Power System Trainer (PSS1): Μια αυτόνομη μονάδα που προσομοιώνει όλα τα μέρη των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας και την προστασία τους, από γενιά σε χρήση
Βασικά χαρακτηριστικά
Προσομοιώνει την παραγωγή, μετάδοση, μετασχηματισμό, διανομή, χρήση και προστασία σε μια αυτόνομη μονάδα
Περιλαμβάνει πρωτεύουσα κίνηση και γεννήτρια για προσομοίωση της παραγωγής ενέργειας
Μετασχηματιστές διπλής διανομής για παράλληλες δοκιμές μετασχηματιστή και ροής φορτίου
Περιλαμβάνει βιομηχανικά πρότυπα ψηφιακά ρελέ προστασίας για ρεαλιστική εκπαίδευση
Βασικές προδιαγραφές
Prime κινητήρας και γεννήτρια
Έντεκα ρελέ προστασίας
Μετασχηματιστές διπλής διανομής
Εναλλαγή γραμμής διαύλου με έξι τροφοδότες
Επτά γραμμές μετάδοσης
Δύο φορτία διανομής
Δύο φορτία χρήσης
• Ένα δυναμικό φορτίο Περιγραφή
Το Power System Trainer περιέχει όλα όσα χρειάζονται για να διδάξουν στους μαθητές πώς λειτουργούν τα ηλεκτρικά συστήματα. Είναι μια αυτόνομη μονάδα (χρειάζεται μόνο ηλεκτρική ισχύ) με πλήρη χαρακτηριστικά ασφαλείας. Περιλαμβάνει όλα τα κύρια μέρη ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, από την προσφορά (παραγωγή) έως τη ζήτηση (αξιοποίηση). Κάθε μέρος περιλαμβάνει αποκλειστικά ρελέ προστασίας βιομηχανικού προτύπου που κάνουν συγκεκριμένες εργασίες, από προστασία γεννήτριας έως προστασία από απόσταση σε γραμμές μετάδοσης και προστασία μετασχηματιστή διανομής.
Παροχή γεννήτριας και δικτύου
Ο εκπαιδευτής συστήματος ισχύος διαθέτει έναν κινητήρα (prime mover) και μια γεννήτρια για προσομοίωση της παραγωγής ενέργειας. Αυτό το σετ έχει χαρακτηριστικά παρόμοια με τη βιομηχανική τουρμπίνα και σετ γεννητριών για ρεαλιστικά πειράματα. Η έξοδος της γεννήτριας διέρχεται από έναν μετασχηματιστή γεννήτριας σε ένα «δίαυλο γεννήτριας». Τα ρελέ προστασίας και οι διακόπτες κυκλώματος παρακολουθούν και αλλάζουν το πεδίο και την έξοδο της γεννήτριας. Ο εκπαιδευτής συστήματος ισχύος περιλαμβάνει έναν πλήρως ελεγχόμενο και προστατευμένο μετασχηματιστή τροφοδοσίας δικτύου. Αυτός ο μετασχηματιστής προσομοιώνει τους μεγαλύτερους μετασχηματιστές δικτύου που χρησιμοποιούνται σε εθνικά συστήματα τροφοδοσίας δικτύου. Ο μετασχηματιστής δικτύου μειώνει την εισερχόμενη τροφοδοσία δικτύου για να δώσει τη σωστή τάση διανομής στο «δίαυλο δικτύου». Επιτρέπει επίσης στους μαθητές να συγχρονίσουν σωστά την έξοδο της γεννήτριας με την παροχή δικτύου. Για ρεαλιστικές δοκιμές, οι μαθητές μπορούν να χρησιμοποιούν την παροχή δικτύου ή τη γεννήτρια ως πηγή ισχύος για τα πειράματά τους.
