Что такое моделирующие устройство
Перейти к содержимому

Что такое моделирующие устройство

  • автор:

Выбираем моделирующий девайс

Моделирующий усилитель — это тип гитарного усилителя, который использует цифровую обработку для эмуляции звучания разных физических “голов” и кабинетов.

Такие усилители обычно предлагают большую гибкость и настройку, чем традиционные ламповые, и могут быть более доступными по цене. Они часто используются гитаристами, которые играют в различных стилях музыки и хотят иметь доступ к широкому спектру звуковых эффектов, без необходимости покупать множество разных девайсов.

К примеру, эталоном чистого звучания признаются такие модели, как Fender Deluxe Reverb или Roland Jazz Chorus. Mesa Boogie — один из лучших усилителей для хайгейна, а Vox и Marshall для рок-музыки. Для полноценного продакшна идеально иметь их все у себя в коллекции и использовать в зависимости от творческих задач. Но в реальности этого сложно добиться — суммарная стоимость усилителей будет велика, к тому же для них потребуется большое помещение со звукоизоляцией.

Именно поэтому популярным решением является звуковое моделирование. В рамках одного девайса вы сможете настраивать звучание разных усилителей и кабинетов, мгновенно переключаться между виртуальным Fender и Vox.

Моделирующий процессор или моделирующий усилитель?

Моделирующий усилитель обычно имеет встроенные динамики, что позволяет использовать его как самостоятельный девайс без необходимости приобретать дополнительное оборудование. Он также, как правило, обладает более простым интерфейсом.

Моделирующий процессор, с другой стороны, может быть подключен к любому усилителю и использоваться как отдельное устройство. Они часто более гибкие в использовании, так как позволяют сочетать разные усилители и динамики, имеют больше эффектов и регулировок. Нередко они оснащены функциями аудиоинтерфейса и могут использоваться как замена звуковой карте.

Однако, моделирующие процессоры могут потребовать дополнительных инвестиций для приобретения специального кабинета, который понадобится, если вы хотите наиболее реалистичных ощущений от игры. Они также могут иметь более сложный интерфейс, требующий дополнительного времени на изучение.

Моделирующие усилители от Lirevo

Компания Lirevo предлагает свою серию моделирующих комбоусилителей Fullstar. Линейка состоит из четырех моделей, отличающихся мощностью: 15, 30, 80 и 160 Вт.

С точки зрения “начинки” Fullstar оснащены 32 моделями усилителей, 8 кабинетами и 8 эффектами. Коллекция включает в себя самые популярные в индустрии типы усилителей, среди которых т.н. “американские”, “британские”, “хай-гейн” и другие. С таким набором можно настроить подходящий звук для большинства музыкальных жанров.

Если моделирующий процессор DSP G-CORE 2.0 является “вычислительным центром” Fullstar, то завершает формирование тембра динамик усилителя — элемент конструкции, немногим уступающий по важности процессору. Модели Fullstar оснащены динамиками от компании Celestion, известнейшего производителя в индустрии. Эти динамики часто можно найти на моделях от Vox и Marshall, что неудивительно, учитывая их качество.

Lirevo Fullstar-15

Картинка 2.jpeg

Fullstar 15 — самая компактная модель серии мощностью 15 ватт. Здесь вы найдете 32 виртуальных усилителя, 8 кабинетов и 8 эффектов. В этой коллекции представлены наиболее популярные типы усилителей, такие как «американские», «британские», «хай-гейн» и другие, что позволяет создавать подходящий звук для большинства музыкальных жанров.

На передней панели есть два селектора для выбора эффектов: один для модуляции, другой для пространственной обработки. Среди эффектов модуляции Chorus, Flanger, Phaser и Tremolo, а в пространственной секции — Reverb, Spring, Echo и Delay. Есть два разъема диаметром 3,5 мм на правой стороне панели: выход на наушники и Aux In. Выход на наушники предназначен для репетиций в тишине, а Aux In можно использовать для воспроизведения аудио с внешнего устройства, например смартфона, планшета или ноутбука.

Интересной особенностью является наличие ручки Aux In Volume, которая регулирует громкость входящего сигнала, что редко встречается на усилителях — обычно громкость приходится регулировать на внешнем устройстве.

