3 Содержание отчета

В отчете привести:

3.1 Указания по проведению работы и мероприятия по ТБ.

3.2 Подробное описание методов определения витковых замыканий в обмотке статора и ротора.

3.3 Схему моста для определения замыкания витковой изоляции в фазных обмотках статора.

3.4 Схему для определения замыкания витковой изоляции в пазах обмотки ротора индукционным методом.

3.5 Выводы по результатам проведенных испытаний.

4 Контрольные вопросы

4.1 Какие виды изоляционных материалов применяются при изготовлении обмоток высоковольтных электрических машин?

4.2 Где и почему может возникнуть корона в электрических машинах?

4.3 Какие применяются меры для предупреждения возникновения короны в электрических машинах?

4.4 Объяснить схемы испытания главной изоляции электрических машин переменным и выпрямленным напряжением.

4.5 Указать преимущества испытания главной изоляции электрических машин выпрямленным напряжением.

4.6 Почему витковую изоляцию электрических машин высокого напряжения нельзя испытывать напряжением промышленной частоты?

4.7 Объяснить работу электрических принципиальных схем для испытания витковой изоляции обмоток статора и ротора асинхронного электродвигателя.

4.8 Объяснить физическую природу возникновения частичных разрядов в твердой изоляции электрооборудования (высоковольтных электрических машин, изоляторов и др.) Почему разряды называют частичными?

4.9 Какие существуют методы обнаружения частичных разрядов?

4.10 Объяснить физическую природу возникновения в слоистой изоляции тока абсорбции.

4.11 Какими методами можно определить степень увлажнения изоляции?

4.12 Какими параметрами и почему характеризуются волновые процессы в электрических машинах?

4.13 От каких факторов зависит величина перенапряжений на изоляции электрических машин при волновых процессах?

4.14 Какие меры применяются для снижения перенапряжения на изоляции электрических машин при волновых процессах?

5 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 № 5 исследование работы электрических сетей при различных способах заземления нейтрали

1 Цель работы

1.1 Исследовать работу электрической сети с изолированной нейтралью.

1.2 Исследовать работу электрической сети с компенсированной нейтралью.

1.3 В результате проделанной работы студент должен:

знать области применения электрических сетей с различным способом соединения нейтрали, достоинства и недостатки каждого способа соединения нейтрали;

уметь построить векторные диаграммы токов и напряжений электрических сетей с различными способами соединениями нейтрали при аварийных режимах.

2 Пояснения и указания к работе. Мероприятия по технике безопасности

2.1 Экспериментальные исследования

2.1.1 Общие указания

Исследования производить на модели электрической сети, состоящей из трансформатора напряжения TV1 типа ТС, мощностью S = 2,5 кВА со схемой соединения обмоток: /Y – 380 В / 127 В; набора конденсаторов С_А, С_В, С_С, имитирующих емкости фаз электрической сети относительно земли, подключаемые в электрическую сеть (или отключаемые из нее) секционными тумблерами (на схеме не показаны); переключателя SA, который служит для заземления обкладок конденсаторов С_А, С_В, С_С после окончания опытов; амперметров РА_А, РА_В, РА_С для измерения фазных токов в электрической сети; дросселя L для моделирования регулируемой индуктивности дугогасящей катушки (реактора) с помощью переключателя SL1 (на схеме не показан); вольтметра PV_L для измерения напряжения смещения нейтрали; амперметра РА_L для измерения тока в нейтрали (в цепи дросселя L) и ваттметра PW_L для измерения потери мощности в дугогасящей катушке (реакторе); вольтметра PV1 для измерения фазных и линейных напряжений в электрической сети с помощью многопозиционного переключателя SA1, на схеме не показан, (на принципиальной электрической схеме, см. рис.1, приведен один из вариантов подключения вольтметра PV1); выключателя SA3, который служит для замыкания фазы А на землю; выключателя SA_L, который служит для включения дросселя L (реактора) в нейтраль электрической сети. Общее питание на испытательный стенд подается от имеющегося в лаборатории распредустройства путем включения автоматического выключателя QF_ЛБ5. Питание к модели электрической сети на стенде подается путем включения автоматического выключателя QF.

Все переключения в схеме производить при отключенном автоматическом выключателе QF и отключенном переключателе SA. Принципиальная электрическая схема модели электрической сети приведена на рис. 1, панель управления – на рис.2.

2.2 Исследовать работу электрической сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме работы

2.2.1 Проверить отключенное положение автоматического выключателя QF.

2.2.2 Отключить переключатель SA (расположен слевой стороны корпуса испытательного стенда).

2.2.3 Проверить отключенное положение выключателей SA3 и SA_L.

2.2.4 Включением секционных тумблеров (нижнее положение) установить одинаковые емкости фаз электрической сети относительно земли: С_А = C_В = С_С = 130 мкФ.

2.2.5 Включить автоматический выключатель QF.

2.2.6 Измерить фазные и линейные напряжения, напряжение смещения нейтрали, фазные токи.

2.2.7 Отключить автоматический выключатель QF.

2.2.8 Все измерения повторить при следующих значениях емкостей фаз относительно земли: С_А = 130мкФ, С_В = 50 мкФ, С_С = 70 мкФ.

2.2.9 После окончания опыта снять питание со стенда путем отключения автоматического выключателя QF. Включить переключатель SA. Результаты измерений занести в табл. 1.

2.3 Исследовать работу электрической сети с изолированной нейтралью при замыкании фазы А на землю

2.3.1 Проверить отключенное положение автоматического выключателя QF.

Рисунок 1 – Принципиальная электрическая схема модели электрической сети

2.3.2 Отключить переключатель SA.

2.3.3 Проверить отключенное положение выключателя SA_L.

2.3.4 Секционные тумблеры для включения емкостей фазы А относительно земли установить в нейтральное (среднее) положение.

2.3.6 Включением секционных тумблеров установить следующие значения емкостей фаз В и С относительно земли: С_В = С_С=120 мкФ.

2.3.6 Включить выключатель SA3.

2.3.7 Включить автоматический выключатель QF.

2.3.8 Измерить фазные и линейные напряжения, напряжение смещения нейтрали, токи в фазах.

2.3.9 Отключить автоматический выключатель QF.

Рисунок 2 – Панель упрвления

2.3.10 Все измерения повторить, с учетом п.2.3.4, при следующих значениях емкостей фаз относительно земли: С_В = 130 мкФ, С_С =50 мкФ.

2.3.11 После окончания опыта снять питание со стенда путем отключения автоматического выключателя QF. Включить переключатель SA. Результаты измерений занести в табл. 2.

Примечание. Расчет значения тока в фазе А производить по формулам:

При одинаковых значениях емкостей фаз В и С ( C_B = C_C = С ):

I_А = 3U_ФC, А

При разных значениях емкостей фаз В и С :

I_А = 3U_Ф (C_В+С_С )/2 , А

2.4 Исследовать работу электрической сети с компенсированной нейтралью при замыкании фазы А на землю и различ­ных значениях регулируемой индуктивности дугогасящей катушки (реактора)

2.4.1 Проверить отключенное положение автоматического выключателя QF.

2.4.2 Отключить переключатель SA.

2.4.3 Секционные тумблеры для включения емкостей фазы А относительно земли установить в нейтральное (среднее) положение.

2.4.4 Включением секционных тумблеров установить следующие значения емкостей фаз В и С относительно земли: С_В = С_С=120 мкФ.

Таблица 1 – Измеренные и вычисленные величины

№ опыта

СА мкФ

СВ мкФ

СС мкФ

UA0 В

UB0 В

UC0 В

UAB В

UBC В

UAC В

UL В

IA А

IB А

IC А

1

130

130

130

2

130

50

70

Таблица 2 – Измеренные и вычисленные величины

№ опыта	СВ мкФ	СС мкФ	UB0 B	UC0 B	UL B	IA		IB A	IC A
						эксперимент	расчет
						А	A
1	120	120
2	130	50

2.4.5 Переключатель SL1 (на схеме не показан) для изменения значения индуктивности дугогасящей катушки (реактора) поставить на 9-е ответвление. В ходе опыта номер ответвления изменять в соответствии с данными табл. 3.

2.4.6 Включить выключатели SA3 и SA_L.

2.4.7 Включить автоматический выключатель QF.

2.4.8 Произвести соответствующие измерения согласно табл. 3 при различных значениях индуктивности дугогасящей катушки.

2.4.9 После окончания опыта снять питание со стенда путем отключения автоматического выключателя QF. Включить переключатель SA.

Таблица 3 – Измеренные и вычисленные величины

№ опыта	Ответвления катушки	Эксперимент								Расчет
		UB0, B	UC0, B	IЗ= =IA, A	IB, A	IC, A	UL, B	PL, Bт	IL, А	cos φ	XL, Ом	RL, Ом
1	9
2	10
3	12
4	14
5	16
6	18
7	20
8	22

2.5 Исследовать работу электрической сети с компенсированной нейтралью при несимметрии емкостей фаз А, В и С относительно земли и различных значениях индуктивности дугогасящей катушки

2.5.1 Проверить отключенное положение автоматического выключателя QF.

2.5.2 Отключить переключатель SA.

2.5.3 Проверить отключенное положение выключателя SA3.

2.5.4 Переключатель SL1(на схеме не показан) для изменения значения индуктивности дугогасящей катушки (реактора) поставить на первое ответвление и в дальнейшем номер ответвления изменять в соответствии с данными табл. 4.

2.5.5 Включением секционных тумблеров установить следующие значения емкостей фаз А, В и С относительно земли: С_А = 130 мкФ; С_В = 90 мкФ; С_С = 50 мкФ.

2.5.6 Включить выключатель SA_L.

2.5.7 Включить автоматический выключатель QF.

2.5.8 Произвести соответствующие измерения согласно табл. 4 при различных значениях индуктивности дугогасящей катушки. Данные измерения занести в таблицу 4.

2.5.9 После окончания опыта снять питание со стенда путем отключения автоматического выключателя QF. Включить переключатель SA. Отключить автоматический выключатель QF_ЛБ5.

2.6 Расчеты и построения

Для всех проведенных опытов построить векторные диаграммы токов и напряжений (для сети с компенсированной нейтралью при замыкании фазы A на землю - построить по данным табл.3).

Таблица 4 – Измеренные и вычисленные величины

№ опыта	Ответвления катушки	Эксперимент												Расчет
		UA0, B	UB0, B	UC0, B	UAB, B	UBC, B	UAC, B	UL, B	IA, A	IB, A	IC, A	IL, A	PL, Bт	cos φ	XL Ом	RL Ом
1	1
2	3
3	5
4	7
5	9
6	11
7	13
8	15
9	17
10	19
11	21

графики зависимостей I_А=f(I_L); I_А=f(X_L). Для электрической сети с компенсированной нейтралью при несимметрии емкостей фаз А, В и С относительно земли построить по данным табл.4 графики зависимостей U_L=f(I_L); U_L=f(X_L).

Для расчета параметров электрической сети использовать формулы:

; ; ; .