Измерение коэффициента трансформации
При проведении испытаний следует руководствоваться требованиями «Инструкции по технической эксплуатации передвижной электролаборатории ЛВИ-3 (или ЭТЛ-35)».
Определением коэффициента трансформации проверяется правильность числа витков трансформатора, которое должно соответствовать расчетному значению.
Коэффициентом трансформации (Кт) называется отношение напряжения обмотки более высокого напряжения к напряжению обмотки более низкого напряжения при холостом ходе трансформатора.
Известно, что отношение напряжений при холостом ходе трансформатора практически соответствует отношению электродвижущих сил обмоток и равно отношению числа витков обмоток:
В процессе эксплуатации коэффициент трансформации рекомендуется определять методом двух вольтметров при одновременном измерении напряжения на обмотках. При этом испытание проводится путем подачи напряжения 380/220 В на обмотку более высокого напряжения.
Для измерения напряжения на обмотках трансформатора должны применяться вольтметры класса точности не ниже 0,5.
Коэффициент трансформации следует определять на всех регулировочных ответвлениях и на всех фазах.
У трехобмоточных трансформаторов достаточным считается определение коэффициента трансформации двух пар обмоток. Как правило, определяется коэффициент трансформации между обмотками ВН-НН и СН-НН. При таком выборе пар обмоток коэффициент трансформации определяется на всех регулировочных ответвлениях, так как регулирование напряжения осуществляется на одной из обмоток (ВН или СН).
Для определения коэффициента трансформации трехфазных с выведенным нулем обмотки ВН (СН) измерения рекомендуется производить при однофазном возбуждении обмотки ВН (СН).
|
|
|
Рис. 12. Схема определения коэффициента трансформации
трехфазного трансформатора У/Ун-0
|
|
|
|
Рис. 13. Схема определения
коэффициента трансформации
трехфазного трансформатора Ун/У-0
|
|
|
|
Рис. 14. Схема определения коэффициента трансформации
трехфазного трансформатора Ун/Д-11
|
|
|
|
Рис. 15. Схема определения коэффициента трансформации
трехфазного трансформатора У/Д-11.
|
Определение коэффициента трансформации трансформаторов со схемой и группой соединения У/Д-11 может определяться из опыта с подачей напряжения на фазы обмотки ВН свободные фазы обмотки НН следует закорачивать, чтобы они не искажали результаты измерения.
Коэффициент трансформации, измеренный при вводе трансформатора в эксплуатацию, не должен отличаться более чем на 2% от значений, измеренных на соответствующих ответвлениях других фаз, и от исходных значений, а измеренный при капитальном ремонте, не должен отличаться более чем на 2% от коэффициента трансформации, рассчитанного по напряжениям ответвлений.
Определение сопротивления короткого замыкания обмоток трансформаторов
При проведении испытаний следует руководствоваться требованиями «Инструкции по технической эксплуатации передвижной электролаборатории ЛВИ-3 (или ЭТЛ-35)».
Полное сопротивление короткого замыкания (Zт) трансформаторов и автотрансформаторов класса напряжения 110 кВ и выше определяется с целью выявления возможных деформаций с повреждением изоляции обмоток, вызванных сквозными короткими замыканиями. Для этого производится сопоставления измеренного значения Zт с исходным – базовым значением этого параметра, определенном на исправном трансформаторе.
В документации, поставляемой заводом-изготовителем трансформаторов, в качестве базовых для трехфазного трансформатора приводятся среднеарифметические значения Zт всех трех фаз, однако использование их в качестве базовых не рекомендуется, так как при наличии деформации в какой-либо обмотке одной из фаз трансформатора она может оказаться не выявленной, ибо фазное значение Zт этой обмотки может «затеряться» при исчислении среднеарифметического значения Zт.
Рекомендуется сопоставлять фазные значения Zт трансформатора. При этом, в качестве базовых должны использоваться значения параметра, измеренные при пусконаладочных испытаниях вновь вводимого трансформатора.
