Wyznaczanie przekładni transformatorów mocy

Współczynnik transformacji (K) to stosunek napięcia uzwojenia WN do napięcia uzwojenia NN, gdy transformator nie jest obciążony:

W przypadku transformatorów trójuzwojeniowych przekładnia jest stosunkiem napięć uzwojeń WN / SN, WN / NN i SN / NN.

Wartość współczynnika transformacji pozwala na sprawdzenie prawidłowej liczby zwojów uzwojeń transformatora, dlatego jest wyznaczana dla wszystkich gałęzi uzwojeń i dla wszystkich faz. Pomiary te, oprócz sprawdzenia samej przekładni, umożliwiają sprawdzenie poprawności instalacji przełącznika napięcia w odpowiednich krokach, a także integralności uzwojeń.

Jeżeli transformator jest montowany bez otwierania i jednocześnie nie jest dostępnych do pomiarów kilka zaczepów, to współczynnik transformacji wyznaczany jest tylko dla dostępnych zaczepów.

Przy badaniu transformatorów trójuzwojeniowych wystarczy sprawdzić przekładnię dla dwóch par uzwojeń, a pomiary zaleca się wykonywać na tych uzwojeniach, dla których napięcie zwarcia jest najmniejsze.

W paszporcie każdego transformatora wskazane są napięcia znamionowe dwóch uzwojeń związanych z trybem jałowym. Dlatego nominalny współczynnik transformacji można łatwo określić na podstawie ich stosunku.

Zmierzona przekładnia wszystkich stopni przełącznika zaczepów nie może różnić się o więcej niż 2% od przekładni tego samego zaczepu innych faz albo od danych nominalnych, albo od danych z poprzednich pomiarów. W przypadku większego odchylenia należy wyjaśnić jego przyczynę. W przypadku braku zwarcia w zwoju transformator można uruchomić.

Współczynnik transformacji określa się następującymi metodami:

a) dwa woltomierze;

b) mostek AC;

c) prąd stały;

d) przykładowy (standardowy) transformator itp.

Zaleca się wyznaczanie współczynnika transformacji metodą dwóch woltomierzy (rys. 1).

Schemat ideowy do określania przekładni metodą dwóch woltomierzy dla transformatorów jednofazowych podano na ryc. 1, za. Napięcie przyłożone do dwóch uzwojeń transformatora jest mierzone jednocześnie przez dwa różne woltomierze.

Podczas testowania transformatorów trójfazowych jednocześnie mierzone są napięcia liniowe odpowiadające zaciskom o tej samej nazwie dwóch testowanych uzwojeń.Przyłożone napięcie nie może przekraczać napięcia znamionowego przekładnika oraz być zbyt niskie, aby wyniki pomiarów nie były obarczone błędami wynikającymi z utrata napięcia w uzwojeniach od prądu biegu jałowego oraz prądu wywołanego podłączeniem przyrządu pomiarowego do zacisków uzwojenia wtórnego.

Ryż. 1. Metoda dwóch woltomierzy do wyznaczania przekładni transformatorów: a — dla transformatorów dwuuzwojeniowych i b — dla transformatorów trójuzwojeniowych

Dostarczane napięcie powinno wynosić od jednego (dla transformatorów dużej mocy) do kilkudziesięciu procent napięcia znamionowego (dla transformatorów małej mocy), jeżeli przeprowadzane są testy weryfikujące dane paszportowe transformatorów.

W większości przypadków napięcie jest dostarczane do transformatora z sieci 380 V. W razie potrzeby woltomierz jest podłączony przez przekładnik napięciowy lub włączany z dodatkową rezystancją. Klasy dokładności przyrządów pomiarowych — 0,2–0,5. Dopuszcza się podłączenie woltomierza V1 do przewodów zasilających, a nie do przepustów transformatora, jeżeli nie wpłynie to na dokładność pomiaru z powodu spadku napięcia w przewodach zasilających.

Podczas testowania transformatorów trójfazowych do jednego uzwojenia przykładane jest symetryczne napięcie trójfazowe i jednocześnie mierzone są napięcia międzyfazowe linii zaciskowych uzwojenia pierwotnego i wtórnego.

Podczas pomiaru napięć fazowych dozwolone jest określenie współczynnika transformacji z napięć fazowych odpowiednich faz. W takim przypadku przekładnia jest sprawdzana przy jednofazowym lub trójfazowym wzbudzeniu transformatora.

Jeśli współczynnik transformacji jest ustawiony fabrycznie, zaleca się pomiar tych samych napięć podczas instalacji. W przypadku braku symetrycznego napięcia trójfazowego przełożenie transformatorów trójfazowych ze schematem połączeń uzwojenia D / U lub U / D można określić za pomocą napięć fazowych z naprzemiennym zwarciem faz.

W tym celu jedna faza uzwojenia (np. faza A) połączona w trójkąt jest zwarta poprzez połączenie dwóch odpowiednich zacisków linii tego uzwojenia. Następnie przy wzbudzeniu jednofazowym wyznacza się współczynnik transformacji pozostałej wolnej pary faz, który tą metodą powinien być równy 2 Kph dla układu D/U przy zasilaniu od strony gwiazdy (rys. 2) lub Kph / 2 dla obwodu U / D przy zasilaniu od strony trójkąta, gdzie Kf jest współczynnikiem transformacji fazowej (ryc. 3).

Ryż. 2. Wyznaczanie przekładni transformatora podłączonego zgodnie ze schematem D / U, przy asymetrycznym napięciu trójfazowym: a — pierwszy; b — drugi ic — trzeci wymiar

W podobny sposób wykonuje się pomiary przy zwartych fazach B i C. Podczas badania transformatorów z trzema uzwojeniami wystarczy sprawdzić współczynnik transformacji dla dwóch par uzwojeń (patrz ryc. 1, b).

Jeżeli transformator ma zero i wszystkie początki i końce uzwojeń są dostępne, to można wyznaczyć przekładnię dla napięć fazowych. Przekładnię przekładni dla napięć fazowych sprawdza się przy jednofazowym lub trójfazowym wzbudzeniu transformatora.

Dla transformatorów z wyłącznikami podobciążeniowymi różnica w przekładni nie powinna przekraczać wartości kroku regulacji. Przekładnia podczas testów akceptacyjnych jest określana dwukrotnie - pierwszy raz przed instalacją, w przypadku braku danych paszportowych lub wątpliwości, oraz drugi raz bezpośrednio przed uruchomieniem, gdy charakterystyka biegu jałowego jest akceptowana.

Ryż. 3. Wyznaczanie przekładni transformatora podłączonego zgodnie ze schematem U / D, przy asymetrycznym napięciu trójfazowym: a — pierwszy; b — drugi ic — trzeci wymiar

Ryż. 4. Schemat ideowy uniwersalnego urządzenia typu UIKT-3

Do przyspieszenia pomiaru przekładni wykorzystuje się uniwersalne urządzenie typu UIKT-3, za pomocą którego możliwy jest pomiar przekładni mocy oraz pomiar przekładników prądowych i napięciowych bez użycia zewnętrznego źródła prądu przemiennego. Równolegle z pomiarem współczynnika transformacji określana jest biegunowość uzwojenia pierwotnego i wtórnego. Błąd pomiaru nie powinien przekraczać 0,5% wartości mierzonej.

Zasada działania urządzenia polega na porównaniu napięć indukowanych w uzwojeniach wtórnym i pierwotnym transformatora ze spadkiem napięcia przy znanych rezystancjach (rys. 4). Porównanie zostało dokonane przez obwód mostka.