Как измерить ток холостого хода трансформатора

Проверка трансформатора с помощью мультиметра

Как измерить ток холостого хода трансформатора

В современной технике трансформаторы применяют довольно часто. Эти приборы используются, чтобы увеличивать или уменьшать параметры переменного электрического тока.

Трансформатор состоит из входной и нескольких (или хотя бы одной) выходных обмоток на магнитном сердечнике. Это его основные компоненты. Случается, что прибор выходит из строя и возникает необходимость в его ремонте или замене.

Установить, исправен ли трансформатор, можно при помощи домашнего мультиметра собственными силами. Итак, как проверить трансформатор мультиметром?

Основы и принцип работы

Сам по себе трансформатор относится к элементарным устройствам, а принцип его действия основан на двустороннем преобразовании возбуждаемого магнитного поля. Что характерно, индуцировать магнитное поле можно исключительно при помощи переменного тока. Если приходится работать с постоянным, вначале его надо преобразовывать.

На сердечник устройства намотана первичная обмотка, на которую и подается внешнее переменное напряжение с определенными характеристиками. Следом идут она или несколько вторичных обмоток, в которых индуцируется переменное напряжение. Коэффициент передачи зависит от разницы в количестве витков и свойств сердечника.

Разновидности

Сегодня на рынке можно найти множество разновидностей трансформатора. В зависимости от выбранной производителем конструкции могут использоваться разнообразные материалы. Что касается формы, она выбирается исключительно из удобства размещения устройства в корпусе электроприбора.

На расчетную мощность влияет лишь конфигурация и материал сердечника. При этом направление витков ни на что не влияет – обмотки наматываются как навстречу, так и друг от друга.

Единственным исключением является идентичный выбор направления в случае, если используется несколько вторичных обмоток.

Для проверки подобного устройства достаточно обычного мультиметра, который и будет использоваться, как тестер трансформаторов тока. Никаких специальных приборов не потребуется.

Порядок проверки

Проверка трансформатора начинается с определения обмоток. Сделать это можно при помощи маркировки на устройстве. Должны быть указаны номера выводов, а также обозначения их типа, что позволяет установить больше информации по справочникам. В отдельных случаях имеются даже поясняющие рисунки. Если же трансформатор установлен в какой-то электронный прибор, то прояснить ситуацию сможет принципиальная электронная схема этого прибора, а также подробная спецификация.

Итак, когда все выводы определены, приходит черед тестера. С его помощью можно установить две наиболее частые неисправности – замыкание (на корпус или соседнюю обмотку) и обрыв обмотки. В последнем случае в режиме омметра (измерения сопротивления) перезваниваются все обмотки по очереди. Если какое-то из измерений показывает единицу, то есть бесконечное сопротивление, то налицо обрыв.

Здесь имеется важный нюанс. Проверять лучше на аналоговом приборе, так как цифровой может выдавать искаженные показания из-за высокой индукции, что особенно характерно для обмоток с большим числом витков.

Когда ведется проверка замыкания на корпус, один из щупов подсоединяют к выводу обмотки, в то время как вторым позванивают выводы всех прочих обмоток и самого корпуса. Для проверки последнего потребуется предварительно зачистить место контакта от лака и краски.

Определение межвиткового замыкания

Другой частой поломкой трансформаторов является межвитковое замыкание. Проверить импульсный трансформатор на предмет подобной неисправности с одним лишь мультиметром практически нереально. Однако, если привлечь обоняние, внимательность и острое зрение, задача вполне может решиться.

Немного теории. Проволока на трансформаторе изолируется исключительно собственным лаковым покрытием. Если имеет место пробой изоляции, сопротивление межу соседними витками остается, в результате чего место контакта нагревается. Именно поэтому первым делом следует тщательно осмотреть прибор на предмет появления потеков, почернений, подгоревшей бумаги, вздутий и запаха гари.

Далее стараемся определить тип трансформатора. Как только это получается, по специализированным справочникам можно посмотреть сопротивление его обмоток. Далее переключаем тестер в режим мегаомметра и начинаем измерять сопротивление изоляции обмоток. В данном случае тестер импульсных трансформаторов – это обычный мультиметр.

Каждое измерение следует сравнить с указанным в справочнике. Если имеет место расхождение более чем на 50%, значит, обмотка неисправна.

Если же сопротивление обмоток по тем или иным причинам не указано, в справочнике обязательно должны быть приведены иные данные: тип и сечение провода, а также количество витков. С их помощью можно вычислить желаемый показатель самостоятельно.

Проверка бытовых понижающих устройств

Следует отметить момент проверки тестером-мультиметром классических трансформаторов понижения. Найти их можно практически во всех блоках питания, которые понижают входящее напряжение с 220 Вольт до выходящего в 5-30 Вольт.

Первым делом проверяется первичная обмотка, на которую подается напряжение в 220 Вольт. Признаки неисправности первичной обмотки:

  • малейшая видимость дыма;
  • запах гари;
  • треск.

В этом случае следует сразу прекращать эксперимент.

Если же все нормально, можно переходить к измерению на вторичных обмотках. Прикасаться к ним можно только контактами тестера (щупами). Если полученные результаты меньше контрольных минимум на 20%, значит обмотка неисправна.

К сожалению, протестировать такой токовый блок можно только в тех случаях, если имеется полностью аналогичный и гарантированно рабочий блок, так как именно с него и будут собираться контрольные данные. Также следует помнить, что при работе с показателями порядка 10 Ом некоторые тестеры могут искажать результаты.

Измерение тока холостого хода

Если все тестирования показали, что трансформатор полностью исправен, не лишним будет провести еще одну диагностику – на ток трансформатора холостого хода. Чаще всего он равняется 0,1-0,15 от номинального показателя, то есть тока под нагрузкой.

Для проведения проверки измерительный прибор переключают в режим амперметра. Важный момент! Мультиметр к испытуемому трансформатору следует подключать замкнутым накоротко.

Это важно, потому что во время подачи электроэнергии на обмотку трансформатора сила тока возрастает до нескольких сот раз в сравнении с номинальным. После этого щупы тестера размыкаются, и на экране отображаются показатели. Именно они и отображают величину тока без нагрузки, тока холостого хода. Аналогичным образом производится измерение показателей и на вторичных обмотках.

Для измерения напряжения к трансформатору чаще всего подключают реостат. Если же его под рукой нет, в ход может пойти спираль из вольфрама или ряд лампочек.

Для увеличения нагрузки увеличивают количество лампочек или же сокращают количество витков спирали.

Как можно видеть, для проверки даже не потребуется никакой особый тестер. Подойдет вполне обычный мультиметр. Крайне желательно иметь хотя бы приблизительное понятие о принципах работы и устройстве трансформаторов, но для успешного измерения достаточно всего лишь уметь переключать прибор в режим омметра.

Источник: https://evosnab.ru/instrument/test/proverka-transformatora-multimetrom

Испытание мощных трансформаторов и реакторов — Опыт холостого хода

Как измерить ток холостого хода трансформатора

Холостым ходом трансформатора называется режим работы, при котором к одной из его обмоток приложено номинальное напряжение номинальной частоты синусоидальной формы, а остальные обмотки разомкнуты. При испытании трехфазных трансформаторов, кроме того, необходимо, чтобы напряжение было практически симметричным. Ток.

протекающий по обмоткам трансформатора, в этом случае называется током XX и обозначается I0. Ток XX данной обмотки выражается в процентах тока той же обмотки, приведенного к номинальной мощности трансформатора. В трехфазных трансформаторах значение тока XX определяют как среднее арифметическое трех измеренных значений токов XX различных фаз.

Ток XX зависит от мощности трансформатора, конструкции магнитопровода, качества электротехнической стали и исполнения. Активная мощность, подводимая к трансформатору, расходуется главным образом на потери, вызванные перемагничиванием электротехнической стали (потери от гистерезиса), и на потерн от вихревых токов.

Измеренные при этом потери в трансформаторе называются потерями XX и обозначаются Р0.

При опыте XX трехфазного трансформатора подводимое напряжение определяют как среднее арифметическое трех измеренных линейных напряжений. В [Л. 1-3] допускается за подводимое напряжение принимать линейное напряжение на вводах а—с(А—С).

При испытании трехфазных трансформаторов приложенное напряжение должно быть практически симметричным. Трехфазная система считается практически симметричной, если при ее разложении на системы векторов прямой и обратной последовательностей окажется, что размер векторов обратной последовательности не превышает 5% размера векторов Прямой последовательности.

Cиcтемy линейных напряжений допускается считать практически симметричной, если каждое из линейных напряжений отличается не более чем на 4,5% от среднего арифметического трех линейных напряжений системы. Допуски для значений потерь и тока XX мощных трансформаторов согласно ГОСТ 11677-75 установлены следующие: для потерь XX +15%; для тока XX +30%.

