Politechnika Opolska

LABORATORIUM

Przedmiot:

Technika wysokich napięć

Kierunek studiów:	Elektrotechnika	Rok studiów:	II
Semestr:	IV	Rok akademicki:	2013/2014

Temat:

„Przepięcia ferrorezonansowe”

Projekt wykonali:

Nazwisko:

1.

3.

Ocena za sprawozdanie:	Data:	Uwagi:

Termin zajęć:

Dzień tygodnia:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie mechanizmów towarzyszących wewnętrznym przepięciom występującym w sieciach elektroenergetycznych podczas ich pracy w stanie awaryjnym. Tematyka ćwiczenia obejmuje warunki wystąpienia przepięcia typu ferrorezonansowego układzie jednowazowym.

1. Wstęp teoretyczny

W technice wysokich napięć można uwzględnić dwie grupy przepięć:

1. Przepięcia zewnętrzne (piorunowe) – wywołane uderzeniem pioruna bezpośrednio w urządzenie elektroenergetyczne oraz pośrednio czyli w pobliżu takiego urządzenia.

(np. piorun, oddziaływanie innych ob. el., fale radiowe itp.)

1. Przepięcia wewnętrzne (sieciowe) – powodowane przez różnego typu zjawiska zachodzące w sieciach

(np. zmiany impedancji obciążenia, zwarcia, doziemienia, przełączenia itp.)

W sieciach elektroenergetycznych, w których występują zmiany ich konfiguracji wywołane operacjami łączeniowymi lub sytuacje awaryjne wynikające z łączenia niepełnofazowego, mogą powstawać pewne obwody elektryczne zawierające elementy o charakterystyce nieliniowej. Zalicza się do nich głównie transformatory energetyczne, przekładniki prądowe i napięciowe oraz dławiki. Nieliniowość ich charakterystyk napięciowo-prądowych, powodowana jest obecnością rdzenia magnetycznego, niekiedy znajdującego się w stanie nasycenia. Tak więc, obecność gałęzi nieliniowych o charakterze indukcyjnym, wraz z elementami pojemnościowymi i rezystancyjnymi, tworzy obwody drgające typu RLC. W obwodach tych mogą powstawać drgania rezonansowe o częstotliwościach niekiedy różnych od częstotliwości napięcia zasilającego.

Wyróżnia się wobec tego następujące rodzaje drgań:

1. Rezonans harmoniczny

2. Rezonans nadharmoniczny

3. Rezonans podharmoniczny

1. Układ pomiarowy

1. Warunki atmosferyczne panujące w laboratorium

• Temperatura: 24ºC

• Wilgotność: 44%

• Ciśnienie: 1007hPa

δ = $\frac{b}{1013}\ \times \ \frac{273 + 20}{273 + \ \Theta}$

b – ciśnienie powietrza wyrażone w hPa,

Θ – temperatura otoczenia wyrażona w .

δ = $\frac{1007}{1013}\ \times \ \frac{273 + 20}{273 + \ 24}$ = 0,98

1. Tabele pomiarowe

Tab.1 Tabela pomiarowa dla pierwszego układu

Lp.	Zwiększanie UZ	Zmniejszanie UZ
	UZ [V]	I [A]
1	25	0
2	30	0
3	40	0
4	50	1
5	60	2
6	65	14
7	70	15
8	80	16
9	90	17
10	100	18
11	110	19

Tab.1

Tab.2 Tabela pomiarowa dla drugiego układu

Lp.	Zwiększanie UZ	Zmniejszanie UZ
	UZ [V]	I [A]
1	24	0
2	30	0
3	40	0
4	44	9
5	50	10
6	60	12
7	70	13
8	80	14
9	90	15
10	100	16
11	110	17

Tab.2

1. Wykresy

Wyk. 1 Charakterystyka przebiegu prądu I, oraz napięć Uc i Ul w zależności od napięcia zasilającego Uz podczas jego zwiększania dla pierwszego układu.

Wyk. 2 Charakterystyka przebiegu prądu I, oraz napięć Uc i Ul w zależności od napięcia zasilającego Uz podczas jego zmniejszania dla pierwszego układu.

Wyk. 3 Charakterystyka przebiegu prądu I, oraz napięć Uc i Ul w zależności od napięcia zasilającego Uz podczas jego zwiększania dla drugiego układu.

Wyk. 4 Charakterystyka przebiegu prądu I, oraz napięć Uc i Ul w zależności od napięcia zasilającego Uz podczas jego zmniejszania dla drugiego układu.

1. Wnioski

Celem ćwiczenia było zbadanie przepięć ferrorezonansowych. Różnica pomiędzy układami polegała na zmianie wartości pojemności.

Na podstawie wykresów można zaobserwować iż są one bardzo do siebie zbliżone, na podstawie tego można stwierdzić że ferrorezonans pojawił się w podobnym momencie, więc pojemność obu układów była podobna.

Wszelkie niedokładności mogą być spowodowane błędem mierników, błędnym odczytem wartości lub negatywnymi warunkami atmosferycznymi panującymi w laboratorium. Duży wpływ na osiągnięte wyniki miał refleks podczas wyznaczania ferrorezonansu.