. Электрическая схема соединений.

 

 

Рис. 12. Электрическая схема соединений (продолжение).

Перечень аппаратуры

Таблица 2

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	400 В ~; 16 А
А1	Трехполюсный выключатель		400 В ~; 10 А
A2	Трехфазная трансформаторная группа	347.1	3 х 80 В×А; 230 (звезда) / 242, 235, 230, 126, 220, 133, 127 В
А3	Модель линии электропередачи	313.2	400 В ~; 3 ´ 0,5 А
A4	Активная нагрузка	306.1	220/380 В; 50Гц; 3´0…50 Вт;
А5, A6	Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения	401.1	600 В / 3 В (тр-р напряж.) 0,3 А / 3 В (тр-р тока)
А7	Коннектор		8 аналог. диф. входов; 2 аналог. выхода; 8 цифр. входов/ выходов
А8	Персональный компьютер		IBM совместимый, Windows 9*, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI 6024E

Описание электрической схемы соединений

Активная нагрузка А4 через трехполюсный выключатель А1, трехфазную трансформаторную группу А2 и через модель линии электропередачи A3 подключена к трехфазному источнику питания G1. Трансформаторы напряжения блока А5 измерительных трансформаторов тока и напряжения включены на напряжения фаз относительно модельной «земли». Один из трансформаторов напряжения блока А6 включен на междуфазное напряжение сети, используемое как опорное при построении векторных диаграмм.

Вторичные сигналы с трансформаторов напряжения блоков А5 и А6 подключены к аналоговым входам коннектора А7, который, в свою очередь, соединен гибким шлейфом с платой ввода/вывода PCI6024E персонального компьютера А8.

 

Указания по проведению эксперимента

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соедините гнезда «ТК» источника G1.

· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Смоделируйте режим работы сети – например, для сети с заземленной нейтралью соедините точки К1 и К2.

· Смоделируйте короткое замыкание (в данном случае, строго говоря, короткое замыкание не является таковым, т.к. производится через токоограничивающие сопротивления нагрузки А4) – например, двухфазное на землю фаз А и С, для чего соедините точки К3, К5 и К6 между собой.

· Переключатель режима работы трехполюсного выключателя А1 установите в положение «РУЧН.». Номинальные напряжения обмоток трансформаторов блока А2 выставьте равными, например, 230/230 В. Параметры линии электропередачи А3 переключателями установите, например, следующими: R = 150 Ом, L/R_L =1,2/32 Гн/Ом, С1 = С2 =0,15 мкФ. Выберите мощность активной нагрузки А4, например 40% от 50 Вт во всех трех фазах.

· Включите источник G1. О наличии напряжений на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

· Включите выключатель «СЕТЬ» выключателя А1.

· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А8, войдите в соответствующий каталог и запустите прикладную программу «Трансформаторы напряжения».

· Для начала сбора данных нажмите на виртуальную кнопку «Пуск».

· Включите выключатель А1. На экране компьютера отобразятся векторные диаграммы напряжений фаз относительно земли и напряжений на виртуальных реле, а также симметричные составляющие напряжений фаз. На виртуальной схеме соединений трансформаторов напряжения и реле появятся действующие значения напряжений в ее различных частях. Правее этой схемы можно наблюдать осциллограммы напряжений фаз относительно земли.

· Выбирайте интересующую схему соединений трансформаторов напряжения из раскрывающегося списка на экране компьютера, изменяйте параметры активной нагрузки А4, изменяйте вид замыкания и/или режим заземления нейтрали и наблюдайте получающиеся векторные диаграммы.

· При работе с программой следует пользоваться её возможностями:

- Все векторные диаграммы можно увеличивать и уменьшать, нажимая на кнопки «Масштаб».

- Нажимая на кнопки «Поворот», все векторные диаграммы можно поворачивать. При этом каждый вектор поворачивается вокруг своего начала.

- На векторной диаграмме напряжений трансформаторов напряжения и реле каждый из векторов можно двигать параллельно самому себе, используя группы кнопок с красными стрелками. Уменьшить шаг перемещения векторов можно, удерживая при нажатии на кнопку со стрелкой клавишу Shift. Вернуться к начальному положению вектора можно, нажав на кнопку в центре соответствующей группы.

- Масштабирование осциллограмм напряжений фаз производится путем нажатия на графике левой клавиши мыши и, не отпуская ее, перемещения манипулятора слева направо и сверху вниз. Возврат к начальному масштабу осуществляется обратным перемещением манипулятора – справа налево и снизу вверх.

- Двигать векторные диаграммы и график осциллограмм относительно осей координат можно путем нажатия и удержания на соответствующем объекте правой кнопки мыши и ее одновременного перемещения в нужную сторону.

- Цвета ветвей схемы, осциллограмм, векторов на векторных диаграммах и надписей около групп кнопок со стрелками соответствуют друг другу.

- Цвета фаз сети соответствуют общепринятым.

· В качестве опорного напряжения можно использовать отличное от указанного на схеме междуфазное или любое из фазных напряжений (это целесообразно при «нестабильности» векторных диаграмм, т.е. при быстром случайном изменении углов каких-либо векторов).

· По завершении эксперимента отключите выключатель А1 и источник G1.

Результаты экспериментов оформить приложением к лабораторной работе осциллограммами, векторными диаграммами с монитора компьютера при различных режимах предусмотренных программой.

Контрольные вопросы:

1. В каких случаях (сетях) применяются схемы соединения ТТ звездой, треугольником, неполной звездой?

2. Какие существуют погрешности у трансформаторов тока?

3. Почему в сетях с изолированной нейтралью можно применять схему соединения трансформаторов тока неполной звезды?

4. Почему в сетях с глухозаземлённой нейтралью нельзя применять схему соединения ТТ неполной звезды?

5. Для каких защит применяется схема соединения ТТ в треугольник?

6. Назовите коэффициенты схемы при соединении ТТ звездой, неполной звезды, треугольником и двух ТТ на разность токов.

7. Объясните появление (отсутствие) напряжения при различных режимах (КЗ) в сети.

8. В каких случаях применяется схема открытого треугольника соединения ТН?

9. Для каких защит используется схема соединения ТН в разомкнутый треугольник?