Меню

Измерение потерь холостого тока трансформатора

Холостой ход трансформаторов: измерение потерь, параметры, периодичность, схема опыта

hol hod 4Что такое холостой ход (ХХ) трансформатора?

Величина потерь силового трансформатора состоит из так называемых потерь в меди и потерь в стали. Первые связаны с протеканием тока нагрузки через проводники обмоток, имеющие определенное электрическое сопротивление. Потери же в стали обусловлены вихревыми токами, токами намагничивания, возникающими в магнитопроводе.

Орлов Анатолий Владимирович

Поэтому этот опыт позволяет измерить мощность потерь в стали, называемыми потерями холостого хода.

Дополнительно, подключив вольтметр к оставшейся разомкнутой обмотке, можно измерить на ней напряжение, и по показаниям двух вольтметров рассчитать коэффициент трансформации. Но это измерение к самому опыту холостого хода не относится.

Опыт холостого хода при вводе в эксплуатацию подвергаются

  • Все сухие трансформаторы, а также имеющие в качестве изолирующей и охлаждающей среды жидкий негорючий диэлектрик.
  • Маслонаполненные трансформаторы, мощность которых более 1600 кВА.
  • Трансформаторы собственных нужд электростанций, вне зависимости от их мощности.

В эксплуатации такие измерения проводятся только для трансформаторов с мощностью 1000 кВА и более, и только после капитального ремонта, связанного со сменой обмоток или ремонтом магнитопровода.

По сетевым правилам возможно проведение измерений по распоряжению технического руководителя предприятия после того, как хроматографический анализ газов, растворенных в масле, дал настораживающие результаты. Но это касается только силовых трансформаторов с обмотками на напряжение 110 кВ и выше.

Порядок и схема измерения

Перед проведением опыта проводят процесс размагничивания магнитопровода испытуемого трансформатора. Для этого используется постоянный ток, пропускаемый через одну из обмоток стороны низкого напряжения. Подключение тока производится многократно, каждое последующее подключение происходит с изменением полярности и уменьшением величины.

Начальное значение не должно быть меньше двойного значения ожидаемого тока холостого хода. При каждом последующем включении величина уменьшается на 30-40 %. Процесс заканчивается при токе, меньшим значения тока холостого хода.

hol hod 1

Васильев Дмитрий Петрович

Для проведения измерений потребуется три лабораторных прибора, с классом точности не менее 0,5. Это амперметры, вольтметры и ваттметры. амперметры подключаются в каждую фазу последовательно. вольтметры включаются на линейное напряжение всех трех фаз. Токовые обмотки ваттметров подключаются последовательно с амперметрами.

Обмотки напряжения ваттметров подключаются согласно приведенным схемам. Подается напряжение, с приборов снимаются показания.

Абрамян Евгений Павлович

Строго говоря, измерение производится по тем же схемам, которые использовались на заводе изготовителе для проведения опыта. Ведь полученные данные нужно будет сравнить с заводскими. Но, если источник трехфазного напряжения недоступен, можно выполнить три измерения, подавая напряжение на две фазы обмотки трансформатора, закорачивая третью, остающуюся свободной.

При этом используется только линейное напряжение, так как искажение формы кривой из-за нелинейных нагрузок в сети на него имеет минимальное влияние. По этим же схемам проводится опыт холостого хода при пониженном (малом) напряжении.

hol hod 2

Анализ результатов измерения холостого хода

При приемосдаточных испытаниях и капитальном ремонте полученные данные сравниваются с протоколом о соответствующих испытаниях, проведенных на заводе после изготовления трансформатора. Расхождение более 5 % не допускается.

Для однофазных трансформаторов в этих же случаях мощность потерь не должна отличаться от исходной величины более, чем на 10%.

В эксплуатации измеряется только ток холостого хода на основании опыта с номинальным напряжением или мощность потерь при пониженном. ПТЭЭП при этом не нормирует отклонения от нормы.

