Laboratorium Inzynierii Wysokonapi臋ciowej.pdf
(
9267 KB
)
Pobierz
149425476 UNPDF
Spis tre艣ci
3
SPIS TRE艢CI
PRZEDMOWA
............................................................................................................... 10
CZ臉艢膯 I WYTWARZANIE WYSOKICH NAPI臉膯 PROBIERCZYCH I
PR膭D脫W UDAROWYCH W LABORATORIACH WYSOKICH
NAPI臉膯. PRZYRZ膭DY I METODY POMIAROWE
........................ 11
WST臉P
............................................................................................................................ 12
1. WYTWARZANIE WYSOKICH NAPI臉膯 PROBIERCZYCH I PR膭D脫W
UDAROWYCH
.......................................................................................................... 13
1.1. Wytwarzanie wysokiego napi臋cia przemiennego o cz臋stotliwo艣ci technicznej .. 13
1.2. Wytwarzanie wysokiego napi臋cia sta艂ego ........................................................... 16
1.3. Wytwarzanie wysokiego napi臋cia udarowego..................................................... 18
1.3.1. Uwagi og贸lne ............................................................................................. 18
1.3.2. Jednostopniowy generator udar贸w napi臋ciowych (GUN) ......................... 19
1.3.3. Wielostopniowy generator udar贸w napi臋ciowych ..................................... 21
1.4. Wytwarzanie pr膮du udarowego ........................................................................... 22
1.4.1. Uwagi og贸lne ............................................................................................. 22
1.4.2. Generator udar贸w pr膮dowych (GUP) ........................................................ 24
2. PRZYRZ膭DY I METODY POMIAROWE W LABORATORIACH
WYSOKICH NAPI臉膯
............................................................................................... 26
2.1. Iskiernik kulowy .................................................................................................. 26
2.2. Woltomierz elektrostatyczny ............................................................................... 30
2.3. Urz膮dzenia do pomiaru przebieg贸w udarowych.................................................. 31
2.4. Dzielniki i boczniki.............................................................................................. 34
2.5. Miernik warto艣ci szczytowej ............................................................................... 39
2.6. Metoda prostownikowa pomiaru warto艣ci szczytowej napi臋cia przemiennego .. 40
2.7. Inne metody pomiarowe ...................................................................................... 41
3. OPRACOWANIE WYNIK脫W DO艢WIADCZE艃
................................................. 43
4. SZACOWANIE NIEPEWNO艢CI POMIARU PRZY POMIARACH
WYSOKONAPI臉CIOWYCH
................................................................................... 46
4.1. Wst臋p ................................................................................................................... 46
4.2. Wyznaczanie niepewno艣ci kategorii A................................................................ 46
4.3. Wyznaczanie niepewno艣ci kategorii B. ............................................................... 47
4.4. Wypadkowa niepewno艣膰 uwzgl臋dniaj膮ca obie kategorie niepewno艣ci ............... 48
4.5. Przyk艂ad obliczania niepewno艣ci......................................................................... 48
5. UWAGI OG脫LNE
..................................................................................................... 50
LITERATURA
............................................................................................................... 52
4
Laboratorium z in偶ynierii wysokonapi臋ciowej
CZ臉艢膯 II 膯WICZENIA
........................................................................................... 53
膯WICZENIE 1. BADANIE WYTRZYMA艁O艢CI STATYCZNEJ
POWIETRZA W UK艁ADACH O R脫呕NYCH
KSZTA艁TACH ELEKTROD
........................................................ 54
1. WIADOMO艢CI OG脫LNE
....................................................................................... 54
1.1. Uwagi wst臋pne..................................................................................................... 54
1.2. Wytrzyma艂o艣膰 powietrza w uk艂adzie o polu r贸wnomiernym .............................. 56
1.3. Wytrzyma艂o艣膰 powietrza w uk艂adach o polu nier贸wnomiernym......................... 57
2. POMIARY
.................................................................................................................. 61
2.1. Badanie wytrzyma艂o艣ci statycznej powietrza w uk艂adach o r贸偶nych kszta艂tach
elektrod przy napi臋ciu przemiennym ................................................................... 61
2.2. Badanie wytrzyma艂o艣ci powietrza w uk艂adach o r贸偶nych kszta艂tach elektrod przy
napi臋ciu sta艂ym .................................................................................................... 64
3. UWAGI I WNIOSKI
