INSTYTUT ENERGETYKI LABORATORIUM AUTOMATYKI I ZABEZPIECZEŃ

Transkrypt

1 INSTYTUT ENERGETYKI LABORATORIUM AUTOMATYKI I ZABEZPIECZEŃ CYFROWE URZĄDZENIE TESTUJACE UTC-GT Insrukcja obsługi Prawa auorskie zasrzeżone Warszawa marzec 2004r. 1

2 WŁAŚCIWOŚCI URZĄDZENIA Ma dwa wyjścia, A i B. Wyjście A jes zawsze prądowe i ma zakres regulacji 2 A lub 50 A. Wyjście B jes prądowe lub napięciowe i ma zakres regulacji 50 A lub 150 V.Łącząc równolegle oba wyjścia uzyskujemy możliwość regulacji prądu do 100 A, a w układzie V uzyskujemy regulację prąd rójfazowego w zakresie do 50 A. Moc szczyowa jednego źródła prądowego wynosi 500 W. Zakres nasawiania częsoliwości wynosi od 4,5Hz do 65Hz, nasawienie doyczy obu kanałów. Przesunięcie fazowe pomiędzy kanałami A i B nasawia się w zakresie 0 0 do Zmiany ampliudy fazy i częsoliwości mogą być dokonywane ręcznie w rybie MANUAL lub auomaycznie w rybie ZWARCIE i NAJAZD. Auomaycznie sygnalizowane jes przekroczenie dozwolonych rezysancji w orach wyjściowych i nadmiernych emperaur wzmacniaczy. Czas generowania przebiegów zwarciowych można nasawiać do 1000 s z rozdzielczością 1 ms, a obciążeniowych do s z rozdzielczością 1 s. W kanale B można wybierać fazę załączenia prądu i napięcia. W sanach dynamicznych zachowana jes dokładność. Przejście od wielkości począkowych do wielkości końcowych i powró do wielkości począkowych może dokonywać się skokowo w rybie ZWARCIE lub sopniowo w rybie NAJAZD. W jednym cyklu zarówno w funkcji ZWARCIE, jak i NAJAZD zmianie może podlegać faza, częsoliwość i wszyskie nasawione ampliudy. W rybie MANUAL i NAJAZD auomaycznie mierzy i zapisuje warości wszyskich zmieniających się paramerów dla chwili zadziałania i powrou zabezpieczenia. W rybie ZWARCIE auomaycznie mierzy i zapisuje czasy działania i czas powrou badanych zabezpieczeń. Auomaycznie mierzy czasy zwarcia i przerwy w cyklu SPZ, maksymalnie 5 czasów (docelowo 7), spełnia również rolę modelu wyłącznika współpracującego z badanym zabezpieczeniem. Do pierwszej harmonicznej może dodawać dowolną wyższą harmoniczną wybraną z przedziału od drugiej do dwudziesej. W kanale B można przesuwać fazę wybranej harmonicznej w sosunku do pierwszej harmonicznej. Jes przysosowane specjalnie do badania cyfrowych i analogowych zabezpieczeń różnicowych, umożliwia badanie charakerysyk sabilizacji i blokowania od wyższych harmonicznych.. W rakcie badania nie wykonuje się żadnych przeliczeń związanych z obliczaniem nasawianych prądów. Jes funkcjonalne i dobrze przysosowane do pracy zarówno w warunkach polowych, jak i laboraoryjnych, masa neo urządzenia nie przekracza 12 kg. Ma łącze RS232. Przewiduje się, że opracowywane oprogramowanie na kompuer PC zapewni auomayzację procesu badań i wydruk prookołów. Do badania najpopularniejszych krajowych przekaźników planuje się opracowanie goowych pakieów programowych. Programy będą worzone przy współpracy z użykownikami badanych urządzeń. 2

3 PRZEZNACZENIE I ZASADA DZIAŁANIA Urządzenie UTC-GT przeznaczone jes do wykonywania badań zabezpieczeń wszyskich pól średniego napięcia, auomayk SPZ, SCO, zabezpieczeń generaorów i ransformaorów (w ym zabezpieczeń od poślizgu biegunów), a w szczególności cyfrowych zabezpieczeń różnicowych ransformaorów. Zrealizowane zosało w oparciu o najnowszą echnologię cyfrową. Wyeliminowanie mierników i zasosowanie bezransformaorowych wyjść prądowych pozwoliło uzyskać znakomią dynamikę i dokładność, szeroki zakres nasawianych częsoliwości i znaczne zmniejszenie wagi w sosunku do urządzeń radycyjnych. Urządzenie UTC-GT realizuje również wszyskie funkcje produkowanego wcześniej w Insyucie Energeyki urządzenia UT-GT3. Badania mogą być wykonywane meodą sayczną ( najeżdżania ), jak również meodą dynamiczną (symulacji warunków zwarciowych). Urządzenie wyposażone jes w panel serujący (małą klawiaurę i duży wyświelacz alfanumeryczny), pozwalający na użykowanie urządzenia bez dodakowego kompuera. Urządzenie UTC-GT przysosowane jes do pracy zwłaszcza w warunkach eksploaacyjnych. Dlaego wyposażone jes w pokrowiec sanowiący jego ochronę w czasie pracy i ransporu. Pokrowiec zosał wykonany ak, że nie swarza żadnych ograniczeń nawe przy pracy urządzenia w warunkach laboraoryjnych. Dlaego jes do urządzenia rwale przymocowany. Przygoowanie urządzenia do pracy dokonuje się przez dołączenie sznura sieciowego do sieci 230V AC z przewodem ochronnym i załączenie łącznika sieciowego. Urządzenie po załączeniu wykasowuje wszyskie sare usawienia i rozpoczyna pracę zawsze w rybie MANUAL. Brak ciągłości w obwodach prądowych sygnalizowany jes paleniem się jednej lub dwóch czerwonych diod znajdujących się nad zaciskami prądowymi wyjścia A lub B. Gdy wyserowany jes dowolny kanał, co sygnalizowane jes paleniem się diody zielonej umieszczonej obok diod czerwonych, świeceniu czerwonych diod owarzyszy dodakowo sygnał dźwiękowy. Nadmierny wzros emperaury wzmacniacza sygnalizowany jes przerywanym sygnałem dźwiękowym. Jeśli rezysancje obwodów zewnęrznych i emperaury wewnęrzne nie są przekroczone, urządzenie nie wydaje sygnałów akusycznych. Panel serujący umieszczony na płycie czołowej, składa się z klawiaury złożonej z ośmiu przycisków i wyświelacza (4 razy 40 znaków),. Dopuszcza się jednokrone przerwanie i ponowne zwarcie obwodu prądowego, naomias wielokrone przerwy lub iskrzenie w obwodzie prądowym grożą uszkodzeniem wzmacniacza. Urządzenie UTC-GT przeznaczone jes dla specjalisów zajmujących się badaniami elekroenergeycznej auomayki zabezpieczeniowej i pomiarowej. PŁYTA CZOŁOWA Płya czołowa zawiera: Wyjście A. Pracuje zawsze jes jako źródło prądowe I. Świecenie się jednej z rzech diod umieszczonych bezpośrednio nad zaciskami laboraoryjnymi oznacza kolejno od lewej: sygnał serujący większy od zera (dioda zielona), nasycanie się wzmacniacza i złe dopasowanie rezysancyjne obwodu prądowego (diody czerwone). Jeśli świeci się dioda zielona, wedy czerwonym diodom owarzyszy sygnał dźwiękowy. W czasie poprawnej pracy urządzenia świeci się ylko pierwsza zielona dioda. 3

