2.1 Экспериментальные исследования

2.1.1 Общие указания

Исследование произвести на модели нерезонирующего трансфор­матора, состоящей из набора конденсаторов C₁ ÷ C₁₀ по 1 мкФ, имитирующих продольные ем­кости секций (катушек) обмотки трансформатора, набора конденсаторов С₀₁ ÷ С_{0 9}  по 0,5 мкФ, имитирующих емкости секций (катушек) обмотки трансформатора относительно земли и набора конденсаторов С_Э1 ÷ С_Э9 , имитирующих емкости экрана. Требуемый набор емкостей экрана производить включением соответствующих тумблеров SA2 ÷ SA10.

Общее питание на испытательный стенд подается от имеющегося в лаборатории распредустройства путем включения автоматического выключателя QF_ЛБ6. Питание к модели электрической сети на стенде подается путем включения автоматического выключателя QF и тумблера SA1.

Принципиальная электрическая схема модели нерезонирующего трансформатора приведена на рис. 1, а  общий вид стенда – на рис.2.

2.2 Исследовать начальное распределение напряжения вдоль секций обмотки не­резонирующего трансформатора при отсутствии экрана

2.2.1 Проверить отключенное положение автоматического выключателя QF (см.рис.2).

2.2.2 Тумблер SA1 поставить в положение «Откл» (нижнее положение).

2.2.3 Переключатель SA поставить в положение "0", вращением ручки по часовой стрелке до упора. Это соответствует началу обмотки трансформатора.

2.2.4 Тумблеры SA2, SA3, SA4...SA10 поставить в отключенное (нижнее) положение.

2.2.5 Включить автоматический выключатель QF.

2.2.6 Включить тумблер SA1, т.е. подать питание на схе­му модели. Изменяя положение переключателя SA измерить рас­пределение напряжения вдоль обмотки трансформатора. В начале обмотки напряжение измерять по вольтметру PV1, при этом тумблер SA_V отключить.

Если напряжение уменьшается до величины 50÷75 В, включить тумблер SA_V , и измерение распределения напряжения вдоль секций обмотки трансформатора производить по вольтметру PV. После окончания опыта схему привести в исходное положение.

2.3 Исследовать начальное распределение напряжения вдоль секций обмотки нерезонирующего трансформатора при наличии экрана:

­  при включении четверти экрана (включить тумблеры SA2, SA3);

­ при включении половины экрана (включить тумблеры SA2, SA3, SA4, SA5);

­ при включении всего экрана (включить все тумблеры экрана).

      Данные исследований схемы модели нерезонирующего трансформатора занести в табл.1. По окончании работы схему модели нерезонирующего трансформатора привести в исходное состояние.

2.4  Расчеты и построения

Для расчета использовать формулы:

                      ,

где - электрическая емкость секции (катушки) обмотки трансформатора относительно земли, мкФ;

 x – расстояние от начала обмотки до рассматриваемой секции;

 - длина обмотки трансформатора.

Рисунок 1 – Принципиальная схема модели нерезонирующего трансформатора

Рисунок 2 – Общий вид стенда

Так как в модели нерезонирующего трансформатора вся цепочка содержит 10 элементов, то величину  можно принять равной 10 ус.ед.. Тогда  х соответственно изменять от 0 до 10 через единицу.

; ,

где - максимальное напряжение, приложенное к схеме модели нерезонирующего трансформатора, В;

 - суммарная электрическая емкость секций обмотки трансформатора относительно земли, мкФ;

 - суммарная продольная электрическая емкость секций обмотки трансформатора, мкФ.

  Таблица 1 – Измеренные и вычисленные величины

x	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U измер., В Сэ = 0
Uнач, расч, В Сэ = 0
U измер., В Сэ 0;
U измер., В Сэ 0;
U измер., В Сэ 0;
Сэ расч., мкФ

Построить графики зависимостей  для случаев с экраном и без экрана, а также график зависимости  и .

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчете привести:

3.1 Указания по проведению работы и мероприятия по ТБ.

3.2 Принципиальную электрическую схему модели нерезонирующего трансформатора.

3.3 Результаты измерений и вычислений в виде таблицы.

3.4 Расчетные формулы.

3.5 Графики зависимости  для случаев: без экрана; при включении четверти экрана; при включении половины экрана;  при включении всей длины экрана.

3.6 График зависимости .

3.7 График зависимости .

3.8 Выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

4.1. Объяснить, конструкцию главной изоляции силовых трансформаторов.

4.2. Объяснить переходные процессы в обмотках силовых трансформаторов.

4.3. Какой схемой замещения и как определяется начальное распределение напряжения вдоль обмотки силового трансформатора при переходном процессе?

4.4. Почему возникают собственные колебания в обмотках силовых трансформаторов?

4.5. В чем состоят особенности переходных процессов в трехфазных трансформаторах?

4.6. Когда возникает срезанная волна и чем она характеризуется?

4.7. Объяснить назначение и процесс проведения импульсных обмеров моделей обмоток силовых трансформаторов.

4.8. В чем состоит емкостная передача напряжения в двухобмоточном трансформаторе?

4.9. В чем состоит электромагнитная передача напряжения в двухобмоточном трансформаторе?

4.10. Какое значение имеет измерение tg d для силовых трансформатора?

4.11. Объяснить принципы выбора величин испытательных напряжений при испытании изоляции силовых трансформаторов.

4.12. Какой контроль осуществляется за состоянием изоляции силовых трансформаторов?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

 1. Техника высоких напряжений / Под ред. Д.В.Разевига. М.-Л.,Энергия,1964.-471с.,ил.

 2. Иерусалимов М.Е.Техника высоких напряжений.– К.:Киев-ский университет, 1967. - 440 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6