.................................................................................................. 65
膯WICZENIE 2. WYZNACZANIE ROZK艁ADU NAPI臉膯 I NAPR臉呕E艃 W
UK艁ADACH IZOLACYJNYCH
................................................... 66
1. WIADOMO艢CI OG脫LNE
....................................................................................... 66
1.1. Rozk艂ad napr臋偶e艅 w uk艂adzie p艂askim uwarstwionym szeregowo ...................... 69
1.2. Rozk艂ad napi臋cia wzd艂u偶 艂a艅cucha izolator贸w .................................................... 70
1.3. Rozk艂ad napi臋cia wzd艂u偶 powierzchni izolatora wsporczego.............................. 75
2. POMIARY
.................................................................................................................. 75
2.1. Pomiar rozk艂adu napi臋cia w uk艂adzie p艂askim uwarstwionym szeregowo .......... 75
2.2. Pomiar rozk艂adu napi臋cia wzd艂u偶 艂a艅cucha izolator贸w ....................................... 77
2.3. Wyznaczenie obrazu pola elektrycznego............................................................. 78
2.3.1. Wyznaczenie obrazu pola elektrycznego przy u偶yciu papieru s艂abo
przewodz膮cego........................................................................................... 78
2.3.2. Wyznaczenie obrazu pola elektrycznego na komputerze przy u偶yciu
programu Quick-Field................................................................................ 79
3. UWAGI I WNIOSKI
.................................................................................................. 79
膯WICZENIE 3. BADANIE IZOLATOR脫W
........................................................... 80
1. WIADOMO艢CI OG脫LNE
....................................................................................... 80
1.1. Klasyfikacja izolator贸w ....................................................................................... 80
1.2. Wymagania stawiane izolatorom......................................................................... 82
1.3. Materia艂y stosowane do produkcji izolator贸w ..................................................... 88
1.4. Konstrukcje izolator贸w........................................................................................ 92
2. POMIARY
................................................................................................................ 103
2.1. Pomiar napi臋cia przeskoku na sucho ................................................................. 103
2.2. Pr贸ba napi臋ciowa............................................................................................... 104
Spis tre艣ci
5
2.3. Pomiar d艂ugo艣ci dr贸g przeskoku ....................................................................... 104
2.4. Dob贸r izolator贸w do warunk贸w 艣rodowiskowych ............................................ 106
3. UWAGI I WNIOSKI
................................................................................................ 107
膯WICZENIE 4. WYTRZYMA艁O艢膯 UDAROWA UK艁AD脫W
ELEKTRYCZNYCH W POWIETRZU I PODSTAWY
KOORDYNACJI IZOLACJI
....................................................... 108
1. WIADOMO艢CI OG脫LNE
..................................................................................... 108
1.1. Charakterystyka udarowa .................................................................................. 108
1.2. Zasady koordynacji izolacji ............................................................................... 112
1.3. Wsp贸艂czynnik udaru .......................................................................................... 114
2. POMIARY
................................................................................................................ 115
2.1. Sprawdzenie kszta艂tu udaru i stabilno艣ci dzia艂ania generatora udar贸w
piorunowych ...................................................................................................... 115
2.2. Sprawdzenie prawid艂owo艣ci kszta艂tu charakterystyk udarowych obiektu
chronionego ....................................................................................................... 116
2.3. Okre艣lenie odst臋pu elektrod iskiernika chroni膮cego zapewniaj膮cego
w艂a艣ciw膮 ochron臋 obiektu chronionego ............................................................. 117
2.4. Wyznaczenie krzywych prawdopodobie艅stwa przeskoku uk艂adu
ostrze - p艂yta....................................................................................................... 118
2.6. Pomiar statycznego napi臋cia przeskoku ............................................................ 120
3. UWAGI I WNIOSKI
................................................................................................ 121
膯WICZENIE 5. BADANIE DIELEKTRYK脫W P艁YNNYCH I STA艁YCH
..... 122
1. WIADOMO艢CI OG脫LNE
..................................................................................... 122
1.1. Przewodno艣膰 czynna dielektryk贸w.................................................................... 122
