- Jesteś tutaj:
-
Strona główna
-
Elektrotechnika
-
Sieci elektryczne i ochrona przeciwporażeniowa
- Stanowisko do badań sieci elektroenergetycznej
Stanowisko do badań sieci elektroenergetycznej
| Typ urządzenia | Urządzenie dydaktyczne |
| Poziom kształcenia | Szkoła średnia techniczna |
| Karta katalogowa produktu (ENG) |
PSS1 - Link »»» PSS2 - Link »»» PSS3 - Link »»» |
| Katalog produktów producenta | Link »»» |
Stanowisko do badań sieci elektroenergetycznej zawiera wszystko, co potrzebne do nauczania studentów, jak działają systemy elektroenergetyczne - począwszy od wytwarzania energii do jej wykorzystania przez odbiorców końcowych. Każda część została zaprojektowana i wykonana zgodnie z normami przemysłowymi. Jest to samodzielna jednostka i wymaga jedynie podłączenia zasilania elektrycznego.
Generator oraz sieć elektroenergetyczna
Stanowisko posiada silnik oraz generator wytwarzający energię elektryczną. Układ posiada cechy podobne do przemysłowych turbin oraz generatorów, co pozwala przeprowadzać realistyczne badania sieci. Wyjście generatora przechodzi przez transformator do magistrali. Przekaźniki ochronne oraz wyłączniki monitorują oraz przełączają linie wyjściowe generatora.
W pełni monitorowany oraz zabezpieczony transformator symuluje pracę rzeczywistych transformatorów używanych w krajowej sieci elektroenergetycznej. Obniża on napięcie zasilania, w celu dostarczenia do magistrali napięcia o odpowiedniej wartości. Pozwala również użytkownikom na prawidłową synchronizację wyjścia generatora z siecią. W zależności od prowadzonych badań, do zasilania odbiorników można użyć napięcia z sieci lub generatora.
Linie elektroenergetyczne
Zespół reaktancji symuluje linie elektroenergetyczne różnych długości, tworząc w ten sposób model linii napowietrznych lub kablowych. Każda linia wyposażona jest w punkty kontrolne monitorujące parametry wzdłuż linii. Użytkownik może badać awarie mogące wystąpić w różnych punktach linii, odkrywając ich skutki. Dedykowane zabezpieczenie odległościowe zabezpiecza linie oraz informuje, w którym miejscu wystąpiła awaria.
Transformatory, dystrybucja oraz odbiór energii elektrycznej
Stanowisko posiada dwa identyczne transformatory instalacji odbiorczych, symulujące prace transformatorów usytuowanych przy odbiornikach w postaci domów czy zakładów pracy. Transformatory te posiadają odczepy do regulacji napięcia wtórnego i są połączone z magistralą odbiorczą. Dedykowane przekaźniki chronią transformatory. Mogą one pracować w różnych trybach w zależności od ustawień użytkowników. Magistrala odbiorcza symuluje odbiorców energii elektrycznej (gospodarstwa domowe, zakłady pracy) - posiada zmienne obciążanie rezystancyjne, pojemnościowe oraz indukcyjne, a także odbiornik będący silnikiem indukcyjnym.
Przełączany odcinek magistrali zbiorczej obejmuje szynę główną i szynę rezerwową. Symulują one pracę rzeczywistego systemu przełączania występującego w elektrowniach oraz stacjach rozdzielczych. Przekaźniki ochronne oraz wyłączniki nadprądowe monitorują oraz przełączają pomiędzy liniami wejściowymi oraz wyjściowymi magistrali. Jedna z linii wyposażona jest dodatkowo w ogranicznik przepięć, który umożliwia badanie tego zjawiska.
Punkty kontrolne, przetworniki oraz włączniki awarii
Wszystkie ważne obwody posiadają punkty kontrolne połączone z zestawem złącz testowych. Użytkownik może je wykorzystać do połączenia z innymi opcjonalnymi przyrządami. Zestaw przetworników umożliwia użytkownikom podłączenie oscyloskopu do złącz testowych w celu badań spadków i skoków napięcia.