Фазное значение Zт трансформатора (Ом) определяется из выражения:
Zт. из = Uк. из / Iк. из,
где Uк. из – измеренное значение напряжения короткого замыкания фазы, В;
Iк. из – измеренное значение тока короткого замыкания фазы, А.
Напряжение и ток короткого замыкания определяются из опыта короткого замыкания, который проводится при низком напряжении (380, 220 В).
При проведении опыта короткого замыкания в процессе эксплуатации трансформатор возбуждается со стороны обмотки более высокого напряжения (ВН, СН). При испытании трехфазных трансформаторов на обмотку подается трехфазное напряжение, а измерения тока и напряжения короткого замыкания производятся последовательно на каждой фазе.
Отклонение измеренного фазного значения сопротивления короткого замыкания от базового значения (%) определяется из выражения:
∆Zт = Zт(50) - Zт. б / Zт. б * 100
Оценку состояния обмоток испытуемого трансформатора производят сравнением полученного значения ∆Zт с предельно допустимым отклонением этого параметра от базового значения, устанавливаемого отраслевыми нормативными документами.
Максимальная чувствительность при измерениях напряжения и тока короткого замыкания достигается выбором пар обмоток, расположенных рядом на стержне магнитопровода.
У трансформаторов оснащенных переключающими устройствами РПН, контроль состояния всех обмоток достигается измерением тока и напряжения короткого замыкания на номинальной ступени переключающего устройства и на двух крайних ступенях.
При испытании на максимальной ступени испытывается также регулировочная обмотка.
При испытании на минимальной ступени исключается регулировочная обмотка, что позволяет выявить дефектную обмотку, если при испытании на максимальной ступени обнаруживается отклонение ∆Zт от допустимого значения.
Опыт короткого замыкания может проводиться при любом значении тока короткого замыкания, однако выбранное значение тока должно быть удобным для снятия показаний амперметра и вольтметра, имея в виду, что отсчет показаний указанных приборов для достижения достаточной точности измерений должен производиться на второй половине шкалы.
Для закорачивания выводов обмоток трансформаторов применяются гибкие медные или алюминиевые провода. Сечение медной закоротки должно составлять не менее 30% сечения провода обмотки трансформатора.
Значения Zк при вводе трансформатора в эксплуатацию не должны превышать значения, определенного по напряжению КЗ (Uк) трансформатора, на основном ответвлении более чем на 5%.
Значения Zк при измерениях в процессе эксплуатации и при капитальном ремонте не должны превышать исходные более чем на 3%. У трехфазных трансформаторов дополнительно нормируется различие значений Zк по фазам на основном и крайних ответвлениях. Оно не должно превышать 3%.
В процессе эксплуатации измерения Zк производятся после воздействия на трансформатор тока КЗ, превышающего 70% расчетного значения, а также в объеме комплексных испытаний
Рис. 16. Схемы измерения напряжения и тока короткого замыкания
трехфазного трехобмоточного трансформатора.
Измерение сопротивления обмоток постоянному току
Сопротивление обмоток трансформаторов постоянному току в процессе эксплуатации измеряется для выявления неисправностей и дефектов в обмоточных проводах, в паяных соединениях обмоток, в контактных соединениях отводов, переключающих устройств.
Такие измерения могут проводиться при вводе трансформатора в работу для контроля его состояния после транспортировки или длительного хранения, после ремонта – для контроля качества ремонтных работ, после отказа (аварии) трансформатора для выявления характера повреждения и выявления поврежденного узла (элемента) трансформатора.
Допускается два метода измерения сопротивления постоянному току: метод падения напряжения и мостовой метод при токе, не превышающем 20% номинального тока обмотки трансформатора. Метод падения напряжения предпочтителен при испытании трансформаторов III габарита и более, а также всех трансформаторов с РПН. Мостовой метод рекомендуется применять при испытании сухих трансформаторов и масляных трансформаторов I и II габаритов.
Измерение сопротивления следует производить на всех ответвлениях, т.е. во всех положениях переключающих устройств.
У обмоток трансформаторов, имеющих нулевой вывод, измеряют фазные сопротивления, а у обмоток, не имеющих нулевого вывода, - линейные сопротивления.
Перед производством измерений контактные соединения выводов испытуемой обмотки должны быть тщательно очищены от грязи, смазки и следов коррозии. Измерения сопротивлений постоянному току производят при установившемся тепловом режиме, при котором температура измеряемого объекта отличается от температуры окружающего воздуха не более чем на +3 С.
Приведение измеренной величины сопротивления к необходимой для последующего сравнения температуре производится по следующим формулам:
для меди: R2 = R1 (235 + t2)/(235 + t1)
для алюминия: R2 = R1 (245 + t2)/(245 + t1)
где R2 - сопротивление соответствующее температуре t2;
R1 - сопротивление соответствующее температуре t1;
235; 245 - постоянные коэффициенты.
Сопротивления обмоток трехфазных трансформаторов, измеренные на одинаковых ответвлениях разных фаз при одинаковой температуре, не должны отличаться более чем на 2%. Если из-за конструктивных особенностей трансформатора это расхождение может быть большим и об этом указано в заводской технической документации, следует руководствоваться нормой на допустимое расхождение, приведенной в паспорте трансформатора.
Значения сопротивления обмоток однофазных трансформаторов после температурного пересчета не должны отличаться более чем на 5% от исходных значений.
При проведении измерения следует руководствоваться требованиями «Инструкции по технической эксплуатации передвижной электролаборатории ЛВИ-3 (или ЭТЛ-35)» и «Методическими указаниями по проведению измерений сопротивления постоянному току»
Измерение методом падения напряжения
Сущность метода заключается в измерении падения напряжения U на сопротивлении r, через которое пропускается постоянный ток I определенной величины. По результату измерений тока и напряжения определяется сопротивление r по закону Ома:
r = U / I
При измерении малых сопротивлений (до 10 Ом) применяют схему, по которой провода цепи вольтметра присоединяют к выводам обмотки трансформатора непосредственно.
При измерении больших сопротивлений (более 10 Ом), а также когда сопротивление амперметра и подводящего провода, соединяющего зажимы амперметра и трансформатора, составляют более 0,5% измеряемого сопротивления, применяют схему, при которой измеряют помимо сопротивления обмотки трансформатора, сопротивление амперметра и провода от амперметра до трансформатора.
В тех случаях, когда измерения производятся с целью выявления неисправности в одной из фаз путем сопоставления результатов измерения на разных фазах, внесение коррективов по сопротивлению амперметра и соединительных проводов не требуется.
Класс точности измерительных приборов должен быть не ниже 0,5, а пределы измерений этих приборов должны обеспечивать отклонение стрелки на второй половине шкалы.
Измерение тока и напряжения следует производить при установившихся значениях. За установившийся принимается ток, при котором стрелка амперметра не изменяет своего положения в течение 5 мин.
При испытании трансформаторов с большой индуктивностью с целью сокращения времени установления тока в измерительной цепи рекомендуется осуществлять кратковременное форсирование тока шунтированием резистора (реостата).
Чтобы не повредить вольтметр при переходном процессе в измерительной цепи, его включение следует производить лишь после установления тока, а отключение – до отключения тока.
Рис. 17. Схемы измерения сопротивления постоянному току
обмоток трансформатора.
Измерение мостовым методом
Мостовой метод определения сопротивления рекомендуется применять при наличии переносного моста постоянного тока, позволяющего производить измерения на месте установки трансформатора.
Для измерения малых сопротивлений (менее 110-4 Ом) следует применять двойной мост постоянного тока.
Измерение сопротивления обмоток постоянному току мостовым методом следует производить прибором класса точности не ниже 0,5.
При производстве измерений по схеме двойного моста сопротивление соединительных проводов не влияет на точность измерений.
Измерение больших сопротивлений (1 Ом и более) целесообразно производить с помощью одинарных мостов.
При производстве измерений одинарным мостом сопротивление соединительных проводов отражается на результате измерения. В этом заключается недостаток схемы одинарного моста. Однако это практически не влияет на точность измерения, так как измеряемое сопротивление и сопротивления плеч моста значительно превышают сопротивление измерительных проводов.
|
