Методика выполнения работы. Мост переменного тока Р595 предназначен для измерения тангенс угла диэлектрических потерь и емкости при частоте 50 Гц при профилактике высоковольтной

Мост переменного тока Р595 предназначен для измерения тангенс угла диэлектрических потерь и емкости при частоте 50 Гц при профилактике высоковольтной промышленной изоляции. Принципиальная и монтажная схемы моста представлены на рисунке 6.8. и 6.9.

Мост является переносным и используется в эксплуатационных условиях непосредственно на месте установки оборудования для испытания изоляции проходных изоляторов, вводов (линейных и аппаратных), конденсаторов (связи, высоковольтной защиты и силовых), трансформаторов (силовых и измерительных), машин (двигателей, генераторов, конденсаторов) и недлинных кабелей.

Мост служит для измерения на напряжениях от 3 до 10 кВт объектов, у которых оба электрода изолированы от земли («прямая» схема) и объектов, у которых один из электродов наглухо заземлен («перевернутая» схема), а также для измерения на низком напряжении («прямая» схема) емкости и тангенса угла потерь конденсаторов, кабелей и других объектов.

Мост предназначен для работы в закрытых неотапливаемых помещениях при температуре окружающего воздуха от –10 до + 40⁰С и относительной влажности от 30 до 90% (+25⁰С).

Измерение емкости и tgd на низком напряжении производится по «прямой» схеме. Одним плечом моста является испытуемый объект С_х, вторым – образцовый конденсатор С_о (внешне – при высоковольтных измерениях и встроенный в мост – при низковольтных измерениях), третьим - магазин сопротивления R₃, четвертое плечо состоит из постоянного сопротивления R₄, параллельно которому включен магазин емкости С₄.

При равновесии моста имеют место следующие соотношения: где С₄ – в мкф.

Принципиальная схема моста Р 595

Рисунок 6.8.

Схема включения приборов моста

Рисунок 6.9.

Формулы указаны применительно к последовательной эквивалентной схеме замещения объекта измерения.

Тангенс угла потерь измеряемого объекта в % отсчитывается в непосредственно на лицевой панели моста.

Емкость измеряемого объекта вычисляется по формулам приведенным на лицевой панели моста.

Регулирование (уравновешивание) моста осуществляется при помощи рукояток ряда R₃ и tgd_х.

Изменение пределов измерения производится шунтированием магазина сопротивлений сопротивлениями R₂ и R₅ (высоковольтная схема), и переключением образцовых мер емкости С₂ и С₅ (низковольтная схема).

Питание измерительной схемы на низком напряжении осуществляется от встроенного трансформатора.

Нульиндикатором служит транзисторный усилитель с питание от элементов постоянного тока со стрелочным прибором на выходе (микроамперметром М4204).

При работе на низком напряжении собрать схему в соответствии с рис. 6.9. Установить на мосте: Ручку «чувствительность» т- в положение «Выкл»;

ручки магазина сопротивлений «R₃» - в положение 50 Ом;

ручки tgd - в положение 5%;

ручки «А» – в положение + tgd;

ручки «В» - в положение предполагаемого значения измеряемой емкости при работе на низком напряжении (обозначения черного цвета).

Примечания:

1. Если переключатель «В» находится в положении соответствующем

работе на высоком напряжении (обозначения красного цвета), при переводе его ручки для работы на низком напряжении необходимо нажать кнопку «Б» и отпустить после перехода указателя на обозначения черного цвета.

2. Если предполагаемая величина емкости объекта измерения неизвестна, переключатель «В» необходимо установить в положение измерения наибольшей емкости.

3. Включить тумблер «сеть». При этом должна загореться лампочка освещения шкалы микроамперметра.

4. Установить ручку «чувствительность» в такое положение, при котором стрелка микроамперметра отклонится на 30 – 35 мкА.

5. Если необходимо, вращением ручки «В» переключателя пределов измерения, выбрать положение, при котором отклонение стрелки микроамперметра будет минимальным. При этом не допускается нажимать кнопку «В» ( у переключа теля пределов).

6. Регулируя сопротивление ряда R₃ и tgd добиться положения, при котором стрелка микроамперметра наиболее близко подойдет к нулевой отметке шка лы. При этом, по мере необходимости, регулировать чувствительность указателя равновесия ручкой «чувствительность».

7. Чувствительность нужно выбирать такую, при которой изменение R₃ на величину порядка 2% от набранного отсчетного значения или tgd на величину (0,3 + 0,05 tgd) вызывает отклонение конца стрелки микроамперметра на 1 мкА.

8. Записать значения отсчета «R₃» и «tgd», а также положение переключателя полярности «А» на месте и переключателя В₂ на регулирующем устройстве. Записать формулу подсчета, указываемую у ручки «В» переключателя пределов измерения.

9. Снизить чувствительность указателя равновесия и перевести переключатель полярности «А» в другое положение. Произвести дополнительную регулировку «R₃» и «tgd» оперируя соответственно указанию п. 8.

10. Установить переключатель «чувствительность» в положение «выкл.». Перевести переключатель полярности сети «В₂» (регулирующего устройства) во второе положение, если есть уверенность, что изоляция испытуемого объекта не будет повреждена или перекрыта импульсом испытательного напряжения при переключении. В противном случае испытательное напряжение перед переключением снизить на регулировочном устройстве, а затем снова повысить до требуемого значения.

11. Произвести регулирование (уравновешивание) места соответственно указанию п.п. 6 – 10.