Stanowisko wyposażone jest w dwa włączniki wywołujące awarie w różnych punktach systemu. Jeden włącznik jest trójfazowy, drugi zaś jest wyłącznikiem czasowym z możliwością nastawy czasu.
Przekaźniki ochronne, wyłączniki, oraz inne oprzyrządowanie
Wszystkie części stanowiska wyposażone są w przekaźniki ochronne zgodne ze standardem przemysłowym. Przekaźniki te ukazują użytkownikom faktyczny sposób zabezpieczenia sieci elektroenergetycznych oraz rodzaje tych zabezpieczeń. Użytkownicy mogą zmieniać ustawienia przekaźników ochronnych z poziomu konsoli sterującej. Przekaźniki wyposażone są w złącza umożliwiające podłączenie komputera PC w celu ich programowania. Przekaźniki sterują pracą wyłączników na stanowisku, w celu przeprowadzania różnych badań zabezpieczeń. Pozwala to na pracę w wielu różnych trybach.
Każdy moduł i stanowisko eksperymentalne wyposażone są w instrukcję obsługi i/lub materiał dydaktyczny[1].
UWAGA! Miejsce instalacji musi uwzględniać znaczące wymiary i ciężar stanowiska.
Wymiary stanowiska i wymagane odstępy minimalne (podane w nawiasie): 5,1 m (+ 0,5 m) x 1,5 m (+ 1,5 m) x 2 m
Waga stanowiska ok.: 2860 kg
Stanowisko wykonane zgodnie z najnowszymi wymogami Unii Europejskiej.
Gwarancja: 5 lat
[1] Więcej na ten temat dowiesz się przesyłając zapytanie na: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Stanowisko umożliwia przeprowadzenie eksperymentów z zakresu:
- Przesył, dystrybucja oraz wykorzystania energii elektrycznej,
- Przesył mocy, przerwy w obwodzie, wykorzystanie zabezpieczeń różnicowych,
- Symetryczne oraz niesymetryczne awarie i odbiorniki, badanie stabilności zasilania oraz przepięć w stanach nieustalonych,
- Synchronizacja generatora z siecią oraz jego eksploatacja (w tym badanie stabilności oraz regulacja i kontrola napięcia - np. regulacja napięcia dla obciążenia o stałym współczynniku mocy),
- Używanie przekaźników ochronnych do ochronny przed prądami przetężeniowymi, do zabezpieczeń odległościowych, a także do badania zwarć międzyfazowych i zwarć z ziemią,
- Wykorzystania przekaźników ochronnych do zabezpieczeń różnicowych, zabezpieczeń pod i nadnapięciowych, oraz zabezpieczenia częstotliwościowego,
- Odczepy transformatora oraz jego impedancja, zmiana fazy przy przejściu przez transformator,
- Używanie przekaźników do zabezpieczenia szynoprzewodu, transformatorów i generatorów.
Napięcia sieciowe:
- Szyna dystrybucyjna: trójfazowe 220 V (międzyfazowe),
- Odbiorcy końcowi: trójfazowe 110 V (międzyfazowe).
Transformator sieciowy:
- Trójkąt-gwiazda 5 kVA,
- Prąd pierwotny jest regulowany tak, aby uzyskać trójfazowe napięcie 220 V między liniami wtórnymi,
- Zawiera uziemienie dla wtórnego punktu gwiazdy i wybierany rezystor uziemienia do testów ochrony przed zwarciami doziemnymi.
Generator i prądnica:
- Moc znamionowa 2 kVA,
- Moc maksymalna 6 kVA,
- Czterobiegunowa prądnica prądu przemiennego, bezszczotkowa, z wzbudzeniem automatycznym lub sterowaniem ręcznym,
- Silnik indukcyjny o mocy maksymalnej 7 kVA z enkoderem i 4-połówkowym falownikiem wektorowym, zapewniającym dokładną regulację,
Transformator generatora prądu:
- Połączenie gwiazda-trójkąt o stosunku napięć 1:1,
- Regulacja impedancji poprzez odczepy wtórne.
Linie przesyłowe:
- Linie symulujące wartości impedancji przypadające na jednostkę długości (ang. "per unit" = pu):
- Linia 1: 0,1 pu,
- Linia 2 i 3: 0,15 pu,
- Linia 4 i 5: 0,25 pu,
- Linia 6: 5 długości 0,1 pu z czterema punktami testowymi i dedykowanym zabezpieczeniem odległościowym,
- Linia 7: 4 długości 0,01 pu (kabel).
- Linie można połączyć z kondensatorami o wybranych wartościach, w celu badania strat.
Transformatory rozdzielcze:
- 2 transformatory o mocy 2 kVA, przekształcające napięcie 220 V na 110 V w układzie gwiazda-trójkąt,
- Regulacja impedancji poprzez odczepy wtórne.
Przełączana magistrala zbiorcza:
- 6 szyn zasilania z wyłącznikami, w tym jeden wyłącznik synchroniczny (ang. "point-on-wave"),
- 2 wyłączniki do wyłączenia każdej połowy każdej szyny,
- 12 izolatorów magistrali (po 6 na każdej połowie),
- 2 wyłączniki przerywające sprzężenie pomiędzy szyną główną i rezerwową.
Przekaźniki zabezpieczające:
- Ochrona transformatora sieciowego,
- Zabezpieczenie szyny sieciowej,
- Zabezpieczenie generatora,
- Zabezpieczenie szyny generatora,
- Zabezpieczenie odległościowe,
- 2 zabezpieczenia szyn podwójnych,
- 4 zabezpieczenia transformatorów rozdzielczych.
Odbiorniki energii:
- 2 obciążenia 220 V (dla rozdzielni), każde z połączonymi w trójkąt zmiennymi rezystorami i cewkami indukcyjnymi - jedno w pobliżu generatora, drugie przy szynie dystrybucyjnej,
- 2 obciążenia 110 V (odbiorniki), każde z połączonymi w trójkąt zmiennymi rezystorami, cewkami i kondensatorami,
- 1 obciążenie dynamiczne - silnik indukcyjny.
Wymagana powierzchnia:
Konstrukcja budynku uwzględniająca odpowiednią nośność. Płaska solidna podłoga o wymiarach powierzchni minimum 6 x 3 m.
Zasilanie elektryczne:
Zasilanie trójfazowe 10 kW, 50 Hz.
Moduł dodatkowego generatora do stanowiska PSS1 (PSS3)
Moduł zawierający silnik z generatorem do użytkowania wraz z zestawem do badań sieci elektroenergetycznej (PSS1) o pozornej mocy znamionowej 2kVA. Stanowisko umożliwia przeprowadzenie dodatkowych eksperymentów z zakresu:
- Generowanie mocy centralnej (w układzie dwóch generatorów) lub bezpośrednio do odbiorników (np. symulując generatory awaryjne w szpitalach czy fabrykach),
- Synchronizacja oraz praca równoległa z drugim źródłem trójfazowym,
- Automatyczna regulacja napięcia w trybie stałej mocy pozornej oraz stałego współczynnika mocy.
Wymiary stanowiska i wymagane odstępy minimalne (podane w nawiasie): 2,1 m (+ 0,5 m) x 2 m x 1,5 m (+ 1,5 m).
Waga stanowiska: 930 kg.
Gwarancja: 5 lat
Symulator systemu elektroenergetycznego SCADA (PSS2)
Wysokiej klasy komputer wraz z zainstalowanym oprogramowaniem umożliwa symulację, zdalne sterowanie i monitorowanie systemu elektroenergetycznego. W czasie rzeczywistym wyświetlane są wszystkie dane zebrane ze stanowiska, tj. stany wyłączników, awarie, prędkości generatora, napięcie, prąd i moc systemu. Uczniowie mogą wybrać ekran i ustawienia dedykowane do przeporwadzenia określonych eksperymentów. Dzięki rejestracji danych można z łatwością wykonać charakterystykę elementów, albo porównać warunki przed i po wystąpieniu awarii i jej skutki. Umiejętność analizowania danych z systemu SCADA pozwala przewidywać problemy i stosować odpowiednie zabezpieczenia.