4 Wyjście B. Może pracować jako źródło prądowe I lub napięciowe U. Świecenie się jednej z rzech diod umieszczonych bezpośrednio nad zaciskami laboraoryjnymi oznacza kolejno od lewej: sygnał serujący różny od zera (dioda zielona), złe dopasowanie rezysancyjne obwodu prądowego lub napięciowego oraz nasycanie się wzmacniacza (diody czerwone). Jeśli świeci się dioda zielona, wedy czerwonym diodom owarzyszy sygnał dźwiękowy. W czasie poprawnej pracy urządzenia świeci się ylko pierwsza zielona dioda. Wyjścia A i B są zasilane z niskonapięciowych wzmacniaczy mocy, dlaego przyłączanie ich do zewnęrznych źródeł napięcia większych od 15 V grozi uszkodzeniem urządzenia. Sekundomierz 1. Jes niezależny od rodzaju i rybu pracy urządzenia. Wejście P1 seruje począkiem liczenia czasu, a K1 końcem liczenia ego czasu. Jedynie w rybie pracy SPZ wejście K1 jes zajęe do obsługi SPZ-u, a sekundomierz jes wedy jednowejściowy. Odporność wejść wynosi 300V bez względu na położenia przełącznika. Wejścia można pobudzać napięciami od 3V do 300V DC lub zesykiem zwiernym. W celu uniknięcia wpływu zakłóceń, poziom napięć serujących należy dososowywać przełącznikiem umieszczonym bezpośrednio nad wejściami, wybierając zakres 3-300V lub V. Pomierzony czas oraz wskaźnik nachylenia akywnych zboczy wyświelane są w środkowej części dolnego wiersza wyświelacza. Sekundomierz jes uruchamiany i zarzymywany od zbocza narasającego lub opadającego, wyboru dokonuje się pokręłem nasawnika umieszczonym w prawym dolnym rogu płyy czołowej, po wcześniejszym naprowadzeniu kursora na odpowiednią wielkość lub. Po zrealizowaniu cyklu pomiarowego opis P i K zmienia się na p i k. Przed nasępnym pomiarem niezbędne jes naciśnięcie przycisku SEK. ZERO. Czas pobudzania wejść sekundomierza uniemożliwia pomiar impulsów o czasie krószym od 2 ms, nie wprowadza o jednak uchybu przy pomiarze czasów dłuższych od 2 ms. Przykładowe zasosowania: P P - pomiar czasu impulsu doprowadzonego do P, P P - pomiar czasu zaniku sygnału doprowadzonego do P, P K - pomiar czasu pomiędzy opadającymi zboczami impulsów doprowadzonych do wejść P i K Sekundomierz 2. Począek liczenia czasu uakywniany jes ylko wewnęrznie, powierdzane o jes mrugnięciem czerwonej diody P2. Serowanie wejścia K2 (koniec liczenia) realizuje się ak samo, jak serowanie wejść P1 i K1. Funkcje spełniane przez sekundomierz 2 wyjaśnione są w opisie poszczególnych rybów i rodzajów pracy urządzenia. Najkrószy czas, kóry można zmierzyć wynosi 2 ms. Klawiaura. Składa się z ośmiu przycisków o nasępującym przeznaczeniu: 1. Czery przyciski do przesuwania kursora. Kursor pojawia się jako: podkreślenie cyfry, zaznaczenie znaku równości lub jako srzałka wskazująca regulowany paramer. Może być przemieszczany przyciskami opisanymi srzałkami góra, dół, prawo, lewo. Po załączeniu urządzenia do sieci kursor usawia się w lewym dolnym rogu w pozycji Rodzaj wyjść. Szybkie sprowadzenie kursora do lewego górnego lub dolnego rogu uzyskamy, jeśli przy wciśnięej lewej srzałce wciśniemy odpowiednio górną lub dolną srzałkę. 4

5 2. Przycisk MENU umożliwia wybór rybu pracy. W poszczególnych rybach pracy dosępne są określone rodzaje wyjść, parz ablica Przycisk SEK. ZERO. zeruje wskazania sekundomierza pierwszego. 4. Przycisk STOP zarzymuje każdy cykl pomiarowy i zeruje wszyskie generowane przez urządzenie ampliudy prądów i napięć. 5. Przycisk START uruchamia cykl pracy w rybie pracy ZWARCIE, NAJAZD, SPZ i SPZ-W. Dwie diody umieszczone bezpośrednio nad przyciskiem wskazują fazę realizowanego cyklu. W rybie pracy ZWARCIE dioda zielona oznacza symulację warunków obciążenia (warości zapisane przed nawiasami), a dioda czerwona symulację warunków zwarcia (warości zapisane w nawiasach). W rybie NAJAZD dioda zielona oznacza przechodzenie z warunków począkowych (warości zapisane bez nawiasu) do końcowych (warości zapisane w nawiasach), a dioda czerwona przejście z warunków końcowych do począkowych. Jednoczesne świecenie się obu diod wysępuje po zakończeniu cyklu NAJAZD - PK-KP-! lub -PK p k-!. Wedy na wyjściach A i B są generowane prądy i napięcia równe począkowi cyklu (rys. 2e) lub końcowi cyklu (rys. 2f). Są one warościami począkowymi kolejnego nowego cyklu NAJAZD inicjowanego przyciskiem START. Mogą eż być wyzerowane naciśnięciem przycisku STOP. Pokręło nasawnika. Zadawanie poszczególnym paramerom odpowiedniej warości odbywa się przy użyciu pokręła nasawnika. Znajduje się ono w prawym dolnym rogu i zaznaczone jes dwukierunkową srzałką. Klikając raz w pokręło zmieniamy dziesięciokronie szybkość regulacji, co sygnalizuje zielona dioda znajdująca się nad pokręłem. Naomias obracając wciśnięym pokręłem uzyskujemy maksymalną szybkość regulacji, 100 razy większą od minimalnej. Nasawiany jes ylko paramer zaznaczony kursorem. Przy nasawianiu częsoliwości isnieje możliwość dalszego zwiększenia szybkości nasawiania przez przyrzymanie przycisku SEK ZERO. Przy użyciu pokręła nasawnika dokonujemy wszyskich nasawień i usawień z wyjąkiem zmian rybu pracy, kóre dokonywane są przyciskiem MENU. Wyłączenie i ponowne załączenie urządzenia zeruje wszyskie nasawienia, naomias zmiana rybu i rodzaju pracy zeruje nasawienia ampliud, ale ylko w rybie MANUAL. Wyjście 100V. Jes na nim dosępne zawsze napięcie 100V AC z sieci zasilającej i jes ono najczęściej wykorzysywane przy badaniu rójfazowych zabezpieczeń podnapięciowych i impedancyjnych. San łącznika. Na o wyjście wyprowadzony jes zesyk przełączny odwzorowujący san wyłącznika. Zesyk en wykorzysuje się wyłącznie przy badaniu SPZ. TRYBY PRACY Tryby pracy, w skrócie TP, wybiera się przyciskiem MENU. Dosępne są nasępujące możliwości: MANUAL, NAJAZD, ZWARCIE, SPZ, SPZ+WYŁ. Rodzaj wyjść wybiera się pokręłem nasawnika po naprowadzeniu kursora na opis rodzaju wyjść znajdujący się w lewym dolnym rogu wyświelacza. Dosępne są nasępujące rodzaje wyjść: I50&U, I2A&U, I50&I50, I50+I50, Ir&Ih., I50/3f Po załączeniu urządzenia kursor znajduje się zawsze w rybie MANUAL i w pozycji wybierania rodzaju wyjść. Sosownie do wybranego rybu pracy i rodzaju wyjść uakualniają się opisy 5

6 wyświelacza. W poszczególnych rybach pracy dosępne są ylko określone rodzaje wyjść, przedsawia o TABLICA 1. Sposób regulacji paramerów na wyjściu urządzenia zależy od rybu pracy. W rybie pracy MANUAL zmiany są zadawane ręcznie, a w pozosałych auomaycznie. W rybie pracy ZWARCIE skokowo, a w rybie pracy NAJAZD - w drobnych nasawialnych krokach. Od rybu pracy zależą również wykonywane pomiary. W rybie ZWARCIE i SPZ auomaycznie mierzone są czasy działania badanego zabezpieczenia, a w rybie MANUAL i NAJAZD - warości rozruchowe i powrou. Tryb pracy MANUAL. Warości paramerów, kóre można usawić na wyjściach A i B urządzenia, opisane są w dwóch pierwszych wierszach wyświelacza. Zależą one od przyjęego rodzaju wyjść (opisuje o ablica 1). W prawym końcu pierwszego wiersza znajduje się wskaźnik f lub h, a w końcu drugiego wiersza wskaźnik φ lub h. Jeśli naprowadzimy kursor na jeden z ych wskaźników i pokręcimy pokręłem nasawnika, o możemy zmienić f na h i φ na h (parz ylna okładka ekran 1 i 2). Wyświelane zosaną jednocześnie pola dla nasawienia paramerów opisujących harmoniczne. Numer wyższej harmonicznej wybierany jes od drugiej do dwudziesej. Składowa sała rakowana jes jako zerowa harmoniczna i nasawiana jes przez wybór oznaczenia DC w ym samym oknie, co numer harmonicznej. Nie można zaem mieszać na jednym wyjściu wyższych harmonicznych ze składową sałą. Widoczne na wyświelaczu skróy lierowe oznaczają: I1 lub U1 f φ U2 do U20 I2 do I20 DC - pierwszą harmoniczną prądu lub napięcia, - częsoliwość, - przesunięcie fazowe, - odpowiednią wyższą harmoniczną napięcia drugą do dwudziesej, - odpowiednią wyższą harmoniczną prądu drugą do dwudziesej, - składową sałą, nasawia się ją jako zerową harmoniczną, # - że będące w le nasawienie ampliudy harmonicznej zero, $ - że będące w le nasawienie częsoliwości jes różne od 50 Hz, * - że będące w le nasawienie fazy jes różne od zera,, - sposób opisania nachylenia zbocza inicjującego pomiar, xxx.xxx (xxx.xxx) xxx.xxx] - ryb ZWARCIE lub SPZ - pole do wpisywania paramerów zwarciowych, - ryb NAJAZD pole do wpisywania paramerów końcowych, - pole z zapamięaną wielkością zasilającą lub z pomierzonym czasem, pierwszy symbol oznacza kierunek zbocza sygnału doprowadzonego do K2 inicjującego pomiar. [ ] - pole pomiaru czasu. 6

7 TABLICA 1 Rodzaj wyjść Nasawiane paramery Wyjście A Wyjście B Paramery dla zakresy zakresy A i B I50&U 0 do 50A AC 0 do 150V AC Częsoliwość 4,5Hz do 65Hz I2A&U 0 do 2A AC 0 do 150V AC dla f>45hz zakres jes liniowo obniżany do 15V I50&I50 I50+I50 Ir & Ih 0 do 50A AC 0 do 50A AC Można sumować prądu na odbiorniku Faza 0 o do 360 o 0 do 50A AC 0 do 50A AC Częsoliwość Jednoczesna regulacja kanału A 4,5Hz do 65Hz i B, sumowanie na odbiorniku IA = Ih + 0,5Ir IB = k(ih 0,5Ir) Częsoliwość lub Ih 0,5Ir w lub k(ih + 0,5Ir) 4,5Hz do 65Hz zakresie w zakresie Ir i Ih 0 do 50A AC 0 do 50A AC k =0 do 10 I50/3f 0 do 50A AC 4,5Hz do 65Hz - Nasawianie harmonicznych Pierwsza harmoniczna może być sumowana z harmonicznymi od drugiej do dwudziesej oraz ze składową sałą DC Harmoniczne od drugiej do dwudziesej Tryb pracy MANUAL; ZWARCIE; NAJAZD SPZ; SPZ-W MANUAL Do podsawowej harmonicznej można dodać ylko jedną harmoniczną wybraną z zakresu od drugiej do dwudziesej, a ich suma nie może przekraczać warości odpowiadającej końcowi zakresu. Warości nasawione i akualnie nie wyświelane (będące w le) pozosają nasawione. W rybie pracy MANUAL możemy w danej chwili regulować ylko jeden paramer doyczący oru A (pierwszy wiersz wyświelacza) lub oru B (drugi wiersz wyświelacza). Pozosałe paramery zachowują wcześniej usawioną warość. Pojawienie się dowolnego zbocza na wejściu K2 sekundomierza 2 zapisuje akualną warość regulowanego parameru (obok w nawiasie) oraz kierunek zbocza podanego na K2. Uławia o pomiar warości rozruchu i powrou zabezpieczeń. Naciśnięcie przycisku STOP zeruje wszyskie nasawione warości ampliud. W rzecim wierszu wyświelacza znajduje się graficzna wizualizacja akualnie regulowanego parameru. Po wejściu kursorem do ego wiersza widoczny jes pomiar eksremalnych emperaur wewnąrz urządzenia dla oru A i B ( parz przednia okładka). Przy emperaurze 55 o C uruchamia się przerywany alarmowy sygnał dźwiękowy, zaś przy 65 o C zerowane są wszyskie ampliudy, a sygnał dźwiękowy zmienia częsoliwość. W czwarym wierszu (parz ylna okładka) znajdują się kolejno opisy: akualnego rodzaju wyjść (po lewej sronie), kierunek akywnych zboczy i wynik pomiaru czasu dla sekundomierza 1 (środkowa część wiersza) oraz opis akualnego rybu pracy (prawa część wiersza). Opisy e nie zmieniają się nawe przy zmianie rybu pracy i rodzaju wyjść. Wyjąek sanowi ryb SPZ, gdzie obok opisu rodzaju wyjść pojawia się okno nasawienia długości cyklu SPZ i rybu ZWARCIE, gdzie na ym miejscu pojawia się okno z pomiarem czasu powrou badanego przekaźnika. 7