Lirevo Fullstar-30 и Fullstar-80

Картинка 3.jpeg
Картинка 4.jpeg

Модели оснащены тем же функционалом, что и Fullstar-15, но обладают большей мощностью:

● Fullstar-30: мощность 30 Вт и динамик 1×10”

● Fullstar-80: мощность 80 Вт и динамик 1×12”

Модели с мощностью 30 Вт уже можно использовать для выступлений в небольших пространствах или установить в репетиционном зале. На версии 80 имеются два независимых входа с разной мощностью: Hi Input и Low Input.

Lirevo Fullstar-160

A139280_c833abe6_3b33_11ed_a922_a255ec6320cb.jpeg

Модель мощностью 160 Вт, оснащенная профессиональными динамиками British Celestion Seventy 80. Этот усилитель отличается от предыдущих наличием двух динамиков, которые делают его полноценной концертной моделью. С точки зрения функционала и возможностей моделирования он идентичен Fullstar-80.

Электронные моделирующие устройства

Цель книги — познакомить читателей с основами устройства и работы малогабаритных электронных моделирующих машин.
В первой главе на конкретном примере следящей системы показана область применения электронных моделей.
Книга знакомит читателя с принципом моделирования.
Bo второй главе показана практическая реализация на моделях основных математических операций — суммирования, диффеpенцирования и интегрирования.
В третьей главе описаны схемы усилителей постоянного тока; основное внимание уделено принципам стабилизации и компенсации дрейфа нуля. Даны практические схемы решающих усилителей.
Четвертая глава посвящена схемам функциональных преобразователей, пятая — множительным устройствам.
Книга предназначена для широкого круга инженеров, техников и студентов высших технических учебных заведений, интересующихся вопросами устройства и работы электронных моделирующих машин.

Содержание
Введение
Глава первая. Принципы действия электронных моделирующих устройств
Глава вторая. Линейные решающие блоки
1. Суммирующие схемы
2. Усилитель с обратной связью
3. Дифференцирование и интегрирование напряжений
Глава третья. Усилители постоянного тока
4. Требования, предъявляемые к усилителям постоянного тока
5. Схема усилителя постоянного тока
6. Катодная компенсация дрейфа нуля
7. Усилители с малым дрейфом нуля
Глава четвертая. Функциональные преобразователи
8. Диодные схемы с нагрузочными сопротивлениями
9. Диодные схемы с потенциально заземленными диодами
Глава пятая. Множительные блоки
10. Умножение напряжений
11. Схема множительного блока
Заключение
Литература

Моделирующие комплексы

Обращаем ваше внимание на то, что вся информация (включая цены) на этом интернет-сайте
носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной
офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса РФ.
ЗАО «ИТ в судостроении» оставляет за собой право в любое время без специального уведомления
вносить изменения, удалять, исправлять, дополнять, либо любым иным способом обновлять
информацию, размещенную во всех разделах данного сайта. Для получения подробной информации
о стоимости, сроках и условиях поставки просьба обращаться по указанным на сайте телефонам.
© 2011 ЗАО «ИТ в судостроении». Все права защищены.

RU184111U1 — Устройство для моделирования несимметричных режимов и прогнозирования поведения цифровых защит в электроустановках с изолированной нейтралью — Google Patents

Publication number RU184111U1 RU184111U1 RU2017122875U RU2017122875U RU184111U1 RU 184111 U1 RU184111 U1 RU 184111U1 RU 2017122875 U RU2017122875 U RU 2017122875U RU 2017122875 U RU2017122875 U RU 2017122875U RU 184111 U1 RU184111 U1 RU 184111U1 Authority RU Russia Prior art keywords modes protection electrical values digital Prior art date 2017-06-27 Application number RU2017122875U Other languages English ( en ) Inventor Юрий Александрович Балакирев Юрий Федорович Владимиров Иван Владимирович Колесник Алексей Витальевич Суховеев Эдуард Николаевич Фоминич Original Assignee Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования «Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева» Министерства обороны Российской Федерации Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.) 2017-06-27 Filing date 2017-06-27 Publication date 2018-10-16 2017-06-27 Application filed by Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования «Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева» Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования «Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева» Министерства обороны Российской Федерации 2017-06-27 Priority to RU2017122875U priority Critical patent/RU184111U1/ru 2018-10-16 Application granted granted Critical 2018-10-16 Publication of RU184111U1 publication Critical patent/RU184111U1/ru

