- •6.050701- Электротехника и электротехнологии
- •Вопросы к самопроверки
- •Введение
- •Лабораторная работа №1 "Исследование малообъемного масляного выключателя"
- •1. Цель работы:
- •2. Указания по подготовке к лабораторной работе
- •3. Основные теоретические положения
- •5. Указания по оформлению отчета
- •4. Описание установки
- •5. Порядок проведения работы
- •6. Обработка экспериментальных данных и выводы по работе
- •7. Указания по оформлению отчета
- •8. Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа №6 «Исследование схем учета реактивной энергии»
- •Цель работы
- •Указание по подготовки к лабораторной работе
- •Основные теоретические положения
- •Лабораторная работа № 2 «Приводы высоковольтных выключателей»
- •Цель работы:
- •7. Выводы по работе
- •8. Указания по оформлению отчета
- •9. Вопросы для самопроверки
- •5. Порядок проведения работы
- •3. Задание на выполнения работы и отчета
- •4. Вопросы для самопроверки
- •4. Описание установки
- •Лабораторная работа №5 «Исследования схем учёта активной энергии»
- •1. Цель работы:
- •2. Указания по подготовке к лабораторной работе
- •3. Основные теоретические положения
- •Лабораторная работа №3 "Исследование схемы контроля изоляции сетей 3-х фазного переменного тока с изолированной нейтралью".
- •Цель работы
- •Указание по подготовки к лабораторной работе
- •Основные теоретические положения
- •Указание по оформлению отчета
- •Вопросы для самопроверки
- •2. Описание схемы сигнализации
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок проведения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Выводы по работе
- •Указание по оформлению отчета
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа № 4. «Изучение схем управления выключателем и схемы аварийной сигнализации».
Опыт №2.
Для симметричной нагрузки, установленной
в опыте №1 произвести измерение
потребления реактивной мощности при
помощи трехфазных счетчиков активной
энергии согласно схеме рис. 4.
Результаты измерений по опытам №1 и
№2 (показания счетчиков, ваттметров,
амперметров и вольтметров) и данные
измерительных приборов и трансформаторов
записать в таблицы 1 и 4.
Определение потребляемой реактивной
мощности по показаниям счетчика и
секундомера за определенный период
времени осуществляется так же, как и
при определении активной мощности,
т.е. путем наблюдения за движением диска
счетчика.
Отсчитав заданное число
оборотов диска, останавливают секундомер
и отмечают число прошедших секунд. По
надписи на счетчике принимается
постоянная счетчика ССЧ
или она вычисляется
по заданному передаточному числу
счетчика А в соответствии с выражением
где А – об/кВт ч.
Мощность реактивной нагрузки по
показаниям счетчика и секундомера
определяется по формуле:
где
n
- число отсчитываемых оборотов диска;
t
- время соответствующее n
- оборотов диска, с (показание секундомера);
КТТ
и КТН
- коэффициенты трансформации измерительных
трансформаторов тока и напряжения;
КТТН
и КТНН
- номинальные коэффициенты трансформации
данного счетчика (при отсутствии этих
данных они принимаются равными единице); 70
Рисунок 4 – Схема испытания изоляции
выключателя
Перед испытанием схема должна быть
проверена путем подачи напряжения при
разомкнутой и замкнутой накоротко
обмотке А-Х испытательного трансформатора
(при коротком замыкании обмотки вывод
А трансформатора заземляется).
При испытании строго соблюдается
следующие правила безопасности:
- выключатель, испытательный трансформатор
и трансформатор напряжения ограждаются;
- корпус выключателя, трансформаторов
и зажимы, имеющие маркировку Х и x
заземляются;
- возле производящего испытание должен
быть установлен однополюсный рубильник
с видимым разрывом, которым подается
напряжение на схему;
- при отключенном рубильнике на его
контакты прокладывается лист гетинакса;
- перед включением этого рубильника
производящий испытание обязан громко
предупредить: "Подаю напряжение";
- испытание производится одним человеком
с резинового коврика и в резиновых
перчатках, под контролем преподавателя
или старшего лаборанта. Другие студенты
наблюдают за его действиями.
15
,
(18)
,
квар (19)
-
мощность нагрузки, определяемая
непосредственно по показателям счетчика
и секундомера;
4. Описание установки
5.1. Проверка правильности сборки и
регулировки выключателя
Дугогасительные камеры устанавливаются
в цилиндр выхлопными отверстиями,
расположенными со стороны опорных
изоляторов. Отверстия в распорных
бакелитовых цилиндрах должны совпадать
с отверстиями стальных цилиндров. При
установке в цилиндр дугогасительной
камеры необходимо проверить расстояние
от ее нижней поверхности до верха
розеточного контакта. Это расстояние
должно быть выдержано для выключателей
типа ВМГ-10 в пределах
Указанную проверку рекомендуется
производить следующим образом:
- измерить высоту дугогасительной
камеры до установки ее в цилиндр
(размер Б, рисунок 5);
- измерить линейкой расстояние от
панелей розеточного контакта до верхнего
торца стального цилиндра (размер А);
- после установки камеры в цилиндр
измерить линейкой расстояние от камеры
до верхнего торца цилиндра (размер В).
Расстояние от камеры до розеточного
контакта определится как разность
замеренных размеров
16
Сумма показаний трех
счетчиков активной энергии, включенных
по схеме рис.4 будет пропорциональна
сумме мощностей Р1,
Р2,
Р3.
Из выражения (17) видно,
что при измерении реактивной энергии
по схеме (рис.4) сумму показаний трех
счетчиков реактивной энергии необходимо
разделить на коэффициент
.
4. Порядок проведения работы
подготовить установку для измерения
реактивной энергии;
ознакомиться с электрооборудованием
и контрольно- измерительными приборами
установки, записать их паспортные
данные;
получить задание у преподавателя;
вводным автоматом подключить схему к
сети и записать показания приборов;
определить коэффициенты трансформации
трансформаторов тока и напряжения и
произвести пересчет показаний
приборов, подключенных через измерительные
трансформаторы;
одновременно с замером реактивной
энергии счетчиками записывается
потребляемая реактивная мощность
нагрузки по показаниям ваттметров
рис.5.
Измерение реактивной энергии выполнить
в соответствии с двумя опытами.
Опыт №1.
Собрать схему с трехфазным двухэлементным
счетчиком реактивной энергии с
60-градусным сдвигом фаз магнитных
потоков при симметричной и несимметричной
нагрузках и записать результаты
измерений рис.2.
695. Порядок проведения работы
.
,
рисунок 5.
отсюда
.
(17)
Рисунок 5 – Разрез по горшку малообъемного
масляного выключателя
Если по каким-либо причинам это расстояние
не соответствует норме, то необходимо
изменить соответственно высоту установки
камеры в цилиндре путем прокладки
картонных шайб под опорный бакелитовый
цилиндр.
Полностью собранный цилиндр выключателя
проверяется на соответствие заедания
или излишнего трения контактного
стержня. При отсутствии заедания
стержень, опущенный из крайнего верхнего
положения, под действием собственного
веса должен зайти в розеточный контакт
не менее чем на 40 мм.
5.2. Измерение сопротивления контактов
Замер переходного сопротивления
контактов производится при помощи
любого измерительного моста. В
лабораторной работе используется мост
постоянного тока типа М0-62, класс точности
0,1. Перед
измерением переходного сопротивления
в действующих установках следует
отключить МВ, а затем разъединитель.
Включить снова МВ и индикатором проверить
отсутствие напряжения на силовых
зажимах. Индикатор обязательно
проверяется на исправность на действующих
установках. Надеть защитные средства
(боты и перчатки) и наложить заземление
на каждую фазу МВ.
17
Скорость вращения диска, создаваемая
вторым элементом, пропорциональна
мощности
Результирующая скорость вращения диска
счетчика будет пропорциональна сумме
мощностей
При полной симметрии трехфазной сети
реактивная мощность равна
Следовательно, при измерении
реактивной мощности по схеме рис.3
показания счетчика необходимо
умножать на коэффициент
.
Иногда счетчик регулируют так, чтобы
не было необходимости
умножать его показания на этот
коэффициент, т.е. прибор непосредственно
показывает реактивную энергию.
В трехфазных трех- и четырехпроводных
сетях низкого напряжения при простой
асимметрии для учета активной энергии
применяются три однофазных счетчика
реактивной энергии, включенные по схеме
с «замененными» напряжениями (т.е.
параллельные обмотки включаются в
следующие по порядку чередования фазы),
приведенной на рис.4.
Из схемы включения
приборов и векторной диаграммы рис.4
следует, что скорость вращения дисков
счетчиков пропорциональны мощностям
Р1,
Р2,
Р3.
68
или
.
(13)
.
(14)
.
(15)
;
;
(16)
;
Так как в трехфазной сети
Таким образом, результирующая скорость
вращения диска счетчика с учетом
выражений (8) и (9) пропорциональна сумме
реактивных мощностей трех фаз.
Следовательно, показания счетчика,
включенного по схеме рис.2, учитывают
расход реактивной энергии в трехфазной
системе без введения каких либо
поправочных коэффициентов.
Для случая полной симметрии трехфазной
сети, скорость диска счетчика
пропорциональна суммарной реактивной
мощности.
т.е. счетчик учитывает всю реактивную
энергию системы
В симметричных трехфазных трехпроводных
системах учет реактивной электроэнергии
может производиться при помощи
трехфазного двухэлементного счетчика
активной энергии, включенного по схеме
рис.3.
Один из элементов счетчика
обеспечивает скорость вращения дисков,
пропорциональную мощности,
определяемой произведением тока,
протекающего по его последовательной
обмотке на напряжение, приложенное к
его параллельной обмотке и на косинус
угла между векторами тока и напряжения,
67
На той фазе, на которой производится
замер омического сопротивления, в
период замера снимается заземление.
Произвести поочередно измерение
омического сопротивления на фазах А,
В и С масляного выключателя. Результаты
измерения занести в таблицу 1.
Таблица 1 – Результаты измерения
переходного омического сопротивления
Фазы
А, R, Ом
В, R, Ом
С, R, Ом
5.3. Измерение хода контактных стрежней
Регулировка выключателя должна
обеспечить ход контактных стержней
5.4. Измерение хода в контактах и
определение расстояния от контактного
стержня до дна розеточного контакта
при включенном выключателе
Проверку наличия запасного хода
рекомендуется производить следующим
образом: при включенном вручную
выключателе отсоединить от фарфоровой
тяги токоведущий стержень и опустить
его вниз до упора в основание розеточного
контакта "до дна", нанести метку,
затем в том же положении выключателя
стержень приподнять и соединить с
фарфоровой тягой и аналогичным способом
нанести вторую метку. Измеренное
расстояние между двумя метками и будет
равно запасному ходу контактных
стержней, который должен быть равен
18
,
то проектируя векторы токов на прямую,
перпендикулярную вектору
напряжения Uв,
получим
.
(9)
.
(10)
(11)
или
.
(12)
.
Эта величина определяется следующим
образом: при включенном выключателе
на стержневом контакте нанесена метка
на уровне кронштейна, установленного
на проходном изоляторе. Затем выключатель
отключают и точно также на стержневом
контакте наносится вторая метка.
Расстояние между метками есть ход
контактного стержня.
.
Вращающий момент счетчика, создаваемый
одним элементом, равен
Как следует из векторной
диаграммы рис.1 первый элемент счетчика
обеспечивает скорость
вращения диска пропорциональную
реактивной мощности
второй элемент соответственно
Результирующая скорость вращения диска
счетчика пропорциональна суммарной
мощности
66
Проверка хода контактного стержня в
розеточном контакте осуществляется
следующим образом: в отключенном
положении выключателя отсоединяют
контактный стержень от фарфоровой тяги
и от руки отпускают до соприкосновения
с розеточным контактом, делая в этом
положении метку. Затем стержень отпускают
"до дна" розеточного контакта и
снова делаем метку. Вычитая из расстояния
между этими метками величину запасного
хода, определенного ранее, находим ход
стержневого контакта в розеточном
контакте.
5.5. Определение времени включения и
отключения выключателя
Для определения времени включения и
отключения выключателя используется
"виброграф". Он представляет собой
электромеханическое устройство, в
котором имеется электромагнит с
подвижным якорем. К якорю прикреплен
карандаш, который своим концом касается
ленты, расположенной на диске, жестко
скрепленным с валом выключателя. При
включении или выключении выключателя
диск приходит в движение. Так как обмотка
электромагнита вибрографа питается
от сети с частотой 50 Гц, то карандаш на
ленте вычерчивает синусоиду. Период Т
этой синусоиды будет равен 0,01 с, т.к.
якорь электромагнита вибрографа
колеблется с частотой в два раза больше,
чем частота сети. Отсюда очевидно, что
подсчитав и умножив число синусоидальных
колебаний на ленте "П" на их период,
т.е. на 0,01 с, получим время включения
или отключения выключателя:
5.6. Определение скорости движения
контактов выключателя
Скорость движения контактов в функции
пути определяется следующим образом.
При работающем вибрографе производим
дистанционное включение выключателя
и карандаш вибрографа наносит на ленту
кривую, абсциссы которой в определенном
масштабе равны пути, проходимому
контактной системой. На одном из
подвижных контактов отмечаем весть
путь контактной
19
,
(5) Где
-
угол сдвига фаз между потоками ФU
и ФI.
,
(6)
.
(7)
.
(8)
.