8 Tryb pracy ZWARCIE. Warości paramerów wpisujemy ak, jak w rybie MANUAL. Do dyspozycji mamy podwójne pola, dla sanu obciążenia i dodakowo w nawiasach dla sanu zwarcia (parz ylna okładka ekran 3). Rozszerzanie opisu pierwszych dwóch wierszy o harmoniczne dokonuje się ak, jak w rybie MANUAL. Dla sanu obciążenia można nasawiać większe ampliudy niż dla sanu zwarcia, nie ma u ograniczeń. Działanie zab. K2 I START Obciążenie Zwarcie (paramery w nawiasie) 2 - czas działania 3 - czas odpadu o - czas obciążenia zw - czas zwarcia 1 o 2 3 zw Rys. 1. Działanie urządzenia UTC-GT, ryb pracy ZWARCIE. W rzecim wierszu nasawiamy czas obciążenia o w sekundach oraz czas zwarcia zw w sekundach i po przesunięciu kursora na prawą sronę przecinka w milisekundach. Pola w nawiasach zarezerwowane są do pomiaru czasu 1 i 2. Pole pomiaru czasu powrou 3 pojawia się w czasie rwania próby w wierszu czwarym obok rodzaju pracy. Najczęściej popełniany błąd w nasawieniu polega na kojarzeniu ampliudy dla sanu zwarcia (czyli w nawiasie) z czasem o obciążenia. Próbę uruchamiamy przyciskiem START. Urządzenie w czasie o generuje paramery obciążenia, nasępnie w czasie zw paramery zwarcia i na końcu ponownie w czasie o paramery obciążenia. Diody umieszczone nad przyciskiem START oznaczają: zielona - san obciążenia, czerwona san zwarcia. Mierzone są auomaycznie rzy czasy (rys. 1), przy czym akywnym zboczem zarzymującym każdy pomiar jes zbocze narasające lub opadające na wejściu K2. Czasy 2 i 3 są odpowiednio czasem działania i powrou przekaźnika. Czas 1 odmierzany jes od załączenia obciążenia do momenu pojawienia się zbocza na K2, pod warunkiem, że nasąpi o przed upływem czasu o. Pomierzone czasy kasowane są kolejnym naciśnięciem przycisku START albo poruszeniem dowolnego przycisku lub pokręła.. Przycisk STOP zarzymuje przebieg próby. Sekundomierz pierwszy może być wykorzysywany ak jak w rybie MANUAL W rybie zwarcie przy pomiarze czasu działania i odpadu przekaźnika zdarzało się, że odskok syków przekaźnika uniemożliwiał prawidłowy pomiar czasu odpadu. Dlaego zdecydowano się wprowadzić nasawiany czas blokowania wejścia pomiarowego sekundomierza drugiego K2. Działanie ej blokady polega na ym, że po odczyaniu jednego zbocza na K2, nasępne zbocze może być odczyane dopiero po upływie czasu blokady. Dosęp do okna umożliwiającego nasawienie ego czasu uzyskuje się po naciśnięci przycisku SEK. ZERO. i dodakowo MENU. Po każdym nowym załączeniu urządzenia czas en jes nasawiany na 10 ms. Opisany czas blokady mają urządzenia począwszy od numeru 10. 8

9 Tryb pracy NAJAZD. Podobnie jak w rybie ZWARCIE, wpisujemy warości paramerów dla dwóch sanów: począkowego i, w nawiasie, dla końcowego (parz ylna okładka fig.4). W cyklu NAJAZD paramery mogą zmieniać się nie ylko od warości małych do dużych, ale również odwronie, od dużych do małych. Przejście z jednego sanu do drugiego dokonuje się w krokach. Przy nasawieniu odpowiednio dużej ilości kroków mamy prawie płynną zmianę paramerów. Ilość kroków N o nasawiamy w rzecim wierszu. Warości począkowe i końcowe zliczane są jako krok, czyli dla uzyskania 10 schodków musimy nasawić N o = 11. Nawias zarezerwowany jes do wskazywania numeru akualnie realizowanego kroku. Za nawiasem widoczny jes orienacyjny czas realizacji cyklu. Mnożnik x2 oznacza dwukrone wydłużenie czasu rwania cyklu, wysępuje o w cyklach z ypu: począek-koniec, koniec-począek. Kroki wykonywane są co dwa okresy pierwszej harmonicznej. Naciśnięcie przycisku START uruchamia proces krokowej zmiany wszyskich nasawionych paramerów od warości począkowej (nasawienie przed nawiasem) do warości końcowej (nasawienie w nawiasie), zgodnie z jednym z sześciu rodzajów pracy (parz rys. 2). Sygnalizuje o zielona dioda znajdująca się nad przyciskiem START. Przejście do drugiej części cyklu sygnalizowane jes zgaśnięciem zielonej diody i zapaleniem się czerwonej, doyczy o cyklu z rys. 2a, 2c i 2e. Pojawienie się sygnału lub jego zanik na wejściu K2 sekundomierza 2 powoduje zapisanie (na miejscu paramerów począkowych) warości wszyskich zmieniających się paramerów. Kolejna zmiana sygnału na K2 powoduje podobny zapis, ale ym razem na miejscu paramerów końcowych. Przeważnie wykorzysujemy o do pomiaru warości zadziałania i odpadu przekaźnika. Zerowanie zapisu dokonuje się przez poruszenie dowolnego przycisku. Wejścia K2, po każdym pobudzeniu, może być blokowane na określony nasawiany czas, zapobiega o błędnemu zapisaniu danych wskuek odskoku syków. Sposób nasawienia ego czasu przedsawiono w opisie rybu ZWARCIE, po każdym załączeniu urządzenia czas en jes usawiany na 10 ms. Do dyspozycji mamy sześć rodzajów NAJAZDU (rys 2). Sosowane nazwy są skróconym opisem wybranego cyklu np. PT-TP-0 oznacza: począek ryger i ryger - począek- zero. Przebiegi prezenowane na rys. 2a oznaczają, że po wciśnięciu przycisku START warość paramerów zmienia się skokowo od warości zerowych do warości począkowych, nasępnie w cyklu nasawionych N o kroków dokonuje się sopniowe przejście do warości końcowych (warości w nawiasach). Po osiągnięciu nasawień końcowych, również w cyklu N o kroków, nasępuje powró do warunków począkowych i po ich osiągnięciu powró do zera. Cykl przedsawiony na rys. 2b przebiega podobnie, przy czym powró do zera dokonuje się naychmias po osiągnięciu warości końcowych. Przebiegi z rys. 2c i 2d realizują się podobnie jak dwa pierwsze, przy czym pojawienie się dowolnego zbocza na wejściu K2 naychmias zmienia kierunek cyklu (rys. 2c), a w przypadku (rys. 2d) zeruje wymuszane ampliudy, Przebiegi przedsawione na rys. 2e oznaczają, że cykl przebiegnie dokładnie ak, jak en z rys. 2a, przy czym w końcowej fazie cyklu, po osiągnięciu warości począkowych, nie są one zerowane, lecz są dalej wymuszane; sygnalizowane jes o świeceniem się obu diod nad przyciskiem START. Syuacja a rwa aż do czasu uruchomienia nowego cyklu (START 2) lub do skasowania przyciskiem STOP. Nowy cykl z innymi nasawieniami rozpocznie się od ych warości. Cykl przedsawiony na rys. 2f przebiega podobnie, przy czym zarzymuje się na warościach końcowych, kóre mogą być warościami począkowymi kolejnego cyklu. Jes o 9

10 szczególnie przydane do równomiernego penerowania płaszczyzny zespolonej, bez wracania do warunków zerowych - co najczęściej nieporzebnie pobudza zabezpieczenie. Warości końcowe (w nawiasie) START Warości począkowe PK-KP-0 Warości końcowe (w nawiasie) START PK-0 Warości począkowe N o N o a) Rodzaj- PK-KP-0 b) Rodzaj- PK-0 TRYGER- Warości końcowa (w nawiasie) PT-TP-0 TRYGER- Warości końcowa (w nawiasie) PT-0 START START Warości począkowe Warości począkowe N o N o c) Rodzaj- PT-TP-0 d) Rodzaj- PT-0 Warości końcowe (w nawiasie) START 1 Warości począkowe PK-KP-! START START 2 START 1 PK-p k-! Warości końcowe (w nawiasie) Warości począkowe START 2 N o N o N o e) Rodzaj- PK-KP-! f) Rodzaj- PK p k-! Rys. 2. Praca w rybie NAJAZD, przebiegi dla sześciu jego rodzajów. 10

11 Praca w rybie NAJAZD umożliwia uzyskanie jednoczesnej zmiany wielu paramerów, co jes niezbędne do badania np. zabezpieczeń wekorowych. Przy sandardowych badaniach przekaźników najwygodniej programować zmianę ylko jednego parameru: częsoliwości, fazy lub jednej z ampliud. W kanale A generacja prądu w rybie ZWARCIE i NAJZD rozpoczyna się zawsze przy kącie fazowym równym zero, czyli sinusoida budowana jes od zera. Doyczy o zarówno podsawowej, jak i wyższych harmonicznych. W kanale B sinusoida podsawowej harmonicznej może mieć swobodnie nasawiane przesunięcie fazowe, zaem począkowa jej faza wynika z ego przesunięcia. Oznacza o, że ę właściwość należy wykorzysywać jako sposób nasawiania żądanej fazy załączenia prądu lub napięcia. Doyczy o ylko kanału B. Wyższe harmoniczne nie podlegają przesunięciu fazowemu, zaem zmieniając przesunięcie fazowe między kanałami A i B, uzyskamy w kanale B zmianę przesunięcia fazowego pomiędzy harmoniczną podsawową a wyższymi. Należy ylko pamięać, że określone przesunięcie dla pierwszej harmonicznej oznacza znacznie większe przesunięcie dla wyższych harmonicznych, np.: 360 o dla pierwszej harmonicznej odpowiada przesunięciu o 720 o dla drugiej harmonicznej. Tryb pracy SPZ. W rybie pracy SPZ urządzenie UTC-GT pełni rolę modelu wyłącznika oraz linii doknięej zwarciem. Najpierw usawiamy paramery obciążeniowe i zwarciowe linii ak jak w rybie ZWARCIE, oraz w polu SPZ=BRAK kroność cyklu SPZ, np. WZWZ, co oznacza udany cykl dwukronego SPZ. Maksymalny czas rwania zwarcia wynosi 9,999s, można najechać na pola pomiaru ego czasu kursorem i ograniczyć go do żądanej wielkości. Maksymalny czas oczekiwania na sygnał ZAŁĄCZ wynosi 99,99s. Impuls z zabezpieczenia WYŁĄCZ doprowadzamy na wejście K2 oraz ZAŁĄCZ na wejście K1. Akywne są ylko narasające zbocza. Cykl SPZ będzie przebiegał auomaycznie po naciśnięciu przycisku START. Kasowanie pomierzonych czasów nasępuje w chwili manipulacji dowolnym przyciskami. ZAŁĄCZ WYŁĄCZ Wejście K1 Wejście K2 I START Obciążenie 0,1s Zwarcie 1s Rys. 3. Praca urządzenia UTC-GT w rybie pracy SPZ, cykl - WZWZW Rysunek 3 przedsawia przebieg cyklu badania SPZ. Cykl rozpoczyna się naciśnięciem przycisku START. Najpierw wymuszane są warunki obciążeniowe i po czasie 1s wymuszane są paramery odpowiadające warunkom zwarciowym (może o być ylko prąd). Po czasie 1 działa zabezpieczenie, a po czasie 2 przychodzi sygnał ZAŁĄCZ i ponownie wymuszane są warunki zwarciowe. Po czasie 3 przychodzi sygnał WYŁĄCZ, a po czasie 4 ponownie ZAŁĄCZ. Kolejny sygnał WYŁĄCZ przychodzi po czasie 5. Warunki zwarciowe wymuszane są jeszcze przez 100ms od orzymania impulsu WYŁĄCZ, symulowany jes w en sposób czas owierania wyłącznika. 11

12 Tryb pracy SPZ-W. Ten ryb pracy umożliwia badanie cyklu SPZ w warunkach gdy zabezpieczenie współpracuje z wyłącznikiem i w najmniejszym sopniu nie chcemy ingerować w ę współpracę. Wówczas do UTC-GT na K2 doprowadzamy ylko informację o położeniu wyłącznika. Cykl może być uruchomiony, gdy świeci się czerwona dioda nad K2, co oznacza wyłącznik zamknięy. Przebieg cyklu jes podobny jak poprzednio, z ym, że nie dolicza się 100ms na symulację czasu wyłącznika. RODZAJE WYJŚĆ Rodzaje wyjść: I2A&U, I50&U, I50&I50. Wybierając rodzaj I2A&U w kanale A może być generowany prąd o zakresie regulacji do 2A i rozdzielczości 1 ma, a w kanale B napięcie do 150V z rozdzielczością 0,1 V. Dozwolona impedancja obwodu prądowego wynosi max. 20. Rodzaj I50&U różni się zakresem regulacji prądu, kóry wynosi 50 A i ma rozdzielczość 10mA. Dozwolona impedancja obwodu nie powinna przekraczać 2. Maksymalną moc wyjścia uzyskuje się dla rezysancji 0,1. Dla rodzaju 50&50 kanały A i B są prądowe i umożliwiają regulację dwóch niezależnych prądów o warości do 50A. Prądy e mogą być sumowane na zaciskach odbiornika. Możliwości regulacji częsoliwości, przesunięcia fazowego i harmonicznych dla przedsawionych rzech rodzajów wyjść są akie same. Te rodzaje wyjść można używać w rybie MANUAL, ZWARCIE i NAJAZD. Rodzaj I50+I50. Dla I50+I50 kanały A i B są również prądowe. Przewody z obu kanałów należy łączyć równolegle, węzeł sumowania powinien być jak najbliżej odbiornika. Uławiają o specjalne wyki bananowe. Przesunięcie fazowe między kanałami usawione jes rwale na zero i dlaego w miejscu, gdzie było wyświelane przesunięcie fazowe, podawana jes warość sumy prądów. Rodzaj I50+I50 uławia w rybie MANUAL zadawanie prądów o warości do 100A AC lub DC. Zadawanie częsoliwości i harmonicznych dla kanału pierwszego doyczy obu kanałów. Ten rodzaj wyjść wysępuje ylko w rybie MANUAL. W rybie pracy NAJAZD i ZWARCIE do sumowania prądów należy wykorzysywać rodzaj wyjść I50&I50. Rodzaj I50/3f. W ramach doskonalenia urządzenia esującego UTC-GT opracowano nowe funkcje, kóre opisujemy poniżej. Funkcje e posiadają egzemplarze urządzenia począwszy od numeru 10/2003. W egzemplarzach wyprodukowanych wcześniej dla pozyskania ych funkcji konieczna jes wymiana pamięci. W rybie MANUAL wprowadzono nowy rodzaj wyjść I50/3f. Umożliwia on ręczną regulację symerycznego rójfazowego prądu. Oba wyjścia prądowe pracują jako prądowe o zakresie 50 A. Przesunięcie fazowe wynosi 120 o i jes nienasaeialne. Badane zabezpieczenie podłącza się ak jak na rysunku. UTC-GT Zabezpieczenie A I I1 B I I2 I3 Rys 4. Sposób podłączenia urządzenia UTC-GT przy badaniu rójfazowych zabezpieczeń prądowych 12

13 Rodzaj Ir&Ih. W ym usawieniu urządzenie UTC-GT umożliwia badanie zabezpieczeń różnicowych. Przy zdejmowaniu charakerysyk sabilizacji zabezpieczenia realizuje się symulację zwarć jednofazowych lub dwufazowych. Przy akich zwarciach prądy zwarciowe po obu sronach ransformaora nie mają przesunięcia fazowego i nie zależy o od grupy połączeń ransformaora. Badania akie można również wykonywać z wykorzysaniem rodzaju pracy I50&I50, ale uzyskanie każdego punku na charakerysyce będzie wymagało żmudnych obliczeń. Dlaego opracowano specjalny rodzaj Ir&Ih, kóry eliminuje konieczność wykonywania akich obliczeń. Osiągnięo o poprzez bezpośrednie nasawianie prądów hamującego i rozruchowego na wyświelaczu urządzenia oraz generowanie w kanałach A i B prądów określonych 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. Współczynnik k, kóry uwzględnia przeliczenia wynikające z nasawień badanego zabezpieczenia, można usawiać w zakresie od 0 do 10 w odsępach co 0,001. Znak ± zmienia się auomaycznie, ak aby opymalnie gospodarować mocą źródeł prądowych. Ponieważ nie ma przesunięcia fazowego pomiędzy prądami, współczynnik k edyowany jes w miejscu opisu przesunięcia fazowego. Do prądów rozruchowego Ir i hamującego Ih można dodawać dowolną wyższą harmoniczną z zakresu od drugiej do dwudziesej. Jeśli w wyniku regulacji jednego z paramerów wysąpi przekroczenie zakresu 50A na wyjściu A lub B, o nasępuje ograniczenie możliwości dalszego zwiększania danego parameru. Jeśli naomias o przekroczenie wysąpi w wyniku zmniejszania parameru (wysępuje o przy zmniejszaniu prądu Ir dla k>1), o nasawione ampliudy prądów są zerowane. Insyu Energeyki udziela informacji na ema możliwości wykonywania badań różnych ypów zabezpieczeń urządzeniem UTC-GT. PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ Układ realizacji rójfazowego źródła napięcia. Do badania zinegrowanych nowoczesnych zabezpieczeń częsoliwościowych i napięciowych sosowanych w polach pomiaru napięcia sieci SN i dla generaorów, niezbędne jes źródło rójfazowego napięcia z gwaranowanym przesunięciem fazowym między wekorami. W akich syuacjach urządzenie UTC-GT można wykorzysać do generowania rójfazowego napięcia w układzie V. Realizujemy o przez zasosowanie zewnęrznego ransformaora przewarzającego prąd kanału A na napięcie, rys.2. Zaineresowanym, Insyu Energeyki dosarcza aki ransformaor. Porzeba wykonywania opisanych badań pojawiła się niedawno, dlaego zasosowano ransformaor na zewnąrz urządzenia UTC-GT. Napięcie z ransformaora zewnęrznego ma 100 V dla prądu 10 A, pod warunkiem, że obciążenie nie przekroczy ok. 0,5 W. Przy większych obciążeniach należy doregulować warość napięcia przez zwiększenie prądu ze źródła A. A B UTC-GT I U I n /U n 10A /100V U A = RST = RTS U1 U2 U3 Rys.5. Sposób podłączenia urządzenia UTC-GT przy badaniu rójfazowych zabezpieczeń napięciowych 13