Γραμμές μετάδοσης
Ένα σύνολο αντιδράσεων προσομοιώνει γραμμές μετάδοσης διαφορετικών μηκών για να μοντελοποιήσει τα χαρακτηριστικά των εναέριων ή υπόγειων καλωδίων ισχύος. Κάθε γραμμή περιλαμβάνει σημεία δοκιμής για την παρακολούθηση των συνθηκών κατά μήκος των γραμμών. Ο χρήστης μπορεί να προσομοιώσει σφάλματα σε διαφορετικά σημεία κατά μήκος των γραμμών μετάδοσης και να ανακαλύψει τα αποτελέσματα. Ένα ειδικό ρελέ προστασίας από απόσταση προστατεύει τις γραμμές και μπορεί να υποδείξει πόσο μακριά έχει προκύψει το σφάλμα.
Μετασχηματισμός, διανομή και αξιοποίηση
Εκτός από τους μετασχηματιστές τροφοδοσίας δικτύου και γεννήτριας, ο Power System Trainer διαθέτει δύο πανομοιότυπους μετασχηματιστές διανομής για προσομοίωση των μετασχηματιστών διανομής που είναι τοποθετημένοι κοντά σε εργοστάσια ή κατοικίες. Αυτοί οι μετασχηματιστές έχουν μεταβλητό πάτημα και τροφοδοτούν ένα «δίαυλο χρησιμοποίησης». Τα ειδικά ρελέ προστατεύουν τους μετασχηματιστές και μπορούν να λειτουργήσουν με διαφορετικούς τρόπους, που καθορίζονται από τα πειράματα των μαθητών. Το λεωφορείο αξιοποίησης προσομοιώνει ηλεκτρικούς καταναλωτές (σπίτια και εργοστάσια). Περιλαμβάνει μεταβλητά ανθεκτικά, χωρητικά και επαγωγικά φορτία, με φορτίο κινητήρα επαγωγής (δυναμικό). Ένα μεταβαλλόμενο τμήμα γραμμής διαύλου περιλαμβάνει ένα κύριο λεωφορείο και ένα εφεδρικό λεωφορείο ή «εφεδρικό λεωφορείο». Αυτά προσομοιώνουν ένα πραγματικό σύστημα εναλλαγής διαύλου σε σταθμό παραγωγής ενέργειας ή σταθμό διανομής ισχύος. Τα ρελέ προστασίας και οι διακόπτες κυκλώματος παρακολουθούν και αλλάζουν τους εισερχόμενους και εξερχόμενους τροφοδότες της γραμμής διαύλου. Ένας τροφοδότης της γραμμής διαύλου διαθέτει διακόπτη κυκλώματος «point-on-wave» για μελέτες μεταγωγής παροδικών.
Λεπτομερείς προδιαγραφές
α) Τάσεις:
Διανομή: 415 V τριφασική γραμμή σε γραμμή
Χρήση: 415 V τριφασική γραμμή σε γραμμή
Μετασχηματιστής πλέγματος:
5 kVA δέλτα σε αστέρι (Dy11)
Το πρωτεύον ταιριάζει με την εισερχόμενη τριφασική τροφοδοσία για να δώσει 220 V τριφασικής γραμμής προς γραμμή δευτερεύουσα τάση διανομής. Περιλαμβάνει σύνδεσμο γείωσης για το δευτερεύον σημείο αστεριού και μια επιλέξιμη αντίσταση γείωσης με άγγιγμα για περιορισμένες δοκιμές προστασίας σφαλμάτων γείωσης.
Γεννήτρια και πρωταγωνιστής:
Μέγιστο 6 kVA (λειτουργεί με ονομαστικό 2 kVA), γεννήτρια τεσσάρων πόλων α.γ. χωρίς ψήκτρες, με αυτόματη και χειροκίνητη διέγερση.
Μοτέρ μέγιστης επαγωγής 7 kVA με κωδικοποιητή άξονα και ηλεκτρονικό χειριστήριο τεσσάρων τετραγώνων a.c, με διακόπτη αδράνειας τεσσάρων θέσεων
Μετασχηματιστής γεννήτριας:
1: 1 αναλογία δέλτα-προς-αστέρι (Dy11) αντιστάθμιση αντιστάθμισης με ρυθμιζόμενο δευτερεύον άγγιγμα
Γραμμές μετάδοσης:
Οι γραμμικές αντιδράσεις προσομοιώνουν τις τιμές αντίστασης «ανά μονάδα» (pu):
Γραμμή 1: 0,10 pu
Γραμμές 2 και 3: 0,15 pu
Γραμμές 4 και 5: 0,25 pu
Γραμμή 6: 5 x 0,1 pu μήκος με τέσσερα σημεία δοκιμής και αποκλειστική προστασία απόστασης τριών ζωνών
Γραμμή 7: 4 x 0,01 pu (καλώδιο)
Οι πυκνωτές παρέχονται δίπλα στις γραμμές. Κάθε πυκνωτής έχει επιλέξιμες τιμές και μπορεί να εισαχθεί σε κύκλωμα για να δώσει π ή T-line διαμορφώσεις για μελέτες απώλειας. Μετασχηματιστές διανομής:
Δύο πανομοιότυποι μετασχηματιστές 2 kVA, 415 V έως 220 V Star-to-delta Yd1 Ρυθμιζόμενο πρωτεύον κτύπημα και αντιστοιχισμένες σύνθετες αντίσταση
Εναλλαγή γραμμής διαύλου:
Έξι αμφίδρομοι τροφοδότες, ο καθένας με διακόπτες - ένας διακόπτης είναι συσκευή «point-on-wave»
Δύο διακόπτες για να σπάσουν κάθε μισό κάθε λεωφορείου
Δώδεκα απομονωτές λεωφορείων, έξι σε κάθε μισό λεωφορείο
Δύο διακόπτες που διακόπτουν τη ζεύξη μεταξύ του κύριου και του εφεδρικού διαύλου
Ρελέ προστασίας:
Προστασία μετασχηματιστή πλέγματος
Προστασία διαύλου δικτύου
Προστασία γεννήτριας
Προστασία διαύλου γεννήτριας
Προστασία απόστασης
2 x διπλή προστασία διαύλου
4 x προστασία μετασχηματιστή διανομής
Φορτία:
Δύο χωριστά φορτία 415 V (διανομή), το καθένα με δέλτα μεταβλητές αντιστάσεις και επαγωγείς. ένα φορτίο είναι κοντά στη γεννήτρια και το άλλο κοντά στο δίαυλο διανομής.
Δύο σετ φορτίων 415 V (αξιοποίηση) στο δίαυλο χρησιμοποίησης. το καθένα έχει δέλτα μεταβλητές αντιστάσεις, πηνία και συστοιχίες πυκνωτών.
Ένα δυναμικό φορτίο - ένας επαγωγικός κινητήρας στο δίαυλο αξιοποίησης
Ηλεκτρική τροφοδοσία:
Τριφασικό 10 kW, 50 Hz
Μαθησιακά αποτελέσματα
Μετάδοση, διανομή και χρήση ισχύος
Ροή φορτίου, διακοπή κυκλώματος και διαφορική προστασία
Συμμετρικά, ασύμμετρα και μη ισορροπημένα σφάλματα και φορτία
Συγχρονισμός και απόδοση γεννήτριας, συμπεριλαμβανομένης της σταθερότητας και της ρύθμισης τάσης και ελέγχου
Χρήση ρελέ προστασίας για σφάλματα ρεύματος, προστασίας απόστασης, φάσης και γείωσης
Χρήση ρελέ προστασίας για διαφορική προστασία, προστασία από υπέρταση και υπέρταση και συχνότητα
Χτύπημα και αντίσταση μετασχηματιστή
Χρησιμοποιώντας ρελέ για την προστασία μιας μπάρας, μετασχηματιστών και γεννητριών