Назначение опыта XX состоит в том, чтобы определить потери и ток XX, соответствующие поминальному напряжению, при практически синусоидальном1 и симметричном напряжении и номинальной частоте. Затем результаты измерений сравнивают с расчетными.

При изготовлении трансформатора опыт XX производят несколько раз (см. гл. 1). Это испытание является одним из наиболее часто повторяемых, и его проводят в следующих случаях: 1) при испытании магнитопровода (на первых экземплярах новых конструкций и в других случаях, когда это вызывается необходимостью),

  1. при операционном испытании при малом напряжении;
  2. при испытании трансформатора с запаянными отводами без бака (измерение потерь XX при малом напряжении);

4) приемосдаточные испытания (опыт XX при номинальных условиях и повторный опыт XX при тех же условиях после испытания электрической прочности изоляции индуктированным напряжением при повышенной частоте);
5) пофазные измерения потерь XX при малом напряжении (иногда делается для трех значений напряжений: при 5—10% номинального возбуждения трансформатора; при 380 и 220 В);

1 Кривая напряжения считается практически синусоидальной, если ни одна из ее ординат и не отличается от соответствующей ординаты основной синусоиды более чем на 5% амплитуды U основной синусоиды, т. е. если разность синусоидальность напряжения допускается проверять визуально с помощью электроннолучевого осциллографа.

6) квалификационные испытания вновь разработанного типа трансформатора

Общие указания

  1. Опыт XX обычно производят со стороны обмотки НН, так как измерение напряжения, тока и мощности легче производить при более низком напряжении.
  2. Перед испытаниями трансформатор нужно тщательно осмотреть, чтобы установить его номер, заводской заказ, отсутствие заметных (повреждений и посторонних предметов, наличие заземляющих устройств.
  3. Перед испытанием трансформатор должен быть надежно заземлен.
  4. Соединение генератора и промежуточного трансформатора при опыте XX следует выбирать так, чтобы возбуждение генератора было возможно ближе к номинальному.
  5. В трансформаторах, которые имеют обмотки с последовательным и параллельным соединением отдельных секций, рекомендуется производить опыт XX при параллельном соединении.
  6. Напряжение при опыте XX для трансформаторов с несимметричной магнитной системой устанавливают между фазами а—с при частоте 50 Гц и фиксируют напряжение на других фазах (а—b и b—с), а также измеряют токи во всех фазах и потери.
  7. При опыте XX трехфазных трансформаторов подводимое напряжение определяют как среднее арифметическое трех измеренных линейных напряжений.
  8. Ток XX трехфазного трансформатора определяют как среднее арифметическое значение токов трех фаз, %:

(6-1) измеренные токи в фазах а, b и с при опыте XX,  номинальный ток обмотки трансформатора, А.

У трехобмоточных трансформаторов с обмотками разных номинальных мощностей ток XX определяют в процентах тока возбуждаемой обмотки, приведённого к номинальной мощности трансформатора (т. е. к номинальной мощности наиболее мощной обмотки трансформатора).

Рис. 6-1. Измерение потерь и тока XX однофазных трансформаторов. а — непосредственное включение приборов; б — включение приборов через ТТ и ТН.

  1. При определении потерь XX следует внести поправку на потери в приборах и в кабеле (в зависимости от схемы измерительной установки). Действительные потери при XX определяются по формуле (см гл 5);

(6-2) где Ра — действительные потери XX, Пт; Ризм — измеренные потери холостого хода, Вт; Ρпр=U2/r — потери в приборах, Вт, равные квадрату напряжения, при котором производилось измерение, деленному на сопротивление вольтметра или катушки напряжения ваттметра. Если включены вольтметр и ваттметр, то определяют потери в вольтметре и в катушке напряжения ваттметра.

Потери в кабеле

(6-3) где I— ток при испытании, А; r — сопротивление кабеля на участке от прибора до испытываемого трансформатора, Ом. б) Некоторые схемы соединений, применяемые при опыте XX/ В [Л. 1-3] рекомендуется измерять потери и ток XX однофазных трансформаторов и автотрансформаторов по схемам на рис. 6-1,а, трехфазных — по схемам на рис. 6-2. На рис.

6-1,а показано непосредственное включение приборов с подключенным вольтметром средних значений Vср и частотомером. На рис. 6-1,б дана схема включения приборов через ТТ и ТН с частотомером и вольтметром средних значений. Использование схем (рис. 6-1,а или б) определяется значениями напряжений и токов, которые приходится измерять при опыте XX.

В тех случаях, когда возможно использование любой схемы, следует отдать предпочтение той, которая даст наибольшую точность. Обычно такими схемами являются схемы с непосредственным включением приборов, так как при использовании ТТ и ΤН необходимо учитывать и их погрешности. (Заземление вторичных обмоток ТТ и ТН, а также, бака испытываемого трансформатора обязательно.) Включение приборов для схем на рис.

6-2,а и б дано на рис. 6-2,в. Схему для трехфазных измерении выбирают в зависимости от значений измеряемых напряжений, токов и мощности. Допускается применение схем, производных от основных (рис. 6.-1 и 6-2) или других, в том числе и с трехфазными ваттметрами, равноценных по точности измерения.

При опыте XX трансформаторов большой мощности угол сдвига между током и напряжением менее 80’, а, следовательно, cos φ=0,15; поэтому для. измерения потерь следует применять малокосинусные ваттметры и ТТ и ТН класса точности 0,2 и учитывать угловые погрешности последних. В схемах, приведенных на рис. 6-2, напряжение измерялось тремя вольтметрами.

Пользуясь вольтметровым переключателем; можно напряжение измерять одним вольтметром (гл. 3). Вольтметр для измерения подводимого напряжения и дополнительный резистор для расширения его предела (или предела ТН) выбирают, исходя из номинального напряжения XX питаемой обмотки испытываемого трансформатора. В соответствии с этим определяют «постоянную» вольтметра.

Амперметры и ТТ выбирают, исходя из максимального тока XX для данного типа трансформатора. Этим определяются «постоянные» амперметров. При измерениях через ТТ и ТН разрешается ТТ перегружать на 10%, а ТН на 20%· Ваттметры выбирают малокосинусные, допускающие длительные кратные перегрузки по току (в 4—6 раз) и напряжению (в 1,5—2 раза).

Источник: https://forca.ru/knigi/arhivy/ispytanie-moschnyh-transformatorov-i-reaktorov-22.html

Потери холостого хода для различных типов трансформаторов. Об уточнении нормативов и снижении потерь электроэнергии в силовых трансформаторах с учетом срока их службы

Как измерить ток холостого хода трансформатора

24.08.2019 При холостом ходе трансформатора по его первичной обмотке течет ток холостого хода I0. У идеального трансформатора (не имеющего потерь) это будет чисто намагничивающий ток, т. е.

ток, создающий намагничивающую силу (ампер-витки), необходимую для образования в магнитопроводе главного магнитного потока Ф, сцепленного с обеими обмотками трансформатора. У реального трансформатора ток холостого хода состоит из реактивной (намагничивающий ток) и активной (компенсирующей потери холостого хода) составляющих.

Ток холостого хода и его составляющие обычно выражают в % от номинального тока. Активная составляющая

i 0a =(P x /S)·100 %,

Или, выражая номинальную мощность S в ква,

i 0a =(P x /10S) %,

Что касается намагничивающего тока iop , то его величина при определенном значении индукции, так же как и потери холостого хода, зависит в первую очередь от сорта применяемой стали и конструкции магнитопровода. Расчет намагничивающей мощности, потребляемой сталью магнитопровода, производится аналогично расчету потерь.

Значения удельной намагничивающей мощности q берутся по таблице, составленной для каждого сорта стали на основе опытных данных.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какой газ нужен для аргоновой сварки

Но так как главный магнитный поток Ф на своем пути должен проходить также через места стыков (зазоров) между пластинами, то на преодоление сопротивления стыков требуется дополнительная намагничивающая мощность, которая будет зависеть от конструкции магнитопровода — стыковой или шихтованный, величины зазора, схемы шихтовки и, разумеется, индукции.

В отечественном трансформаторостроении применяются исключительно шихтованные магнитопроводы, поэтому в таблицах помещены значения удельной намагничивающей мощности на стык (зазор) (вар/см2) именно для таких магнитопроводов. Таким образом, намагничивающий ток

i 0P =(q CT G CT +q Я G Я +n CT q CT.3 F CT + n Я q Я F Я)/10S %

Где qCT и qЯ — удельные намагничивающие мощности соответственно для стержней и ярм, вар/кГ; GCT и GЯ — вес стержней и ярм, кГ;nCT и nЯ — число стыков по сечениям стержня и ярма; qCT.3 и qЯ.

