Ім'я файлу: ЕЧСП – 1.docx
Розширення: docx
Розмір: 109кб.
Дата: 23.11.2021
скачати
Пов'язані файли:
Використання новітніх технологій в Україні у сфері документообіг
Екологія Практична робота.docx
laba--cilochislove-programuvannya_l3hogcte.3l3.pdf
10 семінарских.docx
Бази данних завдання.docx

Міністерство освіти і науки України

Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет»

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторної роботи ЕЧСП - 1

"Дослідження характеристик вимірювальних трансформаторів струму"
з дисципліни "Електрична частина станцій та підстанцій"
для студентів спеціальності:

141 "Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка";
спеціалізації «Електротехнічні системи електроспоживання»,
«Енергетичний менеджмент»

Дніпро
НГУ
2016

Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи ЕЧСП - 1

"Дослідження характеристик вимірювальних трансформаторів струму" з дисципліни "Електрична частина станцій та підстанції" для студентів спеціальності 141 "Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка"; спеціалізації «Електротехнічні системи електроспоживання», «Енергетичний менеджмент» / Уклад.: Ю.А. Папаїка, М.В. Рогоза, О.Г. Лисенко. - Дніпро: НГУ, 2016.-10 с.

Упорядники:

Ю.А. Папаїка, доцент;

М.В. Рогоза, професор;

О.Г. Лисенко, доцент.

Затверджено на засіданні методичної комісії з напряму підготовки «Електротехніка та електротехнології» протокол №15/16-07 від 17.02.2016 р.

Відповідальний за випуск завідувач кафедри СЕП

С.І. Випанасенко, д-р техн. наук, проф.

  1. МЕТА РОБОТИ

Вивчити призначення, конструкції, сферу застосування та схеми включення трансформаторів струму (ТС).

У результаті виконання лабораторної роботи студент повинен:

  • знати типи і призначення трансформаторів струму, конструктивне виконання і сферу застосування ТС, схеми підключення приладів і правила безпеки при експлуатації ТС, номінальні похибки і області застосування ТС різних класів точності;

  • навчитися вибирати ТС за конструкцією і місцем установки, за напругою і струмом, за класом точності і видами вимірювань.

  1. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

    1. Загальні відомості

Трансформатор струму призначений для зменшення первинного струму до значень зручних для вимірювальних приладів і реле (5 А і 1 А) і для відділення ланцюгів вимірювання і захисту від первинних ланцюгів високої напруги. Принципова схема включення ТС показана на рисі. ТС має замкнений магнітопровід 2, набраний з тонких листів електротехнічної сталі. Первинна обмотка 1 вмикається послідовно в ланцюг вимірювального струму I1, до вторинної обмотки 3 приєднуються вимірювальні прилади, що обтікаються вторинним струмом І2.

Для забезпечення безпеки обслуговування один вихід вторинної обмотки И2 заземлений. Цим усувається небезпека появи високої напруги на приладах при пошкодженні ізоляції між обмотками ТС.

Опір вторинного ланцюга ТС незначний, оскільки визначається опором послідовно включених струмових котушок приладів. Тому ТС у звичайних умовах працює в режимі, близькому до короткого замикання, що суттєво відрізняє ТС від силового трансформатора і трансформатора напруги. Застосування ТС забезпечує:

  • безпеку вимірювань в установках високої напруги і зручність обслуговування приладів і реле;

  • можливість винесення приладів на щити і пульти управління, а також застосування стандартних приладів на номінальний струм 5 А при різних значеннях вимірювальних струмів.

Характерною величиною для трансформатора струму є його номінальний коефіцієнт трансформації

I1 _ 11НОМ

K1 -1— ’

2 НОМ

де І1НОМ і І2НОМ- відповідні номінальні значення первинного і вторинного струму.

Значення номінального вторинного струму приймають рівними 5 або 1 А.

Під струмовою похибкою ТС розуміють різницю між заміряним значенням вторинного струму K - і2 і дійсною величиною первинного струму I, яка виражена у відсотках від дійсної величини, тобто


K ■ I -1

М = K1 12 11 -100%

11

Рис.1.Схема включення трансформатора струму



Рис.2. Спрощена векторна діаграма ТС.

На рис. 2 зображена спрощена векторна діаграма ТС. Вектор вторинного струму І2 зсунутий щодо вектора первинного струму I1, на кут відмінний від 180° на кут 3, який і визначає кутову похибку. Кутовою похибкою називають кут 3 між вектором первинного струму і поверненим на 180° вектором вторинного струму. Кутова похибка виражається в хвилинах і відповідає

струмовій похибці. Наприклад, при струмовій похибці ±0,2%, кутова- ±10 хвилин, при ДІ =±2%, кутова похибка - ±120 хвилин.

Залежно від значень струмової похибки встановлено п'ять класів точності ТС:

0,2; 0,5; 1; 3 і 10.

Похибки ТС визначаються його конструкцією і якостями сталі магнітопровода і залежать від величини первинного струму і опору вторинного ланцюга.

За найменування класу точності ТС прийнята величина його граничної струмової похибки при первинному струмі (1-1,2)/Ішом, (для класів точності 0,2;0,5;1) і опорі вторинного ланцюга в мережах (0,25-1)Zhom. ТС класу 0,2 застосовують як зразкові ТС і для спеціальних лабораторних вимірювань. Клас точності ТС для приєднання розрахункових лічильників електроенергії повинен бути не більше 0,5. Для приєднання лічильників технічного обліку і щитових приладів використовують ТС класу точності 0,5 та 1. ТС класу точності 3 та 10 застосовують для релейного захисту.

Особливістю експлуатації ТС є неприпустимість розмикання повторного ланцюга ТС при навантаженому первинному ланцюзі. Це може бути причиною травмування персоналу електричною дугою і виходу з ладу ТС.

Як визичалося раніше, робочий режим ТС близький до режиму короткого замикання, тому розмикання вторинної обмотки призводить до зникнення розмагнічувальної дії вторинного струму, і тоді весь первинний струм стає струмом намагнічування. У цьому режимі різко зростає магнітна індукція в сталі магнітопровода, у багато разів збільшуються активні втрати в сталі, що призводить до її перегріву, обгорання ізоляції обмотки і врешті - решт до пошкодження трансформатора струму. Крім того, великий магнітний потік наводить у вторинній обмотці значну ЕРС, яка може досягти десятків кіловольт, що становить небезпеку як для обслуговуючого персоналу, так і для ізоляції вторинних ланцюгів. У зв'язку з цим при заміні приладів необхідно заздалегідь шунтувати вторинну обмотку ТС.

    1. Конструкції трансформаторів струму

Конструкції ТС залежать від призначення, роду установки, номінального струму і напруги. За видом ізоляції розрізняють ТС:

  • з литою епоксидною ізоляцією, які застосовуються для внутрішньої установки на напругу до 35 кВ;

  • з ізоляцією з фарфору.

За кількістю витків первинної обмотки ТС розділяють на дві групи:

  • одновиткові (стрижньові, шинні, вбудовані);

  • багатовиткові (катушечні, петлеві, вісімкові).

За способом установки розрізняють опорні і прохідні ТС.

Під одновитковими ТС розуміють трансформатори, у яких первинна обмотка виконана тільки з одного прямолінійного провідника. Таким провідником може бути стрижень (стрижньові ТС), шина розподільчого пристрою (шинні ТС) або струмопровідний стрижень прохідного ізолятора вимикача (вбудовані ТС). Така конструкція ТС дозволяє зменшити їх габарити і вагу. До переваг одновиткових ТС також відноситься висока термічна і електродинамічна стійкість при протіканні струмів КЗ. Це пояснюється тим, що при одному витку внутрішні електродинамічні сили невеликі, а температуру ТС легко забезпечити відповідним вибором перетину первинної обмотки. Основним недоліком одновиткових ТС є низька точність при малих номінальних струмах, оскільки відсутня можливість зменшення похибки за рахунок збільшення намагничувальної сили первинної обмотки, що звичайно робиться шляхом збільшення числа витків первинної обмотки. Тому одновиткові ТС виготовляють на номінальні струми більше 600 А.

На рис. 3,а схематично показано виконання магнітопроводів і обмоток, а на рис. 3,б - зовнішній вигляд і розріз ТС типу ТПОЛ - 10 (прохідний,

одновитковий, з литою ізоляцією на 10кВ).



Рис. 3. ТПОЛ-10

Ці трансформатори виготовляються на струми від 600 до 1500 А. Трансформатор має два магнітопроводи, на кожний з яких намотана своя вторинна обмотка. Класи точності цих ТС 0,5; 10Р. Магнітопроводи разом з обмотками заливаються компаундом на основі епоксидної смоли, який після затвердіння утворює монолітну масу. Такі ТС мають значно менші габарити і вагу, ніж ТС з фарфоровою ізоляцією. ТС ТПОЛ встановлюють в розподільних пристроях і використовують одночасно як прохідні ізолятори. У комплектних розподільних пристроях застосовуються опорно-прохідні ТС ТЛК - 10 і ТПЛК - 10, конструктивно з'єднані із одним з штепсельних роз'ємів первинного ланцюга чарунки КРП.

Вони виконуються на струми ТЛК-10-30-600А і ТПЛК-10-10-1500А, класи точності 0,5; 10Р.

Для зовнішньої установки випускаються ТС опорного типу у фарфоровому корпусі з паперово-масляною ізоляцією типу ТФЛМ (Л-ланки ланцюга). Загальний вид трансформатора зображений на рис.4.

У порожнинному фарфоровому ізоляторі, заповненому маслом, розташовані магнітопровід і обмотки ТС. Конструктивно первинна і вторинна обмотки нагадують дві ланки ланцюга або цифру вісім. Раніше їх називали вісімкові ТС, типу ТФН (зовнішньої установки). Первинна обмотка

складається з двох секцій (рис.4,а), які за допомогою перемикача можуть бути з'єднані послідовно або паралельно, чим досягається зміна номінального коефіцієнта трансформації у співвідношенні 1:2. Верхня частина трансформатора використовується як розширювач масла. ТС типу ТФЛМ виготовляються на номінальні напруги 35-500 кВ, номінальні струми 15 - 2000 А і класи точності 0,5; 10Р. На рис. 5 приведені схеми з'єднання

вимірювальних трансформаторів струму і приладів: а - включення приладів в одну фазу: б - включення в неповну зірку; в - включення в повну зірку.



Рис. 5 Схеми з'єднання вимірювальних трансформаторів струму і приладів

  1. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

  1. Вивчити конструкції ТС типів ТПОЛ, ТФЛМ і ТПЛК .

  2. Вивчити сферу застосування різних типів ТС.

  3. Вивчити правила безпеки при експлуатації ТС.

  4. ЗМІСТ ЗВІТУ

Звіт повинен містити загальні відомості, призначення та сферу застосування ТС, конструктивні особливості, переваги та недоліки різних типів ТС, схеми підключення приладів і правила безпеки при монтажі і експлуатації ТС, короткі відповіді на контрольні запитання.

  1. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

  1. .Призначення ТС.

2.Особливості режиму роботи ТС.

  1. Як забезпечується безпека експлуатації ТС?

  2. Які необхідно дотримувати правила безпеки при заміні приладу, підключеного до ТС на працюючій електроустановці?

  3. Які похибки при вимірюванні дають ТС? Покажіть їх на спрощеній векторній діаграмі.

  4. Що таке клас точності ТС, чим він визначається?

  5. За яких умов забезпечується робота ТС у необхідному класі точності?

  6. Назвіть області застосування ТС різних класів точності.

  7. Які переваги забезпечує застосування ТС?

  8. Від чого залежать похибки ТС?

11Які процеси відбуваються у ТС при розмиканні вторинного ланцюга, якщо він знаходиться в роботі?

  1. Які ТС називаються одновитковими, і їх переваги?

  2. Недоліки одновиткових ТС. На які номінальні струми виготовляють одновиткові ТС?

  3. Конструктивні особливості ТС типу ТФЛМ і їх перевага.

  4. Конструктивні особливості ТС типу ТФЛМ і області їх застосування.

  5. Яке призначення масла в трансформаторах ТФЛМ?

Список літератури

1.Электрическая часть станций и подстанций: Под ред А.А.Васильева.-М.: Энергия, 1980.-608с.

  1. .Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций.- М.: Энергоатомиздат, 1967.-648с.

  2. .Неклепаев В.М., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования.-М.:Энергоатомиздат,1989.-608с.

Упорядники:

Папаїка Юрій Анатолійович
Рогоза Михайло Валентинович
Лисенко Олександра Геннадіївна

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторної роботи ЕЧСП - 1
"Дослідження характеристик вимірювальних трансформаторів струму"
з дисципліни "Електрична частина станцій та підстанцій"
для студентів спеціальності:

141 "Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка";
спеціалізації «Електротехнічні системи електроспоживання»,
«Енергетичний менеджмент»

Видано на кафедрі СЕП

Підписано до друку 2016. Формат 30 х 42/4.
Папір Captain. Ризографія. Умовн. друк. арк 0,56.
Обліково-видавн. арк 0,56. Тираж 20 прим. Зам. №

НГУ

49005, м. Дніпро, просп. Д. Яворницького,19.


скачати

© Усі права захищені
написати до нас