Links

Images

Classifications

    • H — ELECTRICITY
    • H01 — ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H — ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00 — Contacts
    • H — ELECTRICITY
    • H01 — ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H — ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H69/00 — Apparatus or processes for the manufacture of emergency protective devices
    • H — ELECTRICITY
    • H01 — ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H — ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00 — Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 — H01H7/00

    Abstract

    Устройство относится к области электротехники, связанной с расчетами, настройкой и испытаниями цифровых направленных защит в электроустановках с изолированной нейтралью, прежде всего в электроустановках до 1 кВ с изолированной нейтралью.Технический результат — расширение области применения устройств, для имитации однофазных замыканий на землю в линии разомкнутой электрической сети, достигается за счет реализации модели сложной трехфазной замкнутой электрической сети с двумя источниками питания в виде трансформаторов и цифровым блоком микропроцессорной релейной защиты, включаемым в одну из моделируемых линий. При этом в устройство включен программируемый элемент IV (фиг. 1), выполненный с возможностью вычисления электрических величин режимов виртуальной электрической цепи с топологией и параметрами адекватными собранной физической модели. Шаг расчета электрических величин программируемого элемента выбран равным периоду дискретизации цифрового блока защиты. Это дает возможность прогнозировать поведение защит блока в ненормальных режимах вычислением величин этих режимов в различных точках виртуальной сети и проверять достоверность расчетов моделированием действительных несимметричных режимов, регистрируемых осциллографом блока, в аналогичных точках физической модели сети.Устройство осуществляет сравнение расчетных и опытных величин ненормальных режимов; расчетного и действительного поведения защит блока в этих режимах и дает возможность корректировать параметры срабатывания защит блока и защит программы вычислительного элемента, добиваясь получения требуемых по чувствительности, селективности и быстродействию защит.Устройство сформировано из резистивно-индуктивно-емкостных элементов I (фиг. 1), моделирующих сложную замкнутую электрическую цепь. Приводится пример практического применения устройства. 15 ил., 4 табл.

    Description

    Устройство относится к области электротехники, а именно к проектированию, эксплуатации электроустановок с изолированной нейтралью, именно к расчетам, испытаниям, настройке и эксплуатации направленных устройств защиты и контроля в этих электроустановках и прежде всего в электроустановках до 1 кВ. Проектирование и эксплуатация электроустановок до 1 изолированной нейтралью регламентируются нормативными документами: Правила устройства электроустановок. М. Энергоиздат.2010 — [1], а так же ведомственными документами: Методические указания по проектированию систем электроснабжения до 1 кВ с изолированной нейтралью на объектах капитального строительства Министерства обороны. М.-СПб, 2008 — [2], последние конкретизируют нормативные требования, нося рекомендательный характер. Основные рекомендации при этом сводятся к уточнению методов непрерывного контроля общего состояния изоляции и селективного (направленного) контроля изоляции элементов электрически связанной сети с целью быстрого отыскания поврежденных элементов. При этом рекомендуется применять для этих целей устройства, реализующие контроль фазовых соотношений токов и напряжений нулевой последовательности. Известные: Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. М.: Энергоатомиздат, 2007 — [3]; Цифровой блок релейной защиты типа БМРЗ-100. Руководство по эксплуатации. ДИВГ.648228.024 РЭ. 2013 — [4] — микропроцессорные устройства контроля и защиты, интенсивно внедряемые в электроустановках, включают в себе и реализацию упомянутого направленного контроля мощности нулевой последовательности, а так же функции осциллографирования ненормальных режимов, что позволяет в условиях эксплуатации корректировать их настройку, используя зафиксированные действительные электрические величины аварийных режимов в местах установки защиты.

    Создание же новых и модернизация существующих электроустановок связаны с необходимостью прогнозировать на этапах проектирования поведение блоков защиты в измененных исходных схемах и при других технических характеристиках их элементов. Для этого необходимо знание первичных электрических величин, в том числе их фазных соотношений, в местах установки блоков защиты в различных режимах работы защищаемых элементов и возможных вариантах исходной схемы электрической сети (ЭС). Реализовывать это призваны математические модели, основывающиеся на аналитических (численных) методах расчета режимов: Лосев С.Б., Чернин А.Б. Вычисление электрических величин в несимметричных режимах электрических систем. М. Энергоатомиздат, 1985 — [5]; Федосеев A.M., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем. М. Энергоатомиздат.1992 — [6]; Глухов О.А., Михайлов А.К., Фоминич Э.Н. Системы контроля изоляции в системах электроснабжения с изолированной нейтралью. Технологии ЭМС. 2007. №3 (22) — [7]; Владимиров Ю.Ф. Расчеты несимметричных режимов в применении к анализу условий безопасности в электроустановках. СПб.: ВИ(ИТ) ВА МТО. 2014 — [8].

    Последние, однако, требуют подтверждения достоверности вычислений экспериментом (опытом). Возможности реализации большинства таких экспериментов в действующих электроустановках ограничены.

    В этих случаях успешному применению цифровых устройств защиты и контроля, прогнозированию их поведения, а также совершенствованию методов расчета режимов могут способствовать устройства для физического моделирования таких режимов на доступной элементной базе: Отчет о НИР «Безграничность». СПб.: ВИСИ, 1996, №548904 — [10]; Владимиров Ю.Ф. К опытному определению параметров режима однофазного замыкания на физической модели линии электрической сети. СПб.: ВИТУ, 1999, №559629 -[11]. Использование таких моделей дает возможность сравнения опытных измерений электрических величин моделируемых режимов с вычислениями, выполняемыми упомянутыми методами и таким образом способствовать совершенствованию последних. Кроме того, реализация такого комплексного моделирования с помощью специальных устройств в виде стендов для испытания и настройки микропроцессорных устройств защиты может значительно улучшить возможности подготовки персонала, призванного выполнять расчеты, настройку и эксплуатацию устройств защиты и контроля в электроустановках.

    Прототипом заявленной полезной модели является «Устройство для физического моделирования электроэнергетических систем 0,4 кВ» [10] (с. 3, 4)], состоящее из емкостных, резистивных, индуктивных элементов, реализующих модель магистральной линии трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью с одним источником питания в виде трансформатора. Дополнительно работу прототипа [10] поясняет статья: Владимиров Ю.Ф. К опытному определению параметров режима однофазного замыкания на физической модели линии электрической сети. СПб.: ВИТУ, 1999, №559629 — [11].

    Недостатком прототипа [10] и аналога [11] является ограниченная область применения: отсутствие возможности моделирования несимметричных режимов в сложных (замкнутых, разомкнутых) схемах электроустановок, в которых необходимо применение направленных защит, связанных с необходимостью контроля фазовых соотношений электрических величин ненормальных режимов. Кроме того, в устройстве непосредственно не контролируется поведение реальных защит в моделируемых ненормальных режимах. Контроль ограничивается аналитическим сопоставлением расчетных значений параметров срабатывания защит с измеренными приборами действующими значениями ненормальных режимов.

    Сущность заявляемой полезной модели состоит в том, что «Устройство для моделирования несимметричных режимов и прогнозирования поведения цифровых защит в электроустановках с изолированной нейтралью», (далее «устройство»), также состоящее из емкостных, резистивных, индуктивных элементов и переключателей, реализует сложную трехфазную электрическую цепь с сосредоточенными параметрами с двумя источниками питания в виде трансформаторов и «цифровым блоком микропроцессорной релейной защиты» (БМРЗ) (далее «блок защиты»), включенным в одну из моделируемых линий. При этом в устройство включен программируемый элемент, выполненный с возможностью вычисления электрических величин режимов виртуальной электрической цепи с топологией и параметрами адекватными собранной физической модели; шаг расчета электрических величин программируемого элемента выбран равным периоду дискретизации цифрового блока защиты. Устройство подключается к аналоговым входам блока защиты, который выполнен с возможностью переключения на контроль и осциллографирование параметров ненормального режима на смежной линии. В устройстве осуществлен алгоритм сравнения вычисленных в программируемом элементе величин с учетом момента коммутации, определяемого по осциллограмме испытуемого блока защиты, и действительных электрических величин моделируемого ненормального режима, фиксируемых осциллографом блока защиты. По результатам алгоритма сравнения устройство дает возможность корректировать поведение защиты путем изменения параметров срабатывания цифрового блока защиты, а также корректировать программу программируемого элемента, добиваясь получения требуемых по условиям селективности, чувствительности и быстродействия характеристик защиты.

