INSTYTUT ENERGETYKI LABORATORIUM AUTOMATYKI I ZABEZPIECZE

Transkrypt

1 INSTYTUT ENERGETYKI LABORATORIUM AUTOMATYKI I ZABEZPIECZE CYFROWE URZ DZENIE TESTUJACE UTC-GT Insrukcja obs ugi Prawa auorskie zasrze one Warszawa marzec 2004r. 1

2 W A CIWO CI URZ DZENIA Ma dwa wyj cia, A i B. Wyj cie A jes zawsze pr dowe i ma zakres regulacji 2 A lub 50 A. Wyj cie B jes pr dowe lub napi ciowe i ma zakres regulacji 50 A lub 150 V. cz c równolegle oba wyj cia uzyskujemy mo liwo regulacji pr du do 100 A, a w uk adzie V uzyskujemy regulacj pr d rójfazowego w zakresie do 50 A. Moc szczyowa jednego ród a pr dowego wynosi 500 W. Zakres nasawiania cz soliwo ci wynosi od 4,5Hz do 65Hz, nasawienie doyczy obu kana ów. Przesuni cie fazowe pomi dzy kana ami A i B nasawia si w zakresie 0 0 do Zmiany ampliudy fazy i cz soliwo ci mog by dokonywane r cznie w rybie MANUAL lub auomaycznie w rybie ZWARCIE i NAJAZD. Auomaycznie sygnalizowane jes przekroczenie dozwolonych rezysancji w orach wyj ciowych i nadmiernych emperaur wzmacniaczy. Czas generowania przebiegów zwarciowych mo na nasawia do 1000 s z rozdzielczo ci 1 ms, a obci eniowych do s z rozdzielczo ci 1 s. W kanale B mo na wybiera faz za czenia pr du i napi cia. W sanach dynamicznych zachowana jes dok adno. Przej cie od wielko ci pocz kowych do wielko ci ko cowych i powró do wielko ci pocz kowych mo e dokonywa si skokowo w rybie ZWARCIE lub sopniowo w rybie NAJAZD. W jednym cyklu zarówno w funkcji ZWARCIE, jak i NAJAZD zmianie mo e podlega faza, cz soliwo i wszyskie nasawione ampliudy. W rybie MANUAL i NAJAZD auomaycznie mierzy i zapisuje waro ci wszyskich zmieniaj cych si paramerów dla chwili zadzia ania i powrou zabezpieczenia. W rybie ZWARCIE auomaycznie mierzy i zapisuje czasy dzia ania i czas powrou badanych zabezpiecze. Auomaycznie mierzy czasy zwarcia i przerwy w cyklu SPZ, maksymalnie 5 czasów (docelowo 7), spe nia równie rol modelu wy cznika wspó pracuj cego z badanym zabezpieczeniem. Do pierwszej harmonicznej mo e dodawa dowoln wy sz harmoniczn wybran z przedzia u od drugiej do dwudziesej. W kanale B mo na przesuwa faz wybranej harmonicznej w sosunku do pierwszej harmonicznej. Jes przysosowane specjalnie do badania cyfrowych i analogowych zabezpiecze ró nicowych, umo liwia badanie charakerysyk sabilizacji i blokowania od wy szych harmonicznych.. W rakcie badania nie wykonuje si adnych przelicze zwi zanych z obliczaniem nasawianych pr dów. Jes funkcjonalne i dobrze przysosowane do pracy zarówno w warunkach polowych, jak i laboraoryjnych, masa neo urz dzenia nie przekracza 12 kg. Ma cze RS232. Przewiduje si, e opracowywane oprogramowanie na kompuer PC zapewni auomayzacj procesu bada i wydruk prooko ów. Do badania najpopularniejszych krajowych przeka ników planuje si opracowanie goowych pakieów programowych. Programy b d worzone przy wspó pracy z u ykownikami badanych urz dze. 2

3 PRZEZNACZENIE I ZASADA DZIA ANIA Urz dzenie UTC-GT przeznaczone jes do wykonywania bada zabezpiecze wszyskich pól redniego napi cia, auomayk SPZ, SCO, zabezpiecze generaorów i ransformaorów (w ym zabezpiecze od po lizgu biegunów), a w szczególno ci cyfrowych zabezpiecze ró nicowych ransformaorów. Zrealizowane zosa o w oparciu o najnowsz echnologi cyfrow. Wyeliminowanie mierników i zasosowanie bezransformaorowych wyj pr dowych pozwoli o uzyska znakomi dynamik i dok adno, szeroki zakres nasawianych cz soliwo ci i znaczne zmniejszenie wagi w sosunku do urz dze radycyjnych. Urz dzenie UTC-GT realizuje równie wszyskie funkcje produkowanego wcze niej w Insyucie Energeyki urz dzenia UT-GT3. Badania mog by wykonywane meod sayczn ( naje d ania ), jak równie meod dynamiczn (symulacji warunków zwarciowych). Urz dzenie wyposa one jes w panel seruj cy (ma klawiaur i du y wy wielacz alfanumeryczny), pozwalaj cy na u ykowanie urz dzenia bez dodakowego kompuera. Urz dzenie UTC-GT przysosowane jes do pracy zw aszcza w warunkach eksploaacyjnych. Dlaego wyposa one jes w pokrowiec sanowi cy jego ochron w czasie pracy i ransporu. Pokrowiec zosa wykonany ak, e nie swarza adnych ogranicze nawe przy pracy urz dzenia w warunkach laboraoryjnych. Dlaego jes do urz dzenia rwale przymocowany. Przygoowanie urz dzenia do pracy dokonuje si przez do czenie sznura sieciowego do sieci 230V AC z przewodem ochronnym i za czenie cznika sieciowego. Urz dzenie po za czeniu wykasowuje wszyskie sare usawienia i rozpoczyna prac zawsze w rybie MANUAL. Brak ci g o ci w obwodach pr dowych sygnalizowany jes paleniem si jednej lub dwóch czerwonych diod znajduj cych si nad zaciskami pr dowymi wyj cia A lub B. Gdy wyserowany jes dowolny kana, co sygnalizowane jes paleniem si diody zielonej umieszczonej obok diod czerwonych, wieceniu czerwonych diod owarzyszy dodakowo sygna d wi kowy. Nadmierny wzros emperaury wzmacniacza sygnalizowany jes przerywanym sygna em d wi kowym. Je li rezysancje obwodów zewn rznych i emperaury wewn rzne nie s przekroczone, urz dzenie nie wydaje sygna ów akusycznych. Panel seruj cy umieszczony na p ycie czo owej, sk ada si z klawiaury z o onej z o miu przycisków i wy wielacza (4 razy 40 znaków),. Dopuszcza si jednokrone przerwanie i ponowne zwarcie obwodu pr dowego, naomias wielokrone przerwy lub iskrzenie w obwodzie pr dowym gro uszkodzeniem wzmacniacza. Urz dzenie UTC-GT przeznaczone jes dla specjalisów zajmuj cych si badaniami elekroenergeycznej auomayki zabezpieczeniowej i pomiarowej. P YTA CZO OWA P ya czo owa zawiera: Wyj cie A. Pracuje zawsze jes jako ród o pr dowe I. wiecenie si jednej z rzech diod umieszczonych bezpo rednio nad zaciskami laboraoryjnymi oznacza kolejno od lewej: sygna seruj cy wi kszy od zera (dioda zielona), nasycanie si wzmacniacza i z e dopasowanie rezysancyjne obwodu pr dowego (diody czerwone). Je li wieci si dioda zielona, wedy czerwonym diodom owarzyszy sygna d wi kowy. W czasie poprawnej pracy urz dzenia wieci si ylko pierwsza zielona dioda. 3