3 — удельные намагничивающие мощности на один стык, вар /см2 ; Fст.з и FЯ — сечения стержня и ярм (без учета коэффициента заполнения), см2 . Число стыков для трехфазного магнитопровода будет nСТ = 3, nЯ = 4 (рис. 4.2).

У крупных трансформаторов, у которых пластины магнитопровода вследствие большой длины делаются составными, число стыков соответственно увеличивается. Значения удельной намагничивающей мощности q для холоднокатаной стали могут быть взяты из табл. 4.1. К полученному по формуле (4.

7) значению намагничивающего тока в магнитопроводе, собранного из пластин холоднокатаной стали с прямыми стыками, вносится поправочный коэффициент на увеличение намагничивающей мощности в углах магнитопровода аналогично тому, как это делается при расчете потерь в стали.

Увеличение намагничивающей мощности вызывается снижением магнитной проницаемости холоднокатаной стали в тех частях магнитопровода, где направление магнитного потока не совпадает с направлением проката листов. Для индукции в пределах 1,5-1,7 тл коэффициент увеличения намагничивающей мощности в углах магнитопровода равен примерно 3 ÷ 3,5.

Рис 4.2. Положение стыков пластин в трехфазном магнитопроводе.

Кривая зависимости намагничивающего тока г ор от величины индукции (кривая первоначального намагничивания, изображенная на рис. 4.3, а) имеет так называемую точку перегиба, в близи которой наступает насыщение стали.

Увеличение индукции заточкой перегиба кривой вызывает резкое увеличение намагничивающего тока, что является основной причиной ограничения максимального значения индукции 1,4-1,45 тл для горячекатаной стали и 1,6-1,7 тл для холоднокатаной стали.

Кроме того, увеличение индукции сильно искажает

Рис. 4.3. Кривая намагничивающего тока: а — построение кривой по заданной точке насыщения (3); б — разложение несинусоидальной кривой на синусоидальные составляющие первой гармоники (i op1) и третьей гармоники (i ор3)

Форму кривой намагничивающего тока, которая становится несинусоидальной (рис. 4.3, б). В результате создаются условия для появления магнитных потоков высших гармоник, из которых особенно неприятным является магнитный поток третьей гармоники.

При схеме соединения обмоток звезда — звезда (без выведенной нулевой точки) этот поток как совпадающий по фазе во всех трех стержнях вынужден замыкаться в стальных деталях конструкции трансформатора (ярмовые балки, бак и др.

), вызывая в них дополнительные, трудно учитываемые потери.

§ 4.6. АКТИВНАЯ И РЕАКТИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ТОКА ХОЛОСТОГО ХОДА

Ток холостого хода i определяется как геометрическая сумма намагничивающего тока (реактивной составляющей) iop и активной составляющей ioa . Так как на векторной диаграмме векторы iop и ioa сдвинуты по фазе на четверть периода (на 90°), то

i 0 =√ i 2 0P + i 2 0a

Для трехфазного трансформатора полученное значение тока холостого хода будет средним для трех фаз. Фактическое значение тока холостого хода у готового трансформатора для среднего стержня будет меньше, чем для крайних.

Это происходит вследствие несимметричности магнитной системы для разных фаз. Средняя длина магнитной линии средней фазы В будет меньше, чем у крайних фаз А и С.

Так как активная составляющая гоа относительно мала, то без особой погрешности можно принимать, что i=i0P .

§ 4.7. ЗАВИСИМОСТЬ ТОКА И ПОТЕРЬ ХОЛОСТОГО ХОДА ОТ ВЕЛИЧИНЫ ПЕРВИЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изменение подаваемого к трансформатору первичного напряжения, которое согласно нормам может колебаться в пределах ±5% (а иногда и в больших пределах), вызывает изменение в тех же пределах индукции главного магнитного потока трансформатора. Потери холостого хода теоретически пропорциональны второй степени величины индукции.

Рис. 4.4. Кривые удельных потерь и намагничивающей мощности в стали марки ЭЗЗО

Но в реальных трансформаторах эта зависимость в диапазоне применяемых значений индукции выражается более резко, приблизительно пропорционально третьей степени индукции, т. е. потери холостого хода сильно зависят от величины подаваемого к трансформатору первичного напряжения. Кривая изменения удельных потерь в стали, по данным табл. 4.1, показана на рис. 4.4.

Величина намагничивающего тока от индукции зависит в еще сильной степени. Так как с целью экономии активных материалов силовые трансформаторы проектируются с возможно большими значениями индукции, близкими к насыщению стали, то дальнейшее повышение индукции при повышении напряжения вызывает резкий рост намагничивающего тока. Это можно видеть на рис. 4.

4, где показана зависимость удельной намагничивающей мощности q и q3от индукции В.

§ 4.8. УРАВНЕНИЕ БАЛАНСА Э. Д. С. ПРИ ХОЛОСТОМ ХОДЕ

Ток I холостого хода, возникающий в первичной обмотке трансформатора при включении его в сеть с напряжением U1 , имеет относительно небольшую величину по сравнению с номинальным первичным током трансформатора. Создаваемая током холостого хода намагничивающая сила (н с.) первичной обмотки Fo= Iоω1 возбуждает переменный магнитный поток, главная часть которого с амплитудным значением Ф замыкается через магнитопровод. Главный магнитный поток пронизы вает витки первичной и вторичной обмоток и индуцирует в них э. д. с. Е1и Е2 . Кроме главного магнитного потока, имеется еще поток рассеяния Ф р1 , магнитные линии которого замыкаются через воздух и пронизывают витки только первичной обмотки, индуцируя в ней э. д. с. рассеяния Ep1 . Поток рассеяния относительно весьма мал по сравнению с главным магнитным потоком, так как он встречает на своем пути большое магнитное сопротивление (немагнитная среда). Поэтому э д. с, рассеяния также очень мала по сравнению с э. д. с, индуцированной главным магнитным потоком (Ep1

Источник: https://rmvvapeshop.ru/loss-of-idling-for-various-types-of-transformers-on-specification-of-standards-and-reduction-of-power-losses-in-power-transformers-taking-into-account-their-service-life.html

Опыт холостого хода трансформатора

> Теория > Опыт холостого хода трансформатора

Производительность трансформатора возможно прогнозировать, зная эквивалентные параметры схемы. Эти величины устанавливаются в опытах холостого хода и короткого замыкания трансформатора, которые осуществляются без фактической нагрузки. Причем испытания дают более точный результат, в отличие от тестирования нагруженного аппарата.

В соответствии с полученными цифрами в дальнейшем легко определяется трансформаторная эффективность при любом мощностном показателе и любом нагрузочном токе.

Опыт холостого хода

С помощью тестирования возможно установить:

  • коэффициент трансформации;
  • каким образом ток, мощность, мощностной коэффициент cosφ холостого хода зависят от подаваемого напряжения;
  • мощностные потери в стальном магнитопроводе.

Из самого названия опыта следует, что он осуществляется, когда выводы вторичной обмотки остаются открытыми, а входное питание подается со стороны высокого напряжения. Применяется и обратная схема с подведением питания со стороны НН и размыканием выводов первичной обмотки.

Опыт холостого хода трансформатора выполняется путем подключения выбранной обмотки к источнику питания на переменном токе через различные приборы: амперметр, вольтметр, ваттметр. С целью установления коэффициента трансформации с другой стороны также подсоединяется вольтметр. Во время испытания подаваемое напряжение можно изменять. Как правило, его регулирование происходит в диапазоне 0,6-1,1 от номинального.

У ненагруженного аппарата первичный ток очень низкий – 3-5 % от Iн. Потери в проводах трансформаторной обмотки несущественны.

Важно! Трансформатор в режиме х.х. работает при Uн, создаваемый магнитный поток в стальном магнитопроводе соответствует самым высоким значениям. Практически полная энергия потребления используется на нагрев сердечника.

Измерения для вычисления коэффициента трансформации

  1. После подачи питающего напряжения фиксируются синхронно показания с двух вольтметров. Затем коэффициент трансформации подсчитывается в соответствии с формулой:

К = U1/U2.

Для трехфазных аппаратов снимают показания фазных или линейных напряжений;

  1. При соединении обмоток трехфазных аппаратов ∆/Y и Y/∆ измерение фазного коэффициента производят, подавая напряжение на одну фазу и по очереди закорачивая другие. На стороне треугольника одну фазу закорачивают, а на остающиеся подают питание. Вычисленный показатель фазного коэффициента нужно умножить на 2, если напряжение подается на Y, и поделить на 2, если на ∆.

