Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Кафедра ТЭВН
|
|
Лабораторная работа №6
«Перенапряжения в обмотках трансформаторов»
Факультет: ФЭН
Группа: ЭН1-23
Выполнили: Киричек Е.А.,
Лебедев А.А.,
Маркова Н.О.,
Скиба Д.А.
Проверила:
Отметка о защите:
Новосибирск, 2015
Цель работы: исследование перенапряжений в высоковольтной обмотке трансформатора при воздействии на нее импульса напряжения с крутым фронтом, выявление возникающих при этом перенапряжений, опасных для главной и продольной изоляции, рассмотрение мер, ограничивающих эти перенапряжения.
Рис. 1. Схема для исследования переходных процессов в обмотках трансформатора
Ход работы:
1. Измерение начального распределения напряжения, значения максимального значения напряжения и градиента
Таблица №1. Обмотка непрерывная, заземленная нейтраль
| x | x/l | U нач, В | U нач, о.е. | U уст, о.е. | U max, о.е. | G нач |
| 0, 00 | 1, 00 | 1, 00 | 1, 00 | 0, 49 | ||
| 0, 17 | 0, 51 | 1, 00 | 1, 49 | 0, 27 | ||
| 0, 33 | 0, 24 | 1, 00 | 1, 76 | 0, 12 | ||
| 0, 50 | 0, 13 | 1, 00 | 1, 87 | 0, 07 | ||
| 0, 67 | 0, 06 | 1, 00 | 1, 94 | 0, 05 | ||
| 0, 83 | 0, 01 | 1, 00 | 1, 99 | 0, 01 | ||
| 1, 00 | 0, 00 | 1, 00 | 2, 00 |
Таблица №2. Обмотка переплетеная, заземленная нейтраль
| x | x/l | U нач, В | U нач, о.е. | U уст, о.е. | U max, о.е. | G нач |
| 0, 00 | 1, 00 | 1, 00 | 1, 00 | 0, 21 | ||
| 0, 17 | 0, 79 | 0, 83 | 0, 88 | 0, 19 | ||
| 0, 33 | 0, 60 | 0, 67 | 0, 73 | 0, 17 | ||
| 0, 50 | 0, 44 | 0, 50 | 0, 56 | 0, 18 | ||
| 0, 67 | 0, 26 | 0, 33 | 0, 41 | 0, 14 | ||
| 0, 83 | 0, 12 | 0, 17 | 0, 21 | 0, 12 | ||
| 1, 00 | 0, 00 | 0, 00 | 0, 00 |
Таблица №3. Обмотка непрерывная с экраном, заземленная нейтраль
| x | x/l | U нач, В | U нач, о.е. | U уст, о.е. | U max, о.е. | G нач |
| 0, 00 | 1, 00 | 1, 00 | 1, 00 | 0, 17 | ||
| 0, 17 | 0, 83 | 0, 83 | 0, 83 | 0, 17 | ||
| 0, 33 | 0, 67 | 0, 67 | 0, 67 | 0, 16 | ||
| 0, 50 | 0, 51 | 0, 50 | 0, 49 | 0, 18 | ||
| 0, 67 | 0, 33 | 0, 33 | 0, 33 | 0, 18 | ||
| 0, 83 | 0, 16 | 0, 17 | 0, 18 | 0, 16 | ||
| 1, 00 | 0, 00 | 0, 00 | 0, 00 |
Таблица №4. Обмотка непрерывная, изолированная нейтраль
| x | x/l | U нач, В | U нач, о.е. | U уст, о.е. | U max, о.е. | G нач |
| 0, 00 | 1, 00 | 1, 00 | 1, 00 | 0, 51 | ||
| 0, 17 | 0, 49 | 0, 83 | 1, 18 | 0, 26 | ||
| 0, 33 | 0, 23 | 0, 67 | 1, 10 | 0, 13 | ||
| 0, 50 | 0, 10 | 0, 50 | 0, 90 | 0, 06 | ||
| 0, 67 | 0, 05 | 0, 33 | 0, 62 | 0, 05 | ||
| 0, 83 | 0, 00 | 0, 17 | 0, 33 | 0, 00 | ||
| 1, 00 | 0, 00 | 0, 00 | 0, 00 |
Построим графики начального установившегося и максимального напряжения при разных обмотках и режимах заземления нейтрали.
Рис. 2. U нач, U уст, U max для непрерывной обмотки, заземленной нейтрали
Рис. 3. U нач, U уст, U max для переплетеной обмотки, заземленной нейтрали
Рис. 4. U нач, U уст, U max для непрерывной обмотки с экраном, заземленной нейтрали
Рис. 5. U нач, U уст, U max для непрерывной обмотки, изолированной нейтрали
2. Рассчитаем значения емкости экрана С э
Таблица №5. Значения емкости экрана
| x | x/l | С э |
| 0, 00 | ∞ | |
| 0, 17 | 2, 5 | |
| 0, 33 | ||
| 0, 50 | 0, 5 | |
| 0, 67 | 0, 25 | |
| 0, 83 | 0, 1 | |
| 1, 00 |
Рис. 5. Завистмость ёмкости экрана
3. Построим зависимость 
Значения градиентов для разных случаев приведены в таблицах 1-4.
Рис. 6. Завистмость ёмкости экрана
Рисунок 7. Зависимость максимальных градиентов
7. Измерить максимальное напряжение в высоковольтной обмотке модели трансформатора для следующих режимов:
· нейтраль изолирована, вторичная (низковольтная) обмотка замкнута - Umax1;
· нейтраль изолирована, вторичная обмотка разомкнута – Umax2;
· нейтраль заземлена, вторичная – либо замкнута, либо разомкнута – Umax3.
Таблица 7.
| № | x/l, o.e. | Umax1, o.e. | Umax2, o.e. | Umax3, o.e. |
| 0, 06 | 1, 2 | |||
| 0, 13 | 1, 5 | 1, 1 | 1, 4 | |
| 0, 19 | 1, 8 | 1, 2 | 1, 2 | |
| 0, 25 | 1, 8 | 1, 3 | 1, 4 | |
| 0, 31 | 2, 2 | 1, 5 | 1, 2 | |
| 0, 38 | 2, 2 | 1, 5 | 1, 2 | |
| 0, 44 | 2, 4 | 1, 6 | ||
| 0, 50 | 2, 5 | 1, 5 | 0, 9 | |
| 0, 56 | 2, 2 | 1, 5 | 0, 8 | |
| 0, 63 | 2, 3 | 1, 6 | 0, 8 | |
| 0, 69 | 2, 4 | 1, 5 | 0, 8 | |
| 0, 75 | 2, 4 | 1, 6 | 0, 6 | |
| 0, 81 | 2, 5 | 1, 4 | 0, 5 | |
| 0, 88 | 2, 5 | 1, 4 | 0, 4 | |
| 0, 94 | 2, 5 | 1, 4 | 0, 2 | |
| 1, 00 | 2, 7 | 1, 6 |
Рисунок 8. Распределение максимального напряжения в высоковольтной обмотке модели трансформатора для случая – нейтраль изолирована, вторичная (низковольтная) обмотка замкнута.
Рисунок 9. Распределение максимального напряжения в высоковольтной обмотке модели трансформатора для случая – нейтраль изолирована, вторичная обмотка разомкнута.
Рисунок 10. Распределение максимального напряжения в высоковольтной обмотке модели трансформатора для случая – нейтраль заземлена, вторичная обмотка разомкнута.
8. Измерить перенапряжения при соединении высоковольтной обмотки трансформатора по схеме D (треугольника).
Таблица 8.
| № | x/l, o.e. | Umax4, o.e. |
| 0, 06 | 1, 2 | |
| 0, 13 | 1, 3 | |
| 0, 19 | 1, 4 | |
| 0, 25 | 1, 6 | |
| 0, 31 | 1, 9 | |
| 0, 38 | 1, 9 | |
| 0, 44 | 2, 1 | |
| 0, 50 | 1, 9 | |
| 0, 56 | 1, 8 | |
| 0, 63 | 1, 9 | |
| 0, 69 | 1, 8 | |
| 0, 75 | 1, 6 | |
| 0, 81 | 1, 4 | |
| 0, 88 | 1, 4 | |
| 0, 94 | 1, 1 | |
| 1, 00 |
Рисунок 11. Распределение максимального напряжения в высоковольтной обмотке модели трансформатора для случая – схема треугольник.
9. Измерить перенапряжения вдоль обмотки ВН и СН автотрансформатора с замкнутой и разомкнутой вторичной обмоткой при воздействии импульса на линейный ввод обмотки СН.
Таблица 9.
| № | x/l, o.e. | Umax5, o.e. | Umax6, o.e. |
| 0, 06 | 1, 9 | 3, 8 | |
| 0, 13 | 2, 1 | 3, 8 | |
| 0, 19 | 2, 3 | 3, 6 | |
| 0, 25 | 2, 4 | ||
| 0, 31 | 2, 3 | 2, 8 | |
| 0, 38 | 2, 4 | 2, 4 | |
| 0, 44 | 2, 6 | 1, 8 | |
| 0, 50 | 2, 3 | 1, 4 | |
| 0, 56 | |||
| 0, 63 | 1, 8 | ||
| 0, 69 | 1, 4 | 0, 8 | |
| 0, 75 | 1, 1 | 0, 7 | |
| 0, 81 | 0, 8 | 0, 6 | |
| 0, 88 | 0, 6 | 0, 4 | |
| 0, 94 | 0, 4 | 0, 1 | |
| 1, 00 |
Рисунок 12. Распределение максимального напряжения вдоль обмотки ВН и СН автотрансформатора с замкнутой вторичной обмоткой при воздействии импульса на линейный ввод обмотки СН.
Рисунок 13. Распределение максимального напряжения вдоль обмотки ВН и СН автотрансформатора с разомкнутой вторичной обмоткой при воздействии импульса на линейный ввод обмотки СН.
Вывод: Проделав данную лабораторную работу, исследовали перенапряжения в высоковольтной обмотке трансформатора при воздействии на нее импульса напряжения с крутым фронтом, выявили возникающие при этом перенапряжений. Опасные перенапряжения на продольной изоляции возникают во всех случаях прихода к трансформатору импульса перенапряжения с крутым фронтом независимо от схемы соединения обмоток.
|