Однако, при подозрении на повреждение в трансформаторе метод измерения потерь с использованием трех последовательно проведенных опытов дает очень ценный результат. Поскольку обмотки фаз трансформатора находятся в неравных условиях, то можно не только вычислить, есть ли там дефект, но и определить дефектную фазу.

hol hod 3

Путь магнитного потока при возбуждении выводов АВ и ВС одинаков. Поэтому и мощности потерь для опытов на этих фазах не будут отличаться. При возбуждении фаз АС путь, пройденный магнитным потоком, длиннее, поэтому мощность потерь будет на 25-50% превышать предыдущие. Сравнивая эти показатели, можно выявить, на какой фазе есть дефект.

Источник

Определение холостого хода трансформатора

Трансформаторы представляют собой сложное оборудование, которое предназначено для изменения параметров тока в цепи. Они могут повышать или понижать мощность, напряжение электричества в соответствии с требованиями потребителей.

В оборудовании при работе определяются некоторые потери мощности. Поэтому не вся электроэнергия, которая поступила на первичную обмотку, доходит к потребителю. При этом греется трансформатор (магнитопривод, обмотки и прочие детали). В различных конструкциях этот показатель неодинаков.

Режим холостого хода трансформатора

Холостой ход трансформатора позволяет определить токовые потери. Эта методика применяется в сочетании с определением напряжения в режиме короткого замыкания трансформатора. Этот процесс называется опытом агрегата. Он выполняется по определенной схеме.

  • 1 Общее устройство и виды
    • 1.1 Основные типы
    • 1.2 Особенности установок
  • 2 Методология проведения опыта
    • 2.1 Подход к проведению измерений
    • 2.2 Суть измерения
  • 3 Коэффициент трансформации
    • 3.1 Однофазные приборы
    • 3.2 Трехфазные приборы
    • 3.3 Применение коэффициента
  • 4 Измерение тока
  • 5 Измерение потерь
    • 5.1 Применение ваттметра

Общее устройство и виды

Чтобы понять, что такое опыт холостого хода различных трансформаторов, необходимо рассмотреть, что собой представляет подобное оборудование.

Основные типы

Трансформаторами называются машины неподвижного типа, которые работают благодаря электрическому току. Они меняют входное напряжение. Существует несколько видов подобных аппаратов:

  1. Силовые.
  2. Измерительные.
  3. Разделительные.
  4. Согласующие.

Чаще всего в энергетическую цепь требуется подключение силового трансформатора. Они могут иметь две или более обмоток. Аппарат может быть однофазный (бытовая сеть) или многофазный (промышленная сеть).

Особенности установок

Отдельно выделяются автотрансформаторы. В них есть только одна совмещенная обмотка. Также бывает сварочный аппарат. Они имеют определенную сферу применения.

В однофазном и многофазном оборудовании может устанавливаться различная номинальная мощность. Она может определяться в диапазоне от 10 до 1000 кВА и более. Маломощные однофазные и многофазные приборы могут быть в диапазоне до 10 кВА. Средние разновидности будут иметь мощность 20 кВА, 250 кВА, 400 кВА, 630 кВА и т. д. Если же этот показатель больше 1000 кВА, это установка высокой мощности.

Методология проведения опыта

Потери холостого хода трансформатора определяются при создании определенного режима. Для этого прекращается снабжение током всех обмоток. Они остаются разомкнутыми. После этого производится снабжение цепей электричеством. Оно определяется только на первом контуре. Аппаратура должна работать под напряжением, которое устанавливается при его производстве производителем.

Через первичный контур силовой, сварочной или прочей установки протекают токи, которые носят название ХХ. Их величина равняется не более 3-9% от заданного производителем показателя. При этом на обмотке вторичного контура электричество отсутствует. На первичном контуре ток производит магнитный поток. Он пересекает витки обеих обмоток. При этом возникает ЭДС самоиндукции на контуре первичном и взаимоиндукции – на обмотке вторичного типа.

Например, напряжение холостого хода сварочного трансформатора небольшой и средней мощности представляет собой ЭДС взаимоиндукции.

Подход к проведению измерений

Замер потерь холостого хода может производиться в двух аспектах. Их называют потерями в стали и меди. Второй показатель говорит о рассеивании тепла в обмотках (они начинают греться). В процессе проведения опыта этот показатель очень мал. Поэтому им пренебрегают.

Данные о потере тока холостого хода трансформатора представляются в виде таблицы. В ней рассчитаны параметры для стали определенных сортов и толщины. Ток холостого хода трансформатора рассматривается в аспекте мощности, которая создается в магнитом потоке и именуется потерей в стали. Она затрачивается на нагрев листов из специального сплава. Они изолируются друг от друга лаковым покрытием. При создании таких магнитоприводов не используется метод сварки.

Читайте также:  Ширина дорожки от силы тока

Таблица значений холостого хода

Суть измерения

Если по какой-то причине нарушается изоляционный слой между пластинами магнитопривода, между ними возрастают вихревые токи. При этом система начинает нагреваться. Лаковый слой постепенно разрушается. Потери при работе установки возрастают, его эксплуатационные характеристики ухудшаются.

В таком случае потери мощности в стали увеличиваются. При проведении расчетов этих характеристик в режиме холостого хода можно выявить возникшие нарушения в работе агрегата. Именно по этой причине производится соответствующий расчет.

Коэффициент трансформации

При определении работы установки применяется такое понятие, как коэффициент трансформации. Его формула представлена далее:

Отсюда следует, что напряжение на вторичном контуре будет определяться соотношением количества витков. Чтобы иметь возможность регулировать выходное электричество, в конструкцию установки вмонтирован специальный прибор. Он переключает число витков на первичном контуре. Это анцапфа.

Для проведения опыта на холостом ходу регулятор ставится в среднее положение. При этом измеряется коэффициент.

Однофазные приборы

Для проведения представленного опыта, при использовании понижающего или повышающего бытового агрегата, в расчет берется представленный коэффициент. При этом используют два вольтметра. Первый прибор подключается к первичной обмотке. Соответственно второй вольтметр подсоединяется к вторичному контуру.

Схема трансформатора при холостом ходе

Входное сопротивление измерительных приборов должно соответствовать номинальным характеристикам установки. Она может работать в понижающем или повышающем режиме. Поэтому при необходимости провести ремонтные работы, на нем измеряют не только подачу низкого, но и высокого напряжения.

Трехфазные приборы

Для трехфазных агрегатов в ходе проведения опыта исследуются показатели на всех контурах. При этом потребуется применять сразу 6 вольтметров. Можно использовать один прибор, который будет подключаться поочередно ко всем точкам измерения.

Если установленное производителем значение на первичной обмотке превышает 6 кВ, на нее подают ток 380 В. При измерении в высоковольтном режиме нельзя определить показатели с требуемым классом точности. Поэтому замер производят в режиме низкого напряжения. Это безопасно.

Применение коэффициента

В процессе проведения измерения анцапфу перемещают во все установленные производителем положения. При этом замеряют коэффициент трансформации. Это позволяет определить наличие в витках замыкания.

Если показания по фазам будут иметь разброс при замерах больше, чем 2%, а также их снижение в сравнении с предыдущими данными, это говорит об отклонениях в работе агрегата. В первом случае в системе определяется короткое замыкание, а во втором – нарушение изоляции обмоток. Агрегат не может при этом работать правильно.

Такие факты требуют подтверждения. Например, это может быть измерение сопротивления. Влиять на увеличение разброса показателей коэффициента могут возрастание сопротивления между контактами анцапфы. При частом переключении возникает такая ситуация.

Измерение тока

При опытном измерении тока холостого хода мастер применяет амперметры. Их необходимо подсоединять к первичной обмотке последовательно. Напряжение в контуре должно равняться номинальному значению.

Если проводится исследование работы трехфазного промышленного агрегата, замер выполняет для всех фаз одновременно или последовательно. При этом испытания производятся только для установок от 1000 кВА.

Измерение потерь

Потери в магнитоприводе замеряют исключительно при использовании мощной установки. При этом можно брать для расчетов пониженное напряжение, которое подключено к первичному контуру через ваттметр. Это прямой метод измерения.

