Правила вимірювання та користування приладами

 

Для вимірюваня електричних та інших величин згідно паспортних данних машини (трансформатора), типу і схеми випробувань студенти самостійно визначають необхідні типи приладів і межі їх вимірювань. Найчастіше використовуються прилади, розташовані на робочих місцях. Невистачаючі прилади бригадир бере у викладача або лаборанта і здає їх по закінчекню роботи. Користуватись приладами з інших робочих місць без дозволу викладача або лаборанта забороняється.

При вмиканні схеми під напругу і виконанні роботи студенти зобов^зані слідкувати за тим, щоб прилади не перевантажувались по струму й напрузі, бо це веде до виходу їх з ладу. Відлік по приладам ведеться по шкалі приладу, завчасно визначивши її постійну.

У разі виходу з ладу приладу бригадир повинен невідкладно повідомити про це викладача або лаборанта. На основі цього складасться акт, визначаеться винник і міра матеріальної відповідальності.

При вимірюванні мегометром опору ізоляції струмоведучих частин з¢эднувальні проводи слід підводити до них за допомогою ізолюючих утримувачів. По закінченню вимірювання опору необхідно зняти з струмоведучих частин остаточний заряд шляхом їх короткочасного заземлення. Відсутність напруги до 1000 В перевіряється вказівником напруги. Використання контрольної лампи не допускасться.

Складання і оформлення звіту

Звіт пишеться чорнилами на аркуші паперу (краще в клітку) формата А11. Зкоректовані схеми випробувань приводяться згідно стандарту. Схему та характеристику викреслюють олівцем з використанням чорнильних приладів. Форма титульного листа приведена у додатку до методичних вказівок. Оформлення звіту повинно відповідати вимогам ЕСКД.

По данним вимірювань і формулам виконуються розрахунки, які эаписують у відповідну таблицю.

Під таблицею приводять формули, згідно яких розраховують данні, і приклад розрахунку по цім формулам для номінального режиму. По розрахунковим данним викреслюються характеристики.

Розміри графиків повинні бути не менше 8х8 см. На вісях координат вказуються відповідні масштаби величини і наносять сітку. Для того щоб простежити на графіках процес зміни характеристики, необхідно викреслювати графіки, починаючи відлік від нуля на координатній сітці. Допускається викреслювання характеристик, коли на початку координат проставлюються деякі значення, прийняті за початкові, або ж проводиться розрив координати.

На координатній сітці проставляють крапки (координати) згідно розрахункових данних з таблиць і іспитів. По ним проводиться плавна лінія охоплююча найбільшу кількість крапок або займаюча середнє положення між ними.

По характеристикам дають висновки про відповідність випробуванної машини або трансформатора вимогам Держстандартів або паспортним данним, а при їх невідповідності вказують причину.

Звіт повинен мати: титульний аркуш, найменування і дату виконання роботи, номінальні данні досліджуваної машини, данні вимірювальних приладів, апаратів, схем, - порівняння експериментальних данних з данними заводського щитка або з данними стандартів, аналіз получених данних і висновки по дослідженому трансформатору або машині. Складений і оформлений звіт про виконання роботи подається кожним студентом викладачу.

 

Захист лабораторної роботи

 

Перевірка звіту і бесіда проводяться з кожним студентом. Під час бесіди студент повинен відповідати на питання теоретичного і практичного характеру в обсязі виконаної роботи, а також знати схему і метод проведення випробування. При незадовільних відповідях на запитання, неохайному виконанні звіту, невідповідності його вимогам програми та ЕСКД лабораторна робота не зараховується, звіт треба переоформити і лабораторна робота повинна бути захищена поза сіткою розкладу до слідуючого лабораторного заняття.

При захисті лабораторної роботи викладач ставить дифференційовану оцінку, яка враховується при заліку поточної успішності та при заліку за семестр.

Лабораторна робота № 1-Т

 

Тема: Визначення орієнтованих паспортних данцих трьохфазного трансформатора.

 

Мета роботи - вивчити будову окремих елементів (вузлів) трансформатора і машини в цілому; визначити орієнтовані паспортні данні трансформатора за геометричними розмірами магнітного кола та обмоток трансформатора.

 

Порядок виконання роботи

2.1.1 Визначити і записати параметри трансформатора:

а) кількість фаз трансформатора;

б) кількість обмоток на стрижні;

в) спосіб охолодження;

г) тип трансформатора.

2.1.2 Накреслити ескіз магнітного кола трансформатора.

а) накреслити ескізи перерізу стрижня і ярма, вказати розміри, розрахувати їх площу з точністю до 1см² визначити співвідношення перерізу ярма і перерізу стерижня Пс/Пя.

б) виміряти товщину листів трансформаторної сталі магнітопроводу, вказати спосіб шихтовки та опресовки магнітної системи.

2.1.3 Накреслити ескізи обмоток, розташованих на одному стрижні. На ескізі вказати основні розміри: висоту, діаметри, радіальні розміри обмоток і каналів. Вказати тип, марку і клас ізоляції проводу обмоток.

2.1.4 Визначити зажими фазних обмоток за допомогою мегометра.

2.1.5 Визначити однополярні зажими фазних обмоток індуктивним методом за допомогою джерела постійного струму та магнітоелектричного приладу.

При полярності, вказаній на схемі 2.1 і при включенні вмикача S стрілка гальванометра повинна відхилитись на право, в цьому випадку зажими А і а - однополярні.

2.1.6 Виміряти мегометром опір ізоляції обмоток стягуючих болтів ярмових балок. Данні вимірювань записати в табл. 2.1, при цьому опір ізоляції болтів заносити в останню графу, вибираючи болти в довільному порядку.

Таблиця 2.1 - Опір ізоляції обмоток і елементів конструкції і магнітної системи

Обмотка ВНЗ осереджена (земля)	Обмотка ННЗ осереджена (земля)	Між обмотками	Між фазними обмотками ВН	Між фазними обмотками НН	Стягувальний болт зосереджений (земля)
А - з	a - з	А - а	А - В	а – в
B - з	d - з	B - в	B - С	b - с
С - з	c - з	С - с	C - A	c - a

Рисунок 2.1 - Схема для знаходження однополярних зажимів обмоток трансформатора

Рисунок 2.2 - Схема вимірювання омічного опору фазних обмоток

2.1.7 Виміряти омічний опір фазних обмоток трансформатору постійним струмом методом падіння напруги згідно схеми 2.2. Ввімкнути тумблер Т13 (в положенні 1 вимірюється опір обмотки ВН, в положенні 2 - опір обмотки НН) та Т14.

Якщо розрахункове значення вимірюванного опору складає 0-5% і більше опору вольтметра, значення визначаємого опору:

де R - опір, розрахований згідно вимірянним значенням струму та напруги. Ом,

R_v, - опір вольтметра. Ом.

При вимірюваннях вольтметр вмикають при встановившихся показниках амперметру.

При вимірюванні опору враховувати температуру обмоток, при якій проводиться вимірювання. Для сухих трансформаторів, які знаходяться в приміщенні з незмінною температурою повітря, за температуру обмотки взяти температуру зовнішнього повітря, вимірен-ного при температурі зовнішнього середовища, до номінальної температури + 75°С.

Омічний опір повинен бути r_О.АХ r _ОВУ r_ОСZ і не повинні відрізнятись по фазам більше, ніж на 5%×r_СЕР.

Опір обмоток трансформатора привести до температури+75°С

де r_{сер.раб} - середній опір фазної обмотки трифазного трансформатора

при номінальній робочій температурі +75°С;

r_{сер.окр} - теж при температурі навколишнього середовища, визначене як середнє арифметичне, наприклад для обмотки ВН;

Q - коефіцієнт, залежний від матеріалу обмоток.

Для міді Q=234,5°С, для алюмінію Q=245°С;

Q_опр. - температура навколишньою середовища, °С.

Q Виміряні і розрахункові данні записати в табл. 2.2

Таблиця 2.2 – Виміряні і розрахункові омічні опори фазних обмоток

Параметри	Одиниця	Фазні обмотки напруги	Температура навколишньогосередовища
A-X	B-Y	С-Z	a-x	b-y	c-z
U	В
I	А
rокр.	Ом
rсер.окр.	Ом
rсер.раб.	Ом

В табл. 2.2 r_окр - опір відповідної фазної обмотки при температурі навколишнього середовища.

2.1.8. Визначити число витків і ЕРС фазних обмоток. При визначенні числа витків на одному з стерижнів на обмотку вищої

напруги намотана додаткова обмотка з числом витків W_дод. = 10. Зібрати схему (рис. 2.3) і провести вимірювання. Ввімкнути автомати А1, А2, А3, АП3, АП4, АП5.

Тумблери Т9, Т11 та Т15 ввімкнути в положення1(фазне). Після перевірки схеми викладачем ввімкнути автомат АП1. Виміряні та розрахункові данні записати в таблицю 2.3.

Рисунок 2.3- Схема для визначення числа витків обмоток трансформатора

 

Таблиця 2.3 - Данні вимірювань та озрахункові данні для визначення числа витків обмоток

Данні вимірювань	Розрахункові данні
U1ф В	U2ф В	Uдод В	Wдод витків	W1 витків	W2 витків	e1 В	e2 В	E1ф В	E2ф В	K

В табл. 2.3 прийняті слідуючі позначення:

U­_1ф, U_2ф, U_дод. - відповідно напруги фаз первинної, вторинної та додаткової обмоток;

W₁ - число витків первинної обмотки, ;

W₂ - число витків вторинної обмотки,

e₁,е₂ - відповідно ЕРС одного витка первинної і вторинної обмоток трансформатора, B;

е₁ = е₂ = 4,44צ×П_с×B_c,

де ¦ - частота в мережі, Гц', (¦ = 50);.

Пс - площа перерізу стріжня, м².

B_С - рекомендована індукція в стрижні для трансформаторів потужністю 5..10 кВ×А, Тл;

Вс = (0,9..1,4). Прийняти В_С =1,4Тл.

Е_1,Ф, Е_2,ф = ЕРС фаз відповідно первинної та вторинної обмоток, В.

E_1ф = е₁×W₁; E_2ф = е₂×W₂;

Значення Е₁ U₁ ; Е₁ U₂, прийняти рівними ближчим стандартним величинам (220 В та 127 В).

К - коефіціент трансформації по фазній напрузі;

;

Прийняті стандартні величини номінальних напруг U_1НФ і U_2НФ записати в табл. 2.4,

2.1.9 Визначити номінальний струм і потужність фаз первинної і вторинної обмоток. При визначенні номінальних фазних струмів щильність струму для трансформаторів з мідними обмотками та повітряним охолодженням може бути прийнята

= (1.5 2.5) А /мм². Прийняти = 2,5А/ мм².

Розрахункові данні записати в табл. 2.4.

Таблиця 2.4 - Розрахункові данні для визначення потужності

q1	q2	I1НФ	I2НФ	U1НФ	U2НФ	S1НФ	S2НФ	Sн(3 фаз)
мм^2	мм^2	А	А	В	В	В.А	В.А	В.А

В табл. 2.4 прийняті слідуючі позначення:

q₁, q₂ - переріз проводів відповідно первинної і вторинної обмоток, мм²

I_1НФ -номінальний фазний струм первинної обмотки, А:

I_1НФ = × q₁, А;

I_2НФ - номінальний фазний струм вторичної обмотки А;

I_2НФ = × q₂, А;

U_1НФ, U_2НФ - номінальні фазні напруги відповідно первинної і вторинної обмоток, В;

S_1НФ, S_2НФ-номінальні потужності відповідно первинної і вторинної обмоток:

S_1НФ = I_1НФ×U_1НФ, В×А;

S_2НФ = I_2НФ×U_2НФ, В×А;

S_Н(3ФАЗ) - номінальна потужність трансформатора:

S_{Н (3ФАЗ)} = 3×S_1НФ = 3×S_2НФ, В×А;

Номінальна потужність трансформатора визначається при його випробуванні на нагрівання по допустимій температурі ізоляції.

2.1.10 Орієнтовані паспортні данні трансформатора для схеми з'еднання обмоток У/У і У/Д записати в табл. 2.5.

 

Таблиця 2.5 - Орієнтовані паспортні данні

Номіналь­ніданні	Одини­ця	При з’єднанні обмоток по схемі
З’єднання У/У	З’єднання У/Д
U1НФ	В
U1Нл	В
U2НФ	В
U2НЛ	В
I1НФ	А
I1НЛ	А
I2НФ	А
I2НЛ	А
SН	кВ× А

За номінальну потужність трансформатора приймати меншу потужність обмоток. При цьому відповідно повинні бути змінений помінальний струм в табл. 2.5.

2.1.11 Визначити номінальний допустимий опір ізоляції обмоток:

, МОм

де U _1нл - лінійна напруга обмотки вищої напруги, В;

S_Н- номінальна потужність трансформатора, кВ× А;

Порівняти виміряний опір ізоляції (див. табл. 2.1) з номинально допустимим і дати висновок про стан ізоляції випробуваного трансформатора.

 

Вказівки по обсягу звіту

 

Звіт повинен мати:

• короткий опис виконаної роботи;

• ескіз магнітного кола і обмоток;

• схеми, формули, таблиці з данними вимірювань і розрахунковими данними;

• oрієнтовані паспортні данні трансформатора;

• висновки.

 

Питання для самопідготовки

 

1. Конструкція і призначення вузлів трансформатора.

2. Сформулювати принцип роботи трансформатора

З.Як по зовнішнім признакам відрізнити в трансформаторі обмотку вищої напруги від обмотки нижчої напруги?

4. Визначити співвідношення між ЕРС одікцо витка первинної і вторинної обмоток;

5. Від яких параметрів трансформатора залежить ЕРС первинної і вторинної обмоток?

6. Що таке коефіцієнт трансформації однофазного і трифазного трансформаторів?

7. Як визначити коефіцієнт трансформації?

8. Вказати різницю між номінальною і дійсною потужностями трансформатора.