ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ ВЫСОКОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ИСПЫТАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ИЗОЛЯЦИИ

1. Які правила набору тексту?

2. Як розділити рядок на два рядки?

3. Як два рядки (абзаци) об’єднати в один?

4. Як перевіряється орфографія слів і як виправляється помилка?

5. Як виділити фрагмент тексту мишею?

6. Які дії необхідно виконати для зберігання введеного тексту?

7. Як виділити фрагмент тексту клавішами клавіатури?

8. Які дії можна виконувати з виділеним текстом?

9. Роль буфера ОС Windows при роботі з виділеними фрагментами.

10. Як створити нумерований список?

11. Як створити маркований список?

12. Як замінити маркер списку на інший маркер або номер?

13. Які способи встановлення вигляду і розміру шрифту?

14. Як змінювати відступи в тексті.

15. Як поміняти накреслення і колір шрифту?

16. Як вставити в текст шрифт з графічним зображенням?

17. Способи створення в тексті таблиць.

18. Як змінювати розміри стовпця чи рядка таблиці?

19. Як вставити новий стовпець (рядок) в існуючу таблицю?

20. Як в текстовий документ вставити формулу?

21. Як створити рекламний фрагмент з допомогою об’єкта WordArt?

22. Як відбувається сортування в таблицях?

23. Зміна границь в таблицях.

24. Зміна направлення тексту в таблицях.

25. Вставка символів в документ.

 

Лабораторна робота № 2

Ввід та вивід даних. Форматний вивід

Мета роботи: Навчитися складати блок-схеми та програми до лінійних типів алгоритмів на мові Паскаль. Виконувати програми на ГЖ. Навчитися формувати результат.

Стислі відомості з теорії.

Лінійний алгоритм описує обчислювальний процес, у якому етапи виконуються послідовно, лінійно.

Лінійки обчислювальний процес у програмі на мові Паскаль містить оператори, які виконуються послідовно:

1) оператор присвоювання;

2) оператор вводу даних до програми read();

3) оператор виводу даних з програми write ();

2. Завдання.

2.1. Скласти блок-схему обчислювання функції згідно варіанту.

2.2. Виконати програму за даними параметрами, вивести результат.

2.3. Виконати форматування отриманого результату до п'яти знаків після
десяткової крапки, та вивести його.

3. Хід виконання роботи

3.1. Скласти блок-схему алгоритму

3. 2. Скласти програму мовою Паскаль, увести до ПК та виконати
розрахунки.

3. 3. Скласти звіт, який повинен містити:

- найменування та мету роботи;

- завдання;

- блок-схему алгоритму;

- текст програми;

- результати роботу програми;

- стислі відповіді на контрольні запитання.

4. Контрольні запитання.

4.1. Яка структура програми на мові Паскаль.

4.2. Як відбувається введення та виконання програми.

Варіанти завдань

 

Лабораторная работа №2

ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ ВЫСОКОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ИСПЫТАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ИЗОЛЯЦИИ

 

1.1. Общие сведения

 

Высоковольтная изоляция электрических установок в условиях эксплуатации подвергается постоянно действующему рабочему напряжению. Кроме этого, высоковольтная изоляция подвергается воздействию внутренних и грозовых перенапряжений. Возможность надежной работы изоляции в условиях воздействия рабочих напряжений и возникающих перенапряжений проверяется путем проведения испытаний электрической прочности изоляции. Для проведения таких испытаний в лабораториях используются источники высокого напряжения переменного, постоянного и импульсного напряжения. Установки высокого напряжения промышленной частоты могут имитировать условия работы изоляции в нормальном рабочем режиме и при некоторых воздействиях внутренних перенапряжений. Методы испытания и значения испытательных напряжений нормируются ГОСТ 1516-76.

Испытаниям подвергается каждый вновь разработанный тип электрооборудования (типовые испытания), а также каждое изделие при его выпуске заводом-изготовителем (контрольные испытания). Целью этих испытаний является проверка соответствия электрической прочности изоляции электрооборудования требованиям ГОСТа. Кроме того, в процессе эксплуатации изоляции проводятся регулярные плановые испытания изоляции (профилактические испытания). Необходимость этих испытаний связана с постепенным ухудшением диэлектрических свойств изоляции, вызванных электромагнитными, тепловыми и химическими воздействиями окружающей среды. Испытания изоляции коммутационными импульсами или напряжением промышленной частоты (50 Гц) позволяют проверить ее способность выдерживать расчетные значения внутренних перенапряжений. Форма апериодического коммутационного импульса имеет время подъема напряжения до максимума 250 мкс, а длительность импульса 2500 мкс. Длительность импульса определяется временем от начала до момента, когда напряжение понижается до половины максимального значения. Такими импульсами положительной и отрицательной полярностей могут проводится испытания всех видов изоляции электрооборудования на номинальные напряжения до 500 кВ. Для отдельных видов электрооборудования установлены специальные формы коммутационных импульсов, в том числе колебательные импульсы. Применение для испытаний коммутационных импульсов той или иной формы оговаривается в стандартах на электрооборудование.

В настоящее время коммутационными импульсами испытывается оборудование на напряжение 330 кВ и выше. Нормированные значения напряжений коммутационных импульсов для оборудования 330 кВ и 500 кВ приведены в ГОСТ 1516.1-76, а для оборудования 750 кВ в ГОСТ 20690-75. Для оборудования на напряжение до 330 кВ испытания коммутационными импульсами заменяются испытаниями переменным напряжением промышленной частоты. Такая замена допускается также для электрооборудования на 330 кВ и выше. Коммутационные импульсы различной формы получают с помощью так называемых генераторов апериодических и колебательных импульсов, собранных на базе испытательных трансформаторов, каскадов трансформаторов или генераторов импульсных напряжений.

При профилактических испытаниях для определения способности изоляции выдерживать внутренние перенапряжения используют как переменное напряжение промышленной частоты, так и постоянное испытательное напряжение. Последнее имеет ряд преимуществ перед переменным напряжением. Во-первых, отсутствует опасность появления мощных ЧР. поэтому испытательное напряжение может быть увеличено для лучшего выявления дефектов. Во-вторых, во время испытания можно измерять ток утечки и тем самым получать дополнительную информацию. В-третьих, для испытания постоянным напряжением могут быть использованы компактные испытательные установки относительно небольшой мощности, рассчитанные лишь на малые токи утечки. В случае же переменного напряжения требуется значительная реактивная мощность из-за больших емкостных токов через испытуемую изоляцию или устройства для компенсации реактивных токов.

Недостаток постоянного испытательного напряжения состоит в том, что оно распределяется по толщине изоляции согласно удельным сопротивлениям, а не обратно пропорционально диэлектрическим проницаемостям изоляционных материалов, как при рабочем напряжении или при перенапряжениях. Поэтому отношение испытательных напряженностей к рабочим в отдельных диэлектриках получается существенно разным.

Установки высокого напряжения промышленной частоты воспроизводят условия работы электрической изоляции в нормальном режиме и при воздействии внутренних перенапряжений, связанных с переходными процессами при включении и отключении электрических цепей при коротком замыкании на землю и между фазами. Возможные внутренние перенапряжения по величине близки к двойному номинальному значению, в соответствии с чем и определяется величина испытательного напряжения промышленной частоты.

Для определения соответствия изоляции нормированным испытательным напряжениям промышленной частоты применяются следующие методы:

1) метод испытания одноминутным напряжением;

2) метод определения среднего разрядного напряжения (для самовосстанавливающейся изоляции);

3) метод испытания нормированным напряжением при плавном подъеме.

Для испытания испытания изоляции электрооборудования, кабелей защитных средств, масел выпускаются испытательные установки переменного и постоянного тока повышенного напряжения.

Установка для испытаний изоляции приложенным напряжением переменного тока состоит из регулировочного устройства, испытательного трансформатора, контрольно-измерительных приборов и средств защиты.

Схема установки (рис. 1) должна включать автоматический выключатель 1, регулировочное устройство 2, измерительные приборы 3 и 4 для контроля режима установки, выключатель (рубильник) 5 для создания видимого разрыва в цепи питания, испытательный трансформатор 6 а также устройство для измерения испытательного напряжения 7 и защитный разрядник 8. Специализированные испытательные установки (в передвижных лабораториях, контейнерах и т.п.) имеют также системы сигнализации и блокировки от случайного включения напряжения.

Основное назначение автоматического выключателя 1 — быстрое отключение питания испытательного трансформатора при пробое или перекрытии объекта. Установка его срабатывания должна превышать ток потребления из сети при полном испытательном напряжении на объекте не более чем в два раза. Возможна установка защитного выключателя непосредственно перед испытательным трансформатором (вместо рубильника 5), однако при этом должны быть обеспечены блокировка и сигнализация, исключающие возможность случайного включения напряжения.

Рис. 1. Схема установки для испытания изоляции напряжением промышленной частоты

Разрядник 8, установка которого обязательна при испытании изоляции генераторов, обеспечивает защиту от недопустимого повышения испытательного напряжения. Пробивное напряжение разрядника устанавливается равным 1,1 испытательного. Рекомендуется применение шарового разрядника с диаметром шаров 2-10 см. Этот же разрядник можно использовать при градуировке устройства для измерения испытательного напряжения.

Мощность испытательного трансформатора устанавливается исходя из нагрузки его током емкости объекта и определяется допустимым нагревом обмоток.

Номинальная мощность испытательного трансформатора:

,

где номинальная мощность испытательного трансформатора, кВ-А;

испытательное напряжение, кВ;

номинальное напряжение обмотки ВН трансформатора, кВ;

угловая частота испытательного напряжения, рад/с;

ёмкocть изоляции объекта, пФ.

В установках для эксплуатационных испытаний электрооборудования могут быть применены специализированные испытательные трансформаторы, трансформаторы напряжения и силовые трансформаторы.

Установка для испытании изоляции приложением напряжения постоянного (выпрямленного) тока состоит из регулировочного и выпрямительного устройства а также контрольно-измерительных приборов и средств защиты.

Выпрямительное устройство содержит испытательный трансформатор и выпрямитель с фильтром. Схема установки (рис. 2) должна включал, автоматический выключатель 1, регулировочное устройство 2, амперметр 3 и вольтметр 4 для контроля режим выключатель (рубильник) 5 для создания видимого разрыва в цепи питания, испытательный трансформатор 6, выпрямитель 7 с фильтром 8, а также устройство для измерения испытательного напряжения 9 и разрядное устройство 10.

 

Рис. 2. Схема установки для испытания изоляции напряжением постоянного тока.

При измерении тока проводимости в состав испытательного устройства входя также соответствующее измерительное устройство. Основное назначение автоматического выключателя 1 быстрое отключение питания при перегрузках испытательной установки или пробое (перекрытии) изоляции объекта.

Специализированные установки (например, в передвижных лабораториях и т.п.) имеют также системы сигнализации и блокировки от случайного включения напряжения и специальные устройства для автоматического заземления вывода высокого напряжения с целью снятия заряда емкости объекта и фильтра.

Ток проводимости, протекающий через изоляцию объекта при испытании, не превышает обычно 10 мА. При заданном испытательном напряжении по и определяет мощность трансформатора 6. Ток регулировочного устройства 2 согласуется с потреблением трансформатора и как правило, определяется его током холостого хода. Нестабильность напряжения питания вызывает толчки тока в цепи объекта (тока заряда емкости объекта). Это существенно затрудняет измерение тока проводимости. Для исключения погрешностей измерения рекомендуется peгулятор напряжения питать через стабилизатор. Желательно применение малоинерционных электронных стабилизаторов или использование электронных peгуляторов с автоматической стабилизацией напряжения.

Вентили (диоды) выпрямителя 7 должны выбираться исходя из ожидаемого тока проводимости и обратного напряжения. Как правило, применяются полупроводниковые диодные сборки (столбы). Современные кремниевые диоды имеют предельно допустимые значения прямого тока, значительно превышающие требуемые.

Выпускаемые промышленностью испытательные установки соответствуют описанным выше. Главными отличительными особенностями могут являться схемы измерения испытательного напряжения. Как уже отмечалось выше измерение напряжения может производится либо косвенным, либо прямым методом.

Для проведения испытания изоляции повышенным напряжением промышленной частоты используются различные установки которые состоят из следующих элементов: испытательного трансформатора, регулирующего устройства, контрольно-измерительной и защитной аппаратуры.

К комплектным передвижным испытательным установкам относятся: комплектный аппарат АИИ – 70, снятые с производства промышленностью АКИ – 50 и АМИ – 60, аппарат АИД 70, полупроводниковый аппарат ИК – 10ТМ и аппарат для испытания жидких диэлектриков АИМ – 80, а также различные другие модификации.

Выбор типа аппарата зависит от цели испытания, уровня необходимого напряжения и тока.

Для определения электрической прочности воздуха на постоянном напряжении используется аппарат АКИ-50.

Аппарат АКИ-50 питается от сети однофазного переменного тока напряжением 125-220 В, имеет выпрямленное напряжение 50 кВ, выпрямленный ток 2 мА. Высоковольтный однофазный масляный трансформатор с напряжением первичной обмотки 110 В создает во вторичной обмотке напряжение до 36 кВ.

Выпрямление тока осуществляется кенотроном, который расположен в баке трансформатора. Там же помещен трансформатор накала и буферное сопротивление, которое служит для защиты высоковольтного трансформатора и кенотрона от перегрузок при пробое воздуха.

Первичная обмотка высоковольтного трансформатора присоединяется к сети через автотрансформатор, позволяющий плавно менять напряжение от нуля до максимального значения. Напряжение измеряется киловольтметром, включенным в первичную обмотку трансформатора. Вольтметр отградуирован в киловольтах выпрямленного напряжения при холостом режиме аппарата.

Аппарат АКИ-50 оборудован рентгеновского кенотроном типа КР-110 (рис.3).

Рис.3. Принципиальная электрическая схема кенотронной установки: 1 - микроамперметр, 2 - трансформатор накала 3 - рентгеновского кенотрон, 4 - повышающей трансформатор, 5 - испытываемая изоляция кабеля (емкость)

 

 

 

 

Высоковольтная измерительная (испытательная) установка УПУ-1М предназначена для испытания электрической прочности изоляции напряжением постоянного или переменного тока, а также для оценки тока утечки изоляции испытываемых объектов по постоянному току.

Общая принципиальная электрическая схема универсальной пробойной установки УПУ-1М представлена на рис. 4.

Питание схемы производится от сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

Высокое напряжение до 10 кВснимается со вторичной обмотки повышающего высоковольтного трансформатора Тр4. Переменное напряжение снимается со всей обмотки, а постоянное — с однополупериодного выпрямителя на лампе Л2. Выпрямитель включен на часть обмотки так, чтобы значение постоянного тока было равно действующему значению переменного тока. С2 — фильтр для сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя.

Схема имеет общий заземленный минус.

Плавная регулировка высокого напряжения производится в первичной цепи высоковольтного трансформатора автотрансформатором Тр3, обмотка которого включена параллельно трансформатору Тр4.

Контроль высокого напряжения производится киловольтметром постоянного тока ИП-2, который включен на выходе постоянного напряжения. При испытаниях на переменном токе напряжение непосредственно не измеряется, а показания прибора ИП-2 в этом случае соответствуют действующему значению переменного напряжения.

Для определения тока утечки при испытаниях на постоянном токе предусмотрен индикатор ИП-1, включенный последовательно с испытываемой деталью. Шкала индикатора сделана нелинейной, так как величина тока утечки может колебаться в пределах от нескольких микроампер до 0,5 А и выше при коротких замыканиях. Нелинейность шкалы достигнута в результате шунтирования индикатора вентилями Д₃ и Д₄, вольтамперная характеристика которых близка к логарифмической кривой. При увеличении тока сопротивление вентилей постепенно уменьшается и через прибор проходит все меньший ток, поэтому шкала при значениях тока, близких к верхнему пределу, значительно сжата.

Приборы ИП-1 и ИП-2 представляют собой микроамперметры типа М-494 с пределом измерения 100 мкА. К прибору ИП-2 включено добавочное сопротивление R₁₀ — R₂₈, величина которого равна 10 МОм, благодаря чему возможно использование микроамперметра в качестве киловольтметра на 10 кВ. Сопротивление R₇ подобрано таким, чтобы суммарное сопротивление прибора ИП-2 и R₇ равнялось 2000 Ом.

Для защиты установки от перегрузок при проведении испытаний применено нормально разомкнутое реле Р. Контакты реле замыкаются, когда автотрансформатор выведен до минимума. Один из контактов ставит обмотку 1 - 2на самоблокировку через сопротивление R₁ а другой — включает автотрансформатор. По обмотке 3 — 4 протекает ток нагрузки. Поток этой обмотки действует встречно потоку обмотки 1 — 2. При достижении током нагрузки величины 60—100 ма поток обмотки 3—4 уменьшает поток обмотки 1—2 настолько, что контакты реле размыкаются, в результате чего высокое напряжение выключается.

Обмотки реле питаются от выпрямителей Д₁ и Д₂, так как данное реле рассчитано для работы только на постоянном токе.

Лампа Л₃ предназначена для разряда конденсатора С₂, а также для разряда конденсаторов, выдержавших испытания постоянным высоким напряжением 0—10 кВ. Разряд начинается в тот момент, когда после выключения высокого напряжения тумблером В₃ включается накал лампы - разрядника. Для предохранения выпрямителя Д₂ от больших разрядных токов конденсатора С₂ выпрямитель в момент начала разряда шунтируется тумблером В₃.

ЛН₂ — лампа накаливания с любым светофильтром, кроме красного. Загорание лампочки свидетельствует о включении сети и невключении высокого напряжения.

ЛН₁ — лампа накаливания с красным светофильтром, загорается при включении высокого напряжения.

Для стабилизации напряжения накала ламп Л₂ и Л₃ с изменением напряжения питающей сети в первичных обмотках трансформаторов Тр1 и Тр2 использован стабилизатор тока (бареттер) Л_1.

Щеточный переключатель В₄ служит для переключения рабочих диапазонов высоких напряжений. Щетка В4-1 переключает диапазоны напряжений, В4-2 — шунты вольтметра ИП-2.

В₂ —включается поворотом специального ключа.

В₈ — размыкается после установки провода со штекером в гнезде «--».

В₉ — включается после закрытия крышки на лицевой панели.

КБ — кабель блокировки, который соединяет защитное ограждение с УПУ-1М. Кабель замыкается только при закрытой дверце ограждения.

Включение высокого напряжения производится следующим образом: вставляется штеккер и закрывается крышка. Замыкается В₉. После включения В₂ загорается лампочка ЛН₂. Нажимаем кнопку В₃. Загорается красная лампочка ЛН₁ , ЛН₂ гаснет. Затем, выводя автотрансформатор до минимума, кнопкой В_б включают реле Р. После этого, нажимая и поворачивая ручку автотрансформатора, на которой находится тумблер В₆, устанавливают требуемую величину напряжения в пределах выбранного диапазона.

Контрольные вопросы

1. Поясните схему установки для испытания изоляции переменным напряжением промышленной частоты.
2. Поясните схему установки для испытания изоляции напряжением постоянного тока.
3. Сравнительная характеристика испытательных установок переменного и постоянного тока.
4. Принцип действия автотрансформатора.
5. Принцип действия испытательной установки АКИ – 50 (по электрической схеме)
6. Устройство и назначение составных элементов установки АКИ – 50.

7. Изложите порядок работы с испытательной установкой и правила техники безопасности.

8. В чем заключаются трудности использования простейших схем выпрямления для получения высоких напряжений более 100 кВ?

9. Нарисуйте схему выпрямления переменного тока высокого напряжения и поясните принцип ее действия.