При учете показателей вольтметра или амперметра потребуется умножить их мощности друг на друга. Это косвенный метод. При этом результат имеет определенную погрешность. Искажение происходит из-за невозможности учесть при таком расчете коэффициент мощности. Это конус угла, который образуется в векторной схеме между напряжением и током. В режиме холостого хода между ними появляется угол 90º.

Применение ваттметра

Ваттметр позволяет произвести замер с учетом коэффициента мощности. Это дает возможность получить более точный результат. Расчет выполняется по следующей формуле:

Далее необходимо создать на основе полученного результата векторную диаграмму. По каждой фазе учитываются установленные потери. Для этого чаще всего строится таблица. При этом используется схема, которая изначально применялась производителем при создании оборудования.

Полученный результат не подлежит сравнению с нормативами. Показатели сравнивают только с характеристиками предыдущих проверок. Если потери с течением времени только возрастают, это говорит о нарушении изоляции пластин магнитопривода или появлении иных нарушений. Обратить этот процесс невозможно.

Проведение замеров холостого хода позволяет оценить состояние аппаратуры, а также определить потребность в необходимости планового или аварийного ремонта. Поэтому регулярные испытания позволяют правильно спланировать работу установки, предотвратить ее непредвиденное отключение.

Интересное видео: Описание основ работы трансформатора.

Источник

Измерение потерь хх при малом напряжении для проверки отсутствия витковых замыканий

Перед включением трансформаторов на параллельную работу целесообразно проверить их исправность весьма несложными измерениями. ГОСТ 3484-55 дает два метода проверки измерением потерь холостого хода при малом напряжении:
Измерение потерь с приведением их к номинальному напряжению и сравнение распределения потерь с данными заводских испытаний.
Измерение потерь без приведения их к номинальному напряжению и сравнение распределения потерь по отдельным фазам трансформатора.
Измерение потерь холостого хода при малом напряжении производится на заводе для определения следующих дефектов в обмотках:
а) металлических замыканий между соседними витками («витковое»);
б) замыканий между параллельными проводами в непрерывных обмотках (например, в местах транспозиции) ;
в) неодинаковое число витков в параллельно включенных цепях.
В условиях же монтажа и эксплуатации это испытание, как было сказано ранее, служит также для определения потерь холостого хода при номинальном напряжении.
Начнем со второго метода. К одной из обмоток трансформатора подводят от сети переменного тока произвольное напряжение 127, 220, 380 или 500 В в пределах от 1 до 50% номинального напряжения возбуждаемой обмотки. Другая обмотка трансформатора должна быть при этом разомкнутой, т. е. не нагруженной. В этих условиях производят измерение потерь холостого хода по одной из схем рис. 1 для однофазных трансформаторов и рис. 3 для трехфазных. По схеме рис. 1 и 3 измеряют потери и ток холостого хода как с непосредственным включением ваттметров, амперметров, вольтметров и частотомера, так и по мере необходимости включением приборов через измерительные трансформаторы тока и напряжения.
Измерение потерь холостого хода
Рис 1. Измерение потерь холостого хода однофазных трансформаторов при малом напряжении.
а — непосредственное включение приборов; б — включение приборов через измерительные трансформаторы тока и напряжения; в — измерение потерь в приборах.
Трехфазную мощность измеряют по схеме двух ваттметров, а также и методом трех ваттметров. При измерениях через трансформаторы тока и напряжения схемой (рис. 2, в) предусмотрено измерение трех величин тока и напряжения двумя трансформаторами тока и двумя трансформаторами напряжения. Трансформаторы напряжения включены по схеме открытого треугольника.
Следует иметь в виду, что при измерении трехфазной мощности по методу двух ваттметров необходимо брать алгебраическую сумму показаний приборов. В этом случае поступают гак: если применяемые ваттметры снабжены переключателями полярности катушек напряжения, то у обоих ваттметров переключатели устанавливают в нормальное ( + ) положение.
Измерение потерь холостого хода трехфазных трансформаторов
Рис. 2. Измерение потерь холостого хода трехфазных трансформаторов при малом напряжении.
а — непосредственное измерение методом двух ваттметров, б — непосредственное измерение методом трех ваттметров, в— измерение через измерительные трансформаторы тока и напряжения методом двух ваттметров; г— измерение через трансформаторы тока и напряжения методом трех ваттметров, д — измерение потерь в приборах при методе двух ваттметров.

Читайте также:  Массажер токи для лица

Если при таком положении стрелка одного из ваттметров будет давать при измерениях отклонение в левую сторону, то следует изменить полярность катушки напряжения установкой переключателя на положение минус (—), и тогда показания ваттметров следует не складывать, а вычитать. Изменение полярности в тех случаях, когда катушка напряжения ваттметра не снабжена переключателем, можно производить переключением концов этой катушки или токовой катушки ваттметра. Если заранее известно, какой из ваттметров схемы должен давать отрицательные показания, то нужную полярность ваттметра следует обеспечить заблаговременно.
При трехфазных измерениях подводимое напряжение определяют как среднее арифметическое трех измеренных линейных напряжений. ГОСТ допускает принимать за подводимое линейное напряжение на вводах а—с или А—С. При измерениях, когда производится сравнение потерь между отдельными фазами трансформатора, могут применяться приборы и невысоких классов точности (1,0 или 1,5).
В тех случаях, когда измеренные при малом напряжении потери приводятся к номинальному напряжению и сравниваются с данными заводских испытаний, приборы следует брать класса 0,5. В измерениях приборами более высоких классов точности (0,2 или 0,1) нет надобности.
схемы измерения потерь холостого хода трансформаторов
Рис. 3. Упрощенные схемы измерения потерь холостого хода трансформаторов
а — измерение потерь однофазных трансформаторов; б— измерение потерь трехфазных трансформаторов.
Если номинальное напряжение обмотки НН составляет несколько киловольт, то к этой обмотке подводят напряжение см сети 127, 220 пли 380 в непосредственно, т. е. без трансформаторов тока и напряжения. При напряжении же обмотки НН 220—525 в измерение потерь производится со стороны ВН. В этих случаях схемы измерений значительно упрощаются, а измерять все напряжения и токи всех фаз не всегда нужно. На рис. 3 даны упрощенные схемы измерения потерь холостого хода однофазных и трехфазных трансформаторов с непосредственным включением приборов.
Однофазное измерение потерь холостого хода трехфазного трансформатора
Рис. 4. Однофазное измерение потерь холостого хода трехфазного трансформатора с соединением возбуждаемой обмотки в звезду с доступной нейтралью или в треугольник
а и г — измерение потерь фазы А; б и д — измерение потерь фазы В\ в и е — измерение потерь фазы С.
Измерение методом сравнения потерь холостого хода для трехфазных трансформаторов состоит в следующем: производят три однофазных измерения с приведением трехфазного трансформатора к условному однофазному путем поочередного подведения однофазного напряжения к обмоткам одной или двух его фаз при разомкнутых остальных обмотках. При проведении измерений потерь ГОСТ 3484-55 рекомендует руководствоваться табл. 1 и действительной схемой соединения обмоток.
На рис. 4 даны схемы однофазных измерений потерь холостого хода трехфазных трансформаторов с соединением возбуждаемой обмотки в звезду с доступной нейтралью и в треугольник. На рис. 5 приводятся схемы для трансформатора с соединением возбуждаемой обмотки в звезду без доступной нейтрали.

Схема соединения возбуждаемой обмотки трансформатора

Фаза (или фазы) возбуждаемом обмотки трансформатора, к выводам которой подводят напряжение от сети

Звезда с доступной нейтралью или треугольник

Звезда без доступной нейтрали

Однофазное измерение потерь холостого хода у трехфазного трансформатора

Измерять потери при всех трех опытах следует при одинаковом подводимом напряжении. Если трансформатор не имеет дефектов, то приближенное соотношение фазных потерь при обычной конструкции трехстержневого магнитопровода будет следующее: при схеме соединения возбуждаемой обмотки в звезду с выведенной нейтралью или в треугольник потери, измеренные при подведении питания к вводам каждой из крайних фаз (А или С), практически одинаковы, и как правило, не менее чем на 25% больше потерь, измеренных при подведении питания к вводам средней фазы (В).

Рис. 5. Однофазное измерение потерь холостого хода у трехфазного трансформатора с соединением возбуждаемой обмотки в звезду
без доступной нейтрали. а — измерение фаз А—В; б — измерение фаз В—С; в — измерение фаз Л—С.

При схеме соединения возбуждаемой обмотки в звезду без доступной нейтрали потери, измеренные при подведении питания к вводам средней и каждой из крайних фаз, практически одинаковы, а потери, измеренные при подведении питания к вводам двух крайних фаз, как правило, не менее чем на 25% больше потерь, измеренных при подведении питания к вводам любой крайней и средней фазы.

Однофазное измерение потерь холостого хода трехфазного трансформатора с соединениями возбуждающей обмотки

Теперь рассмотрим метод измерения потерь с приведением их к поминальному напряжению и сравнение этих потерь с данными заводских испытаний. К одной из обмоток трансформатора при разомкнутых других обмотках подводят трехфазное напряжение в пределах 5—10% номинального напряжения возбуждаемой обмотки.

Рис. 6. Однофазное измерение потерь холостого хода трехфазного трансформатора с соединениями возбуждающей обмотки в А или Y и с -поочередным закорачиванием фаз трансформатора.

По схемам рис. 1 и 2 измеряют подводимое напряжение U’ и мощность Ризм. Далее измеряют по схемам рис. 1,в или 2 и определяют мощность, потребляемую измерительными приборами Рир. Потери в трансформаторе Р’о при малом напряжении U’ определяют по формуле

Если измерение потерь трехфазного трансформатора необходимо произвести от однофазной сети, то проводят три измерения потерь с приведением трехфазного трансформатора к однофазному путем поочередного замыкания накоротко одной из его фаз и возбуждения двух других,
Первое измерение. Фаза А одной из обмоток трансформатора замкнута накоротко, возбуждаются фазы В и С — производят измерение потерь Р’0 в_с.
Второе измерение. Фаза В одной из обмоток трансформатора замкнута накоротко, возбуждаются фазы А и С — производят измерение потерь
Третье измерение. Фаза С одной из обмоток трансформатора замкнута накоротко, возбуждаются фазы А и В — производят измерение потерь Р’ол_в-
Потери трансформатора (Р’о) ПРИ напряжении U’ определяются:

где Р’0А_В, Рг0в-с и Р’оа-с — измеренные потери за вычетом потерь в приборах, измеренных при одинаковых значениях подводимого напряжения.
Если трансформатор не имеет дефектов, то приближенные соотношения в нем фазных потерь следующие: потери, измеренные при закорачивании обмотки каждой из крайних фаз (А или С), практически одинаковы, т. е.

Потери, измеренные при закорачивании обмотки средней фазы (В), как правило, не менее чем на 35% больше потерь, измеренных при закорачивании обмоток одной из крайних фаз (А или С), т. е.

При однофазных измерениях потерь у трехфазных трансформаторов замыкать накоротко обмотки той или иной фазы можно на соответствующих вводах любой из обмоток трансформатора ВН или НН. Например, измерения могут производиться со стороны обмотки ВН, а закорочена может быть фаза обмотки НН или наоборот. Можно производить измерения также со стороны той обмотки, фаза которой закорочена. На рис. 6 показаны девять схем измерения потерь холостого хода для трех наиболее часто встречающихся соединений обмоток трансформаторов.
Приведение измеренных потерь Р’о к поминальному напряжению U для случая соединения возбуждаемой обмотки в треугольник или в звезду с доступной нейтралью производят по формуле

где Р0 прив — потери холостого хода, соответствующие номинальному напряжению U\ Р’о — потери холостого хода, измеренные при малом напряжении Uf\ п — показатель степени, зависящий от сорта электротехнической стали. ГОСТ 3484-55 указывает следующие приближенные значения для п при возбуждении трансформатора напряжением 5—10% от номинального:
для горячекатаной электротехнической стали 1,8
для холоднокатаной высокопроницаемой электротехнической
стали 1,9
Если измеренные потери Р’оав, Р’овс и P’qac получены не при одинаковых значениях подводимого напряжения U\ а при разных, то поступают следующим образом: каждую величину этих потерь по отдельности по формуле (2-18) приводят к номинальному напряжению, а затем полные потери Роприв определяют как их полусумму по формуле.
При соединении возбуждаемой обмотки в звезду без выведенной нейтрали потери, измеренные при однофазном возбуждении трехфазного трансформатора, приводятся к номинальному напряжению (U) по формуле

Читайте также:  Амперметр переменного тока э377

В табл. 2 приведены токи и потери холостого хода трехфазных масляных трансформаторов, изготовляемых по ГОСТ 401-41.

Верхний предел номинальных напряжений обмоток, кВ

Ток холостого хода, % номи-
наль-
ного

Потери холостого хода при номи-
нальном напря-
жении, Вт

Номи-
нальная мощность, кВА

Верхний предел номинальных напряжении обмоток, кВ

Источник

Измерение тока и потерь холостого хода при малом напряжении

При проведении испытаний следует руководствоваться требованиями «Инструкции по технической эксплуатации передвижной электролаборатории ЛВИ-3 (или ЭТЛ-35)».

Для условий эксплуатации опыт холостого хода (XX) при малом напряжении является основным способом измерения тока и потерь холостого хода.

Измерения потерь XX трансформаторов при вводе их в эксплуатацию и в процессе эксплуатации производятся с целью выявления возможных витковых замыканий в обмотках, замыканий в элементах магнитопровода и замыканий магнитопровода на бак трансформатора.

Опыты XX рекомендуется проводить при малом напряжении 380/220В. При этом напряжение подается на обмотку НН, а другие обмотки остаются свободными. Предпочтительно обмотки возбуждать линейным напряжением 380 В, так как фазное напряжение сети может иметь значительное отклонение от синусоидальной формы кривой, что приведет к искажению результатов измерений.

Перед проведением опыта XX трансформатора, находящегося в эксплуатации, необходимо размагнитить его магнитопровод от остаточного намагничивания, возникающего вследствие внезапного сброса питающего напряжения (отключение трансформатора от сети) и обрыва тока при его переходе не через нуль. Снятие остаточного намагничивания производится пропусканием постоянного тока противоположных полярностей по одной из обмоток каждого стержня магнитопровода трансформатора.

Процесс размагничивания осуществляется в несколько циклов. В первом цикле ток размагничивания должен быть не менее удвоенного тока XX трансформатора при номинальном напряжении. В каждом последующем цикле ток размагничивания должен пример­но на 30% быть меньше тока предыдущего цикла. В последнем цикле ток размагничивания не должен быть больше тока XX трансформатора при напряжении 380 В.

При вводе в эксплуатацию нового трансформатора снятие остаточного намагничивания может не производиться, если трансформатор не прогревался постоянным током и измерению тока и потерь XX, не предшествовало измерение сопротивления обмоток постоянному току.

При пусконаладочных испытаниях опыт XX следует проводить перед началом других видов испытаний.

Испытание трехфазных трансформаторов производится путем пофазного измерения потерь XX. Это позволяет измеренные значения потерь каждой фазы сопоставлять не только с заводскими данными, но и между собой, что дает возможность выявить неисправную фазу.

При пофазном возбуждении трехфазных трансформаторов про­изводится три опыта рис. 11:

ÿ первый опыт. Замыкают накоротко обмотку фазы а, возбуждают обмотки фаз в и с, измеряют ток и потери XX I’вс, Р’вс.;

ÿ второй опыт. Замыкают накоротко обмотку фазы в, возбужда­ют обмотки фаз а и с, измеряют ток и потери XX I’ас, Р’ас.;

ÿ третий опыт. Замыкают накоротко обмотку фазы с, возбужда­ют обмотки фаз а и в, измеряют ток и потери XX I’ав, Р’ав.

Рис. 11. Схемы измерения тока и потерь холостого хода

трехфазного трехобмоточного трансформатора.

Для измерения должны применяться приборы класса точности не ниже 0,5.

При отсутствии дефекта в трехфазном трансформаторе потери Р’вс и Р’ав при допустимом отклонении ±5% практически равны. Потери Р’ас на 25-50% (в зависимости от конструкции и числа стержней магнитопровода трансформатора) больше потерь Р’вс и Р’ав .

Потери XX трансформаторов, полученные из опытов холостого хода при малом напряжении, нет необходимости приводить к номинальному напряжению трансформатора, Их сопоставляют с аналогичными потерями, измеренными при том же напряжении на заводе-изготовителе или при пусконаладочных испытаниях вновь вводимого трансформатора.

В тех случаях, когда возникает необходимость приведения измеренных при малом напряжении потерь к номинальному напряжению, вначале вычисляют суммарные потери трансформатора по формуле

Затем потери Ро приводят к номинальному напряжению, используя выражение

где Uном — номинальное напряжение обмотки НН трансформатора (В);

U’ — напряжение, измеренное в опыте XX (В);

n — показатель, равный 1,9 для холоднокатаной текстурированной стали.

У трехфазных трансформаторов при вводе в эксплуатацию и при капитальном ремонте соотношение потерь на разных фазах не должно отличаться от соотношений, приведенных в протоколе заводских испытаний (паспорте), более чем на 5%. У однофазных трансформаторов при вводе в эксплуатацию отличие измеренных значений потерь от исходных не должно превышать 10%.. Измерения в процессе эксплуатации производятся при комплексных испытаниях трансформатора. Отличие измеренных значений от исходных данных не должно превышать 30%.

Источник



Измерение тока и потерь холостого хода

В соответствии с требованиями ПУЭ производится одно из измерений:

a) при номинальном напряжении. Измеряется ток холостого хода. Значение тока не нормируется;

b) при малом напряжении. Измерение производится с приведением потерь к номинальному напряжению или без приведения (метод сравнения).

Опытом холостого хода трансформатора называется включение одной из его обмоток (обычно низкого напряжения) под номинальное напряжение. Потребляемый при этом ток называют током холостого хода Iхх (обычно выражают в % от Iном).

Измерение потерь холостого хода производится при напряжении и по схемам, указанным в протоколе испытания завода-изготовителя. Если завод-изготовитель производил измерения потерь холостого хода только при номинальном напряжении трансформатора, то следует измерение потерь холостого хода произвести при напряжении 380 В и выполнить пересчет их к номинальному напряжению. В дальнейшем измерение потерь холостого хода следует производить при напряжениях 380 В. У исправных трехфазных трехстержневых трансформаторов соотношение потерь, как правило, не отличается от соотношений, полученных на заводе-изготовителе, более, чем на 5%. При измерении потерь и тока холостого хода следует применять измерительные приборы класса точности 0,5. Для измерений могут использоваться переносные измерительные комплекты типа К-50 (К-51).

При измерении потерь и тока холостого хода при номинальном напряжении обмоток выше 0,4 кВ рекомендуется применять измерительные трансформаторы класса точности 0,2. Потери холостого хода трехфазных трехстержневых трансформаторов измеряют при трехфазном или однофазном возбуждении. При трехфазном возбуждении измерения производят двумя однофазными ваттметрами или одним трехфазным ваттметром (см. рис. 6.5).

Измеренные потери определяются как алгебраическая сумма потерь, измеренных каждым ваттметром. Потери в трансформаторе определяют как разность измеренных суммарных потерь и потерь в приборах (см. рис. 6.6), поскольку потери в приборах могут быть соизмеримы с потерями холостого хода.

Рис. 6.5 — Схемы включения приборов при проведении опыта холостого хода силовых трансформаторов.

Ток холостого хода трансформатора определяют как среднеарифметическое значение токов трех фаз. При измерении потерь холостого хода при однофазном возбуждении напряжением 380 В проводят три опыта с приведением трехфазного трансформатора к однофазному путем поочередного замыкания накоротко одной из его фаз и возбуждении двух других фаз.

Первый опыт — замыкают накоротко обмотку фазы А, возбуждают фазы В и С трансформатора и измеряют потери. Второй опыт — замыкают накоротко обмотку фазы В, возбуждают фазы А и С трансформатора и измеряют потери.

Рис. 6.6 — Схемы измерения потерь холостого хода в трехфазных трансформаторов.

Источник