1. Гуру ПНР : Сайт для наладчиков 
  2. Список рубрик 
  3. Испытания и измерения 
  4. Испытания трансформаторов 
21 2020

Измерение потерь холостого хода силового трансформатора

Назначение измерения потерь холостого хода

Потери трансформатора на холостом ходу - это активная мощность (далее P), которая расходуется на создание магнитного потока и нагрев обмоток. Потери холостого хода показывают состояние обмоток трансформатора и магнитной системы. Измеренные на заводе-изготовители как исходные, они, в идеале, должны такими же и остаться после транспортировки и монтажа на месте. Это одна из проверок того, что трансформатор не имеет повреждений активной части.

Проверка производится:

Оговоримся сразу, что под поте

Способы и схемы измерения потерь холостого хода

Измерения проводятся по ГОСТ 3484.1-88. Существует два основных способа измерения потерь холостого хода:

  1. Измерение при подведенном номинальном напряжении к обмотке высшей стороны;
  2. Измерение при малом напряжении.

В свою очередь, измерение при малом напряжении может производиться возбуждением как со стороны НН, так и со стороны ВН (характерно для мощных силовых трансформаторов). Это зависит от того, по какой схеме производилось измерение на заводе-изготовителе. По такой же схеме производится измерение потерь при приемо-сдаточных испытаниях.

В процессе эксплуатации измерения потерь холостого хода сравниваются с заводскими данными или с данными, полученными во время приемо-сдаточных испытаний.

Измерение потерь холостого хода при номинальном напряжении

Как правило производится на заводе-изготовителе. В эксплуатации этот способ может быть выполнен и окажется полезен, если были зафиксированы данные токов и мощностей при первом включении трансформатора в работу после ПНР.

Номинальное напряжение подводится к соответствующей обмотке трансформатора. При разомкнутых вторичных обмотках, производится замер токов и мощностей, потребляемых трансформатором от сети.

Измерение потерь холостого хода однофазного трансформатора от питающей сети производится по схеме, приведенной на рисунке ниже:

Измерение потерь холостого хода однофазного трансформатора от питающей сети

Измерение потерь холостого хода трехфазного трансформатора от питающей сети:

Измерение потерь трехфазного трансформатора при питании от сети

Измерение потерь холостого хода при малом напряжении

Иногда это единственный доступный метод проверки потерь холостого хода трансформатора в условиях наладки электрооборудования. Проверка осуществляется возбуждением вторичных обмоток трансформатора напряжением, указанным в паспорте (или номинальным). Схемы проверки для однофазных и трехфазных трансформаторов с различными группами приведены на рисунках ниже.

Схема измерения потерь холостого хода однофазного трансформатора при возбуждении с низкой стороны

Схемы возбуждения трехфазных трансформаторов со стороны НН, обмотки которой соединены по схеме "звезда без средней точки" приведены ниже для различных комбинаций:

Возбуждение фаз a и b

[Схема возбуждения фаз "a" и "b" при соединении обмоток в "звезду без общей точки"]

Возбуждение фаз b и c width=

[Схема возбуждения фаз "b" и "c" при соединении обмоток в "звезду без общей точки"]

Возбуждение фаз a и c

[Схема возбуждения фаз "a" и "c" при соединении обмоток в "звезду без общей точки"]

Далее приведены схемы проверки потерь холостого хода для трехфазных трансформаторов, обмотки которых соединены в "треугольник":

Возбуждение фаз a и b при соединении в реугольник

[Возбуждаются фазы "a" и "b", фаза "c" закорачивается]

Возбуждаются фазы b и c, а - закорачивается

[Возбуждаются фазы "b" и "c", "а" - закорачивается]

Возбуждение фаз a и c, фаза b закорочена

[Возбуждение фаз "a" и "c", фаза "b" закорочена]

Приборы, указанные на рисунках нужно подключать именно в такой последовательности. Перед проведением испытаний нужно включить измерительную схему вхолостую (то есть не подключать к обмоткам трансформатора), чтобы определить потери в приборах (PПОТ). Фактическое измеренное значение мощности будет равно:

P0ab = Pab - PПОТ

P0bс = P - PПОТ

P0ca = Pca - PПОТ

Общая мощность потерь холостого хода определяется так:

P0= P0ab+P0bc+P0ca
2

Полученные данные сравниваются с паспортными данными и согласно ГОСТ 3484.1-88 не приводятся к номинальному напряжению. Если всё же требуется это сделать, то формула для приведения полученной мощности холостого хода к мощности при номинальном напряжении:

P0ПРИВ=P0( UНОМ ) n
UИЗМ

Где:

Иногда измерение потерь холостого хода при малом напряжении производится с высокой стороны трансформатора. Это характерно для мощных трансформаторов, имеющих расщепленные обмотки. Схема измерения в этом случае будет иной:

Измерение потерь холостого хода с высокой стороны при малом напряжении

При таком способе измерения ток будет иметь значения десятков миллиампер. Напряжение так же не будет превышать 220 или 380 В.

Еще чисто из опыта. При проверке коэффициента трансформации, подавая напряжения на первичную обмотку, имеет смысл фиксировать значения токов для каждого измерения. Эти токи достаточно небольшие - порядка десятков миллиампер. Однако по ним тоже можно судить об исправности или неисправности активной части. При витковом замыкании, значения этих токов существенно отличаются и могут достигать до десятков ампер. А это уже браковочный фактор.

Условия проведения измерений

На точность измерения оказывают влияние такие условия как:

  1. Остаточная намагниченность магнитопровода. При отключении трансформатора от сети или если производилось измерение сопротивления обмоток постоянному току, магнитопровод трансформатора останется намагниченным. Это существенно повлияет на результаты измерения в худшую сторону. Поэтому в таких случаях пред проверкой холостого хода нужно провести размагничивание.
  2. Отклонение частоты от номинальной. Отклонение частоты напряжения источника от номинальной не должно превышать ±3%;
  3. Несинусоидальность напряжения источника. Отношение действующего значения напряжения к среднему не должно превышать 1,11±2%.

Порядок размагничивания магнитопровода

Размагничивание производится постоянным током. Схема подключения источника постоянного тока к обмоткам приведена на рисунке:

Схема подключения источника постоянного тока для размагничивания

С помощью реостата R1 нужно подать в обмотки постоянный ток IР величиной:

IР = (1,1 - 1,2)IХХ

Где:

Ток холостого хода трансформатора IХХ% может быть дан в документации в процентах от номинального. Тогда его значение в амперах определяется как:

IХХ= IХХ%·IНОМ
100%

Последовательность размагничивания такая:

  1. Ток IР медленно, в течение 3-5 мин. с помощью реостата R1 повышается до величины (1,1 - 1,2)IХХ. Затем, в течение нескольких минут будет происходить насыщение магнитопровода, и реостатом R1 нужно будет корректировать изменяющийся ток, чтобы он не превысил выставленное значение. Как только постоянный ток перестанет расти, нужно отметить положение ползунка реостата и можно переходить к следующему шагу;
  2. Медленно (3-5 мин) ток уменьшается до нуля. Введением реостата R2 процесс можно ускорить;
  3. Переключается полярность источника и повторяются шаги 1-2;
  4. Затем шаги 1-3 проделываются со значением тока IР равные (0,8; 0,6; 0,4; 0,2; 0,1)IХХ.
  5. В заключении ток снижают до нуля и отключают источник.

После это операции магнитопровод считается размагниченным, и можно приступать к опыту холостого хода.

Обработка результатов измерений

Полученные результаты нужно оценивать по следующим критериям:

Данные измер. ( P0ab )≤ 1,05( P0ab ) Зав. данные
P0bc P0bc


Поделитесь в соцсетях:


 

© Guru-PNR.ru

Материалы данного сайта предназначены для специалистов в области пусконаладочных работ.

Использование материалов данного сайта разрешается с указанием ссылки на источник.

РАССКАЖИТЕ О НАС В СОЦСЕТЯХ