Politechnika Lubelska		Laboratorium
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 1
Nazwisko:Nowak Drański Niezgoda Skrzypek	Imię: Jerzy Dominik Rafał Paweł		Semestr VI	Grupa ED. 6.4	Rok akad. 1996/97
Temat ćwiczenia:Pomiar wysokich napięć				Data wyk. 20.02.97	Ocena

Urządzenia wykorzystywane w ćwiczeniu

1.1 Transformator probierczy

Typ : TP 60

Napięcie znamionowe strony NN : U1=220 V

Napięcie znamionowe strony WN : U2=60 kV

Prąd D 0,25 : 0,34 A

Prąd C : 0,17 A

Moc D 0,25 : 20 kVA

Moc C : 10 kVA

Napięcie zwarciowe C : 14 %

Napięcie probiercze : 72 kV

Częstotliwość znamionowa : 50 Hz

Przekładnia :

1.2 Iskiernik kulowy

Typ : DJS 125

Średnica kul : 125 mm

Napięcie probiercze : 185 kV

Częstotliwość znamionowa : 50 Hz

2. Warunki atmosferyczne

Ciśnienie powietrza : p=757 mmHg

Temperatura powietrza : T=297 K

Wilgotność powietrza : 30 %

Względna gęstość powietrza :

3. Skalowanie iskiernika kulowego

3.1 Schemat układu pomiarowego

At - Autotransformator regulacyjny

Tp. - Transformator probierczy

I - Iskiernik kulowy

R - Opornik ograniczający prąd przeskoku oraz stromość fali udarowej

C - Dodatkowy kondensator (opcjonalnie)

V - Woltomierz

3.2 Wyniki pomiarów i obliczeń

d=12,5 cm				υ=273 V/V				d=0,98
		C=0 pF			C=102.8pF
a [cm]	Uv [V]	Uvs [V]	U [kVm]	Uvc [V]	Uvsc [V]	Uc [kVm]	Upn [kVm]	Up [kVm]
0,5	42	43,33	16,7	42	41	15,8	16,8	16,5
	44			40
	42			41
1,0	76	76,66	29,6	81	77,66	30	31,7	31,1
	80			78
	74			74
1,5	110	108	41,7	108	107,33	41,45	45,5	44,6
	108			108
	112			106
2,0	145	150,7	58,2	143	140,33	54,2	59,5	58,3
	146			140
	143			138
2,5	175	176	68,95	170	170	65,6	72,5	71,1
	176,5			170
	176,5			170

υ - przekładnia transformatora probierczego

Sz - moc zwarciowa transformatora probierczego

δ - względna gęstość powietrza

d - średnica kul iskiernika

a - odległość między elektrodami iskiernika

C - pojemność dodatkowego kondensatora

Uv - napięcie skuteczne wskazane przez woltomierz w chwili przeskoku przy C=0 pF

Uvs - średnia napięc Uv

U - napięcie przeskoku w panujących warunkach atmosferycznych (ustalone w czasie próby) przy C=0 pF

Uvc - napięcie skuteczne wskazane przez woltomierz w chwili przeskoku przy C=102.8 pF

Uvs - średnia napięc Uv c

Uc - napięcie przeskoku w panujących warunkach atmosferycznych (ustalone w czasie próby) przy C=102.8 pF

Upn - napięcie przeskoku w warunkach normalnych (odczytane z norm)

Up - napięcie przeskoku w panujących warunkach atmosferycznych (obliczone na podstawie Upn)

4. Pomiar napięcia metodą pojemościową

4.1 Schemat układu pomiarowego

At - Autotransformator regulacyjny

Tp. - Transformator probierczy

R - Opornik ograniczający stromość fali udarowej

C1,C2 - Kondensatory tworzące dzielnik napięcia

V - Woltomierze

4.2 Wyniki pomiarów i obliczeń

C1=102,8 pF		C2=48,5 nF
Uv [V]	Uv1 [V]	U [kVm]
43,3	23.8	15.88
76,7	42.05	28.06
108	59	39.4
144,7	79.6	53.1
176	96.2	64.2

C1,C2 - pojemności dzielnika napięć

Uv - napięcie wskazywane przez woltomierz po stronie pierwotnej transformatora

Uv1 - napięcie wskazywane przez woltomierz przyłączony do dzielnika napięć

U - napięcie na zaciskach transformatora probierczego po stronie wtórnej

5. Pomiar napięcia metodą prostownikową

5.1 Schemat układu pomiarowego

At - Autotransformator regulacyjny

Tp. - Transformator probierczy

R - Opornik ograniczający stromość fali udarowej

C - Kondensator

D - Diody

A - Amperomierz

5.2 Wyniki pomiarów i obliczeń

C=102,8 pF
Uv [V]	I [mA]	U [kVm]
43.3	0.2	18.48
76.7	0.34	31.4
108	0.47	43.4
144.7	0.63	58.2
176	0.78	72.1

Uv - napięcie wskazywane przez woltomierz po stronie pierwotnej transformatora

I - prąd płynący przez amperomierz

U - napięcie na zaciskach transformatora probierczego po stronie wtórnej

Wykres napięć przeskoku obliczonego, zmierzonego iskiernikiem kulowym oraz iskiernikiem kulowym z dołączoną pojemnością.

Wykres napięć przeskoku mierzonych iskiernikiem kulowym, dzielnikiem pojemnościowym i układem prostownikowym.

6. Wnioski

Można zauważyć, że wyniki pomiarów są bardzo zbliżone do spodziewanych. Drobne rozbieżności wynikają najprawdopodobniej z niedokładnego uchwycenia momentu przeskoku, trudności dokładnego odczytu wskazań woltomierza, ograniczonej dokładności miernika (klasa miernika) oraz błędów metody zastosowanej do numerycznego rozwiązywania równań.

W obliczeniach nie uwzględnia się wpływu wilgotności powietrza na wyniki pomiarów, ponieważ wpływ ten jest zwykle pomijalnie mały.

---