12. После окончания измерений установить переключатель «чувствительность» в положение «выкл.» и отключить тумблер «Сеть».

13. Подсчитать по формуле, указываемой ручкой «В» переключателя пределов, значение измеренной емкости для каждого из четырех измерений.

Истинное значение емкости объекта следует определить, как среднее арифметическое из формулы:

,

где , , , -значение емкости, подсчитанные по результатам отдельных измерений.

14. Истинное значение тангенса угла потерь объекта % следует определить, как среднее арифметическое из формулы:

,

где , , , - записанные отсчетные значения тангенса угла потерь для всех четырех измерений.

Контрольные вопросы

1.В каких единицах измеряется емкость конденсаторов и изоляции электроустановок?

2. Почему диэлектрики в электрическом поле нагреваются ?

3. Чем вызваны диэлектрические потери?

4. Чем характеризуются электрические изоляционные материалы с точки зрения диэлектрических потерь?

5. В чем заключается различие между понятиями tgd и «коэффициент диэлектрических потерь»?

6. От каких факторов зависят диэлектрические потери?

7. Как tgd и диэлектрические потери зависят от температуры?

8. Как tgd и диэлектрические потери зависят от частоты переменного поля?

9. Как tgd и диэлектрические потери зависят от напряженности электрического поля?

10. Существуют ли диэлектрики без потерь?

11. О чем свидетельствует увеличение tgd изоляции электротехнической установки ?

12. Какое значение имеет величина относительной диэлектрической проницаемости для создания конденсатора и кабелей высокого напряжения?

Содержание отчета

В отчете привести наименование работы, цель, схему установки, результаты измерения, среднее значение tgd и измеряемой емкости.

Литература:1 - 9

Литература

1. Богородицский Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические

материалы. Л.: Энергоатомиздат, 1985. - 304 С.

2. Конструкционные и электротехнические материалы. Под редакцией

Филикова ???. М.: Высшая школа, 1990. – 269 с.

3. Корицкий Ю.В. Электротехнические материалы М.: Энергия, 1976. -320 с.

4. Справочник по электротехническим материалам. Под. ред. Ю.В. Корицкого, Пасынкова В.В., Тареева Б.М. Л.: Энергоатомиздат, 1988.

2 т.- 616 с.

5. Никулин Н.В. Электроматериаловедение. М.: Высшая школа, 1984.-175 с.

6. Пястолов А.А., Мешков А.А., Вахрамеев А.Л. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования М.: Колос, 1981. - 335 с.

7. Практикум по технологии монтажа и ремонта электрооборудования: Под редакцией Пястолова А.А. - М.: Агропромиздат, 1990. - 160 с.

8. Штофа. Ян Электротехнические материалы в вопросах и ответах. Пер. со словац. –М.: Энергоатомиздат, 1984. - 200 с.

9. Электротехнические и конструкционные материалы. Под редакцией Филикова???????- М.: Мастерство, 2000.- 280 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие…………………..

Общие положения о лабораторно-практических занятиях………….

Общие требования безопасности……………………..

Оформление отчета……………..

Работа №1 Электротехнические полимерные материалы…..

1. Электроизоляционные смолы….

1.1. Термопластичные смолы……..

1.2. Термореактивные смолы………

2. Пластические массы…………..

2.1. Слоистые пластмассы……

3. Компаунды……………..

4. Лаки………..

5. Клеи……..

Работа №2 Испытание твердых электроизоляционных

материалов………………..

Работа №3 Испытание трансформаторного масла……….

Работа №4 Исследование пробивного напряжения воздуха при

напряжении промышленной частоты, в зависимости от

формы электродов……….

Работа №5 Испытание диэлектрических перчаток……………….

Работа №6 Измерение диэлектрической проницаемости и тангенса

угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков………………

Литература………………

Приложение………………

Приложение

ПАСПОРТ АППАРАТА ААИ-70

НАЗНАЧЕНИЕ:

Аппарат предназначен для испытания кабелей, твердых и жидких диэлектриков переменным напряжением.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА:

номинальное напряжение питающей сети…………….127/220 В.

наибольшее переменное напряжение………………….50 кВ

наибольшее выпрямленное напряжение………………70 кВ.

выпрямленный ток со стороны высокого

напряжения………………………………………………5 мА.

выходная минутная мощность высоковольтного

трансформатора………………………………………….2 кВА.

вес аппарата……………………………………………...175 кг.

КОНСТРУКЦИЯ:

Аппарат ААИ-70 состоит из передвижного пульта на колесах и кенотронной приставки.

Внутри пульта установлены пускорегулирующая и сигнальная аппаратура и высоковольтный трансформатор, на верхнем щите расположена дверца, открывающая доступ к предохранителям, при помощи которых производится переключение сети. Дверца снабжена блок контактами, обеспечивающими безопасную работу при испытании жидкого диэлектрика. Кенотронная выпрямительная приставка выполнена в виде вертикального заполненного маслом цилиндра, внутри которого размещены трансформатор накала и кенотрон. Сверху приставки в корпусе установлен микроамперметр с переключателем пределов измерения.

Заземляющая штанга служит для снятия емкостного заряда с испытуемого объекта и его глухого заземления. Штанга разъемная, состоит из двух частей. Защитное ограждение выполнено в виде комбинации металлических стержней и изоляционных трубок. На ограждении закреплены таблички с предупредительными надписями. Принципиальная схема аппарата и ее описание приведены в лабораторной работе №2.