14 Jeżeli w opisanym układzie, zachowując nasawione przesunięcie fazowe zmniejszymy warość napięcia wyjścia B, o zawarość procenowa składowej przeciwnej U 2 w napięciu wynosi: U A U B U 2 = 100% 3U A Badanie zabezpieczeń reagujących na składową przeciwną. Przedsawione poniżej reguły odnoszą się do obwodów prądowych i napięciowych. Jeśli obwody prądowe badanego zabezpieczenia połączone są w gwiazdę, i zosaną zasilone jednofazowym prądem, np. na fazę L1 0, o w wymuszanym prądzie składowa przeciwna I 2 będzie wynosiła I 2 = 3 1 I. Przesunięcie fazowe składowej przeciwnej jes zgodne z prądem wymuszanym. Jeśli naomias o samo zabezpieczenie zasilimy jednofazowym prądem wymuszanym przez dwie I fazy, np. L1 i L2, o składowa przeciwna I 2 będzie wynosiła I 2 =. Przesunięcie fazowe 3 składowej przeciwnej zmieni się o 30 o. W opisany sposób możemy badać zabezpieczenia reagujące na ampliudę składowej przeciwnej. Naomias jeśli badane zabezpieczenie zosało zrealizowane ak, że reaguje na procenową zawarość składowej przeciwnej o musimy zrealizować próby w układzie z rys.1. Badanie urządzeń mierzących moc i impedancję. Obecnie większość cyfrowych zespołów zabezpieczeń realizuje oprócz funkcji zabezpieczeniowych również pomiary mocy. Dlaego urządzenie UTC-GT musi być przysosowane do sprawdzania przeworników pomiarowych mocy i liczników energii. Układy pomiarowe mocy i energii realizowane w układzie pełnym można sprawdzać zasilając badane zabezpieczenie prądem i napięciem w jednej fazie, np. L1-0. Dla znamionowych warości prądu 5 A i napięcia 57 V zabezpieczenie będzie wskazywało 1/3 mocy znamionowej. Pomiary w pozosałych fazach powinny dawać aki sam wynik. Jeśli w opisanym zabezpieczeniu mierzona jes impedancja, o obliczana jes jako sosunek napięcia i prądu. Obwody prądowe i napięciowe połączone są w gwiazdę, można jednocześnie zasilać prądem i napięciem dwie fazy, np. L1 i L2. Wedy badane zabezpieczenie, dla znamionowych warości, 5 A i 100 V powinno, wskazywać 100/ 3 % mocy znamionowej. Układy pomiarowe mocy i energii zrealizowane w układzie ARONA można badać zasilając jednofazowo dwa połączone równolegle uzwojenia napięciowe i połączone szeregowo uzwojenia prądowe. Wedy dla zasilania 5 A, 100 V i bez sosowania dodakowego przesunięcia fazowego wskazanie powinno wynieść 2/ 3 % mocy znamionowej. 14

15 DANE TECHNICZNE Kanał A. Zakres regulacji prądu 1 ma do 2 A Max impedancja obwodu 20 Ω Rozdzielczość 1 ma Dokładność powyżej 20 ma 0,5% Zawarość składowej sałej <1 ma Kanał A Zakresu regulacji prądu 10 ma do 50 A Max impedancja obwodu 2 Ω Rozdzielczość 10 ma Dokładność powyżej 500 ma 0,5% Zawarość składowej sałej <10 ma Kanał B Zakres regulacji prądu 10 ma do 50 A Max impedancja obwodu prądowego 2 Ω Rozdzielczość 10 ma Dokładność powyżej 500 ma 0,5% Zawarość składowej sałej poniżej 10 ma Kanał B Zakres regulacji napięcia: 0,1 V do 150 V Zakres regulacji napięcia: dla f>45hz 0,1 V do 150 V dla f<45hz 0,1 V do 3,3 f V Rozdzielczość 0,1 V Dokładność powyżej 2V 0,5% Minimalna rezysancja obwodu napięciowego 1000 Ω Kanały A i B Maksymalne napięcie źródła prądowego 10 V AC lub 15 V DC Maksymalna szczyowa moc jednego źródła prądowego 500 VA Zakres regulacji prądu dla połączonych równolegle kanałów A i B 20 ma do 100 A Rozdzielczość źródła A+B 20 ma Zakres regulacji częsoliwości 4,5 Hz do 65 Hz -rozdzielczość 0,001 Hz -dokładność 0,01 Hz Zakres nasawienia fazy (opóźnienia oru A względem B) 0 do 360 o -rozdzielczość regulacji przesunięcia fazowego 0,01 o -dokładność regulacji przesunięcia fazowego 0,2% Zakres nasawienia harmonicznych 2-ga do 20-ej Zakres nasawienia czasu zwarcia 0,001 s do 999 s Zakres nasawienia czasu obciążenia 1 do 9999 s Zakres nasawienia współczynnika k dla zab. różnicowego 0,001 do 10 Wejścia dwusanowe Sposób serowania: napięcie serowania: 3 V do 300 V DC zesyk: Pobór prądu w sanie usalonym Czas pobudzania i odwzbudzania wejść dwusanowych Przysosowanie do pracy w warunkach eksploaacyjnych Masa urządzenia Osłona mechaniczna Wymiary zwierny/rozwierny <3 ma 1 do 2 ms < 12kg pokrowiec skórzany 500/390/140mm 15