ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Лабораторный стенд

«ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ»
(Производство: БК-Студия; Страна производства: Российская Федерация)

Назначение стенда

Лабораторный стенд «Передача электрической энергии» предназначен для проведения лабораторных и практических занятий по основным разделам курсов «Передача электрической энергии в распределительных сетях», «Установившиеся режимы работы электроэнергетических сетей» в высших, средних и начальных профессиональных учебных заведениях, учебных центрах повышения квалификации и т.д.

Лабораторный стенд представляет собой физическую трехфазную модель распределительной сети, содержащую модели линий электропередач, автотрансформатора, трехфазной сети, активной, индуктивной и емкостной нагрузок.
Лабораторный стенд позволяет исследовать режимы работы линий электропередач с односторонним и двухсторонним питанием, исследовать факторы, влияющие на потери электрической энергии в распределительных сетях, изучить способы регулирования напряжения путем продольной и поперечной емкостной компенсации, исследовать влияние отклонения напряжения на мощность, потребляемую активной, индуктивной и емкостной нагрузкой.

Общие технические требования:

1. Электропитание от трехфазной сети переменного тока с линейным напряжением 220В, частотой 50 Гц.
2. Стенд должен иметь модульную конструкцию с размерами всех модулей не менее 248х200 мм и не более 450х200 мм с возможностью установки модулей в произвольном порядке.
3. Лицевые панели всех модулей должны быть окрашены порошковой полимерной краской.
4. На лицевых панелях всех модулей методом шелкографии должны быть нанесены мнемосхемы основных функциональных элементов.
5. Стенд должен быть укомплектован специализированным металлическим каркасом для крепления модулей, каркас должен обеспечивать возможность крепления модулей в произвольном порядке.
6. Конструкция оборудования  должна исключать непосредственный доступ к  электрическим цепям высокого напряжения, другим опасным для человека воздействиям, исключать возможность попадания теплового, ультрафиолетового и лазерного излучения  на кожу и в глаза человека.
7. Стенд должен предусматривать использование только встроенных приборов для проведения всех необходимых измерений по лабораторным работам.
8. Стенд должен обеспечивать возможность подключения защитного заземления.
9. Поставляемые товары должны быть обеспечены технической, эксплуатационной и сервисной документацией на русском языке.

Состав стенда

Технические характеристики стенда

– Электропитание от трехфазной сети с линейным напряжением      380 В

– Частота питающего напряжения                                              50 Гц

– Потребляемая мощность, не более                                           250 ВА

– Габаритные размеры (Ш х В х Г)                                             1265х650х300 мм

– Масса, не более                                                                          80 кг

– Диапазон рабочих температур                                                  +10…35°С

– Максимальная относительная влажность, не менее                                 80%

Минимальный перечень лабораторных работ, выполнение которых должно обеспечиваться на лабораторном стенде:

Исследование параметров установившегося режима электрической сети

1. Передача электрической энергии в радиальной распределительной сети
2. Потери электрической энергии в распределительных сетях
3. Передача электрической энергии в кольцевой сети

Регулирование напряжения в распределительной сети

1. Продольная емкостная компенсация в распределительных сетях
2. Поперечная компенсация реактивной мощности с помощью конденсаторной батареи

Исследование характеристик электрической нагрузки

1. Определение статической характеристики мощности активной нагрузки
2. Определение статической характеристики мощности индуктивной нагрузки
3. Определение статической характеристики мощности емкостной нагрузки

Краткое техническое описание элементов

1. Модуль питания стенда

Модуль предназначен для обеспечения питания стенда от трехфазной четырехпроводной сети переменного тока с номинальным линейным напряжением 220В, защиты стенда от токов короткого замыкания, подачи силовых и низковольтных напряжений питания на другие модули стенда.

Модуль должен содержать:

- трехфазный автоматический выключатель c номинальным напряжением не менее 380В и номинальным током не менее 10А;

- вторичный источник напряжения питания низковольтных цепей модулей с номинальным входным напряжением не менее 220В, номинальным входным током не менее 1А, вторичными выходными напряжениями: +5В, +12В, -12В с максимально допустимыми токами нагрузки не менее 3А на выходе +5В, не менее 2А на выходе +12В и не менее 0,3А на выходе -12В.

На лицевой части модуля должна быть предусмотрена светодиодная индикация подачи трехфазного силового напряжения, а также низковольтных напряжений питания +5В, +12В и –12В. Модуль должен обеспечивать контроль и подачу низковольтных напряжений с лицевой панели (должны быть выведены соответствующие клеммы напряжений и общего провода).

На тыльной стороне модуля должны быть расположены:

- разъем для подключения модуля к трехфазной четырех проводной сети;

- разъемы для подачи трехфазного напряжения питания ~220B на другие модули стенда, количество разъемов не менее 3;

- разъемы для подачи однофазного напряжения питания ~220B на другие модули стенда, количество разъемов не менее 3;

- разъемы для подачи низковольтного напряжения питания +5В, +12В, -12В на другие модули стенда, количество разъемов не менее 8.

2. Модуль трехфазной сети

Модуль предназначен для имитации шин практически бесконечной мощности. На лицевой панели модуля должны быть расположены выходные клеммы напряжений фаз А, В и С трехфазной сети, напряжение на которые должно подаваться через трехфазный контактор с двухканальным ручным, дистанционным и автоматическим управлением. Переключение ручного и автоматического режима управления должно осуществляться тумблером, расположенным на лицевой панели модуля. Дистанционное и автоматическое управление должно осуществляться через универсальный разъем, расположенный на лицевой панели модуля. Модуль должен содержать трехфазный контактор с номинальным напряжением не менее 380В и номинальным током не менее 9А. Модуль должен обеспечивать длительное питание нагрузки с током не менее 0,8А.

3. Модуль мультиметров

Модуль предназначен для измерения действующих значений переменного тока и напряжения в исследуемых цепях. Модуль должен содержать не менее 2 идентичных мультиметров, обеспечивающих измерение действующих значений токов в диапазоне не менее 0..10А и действующих значений напряжения в диапазоне не менее 0..600В.

4. Модуль измерителя мощности

Модуль предназначен для измерения фазных токов, фазных напряжений, линейных напряжений, активной и реактивной мощности суммарно и по каждой фазе в отдельности в трехфазных цепях переменного тока. Модуль должен содержать универсальный трехфазный измерительный прибор с цифровой индикацией измеряемых величин. Основные технические характеристики модуля:

5. Модуль «Автотрансформатор»

Модуль предназначен для подачи однофазного переменного напряжения питания в исследуемые цепи. Модуль должен содержать регулируемый источник однофазного переменного напряжения промышленной частоты. Модуль должен обеспечивать регулирование выходного напряжения в диапазоне, не менее: 0..250В и обеспечивать питание нагрузки с током потребления не менее 0,5А.

6. Модуль линии электропередач

Модуль предназначен для моделирования линии электропередачи с П-образной схемой замещения. Модуль должен обеспечивать дискретное изменение индуктивного сопротивления электропередачи со значениями: 0,16 Гн, 0,32 Гн, 0,48 Гн, и дискретное изменение поперечной емкостной составляющей в начале и конце электропередачи со значениями: 0 мкФ, 0,5 мкФ, 1 мкФ. Номинальное линейное напряжение электропередачи 220В, номинальный длительно допустимый ток не менее 0,8А.

7. Модуль «Продольная емкостная компенсация»

Модуль предназначен для компенсации реактивной мощности путем «укорочения» длинны линии электропередачи за счет снижения ее эквивалентного реактивного сопротивления. Модуль должен содержать 3 конденсатора с емкостью 16 мкФ и номинальным напряжением 630В.

8. Модуль «Активная нагрузка»

Модуль предназначен для моделирования трехфазной активной нагрузки потребителя. Модуль обеспечивает дискретное изменение мощности нагрузки не менее чем на 7 положений, со значениями мощности: 12 Вт, 24 Вт, 36 Вт, 48 Вт, 60 Вт, 72 Вт, 84 Вт. Номинальное напряжение нагрузки 220В.

9. Модуль «Индуктивная нагрузка»

Модуль предназначен для моделирования трехфазной индуктивной нагрузки потребителя. Модуль обеспечивает дискретное изменение мощности нагрузки не менее чем на 7 положений, со значениями мощности: 50 вар, 100 вар, 150 вар, 200 вар, 250 вар, 300 вар, 350 вар. Номинальное напряжение нагрузки 220В.

10. Модуль «Емкостная нагрузка»

Модуль предназначен для моделирования трехфазной ёмкостной нагрузки потребителя. Модуль обеспечивает дискретное изменение мощности нагрузки не менее чем на 7 положений, со значениями мощности: 50 вар, 100 вар, 150 вар, 200 вар, 250 вар, 300 вар, 350 вар. Номинальное напряжение нагрузки 220В.

11. Внешний понижающий трансформатор

Должен быть выполнен в виде выносного блока и предназначен для понижения стандартного трехфазного напряжения питания 380В до трехфазного напряжения питания 220В,  необходимого для питания стенда. Модуль должен содержать трехфазный трансформатор с номинальной мощностью не менее 630 ВА.

12. Каркас

Предназначен для размещения и крепления модулей стенда. Каркас должен быть выполнен из металлического профиля и обеспечивать крепление 12 модулей. Габаритные размеры каркаса (Ш х В х Г)  не более: 1265х650х300 мм.

13. Комплект кабелей и соединительных проводов

Количество и тип соединительных проводов, жгутов и кабелей представлено в таблице:

14. Методические указания к выполнению лабораторных работ

Должны содержать схемы лабораторных испытаний и описание порядка выполнения лабораторных работ.

15. Техническое описание стенда

Должно содержать основные технические характеристики стенда в целом и его составных элементов, порядок подключения и работы со стендом.