Задание на выполнение работы

ДИАГНОСТИКА И ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Методические указания к выполнению лабораторных работ для профильной магистратуры специальности 6N0718 – Электроэнергетика

Алматы 2009

СОСТАВИТЕЛИ: В.Н.Борисов, К.Х.Бекмагамбетова, Ж.К.Оржанова. Диагностика и профилактические испытания изоляции электрооборудования. Методические указания к выполнению лабораторных работ для профильной магистратуры специальности 6N0718 – «Электроэнергетика» - Алматы: НАО АИЭС, 2009.- 38 с.

Методические указания содержат описание лабораторных работ по курсу «Диагностика и профилактические испытания изоляции электрооборудования» и требования, предъявляемые к подготовке и оформлению лабораторных работ. Дан перечень рекомендуемой литературы.

Методические указания предназначены для магистрантов, обучающихся по специальностям направления 6N0718 – Электроэнергетика.

Введение

Настоящие методические указание представляют собой руководство к лабораторным работам, выполняемым магистрантами, обучающимися по специальностям направления 050718 – Электроэнергетика, при изучении курса Диагностика и профилактические испытания изоляции электрооборудования. Лабораторные работы знакомят магистрантов с закономерностями того или иного процесса, методами испытаний и измерений на высоких напряжениях. Лабораторные работы поставлены на реальных установках высокого напряжения.

Поскольку в лабораторных работах исследования проводятся на высоком напряжении, важное значение приобретает разъяснение магистрантам техники безопасности при работе на электроустановках в высоковольтной лаборатории. К выполнению лабораторных работ допускаются магистранты, прошедшие инструктаж по технике безопасности, сдавшие зачет и сделавшие отметку в специальном журнале инструктажа.

В процессе выполнения лабораторных работ магистрант должен руководствоваться материалом настоящих методических указаний и непосредственными указаниями преподавателя. К следующему занятию каждый член бригады составляет отчет по выполненной работе. Отчет должен быть оформлен аккуратно, технически грамотно. Небрежно составленные отчеты преподавателем не принимаются. Отчет должен содержать:

- номер и название работы;

- цель работы;

- схему установки с обозначением основного оборудования;

- таблицы экспериментальных и расчетных данных;

- графики полученных зависимостей и расчетные формулы;

- краткое описание полученных закономерностей, а также, в случае необходимости, заключение о соответствии определенных в расчете величин требованиям стандартов и технических условий.

Магистранты, не представившие отчет по выполненной работе, к следующему занятию не допускаются. Для защиты работы магистранты должны подготовиться в соответствии с контрольными вопросами и рекомендуемой литературой.

1 Лабораторная работа №1. Генератор импульсных напряжений – ГИН-I000

Цель работы: изучение электрических схем, конструктивного исполнения и принципа действия ГИН-I000 фирмы «ТУР»; овладение правилами технического обслуживания, эксплуатации ГИН-I000 и дополнительных устройств; определение импульсной прочности элементов изоляции электрооборудования.

Задание на выполнение работы

1.1.1 Ознакомиться с назначением, принципом действия и конструктивным исполнением ГИН-I000 в соответствии с литературой и настоящим описанием (л.I-с 290-295, л. 2-с. 242-243, л. 3-с. 24-36).

1.1.2 Ознакомиться с основными элементами установки ГИН-I000, определить их месторасположение в лаборатории и место в электрической схеме, проследить с помощью эл. схемы основные цепи электрических соединений.

1.1.3 Изучить расположение и назначение кнопок управления, регистрирующих приборов и дополнительных устройств на пульте управления.

1.1.4 Изучить последовательность операций при включении и отключении ГИН-I000.

1.1.5 Произвести включение установки ГИН-I000 и измерение параметров импульса напряжения с помощью:

а) шарового измерительного разрядника;

б) делителя напряжения, электронного осциллографа и прибора МУТ-7;

в) по данным прибора (27) на пульте управления. Оценить погрешность измерений высокого напряжения.

1.1.6 Произвести отключение установки ГИН-I000.

1.1.7 Оценить 50% разрядное напряжение типового воздушного промежутка или изоляционной конструкции (по заданию преподавателя). Снять кривую эффекта, произвести статистическую обработку результатов.

1.2 Описание ГИН-I000 фирмы «ТУР»

Общий вид и принципиальная электрическая схемаГИН-I000 приведена на рисунке 1. ГИН исполнен в виде стационарной установки в открытой этажерочной конструкции с расположенными друг над другом каскадами.

а) общий вид ГИН-I000

б) принципиальная электрическая схема ГИН-I000

Рисунок 1

ГИН-I000 включает в себя: схему ГИН-(I), регулировочный трансформатор (2), зарядное устройство (3), емкостно-омический делитель напряжения (4), измерительный шаровой разрядник (5), пульт управления (6), заземляющее устройства (7) и добавочные устройства для полуавтоматического управления ГИН-I000: устройство поджига, позволяющее запускать ГИН-I000 копкой (18) на пульте управления; устройство полуавтоматической работы ГИН; устройство для автоматического управления амплитудой зарядного напряжения ГИН.

Конструктивно ГИН имеет четыре изоляционные трубы из гетинакса на основной раме. В расположенных друг на друге восьми ступенях ГИН размещены конденсаторы, разрядки и сопротивления. Сверху ГИН заканчивается экранирующими кольцами.

В середине изоляционных колонн смонтирована дополнительная изоляционная колонна, к которой прикреплены неподвижные шары разрядников и демпфирующие сопротивление. Подвижные шары находятся на изоляционной трубе, перемещаемые электродвигателем.

Самый нижний разрядник – тригатрон, в обоих шарах которого предусмотрены поджигающие электроды. Поджигающий импульс формируется дополнительным устройствам Зарядные сопротивления расположены вертикально у двух изоляционных колонн. Демпфирующие и разрядные сопротивления – проволочные, с бифилярной намоткой.

Двигатель для перемещения изоляционной колонны с шаровыми разрядками находится вместе с редуктором на основной раме ГИН. При помощи конечных выключателей двигатель отключается автоматически при достижении конца соответствующего пути перемещения. Расстояние между шарами передается на счетчик, расположенный на пульте управления. Для этого редуктор двигателя связан с сельсин – датчиком, приводящим в действие сельсин-приемник, расположенный на пульте управления.

Через другой редуктор электродвигатель представляет измерительный потенциометр, используемый в качестве датчика действительного значения напряжения пробоя при работе с устройством. -3 для автоматического управления амплитудой напряжения ГИН. Выпрямительное устройство расположено в стальном баке.

Регулировочный трансформатор входит в состав распределительного шкафа, расположенного в силовом отсеке лаборатории. Трансформатор позволяет изменять напряжение в низковольтной цепи в пределах 0-220В. Кроме регулировочного трансформатора, в распределительном шкафу находятся главный и рабочий контакторы и конденсатор цепи управления, а также измерительный трансформатор тока первичной цепи.

Связь ГИН с зарядным устройством осуществляется через высоковольтный кабель со вставной муфтой. Высоковольтные выпрямители выполнены с возможностью переключения и состоят из последовательно включенных селеновых элементов, размещенных в гетинаксовой трубе. Электродвигатель находится на крышке бака. Если при переключении выпрямители достигли своего рабочего положения, то электродвигатель отключается автоматически при помощи конечных выключателей. Защитное сопротивление состоит из последовательно включенных углеродистых пленочных сопротивлений.

Для автоматической разрядки ГИН предусмотрено разрядное устройство, расположенное у точки подвода питания ГИН. На стальной плите установлен электрогидравлический орган управления. При вращающемся двигателе в устройстве натягивается пружина. Стальной прут через болты и рычажное устройство удерживается в положении «открыто» в горизонтальном положении. При отключенном двигателе остальной прут опускается на демпфирующее сопротивление, находящееся у точки подвода питания ГИН. В этом положении разрядной переключатель «Замкнут».

Емкостно-омический делитель напряжения предназначен для точного измерения импульсных напряжений. Высоковольтное плечо емкостного делителя является базовой нагрузкой, всегда соединено с ГИН и состоит из расположенных друг над другом бумажно-масляных конденсаторов. У основания емкостно-омического делителя предусмотрено два гнезда для подключения вольтметра МУТ-7 и осциллографа.

Измерительный шаровой разрядник представляет два вертикально расположенных шаровых электрода диаметром 75 см. Расстояние между шарами определяется прибором (25) на пульте управления.

Пульт управления выполнен в форме стола из стальной жести (рисунок 2). На горизонтальной поверхности стола, справа и слева от места ведения записей расположены необходимые органы обслуживания (управления). Шкалы измерительных приборов освещены.

Управление главным и рабочим выключателями, однофазным регулировочным трансформатором производится с пульта управления. С целью ограничения пиков в разрядном токе и для установки времени разряда ГИН в главной цепи тока предусмотрена дроссельная катушка с ответвлениями.

Повышение зарядного напряжения производится так долго, пока нажата «Повышать» (9). После нажатия кнопки «Уменьшить» (7), регулировочный трансформатор переходит автоматически в свое нулевое положение или он останавливается при нажатии на кнопку «СТОП». Регулировочный трансформатор переходит автоматически в свое нулевое положение при срабатывании рабочего контактора.

1 - Замковой выключатель «Цепь управления вкл.», 2 – кнопка «Цепь управления вкл.», 3 – кнопка «Главный контактор вкл.», 4 - кнопка «Главный контактор выкл.», 5 – кнопка «Рабочий контактор вкл.», 6 - кнопка «Рабочий контактор выкл.», 7 – кнопка «Напряжение уменьшить», 8 – кнопка «Напряжение стоп», 9 – кнопка «Напряжение увеличить», 10 – Аварийное отключение, 11 – кнопка «Расстояние между шарами разрядника увеличить», 12 – кнопка «Расстояние между шарами разрядника уменьшить», 13 – кнопка переключения полярности, 14 – кнопка «Расстоянием между шарами измерительного разрядника увеличить», 15 – кнопка «Вкл.освещения приборов», 16 – кнопка «Запуск», 17 – кнопка «Проверить кольцевую цепь», 18 – кнопка «Полярность», 19 – Сигнальная лампа «Полярность», 20 – Сигнальная лампа «Полярность», 21 – Сигнальная лампа «Кольцевая цепь замкнута», 22 – Ручка «Яркость», 23 – Переключатель зарядного напряжения х₁,х₂,х₃,х₄, 24 – Переключатель (зарядного напряжения х₁), «Освещение», 25 – Счетчик «Измерительный разрядник», 26 – Счетчик «Разрядник», 27 – Прибор «Разрядное напряжение» (U_р), 28 – Прибор «Первичное напряжение» (U_рег), 29 – Прибор «Первичный ток», (I), 30 – Прибор «Напряжение сети».

Рисунок 2

Нажатием на кнопку (18) «Полярность» включается двигатель генератора постоянного напряжения. При достижении рабочего положения выпрямителя двигатель автоматически выключается при помощи конечного выключателя и возбуждается реле. включается сигнальная лампа (19 и 20) индикация полярности, а прибор переключается на индикацию зарядного напряжения. При наличии напряжения возбуждения II0 В сельсин-датчика и сельсин-приемника можно выключать электропривод изменения расстояния между шарами разрядника. Кнопками «Увеличить», «Уменьшить» через контакторы включается двигатель. Двигатель каждый раз остается так долго включенным, пока не будет нажата кнопка (14) «СТОП» или пока не будет достигнуто конечное положение выключателя в соответствующем положении.