Так как радиус шаров Rш=6,25 см, то диаметр шаров D=2Rш=2*6.25=12.5см.
В лаборатории была температура t=18 0C и барометрическое давление Р=730 мм рт. ст.
Согласно формуле (2) относительная плотность воздуха δ
= 
=0,97
Формула (1) выполняется при 0,5 
<X<2R
Xmin=0.5 
=1.25 см; Xmax=2*6.25=12.5
Xср= 
При U2=50 В, Xср = 
Но Xср< Xmin, то есть Xср<0.5 
, что противоречит формуле (3), следовательно формула (1) не справедлива при заданных условиях, то есть определить пробивной градиент gпр по формуле (1) нельзя.
Соответственно нельзя вычислить амплитудное (пробивное) напряжение разрядника в момент разряда Uпр.max по формуле (4), так как для этого надо знать пробивной градиент gпр
Коэффициент неравномерности электрического поля f вычисляется по формуле (5):
f= 
=1.06
Эффективное напряжение пробоя Uэф.пр по формуле (6) и коэффициент трансформации k по формуле (7) вычислить нельзя, так как надо знать амплитудное (пробивное) напряжение разрядника в момент разряда Uпр.max.
При U2=70 В, Xср = 
=1,3 см. Xmin < Xcp < Xmax, то есть формулу (1) уже можно применить для расчёта пробивного градиента gпр.
gпр= 
= 32.17 
Коэффициент неравномерности вычисляется по формуле (5):
f= 
=1,07
Соответственно можно вычислить амплитудное (пробивное) напряжение разрядника в момент разряда Uпр.max по формуле (4)
Uпр.max= 
= 39,05 кВ
Эффективное напряжение пробоя Uэф.пр можно вычислить по формуле (6):
Uэф.пр = 
= 27.61 кВ
Коэффициент трансформации повышающего высоковольтного трансформатора вычисляется по формуле (7):
k = 
=394,42
При U2=80 В, Xср = 
=1,7 см. Xmin < Xcp < Xmax, то есть формулу (1) можно применить для расчёта пробивного градиента gпр.
gпр= = 32.17
Коэффициент неравномерности вычисляется по формуле (5):
f= 
=1,09
Соответственно можно вычислить амплитудное (пробивное) напряжение разрядника в момент разряда Uпр.max по формуле (4)
Uпр.max = 
= 38,25 кВ
Эффективное напряжение пробоя Uэф.пр можно вычислить по формуле (6):
Uэф.пр = 
= 27.05 кВ
Коэффициент трансформации повышающего высоковольтного трансформатора вычисляется по формуле (7):
k = 
=338,13
При U2=100 В, Xср = 
=2,1 см. Xmin < Xcp < Xmax, то есть формулу (1) можно применить для расчёта пробивного градиента gпр.
gпр= = 32.17
Коэффициент неравномерности вычисляется по формуле (5):
f= 
=1,12
Соответственно можно вычислить амплитудное (пробивное) напряжение разрядника в момент разряда Uпр.max по формуле (4)
Uпр.max= = 37,47 кВ
Эффективное напряжение пробоя Uэф.пр можно вычислить по формуле (6):
Uэф.пр = 
= 26,50 кВ
Коэффициент трансформации повышающего высоковольтного трансформатора вычисляется по формуле (7):
k = 
=265
При U2=125 В, Xср = 
=2,5 см. Xmin < Xcp < Xmax, то есть формулу (1) можно применять для расчёта пробивного градиента gпр.
gпр= = 32.17
Коэффициент неравномерности вычисляется по формуле (5):
f= 
=1,14
Соответственно можно вычислить амплитудное (пробивное) напряжение разрядника в момент разряда Uпр.max по формуле (4)
Uпр.max= 
= 36,72 кВ
Эффективное напряжение пробоя Uэф.пр можно вычислить по формуле (6):
Uэф.пр = 
= 25.96 кВ
Коэффициент трансформации повышающего высоковольтного трансформатора вычисляется по формуле (7):
k = 
=207,68
При U2 = 
=188,67 см. Xmin < Xcp < Xmax, то есть формулу (1) уже можно применять для расчёта пробивного градиента gпр.
gпр= = 32.17
Коэффициент неравномерности вычисляется по формуле (5):
f= 
=1,17
Соответственно можно вычислить амплитудное (пробивное) напряжение разрядника в момент разряда Uпр.max по формуле (4)
Uпр.max= 
= 35,63 кВ
Эффективное напряжение пробоя Uэф.пр можно вычислить по формуле (6):
Uэф.пр = 
= 25,19 кВ
Коэффициент трансформации повышающего высоковольтного трансформатора вычисляется по формуле (7):
k = 
=167,93
Теперь рассчитаем зависимость напряжения пробоя от расстояния между шарами при Х=4см и U2=150 В, Xср = 
=3,1 см и занесём данные в таблицу 3.
gпр= = 32.17
Коэффициент неравномерности вычисляется по формуле (5):
f= 
=1,23
Амплитудное (пробивное) напряжение разрядника в момент разряда Uпр.max:
Uпр.max= 
= 109,98 кВ
Эффективное напряжение пробоя Uэф.пр можно вычислить по формуле (6):
Uэф.пр = = 77,77 кВ
Коэффициент трансформации повышающего высоковольтного трансформатора вычисляется по формуле (7):
k = 
=412,2
Определим среднее значение коэффициента трансформации:
Контрольные вопросы
1) Чем испытательный трансформатор отличается от силового?
2) Какие требования необходимо соблюдать при регулировки напряжения автотрансформатором?
3) Для чего предназначено основное оборудование испытательной установки?
Ответы на контрольные вопросы
1. Силовой трансформатор предназначен для передачи и распределения электроэнергии, а так же в различных электроустройствах для получения требуемого напряжения, а испытательный для проведения испытаний под высоким напряжением.
1) Большинство испытательных трансформаторов изготавливаются однофазными обмотками с одним заземленным концом высшего напряжения на сравнительную малую мощность и для кратковременной работы. Характерной особенностью испытательных трансформаторов по сравнению с силовыми является большой коэффициент трансформации (100-500), малая мощность, ограниченное время включения и, как следствие, значительная индуктивность рассеяния. Кроме того, изоляция испытательных трансформаторов испытывается напряжением 1,1 – 1,2 Uном и таким образом имеет существенно меньшие запасы электрической прочности, чем у силовых трансформаторов. Режим работы испытательного трансформатора также существенно отличен от условий работы силового трансформатора, так как при испытаниях часто происходят разряды, приводящие к короткому замыканию обмоток ВН. При этом на обмотках ВН испытательного трансформатора возникает срез напряжения. Поэтому обмотка ВН должна изготовляться так, что распределение напряжения по ее длине было относительно равномерным не только в стационарном режиме, но и при воздействии срезов или импульсов напряжений.
2) Регулятор напряжения – устройство для регулирования напряжения, подводимого к первичной обмотке испытательного трансформатора, должен удовлетворять следующим требованиям:
- обладать достаточной мощностью;
- при всех режимах работы испытательного трансформатора давать неискаженную форму кривой напряжения;
- плавно измерять напряжение так, как резкие скачки напряжения сопровождаются неустановившимися режимами, приводящими к снижению точности измерений;
- иметь малую реактивность.
Регулятор напряжения должен быть снабжен устройством, допускающим включать толчком напряжение, равное примерно 30-50% от испытательного напряжения, и затем плавно повышать его со скоростью 2-3% в секунду от испытательного напряжения.
3) T1 – автотрансформатор, позволяющий плавно изменять напряжение первичной обмотки высоковольтного трансформатора;
PV – вольтметр в первичной цепи повышающего трансформатора, позволяет узнать напряжение на выводах обмотки высокого напряжения испытательного трансформатора (при известном коэффициенте трансформации последнего);
T2 – высоковольтный повышающий трансформатор, позволяет получать необходимое для проведения опыта напряжение на лабораторном стенде (несколько десятков киловольт);
R1, R2 – токоограничивающие сопротивления, ограничивают в момент разряда мощность, передаваемую испытательным трансформатором на лабораторный стенд;
ШР – шаровой разрядник, в данном опыте позволяет определить напряжение пробоя воздушного промежутка.
Вывод: В ходе работы мы ознакомились с методом измерения высокого напряжения с помощью шаровых разрядников и приобрели навыки практического определения коэффициента трансформации высоковольтного трансформатора. В данной работе был определен коэффициент трансформации высоковольтного трансформатора kср=
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 126 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Схема лабораторной установки для определения коэффициента трансформации по методу двух вольтметров | | | Билет 2 |