4 Wyj cie B. Mo e pracowa jako ród o pr dowe I lub napi ciowe U. wiecenie si jednej z rzech diod umieszczonych bezpo rednio nad zaciskami laboraoryjnymi oznacza kolejno od lewej: sygna seruj cy ró ny od zera (dioda zielona), z e dopasowanie rezysancyjne obwodu pr dowego lub napi ciowego oraz nasycanie si wzmacniacza (diody czerwone). Je li wieci si dioda zielona, wedy czerwonym diodom owarzyszy sygna d wi kowy. W czasie poprawnej pracy urz dzenia wieci si ylko pierwsza zielona dioda. Wyj cia A i B s zasilane z niskonapi ciowych wzmacniaczy mocy, dlaego przy czanie ich do zewn rznych róde napi cia wi kszych od 15 V grozi uszkodzeniem urz dzenia. Sekundomierz 1. Jes niezale ny od rodzaju i rybu pracy urz dzenia. Wej cie P1 seruje pocz kiem liczenia czasu, a K1 ko cem liczenia ego czasu. Jedynie w rybie pracy SPZ wej cie K1 jes zaj e do obs ugi SPZ-u, a sekundomierz jes wedy jednowej ciowy. Odporno wej wynosi 300V bez wzgl du na po o enia prze cznika. Wej cia mo na pobudza napi ciami od 3V do 300V DC lub zesykiem zwiernym. W celu unikni cia wp ywu zak óce, poziom napi seruj cych nale y dososowywa prze cznikiem umieszczonym bezpo rednio nad wej ciami, wybieraj c zakres 3-300V lub V. Pomierzony czas oraz wska nik nachylenia akywnych zboczy wy wielane s w rodkowej cz ci dolnego wiersza wy wielacza. Sekundomierz jes uruchamiany i zarzymywany od zbocza narasaj cego lub opadaj cego, wyboru dokonuje si pokr em nasawnika umieszczonym w prawym dolnym rogu p yy czo owej, po wcze niejszym naprowadzeniu kursora na odpowiedni wielko lub. Po zrealizowaniu cyklu pomiarowego opis P i K zmienia si na p i k. Przed nas pnym pomiarem niezb dne jes naci ni cie przycisku SEK. ZERO. Czas pobudzania wej sekundomierza uniemo liwia pomiar impulsów o czasie krószym od 2 ms, nie wprowadza o jednak uchybu przy pomiarze czasów d u szych od 2 ms. Przyk adowe zasosowania: P P - pomiar czasu impulsu doprowadzonego do P, P P - pomiar czasu zaniku sygna u doprowadzonego do P, P K - pomiar czasu pomi dzy opadaj cymi zboczami impulsów doprowadzonych do wej P i K Sekundomierz 2. Pocz ek liczenia czasu uakywniany jes ylko wewn rznie, powierdzane o jes mrugni ciem czerwonej diody P2. Serowanie wej cia K2 (koniec liczenia) realizuje si ak samo, jak serowanie wej P1 i K1. Funkcje spe niane przez sekundomierz 2 wyja nione s w opisie poszczególnych rybów i rodzajów pracy urz dzenia. Najkrószy czas, kóry mo na zmierzy wynosi 2 ms. Klawiaura. Sk ada si z o miu przycisków o nas puj cym przeznaczeniu: 1. Czery przyciski do przesuwania kursora. Kursor pojawia si jako: podkre lenie cyfry, zaznaczenie znaku równo ci lub jako srza ka wskazuj ca regulowany paramer. Mo e by przemieszczany przyciskami opisanymi srza kami góra, dó, prawo, lewo. Po za czeniu urz dzenia do sieci kursor usawia si w lewym dolnym rogu w pozycji Rodzaj wyj. Szybkie sprowadzenie kursora do lewego górnego lub dolnego rogu uzyskamy, je li przy wci ni ej lewej srza ce wci niemy odpowiednio górn lub doln srza k. 4

5 2. Przycisk MENU umo liwia wybór rybu pracy. W poszczególnych rybach pracy dos pne s okre lone rodzaje wyj, parz ablica Przycisk SEK. ZERO. zeruje wskazania sekundomierza pierwszego. 4. Przycisk STOP zarzymuje ka dy cykl pomiarowy i zeruje wszyskie generowane przez urz dzenie ampliudy pr dów i napi. 5. Przycisk START uruchamia cykl pracy w rybie pracy ZWARCIE, NAJAZD, SPZ i SPZ-W. Dwie diody umieszczone bezpo rednio nad przyciskiem wskazuj faz realizowanego cyklu. W rybie pracy ZWARCIE dioda zielona oznacza symulacj warunków obci enia (waro ci zapisane przed nawiasami), a dioda czerwona symulacj warunków zwarcia (waro ci zapisane w nawiasach). W rybie NAJAZD dioda zielona oznacza przechodzenie z warunków pocz kowych (waro ci zapisane bez nawiasu) do ko cowych (waro ci zapisane w nawiasach), a dioda czerwona przej cie z warunków ko cowych do pocz kowych. Jednoczesne wiecenie si obu diod wys puje po zako czeniu cyklu NAJAZD - PK-KP-! lub -PK p k-!. Wedy na wyj ciach A i B s generowane pr dy i napi cia równe pocz kowi cyklu (rys. 2e) lub ko cowi cyklu (rys. 2f). S one waro ciami pocz kowymi kolejnego nowego cyklu NAJAZD inicjowanego przyciskiem START. Mog e by wyzerowane naci ni ciem przycisku STOP. Pokr o nasawnika. Zadawanie poszczególnym paramerom odpowiedniej waro ci odbywa si przy u yciu pokr a nasawnika. Znajduje si ono w prawym dolnym rogu i zaznaczone jes dwukierunkow srza k. Klikaj c raz w pokr o zmieniamy dziesi ciokronie szybko regulacji, co sygnalizuje zielona dioda znajduj ca si nad pokr em. Naomias obracaj c wci ni ym pokr em uzyskujemy maksymaln szybko regulacji, 100 razy wi ksz od minimalnej. Nasawiany jes ylko paramer zaznaczony kursorem. Przy nasawianiu cz soliwo ci isnieje mo liwo dalszego zwi kszenia szybko ci nasawiania przez przyrzymanie przycisku SEK ZERO. Przy u yciu pokr a nasawnika dokonujemy wszyskich nasawie i usawie z wyj kiem zmian rybu pracy, kóre dokonywane s przyciskiem MENU. Wy czenie i ponowne za czenie urz dzenia zeruje wszyskie nasawienia, naomias zmiana rybu i rodzaju pracy zeruje nasawienia ampliud, ale ylko w rybie MANUAL. Wyj cie 100V. Jes na nim dos pne zawsze napi cie 100V AC z sieci zasilaj cej i jes ono najcz ciej wykorzysywane przy badaniu rójfazowych zabezpiecze podnapi ciowych i impedancyjnych. San cznika. Na o wyj cie wyprowadzony jes zesyk prze czny odwzorowuj cy san wy cznika. Zesyk en wykorzysuje si wy cznie przy badaniu SPZ. TRYBY PRACY Tryby pracy, w skrócie TP, wybiera si przyciskiem MENU. Dos pne s nas puj ce mo liwo ci: MANUAL, NAJAZD, ZWARCIE, SPZ, SPZ+WY. Rodzaj wyj wybiera si pokr em nasawnika po naprowadzeniu kursora na opis rodzaju wyj znajduj cy si w lewym dolnym rogu wy wielacza. Dos pne s nas puj ce rodzaje wyj : I50&U, I2A&U, I50&I50, I50+I50, Ir&Ih., I50/3f Po za czeniu urz dzenia kursor znajduje si zawsze w rybie MANUAL i w pozycji wybierania rodzaju wyj. Sosownie do wybranego rybu pracy i rodzaju wyj uakualniaj si opisy 5

6 wy wielacza. W poszczególnych rybach pracy dos pne s ylko okre lone rodzaje wyj, przedsawia o TABLICA 1. Sposób regulacji paramerów na wyj ciu urz dzenia zale y od rybu pracy. W rybie pracy MANUAL zmiany s zadawane r cznie, a w pozosa ych auomaycznie. W rybie pracy ZWARCIE skokowo, a w rybie pracy NAJAZD - w drobnych nasawialnych krokach. Od rybu pracy zale równie wykonywane pomiary. W rybie ZWARCIE i SPZ auomaycznie mierzone s czasy dzia ania badanego zabezpieczenia, a w rybie MANUAL i NAJAZD - waro ci rozruchowe i powrou. Tryb pracy MANUAL. Waro ci paramerów, kóre mo na usawi na wyj ciach A i B urz dzenia, opisane s w dwóch pierwszych wierszach wy wielacza. Zale one od przyj ego rodzaju wyj (opisuje o ablica 1). W prawym ko cu pierwszego wiersza znajduje si wska nik f lub h, a w ko cu drugiego wiersza wska nik lub h. Je li naprowadzimy kursor na jeden z ych wska ników i pokr cimy pokr em nasawnika, o mo emy zmieni f na h i na h (parz ylna ok adka ekran 1 i 2). Wy wielane zosan jednocze nie pola dla nasawienia paramerów opisuj cych harmoniczne. Numer wy szej harmonicznej wybierany jes od drugiej do dwudziesej. Sk adowa sa a rakowana jes jako zerowa harmoniczna i nasawiana jes przez wybór oznaczenia DC w ym samym oknie, co numer harmonicznej. Nie mo na zaem miesza na jednym wyj ciu wy szych harmonicznych ze sk adow sa. Widoczne na wy wielaczu skróy lierowe oznaczaj : I1 lub U1 - pierwsz harmoniczn pr du lub napi cia, f - cz soliwo, - przesuni cie fazowe, U2 do U20 - odpowiedni wy sz harmoniczn napi cia drug do dwudziesej, I2 do I20 - odpowiedni wy sz harmoniczn pr du drug do dwudziesej, DC - sk adow sa, nasawia si j jako zerow harmoniczn, # - e b d ce w le nasawienie ampliudy harmonicznej zero, $ - e b d ce w le nasawienie cz soliwo ci jes ró ne od 50 Hz, * - e b d ce w le nasawienie fazy jes ró ne od zera,, - sposób opisania nachylenia zbocza inicjuj cego pomiar, xxx.xxx (xxx.xxx) xxx.xxx] - ryb ZWARCIE lub SPZ - pole do wpisywania paramerów zwarciowych, - ryb NAJAZD pole do wpisywania paramerów ko cowych, - pole z zapami an wielko ci zasilaj c lub z pomierzonym czasem, pierwszy symbol oznacza kierunek zbocza sygna u doprowadzonego do K2 inicjuj cego pomiar. [ ] - pole pomiaru czasu. 6

7 TABLICA 1 Rodzaj wyj Nasawiane paramery Wyj cie B zakresy Wyj cie A zakresy I50&U 0 do 50A AC 0 do 150V AC I2A&U 0 do 2A AC 0 do 150V AC dla f>45hz zakres jes liniowo obni any do 15V 0 do 50A AC 0 do 50A AC I50&I50 I50+I50 Ir & Ih Mo na sumowa pr du na odbiorniku 0 do 50A AC 0 do 50A AC Jednoczesna regulacja kana u A i B, sumowanie na odbiorniku IA = Ih + 0,5Ir lub Ih 0,5Ir w zakresie 0 do 50A AC IB = k(ih 0,5Ir) lub k(ih + 0,5Ir) w zakresie 0 do 50A AC Paramery dla A i B Cz soliwo 4,5Hz do 65Hz Faza 0 o do 360 o Cz soliwo 4,5Hz do 65Hz Cz soliwo 4,5Hz do 65Hz Ir i Ih k =0 do 10 I50/3f 0 do 50A AC 4,5Hz do 65Hz - Nasawianie harmonicznych Pierwsza harmoniczna mo e by sumowana z harmonicznymi od drugiej do dwudziesej oraz ze sk adow sa DC Harmoniczne od drugiej do dwudziesej Tryb pracy MANUAL; ZWARCIE; NAJAZD SPZ; SPZ-W MANUAL Do podsawowej harmonicznej mo na doda ylko jedn harmoniczn wybran z zakresu od drugiej do dwudziesej, a ich suma nie mo e przekracza waro ci odpowiadaj cej ko cowi zakresu. Waro ci nasawione i akualnie nie wy wielane (b d ce w le) pozosaj nasawione. W rybie pracy MANUAL mo emy w danej chwili regulowa ylko jeden paramer doycz cy oru A (pierwszy wiersz wy wielacza) lub oru B (drugi wiersz wy wielacza). Pozosa e paramery zachowuj wcze niej usawion waro. Pojawienie si dowolnego zbocza na wej ciu K2 sekundomierza 2 zapisuje akualn waro regulowanego parameru (obok w nawiasie) oraz kierunek zbocza podanego na K2. U awia o pomiar waro ci rozruchu i powrou zabezpiecze. Naci ni cie przycisku STOP zeruje wszyskie nasawione waro ci ampliud. W rzecim wierszu wy wielacza znajduje si graficzna wizualizacja akualnie regulowanego parameru. Po wej ciu kursorem do ego wiersza widoczny jes pomiar eksremalnych emperaur wewn rz urz dzenia dla oru A i B ( parz przednia ok adka). Przy emperaurze 55 o C uruchamia si przerywany alarmowy sygna d wi kowy, za przy 65 o C zerowane s wszyskie ampliudy, a sygna d wi kowy zmienia cz soliwo. W czwarym wierszu (parz ylna ok adka) znajduj si kolejno opisy: akualnego rodzaju wyj (po lewej sronie), kierunek akywnych zboczy i wynik pomiaru czasu dla sekundomierza 1 ( rodkowa cz wiersza) oraz opis akualnego rybu pracy (prawa cz wiersza). Opisy e nie zmieniaj si nawe przy zmianie rybu pracy i rodzaju wyj. Wyj ek sanowi ryb SPZ, gdzie obok opisu rodzaju wyj pojawia si okno nasawienia d ugo ci cyklu SPZ i rybu ZWARCIE, gdzie na ym miejscu pojawia si okno z pomiarem czasu powrou badanego przeka nika. 7

8 Tryb pracy ZWARCIE. Waro ci paramerów wpisujemy ak, jak w rybie MANUAL. Do dyspozycji mamy podwójne pola, dla sanu obci enia i dodakowo w nawiasach dla sanu zwarcia (parz ylna ok adka ekran 3). Rozszerzanie opisu pierwszych dwóch wierszy o harmoniczne dokonuje si ak, jak w rybie MANUAL. Dla sanu obci enia mo na nasawia wi ksze ampliudy ni dla sanu zwarcia, nie ma u ogranicze. Dzia anie zab. K2 I START Obci enie Zwarcie (paramery w nawiasie) 2 - czas dzia ania 3 - czas odpadu o - czas obci enia zw - czas zwarcia 2 3 o zw Rys. 1. Dzia anie urz dzenia UTC-GT, ryb pracy ZWARCIE. W rzecim wierszu nasawiamy czas obci enia o w sekundach oraz czas zwarcia zw w sekundach i po przesuni ciu kursora na praw sron przecinka w milisekundach. Pola w nawiasach zarezerwowane s do pomiaru czasu 1 i 2. Pole pomiaru czasu powrou 3 pojawia si w czasie rwania próby w wierszu czwarym obok rodzaju pracy. Najcz ciej pope niany b d w nasawieniu polega na kojarzeniu ampliudy dla sanu zwarcia (czyli w nawiasie) z czasem o obci enia. Prób uruchamiamy przyciskiem START. Urz dzenie w czasie o generuje paramery obci enia, nas pnie w czasie zw paramery zwarcia i na ko cu ponownie w czasie o paramery obci enia. Diody umieszczone nad przyciskiem START oznaczaj : zielona - san obci enia, czerwona san zwarcia. Mierzone s auomaycznie rzy czasy (rys. 1), przy czym akywnym zboczem zarzymuj cym ka dy pomiar jes zbocze narasaj ce lub opadaj ce na wej ciu K2. Czasy 2 i 3 s odpowiednio czasem dzia ania i powrou przeka nika. Czas 1 odmierzany jes od za czenia obci enia do momenu pojawienia si zbocza na K2, pod warunkiem, e nas pi o przed up ywem czasu o. Pomierzone czasy kasowane s kolejnym naci ni ciem przycisku START albo poruszeniem dowolnego przycisku lub pokr a.. Przycisk STOP zarzymuje przebieg próby. Sekundomierz pierwszy mo e by wykorzysywany ak jak w rybie MANUAL W rybie zwarcie przy pomiarze czasu dzia ania i odpadu przeka nika zdarza o si, e odskok syków przeka nika uniemo liwia prawid owy pomiar czasu odpadu. Dlaego zdecydowano si wprowadzi nasawiany czas blokowania wej cia pomiarowego sekundomierza drugiego K2. Dzia anie ej blokady polega na ym, e po odczyaniu jednego zbocza na K2, nas pne zbocze mo e by odczyane dopiero po up ywie czasu blokady. Dos p do okna umo liwiaj cego nasawienie ego czasu uzyskuje si po naci ni ci przycisku SEK. ZERO. i dodakowo MENU. Po ka dym nowym za czeniu urz dzenia czas en jes nasawiany na 10 ms. Opisany czas blokady maj urz dzenia pocz wszy od numeru 10. 8

9 Tryb pracy NAJAZD. Podobnie jak w rybie ZWARCIE, wpisujemy waro ci paramerów dla dwóch sanów: pocz kowego i, w nawiasie, dla ko cowego (parz ylna ok adka fig.4). W cyklu NAJAZD paramery mog zmienia si nie ylko od waro ci ma ych do du ych, ale równie odwronie, od du ych do ma ych. Przej cie z jednego sanu do drugiego dokonuje si w krokach. Przy nasawieniu odpowiednio du ej ilo ci kroków mamy prawie p ynn zmian paramerów. Ilo kroków N o nasawiamy w rzecim wierszu. Waro ci pocz kowe i ko cowe zliczane s jako krok, czyli dla uzyskania 10 schodków musimy nasawi N o = 11. Nawias zarezerwowany jes do wskazywania numeru akualnie realizowanego kroku. Za nawiasem widoczny jes orienacyjny czas realizacji cyklu. Mno nik x2 oznacza dwukrone wyd u enie czasu rwania cyklu, wys puje o w cyklach z ypu: pocz ek-koniec, koniec-pocz ek. Kroki wykonywane s co dwa okresy pierwszej harmonicznej. Naci ni cie przycisku START uruchamia proces krokowej zmiany wszyskich nasawionych paramerów od waro ci pocz kowej (nasawienie przed nawiasem) do waro ci ko cowej (nasawienie w nawiasie), zgodnie z jednym z sze ciu rodzajów pracy (parz rys. 2). Sygnalizuje o zielona dioda znajduj ca si nad przyciskiem START. Przej cie do drugiej cz ci cyklu sygnalizowane jes zga ni ciem zielonej diody i zapaleniem si czerwonej, doyczy o cyklu z rys. 2a, 2c i 2e. Pojawienie si sygna u lub jego zanik na wej ciu K2 sekundomierza 2 powoduje zapisanie (na miejscu paramerów pocz kowych) waro ci wszyskich zmieniaj cych si paramerów. Kolejna zmiana sygna u na K2 powoduje podobny zapis, ale ym razem na miejscu paramerów ko cowych. Przewa nie wykorzysujemy o do pomiaru waro ci zadzia ania i odpadu przeka nika. Zerowanie zapisu dokonuje si przez poruszenie dowolnego przycisku. Wej cia K2, po ka dym pobudzeniu, mo e by blokowane na okre lony nasawiany czas, zapobiega o b dnemu zapisaniu danych wskuek odskoku syków. Sposób nasawienia ego czasu przedsawiono w opisie rybu ZWARCIE, po ka dym za czeniu urz dzenia czas en jes usawiany na 10 ms. Do dyspozycji mamy sze rodzajów NAJAZDU (rys 2). Sosowane nazwy s skróconym opisem wybranego cyklu np. PT-TP-0 oznacza: pocz ek ryger i ryger - pocz ek- zero. Przebiegi prezenowane na rys. 2a oznaczaj, e po wci ni ciu przycisku START waro paramerów zmienia si skokowo od waro ci zerowych do waro ci pocz kowych, nas pnie w cyklu nasawionych N o kroków dokonuje si sopniowe przej cie do waro ci ko cowych (waro ci w nawiasach). Po osi gni ciu nasawie ko cowych, równie w cyklu N o kroków, nas puje powró do warunków pocz kowych i po ich osi gni ciu powró do zera. Cykl przedsawiony na rys. 2b przebiega podobnie, przy czym powró do zera dokonuje si naychmias po osi gni ciu waro ci ko cowych. Przebiegi z rys. 2c i 2d realizuj si podobnie jak dwa pierwsze, przy czym pojawienie si dowolnego zbocza na wej ciu K2 naychmias zmienia kierunek cyklu (rys. 2c), a w przypadku (rys. 2d) zeruje wymuszane ampliudy, Przebiegi przedsawione na rys. 2e oznaczaj, e cykl przebiegnie dok adnie ak, jak en z rys. 2a, przy czym w ko cowej fazie cyklu, po osi gni ciu waro ci pocz kowych, nie s one zerowane, lecz s dalej wymuszane; sygnalizowane jes o wieceniem si obu diod nad przyciskiem START. Syuacja a rwa a do czasu uruchomienia nowego cyklu (START 2) lub do skasowania przyciskiem STOP. Nowy cykl z innymi nasawieniami rozpocznie si od ych waro ci. Cykl przedsawiony na rys. 2f przebiega podobnie, przy czym zarzymuje si na waro ciach ko cowych, kóre mog by waro ciami pocz kowymi kolejnego cyklu. Jes o 9

10 szczególnie przydane do równomiernego penerowania p aszczyzny zespolonej, bez wracania do warunków zerowych - co najcz ciej nieporzebnie pobudza zabezpieczenie. Waro ci ko cowe (w nawiasie) PK-KP-0 Waro ci ko cowe (w nawiasie) PK-0 START Waro ci pocz kowe START Waro ci pocz kowe N o N o a) Rodzaj- PK-KP-0 b) Rodzaj- PK-0 TRYGER- Waro ci ko cowa (w nawiasie) PT-TP-0 TRYGER- Waro ci ko cowa (w nawiasie) PT-0 START START Waro ci pocz kowe Waro ci pocz kowe N o N o c) Rodzaj- PT-TP-0 d) Rodzaj- PT-0 Waro ci ko cowe (w nawiasie) PK-KP-! PK-p k-! Waro ci ko cowe (w nawiasie) START 2 START 1 Waro ci pocz kowe START 2 START 1 Waro ci pocz kowe N o N o N o e) Rodzaj- PK-KP-! f) Rodzaj- PK p k-! Rys. 2. Praca w rybie NAJAZD, przebiegi dla sze ciu jego rodzajów. 10

11 Praca w rybie NAJAZD umo liwia uzyskanie jednoczesnej zmiany wielu paramerów, co jes niezb dne do badania np. zabezpiecze wekorowych. Przy sandardowych badaniach przeka ników najwygodniej programowa zmian ylko jednego parameru: cz soliwo ci, fazy lub jednej z ampliud. W kanale A generacja pr du w rybie ZWARCIE i NAJZD rozpoczyna si zawsze przy k cie fazowym równym zero, czyli sinusoida budowana jes od zera. Doyczy o zarówno podsawowej, jak i wy szych harmonicznych. W kanale B sinusoida podsawowej harmonicznej mo e mie swobodnie nasawiane przesuni cie fazowe, zaem pocz kowa jej faza wynika z ego przesuni cia. Oznacza o, e w a ciwo nale y wykorzysywa jako sposób nasawiania danej fazy za czenia pr du lub napi cia. Doyczy o ylko kana u B. Wy sze harmoniczne nie podlegaj przesuni ciu fazowemu, zaem zmieniaj c przesuni cie fazowe mi dzy kana ami A i B, uzyskamy w kanale B zmian przesuni cia fazowego pomi dzy harmoniczn podsawow a wy szymi. Nale y ylko pami a, e okre lone przesuni cie dla pierwszej harmonicznej oznacza znacznie wi ksze przesuni cie dla wy szych harmonicznych, np.: 360 o dla pierwszej harmonicznej odpowiada przesuni ciu o 720 o dla drugiej harmonicznej. Tryb pracy SPZ. W rybie pracy SPZ urz dzenie UTC-GT pe ni rol modelu wy cznika oraz linii dokni ej zwarciem. Najpierw usawiamy paramery obci eniowe i zwarciowe linii ak jak w rybie ZWARCIE, oraz w polu SPZ=BRAK krono cyklu SPZ, np. WZWZ, co oznacza udany cykl dwukronego SPZ. Maksymalny czas rwania zwarcia wynosi 9,999s, mo na najecha na pola pomiaru ego czasu kursorem i ograniczy go do danej wielko ci. Maksymalny czas oczekiwania na sygna ZA CZ wynosi 99,99s. Impuls z zabezpieczenia WY CZ doprowadzamy na wej cie K2 oraz ZA CZ na wej cie K1. Akywne s ylko narasaj ce zbocza. Cykl SPZ b dzie przebiega auomaycznie po naci ni ciu przycisku START. Kasowanie pomierzonych czasów nas puje w chwili manipulacji dowolnym przyciskami. ZA CZ Wej cie K1 WY CZ Wej cie K2 START I Obci enie 0,1s Zwarcie 1s Rys. 3. Praca urz dzenia UTC-GT w rybie pracy SPZ, cykl - WZWZW Rysunek 3 przedsawia przebieg cyklu badania SPZ. Cykl rozpoczyna si naci ni ciem przycisku START. Najpierw wymuszane s warunki obci eniowe i po czasie 1s wymuszane s paramery odpowiadaj ce warunkom zwarciowym (mo e o by ylko pr d). Po czasie 1 dzia a zabezpieczenie, a po czasie 2 przychodzi sygna ZA CZ i ponownie wymuszane s warunki zwarciowe. Po czasie 3 przychodzi sygna WY CZ, a po czasie 4 ponownie ZA CZ. Kolejny sygna WY CZ przychodzi po czasie 5. Warunki zwarciowe wymuszane s jeszcze przez 100ms od orzymania impulsu WY CZ, symulowany jes w en sposób czas owierania wy cznika. 11

12 Tryb pracy SPZ-W. Ten ryb pracy umo liwia badanie cyklu SPZ w warunkach gdy zabezpieczenie wspó pracuje z wy cznikiem i w najmniejszym sopniu nie chcemy ingerowa w wspó prac. Wówczas do UTC-GT na K2 doprowadzamy ylko informacj o po o eniu wy cznika. Cykl mo e by uruchomiony, gdy wieci si czerwona dioda nad K2, co oznacza wy cznik zamkni y. Przebieg cyklu jes podobny jak poprzednio, z ym, e nie dolicza si 100ms na symulacj czasu wy cznika. RODZAJE WYJ Rodzaje wyj : I2A&U, I50&U, I50&I50. Wybieraj c rodzaj I2A&U w kanale A mo e by generowany pr d o zakresie regulacji do 2A i rozdzielczo ci 1 ma, a w kanale B napi cie do 150V z rozdzielczo ci 0,1 V. Dozwolona impedancja obwodu pr dowego wynosi max. 20. Rodzaj I50&U ró ni si zakresem regulacji pr du, kóry wynosi 50 A i ma rozdzielczo 10mA. Dozwolona impedancja obwodu nie powinna przekracza 2. Maksymaln moc wyj cia uzyskuje si dla rezysancji 0,1. Dla rodzaju 50&50 kana y A i B s pr dowe i umo liwiaj regulacj dwóch niezale nych pr dów o waro ci do 50A. Pr dy e mog by sumowane na zaciskach odbiornika. Mo liwo ci regulacji cz soliwo ci, przesuni cia fazowego i harmonicznych dla przedsawionych rzech rodzajów wyj s akie same. Te rodzaje wyj mo na u ywa w rybie MANUAL, ZWARCIE i NAJAZD. Rodzaj I50+I50. Dla I50+I50 kana y A i B s równie pr dowe. Przewody z obu kana ów nale y czy równolegle, w ze sumowania powinien by jak najbli ej odbiornika. U awiaj o specjalne wyki bananowe. Przesuni cie fazowe mi dzy kana ami usawione jes rwale na zero i dlaego w miejscu, gdzie by o wy wielane przesuni cie fazowe, podawana jes waro sumy pr dów. Rodzaj I50+I50 u awia w rybie MANUAL zadawanie pr dów o waro ci do 100A AC lub DC. Zadawanie cz soliwo ci i harmonicznych dla kana u pierwszego doyczy obu kana ów. Ten rodzaj wyj wys puje ylko w rybie MANUAL. W rybie pracy NAJAZD i ZWARCIE do sumowania pr dów nale y wykorzysywa rodzaj wyj I50&I50. Rodzaj I50/3f. W ramach doskonalenia urz dzenia esuj cego UTC-GT opracowano nowe funkcje, kóre opisujemy poni ej. Funkcje e posiadaj egzemplarze urz dzenia pocz wszy od numeru 10/2003. W egzemplarzach wyprodukowanych wcze niej dla pozyskania ych funkcji konieczna jes wymiana pami ci. W rybie MANUAL wprowadzono nowy rodzaj wyj I50/3f. Umo liwia on r czn regulacj symerycznego rójfazowego pr du. Oba wyj cia pr dowe pracuj jako pr dowe o zakresie 50 A. Przesuni cie fazowe wynosi 120 o i jes nienasaeialne. Badane zabezpieczenie pod cza si ak jak na rysunku. UTC-GT Zabezpieczenie A I I1 B I I2 I3 Rys 4. Sposób pod czenia urz dzenia UTC-GT przy badaniu rójfazowych zabezpiecze pr dowych 12

13 Rodzaj Ir&Ih. W ym usawieniu urz dzenie UTC-GT umo liwia badanie zabezpiecze ró nicowych. Przy zdejmowaniu charakerysyk sabilizacji zabezpieczenia realizuje si symulacj zwar jednofazowych lub dwufazowych. Przy akich zwarciach pr dy zwarciowe po obu sronach ransformaora nie maj przesuni cia fazowego i nie zale y o od grupy po cze ransformaora. Badania akie mo na równie wykonywa z wykorzysaniem rodzaju pracy I50&I50, ale uzyskanie ka dego punku na charakerysyce b dzie wymaga o mudnych oblicze. Dlaego opracowano specjalny rodzaj Ir&Ih, kóry eliminuje konieczno wykonywania akich oblicze. Osi gni o o poprzez bezpo rednie nasawianie pr dów hamuj cego i rozruchowego na wy wielaczu urz dzenia oraz generowanie w kana ach A i B pr dów okre lonych wzorami: IA = Ih+0.5Ir lub Ih 0,5Ir w zakresie 0 do 50A AC oraz IB = k(ih 0,5Ir) lub k(ih+0,5ir) w zakresie 0 do 50A AC. Wspó czynnik k, kóry uwzgl dnia przeliczenia wynikaj ce z nasawie badanego zabezpieczenia, mo na usawia w zakresie od 0 do 10 w ods pach co 0,001. Znak ± zmienia si auomaycznie, ak aby opymalnie gospodarowa moc róde pr dowych. Poniewa nie ma przesuni cia fazowego pomi dzy pr dami, wspó czynnik k edyowany jes w miejscu opisu przesuni cia fazowego. Do pr dów rozruchowego Ir i hamuj cego Ih mo na dodawa dowoln wy sz harmoniczn z zakresu od drugiej do dwudziesej. Je li w wyniku regulacji jednego z paramerów wys pi przekroczenie zakresu 50A na wyj ciu A lub B, o nas puje ograniczenie mo liwo ci dalszego zwi kszania danego parameru. Je li naomias o przekroczenie wys pi w wyniku zmniejszania parameru (wys puje o przy zmniejszaniu pr du Ir dla k>1), o nasawione ampliudy pr dów s zerowane. Insyu Energeyki udziela informacji na ema mo liwo ci wykonywania bada ró nych ypów zabezpiecze urz dzeniem UTC-GT. PRZYK ADY ZASTOSOWA Uk ad realizacji rójfazowego ród a napi cia. Do badania zinegrowanych nowoczesnych zabezpiecze cz soliwo ciowych i napi ciowych sosowanych w polach pomiaru napi cia sieci SN i dla generaorów, niezb dne jes ród o rójfazowego napi cia z gwaranowanym przesuni ciem fazowym mi dzy wekorami. W akich syuacjach urz dzenie UTC-GT mo na wykorzysa do generowania rójfazowego napi cia w uk adzie V. Realizujemy o przez zasosowanie zewn rznego ransformaora przewarzaj cego pr d kana u A na napi cie, rys.5. Zaineresowanym, Insyu Energeyki dosarcza aki ransformaor. Porzeba wykonywania opisanych bada pojawi a si niedawno, dlaego zasosowano ransformaor na zewn rz urz dzenia UTC-GT. Napi cie z ransformaora zewn rznego ma 100 V dla pr du 10 A, pod warunkiem, e obci enie nie przekroczy ok. 0,5 W. Przy wi kszych obci eniach nale y doregulowa waro napi cia przez zwi kszenie pr du ze ród a A. A B UTC-GT I U I n /U n 10A /100V U A = RST = RTS U1 U2 U3 Rys.5. Sposób pod czenia urz dzenia UTC-GT przy badaniu rójfazowych zabezpiecze napi ciowych 13

14 Je eli w opisanym uk adzie, zachowuj c nasawione przesuni cie fazowe zmniejszymy waro napi cia wyj cia B, o zawaro procenowa sk adowej przeciwnej U 2 w napi ciu wynosi: = 100% Badanie zabezpiecze reaguj cych na sk adow przeciwn. Przedsawione poni ej regu y odnosz si do obwodów pr dowych i napi ciowych. Je li obwody pr dowe badanego zabezpieczenia po czone s w gwiazd, i zosan zasilone jednofazowym pr dem, np. na faz L1 0, o w wymuszanym pr dzie sk adowa przeciwna I 2 b dzie wynosi a I 2 = I. Przesuni cie fazowe sk adowej przeciwnej jes zgodne z pr dem wymuszanym. Je li naomias o samo zabezpieczenie zasilimy jednofazowym pr dem wymuszanym przez dwie fazy, np. L1 i L2, o sk adowa przeciwna I 2 b dzie wynosi a I 2 =. Przesuni cie fazowe sk adowej przeciwnej zmieni si o 30 o. W opisany sposób mo emy bada zabezpieczenia reaguj ce na ampliud sk adowej przeciwnej. Naomias je li badane zabezpieczenie zosa o zrealizowane ak, e reaguje na procenow zawaro sk adowej przeciwnej o musimy zrealizowa próby w uk adzie z rys.1. Badanie urz dze mierz cych moc i impedancj. Obecnie wi kszo cyfrowych zespo ów zabezpiecze realizuje oprócz funkcji zabezpieczeniowych równie pomiary mocy. Dlaego urz dzenie UTC-GT musi by przysosowane do sprawdzania przeworników pomiarowych mocy i liczników energii. Uk ady pomiarowe mocy i energii realizowane w uk adzie pe nym mo na sprawdza zasilaj c badane zabezpieczenie pr dem i napi ciem w jednej fazie, np. L1-0. Dla znamionowych waro ci pr du 5 A i napi cia 57 V zabezpieczenie b dzie wskazywa o 1/3 mocy znamionowej. Pomiary w pozosa ych fazach powinny dawa aki sam wynik. Je li w opisanym zabezpieczeniu mierzona jes impedancja, o obliczana jes jako sosunek napi cia i pr du. Obwody pr dowe i napi ciowe po czone s w gwiazd, mo na jednocze nie zasila pr dem i napi ciem dwie fazy, np. L1 i L2. Wedy badane zabezpieczenie, dla znamionowych waro ci, 5 A i 100 V powinno, wskazywa 100/ 3 % mocy znamionowej. Uk ady pomiarowe mocy i energii zrealizowane w uk adzie ARONA mo na bada zasilaj c jednofazowo dwa po czone równolegle uzwojenia napi ciowe i po czone szeregowo uzwojenia pr dowe. Wedy dla zasilania 5 A, 100 V i bez sosowania dodakowego przesuni cia fazowego wskazanie powinno wynie 2/ 3 % mocy znamionowej. 14

15 DANE TECHNICZNE Kana A. Zakres regulacji pr du 1 ma do 2 A Max impedancja obwodu 20 Rozdzielczo 1 ma Dok adno powy ej 20 ma 0,5% Zawaro sk adowej sa ej <1 ma Kana A Zakresu regulacji pr du 10 ma do 50 A Max impedancja obwodu 2 Rozdzielczo 10 ma Dok adno powy ej 500 ma 0,5% Zawaro sk adowej sa ej <10 ma Kana B Zakres regulacji pr du 10 ma do 50 A Max impedancja obwodu pr dowego 2 Rozdzielczo 10 ma Dok adno powy ej 500 ma 0,5% Zawaro sk adowej sa ej poni ej 10 ma Kana B Zakres regulacji napi cia: 0,1 V do 150 V Zakres regulacji napi cia: dla f>45hz 0,1 V do 150 V dla f<45hz 0,1 V do 3,3 f V Rozdzielczo 0,1 V Dok adno powy ej 2V 0,5% Minimalna rezysancja obwodu napi ciowego 1000 Kana y A i B Maksymalne napi cie ród a pr dowego 10 V AC lub 15 V DC Maksymalna szczyowa moc jednego ród a pr dowego 500 VA Zakres regulacji pr du dla po czonych równolegle kana ów A i B 20 ma do 100 A Rozdzielczo ród a A+B 20 ma Zakres regulacji cz soliwo ci 4,5 Hz do 65 Hz -rozdzielczo 0,001 Hz -dok adno 0,01 Hz Zakres nasawienia fazy (opó nienia oru A wzgl dem B) 0 do 360 o -rozdzielczo regulacji przesuni cia fazowego 0,01 o -dok adno regulacji przesuni cia fazowego 0,2% Zakres nasawienia harmonicznych 2-ga do 20-ej Zakres nasawienia czasu zwarcia 0,001 s do 999 s Zakres nasawienia czasu obci enia 1 do 9999 s Zakres nasawienia wspó czynnika k dla zab. ró nicowego 0,001 do 10 Wej cia dwusanowe Sposób serowania: napi cie serowania: 3 V do 300 V DC zesyk: zwierny/rozwierny Pobór pr du w sanie usalonym <3 ma Czas pobudzania i odwzbudzania wej dwusanowych 1 do 2 ms Przysosowanie do pracy w warunkach eksploaacyjnych Masa urz dzenia < 12kg Os ona mechaniczna pokrowiec skórzany Wymiary 500/390/140mm 15