    Технический результат: расширение области применения устройства достигается тем, что устраняются недостатки прототипа [10], становится возможным моделировать основные типичные ненормальные режимы в условиях сложной (замкнутой) электрической цепи и прогнозировать поведение реальных цифровых направленных защит с помощью включаемого в состав устройства программируемого элемента путем сравнения расчетных и действительных величин режимов и корректировки параметров срабатывания защит в этих режимах.

    На фиг. 1 представлена функциональная (поясняющая) схема устройства, а на фиг. 2, 3 принципиальная схема и компоновка лицевой панели стенда, физически реализующего устройство. На фиг. 4 приводятся опытные зависимости, полученные при опробывании устройства, позволяющие выбрать приемлемые по условиям селективности и чувствительности параметры срабатывания блока защиты в условиях моделируемого режима однофазного замыкания на землю (ОЗЗ).

    Описание полезной модели

    Устройство, предназначенное для физического моделирования несимметричных режимов в электроустановках, реализуется на основе цепочечных схем замещения линий сложной трехфазной электрической цепи, сформированной из емкостно-резистивных элементов, моделирующих поперечные пассивные параметры (емкости фаз относительно земли и междуфазные емкости линий) и индуктивно-резистивных элементов, моделирующих продольные параметры линий (фиг. 1); (резисторы Ri и конденсаторы Cj на чертеже фиг. 2). В одну из электрических цепей, моделирующую кабельную линию электропередач w1 (фиг. 1) включается блок защиты IV (БМРЗ-101) (фиг. 1), (фиг. 2, а). Основное назначение модели — моделирование несимметричных режимов (прежде всего однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью), а так же сложных режимов в замкнутых — разомкнутых схемах ЭЭС с целью испытания и настройки цифровых направленных устройств защиты и контроля. Выполняется физическое моделирование однофазных, двухфазных и трехфазных замыканий на землю в линиях w1, w2, в любой из десяти выбираемых на модели точек, любой из трех фаз 1(A), 2(B), 3(C) в каждой из точек III (фиг. 1). При этом топология исходной схемы физической модели может быть изменена применительно к конкретике условий исследуемой сети выбором вариантов модели с помощью переключателей (тумблеров) Q (фиг. 1) и применением искажающих сопротивлений в программе вычислительного элемента II (фиг. 1) (замкнутая, разомкнутая, с одним, двумя источниками питания (трансформаторами) и т.п.).

    В устройстве контроль параметров режима в нулевой последовательности в точке установки прибора осуществляется без трансформатора тока нулевой последовательности (ТНП) — непосредственным включением каналов нулевой последовательности испытуемого цифрового блока в цепь обратного тока 9 физической модели (фиг. 1).

    Кроме того, в устройстве предусматривается возможность контроля и осциллографирования параметров моделируемых ненормальных режимов и на смежной линии путем переключения аналоговых каналов цифрового блока защиты на другую линию w2 (переключением в положение N1 или N2 специального тумблера (фиг. 3)).

    В устройство включен программируемый элемент II (фиг. 1), позволяющий вычислять электрические величины несимметричных режимов виртуальной электрической цепи, параметры которой и топология подбираются эквивалентными физической модели.

    Уставки срабатывания блока защиты по току, напряжению и направлению мощности определяются в этом вычислительном элементе в диалоговом режиме выбором из числа предлагаемых значений углов максимальной чувствительности ϕ0(мах.ч), требуемых по условию селективности, а так же применением распечаток вычисляемых электрических величин режима 3U0, 3I0, S0, Р0, ϕ0 в месте установки блока. Результаты моделируемого режима в устройстве, подключенном к аналоговым входам блока защиты IV (фиг. 1), сравниваются с расчетными значениями электрических величин режима вычислительного элемента и с действительным функционированием защиты, фиксируемым осциллографами блока защиты. Выполняется корректировка уставок 3U0, 3I0, ϕ0(м.ч) математической модели II (фиг. 1) и аналоговых уставок блока IV (фиг. 1), исходя из требований селективности, быстродействия и чувствительности, с последующим повторением расчета и опыта на физической модели до получения требуемых результатов.