1.2. Mechanizm pojawiania si臋 napi臋cia powrotnego .............................................. 122
1.3. Przebicie dielektryk贸w ciek艂ych ........................................................................ 124
1.3.1. Rodzaje dielektryk贸w ciek艂ych ................................................................ 124
1.3.2. Mechanizm przebicia dielektryk贸w ciek艂ych........................................... 125
1.3.3. Wp艂yw r贸偶nych czynnik贸w na wytrzyma艂o艣膰 olej贸w.............................. 125
1.4. Wsp贸艂praca olej贸w z dielektrykami sta艂ymi ...................................................... 127
1.5. Przebicie dielektryk贸w sta艂ych .......................................................................... 128
2. POMIARY
................................................................................................................ 132
2.1. Pomiar charakterystyki pr膮dowo-napi臋ciowej, metod膮 samoroz艂adowania,
izolacji papierowej impregnnowanej ................................................................. 132
2.2 Charakterystyka czasowa zmian napi臋cia pojawiaj膮cego si臋 na zaciskach
kondensatora po jego uprzednim bezrezystancyjnym roz艂adowaniu ................. 134
2.3. Wyznaczenie charakterystyki wytrzyma艂o艣ci papieru kablowego w funkcji
liczby warstw papieru ........................................................................................ 135
6
Laboratorium z in偶ynierii wysokonapi臋ciowej
2.4. Por贸wnanie wytrzyma艂o艣ci elektrycznej oleju zawilgoconego
i niezawilgoconego ............................................................................................ 136
2.5. Stwierdzenie wp艂ywu przegr贸d na zwi臋kszenie wytrzyma艂o艣ci
elektrycznej oleju zawilgoconego ...................................................................... 137
2.6. Wizualne stwierdzenie tworzenia si臋 w polu elektrycznym w oleju
izolacyjnym mostk贸w przewodz膮cych u艂atwiaj膮cych przebicie oleju ............... 138
3. UWAGI I WNIOSKI
................................................................................................ 138
膯WICZENIE 6. BADANIE PRZEBIEG脫W FALOWYCH W LINIACH
D艁UGICH
...................................................................................... 139
1. WIADOMO艢CI OG脫LNE
..................................................................................... 139
1.1. Uwagi wst臋pne................................................................................................... 139
1.2. Okre艣lenie kszta艂tu fal za pomoc膮 oscyloskopu ................................................ 142
1.3. Przej艣cie fali prostok膮tnej z linii o impedancji falowej Z
1
na lini臋
o impedancji falowej Z
2
..................................................................................... 143
1.4. Odpowied藕 w臋z艂a obci膮偶onego sta艂ymi skupionymi i zaatakowanego
przez fal臋 prostok膮tn膮........................................................................................ 146
1.5. Trafienie fali prostok膮tnej na pojemno艣膰 skupion膮 w艂膮czon膮 mi臋dzy
przew贸d a ziemi臋 ............................................................................................... 147
1.6. Przebiegi falowe wywo艂ane falami prostok膮tnymi o stosunkowo
ma艂ej d艂ugo艣ci .................................................................................................... 151
1.7. Przej艣cie fali przez d艂awik w艂膮czony szeregowo do linii .................................. 152
1.8. Trafienie fali na obw贸d drgaj膮cy LC ................................................................. 155
1.9. Eliminacja impedancji falowej .......................................................................... 157
1.10. Dopasowanie rezystancji wyj艣ciowej generatora do impedancji
falowej kabla ...................................................................................................... 160
2. POMIARY
................................................................................................................ 163
2.1. Dopasowanie rezystancji wyj艣ciowej generatora do impedancji falowej kabla 163
2.2. Okre艣lenie impedancji linii d艂ugiej .................................................................... 163
2.3. Rejestracja zjawisk falowych w linii d艂ugiej przy przej艣ciu fali z linii o
impedancji falowej Z
1
na lini臋 o impedancji falowej Z
2
.................................... 164
2.4. Eliminacja impedancji falowej .......................................................................... 165
2.5. Trafienie fali na pojemno艣膰 skupion膮................................................................ 165
2.6. Trafienie fali na indukcyjno艣膰 skupion膮. ........................................................... 166
2.7. Trafienie fali prostok膮tnej na obw贸d drgaj膮cy LC ............................................ 167
3. UWAGI I WNIOSKI
................................................................................................ 167
膯WICZENIE 7. WYZNACZANIE ROZK艁ADU NAPI臉膯 W UZWOJENIU
TRANSFORMATORA PRZY NAPI臉CIU UDAROWYM
...... 168
1. WIADOMO艢CI OG脫LNE
..................................................................................... 168
1.1. Schemat zast臋pczy uzwojenia transformatora ................................................... 168
Spis tre艣ci
7
1.2. Chwilowy rozk艂ad napi臋cia. Oscylogram napi臋cia............................................ 168
1.3. Metoda wyznaczania chwilowego rozk艂adu napi臋cia. Obwiednia przepi臋膰...... 170
1.4. Rozk艂ad pocz膮tkowy i ko艅cowy ........................................................................ 171
1.5. Do艣wiadczalny spos贸b wyznaczania rozk艂adu pocz膮tkowego .......................... 173
1.6. Przybli偶ona metoda wyznaczania obwiedni drga艅............................................ 174
1.7. Przepi臋cia udarowe w uzwojeniu wt贸rnym. ...................................................... 176
1.8. Przepi臋cia w autotransformatorach.................................................................... 179
1.9. Sposoby poprawiania rozk艂adu pocz膮tkowego w uzwojeniach
transformator贸w (metody wyr贸wnania rozk艂adu pocz膮tkowego)...................... 182
1.10. Przepi臋cia mi臋dzycewkowe ............................................................................. 184
2. POMIARY
................................................................................................................ 187
2.1. Pomiar rozk艂adu napi臋cia na modelu uzwojenia transformatora ....................... 187
2.2. Wyznaczanie przek艂adni elektrostatycznej ........................................................ 189
2.3. Ocena oscylogram贸w przebieg贸w napi臋ciowych w uzwojeniu wt贸rnym ......... 190
2.4. Pomiar rozk艂adu napi臋cia na modelu uzwojenia autotransformatora ................ 191
2.5. Pomiar rozk艂adu napi臋cia z zastosowaniem ekranowania uzwojenia................ 192
2.6. Pomiar przepi臋膰 mi臋dzycewkowych.................................................................. 192
3. UWAGI I WNIOSKI
................................................................................................ 193
膯WICZENIE 8. BADANIE ODGROMNIKA ZAWOROWEGO
........................ 194
1. WIADOMO艢CI OG脫LNE
..................................................................................... 194
1.1. Wst臋p ................................................................................................................. 194
1.2. Odgromnik zaworowy ....................................................................................... 195
1.2.1 Iskiernik wielokrotny ................................................................................ 195
1.2.2. Stos zmiennooporowy.............................................................................. 198
1.2.3. Dzia艂anie ochronne odgromnika zaworowego......................................... 201
1.2.4. Napi臋cie znamionowe odgromnika zaworowego .................................... 203
1.2.5. Poziom ochrony odgromnika zaworowego.............................................. 204
1.2.6. Pr贸by profilaktyczne odgromnika zaworowego ..................................... 205
1.3. Odgromnik beziskiernikowy.............................................................................. 206
1.3.1. Budowa i zasada dzia艂ania ....................................................................... 206
1.3.2. Podstawowe parametry odgromnik贸w MO ............................................. 208
1.3.3. Dob贸r odgromnika beziskiernikowego .................................................... 211
1.3.4. Przyk艂ad doboru napi臋cia U
c
.................................................................... 212
1.3.5. Strefa ochronna odgromnik贸w................................................................. 213
2. POMIARY
................................................................................................................ 215
2.1. Wyznaczenie charakterystyki pr膮dowo-napi臋ciowej......................................... 215
2.2. Pomiar statycznego napi臋cia zap艂onu odgromnika zaworowego ...................... 216
2.3. Pomiar pr膮du up艂ywu odgromnika zaworowego ............................................... 217
2.4. Pomiar napi臋cia obni偶onego odgromnika zaworowego .................................... 218
2.5. Dob贸r parametr贸w odgromnika MO ................................................................. 219
3. UWAGI I WNIOSKI
................................................................................................ 219
Plik z chomika:
xp7
Inne pliki z tego folderu:
Sygnalizator powrotu napi臋cia sieci - (EDW 1-2001).pdf
(723 KB)
Monitor napiecia sieci - (EDW 8-2000)pdf.pdf
(175 KB)
Wska藕nik zaniku fazy - (EDW 11-1997).pdf
(304 KB)
Elektryka pr膮d nie tyka - (EDW 8-1996).pdf
(126 KB)
Energooszcz臋dny zasilacz beztransformatorowy - (EDW 4-1996).pdf
(427 KB)
Inne foldery tego chomika:
鈻篍lektronika
鈻篎OTO 馃摲
鈻篗OTORYZACJA
鈻篘AUKA
1000 S艂贸w o ,,,
Zg艂o艣 je艣li
naruszono regulamin