Важно! Значение фазного коэффициента рассчитывается, когда наблюдаются значительные отклонения линейного показателя.

Определение потерь

Графические характеристики холостого хода (х.х.) строятся, исходя из нескольких считываемых с приборов значений тока, напряжения и мощности в процессе регулировании напряжения. Количественные значения тока для аппаратов с низкими мощностными показателями не превышают 10% от номинальных величин, а для устройств большой мощности – 2%.

Формула для расчета коэффициента мощности без нагрузки:

cosφ = P/I x U.

Важно! В режиме х.х. cosφ составляет 0,2-0,3.

Мощностной показатель, замеряемый ваттметром, – это мощность потерь в стальном сердечнике.

Также можно определить:

  • намагничивающую составляющую тока х.х.:

Im = I x sinφ

  • активную часть тока х.х.:

Ia = I x cosφ

  • реактивное сопротивление:

X = U/Im

  • сопротивление, представляющее активные потери в магнитопроводе:

R = U/Ia.

Опыт короткого замыкания

Тестирование заключается в подсоединении обмотки ВН к питающему источнику через вольтметр, амперметр, ваттметр. Выводы обмотки НН закорачиваются. Второе наименование эксперимента – низковольтное тестирование. При короткозамкнутой вторичной обмотке и Uн значение потребляемого тока высоко, учитывая маленькое сопротивление обмотки. Это может вызвать значительный нагрев и повреждение аппарата.

Важно! Чтобы ограничить ток, обмотка ВН должна быть под низким U, достаточным для создания в ней Iн. Это значение U именуется Uкз (напряжение короткого замыкания). Uкз находится в пределах пяти процентов от Uн.

При Iн регистрируются данные вольтметра и ваттметра.

В данном эксперименте рассчитываются:

  • активное, реактивное, общее сопротивление обмоточных проводов;
  • потери в меди.

Важно! На намагничивание сердечника влияет напряжение, следовательно, мощностные потери в нем допустимо не учитывать из-за его малого значения, и на ваттметре отобразится показатель потерь в меди.

Мощностные потери, которые считываются с ваттметра, определяются по формуле:

P = I² x R.

На основании снятых показаний производятся расчеты:

  • активное сопротивление обмоточных проводов – R = P/I²;
  • общее сопротивление – Z = U/I;
  • реактивное сопротивление – X = √ (Z² — R²)*
  • мощностной коэффициент к. з. – cosφ = P/ U x I;
  • U*кз = (Z x I/U) x 100%. Этот показатель в процентном выражении указан в техпаспорте аппарата.

Расчет КПД трансформатора

Трансформатор имеет два вида главных потерь: в стальном сердечнике и в меди. Они выделяются в виде тепла. Из-за потерянной энергии выходная мощность устройства не равна мощности потребления.

Эффективность трансформатора, или КПД, вычисляется по формуле:

η = выходная мощность в кВт/потребляемая мощность в кВт =

выходная мощность/(выходная мощность + потери в сердечнике + потери в меди),

или η = Pвых/(Рвых + Рхх + Ркз), где Рхх и Ркз определяются из опытов х.х. и к.з.

Напряжение к.з. – важный показатель в технических характеристиках трансформатора. По нему определяют, можно ли аппараты включать на параллельную работу, рассчитывают вторичное U при разной нагрузке.

Источник: https://elquanta.ru/teoriya/opyt-kholostogo-khoda-transformatora.html

Испытания трансформаторов

Испытания проводятся для проверки соответствия параметров силовых трансформаторов нормативамустановленным ПУЭ, нормам испытания электрооборудования и требованиям завода-изготовителя (требования ПТЭЭП п. 2.1, приложение 30, п. 6).

Это необходимо для того чтобы оценить состояние изоляции и выявить образующиеся в ней дефекты. Наиболее распространенными дефектами являются воздушные включения в изоляции, расслоения, трещины и местные перегревы.

Как правило, они являются локальными и охватывают лишь малую часть площади изоляции.

Объектом периодических испытаний, в первую очередь, является активная часть трансформатора и трансформаторное масло (для маслонаполненных трансформаторов).

Условия проведения измерений

  • температура изоляции не ниже +10;
  • относительная влажность воздуха не более 90 %;
  • характеристики изоляции допускается измерять не ранее чем через 12 часов после окончания заливки трансформатором маслом;
  • измерения и испытания проводятся при наличии протокола испытания трансформаторного масла из силового трансформатора, указывающего на пригодность масла к эксплуатации;
  • наружная изоляция силового трансформатора должна быть очищена от грязи и пыли и не иметь видимых повреждений.

Испытание силовых трансформаторов включает в себя:

Измерение тока и потерь холостого хода (ХХ)

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

Опыт холостого хода необходимо выполнять до испытаний, связанных с воздействием на трансформатор постоянного тока (измерение сопротивления обмоток, определения группы соединения и т.п.

), для исключения погрешностей, вызываемых влиянием остаточного намагничивания магнитопровода.

Для вводимых в эксплуатацию трансформаторов измеренные значения потерь ХХ не должны отличаться от заводских данных (частота и подведенное напряжение должны соответствовать заводским) более чем на 5%. В эксплуатации значение потерь ХХ не нормируется.

Измерение сопротивления изоляции силового трансформатора

Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора выполняется при помощи мегаомметра на напряжение 2500 В при температуре не ниже +10 0С.

Показания мегомметра отсчитываются через 15с (R15) и 60с (R60) после приложения напряжения к обмотке. Коэффициент абсорбции, отношение R60/R15, не нормируется, но во всех случаях он должен быть не менее 1,3. Верхний предел коэффициента абсорбции не ограничивается.

Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току

Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току производится  с целью выявления обрывов обмотки и ответвлений, плохих контактов, нарушения паек и обнаружения витковых замыканий в катушках. Сопротивление обмоток измеряют мостовым методом или методом падения напряжения. Величины сопротивлений отдельных фаз трансформатора не должны отличаться одна от другой и от заводских данных более чем на 2%.

Измерение коэффициента трансформации

Коэффициент трансформации определяют для трансформаторов после их капитального ремонта со сменой обмоток, импортных и не имеющих паспорта.

Коэффициентом трансформации трансформатора называется отношение напряжения на обмотке высшего напряжения (ВН) к напряжению на обмотке низшего напряжения (НН) при холостом ходе.

Измеренный коэффициент трансформации не должен отличаться более чем на 1—2% от коэффициента трансформации на том же ответвлении на других фазах и от паспортных данных трансформатора.

Проверка группы соединения обмоток трансформатора

Эта проверка производится также для трансформаторов, прошедших капитальный ремонт со сменой обмоток, импортных и не имеющих паспорта.

Испытание изоляции обмоток повышенным напряжением

Испытание повышенным напряжением переменного тока промышленной частоты является основным, подтверждающим исправное состояние изоляции обмоток трансформатора и наличие необходимого запаса их электрической прочности. Этому испытанию подвергают каждую обмотку трансформатора по отношению к корпусу, к которому на время испытания присоединяют остальные, предварительно закороченные обмотки.

Трансформаторы малой мощности испытывают при помощи аппарата типа СКАТ-70, а трансформаторы большей мощности — при помощи специального повысительного трансформатора.

Повреждения изоляции при испытании выявляются по резким толчкам стрелок приборов, измеряющих испытательное напряжение и ток установки, по характерному звуку разрядов внутри бака трансформатора или выделению дыма из дыхательной пробки, либо по отключению автомата со стороны питания испытательной установки.

После окончания испытания необходимо повторно измерить сопротивление изоляции обмоток трансформатора мегомметром.

Источник: http://i-ellab.ru/uslugi/ispytaniya-silovykh-transformatorov/

Как проверяют электрические параметры силового трансформатора?

Электрические параметры силового трансформатора проверяют в процессе технического обслуживания, текущего и капитального ремонта, перед вводом в эксплуатацию после монтажа. В соответствии с нормативно-технической документацией объем проверяемых электрических параметров включает:

  • определение схемы соединения обмоток ВН и НН;
  • величина потерь и тока в режиме х.х.;
  • коэффициент трансформации;
  • величина потерь и напряжения в режиме к.з.

Некоторые типы электрических характеристик допускается проверять одним и тем же измерительным оборудованием, без изменения схемы подключения. Благодаря этому значительно экономится рабочее время персонала, и сокращаются сроки подготовки к вводу в номинальный режим работы.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как можно использовать трансформатор от микроволновки

Коэффициент трансформации

Представляет собой отношение величины напряжения на обмотке высокого напряжения к величине напряжения на обмотке низкого или среднего напряжения. Для проверки этой характеристики используют метод двух поверенных вольтметров. К одной из обмоток высокого напряжения подводят переменное напряжение с величиной не мене 2%, от номинального для электрической цепи. Величину напряжения на стороне высокого напряжения контролируют при помощи одного из вольтметров.

При этом на стороне низкого напряжения устанавливают другой вольтметр. Коэффициент трансформации вычисляют по соответствующим формулам, в зависимости от схемы соединения обмоток силового трансформатора. Определение напряжения выполняют на всех положениях переключателей РПН и ПБВ.

Полученный в результате измерений коэффициент трансформации не должен отличаться от паспортного значения на величину более 0,5%  Разница между коэффициентами трансформации на разных фазах при одинаковой ступени РПН и ПБВ не должна превышать 2%.

Группа соединения обмоток ВН и НН

Проверку схемы соединения обмоток высокого и низкого напряжения осуществляют по следующей методике:

  • Одноименные выводы обмоток низкого и высокого напряжения (традиционно используют А-а) закорачивают между собой.
  • На обмотку ВН подают симметричное напряжение величиной 380В или 220В.
  • Один вольтметр устанавливают для измерений напряжения между вводами В и С.
  • Другой вольтметр используют для замеров между выводами обмоток В-в, С-в, В-с.
  • На основании анализа полученного напряжения на двух вольтметрах делают выводы о схеме соединений обмоток трансформатора и её соответствии стандартизированной группе.

Величина потерь и тока в режиме холостого хода

Измерение потерь и тока холостого хода выполняют в процессе приемо-сдаточных испытаний, после капитального и текущего ремонтов магнитопровода.

Методика измерения параметров холостого хода силового трансформатора предполагает подачу на одну из двух обмоток рабочего напряжения и, измерение параметров на другой, которая остается в разомкнутом состоянии.

При этом ток, который потечет в схеме обмотки с номинальным напряжением, будет характеризовать потери в стали магнитопровода (ток холостого хода). Единицей выражения тока холостого хода является процентное отношение к номинальному рабочему току силового трансформатора.

При подключении в цепь питания трансформатора ваттметра, можно измерить потери холостого хода, выражаемые в единицах активной мощности. Измеренные значения не должны отличаться от указанных в паспорте на величину более 15% для потерь и 30% для тока. У  трансформаторов со сроком службы более 20 лет допускается отклонение величины тока холостого хода на величину до 22% от паспортного значения.

Величина потерь и напряжения в режиме короткого замыкания

Методика проведения замеров короткого замыкания предполагает определение параметров при номинальной нагрузке. Напряжение короткого замыкания определяет возможность силового трансформатора работать параллельно с другим трансформатором. Измерение этих параметров выполняют каждый раз при замене обмоток или изменении схемы их соединений.

Методика измерений напряжения к.з. предполагает короткое замыкание на одной из обмоток (традиционно НН). В это время на другую обмотку трансформатора подают напряжение, при котором по двум обмоткам потечет номинальный ток. В стандартном варианте исполнения трансформатора напряжение короткого замыкания не превышает 8% от его номинального значения.

Допускается выполнять опыт К.З. при пониженном значении тока, но он должен составлять не менее 25% от номинального значения. Обработка результатов измерений напряжения короткого замыкания предполагает приведение всех данных к температуре 750С. Измеренные значения не должны отличаться от паспортных на величину более 10%, как для напряжения, так и потерь.

Вернуться назад

Источник: https://www.energyc.ru/articles/kak-proverjajut-jelektricheskie-parametry-silovogo-transformatora

Что такое режим холостого хода сварочного трансформатора? — Металлы, оборудование, инструкции

Из всевозможных видов промышленного оборудования самым распространенным является сварочный трансформатор. Такой аппарат состоит из нескольких ключевых узлов и способен создавать ток, дуга которого плавит сталь, и соединяет стороны изделия в единый шов.

Оборудование делится на несколько видов по сложности исполнения конструкции, а также способности выдавать необходимую величину напряжения.

В чем заключается принцип действия сварочного трансформатора и его устройство? Какие физические процессы происходят внутри аппарата? Чем одни изделия могут отличаться от других? Материал статьи и видео сполна осветят эти вопросы.

Устройство сварочного трансформатора

Чтобы осуществлять плавление металла электрической дугой, необходимо изменить параметры тока, потребляемого от сети. В аппарате он модернизируется так, что напряжение понижается (V), а сила тока возрастает (А). Сварка металла этим оборудованием возможна благодаря несложным комплектующим, входящим в его конструкцию. Большинство моделей включают в себя:

  • магнитопровод;
  • стационарную первичную обмотку из изолированного провода;
  • движущуюся вторичную обмотку, часто без изоляции, для улучшения теплоотдачи;
  • вертикальный винт с лентовидной резьбой;
  • ходовую гайку винта и крепление к обмотке;
  • рукоятку для вращения винта;
  • зажимы для вывода и крепления проводов;
  • корпус с жалюзи для охлаждения.

Некоторые сварочные трансформаторы переменного тока содержат дополнительное оборудование, совершенствующее их работу, о котором будет описано ниже в разделе схем.

Устройство сварочного трансформатора предусматривает магнитопровод. Сердечник не влияет на силу тока, а лишь способствует образованию магнитного поля. Для этого используется пакет пластин из специальной стали. Их поверхность покрывается оксидной изоляцией.

Некоторые модели лакируются. Если бы сердечник был из сплошного металла, то вихревые токи (токи Фуко), получаемые из-за действия магнитного потока, снижали бы индукцию поля.

За счет наборных составляющих сердечник не образует сплошной проводник, что снижает влияние токов Фуко.

Для более тихой работы пластины сердечника важно стягивать потуже. Слабое соединение ведет к вибрации составляющих благодаря прохождению переменного тока с частотой 50 Гц. Но даже плотное стягивание не устраняет всего шума, поэтому любой расчет сварочного трансформатора подразумевает гул, что слышно на видео по его работе.

Принцип работы сварочного трансформатора

Аппарат, состоящий из вышеописанных элементов, работает по следующему принципу:

  1. Напряжение из сети подается на первичную обмотку, в которой образуется магнитный поток, замыкающийся на сердечнике устройства.
  2. После этого напряжение передается на вторичную катушку.
  3. Магнитопровод, созданный из ферромагнитных материалов, размещая на себе обе обмотки, создает магнитное поле. Индуцирующий магнитный поток образовывает в обмотках переменные электродвижущие силы (ЭДС).
  4. Разница в количестве витков катушек позволяет изменять ток с необходимыми для сварки значениями V и А. По этим показателя происходит расчет сварочного трансформатора.

Существует прямая взаимосвязь между количеством витков вторичной обмотки и получаемым напряжением. При необходимости повысить исходящий ток, вторичную катушку наматывают в большем количестве. Трансформатор для сварки относится к понижающему типу, поэтому число витков вторичной обмотки у него значительно меньше, чем на первичной.

Устройство и принцип действия сварочного трансформатора призвано и регулировать силу исходящего тока, путем изменения расстояния между первичной и вторичной катушками. Именно для этого и предусмотрена движущаяся часть конструкции.

На некоторых видео хорошо заметно, что вращение рукоятки и сведение катушек друг к другу приводит к увеличению сварочного тока. Обратное вращение и разведение обмоток способствует понижению силы тока.

Это происходит за счет изменения магнитного сопротивления, вследствие чего и возможна быстрая регулировка напряжения, позволяющая подбирать сварочный ток в зависимости от толщины стали и положения шва.

Холостой ход

Сварочный трансформатор имеет два режима работы: под нагрузкой и холостой. Во время выполнения шва, вторичная обмотка замыкается между электродом и изделием. Мощный сварочный ток позволяет плавить металл и образовывать надежное соединение. Но когда сварка окончена, вторичная цепь размыкается. И аппарат переходит в режим холостого хода.

Электродвижущие силы в первичной катушке имеют двойное происхождение. Первые образуются из-за рабочего магнитного потока, а вторые путем рассеяния. Эти ЭДС создаются ответвляясь от основного потока в магнитопроводе, и замыкаясь между витками катушки по воздуху. Именно они и образуют величину холостого тока.

Холостой ход должен быть безопасным для жизни сварщика и ограничиваться 48 V. некоторые модели имею допустимое значение в 60-70 V. Если ЭДС от потока рассеивания превышают эти значения, то устанавливается автоматический ограничитель этого значения.

Он должен срабатывать менее чем через секунду после разрыва цепи и прекращения сварки.

Для дополнительной защиты сварщика корпус аппарата всегда заземляется, чтобы возникшее напряжение на кожухе, из-за повреждения изоляции первичной обмотки, миновало человеческое тело и уходило в землю.

  Сколько видов сварки существует?

Схема сварочного трансформатора и ее модификации

Кроме стандартных устройств для изменения тока, сварочный трансформатор может содержать некоторые совершенствующие узлы. Схемы данного оборудования могут быть дополнены:

  • несколькими вторичными обмотками;
  • конденсаторами;
  • импульсными стабилизаторами;
  • тиристорными фазорегуляторами.

Дополнительно, в схему трансформатора добавляется сопротивление, предназначенное для продолжения регулировки силы тока там, где разведение обмоток не дает нужного результата.

Это востребовано при работе с тонким металлом или очень мощными моделями оборудования.

Сопротивление может быть в виде отдельного корпуса с набором контакторов, задающих определенное значение Ом, через которое будет проходить ток от вторичной обмотки, либо обычной пружиной из высокоуглеродистой стали, прикрепляемой к кабелю массы.

Расчет сварочного трансформатора

Для разных видов сварки необходимы трансформаторы разной мощности. Основной расчет производится на основании разности витков обмотки между первичной и вторичной катушками.

Для понижающих устройств действует правило, что если исходящее напряжение необходимо понизить в 10 ил 100 раз, то и количество витков на вторичной катушке должно быть меньше в 10 или 100. Это значение имеет погрешность в 3%.

Это же правило действует и в обратную сторону.

Каждое устройство подобного типа имеет свой коэффициент трансформации. Это значение (n) показывает масштабирование силы тока при переходе от первичного (i1) во вторичный (i2). Расчет таков: n = i1/i2. Исходя из этого можно создать устройство подходящее под конкретные виды сварки.

Отличия и разновидности оборудования

Виды сварочных трансформаторов разделяются по рабочему предназначению. Они различаются по:

  • Весу и размеру. От компактных с ремнем для плеча, до больших, перемещаемых на колесиках или тельфером
  • Выдаваемому напряжению холостого хода от 48 V до 70 V.
  • Силе тока от 50 до 400 А. На крупных производственных предприятиях встречаются модели с показателем 1000А.
  • Потребляемого тока и количеству фаз — 220-380V. Одно и трехфазные версии.
  • Импульсной подаче тока или непрерывной.
  • Возможности работы с разными диаметрами электродов, от 2 до 6 мм.

Трансформаторная сварка — простой способ получить крепкое соединение. Она хорошо подойдет для монтажа заборов, сварки труб, создании стеллажей и каркасов беседок. Издаваемый гул от аппарата и треск сварочной дуги вносят некоторый дискомфорт от использования устройства.

Сварочные трансформаторы отличаются ценовой доступностью в магазинах и легкостью схемы сборки в домашних условиях. Их принцип действия несложен, а работа аппарата на видео помогает понять основы обращения с агрегатом. Качество шва сохраняется на высоком уровне, поэтому они широко применяются в быту и промышленной сфере.

Источник: https://spb-metalloobrabotka.com/chto-takoe-rezhim-holostogo-hoda-svarochnogo-transformatora/

Проверка КРУ 6-10 кВ с помощью комплекса РЕТОМ-21

Комплектное распределительное устройство (КРУ) 6-10 кВ является самым распространенным элементом энергосистемы.

В настоящее время выпускается широкая номенклатура шкафов КРУ, отличающихся друг от друга габаритами, типом встраиваемой аппаратуры, ее техническими характеристиками, а также ошиновками и конфигурацией вторичных цепей. В шкафы встраиваются выключатели высокого напряжения, штепсельные разъединители, трансформаторы тока и напряжения, предохранители высокого напряжения, разрядники, аппараты релейной защиты, приборы учета и измерения электроэнергии (рис. 1).

Проверка ячеек КРУ – трудоемкая работа, поскольку каждая ячейка содержит как первичное, так и вторичное электрооборудование, для диагностики которых применяется целый спектр оборудования: высоковольтные испытательные устройства, измерительное оборудование с высоким классом точности, источники тока и напряжения с регулируемым углом и частотой. Высоковольтные испытания представляют собой отдельный класс проверок, для проведения которых применяются специализированные высоковольтные установки.

Рисунок 1 — Внешний вид и конструкция КРУ 6-10 кВ

Как применить комплекс РЕТОМ-21, выпускаемый НПП «Динамика», для проверки ячеек КРУ рассмотрим ниже.

1. Проверка трансформаторов тока

    В ячейку КРУ могут быть встроены различные трансформаторы тока (ТТ):
  • ТТ нулевой последовательности, для которого характерна высокая чувствительность;
  • ТТ для систем учета электроэнергии, характеризующийся высокой точностью;
  • ТТ для системы релейной защиты и автоматики, для которого необходимо не только равенство коэффициента трансформации по всем трем фазам, но и совпадение вольтамперных характеристик.

Для всех типов ТТ, устанавливаемых в КРУ, выполняются следующие проверки:

1.1 Снятие характеристик намагничивания

Эта проверка является одной из основных и наиболее важных проверок исправности трансформатора. Снятие вольт-амперной характеристики (ВАХ) намагничивания магнитопровода ТТ необходимо для выявления короткозамкнутых витков.

Для построения ВАХ трансформатора с помощью РЕТОМ-21 используется источник U3 (I3), мощности которого достаточно для проведения проверок всех ТТ в ячейках 6-10 кВ. Процесс снятия ВАХ более подробно представлен в [1].

1.2 Измерение коэффициента трансформации

Для проведения данной проверки с помощью РЕТОМ-21 на первичную обмотку ТТ подается ток в диапазоне (0,5-1) Iном. Прибор РЕТОМ-21 способен выдать ток до 400 А, в случае необходимости применяется блок РЕТ-3000, позволяющий выдавать токи до 3,5 кА.

1.3 Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Проверка представляет собой диагностику вторичной обмотки ТТ с целью определения наличия КЗ-витков и проводится с помощью источника U4 прибора РЕТОМ-21 с учетом температуры окружающей среды.

1.4 Проверка цепей вторичной обмотки

Данная проверка необходима для контроля согласованности трансформатора с его реальной нагрузкой. К РЕТОМ-21 подключают нагрузку и подают ток, равный номинальному. Затем с помощью встроенного в прибор измерителя определяют полное сопротивление нагрузки Z, которое сравнивают с допустимой нагрузкой трансформатора по переменному току.

1.5 Проверка полярности обмоток

На первичную обмотку подается ток с источника U3 прибора РЕТОМ-21, затем замеряется ток во вторичной обмотке и измеряется фазовый сдвиг тока с помощью встроенного в прибор фазометра. При этом при подключении обмотки U3 важно соблюдать полярность.

2. Проверка измерительного трансформатора напряжения (ТН)

2.1 Измерение коэффициента трансформации и сопротивления обмоток постоянному току

Методы проведения проверок ТН аналогичны методам, приведенным раннее для ТТ, с той лишь разницей, что вместо тока подается напряжение. При проверке коэффициента трансформации ТН вторичная обмотка трансформатора должна быть подключена к нагрузке. Выходное напряжение можно увеличить до 2000 В, используя блок РЕТ-ВАХ-2000.

2.2 Определение групп соединения обмоток

С помощью РЕТОМ-21, используя источник переменного напряжения U2 (U3) и фазометр, данную проверку можно осуществить по более точной схеме, отказавшись от старой классической схемы с использованием гальванометра.

2.3 Измерение тока и потерь холостого хода

Данные проверки проводятся в основном для силовых трансформаторов перед вводом в эксплуатацию или после капитального ремонта для определения качества внутренних соединений, сборки и характеристик «трансформаторного железа», но при необходимости могут проводиться и для измерительных ТН. Результаты измерений не должны отличаться от заводских (паспортных) более чем на 2% при равных температурных условиях.

3. Проверка вакуумных выключателей

Вакуумные выключатели предназначены для частых коммутационных операций в цепях переменного тока различного напряжения.

На практике широкое распространение получили вакуумные выключатели на номинальное напряжение 6–10 кВ (номинальные токи 630, 1000, 1250 и 1600 А при номинальном токе отключения до 20 кА), характеризующиеся малым потреблением тока при включении и отключении, а также вакуумные контакторы на напряжение до 1 кВ, которые в настоящее время применяются в цепях управления электродвигателями.

Для проверки выключателей выполняются следующие проверки:

3.1 Проверка минимального напряжения срабатывания электромагнитов управления

Электромагниты управления должны срабатывать при напряжении включения, равного 0,85Uном и отключения — 0,7Uном соответственно.

Для проведении проверки источник U4 прибора РЕТОМ-21 вместо штатного питания подключается к зажимам питания ШП (шинок питания электромагнитов управления, если таковые выполнены отдельно) или непосредственно на клеммы промежуточного реле управления электромагнитом включения выключателя. При этом контакт К2 необходимо подключить к контактам выключателя для фиксации параметров срабатывания.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как определить дату выпуска аккумулятора Mutlu

3.2 Испытание выключателей многократным включением и отключением

Проверка проводится путем подачи номинального напряжения на выводы электромагнитов управления. Для вакуумных выключателей необходимо провести от 3 до 5 циклов включения-отключения. Для автоматизации этого процесса используется выходное реле К3 прибора РЕТОМ-21.

3.3 Проверка состояния контактов

Оценить состояние контактов вакуумных выключателей на основании внешнего осмотра невозможно, поэтому проверка проводится путём измерения сопротивления полюсов выключателей постоянному току, измеренное сопротивление затем сравнивается с нормируемым сопротивлением, приведенным в технической документации. Для проведения данной проверки с помощью РЕТОМ-21 выдается переменный ток и замеряется активная составляющая сопротивления.

3.4 Проверка временных характеристик

Проверка проводится при номинальном напряжении оперативного тока. При этом время включения вакуумного выключателя колеблется в пределах 0,05 – 0,08 с, а время отключения – в пределах 0,05 – 0,07 с.

При проведении проверки с помощью РЕТОМ-21 ток подается с источника U5, а временные параметры замеряются секундомером, встроенным в прибор.

4. Проверка микропроцессорных устройств РЗА

В настоящее время активно внедряются МП устройства РЗА, заменяя электромеханические панели. Рассмотрим особенности проверки наиболее часто встречающихся защит.

4.1 Проверка многоступенчатой максимальной токовой защиты (МТЗ)

Проверка проводится в однофазном режиме, с источника U2 (U3) прибора РЕТОМ-21 на одну из фаз терминала подается ток, и по контакту К2 определяется срабатывание устройства.

При необходимости выдачи большего тока, следует подключиться к источнику U3, перевести галетный переключатель в положение, соответствующее максимально выдаваемому току. В случае направленности защиты, канал напряжения подключается к источнику U2, и с помощью встроенного фазовращателя изменяется угол вектора напряжения относительно вектора тока.

4.2 Проверка защиты от замыкания на землю (ЗЗЗ)

Проверка ЗЗЗ является одноступенчатой защитой, она аналогична проверке МТЗ и сводится к подаче тока РЕТОМ-21 в одну из фаз защиты.

4.3 Проверка защиты от обрыва фаз (ЗОФ

Проверка проводится в однофазном режиме. При этом срабатывание происходит по току обратной последовательности, который в три раза меньше однофазного. Таким образом, чтобы определить истинный ток срабатывания, необходимо зафиксированный ток срабатывания разделить на три.

4.4 Проверка защит от повышенного напряжения (ЗПН) и минимального напряжения (ЗМН)

Проверка проводится по одному из линейных напряжений АВ, ВС или СА, которое воспроизводится при подаче сигнала с источника U2 прибора РЕТОМ-21 на фазы А и В тестируемой защиты.

4.5 Проверка частотных защит

Проверку частотных защит (например, РСГ-11) можно провести с помощью встроенного в РЕТОМ-21 генератора частоты, который позволяет выдавать частоту с шагом 0,001 Гц. Для определения времени срабатывания используется функция «Реверс», позволяющая мгновенно изменять частоту. Данная функция также позволяет определить временные параметры не только при изменениях частоты, но и фазы, и напряжения.

Помимо описанных проверок МП защит с помощью комплекса РЕТОМ-21 можно также проверять функции автоматики такие как УРОВ, АЧР, АПВ, АВР, дуговая защита. Например, проверить функцию АПВ можно с помощью выходного реле К3, имитирующего функцию РПВ и РПО, двух входных контактов К1 и К2 РЕТОМ-21, а также с помощью логических функций, заложенных в прибор.

Таким образом, основной перечень проверок ячеек КРУ 6-10 кВ можно осуществить с помощью комплекса РЕТОМ-21, который позволяет заменить целый ряд приборов, обычно используемых для этих целей.

Медяков Е.А. ООО «НПП «Динамика», г. Чебоксары

сентябрь 2012

Источник: http://dynamics.com.ru/pages/article-8

Ток холостого хода трансформатора

Когда вторичная обмотка разомкнута и значение ее тока равно нулю, то работа начинает проходить в предельном режиме, который получил определение ток холостого хода трансформатора.

С помощью этой категории, вполне возможно определение коэффициента трансформации, силы тока, а также потерь и сопротивления при холостом ходу.

Для того, чтобы измерить значение холостого хода в однофазном трансформаторе, его первичная обмотка включается в сеть с переменным током и определенным номинальным напряжением.

Измерение холостого хода

Под воздействием номинального напряжения, по обмотке начинает протекать ток, который равен току при холостом ходе. С практической точки зрения, его значение составляет приблизительно от 5-ти до 10-ти процентов от номинального. Для трансформаторов с небольшой мощностью его значение будет уже порядка 30% от номинала.

Ток холостого хода, приложенный к первичной обмотке, измеряется с помощью амперметра, вольтметра и ваттметра, включенных в цепь вместе с потребляемой мощностью. Замыкание вторичной обмотки трансформатора производится на вольтметр, с сопротивлением такой величины, что ток, проходящий через вторичную обмотку, имеет, практически, нулевое значение.

Величина тока холостого хода, протекающего в первичной обмотке, по сравнению с номинальным током очень мала, в сравнении с напряжением, которое приложено. Таким образом, это напряжение уравновешено электродвижущей силой первичной обмотки и обе этих величины имеют примерно одинаковое значение.

Из этого следует, что значение хода ЭДС в первичной обмотке определяется показаниями вольтметра, включен в ее цепь.

Для того, чтобы более точно измерить ток холостого хода трансформатора, необходимо использовать в качестве первичной и вторичной обмотки соответствующие обмотки низкого и высокого напряжения. Это объясняется разницей номинальных токов между обмотками. При этом, измерение тока может быть измерено более точно и качественно.

Как рассчитать мощность трансформатора

Холостой ход и коэффициент трансформации

При равенстве токов, коэффициент трансформации зависит от числа витков обмоток или электродвижущей силы. Следовательно, в режиме холостого хода, значение коэффициента трансформации будет определяться как отношение показаний вольтметров, которые включены в первичную и вторичную обмотку.

В трехфазном трансформаторе существуют различные коэффициенты трансформации. Фазный коэффициент определяется числом витков в обмотках и соотношению между фазными напряжениями. Значение линейного коэффициента зависит от соотношения линейных напряжений обмоток.

Источник: https://electric-220.ru/news/tok_kholostogo_khoda_transformatora/2013-09-18-435

Что такое режим холостого хода сварочного трансформатора

Трансформаторы являются устройствами, предназначенными для повышения и понижения переменного напряжения. При этом частота тока не меняется, также, как и практически не изменяются его мощностные характеристики.

Каким бы ни был трансформатор (по разным критериям их можно разделить на несколько групп), он имеет ряд сходных характеристик, на которые следует обращать особое внимание, не только во время эксплуатации, но и во время проверки работоспособности устройства.

Трансформаторы и режимы их работы

Работа всех трансформаторных устройств, а их около десятка различных видов, способны соответствует одному из трех основных режимов:

  • Холостому ходу.
  • Короткому замыканию.
  • Нагрузочному режиму.

Один из наиболее важных режимов — холостой ход трансформатора, ведь именно на основании информативных показателей опытов холостого хода проводится доскональный анализ любого их режимов. Для этого также требуются параметры схемы замещения.

Как определить коэффициент трансформации и другие параметры? 

Что такое «холостой ход трансформатора»? По сути, это особый режим работы устройства, условием которого является разомкнутость вторичной обмотки, а первичная обмотка имеет номинальное напряжение. В таком состоянии, при проведении ряда расчетов, можно определить точные параметры целого ряда показателей, например, для трансформаторных устройств распространенного однофазного типа так рассчитываются:

  • коэффициент трансформации;
  • активное, полное, индуктивное сопротивление ветви намагничивания;
  • коэффициент мощности, процентное значение тока и измерения холостого хода.

Алгоритм проведения измерений холостого хода выглядит так:

  • Измеряется ток, который был приложен к первичной обмотке, посредством измерительных приборов, которые включены в общую цепь.
  • Замыкается вторичная обмотка на вольтметре. Сопротивление должно быть такой величины, чтобы значение тока вторичной обмотки приближалось к минимальной отметке.
  • Величина тока холостого хода в первичной обмотке минимальна относительно значения номинала, если сравнивать с прикладываемым напряжением, которое приводит в равновесие электродвижущая сила первичной обмотки. И оба этих показателя отличаются незначительно, а значит значение хода электродвижущей силы в первичной обмотке можно определить по данным вольтметра.

Наиболее точные искомые значения можно получить, используя обмотки различного напряжения — низкого и высокого. Точность таких измерений будет определяться разницей номиналов между ними.

