Описание лабораторных работ по ЭТМ

     6.Доложить  преподавателю о готовности к  работе и, получив от него  разрешение, включить питание схемы.

     Плавно  повышать напряжение на зажимах высоковольтного трансформатора до величины, требуемой условиями испытания исследуемого объекта, одновременно наблюдая за основными разрядниками моста. Если возникнет свечение разрядника немедленно выключить питание схемы.

     8.Установить  переключатель в положение "Основной мост" и перевести рукоятку усиления в среднее положение. Поочередным вращением рукояток декад  R₃ и рукояток  С₄ ( на панели tgd ) добиться равновесия, постепенно увеличивая чувствительность гальванометра и усиление усилителя до максимума.

     После получения равновесия возвратить рукоятку регулятора чувствительности гальванометра в исходное положение.

     9.Установить  переключатель в положение "Экраны" и поочередным вращением сначала 2-х рукояток с надписью "грубо" добиться схождения светлой полосы гальванометра до минимума при постепенном увеличении усилителя и чувствительности гальванометра. После этого перейти на уравновешивание 2-мя рукоятками "тонко" до возможного минимума световой полосы на гальванометре и вернуть положение регулятора чувствительности в исходное положение.

     ПРИМЕЧАНИЕ. Если уравновешивание на рукоятках "грубо" не удается, то поменять полярность вилки защитного напряжения.

     10.Возвратить  переключатель в положение "Основной мост" и повторить уравновешивание по пункту 8.

     При полном уравновешивании моста переключение из положения "Основной мост" в положение "Экраны" и обратно не должно менять равновесия.

     На  этом измерение считается законченным. 
 

б) Отсчет измеренных величин

     Отсчет  измеренных величин производится по положению рукояток, меняющих величины R₃   и С₄   (на панели tgd ). По величинам сопротивления R₃ и емкости  С₄ , полученным при равновесии моста, а также по величинам постоянных сопротивления R₄ и емкости  С₀ производится определение tgd  и  e.  

КОНТРОЛЬНЫЕ  ВОПРОСЫ 

1. Что такое  tgd  ?
2. Объясните назначение трехэлектродной схемы включения образца.
3. Дайте объяснение принципа работы моста  Р- 525.
4. Что называется диэлектрическими потерями ?
5. От чего возникают диэлектрические потери ?

 
 

     Примерная таблица результатов измерений и расчетов 
 

 

 

Лабораторная работа № 3

Исследование  электрической прочности трансформаторного масла 
 

      Трансформаторное  масло является продуктом переработки  нефти путем ее перегонки и последующей очистки полученной фракции.

      Полученное  масло служит охлаждающей и электроизоляционной средой для силовых трансформаторов, а также для целей дугогашения в масляных выключателях и заливки некоторых низковольтных устройств.

      В процессе эксплуатации масло претерпевает глубокие изменения, которые обычно характеризуются понятием "старения", заключающиеся в изменении его химических и электрофизических свойств. В результате старения ухудшаются электроизоляционные свойства, из которых одним из основных показателей является электрическая прочность: 

                        Епр =  

      Пробивное напряжение весьма чувствительно к примесям, которые обычно присутствуют в технических маслах. Наиболее вероятными примесями могут быть: вода в эмульсионном и растворенном состоянии, мельчайшие волокна, источником которых может явиться волокнистая изоляция, в контакте с которой обычно работает масло, частицы углерода в виде сажи, пузырьки газов и нерастворимые продукты старения.

      Частички  примесей, находящиеся в масле, способны под воздействием поля образовывать цепочки между электродами, что облегчает развитие разряда и тем самым снижает пробивное напряжение.

      Наличие примесей в масле по разному сказывается  на прочности при испытаниях в  равномерном и неравномерном  электрических полях.

      Если  испытывается масло совершенно свободное  от примесей, то, естественно, электрическая  прочность при испытаниях в равномерном поле будет выше, чем при неравномерном. Объясняется это тем, что при неравномерном поле электрическое разрушение диэлектрика начинается в области, где напряженность резко повышена. В равномерном поле таких областей не может быть.

      Совершенно  иная картина может    сложиться, если испытывается масло, содержащее примеси. В этом случае вероятность образования замыкающих мостиков между электродами при равномерном поле значительно  выше, чем при неравномерном. За счет этого пробивное напряжение загрязненного масла в равномерном  поле будет значительно снижено по сравнению с чистым маслом, испытанным том же промежутке, а результаты, полученные при неравномерном поле, существенно не меняются.

      В результате прочность масла в  равномерном поле окажется ниже, чем  при неравномерном, т.е. совершенно противоположно тому, что обнаруживалось при  испытаниях чистой жидкости. Это  снижение прочности в равномерном поле особенно резко проявляется при малых расстояниях между электродами, т.е. пока размеры включений соизмеримы с длиной промежутка.

      Из  сказанного становится ясно, почему для  оценки электрической прочности  масел применяются разрядники с  плоскими или сферическими (с большим радиусом) электродами. Такие электроды обеспечивают равномерность поля, и это дает возможность выявить наличие загрязнений в масле.

      Если  бы испытание велось при электродах игла-игла или игла-плоскость, или  между сферами с малым радиусом, то поле было бы резко неравномерным, влияние примесей было  мало заметным и результаты оказались бы завышенными. 
 

                        ПРОГРАММА ИСПЫТАНИЙ 

     

1. Снятие  кривой зависимости пробивного напряжения от расстояния для плоских электродов.
2. Снятие кривой зависимости пробивного напряжения от расстояния для электродов: игла-плоскость или   игла-игла.

          Пробивное напряжение считать для пунктов 1 и 2 по амплитудному значению напряжения.

      Исследование  зависимости электрической прочности  масла от формы электродов и длины разрядного промежутка производится на специальном стенде со сменными электродами и микрометрическим устройством для измерения расстояния между ними. Электрическая схема установки приведена на рисунке 11.

      Электроды подключаются к выводам вторичной обмотки высоковольтного трансформатора. Измерение напряжения производится с помощью вольтметра, подключенного к выводам первичной обмотки трансформатора.

     

           Рис.  11.  Схема испытательной установки. 

     П – кнопка "пуск";

                       КВ – контакты конечного выключателя;

     С – кнопка "стоп";

     ДК  – дверной контакт;

     РМ  – реле максимальное;

     Л – линейный контактор;

     ЛЗ  – сигнальная лампа зеленая;

     ЛК  – сигнальная лампа красная;

     АТ  – регулятор напряжения;

     ТВН – трансформатор высокого напряжения. 

      После установки на руль рукоятки регулирующего  устройства включается питание высоковольтного  трансформатора и с помощью регулятора напряжение плавно повышается до наступления  пробоя.

      Для каждой пары электродов снимается по пять-шесть точек. Значение пробивного напряжения для каждой точки получается как среднее из трех измерений.

      Соответствующие расстояния между электродами задаются преподавателем. 

Контрольные вопросы.

1. Объяснить зависимость для электродов плоскость-плоскость.
2. Объяснить зависимость для электродов игла-плоскость.
3. Сопоставьте зависимости; для электродов плоскость-плоскость и игла-плоскость и дайте объяснение.
4. От чего зависит электрическая прочность жидких диэлектриков?

 
 
 
 

            Таблица результатов наблюдений  и вычислений.