Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Уфимский государственный авиационный технический университет

Методические указания

к лабораторным работам по дисциплине

“Электроэнергетика ” 1 часть

Уфа 2004

Составители: Ф. С. Ахматнабиев, Т. Ю. Волкова.

УДК 621.314.03 (07)

ББК 31.261 (Я7)

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Электроэнергетика»/ Уфимск. авиац. техн. ун-т.; Сост. Ф. С. Ахматнабиев, Т. Ю.Волкова.

Методические указания к лабораторным работам имеют цель изучение конструкции и принципа действия и объемов испытаний электрооборудования, а также методов выполнения оперативных переключений на подстанциях.

Указания предназначены для студентов направления 6509001 «Электроэнергетика», специальности 100200 «Электроэнергетические системы и сети», а также могут быть использованы специалистами энергетиками предприятий.

Ил.22. Табл. 8. Библиогр.17.

Рецензенты: Л. Э. Рогинская

 Уфимский государственный авиационный технический университет, 2004

Лабораторная работа эо – 1 Измерительные трансформаторы тока

1. Цель работы

Целью работы является изучение конструкции, определение параметров трансформаторов тока и ознакомление с объемом приемосдаточных испытаний вновь вводимых в эксплуатацию измерительных трансформаторов тока.

2. Теоретическая часть

Трансформатор тока (ТА) предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и цепей релейной защиты и автоматики, а также для отделения этих цепей от высокого напряжения первичных цепей. Трансформатор тока характеризуется номинальным рабочим напряжением, номинальным коэффициентом трансформации, т.е. соотношением значений первичного и вторичного тока. Номинальные значения вторичного тока для цепей релейной защиты и автоматики приняты равными 5 А и 1 А.

Трансформаторы тока различаются: по роду установки – наружные, внутренние; по способу установки – проходной, стержневой, шинный, встроенный; по номинальному первичному напряжению; по количеству витков первичной обмотки – одновитковые и многовитковые. Одновитковые ТА применяются при номинальных первичных токах выше 400 А, т.к. при измерении малых токов они дают большие погрешности, чем многовитковые ТА. ТА могут иметь несколько вторичных обмоток, вторичные обмотки различаются по назначению – для измерения, для защиты, для измерения и защиты.

ТА имеют буквенно-цифровое обозначение. Цифры соответствуют номинальному напряжению ТА в кВ. Буквенные обозначения ТА расшифровываются следующим образом: Т – трансформатор тока; способ установки П - проходной, Ш – шинный и т.п.; число витков О – одновитковый, при отсутствии буквы – многовитковый; изоляция Л – литая, В – воздушная и т.п.; род установки Н – наружная, отсутствие буквы – внутренняя; особенности конструкции первичной обмотки К – катушечный, П – петлевой; особенности использования З – для защиты от замыкания на землю, М – модернизированный, малогабаритный, маслонаполненный (последнее только для ТА наружной установки), Ч – повышенной частоты, С – специальный, Р – со вторичной обмоткой для релейной защиты, Д – со вторичной обмоткой для дифференциальной защиты.

Объем приемосдаточных испытаний ТА, согласно правил устройства электроустановок (ПУЭ, 7-е издание, 2003 г.), включает в себя следующие работы:

1. Измерение сопротивления изоляции обмоток.

2. Определение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции обмоток для ТА напряжением 110 кВ и выше.

3. Испытание изоляции обмоток повышенным напряжением промышленной частоты.

4. Снятие характеристик намагничивания сердечников ТА.

5. Измерение коэффициента трансформации на всех ответвлениях для встроенных ТА.

6. Измерение сопротивлений вторичных обмоток постоянному току.

7  Проверка полярности выводов ТА.

Сопротивление изоляции первичных обмоток ТА измеряют с помощью мегомметра на напряжение 2500 В. Значение сопротивления изоляции не нормируется. Сопротивление изоляции вторичных обмоток вместе с присоединенными к обмоткам цепями должно быть не менее 1 МОм, при измерительном напряжении 1000 В. Сопротивление изоляции каждой обмотки измеряется по отношению к корпусу и остальным, соединенным с ним обмоткам. При оценке состояния изоляции вторичных обмоток можно ориентироваться на следующие средние значения сопротивления изоляции исправной обмотки: 10 МОм у встроенных ТА и 50 МОм у выносных.

Характеристики намагничивания снимают для проверки исправности трансформаторов тока. При этом убеждаются в том, что нет замкнутых накоротко витков и повреждений сердечника, оценивают возможности использования его в схеме релейной защиты в конкретных условиях.

Проверка полярности выводов ТТ необходима для правильной сборки большинства измерительных схем, правильной работы релейной защиты и автоматики. Проверка полярности может быть выполнена несколькими способами. Первый из них использует свойства индуктивно связанных контуров и заключающиеся в том, что:

а) токи, притекающие к однополярным зажимам в направлении, совпадающим с выбранным положительным направлением, создают магнитные потоки, совпадающие друг с другом по направлению;

б) притекающие к однополярному зажиму одного контура тока, возрастающего по величине, вызывает повышение потенциала на однополярном зажиме второго контура. Поэтому, если к одному зажиму первичной обмотки подать «+» источника постоянного тока и пропустить по первичной обмотке переменный ток, ток магнитоэлектрический прибор, подключенный ко вторичной обмотке ТТ в момент замыкания цепи ключом, отклонится в сторону положительных значений, если подключенный к «+» зажим первичной обмотки и зажим вторичной обмотки, подключенный к «+» прибора, является однополярным .

Второй способ определения полярности основан на том, что направление тока во вторичной обмотке противоположно направлению тока в первичной обмотке. Поэтому при правильной полярности амперметр измеряет разность токов двух обмоток. Тогда при отключении вторичной обмотки на однополярных зажимах показания амперметра должны увеличиться.