Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Загальні вказівки до виконання лабораторних робіт

Стр 1 из 3Следующая ⇒

ТАВРІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра «Електропостачання

сільського господарства»

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторних робіт по дисципліні

«ЕКСПЛУАТАЦІЯ ЕНЕРГЕТИЧНОГО ОБЛАДНАННЯ»

для студентів зі спеціальності 7.091.901

«Енергетика сільськогосподарського виробництва»

освітньо-кваліфікаційного рівня «Спеціаліст» і

для студентів зі спеціальності 8.091.901

«Енергетика сільськогосподарського виробництва»

освітньо-кваліфікаційного рівня «Магістр»

Мелітополь – 2009

УДК 631. 171:621. 3:378. 141

Розробили: к.т.н., професор Яковлєв В.Ф.,

к.т.н., доцент Куценко Ю. Н.,

к.т.н., ст.викл. Лисенко О.В.

асистент Адамова С.В.,

асистент Зайцева Г.Є.

Розглянуто на засіданні кафедри ЕСГ

Протокол № від 2009 р.

Рекомендований до друку методичною комісією Енергетичного факультету

Протокол № від 2009 р.

Рецензент:

Методичні вказівки до лабораторних робіт по дисципліні «Експлуатація енергетичного обладнання» Ю.Н. Куценко, Мелітополь, 2009 – 63 с.

ПРАВИЛА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ДЛЯ СТУДЕНТІВ,

ПРАЦЮЮЧИХ В ЛАБОРАТОРІЇ

Відповідальність за виконання правил техніки безпеки покладається на викладача, що проводить заняття в лабораторії.

До роботи допускаються студенти після отримання інструктажу по ТБ і вивчення інструкцій з відміткою в журналі під розпис.

У лабораторії необхідно виконувати наступні правила:

- працювати тільки за спеціально обладнаними столами і стендами;

- не торкатися одночасно опалювальних батарей і приладів, що можуть виявитися під напругою;

- струмопровідні частини і дроти установок ізолювати від можливого дотику при роботі;

При проведенні лабораторних робіт забороняється:

- виконувати включення, відключення, перез’єднання в електричних схемах під напругою;

- працювати без заздалегідь складеної схеми і підготовки до неї дротів;

- користуватися несправним інструментом і устаткуванням;

- користуватися неперевіреними і несправними захисними засобами;

- залишати схеми включеними після закінчення роботи;

- знімати і перевішувати застережливі плакати;

- захаращувати робоче місце сторонніми речами;

- включати під напругу схему без попередньої перевірки і дозволу викладача;

- залишати без спостереження схему і стенди, що знаходяться під напругою.

Якщо відбувся нещасний випадок необхідно:

- зняти напругу з схеми;

- надати перші допомоги постраждалому;

- повідомити про нещасний випадок, що трапився, викладача або лаборанта;

- при необхідності викликати швидку допомогу.

ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

До роботи в лабораторію допускаються студенти, що прослуховували відповідну частину лекційного курсу, заздалегідь ознайомилися із завданням і змістом майбутньої роботи.

Студент повинен з'ясувати мету роботи, повторити теоретичний матеріал по рекомендованій літературі, відповісти на питання, вказані в методичній вказівці, продумати план проведення роботи і одержати дозвіл у викладача на виробництво роботи.

Одержавши дозвіл у викладача на виконання роботи, студенти включають схему і проводять відповідні спостереження.

Результати спостережень заносять в таблиці і протокол проведення роботи. Показання приладів повинні записуватися в протокол у відлічених на приладі поділках шкали. Разом з цим у відповідній графі таблиці повинні бути записана ціна поділки приладу. Якщо по ходу роботи доводиться перемикати межі вимірювання приладу, то у відповідній графі необхідно вказати нову ціну поділки.

При виконанні роботи кожен студент зобов'язаний вести протокол проведення роботи в спеціальному зошиті. Після закінчення експериментальної частини роботи, студенти, не розбираючи схеми, проводять перерахунок показань приладів і пред'являють протокол керівнику. Переконавшись в повному виконанні експериментальної частини роботи і, орієнтовно, в правильності одержаних студентами результатів, керівник підписує протоколи з вказівкою дати виконання роботи і робить відмітку в журналі.

Якщо які-небудь результати викликають сумніви у керівника, то виміри повинні бути повторені.

Після закінчення роботи і підпису протоколу керівником, схема повинна бути розібрана, прилади прибрані, провідники акуратно зв'язані і здані лаборанту.

Звіти про роботи повинні бути індивідуально складені кожним студентом у відповідності вимогам ДСТУ ГОСТ 2. 105-95.

ЗМІСТ

Правила техніки безпеки для студентів працюючих в лабораторії
Загальні вказівки до виконання лабораторних робіт
Лабораторна робота №1
Приймально-здавальні випробування силового трансформатора
Лабораторна робота №2
Дослідження асинхронного двигуна при відхиленнях напруги
від номінального значення
Лабораторна робота №3
Профілактичні випробування вимірювальних трансформаторів струму
Лабораторна робота №4
Приймально-здавальні випробування масляних вимикачів
Лабораторна робота №5
Технологія сушки обмоток електродвигунів з використанням стендів УСХА, МІІСП, 13УН-1
Лабораторна робота №6
Випробування реле максимального струму РТ-40
Лабораторна робота №7
Випробування індукційного струмового реле
Лабораторна робота №8
Випробування та настроювання електронного реле захисту електродвигунів РЕЗЕ-6

ВСТУП

Сучасний стан енергетичного устаткування, яке використовується в сільському господарстві, характеризується великим асортиментом різних видів і типів виконання.

Рівень енергетичного забезпечення, існуючий на сьогоднішній день, поки що не відповідає вимогам сьогоднішнього дня і вимагає подальшого вдосконалення і зниження виходу з ладу устаткування.

Більше 80% всіх відомих відмов енергетичного устаткування пов'язані з недосконалістю захисту від аварійних режимів, неправильною експлуатацією і як наслідок, витрати на технічну експлуатацію у декілька разів перевищують нормативні показники.

Для вирішення проблем необхідно підняти на якісно новий рівень базу сільської енергетики шляхом технічного переозброєння, розробкою і виробництвом нового високоефективного електротехнічного і теплотехнічного устаткування, приладів і засобів автоматизації.

Задачею даної методичної вказівки є надання практичної допомоги при виконанні лабораторних робіт і придбання практичних навиків у студентів виконання робіт по технічному обслуговуванню і ремонту енергетичного устаткування підприємств різних форм власності.

Лабораторна робота №1

ПРИЙМАЛЬНО-ЗДАВАЛЬНІ ВИПРОБУВАННЯ СИЛОВОГО

ТРАНСФОРМАТОРА

1 Мета роботи

Вивчити і практично відпрацювати послідовність випробувань силового трансформатора 10/0,4 кВ. Дати висновок про можливість його включення в експлуатацію без попередньої сушки.

2 Програма роботи

2.1 Ознайомитись з об'єктом випробувань, вимірювальними приладами і випробувальною апаратурою.

2.2 Визначити необхідний об'єм профілактичних випробувань силового трансформатора, для чого виконати:

2.2.1 Вимірювання опору ізоляції обмоток. Визначити коефіцієнт абсорбції;

2.2.2 Вимірювання співвідношення ємностей;

2.2.3 Випробування ізоляції підвищеною напругою промислової частоти;

2.2.4 Вимірювання опору обмоток постійному струму;

2.2.5 Перевірка групи з'єднання обмоток;

2.2.6 Перевірка струму і втрат холостого ходу трансформатора.

3 Вказівки по підготовці до лабораторної роботи

3.1 По [1 с. 35…39]; [2 с. 173…187]; [3 с. 240…257]; [4 с. 105…108] вивчити методику і об'єм випробувань силового трансформатора при введенні в експлуатацію і після капітального ремонту.

3.2 З'ясувати послідовність операцій, прийняту в [1, 2, 3] і до чого може привести її недотримання.

3.3 Визначити, яка вимірювальна апаратура і прилади потрібні для виконання конкретних операцій.

3.4 Чітко засвоїти заходи безпеки при виконанні профілактичних випробувань трансформаторів.

4 Вказівки щодо виконання роботи

4.1 Визначення опору ізоляції

Опір ізоляції вимірюють мегомметром, що має напругу 2500 В. При випробуванні трансформаторів з вищою напругою 10 кВ і нижче допускається застосування мегомметрів на 1000 В. Опір ізоляції обмоток трансформатора вимірюють в послідовності і за правилами, вказаними в [1,2,3,] і представленими в таблиця 1.

Таблиця 1 – Схеми вимірювання характеристик ізоляції трифазних трансформаторів

Обмотки, на яких роблять вимірювання	Заземлені частини трансформатора
	Н. Н.	Бак, ВН
	В. Н.	Бак, НН

Всі допустимі точки обмотки, на якій виконують вимірювання, з’єднують між собою (рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема для визначення опору ізоляції обмоток трансформатора.

При цьому необхідно визначити коефіцієнт абсорбції, порівняти його з допустимим значенням і пояснити фізичну сутність відношення . Вимірювання опору ізоляції виконують двічі: через 15 і 60 с після появи напруги на випробовуваному об'єкті з подальшим визначенням коефіцієнта абсорбції .

Для трансформаторів класів напруги обмотки ВН до 35 кВ включно, залитих маслом, значення опорів ізоляції повинно бути не менше, вказаних в таблиця 2.

Таблиця 2 – Найменші допустимі значення однохвилинних опорів ізоляції обмоток трансформаторів в маслі, МОм

Потужність трансформаторів	Температура обмотки, ºС

До 6300 включно

Після виконання вимірювань по п. 4. 1 дати висновок про стан ізоляції і результати занести в протокол випробувань.

4.2 Вимірювання відношення

При визначенні ступеня зволоженості ізоляції трансформатора методом ємність - частота використовують прилад ПКВ-7 (прилад контролю вогкості). Дати пояснення, чому в конкретному випадку рекомендований метод відношення , а не і . У чому полягає фізична суть методів ємностей. Вимірювання співвідношення виконують за схемами таблиця 1.

Порядок вимірювань наступний:

Перед вимірюваннями обмотка, що випробується, повинна бути заземлена на якийсь час (не менше 2 хвилин) для зняття можливих зарядів ємностей.

1. Прилад розташовується в безпосередній близькості до вимірюваного об'єкту, корпус приладу заземлюється.

2. Перевіряється напруга живлення (220 В), потім шнур приладу підключається до мережі.

3. Вмикається тумблер «МЕРЕЖА» і прилад прогрівається протягом 2-3 хвилин.

4. Перемикач границі ставиться в положення «100 тис. пФ».

5. Тумблер Т1 «ИЗМ-УСТ» встановлюється в положення «УСТ» і ручкою «0» виконується установка стрілки вимірювача на нуль. Перемикання тумблера Т1 в положення «УСТ» і перевірка нуля при відключенні об'єкту вимірювання обов'язкові перед кожним вимірюванням.

6. Приєднується об'єкт вимірювання по можливості коротшим дротом до затискачу «ОБ'ЄКТ».

7. Для вимірювання величини С₅₀ тумблер Т₂ («С₅₀»-«С₂ – С₅₀») встановлюється в положення «С₅₀», тумблер Т₃ («ЕВ» - «ПКВ») в положення «ПКВ». Тумблер Т₁ переводиться в положення «ІЗМ» і через 10-15 с беруться показання за шкалою приладу. В тому випадку, якщо вибрана межа не відповідає величині ємності (показання складають менше однієї п'ятої шкали), перемикач межі ставиться в потрібне положення.

- для вимірювання величини «С₂-С₅₀» тумблер Т₂ встановлюється в положення «С₂-С₅₀», тумблер Т₃ – в положення «ПКВ».

Показання по приладах беруться не менше, ніж через 30 с після перемикання тумблера Т₁ в положення «ІЗМ».

Визначення відношення робиться за формулою:

(1)

Межа відношення підбирається так само, як в пункті «для вимірювання величини «С₅₀». Встановлені ДСТУ для трансформаторів на напругу до 35 кВ наступні межі значення відношення С₂/С₅₀, приведені в таблиці 3.

Таблиця 3 – Найбільші допустимі значення С₂/С₅₀ обмоток трансформатора після капітального ремонту

Потужність трансформатора, кВА	температура обмоток, °З

до 6300 включно	1,2	1,3	1,4	1,5

Примітка: величини С₅₀ і С₂-С₅₀ визначаються за шкалою за допомогою таблиці 4.

Таблиця 4 - Переклад відліку по приладу у величину вимірюваної ємності

Межі вимірювань, тис. пФ
К

«К» - коефіцієнт, на який потрібно помножувати показання приладу, щоб одержати величину вимірюваної ємності в пікофарадах.

Після виконання вимірювань по визначенню ступеню зволоженості ізоляції обмоток п. 4. 2, дати висновок про можливість переходу до наступної операції п. 4. 3.

4.3 Випробування ізоляції підвищеною напругою

При випробуванні ізоляції підвищеною напругою чітко з'ясувати, які допустимі значення випробувальної напруги рекомендовані для обмоток трансформатора 10 кВ і 0,4 кВ. Пояснити, чому, в основному, випробування проводять прикладеною підвищеною напругою змінного струму промислової частоти, а не індукованою і не випрямленою напругою.

При задовільних результатах перевірки стану ізоляції трансформатора обмотки напругою до 35 кВ включно піддаються випробуванням підвищеною напругою змінного струму промислової частоти. Випробувальні напруги регламентуються нормами і приведені в таблиці 5.

Таблиця 5 – Значення випробувальних напруг ізоляції обмоток трансформаторів

Клас напруги обмотки, кВ до	0,69
Випробувальна напруга, кВ	4,5	16,2	22,5	31,5	40,5	49,5	76,5

Випробування підвищеною напругою змінного струму промислової частоти виконується разом з виводами від постійного джерела підвищеної напруги протягом 1 хвилини по схемі, приведеній на рисунку 2 і таблиці 1.

PV1

Підйом напруги при виробництві випробувань допускається виконувати відразу до 40 % випробовуваної напруги, а потім плавно з швидкістю не більше ніж 3 % випробовуваної напруги в 1 с. Після закінчення випробування зниження напруги дозволяється робити із швидкістю до 25 % випробовуваної напруги протягом не менше 5 с, а потім можна відразу відключити напругу.

Результати випробувань заносяться в протокол і вважаються задовільними, якщо під час випробування не помічено пробоїв.

4.4 Вимірювання опору обмоток постійному струму

При визначенні опору обмоток постійному струму необхідно вимірювати лінійні опори на всіх відгалуженнях обмоток фаз. За наявності нульового виводу (обмотка НН) додатково вимірюється один з фазних опорів. Вимірювання виконуються мостовим методом або методом амперметра-вольтметра (за завданням викладача).

При вимірюванні методом амперматра-вольтметра, якщо опори малі (біля одиниці Ом і нижче), дроти кола вольтметра під'єднують до затискачів трансформатора безпосередньо. Одночасно вимірюється температура обмотки. За температуру обмотки приймається температура верхніх шарів масла в трансформаторі.

Струм при вимірюваннях, як правило, не повинен перевищувати 20 % номінального струму обмотки. Схеми вимірювання показані на рисунку 3.

PА

PА1

PV1

Виміряні значення опорів заносяться в протокол і не повинні відрізнятися більш ніж на 2 % від середнього значення опору, одержаного на тому ж відгалуженні для інших фаз, або заводських даних.

PА

PV1

а) для малих опорів; б) для великих опорів.

Рисунок 3 - Схема вимірювання опору постійному струму обмотки трансформатора методом амперметра-вольтметра.

4. 5 Перевірка коефіцієнта трансформації

Перевірка виконується методом двох вольтметрів на всіх відгалуженнях обмоток і для всіх фаз (рисунок 4).

При вимірюванні коефіцієнта трансформації, напруга подається з боку обмотки вищої напруги. Напруга, що звичайно подається, складає 380 або 220 В і легко подається вимірюванню як з боку вищої напруги, так і на боці нижчої напруги; при цьому забезпечується одночасно безпека виконання вимірювань.

Виміряний коефіцієнт трансформації не повинен відрізнятися більш ніж на 2 % від коефіцієнта трансформації, одержаного на тому ж відгалуженні на інших фазах або заводських даних (паспортних). Результати вимірювань заносяться в протокол випробувань, дається висновок.

Рисунок 4 - Схема для визначення коефіцієнта трансформації

4. 6 Перевірка групи з'єднань обмоток

Пояснити, з якою метою виконують контрольну перевірку групи з'єднання обмоток.

4.6.1 Перевірка групи з'єднання обмоток трансформатора методом фазометра

Струмову обмотку однофазного фазометра підключають через резистор до затисків однієї з обмоток, а паралельну обмотку – до однойменних затисків іншої обмотки тієї ж фази випробовуваного трансформатора відповідно до рисунка 5.

До однієї з обмоток трансформатора (звичайно обмотки ВН) підводиться напруга, достатня для нормальної роботи фазометра, який показує кут зсуву між векторами напруги обмоток (ВН і НН).

При визначенні групи з'єднання трифазних трансформаторів виконують не менше двох вимірювань (для різних пар лінійних затисків, наприклад, і або і ).

4.6.2 Перевірка групи з'єднання обмоток трансформатора методом двох вольтметрів

Для перевірки групи з'єднань трифазних трансформаторів методом двох вольтметрів з'єднують затиски (А і а) випробовуваного трансформатора. До однієї з обмоток (за звичаєм ВН) підводять напругу і вимірюють послідовно напруги між затисками В-В, В-С і С-В (дивись рисунок 6).

Рисунок 5 – Схема перевірки групи з’єднання обмоток трансформатора фазометром

Виміряні напруги , , , порівнюють з відповідними розрахунковими напругами, обчисленими по формулах відповідно до таблиці 6.

Якщо виміряні значення вказаних напруг відповідають граничним відхиленням, встановленим для коефіцієнта трансформації, то групу з'єднань вважають правильною.

Результати визначення групи з'єднань обмоток трансформатора занести в протокол випробувань.

4.7 Вимірювання втрат і струму холостого ходу

При вимірюванні втрат і струму холостого ходу, з погляду заходів безпеки, необхідно перевірити, чи від'єднані дроти від виводів ВН та справність блокування дверей.

Рисунок 6 - Схема перевірки групи з'єднання трансформатора методом двох вольтметрів.

До однієї з обмоток трансформатора (зазвичай до обмотки НН) при розімкненій іншій обмотці підводять номінальну напругу номінальної частоти, практично синусоїдальної форми. При випробуванні трифазних трансформаторів система напруги повинна бути практично симетричною, тобто кожна з лінійних напруг не повинна відрізнятися від середнього арифметичного значення більш ніж на ±4,5 %.

Під час холостого ходу вимірюють втрати і струм х. х. Схема вимірювань показана на рисунку 7.

За струм холостого ходу при випробуванні трансформаторів приймають середнє арифметичне значення з показань трьох амперметрів, а за значення підведеної напруги – середнє арифметичне з показань трьох вольтметрів. За напругу, що підводиться, допускається приймати лінійну напругу на затискачах «а – с» (А – С).

Рисунок 7 - Схема для визначення струму холостого ходу та втрат в трансформаторі

Згідно з Нормами випробування електроустаткування при досліді холостого ходу виміряні втрати можуть перевищувати номінальне значення на 10 %, а виміряний струм х.х. – на 30 %.

Якщо напруга при досліді відрізнялася від номінального значення, то виміряне значення втрат (Р₀) приводять до номінальних умов за формулою

, (2)

де - виміряні втрати при -, кВт;

Р₁ - частка втрат, обумовлена гістерезисом, кВт;

Р₂ - частка втрат, обумовлена вихровими струмами, кВт;

К – коефіцієнт пропорційності.

Коефіцієнт обчислюють за формулою

К=()², (3)

де - дійсна напруга при вимірюваннях, В;

U_н - номінальна напруга трансформатора, В.

При значеннях індукції в магнітній системі від 1,2 до 1,7 Тл беруть наступні значення:

Р₁= 0,5×10-3 кВт; Р₂ = 0,5×10-3 кВт – для холоднокатаної сталі;

Р₁= 0,8×10-3 кВт; Р₂ = 0,2×10-3 кВт – для гарячекатаної сталі.

Результати досліду холостого ходу заносяться в протокол випробувань.

5 Техніка безпеки

5.1 Приступати до виконання випробувань трансформатора без проходження інструктажу і дозволу ведучого заняття викладача категорично ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ.

5.2 Входити в чарунку трансформатора дозволяється тільки при відключеній напрузі.

5.3 При випробуваннях ізоляції обмоток трансформатора необхідно користуватися перевіреними захисними засобами (боти, рукавички).

5.4 Перед подачею напруги на виводи трансформатора необхідно перевірити справність блокування дверей в чарунку.

5.5 При виконанні випробувань по п. 4.5;4.6;4.7 напругу на виводи трансформатора подавати тільки з боку ВН.

5.6 Про закінчення робіт доповісти викладачу.

12 3 Следующая ⇒