ELEKTRISCHER STROMSYSTEM-SIMULATOR Lehrmittel Elektrische Laborgeräte

PSS1 ELEKTRISCHER STROMSYSTEM-SIMULATOR Lehrmittel Elektrische Laborgeräte

SIMULATOR FÜR ELEKTRISCHE STROMVERSORGUNGSSYSTEME
Generator- und Netzversorgung
Der PSS1 verfügt über einen Motor (Antriebsmaschine) und einen Generator zur Simulation der Stromerzeugung. Dieses Set verfügt über ähnliche Eigenschaften wie industrielle Turbinen- und Generatorsätze für realistische Experimente. Der Ausgang des Generators gelangt über einen Generatortransformator zu einem „Generatorbus“. Schutzrelais und Leistungsschalter überwachen und schalten das Generatorfeld und die Leistung.
Der PSS1 verfügt über einen vollständig überwachten und geschützten Netzversorgungstransformator. Dieser Transformator simuliert die größeren Netztransformatoren, die in nationalen Netzversorgungssystemen verwendet werden. Der Netztransformator reduziert die eingehende Netzversorgung, um am „Netzbus“ die richtige Verteilungsspannung bereitzustellen. Es ermöglicht den Schülern außerdem, die Generatorleistung korrekt mit der Netzversorgung zu synchronisieren. Für realitätsnahe Tests können Studierende das Netz oder den Generator als Stromquelle für ihre Experimente nutzen.
Übertragungsleitungen
Eine Reihe von Reaktanzen simuliert Übertragungsleitungen unterschiedlicher Länge, um die Eigenschaften von Frei- oder Erdstromkabeln zu modellieren. Jede Linie enthält Testpunkte zur Überwachung der Bedingungen entlang der Linien. Der Benutzer kann Fehler an verschiedenen Stellen entlang der Übertragungsleitungen simulieren und die Auswirkungen entdecken. Ein spezielles Distanzschutzrelais schützt die Leitungen und kann anzeigen, wie weit entlang der Leitung der Fehler aufgetreten ist.
Transformation, Verbreitung und Nutzung
Neben den Netzversorgungs- und Generatortransformatoren verfügt der Electrical Power System Simulator über zwei identische Verteilungstransformatoren, um die Verteilungstransformatoren zu simulieren, die in der Nähe von Fabriken oder Häusern installiert sind. Diese Transformatoren verfügen über variable Anzapfungen und speisen einen „Nutzungsbus“. Spezielle Relais schützen die Transformatoren und können je nach Schülerexperimenten auf unterschiedliche Weise arbeiten. Der Nutzungsbus simuliert elektrische Verbraucher (Häuser und Fabriken). Es umfasst variable ohmsche, kapazitive und induktive Lasten sowie eine (dynamische) Induktionsmotorlast.
Ein geschalteter Sammelschienenabschnitt umfasst einen Hauptbus und einen Standby- oder „Reservebus“. Diese simulieren ein reales Busschaltsystem in einem Kraftwerk oder einer Energieverteilungsstation. Schutzrelais und Leistungsschalter überwachen und schalten die Ein- und Abgänge der Sammelschiene. Eine Einspeisung der Sammelschiene verfügt über einen „Point-on-Wave“-Leistungsschalter zur Untersuchung von Schalttransienten.
Testpunkte, Wandler und Fehlerschalter
Alle wichtigen Stromkreise verfügen über Testpunkte, die mit einer Reihe von Testbuchsen verbunden sind. Die Studierenden können diese Steckdosen verketten oder an andere Prüfgeräte anschließen. Mithilfe eines Satzes von Wandlern können Schüler die Testbuchsen für transiente Messungen an ein Oszilloskop (im Lieferumfang enthalten) anschließen.
Es gibt zwei Fehlerschalter, um Fehler auf verschiedene Teile des Power System Simulators anzuwenden. Ein Fehlerschalter ist ein standardmäßiger dreiphasiger Schalter; Der andere ist ein zeitgesteuerter Leistungsschalter mit einem vom Benutzer programmierbaren digitalen Timer zur Einstellung einer genauen Fehlerdauer.

Schutzrelais, Leistungsschalter, Blockierschalter und Instrumente
Alle Teile des PSS1 sind mit Schutzrelais nach Industriestandard ausgestattet. Die Relais zeigen den Schülern, wie tatsächliche Energiesysteme geschützt werden und auf welche verschiedenen Arten sie geschützt werden. Die Schüler können die Relais über ihre Bedienfelder einstellen. Die Relais verfügen außerdem über Buchsen, um sie bei Bedarf für eine detailliertere Programmierung an einen geeigneten Computer anzuschließen. Die Relais betätigen die Leistungsschalter rund um das PSS1 für mehrere Schutzversuche. Sie ermöglichen dem Benutzer außerdem, verschiedene Methoden zum Einstellen des Relaisbetriebs auszuprobieren, darunter:
• Automatische Wiedereinschaltung
• Rückwärtsauslösung
• Richtungsauslösesteuerung
• Zonenschutz
• Schutzgrad
Blockierschalter mit Warnleuchten ermöglichen es dem Benutzer, den Relaisschutz an wichtigen Punkten vorübergehend außer Kraft zu setzen, um Experimente zu vereinfachen.
Zu den Leistungsschaltern gehören auch handbetätigte Schalter und Lampen. Die Lampen zeigen an, ob der Leistungsschalter geöffnet oder geschlossen ist.
Multifunktionale digitale Messgeräte werden an alle wichtigen Stromkreise angeschlossen und zeigen den Zustand aller drei Phasen an. Ein Phasenwinkelmesser zeigt die Phasendifferenz zwischen zwei an ihn angeschlossenen Spannungen an.
Drehspulmessgeräte zeigen die Spannung, den Strom und die Leistung der Antriebsmaschine an.
LERNERFOLGE
• Energieübertragung, -verteilung und -nutzung
• Lastfluss-, Stromkreisunterbrechungs- und Differentialschutz
• Symmetrische, unsymmetrische und unsymmetrische Fehler und Lasten
• Synchronisierung und Leistung des Generators, einschließlich Stabilität sowie Spannungsregelung und -steuerung
• Verwendung von Schutzrelais für Überstrom, Distanzschutz, Phasen- und Erdfehler
• Verwendung von Schutzrelais für Differentialschutz, Unter- und Überspannungs- und Frequenzschutz
• Transformatoranschlüsse und Impedanzen
• Verwendung von Relais zum Schutz einer Sammelschiene, von Transformatoren und Generatoren