close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Laba 1(6)

код для вставкиСкачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
федеральное государственное бюджетное образовательное
Учреждение высшего профессионального образования
"ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСТИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ"
(ОмГУПС (ОмИИТ))
Кафедра "Электроснабжение железнодорожного транспорта"
НАПРЯЖЕНИЕ ПРОБОЯ. КОЭФФИЦИЕНТ ТРАНСФОРМАЦИИ
ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ТРАНСФОРМАТОРА
Отчет по лабораторной работе №1
по дисциплине "Техника высоких напряжений и электротехнические материалы"
ИНМВ. 600003.00
Студент гр.42Г В. В. Кузьмин
Руководитель - доцент кафедры ЭЖТ
Е. А. Кротенко
Омск 2013
1 Цель работы
Изучение метода измерения напряжения пробоя с помощью шаровых разрядников, определение коэффициента трансформации высоковольтного трансформации.
2 Краткие теоретические сведения
Метод измерения высокого напряжения с использованием искрового промежутка широко применяется в лабораторной практике. Этот метод основан на том, что искровой разряд между электродами происходит при определенном напряжении, приложенном к ним. Наиболее распространенными и дающими наибольшую точность для измерения напряжения искрового разряда являются шаровые разрядники. Экспериментальным путем для различных повышающих трансформаторов определены градуировочные кривые, т. е. зависимости напряжения на выходе повышающего трансформатора (искровой разряд между шарами) от радиуса шаров, расстояния между ними и атмосферных условий, это позволяет определить пробивной градиент воздуха для конкретных условий опыта по формуле: где δ - относительная плотность воздуха, R - радиус шаров, R = 6,25 см; P - барометрическое давление, мм рт. ст.;
t - температура окружающей среды, °C.
Формула (1) справедлива при выполнении условия:
где X - расстояние между шарами, см. При нормальных атмосферных условиях (Р = 760 мм рт. ст.; t = 20°c) относительная плотность воздуха δ равна единице. Пробой между шарами происходит тогда, когда максимальный градиент у поверхности шаров становится равным пробивному градиенту воздуха. Амплитудное напряжение разрядника в момент разряда рассчитываем по уравнению: где f - коэффициент неравномерности электрического поля, для схемы, применяемой в данной работе, Эффективное значение напряжения
Коэффициент трансформации повышающего высоковольтного трансформатора вычисляется по формуле: где U1, - действующее значение напряжения на первичной обмотке трансформатора, B. Схема лабораторной установки для определения коэффициента трансформации по методу двух вольтметров приведена на рис. 1, где T1 - автотрансформатор, позволяющий плавно изменять напряжение первичной обмотки высоковольтного трансформатора; PV - вольтметр в первичной цепи повышающего трансформатора; T2 - высоковольтный повышающий трансформатор; R1, R2 - токоограничивающие сопротивления; ШР - шаровый разрядник. Рис. 1. Схема лабораторной установки для определения коэффициента трансформации
3 Экспериментальная и расчетная часть
Порядок выполнения данной работы следующий:
1) Тщательно очистить поверхность шаров разрядника от пыли, развести их на расстояние 12 - 15 см, установить шкалу разрядника на нуль, подключить оба шара к высоковольтному трансформатору и убедиться в том, что дистанционный привод для перемещения шаров работает исправно. 2) C помощью автoтpансформaтора установить напряжение на первичной обмотке трансформатора T2 50 В и при помощи привода начать плавно (без рывков) сближать шары. После наступления пробоя зафиксировать расстояние X, при котором наступил пробой. Опыт повторить три раза и рассчитать среднее значение расстояния X. 3) Повторить задания, приведенные в п. 2, при значениях напряжения 70, 90, 110, 130, 150 B.
4) Установить шары на расстоянии X, которое указывается преподавателем, и, плавно повышая напряжение от нуля до момента пробоя, записать значение напряжения пробоя (опыт проводится с целью определения значения напряжения пробоя). Опыт повторить три раза и вычислить среднее значение напряжения пробоя. 5) Результаты измерений и расчетов коэффициента трансформации по формулам (1) - (7) записать в табл. 1 и 2.
Пример расчета коэффициента трансформации первой строки таблицы 1:
t = 20°C, P = 760 мм. рт. ст., R = 6,25 см
δ = 0,386 P/(273+t) = 0,386 760/(273+20) = 1,001
gпр = 27,2 δ (1+0,54/√Rδ) = 27,2 * 1,001 * (1+0,54/√(6,25*1,001)) = 33,11кВ/cм
f = 0,25(X/R+ 1+ √((X/R) + 1)2 + 8) = 0,25(0,933/6,25+ 1+ √((0,933/6,25) + 1)2 + 8) = 1,051
Uпр. max = gпрX/f = (33,11*0,933)/1,051 = 29,39кВ
Uэф. пр. = (Uпр. max )/√2 = (29,39 )/√2 = 20,79кВ
k = (Uэф. пр. )/U1 = (20,79 )/50 = 0,42
Расчет коэффициента трансформации таблицы 2:
t = 20°C, P = 760 мм. рт. ст., R = 6,25 см
δ = 0,386 P/(273+t) = 0,386 760/(273+20) = 1,001
gпр = 27,2 δ (1+0,54/√Rδ) = 27,2 * 1,001 * (1+0,54/√(6,25*1,001)) = 33,11кВ/cм
f = 0,25(X/R+ 1+ √((X/R) + 1)2 + 8) = 0,25(4/6,25+ 1+ √((4/6,25) + 1)2 + 8) = 1,23
Uпр. max = gпрX/f = (33,11*4)/1,23 = 107,67кВ
Uэф. пр. = (Uпр. max )/√2 = (107,67 )/√2 = 76,15кВ
k = (Uэф. пр. )/U1 = (76,15 )/198,67 = 0,38
Таблица 1
Зависимость значений расстояния между шарами разрядника от напряжения пробоя
Расстояние между шарами, смНапряжение
на обмотке
автотранс-
форматора
U1, BКоэффициент
неравномер-
ности эл.
поля fПробивной
градиент
воздуха
gпр, кВ/смМакси-
мальное
пробивное
напряжение
Uпр.max, кВЭффективное
напряжение
пробоя
Uэф.пр., кВКоэффициент
трансформации
kХ1Х2Х3Хср0,81,01,00,933501,05133,1129,3920,790,421,31,41,51,4701,07733,1143,0430,440,431,81,71,71,735901,09433,1152,5137,140,412,12,12,22,1331101,11833,1163,1744,670,412,42,32,62,4331301,13533,1170,9650,180,392,92,93,02,9331501,16533,1183,3658,950,40 Таблица 2
Зависимость значений напряжения пробоя от расстояния между шарами
Расстояние
между
шарамиНапряжение на обмотке автотрансформатора U1, BКоэффициент
неравномер-
ности эл.
поля fПробивной
градиент
воздуха
gпр, кВ/смМакси-
мальное
пробивное
напряжение
Uпр.max, кВЭффективное
напряжение
пробоя
Uэф.пр., кВКоэффициент
трансформации
k1-е2-е3-еср.4,0198198200198,671,2333,11107,6776,150,38 4 Вывод
Мы изучили метод измерения напряжения пробоя с помощью шаровых разрядников и определили коэффициент трансформации высоковольтного трансформатора.
5 Контрольные вопросы
1) Чем испытательный трансформатор отличается от силового?
Высоковольтный испытательный трансформатор отличается от силового трансформатора специфическими условиями работы, которые обусловливают некоторое различие в их устройстве.
Высоковольтные испытательные трансформаторы строятся с большим коэффициентом трансформации. Если для силовых трансформаторов коэффициент трансформации находится в пределах от нескольких единиц до нескольких десятков, то в испытательных трансформаторах коэффициент трансформации на порядок выше.
Высоковольтные испытательные трансформаторы применяют при испытаниях изоляции повышенным напряжением. Для этой цели используют как специальные испытательные трансформаторы, так и трансформаторы, предназначенные для получения высокого напряжения в различных энергетических и промышленных установках.
2) Какие требования необходимо соблюдать при регулировке напряжения автотрансформатором?
Обмотка высшего напряжения электрически соединена с обмоткой низшего. Это означает что пробой обмотки ВН чреват повреждением нагрузки подключенной к обмотке низшего напряжения. Это главный недостаток автотрансформатора, который надо всегда иметь ввиду. Нельзя перегружать авторансформатор свыше допустимых перегрузок (автотрансформатор также как и обычный трансформатор может определенное время работать только с определенной перегрузкой!). Корпус АТ должен быть заземлен. Подвижный контакт не должен быть разболтан, но и не допустимо его "залипание" на регулирующей дорожке (обмотке). Регулирующая дорожка не должна иметь следов короткого замыкания и других повреждений, уменьшающих ее сечение и ухудшающих контакт.
3) Для чего предназначено основное оборудование испытательной установки?
Испытательные установки предназначены для определения различных параметров (как правило, предельных) у самого широкого спектра материалов.
6
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
28
Размер файла
269 Кб
Теги
laba
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа