Схема для проведения измерений электрического поля

Схема, обеспечивающая создание электрического поля, собирается на лабораторной установке, путем включения соответствующих магнитных пускателей и приведена на рис. 2.

 

 

Рис. 2. Схема для создания электромагнитных помех
короной переменного тока

Порядок работы

1. Перед началом работы необходимо ознакомиться с устройством измерителя напряженности поля ИПМ-101, порядком проведения измерений.

2. Убедиться, что все переключатели на главной панели лабораторной установки находятся в нейтральном положении (положение «0»). Ручка автотрансформатора должна находиться в крайнем положении при вращении против часовой стрелки.

3. На электроде высоковольтного трансформатора повернуть пластину электрода острием к плоскому электроду, закрепленному на ограждении.

4. Переводом ключа из положения «0» в положение «1» включить лабораторную установку.

5. Переводом ключа из положения «0» в положение «1» подать напряжение на высоковольтный трансформатор.

6. Установить с помощью автотрансформатора напряжение на первичной обмотке высоковольтного трансформатора соответствующее устойчивому появлению короны между электродами.

7. С помощью радиоприемника по характерному шуму в динамиках. установить ориентировочный диапазон электромагнитных волн, генерируемых короной. При возникновении характерного шума в динамиках радиоприемника, убедиться, что его источником является корона. Для этого плавно изменять с помощью автотрансформатора напряжение между электродами от установленного до нуля. При этом шум помехи должен снижаться.

8. Переведите последовательно ключи и в положение «0».

9. Достаньте из футляра устройство отсчетное УО-101 и АП Е01. Подключите АП Е01 к УО-101.

10. Установите переключатель ВЫКЛ/КОНТ/ИЗМ в положение КОНТ (переключатель 200/2000 может быть в произвольном положе­нии). При этом на индикаторе УО-101 появится контрольное число, пропорциональное напряжению питания прибора. Число на индикаторе должно находиться в пределах от 75 до 100.

При свежей батарее число находится в пределах 90–100. При разряде батареи во время эксплуатации измерителя число будет уменьшаться. При полностью разряженной батарее контрольное число станет менее 75. В этом случае следует заменить элемент питания.

Элемент питания подлежит замене также при отсутствии показаний на индикаторе или появлении в левом верхнем углу индикатора символа LO ВАТ. Проведение измерений при включенном символе LO ВАТ не допускается, поскольку в этом случае погрешность измерений может выйти за допустимые пределы.

11. После прохождения времени установления рабочего режима, равного 3 мин, установить переключатель ВЫКЛ/КОНТ/ИЗМ в по­ложение ИЗМ, а переключатель 200/2000 в положение 2000.

Поместите АП в измеряемое поле, удерживая ее за пластмассовую рукоятку в одной руке, а устройство отсчетное УО-101 – в другой. Изменяя направление измерительной оси АП, добейтесь максимального показания на индикаторе.

Если показания на индикаторе слишком малы, переключитесь на более чувствительный предел измерения, установив переключатель 200/2000 в положение 200. Если на индикаторе появляется символ пе­регрузки (цифра 1 в левом десятичном разряде индикатора при отсутст­вии цифр в других разрядах), то это означает, что напряженность поля в точке измерения превышает величину установленного предела. Оптимальным для проведения измерений является предел, на котором можно получить отсчет с максимальным количеством значащих цифр.

12. Измерение модуля проекции вектора напряженности элек­трического поля на измерительную ось АП.

12.1. Возьмите в одну руку УО-101, а в другую – АП. Внесите АП на вытянутой руке над ограждением на высоте 15 см от него. При этом, на экране индикатора УО-101 появятся показания U _А, соответствующие проекции вектора напряженности поля на измерительную ось АП.

12.2. Поскольку поляризация измеряемого поля заранее неизвестна, измерения производятся трехортогональным способом. Для этого необходимо, согласно п.12.1, провести в выбранной точке пространства измерение трех взаимно перпендикулярных проекций, соответствующих проекции вектора напряженности электрического поля (U_Аx, U_Ay и U _Az – показания индикатора УО-101 для электрического поля). Необходимо для каждой проекции провести два измерения, отличающиеся поворотом относительно оси ручки на 180 °. Измерения занести в табл. 4.

12.3. Для каждого положения АП необходимо по формулам (1) и (2) вычислить измеренные значения напряженности поля E ⁰ и E ¹⁸⁰, В/м:

; (1)

, (2)

где, K_Ai – амплитудный коэффициент АП, В/м;

K_f – частотный коэффициент АП;

U_Ai - показания индикатора УО-101, мВ;

А, В, С – коэффициенты, задающие амплитудную характеристику АП.

Значения коэффициентов А, В, С для данного измерителя напряженности поля соответственно равны: А = 0,0841; В = 79,9; С = 10,48. Значение K_f для диапазона частот от 1,0 до 300 МГц принимается равным 1,0.

12.4. Затем вычислить напряженность электрического (E) поля для каждой из проекций по формулам:

;

 

; (3)

 

.

 

12.5. После проведенных измерений и расчетов вычислить действующее значение модуля напряженности электрического поля в исследуемой точке:

(4)

12.6. Занести вычисленное значение напряженности электрического поля в табл. 4.

12.7. Определить фоновое значение плотности потока энергии (ППЭ) по формуле:

где, Р – ППЭ электромагнитного поля, мкВт/см²;

Е – напряженность электрического поля, В/м.

Результаты расчетов также занести в табл. 4.

13. Переведите последовательно ключи и в положение 1.

14. Установите напряжение на первичной обмотке высоковольтного трансформатора равное 15 В.

15. Выполните измерения и расчеты в соответствии с п. 12. Результаты измерений занести в табл. 4.

16. Повторите измерения и расчеты, изменяя напряжение на первичной обмотке высоковольтного трансформатора через 15 В до значения 60 В. Результаты занесите в табл. 4.

17. Переведите последовательно ключи и в положение 0.

18. Повторить измерения по п. 12–17 в точке на удалении 2-х метров от установки (расстояние измеряется от высоковольтного электрода установки).

19. Построить зависимости среднеквадратического значения модуля НЭП и ППЭ в зависимости от величины напряжения на вторичной обмотке высоковольтного трансформатора для двух точек, в которых проводились измерения (точки 1м и 2 м).

20. Объяснить полученные зависимости НЭП и ППЭ

21. Ответить на контрольные вопросы.

Таблица 4

Результаты измерения напряженности поля, создаваемого
короной переменного тока

Величина первичного/вторичного напряжения высоковольтного трансформатора, В

UAx

UAy

UAz

Е, кВ/м

ППЭ, мкВт/см2

Примечание

0°

180°

0°

180°

0°

180°

Непосредственно у ограждения (1метр)

0,0/0,0

Установка отключена

15/5250

Установка включена

30/10500

45/15750

65/22750

На расстоянии от установки (2 метра)

0,0/0,0

Установка отключена

15/5250

Установка включена

30/10500

45/15750

65/22750

 

Содержание отчета

Отчет должен содержать следующие обязательные составные части:

1. Титульный лист, оформленный в соответствии с установленными требованиями.

2. Цели выполнения работы.

3. Краткое изложение теоретических вопросов, касающихся содержания работы.

4. Термины и определения.

5. Использованные технические средства.

6. Описание задания (постановка задач, подлежащих выполнению в процессе лабораторной работы).

7. Описание основной части (краткая характеристика лабораторной установки, ее схема, результаты измерений, представленные в форме таблиц и графиков).

8. Анализ полученных результатов.

Отчет составляется общим на бригаду студентов.

Оформление отчета по лабораторной работе выполняется в соответствии с требованиями СТО ТПУ 2.5.01-2006.

7. Контрольные вопросы

1. Какие физические процессы являются причиной возникновения электромагнитных помех при коронировании?

2. Назовите приблизительные границы спектра электромагнитных помех, создаваемого линиями электропередач при коронировании.

3. Как определяется относительный логарифмический уровень помех, создаваемых короной переменного тока?

4. Как на основе измерений определяется НЭП электромагнитных помех, создаваемых короной переменного тока?

5. Как на основе измерений определяется ППЭ электромагнитных помех, создаваемых короной переменного тока?

6. Как зависят измеренные значения НЭП и ППЭ от величины первичного и вторичного напряжения высоковольтного трансформатора и от места проведения измерений?

Литература

1. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике и электро-технике / А.Ф. Дьяков [и др.]; под ред. А.Ф. Дьякова.– М.: Энерго-атомиздат, 2003. – 768 с.

2. Кафиева К.Я. Помехи от короны на проводах линий электро-передачи. – М.–Л.: Государственное энергетическое издательство, 1963. – 145 с.

3. Левитов В.И. Корона переменного тока.– М.: Энергия, 1969. – 272 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: