visokonaponska merenja
TRANSCRIPT
Visokonaponska merenja
Tehnika visokog napona
Predavanja 2007
Elektrostatička sila
F=0,5U2S
D
Elektrostatički voltmetar
Sferno iskrište
d
D
R
B
D-prečnik sfere
d-razmak izmedu sfera
B-mnimalno rastojanje do okolnih objekata
Fotografija sfernog iskrišta
Normalna raspodela preskočnog napona
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
500 550 600 650 700
Napon (kV)
Ver
ovat
noća
Odredjivanje preskočnog naponaNapon (kV) Broj preskoka Broj udara
540 0 10550 1 10560 3 10570 5 10580 7 10590 9 10600 10 10
50% preskočni napon
P(U)=Broj preskoka
Broj udara
Metoda gore-dole (Up and down)
br. Napon (kV) Ishod1 540 02 545 03 550 04 555 15 550 16 545 17 540 08 545 09 550 0
10 555 011 560 012 565 013 570 014 575 015 580 116 575 017 580 118 575 019 580 020 585 121 570 122 565 123 560 0
500
520
540
560
580
600
620
640
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Preskočni naizmenični ili jednosmerni napon
0,5U
1 s
2%
Up
kV
t
Zahtevi od delila napona
• odnos deljenja nezavistan od oblika talasa
• odnos deljenja nezavistan od temperature
• odnos deljenja nezavistan od frekvencije
• odnos deljenja nezavistan od polariteta
Vrste delila
• Omska
• Kapacitivna
• Mešovita paralelna
• Mešovita redna
Opšti princip rada delila napona
Z1
Z2
U1
U2m=
U1
U2
=Z1+Z2
Z2
Omsko delilo
R1
R2
U1
U2 m=R1+R2
R2
I=U1
R1+R2
U2=R2 I
Priključak mernog instrumenta
R1
R2
U1
U2
Višestruke refleksijeOdziv omskog delila
.50.100.150.200.250.300.350.400.
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
vreme (s)
nap
on (kV
)
Prilagodni otpornik
R1
R2 U2
R=Zc
Zc
za koaksijalne kablove Zc=50 ili 75
U2
Odnos deljenja
m=R2e+R1
R2e
R2e=R2 Zc
R2+Zc
Prilagodjeno delio
Odziv omskog delila
.
50.
100.
150.
200.
vreme (s)
napo
n (k
V)
Ulaz u kabl Izlaz iz kabla
Uzemljenje na mestu instrumenta
R1
R2
U2
R=Zc
Zc
U2
Gaborovo delilo
R1
U2
R=Zc
Zc
U2
m=R1+R
R
Uticaj parazitnih kapacitivnosti
U1
U1
t=0
t
Odziv
Idealan odziv
Realan odziv
Kompenzovanje kapacitivnosti prema zemlji
Izgled kompenzovanog delila
Izgled kompenzovanog delila
Kapacitivno delilo bez koaksijalnog kabla
c
C2
C1=C/n
m= U2/U1=C1/(C1+C2)
Kapacitivno delilo napona
c
C2
C1=C/n
R=Zc
U2
U1
U2’=U2/2U3=2U2’
m=U3/U1=C1/(C1+C3)
Objašnjenje refleksije talasa
C2U2R=Zc Zc
U2/2
R=Zc Zc
U2/2
Uod= U2/2
2 Uod
U2
R=Zc Zc
(1/C)=0
Kapacitivno delilo za širi opseg učestanosti
c
C2
C1=C/n
R=Zc
U2
U1
U2’=U2/2 C3
R3
R3=Zc
Paralelno mešovito delilo
c
C2
U1
r
R2
R c=R2C2
Redno mešovito delilo
R1
C1
R2
C2
Merenje odziva
Funkcijski generator
Odziv delila
• Aperiodičan
• Aperiodično kritičan
• Oscilatoran
0
0.5
1
1.5
2
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Vreme (s)
Odz
iv (r
.j)Oscilatorno-prigušen odziv
Aperiodičan odziv
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 0.02 0.04 0.06
Vreme (s)
Odz
iv(r
.j)
Odredjivanje vremena odziva
T
t
U
1
U
1
T1
T2
T3
T4
T5
T=T1+T2+T3+T4....
Vreme uspona
0
0.5
1
1.5
2
0 0.005 0.01 0.015 0.02
Vreme (ms)
Odz
iv (r
.j)
Um0.9Um
0.1Um
Registrovanje temene vrednosti napona
C1
C2 C3 C4
R1
T1=R1C3C4/(C3+C4)
Merenje udarnih struja
• Klasične metode – šantovi• Koaksijalni šsnt
• Petljasti šant
• Kalem Rogovskog
Koaksijalan šant
im
I-im
im
Iim
U=Rim
R
Uticaj induktivnosti na merenje struje – struja kosog čela
t
i
c
c
T tza)(
T tza)(
m
c
m
Iti
tT
Iti
Uticaj induktiviteta na merenje struje
cm
cc
m
c
m
TtRIU
TtT
ILt
T
IRU
za
za
Oblik napona
c
m
T
ILU
c
m
T
ILU
tT
IR
c
m
Petljasti šantI
I/n
U
R
Kalem Rogovskog-konstrukcija
i1
i2
R
Kalem Rogovskog-princip
12
2
22
12
22
21
22
2
222
1 0
iL
MRU
RiU
iL
Mi
dt
diL
dt
diM
iRdt
diL
dt
diLiR
dt
diM
ek
ek