    Практическая реализация использования модели

    Выполняется расчет, например, режима ОЗЗ любой из фаз в произвольной точке защищаемой линии w1 при разомкнутом (замкнутом) состоянии исходной схемы электрической сети (фигура 1, 5) и заданных значениях ее пассивных параметров (таблица 1). При этом, в общем случае при отсутствии информации о характере и степени естественной несимметрии параметров трехфазной электроустановки, и соответствующему этой несимметрии величине и направлению напряжения нулевой последовательности, в предшествующий режиму ОЗЗ момент времени, первичный расчет может быть выполнен при нулевых начальных условиях. На основании полученных расчетных значений электрических величин ненормального режима в точке повреждения изоляции и в месте установки блока БМРЗ-100 определяются уставки срабатывания устройства направленного контроля изоляции, исходя из условий: I0(с.з)≥кн⋅I0(w2) при ОЗЗ на линии w1; -(90°-ϕ0(max.ч))≤ϕ≤(90°+ϕ0(max.ч)), Рс.з=U0.I0с.з⋅cos(ϕ00(max.ч)) которые устанавливаются в меню блока защиты «аналоговые уставки».

    При этих уставках выполняется опыт ОЗЗ заданной фазы в расчетной точке на линии w1 физической модели и фиксируется срабатывание (несрабатывание) защиты блока.

    Действительный момент коммутации, регистрируемый осциллографом испытуемого блока защиты (этот момент определяется по mod и arg фазного напряжения предшествующего режима U1jA c.p в момент t0 коммутации) дает возможность определить электрические величины режима ОЗЗ в месте установки прибора при измененных начальных условиях (при действительном напряжении нулевой последовательности на эквивалентной емкости в момент, предшествующий коммутации — uс(0)). После чего возможно уточнить уставки срабатывания блока защиты с учетом зафиксированных осциллографом времени пуска и срабатывания защиты и

    Figure 00000001

    Расчеты и моделирование ОЗЗ могут выполняться, при необходимости, для максимальных и минимальных режимов, различных вариантов топологии схемы, различных rпер в месте повреждения изоляции и различных моментов коммутации.

    Заявленное устройство позволяет выполнять:

    — вычисление электрических величин типичных несимметричных режимов и уставок срабатывания защиты на основании алгоритма: Владимиров Ю.Ф., Фоминич Э.Н. Математическое моделирование режимов электрических сетей с изолированной нейтралью для прогнозирования поведения цифровых устройств защиты. Военный инженер. С-Петербург. 2017, №1(3) [9] в программируемом элементе II (фиг. 1), включаемом в рассматриваемое устройство; при этом эквивалентный источник энергии (ЭДС предшествующего симметричного режима в точке возникновения несимметрии в схеме) представляется в виде последовательности дискретных значений вращающегося на комплексной плоскости с угловой частотой ω0 вектора

    Figure 00000002

    при заданных значениях модуля и с точностью до 2nπ аргумента комплексного числа

    Figure 00000003

    . Аналитические выражения для вычисления электрических величин моделируемых режимов в устройстве получаются после замены компоненты ωt в написании формул алгоритма дискретизированным временным параметром

    Figure 00000004

    — моделирование режимов ЭС (фиг. 5,а) на трехфазной физической модели, реализующей цепочечные схемы двух линий w1 и w2 электрической сети, и представляющей из себя набор r, L, С — элементов и источников питания в виде двух трансформаторов Т1 и Т2;

    — моделирование на физической модели несимметричных режимов

    , где i=1, 2, 0 (составляющие прямой, обратной, нулевой последовательностей величин режима, соответственно); j=1, 2, 3, …10 — точки на физической модели; m=1, 2, 3 (фазы А, В, С, соответственно) в каждой из точек 1, 2, 3, 4, 5 линий w1 и w2 и сложных режимов одновременных (последовательных) замыканий в различных точках модели;

    — возможность изменения топологии исходной схемы изменением положений тумблеров и переключателей Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8 (фиг. 1) расположенных на лицевой панели стенда (фиг. 3);

    — возможность снятия вольтамперной и угловой характеристик испытуемого блока защиты с использованием подключаемого фазорегулятора;

    — подключение ПЭВМ к стенду с использованием возможностей, предоставляемых исследуемыми блоками защиты, фиксации и осциллографирования действительных электрических величин ненормальных режимов, моделируемых в устройстве с передачей при необходимости информации на ЭВМ высшего уровня.

    Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели

    Приводится пример расчетного прогнозирования поведения защиты блока в одном из режимов ОЗЗ с последующим моделированием на стенде этого режима.

    Для исходной схемы ЭС — 220/36/21 В с изолированной нейтралью (фиг. 5, а) требуется определить аналоговые уставки срабатывания направленной защиты от ОЗЗ блока типа БМРЗ-101, установленного на головном участке линии w1. Вариант топологии исходной схемы: разомкнутая на выключателе Q6 с двумя трансформаторами, работающими параллельно (выключатели Q5, Q7, Q8, — замкнуты). Необходимо проверить с помощью устройства селективность срабатывания защиты, включаемой с действием на сигнал, путем моделирования ОЗЗ фазы 3(C) в точке 4 линии w1 физической модели (в точке 4 линии w1 схемы замещения (фиг. 5, а, в)) и несрабатывание защиты при ОЗЗ той же фазы 3(C) в точке 2 на линии w2 устройства (в точке 2 линии w2 схемы замещения (фиг. 5, а, в)).

    а) На расчетной модели (»F:\Расчетная модель 12→(2)36-21V→Progrsq→Progrsd(1КB)→View→Project Explorer) с эквивалентными физической модели параметрами (фиг. 5, б, в и таблица 1), для произвольного момента времени исходного симметричного режима вычисляем параметры режима ОЗЗ фазы 3(C) в заданной точке 4 схемы при rпер=0,01 [Ом], а так же расчетные значения рассматриваемого режима ОЗЗ непосредственно в месте установки прибора: на элементах 3, в и 2, в схемы замещения (фиг. 5, в) и с учетом вычисленного значения угла максимальной чувствительности для точки коммутации 4 ϕ0(макс.ч)=84,4° (таблица 2), вводим в диалоговом режиме из числа предлагаемых программой (»F:\Расчетная модель 12→…Module 4) ближайший угол максимальной

    Figure 00000007

    чувствительности

    Figure 00000008

    . После чего выполнив распечатку результатов расчета находим значение угла максимальной чувствительности и непосредственно на входе в блок защиты (на элементах 2, в; 3, в схемы замещения (фигура 5, в).

    б) Проверяем, также, расчетное выполнение условия срабатывания направленной защиты блока от ОЗЗ, формулируемого неравенством Розз(3,2)>0. Расчеты указывают на прогнозируемое селективное срабатывание направленной защиты блока при ОЗЗ на линии w1 (так как Р (3,в;2,в) ОЗЗ(расч)>0) и на несрабатывание защиты при ОЗЗ на линии w2 (Р (19,4) ОЗЗ(расч)<0).

    в) В меню блока защиты устанавливаем расчетные аналоговые уставки срабатывания защиты, руководствуясь полученными выше результатами расчета в вычислительном элементе (пп. а, б):

    3U0(с.з)=5 В (минимально допустимая уставка по условиям завода-изготовителя блока), 3I0(с.з)=3I0=0,05 А (отстраиваясь от возможных токов небаланса в нулевой последовательности); принимаем в первом приближении ϕ0(макс.ч)=75°, tОЗЗ=0,02 с; и соответствующие положения компараторов — ключ S26 — замкнут; ключи S21, S24, S25, — разомкнуты.

    г) На физической части модели ЭС устройства моделируем режим ОЗЗ фазы 3(C) в заданной точке 4 линии w1. Фиксируем селективное срабатывание защиты — свечение светодиодов «8» и «1», «2» блока защиты.

    На основании осциллограммы (фиг. 6, а) и векторной диаграммы блока (фиг. 7) определяем действительные (опытные) параметры несимметричного режима, в том числе для момента времени t1=0,02с (n=48)-3i0 и напряжения 3u0, а также опытное значение угла ϕ0(опытн) в месте установки блока защиты: ϕ0(опытн)=-60…-65°. Кроме того, определяем по осциллограмме величину и направление напряжения фазы 1(A) симметричного режима в момент коммутации U1A c.p =12, 9612-j7,1845 В, а также величину и направление напряжения нулевой последовательности U0 на входе в блок защиты в момент коммутации t0. Это дает возможность изменить расчетные начальные условия на момент коммутации в программе и повторить расчет электрических величин рассматриваемого режима ОЗЗ фазы 3(C) в точке 4 линии w1 при уточненных данных. Отметим, здесь, что уставки направленных защит выбираются в этом случае исходя из значений электрических величин установившегося режима (во всяком случае после затухания свободных составляющих переходного процесса) и эти уточнения не изменяют расчетного направления мощности в месте установки защиты. В таблице 3 размещены электрические величины режима при уточненных начальных условиях.

    д) На основании сравнения расчетных и опытных данных (смотрим осциллограммы и векторную диаграмму блока (фиг. 6, 7) и расчетные значения величин режима (таблицы 2, 3) видим, что действительный угол ϕ0опытн. отличается от расчетного примерно на 9°…12°. Соответственно, и принятая аналоговая уставка прибора ϕ0(макс.ч)=70° должна быть изменена до значения ϕ0(опытн)=60…65° с целью получения максимальной чувствительности защиты.

    Учитывая, что расчетные значения электрических величин режима на входе в блок защиты при n=48 (t=0,02 с) (таблица 3 и фиг. 10) отличаются от

    Figure 00000009

    действительных, зарегистрированных осциллографом блока для этого же момента времени (фиг. 6, 7) не более чем на 9…11% остальные аналоговые уставки возможно оставить без изменения.

    е) Аналогично пп. а)…д) выполняем расчет (»F:\Расчетная модель 14→(2)36-21V→Progrsq→Progrsd(1КБ)→View→ProjectExplorer) режима ОЗЗ в точке 2 на линии w2 модели (в точке 2 линии w2 схемы замещения (фиг. 5, в)) и убеждаемся (см. таблицу 4), что при заданных уставках направленная защита блока, установленного на линии w1 не должна срабатывать (имеем обратное положительному расчетное направление мощности нулевой последовательности на элементах схемы замещения 3, в, 2, в (фиг. 5, в) (отрицательный знак мощности Р0=-2,3 Вт (таблица 4)).

    ж) Для проверки правильности настройки направленной защиты опыт ОЗЗ выполняем и на линии w2 (в точке 2). Блок при этом не фиксирует «пуск защиты» и «вызов БМРЗ», что и подтверждается сравнением осциллограммы и векторной диаграммы блока (смотрим фиг. 8, а; 9) в этом режиме с расчетными значениями электрических величин этого режима, приводимыми в таблице 4).

    Таким образом, расчетные зависимости (фиг. 10), сравниваемые с опытными графиками осциллограмм, подтверждают правильность прогнозирования селективного срабатывания направленной защиты от ОЗЗ по параметрам нулевой последовательности ненормального режима при заданных параметрах и расчетных уставках).

    Кроме того видим, что в принципе возможно для реализации направленной защиты в рассматриваемом случае использовать и параметры переходного процесса в нулевой последовательности, так как (смотрим осциллограмму на фиг. 6, а) первые полуволны мгновенных тока и напряжения нулевой последовательности 3i0, 3u0 имеют знаки одинаковой полярности в месте установки защиты в отличие от параметров этого же режима на неповрежденной линии w2 (фиг. 8, а) где мгновенные величины 3i0, 3u0 имеют в момент коммутации t0+ знаки различной полярности (период

    Figure 00000010

    дискретизации Т=0,41666 мсек блока защиты обеспечивает при фиксации ненормальных режимов ОЗЗ отстройку по времени от воздействия волновых (импульсных) процессов).

    Отметим также, что по условиям чувствительности по критерию мощности нулевой последовательности [1] ОЗЗ через rпер≈10 [Ом] представляется предельным при заданных параметрах схемы и допустимых уставках срабатывания защиты (при расчетном rут=100 [Ом], например, имеем: Кч=(Розз(min)=2,9[V]⋅0,1[А]⋅0,9)/(Pс.з=5[V]⋅0,05[A]⋅0,9)=1,2ч.доп), при Кч.доп>2,0.

    Записываем основные уставки срабатывания защит от ОЗЗ на фидере w1 и проверяем чувствительность защит [1]:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *