Determinarea rezistenței electrice a uleiului de transformator, platforma autorului

DETERMINAREA CONCENTRAȚIEI ELECTRICE A ULEIULUI TRANSFORMAT

UDC 621.3.027.3. 537,5 (07) + 06

Manualul a fost elaborat în conformitate cu programul cursului "Electrofizică și Ingineria înaltă tensiune" și a fost aprobat pentru publicare de către Departamentul de Fizică Tehnică al Republicii Belarus.







Este destinat studenților de specialități electrotehnice.

Referent: Cand. tehn. Științe, Conf. (RSTU)

DETERMINAREA CONCENTRAȚIEI ELECTRICE A ULEIULUI TRANSFORMAT

Editare tehnică și corectură

Hârtie offset. Risography. Cond. Pec. l. 0.7.

Uch.-ed. l. 0.66. Circulație 60 de exemplare. Ed. Nr. 66. Nr. Comandă

Universitatea de Stat de Comunicare din Rostov.

2 Dielectric lichid

3 Informații generale

4 Descrierea instalației

5 Ordinea de executare a muncii

Determinați rezistența electrică a uleiului de transformare și dați o concluzie cu privire la capacitatea sa de utilizare în instalațiile electrice de înaltă tensiune.

2 DIELECTRICI LICHIDE

Ca dielectric lichid, dispozitivele electrotehnice utilizează uleiuri minerale și uleiuri și diverse lichide. Cu toate acestea, cea mai mare utilizare a uleiurilor minerale a fost utilizată în diverse scopuri.

Prin natura utilizării ca dielectric lichid, uleiurile petroliere pot fi împărțite în trei grupe principale:

1 Uleiuri pentru transformatoare de putere și întrerupătoare de înaltă tensiune.

2 Uleiuri de cablu utilizate în cabluri de înaltă tensiune.

3 Uleiuri condensatoare utilizate pentru a impregna izolația de hârtie a condensatoarelor.

Compoziția chimică a dielectricelor lichide sunt substanțe cu un conținut scăzut de molecule moleculare, al căror scop principal este creșterea proprietăților de izolare a elementelor corespunzătoare ale dispozitivelor electrice și eliminarea eficientă a căldurii. dielectrici lichide pot avea un molecule neutre sau polare structura substanței, și în funcție de structura moleculelor schimbă proprietățile lor de bază. Dielectrici cu o structură moleculară neutră tind să aibă o constantă dielectrică scăzută (de obicei ≈ 1,7-2) și momentul cel mai polar de molecule, cu atât mai mare constanta dielectrică.

Determinarea rezistenței electrice a uleiului de transformator, platforma autorului

Unele dielectrice lichide au pierderi dielectrice neglijabile, ceea ce le distinge de alte lichide dielectrice. Rigiditatea dielectrică de dielectric lichid non-polar pur este foarte mare, dar chiar și fracțiune de procent de impurități, cum ar fi umiditatea, gazele și particulele solide mikrovzveshennye pot reduce dramatic proprietățile dielectrice. Trebuie remarcat faptul că proprietățile de izolare ale dielectricilor pure nepolari lichid la 80 ° C, aproape nici o schimbare, și la o temperatură de peste 80 ° C este deteriorat. Uleiul de transformare operațional are o dependență de temperatură destul de complexă (figura 1). În plus, atunci când dielectricii lichizi sunt utilizați în dispozitive electrice care funcționează la frecvențe înalte, proprietățile lor de izolare sunt reduse.

Cea mai mare aplicație ca dielectric lichid în diferite dispozitive electrice a fost uleiul de transformator, un produs de distilare treptată a uleiului.

Determinarea rezistenței electrice a uleiului de transformator, platforma autorului

Uleiul transformator este un lichid galben deschis, ușor vâscos, aproape neutru. Se toarnă temperatura uleiului nu este mai mare de -45 ° C, punctul de aprindere a vaporilor de ulei amestecat cu aer - nu este mai mică decât + 135 ° C ulei de transformator este foarte higroscopică și foarte activ absoarbe umiditatea din mediul înconjurător, umezeala din uleiul poate fi dizolvat într-o stare moleculară și sub formă de emulsie, acestea, ceea ce reduce drastic proprietățile dielectrice ale uleiului (fig. 2).

Fierul, cuprul, plumbul și alte metale care intră în contact direct cu uleiul de transformator accelerează semnificativ procesul de îmbătrânire a acestuia.

Principala aplicație a uleiului de transformator este transformatoarele de înaltă tensiune și aparatele de înaltă tensiune.

3 INFORMAȚII GENERALE

Determinarea rezistenței electrice a uleiului de transformator, platforma autorului

În dielectricile reale, există un anumit număr de purtători de taxă gratuită. Cu o creștere a tensiunii aplicate dielectricului, concentrația lor crește proporțional cu intensitatea câmpului, care este însoțită de o creștere a conductivității locale și a mărimii curentului. Când se atinge o anumită valoare critică a mărimii rezistenței dielectricului, devine un conductor într-un anumit loc.

Fenomenul în care un dielectric își pierde proprietățile electrice de izolare sub acțiunea unui câmp electric aplicat se numește defalcare. Defecțiunea este fixată în momentul în care se observă o creștere bruscă a curentului în dielectric cu o creștere graduală a tensiunii (figura 3). Stresul semnalat în acest caz este denumit tensiunea de defalcare și este folosit pentru a estima rezistența electrică a dielectricului.

unde Epr reprezintă rezistența la descompunere sau rezistența electrică;

d este grosimea dielectricului la punctul de rupere.

În funcție de cauza creșterii conductivității, există mai multe tipuri de defalcare a dielectricilor lichide.

Defalcarea termică se aplică lichidelor cu o conductivitate electrică semnificativă. În acest caz, când se aplică un câmp electric, dielectricul lichid este încălzit prin pierderi dielectrice. Datorită creșterii temperaturii, rezistența volumului specific scade # 961; ceea ce duce la o creștere suplimentară a Isk-ului prin curent. Astfel, este creată o condiție pentru o creștere continuă a temperaturii înainte de fierberea lichidului. În același timp, rezistența electrică este redusă drastic și are loc defalcarea.







Distrugerea ionizării este posibilă pentru lichide care sunt purificate maxim de impurități. Cresterea rezistentei dielectrice lichide (in comparatie cu cea gazoasa) se explica printr-o scadere semnificativa a traiectoriei medii libere a electronilor.

Defalcarea electrică a dielectricelor lichide se produce datorită detașării electronilor de la electrozi metalici sau datorită distrugerii moleculelor lichide.

Uleiul de transformare este un ulei uleios, ușor vâscos, limpede și bine purificat. Se utilizează pentru umplerea transformatoarelor de putere, a întreruptoarelor de ulei de înaltă tensiune, a intrărilor umplute cu ulei, a unor tipuri de reactoare, a reostaturilor etc.

Rezistența electrică a uleiurilor izolante depinde de temperatura, presiunea, frecvența și forma curbei de solicitare, forma și materialul electrozilor și, de asemenea, impuritățile. Lichidele dielectrice sunt foarte ușor poluate. Cel mai obișnuit contaminant este apa, mai ales sub forma unei emulsii. Efectul negativ al umezelii este în continuare sporit de prezența impurităților fibroase higroscopice.

Uleiurile transformatoare se disting în funcție de condiție:

1 țiței proaspăt (furnizat de fabrica furnizor).

2 Ulei regenerat (second-hand, dar regenerat).

3 Ulei uscat pur (obținut după uscarea uleiului proaspăt sau generat).

4 Ulei de operare (în stare de funcționare și respectarea standardelor relevante).

5 Ulei de deșeuri (cel puțin unul dintre indicatori nu respectă standardele de funcționare).

În conformitate cu normele de funcționare tehnică, evaluarea proprietăților electrice ale uleiurilor pur uscate și de serviciu se bazează în principal pe tensiunea de defect Eppr.

Determinarea rezistenței electrice a uleiului de transformator, platforma autorului

Epuizarea materialelor izolatoare electrice lichide este examinată pe eșantioane (eșantioane) prelevate din fiecare lot de lichid care urmează să fie testat. Tensiunea Upr se determină într-o celulă specială (Figura 4), care este un vas în care sunt montați electrozii în pereți. Vasul trebuie să fie confecționat dintr-un material care nu se dizolvă în materiale izolante lichide și nu afectează lichidul de testare. În acest scop, sticla, porțelanul și cuarțul sunt potrivite. Electrozii sunt fabricați din alamă sub formă de discuri plate cu diametrul de 25 mm. Marginile electrozilor sunt rotunjite, electrozii fiind aranjați astfel încât axele lor să fie pe o linie dreaptă paralelă cu suprafața inferioară a celulei de testare. Distanța dintre electrozii este de 2,5 ± 0,05 mm.

Înainte de testare, o celulă curată și uscată este clătită cu atenție cu lichidul de testare. După aceea, umpleți celula cu lichid astfel încât să nu rămână bule de aer în ea. Pentru lichidele cu o vâscozitate mai mare de 50 · 10-6 m2 / s, toate măsurătorile se efectuează cu o singură umplere după fiecare măsurătoare, celula trebuie umplută cu o nouă porțiune din lichidul de testare.

Deoarece rezistența electrică a unui dielectric lichid depinde de un număr mare de factori, există o răspândire semnificativă a tensiunilor de defalcare în raport cu valorile medii. Aceasta conduce la necesitatea utilizării unei cantități mari de date experimentale.

Conform regulilor de operare tehnică (PTE), uleiul de transformare se rupe de șase ori cu intervale de cinci minute între defalcări. Tensiunea obținută la prima defalcare, nu au fost luate în considerare, dar din celelalte cinci tensiune defalcare este necesar să se ia valoarea mediei aritmetice, care ar trebui să fie adoptate pentru tensiunea de străpungere pentru un anumit ulei medie.

4 DESCRIEREA INSTALĂRII

O diagramă a unei instalații standard pentru testarea uleiului pentru defecțiune este prezentată în Fig. 5, unde

1 - testarea transformatorului de înaltă tensiune, punctul intermediar al înfășurării de înaltă tensiune este împământat;

2 voltmetru inclus pe partea de joasă tensiune (scala este calibrată direct în kilovolți, luând în considerare raportul de transformare);

3 - vas de porțelan (celula de testare);

4 - electrozi de alamă;

5 - dielectric lichid testat, al cărui volum trebuie să fie de cel puțin 100 cm3. iar nivelul nu este mai mic de 15 mm deasupra marginii superioare a electrozilor 4;

6 - contacte de blocare, care sunt instalate pe capac cu o fereastră de vizualizare;

7 - mașină curentă maximă.

Pentru a asigura funcționarea în siguranță a corpului de instalare este legată la pământ.

Determinarea rezistenței electrice a uleiului de transformator, platforma autorului

5 COMENZI DE PERFORMANȚĂ

1 Familiarizați-vă cu instalația și cu circuitul acesteia, asigurându-vă că unitatea este deconectată de la rețea și că carcasa acesteia este bine legată la pământ.

2 Turnați uleiul într-un vas de porțelan astfel încât nivelul acestuia să fie de 15 mm deasupra marginii superioare a electrozilor.

3 Așezați rezervorul de ulei în mașină, închideți capacul și lăsați uleiul să se depună timp de 10 minute.

4 Porniți aparatul în priză (indicatorul luminos verde se aprinde).

5 Activați demarorul magnetic (indicatorul luminos roșu se aprinde) și rotiți încet mânerul transformatorului de reglare la o viteză de 1 ... 2 kV / secundă până când se întrerupe uleiul dintre electrozi. Defalcarea este marcată de formarea dintre electrozii arcului sub forma unei scânteie strălucitoare continuă. Scripturile aleatorii separate nu sunt luate în considerare. Deconectarea dispozitivului în defect este efectuată de mașina automată de curent maxim.

6 După defectare, îndepărtați stresul și amestecați uleiul cu o tijă de sticlă în spațiul dintre electrozi pentru a elimina bulele de aer și produsele de descompunere a uleiului din acest spațiu.

7 În acest fel, faceți 6 contează și rezistați fiecare defalcare timp de 5 minute. pentru a vă asigura că uleiul este în picioare.

Efectuați o încercare standard a uleiului de transformare pentru defectare în conformitate cu PTE (5 defecțiuni cu o distanță între electrozi plate de 2,5 mm).

Efectuați în scris o opinie scrisă cu privire la caracterul adecvat al uleiului testat pentru rezistență electrică, tratându-l ca fiind uscat și funcțional (a se vedea nota).

Construiți un grafic de scatter al valorilor tensiunilor de defalcare (dependența tensiunii de defalcare de numărul de ordine al experimentului - de la 1 la 5) și dați o scurtă descriere. Când trasați un plot, conectați punctele adiacente cu linii drepte.

Norme de rezistență electrică a uleiului de transformator

Pentru dispozitive cu tensiune de operare, kV

Notă. Conform PTE, tensiunea medie de defecțiune determinată în dispozitivul de descărcare standard ca rezultat al celor cinci teste atât pentru uleiurile uscate pure, cât și pentru cele de serviciu, nu trebuie să fie mai mică decât valorile indicate în tabel.

1. Care sunt caracteristicile dielectricelor nonpolar lichide?

2. Care sunt caracteristicile lichidelor polar în comparație cu lichidele nepolare?

3. Cum este procesul de testare a uleiului transformator pentru defalcare?

4. Care este motivul necesității unei defalcări repetate a uleiului de transformator în timpul testării?

5. Cum crește tensiunea în timpul testării dielectricelor lichide?

6. Ce factori influențează proprietățile dielectrice ale dielectricilor lichizi?

7. Care este efectul umidității asupra rezistenței electrice a uleiului de transformare?

8. Incluziunile de gaze din structura dielectricelor lichide afectează proprietățile lor izolatoare și, dacă da, de ce?

9. De ce nu se poate crește tensiunea atunci când se testează dielectricii lichizi, cu o viteză mai mică de 1kV pe secundă?

10. De ce este necesar ca fiecare încercare ulterioară a dielectricelor lichide, în timpul testării, să producă nu mai puțin de 5 minute?

11. Cum și pe baza concluziilor și recomandărilor referitoare la aplicarea dielectricelor lichide?

12. Ce măsuri de siguranță ar trebui să fie efectuate în laborator în timpul testării?

4. Bogoroditsky, NP Materiale electrotehnice. - L. Energoatomizdat, 1985.

5. Manual de materiale electrotehnice. - L. Energoatomizdat, 1988.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: