Чуркин / 5лаб / 5 лаб. ЭТ материалы

Тольяттинский государственный университет

Кафедра "Промышленная электроника"

Отчет о лабораторной работе №5

Исследование электрических свойств жидких диэлектриков

По дисциплине

"Электротехнические материалы"

Руководитель: Чуркин И.М.

Исполнитель: студент Кислов Д.П.

Группа: ЭЛб-1301

Тольятти 2014

1. Цель работы

Ознакомление с методикой электрических испытаний жидких диэлектриков, изучение зависимости их электрической прочности от температуры и влажности, а также электрических свойств и физических процессов, протекающих при пробое жидких диэлектриков.

2. Программа работы

1. Изучить дополнительную «Инструкцию по технике безопасности при работе на электроустановках выше 1000 В».

2. Изучить электрическую схему установки, особенности ее управления и методику исследования электрических свойств жидких диэлектриков.

3. Определить электрическую прочность сухого трансформаторного масла или жидкости АМГ-10.

4. Исследовать зависимость электрической прочности трансформатор­ного масла или жидкости АМГ-10 от процентного содержания влаги.

5. Исследовать влияние температуры на электрическую прочность трансформаторного масла или жидкости АМГ-10.

6. Определить амплитудные значения пробивного напряжения и электрической прочности исследуемой жидкости.

7. По результатам измерений построить график зависимостей среднего пробивного напряжения и электрической прочности от количества воды, % (= f (W, %), = f (W, %)) и от температуры (= f(t°), = f(t°)).

8. Сделать письменно выводы по проведенной работе.

3. Описание установки для испытания трансформаторного масла

Электрическая прочность трансформаторного масла определяется стан­дартным разрядником (рисунок 1) на испытательном аппарате АМИ-60. Элек­троды разрядника представляют собой два параллельных диска диаметром 25 мм на расстоянии 2,5 мм друг от друга.

Установка для определения электрической прочности трансформаторного масла смонтирована в виде передвижного пульта.

Перед началом испытания разрядник 2-3 раза промывается маслом и за­полняется им так, чтобы уровень масла был на 10... 15 мм выше электродов. Для удаления пузырьков воздуха масло в разряднике необходимо отстаи­вать в течение 5... 10 мин и только после этого подвергать испытаниям. Поскольку длительность приложенного напряжения влияет на электри­ческую прочность трансформаторного масла, напряжение на разряднике нужно повышать плавно со скоростью от 1 до 2 кВ/с.

Рисунок 1. Стандартный разрядник для определения электрической прочности трансформаторного масла.

Установка питается от промышленной сети переменного тока U = 220 В, = 50 Гц.

Рисунок 2. Принципиальная схема установки

Случайные единичные, не вызвавшие отключения высокого напряжения искры в расчет не принимаются. Пробой сопровождается возникновением дуги в промежутке и срабатыванием автоматического выключателя.

При измерении обычно наблюдается большой разброс показаний при­боров, поэтому одну и ту же пробу нужно испытывать 5 раз с интервалом между испытаниями 2-3 минуты. Для удаления гари из промежутка его нуж­но очищать специальной мешалкой.

Пробивное напряжение трансформаторного масла будет равно среднеарифметическому напряжению отдельных показаний вольтметра.

4. Расчётная часть

1. Определение электрической прочности сухого трансформаторного масла

1. При ,

2. При ,

2. Определение среднего значения пробивного напряжения, при исследовании зависимости электрической прочности трансформаторного масла от влажности.

1. При влажности, 0 %,

2. При влажности, 0,005 %,

3. При влажности, 0,01 %,

4. При влажности, 0,02 %,

5. При влажности, 0,04 %,

6. При влажности, 0,1 %,

5. Порядок выполнения работы и полученные результаты исследований

1. Определили электрическую прочность сухого трансформаторного мас­ла по формуле , а также амплитудные значения пробивного напряжения и электрической проч­ности . Результаты занесли в таблицу 1.

2. Исследовали зависимость электрической прочности трансформатор­ного масла от влажности. Использованную (п.1) пробу масла испытывали при его увлажнении. Для этого, соблюдая технику безопасности, пипеткой в масло последовательно вливали определенное количество воды (1, 2, 4, 8, 20 капель). После добавления каждой порции воды масло тщательно переме­шали и, дав отстояться 2-3 минуты, определяли пробивное напряжение. Ре­зультаты измерений занесли в таблицу 2.

Таблица 1. Определение электрической прочности сухого трансформаторного масла.

№ опыта	Метод испытания	d, мм	, кВ	, МВ/м	, кВ	, МВ/м
1	Плавное повышение напряжения до пробоя	2,5	78	31,2	78	31,2
2			77	30,8

Таблица 2. Исследование зависимости электрической прочности трансформаторного масла от влажности.

Влажность, W	%	0	0,005	0,01	0,02	0,04	0,1
Пробивное напряжение,	кВ	78	73	52	41	22	18
		77	72	51	38	20	18
					38	20
					38
Среднее пробивное напряжение,	кВ	77,5	72,5	51,5	38,75	20,65	18

3. По полученным шести точкам построили график зависимости среднего пробив­ного напряжения и электрической прочности от количества воды, % (= f (W, %), = f (W, %))

Рисунок 3. График зависимости среднего пробив­ного напряжения от количества воды W

Рисунок 4. График зависимости электрической прочности от количества воды W

6. Выводы

Выполнив данную лабораторную работу, я изучил зависимости электрической прочности жидких диэлектриков от температуры и влажности, электрические свойства и физические процессы, при пробое жидких диэлектриков, ознакомился с методикой электрических испытаний жидких диэлектриков. Сделал вывод в соответствии с графиками о том, что электрическая прочность и пробивное напряжение уменьшаются с увеличением влажности жидкого диэлектрика, вследствие образования проводящих мостиков.