Причины и следствия потерь холостого хода трансформатора 

Потери холостого хода трансформаторных устройств любого типа — это следствие износа устройств. Со временем их магнитная система и структура используемого металла стареет и меняется, межлистовая изоляция становится хуже, а прессовка сердечника ослабляется. Естественно, вы это негативно сказывается на уровне потерь электроэнергии.

Практика показывает, что вопреки установленных нормам, согласно которым потери могут отличаться от заводских показателей не более, чем на пять процентов, во многих случаях они превышают порог в пятьдесят процентов. Особенно это касается трансформаторов силового типа.

Данные измерений такого типа устройств позволяют довольно точно прогнозировать потери энергии в каждом отдельном муниципалитете.

Инженерный центр «ПрофЭнергия» имеет все необходимые инструменты для качественного проведения обслуживания трансформаторных подстанций, слаженный коллектив профессионалов и лицензии, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Источник: https://steelfactoryrus.com/chto-takoe-rezhim-holostogo-hoda-svarochnogo-transformatora/

Испытание и измерение характеристик силовых трансформаторов, автотрансформаторов и измерительных трансформаторов тока и напряжения, масляных реакторов и заземляющих дугогасящих реакторов

Заказать услугу

Трансформаторы используются в различных областях электротехники — энергетике, электронике и радиотехники.

Эти устройства предназначены для преобразования напряжения переменного тока и гальванической развязки. В зависимости от назначения и особенностей конструкции различают автотрансформаторы, силовые, разделительные, согласующие трансформаторы, автотрансформаторы, трансформаторы тока и напряжения.

Наиболее широкое применение нашли силовые трансформаторы, осуществляющие преобразование электроэнергии в электросетях различного назначения.

Перед проведением испытаний проводится внешний осмотр всех элементов трансформатора, включая проверку наличия пломб на кранах и у пробки для отбора масла, проверка уровня масла в трансформаторе и его заземления.

Проверка и испытание силовых трансформаторов напряжением до 10 кВ:

  • измерение сопротивления обмоток постоянному току и сопротивления изоляции;
  • проверка коэффициента трансформации и группы соединения обмоток;
  • испытание пробы масла;
  • испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты (50 Гц), приложенным от внешнего источника;
  • измерение тока холостого хода.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току и сопротивления изоляции

Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току производится с целью выявления обрывов обмотки и ответвлений, плохих контактов, нарушения паек и обнаружения витковых замыканий в катушках. Сопротивление обмоток измеряют мостовым методом или методом падения напряжения.

При измерении сопротивления обмоток трансформаторов постоянному току необходимо использовать приборы повышенной точности класса 0,5; поскольку по результатам этих измерений выявляют характерные дефекты: недоброкачественную пайку и плохие контакты в обмотке и в присоединении вводов; обрыв одного или нескольких из параллельных проводов в обмотках.

Сопротивление изоляции определяют мегаомметром на 1000, 2500 В с верхним пределом измерения не ниже 10 000 МОм. Перед измерениями испытываемую обмотку заземляют на 2—5 мин для снятия возможного емкостного заряда. Измерения осуществляют между каждой обмоткой и корпусом и между обмотками при отсоединенных и заземленных на корпус остальных обмотках.

Состояние изоляции обмоток определяют не только абсолютным значением ее сопротивления, но и коэффициентом абсорбции Кабс = R60/R15. Измерение сопротивления изоляции позволяет судить как о местных дефектах, так и о степени увлажнения изоляции обмоток трансформатора. Значение сопротивления изоляции R60 не нормируется, но его необходимо сравнивать с данными заводских испытаний.

Коэффициент абсорбции также не нормируется, но обычно при 10—30 °С для трансформаторов с неувлажненными обмотками напряжением до 35 кВ включительно он находится в пределах 1,3 и выше, для трансформаторов 110 кВ и выше — в пределах 1,5—2,0. Для трансформаторов с увлажненными обмотками этот коэффициент близок к 1,0. Во время пусконаладочных работ сопротивление изоляции измеряют при различных температурах.

Определение коэффициента трансформации

При измерениях проверяют коэффициент трансформации на всех ответвлениях обмоток и для всех фаз, его соответствие паспортному, а также правильность установки переключателя напряжения на ступенях. Коэффициент трансформации определяют по отношению напряжений обмоток ВН, СН, НН с учетом схемы их соединения. Для измерения коэффициента трансформации применяют метод двух вольтметров, причем выбирают приборы класса 0,5.

При испытании трехфазных трансформаторов одновременно измеряют линейные напряжения, соответствующие одноименным линейным зажимам проверяемых обмоток. Подводимое напряжение должно быть от одного до нескольких десятков процентов номинального, причем большие значения относятся к трансформаторам меньшей мощности, а меньшие значения — к трансформаторам большей мощности.

Как правило, коэффициент трансформации измеряют при трехфазном возбуждении обмоток трансформатора.

Проверка группы соединения обмоток силовых трансформаторов

Проверка группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов производится для установления идентичности групп соединения трансформаторов предназначенных для параллельной работы.

Проверка производится при монтаже в случае отсутствия паспортных или заводских данных.

В эксплуатации проверка производится при ремонтах с частичной или полной сменой обмоток.

Проверку группы соединений осуществляют: двумя вольтметрами, методом импульсов постоянного тока, фазометром. В практике наладочных работ широко распространены первые два метода.

Метод двух вольтметров для определения группы соединения основан на совмещении векторных диаграмм первичного и вторичного напряжений. Пользуясь полученными результатами, строят векторную диаграмму для определения значений напряжения.

Метод импульсов постоянного тока сводится к поочередному определению полярности («+» или «—») зажимов ab, bс, са трансформатора гальванометром. При этом к выводам АВ, ВС, СА обмотки высшего напряжения подводят напряжение 2—12 В от гальванической батареи. В обмотке низшего  напряжения индуктируется ЭДС определенного знака.

Полученные результаты сравнивают с данными, приведенными в специальной таблице. В качестве гальванометра используют любые гальванометры магнитоэлектрической системы, например Ml06, М45М, М250.

Испытание пробы масла

Обычно силовые трансформаторы I и II габаритов прибывают на монтаж заполненные маслом. В таких случаях при наличии удовлетворяющих нормам заводских испытаний, проведенных не более чем за 6 мес. до включения в работу трансформатора, разрешается испытывать масло по сокращенной программе: на электрическую прочность и визуальное определение содержания механических примесей.

Пробу масла отбирают из нижней части бака, предварительно промыв сливное отверстие. Посуда, в которую отбирают пробу масла, должна быть чистой, хорошо высушенной и плотно закрытой.

Минимальное пробивное напряжение масла определяют на аппаратах АИМ-90 в маслопробном сосуде со стандартным разрядником, который выполнен в виде двух латунных электродов диаметром 25 мм с закругленными краями и расстоянием между электродами 2,5 мм. Залитое в сосуд масло выдерживается 30 мин. для удаления воздушных пузырьков.

Повышение напряжения до пробоя осуществляется плавно со скоростью до 2 кВ/с, причем выполняется 5—6 пробоев с интервалом 10 мин. между ними. Первый пробой не учитывают. Электрическую прочность масла определяют как среднее арифметическое и сравнивают с табличными данными в ПУЭ.

При отсутствии протокола заводских испытаний делают полный анализ пробы масла. 

Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты (F=50 Гц)

Испытание повышенным напряжением переменного тока промышленной частоты является основным, подтверждающим исправное состояние изоляции обмоток трансформатора и наличие необходимого запаса их электрической прочности. Этому испытанию подвергают каждую обмотку трансформатора по отношению к корпусу, к которому на время испытания присоединяют остальные, предварительно закороченные обмотки.

Фазировка трансформатора

Фазировка трансформатора производится измерением напряжения между разноименными фазами включаемого трансформатора и сети (или другого трансформатора) и контролем отсутствия напряжения между фазами. Проверка осуществляется с помощью вольтметра или специальных указателей.

Испытания, регламентированные в ПУЭ (приемо-сдаточные) и ПТЭЭП (профилактические) проводит электролаборатория «Лидер» с помощью сертифицированных приборов, таких как: аппарат испытания диэлектриков «АИСТ 50/70», мегаомметр «Е6-32», омметр «Виток» и др.

По окончании проведения испытаний и измерений полученные данные вносятся в протокол установленной формы испытания трансформатора. Вывод трансформатора в работу возможен при соответствии всех результатов установленным нормам и требованиям.

Источник: https://lider-cetl.ru/laboratoriya/ispytanie-transformatorov-dugogasyaschih-reaktorov/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело
Какое напряжение питания светодиодов

Закрыть