Методика выполнения работы. 1. Подать напряжение на схему с помощью выключателя QS1 и автотрансформатором Т1 установить необходимое напряжение на тиристоре VU1

1. Подать напряжение на схему с помощью выключателя QS1 и автотрансформатором Т1 установить необходимое напряжение на тиристоре VU1, VD1 (по указанию преподавателя).

2. Изменяя системой напряжение R1, C2 на управляющем электроде открыть тиристор. На выходе генератора появляются импульсы.

3. Проконтролировать форму импульса с помощью осциллографа.

4. Подключить исследуемый трансформатор к генератору импульсов согласно рис. 4.5.

5. С помощью осциллографа исследовать изменение напряжения при переходном процессе в отдельных точках (1,2,3,4,5,6) обмотки на главной изоляции (рис. 4.5):

а) с заземленной нейтралью;

б) с изолированной нейтралью.

Рис. 4.5. Схема подключения осциллографа при исследовании перенапряжений в обмотке трансформатора; 1- измерение напряжения на главной изоляции;

2 – измерение напряжения на продольной изоляции

Результаты работы записать в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Исследуемая точка обмотки (n)	Заземленная нейтраль	Изолированная нейтраль

Примечание: Отсчет напряжения (в мм) ведется от нулевой линии при постоянном усилении сигнала для всех выполняемых опытов.

Зарисовать 2-3 характерные осциллограммы.

По результатам табл. 4.1 построить в относительных единицах кривые ; первоначального распределения напряжения - ; установившегося - и огибающую максимальных потенциалов .

Определить распределение напряжения в продольной изоляции обмотки (осциллограф включается последовательно между точками 1-2, 2-3 и т.д. в соответствии с рис.4.5):

а) при заземленной нейтрали;

б) при изолированной нейтрали.

* , где - амплитуда падающей волны.

Результаты измерений записать в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Исследуемый участок обмотки	Заземленная нейтраль	Изолированная нейтраль
1-2 2-3 ……

Примечание: Величина напряжения определяется по осциллограмме как максимальное отклонение луча (в мм) от нулевой линии для всех выполняемых опытов.

Зарисовать 2-3 характерные осциллограммы.

Проверить влияние величины на при изолированной и заземленной нейтрали.

По результатам табл. 4.2 построить в относительных единицах кривые для обоих исследованных случаев или, например, и т.д.

Аналогичные исследования можно произвести на модели обмотки, схема которой соответствует схеме замещения трансформатора (рис. 4.1). Смонтированная в лаборатории ТВН модель имеет следующие параметры: емкости катушек относительно земли ; продольные емкости ; . При таких величинах емкостей , т.е. соответствует реальных трансформаторов.

Все условные точки модели имеют выводы, позволяющие набирать чисто емкостные цепочные схемы, схемы с индуктивностями, схемы с С_э.

Емкости С_э - сменные и могут меняться от 100 пФ до 3000 пФ, что дает возможность регулировать первоначальное распределение напряжения вдоль обмотки от экспоненциального при С_э=0 до линейного при .

В качестве индуктивностей L используются дроссели. Собственная частота колебаний модели обмотки при включенных и лежит в пределах Гц, что близко к собственным частотам колебаний обмоток реальных трансформаторов. Однако эта частота несколько ниже собственной частоты исследуемого трансформатора ТМ – 10/0,4; 320 кВА ( Гц). Переходной процесс в модели регистрируется более четко и наглядно, и работа с моделью достаточно проста.

Содержание отчета

1. Наименование, краткое описание цели и сущности работы.

2. Схему испытательной установки с указанием технических характеристик оборудования и приборов.

3. Результаты в виде таблиц и графиков.

4. Характерные осциллограммы.

5. Краткие выводы по работе.

Контрольные вопросы

1.Нарисуйте схему замещения обмотки трансформатора в момент падения на обмотку прямоугольной волны, в установившемся режиме и в переходном режиме.

2.Что такое огибающие максимальных потенциалов?

3.На каком участке обмотки возможны максимальные напряжения в переходном режиме для случая: а) с заземленной нейтралью; б) с изолированной нейтралью?

4.Как оценить величину напряженности в продольной изоляции, если известна кривая распределения напряжения вдоль обмотки?

5.В какой части обмотки наблюдаются наибольшие напряжения на продольной изоляции?

6.Какие вы знаете способы выравнивания распределения напряжения вдоль обмотки?

7.Как работает схема анализатора переходных процессов? Назначение ее отдельных элементов.

8.Как находится первоначальное и установившееся распределение напряжения вдоль обмотки с помощью осциллограмм, полученных при работе анализатора переходных процессов?

9.Как влияет на максимальное напряжение в главной изоляции и максимальные градиенты в продольной изоляции крутизна фронта падающей на обмотку волны?

Литература:[1] с. 236 – 244.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Факультет систем автоматического управления

(ИВТС им. В.П. Грязева)

Кафедра «Электроэнергетика»