a) Caracteristicile experimentului de scurtcircuit în acest caz
Experiența unui scurtcircuit în condiții de funcționare are o serie de caracteristici. În primul rând, este necesar să se determine bobinajul (BH sau LV) la care tensiunea va fi furnizată în timpul testului de scurtcircuit și aceasta depinde în mare măsură de sursa de alimentare și de echipamentele de măsurare pe care le are testerul.
Alta bobina trebuie sa fie scurtcircuitata; circuitele scurte (cabluri sau bare de bare) care au o secțiune de aceeași ordine ca secțiunea de intrare a înfășurării închise sunt utilizate pentru scurtcircuitarea acesteia. În acest caz, este necesar să curățați bine toate contactele. Utilizarea conductorilor săraci și a contactelor proaste, care creează rezistență suplimentară, pot distorsiona în mod semnificativ rezultatele testului de scurtcircuit.
În cazul în care înfășurarea transformatorului LV are bara de conexiuni, scurtcircuitarea trebuie urmată de bucăți de bare care sunt fixate pentru un contact mai bun cu staniolul. După ce intrările unei singure înfășurări sunt scurtcircuitate, tensiunea necesară este aplicată celeilalte.
Testul de scurtcircuit se efectuează la tensiunea nominală a înfășurării.
Curentul în înfășurări poate fi mai mic decât curentul nominal, dar, așa cum sa spus înainte, nu mai puțin de 25% din curentul nominal. Cu experiența de scurtcircuit a transformatoarelor trifazate, curentul și tensiunea sunt determinate ca media aritmetică a citirilor instrumentelor din toate cele trei faze, și anume:
GOST indică faptul că, dacă dezechilibrul de curent și tensiune nu depășește 2%, în valoare curentă la experiențele un scurt-circuit este permis să ia curentul nominal, stabilit într-una din fazele, iar valoarea de stres - valoarea celor trei tensiuni măsurate, a căror valoare este cel mai apropiat media aritmetică a solicitărilor.
În cazul unui test de scurt-circuit, trebuie înregistrată temperatura înfășurării. Așa cum sa spus mai devreme, temperatura straturilor superioare ale uleiului este luată ca temperatura înfășurărilor transformatorului rece. Temperatura sa este măsurată cu un termometru cu mercur sau alcool, un termocuplu sau un termometru de rezistență la o distanță de 120-150 mm de capacul unui transformator de ulei complet umplut. Măsurarea temperaturii uleiului în expander, așa cum se întâmplă uneori, nu ar trebui să fie.
În cazul în care încercarea la scurtcircuit este efectuată după deconectarea de la rețeaua transformatorului sau după ce a fost uscată, rezistența uneia dintre înfășurările DC (una din metodele cunoscute) trebuie măsurată pentru a determina temperatura reală a înfășurărilor.
Cunoscând rezistența acestei înfășurări la o anumită temperatură și având rezistența la înfășurare la o temperatură necunoscută, este ușor de determinat temperatura dorită. Determinați-l prin formula
unde Fobm este temperatura dorită a înfășurării la care se măsoară rezistențele Ro; - o temperatură cunoscută la care se măsoară rezistența înfășurării Rx (în starea "rece").
În cazul unui test de scurt-circuit în condiții de funcționare, în majoritatea cazurilor nu există tensiune reglabilă de la un generator dedicat separat în acest scop. Este necesar să se utilizeze rețele trifazate de tensiuni standard: 127, 220, 380, 500, 3 150 și 6 300 v.
În acest caz, este necesar să selectați tensiunea la care curentul în înfășurările transformatorului să fie în limitele a 25-100% din curentul nominal și toate măsurătorile necesare să poată fi făcute cu instrumentele disponibile.
b) Cerințele pentru instrumentele de măsurare, în special la măsurarea pierderilor datorate unui test de scurt-circuit
Atunci când se utilizează aceste scheme, toate regulile de măsurare trebuie respectate cu strictețe. Măsurătorile tensiunilor și curenților trebuie efectuate cu instrumente de clasa 0.5. O atenție deosebită trebuie acordată măsurării pierderilor din experimentul de scurtcircuit. Este recomandat să se utilizeze wattmeters cu cosuri mici de clasa 0.5 și transformatoare de măsură (de exemplu transformatoare de curent și transformatoare de tensiune) de clasa 0.2 atunci când se testează transformatoare puternice. Atunci când se utilizează transformatoare de măsură, dacă este necesar, ar trebui luate în considerare erorile lor unghiulare. Să explicăm asta.
După cum se știe, puterea unui curent alternativ monofazat este dată de
P = UI cos φ,
valoarea puterii depinde nu numai de valoarea tensiunii U, curentului I, ci și de factorul de putere cos φ.
Contoarele de curent standard pentru măsurarea puterii de curent alternativ sunt, de regulă, destinate măsurărilor la cos φ '= 1, adică deviația totală a acului instrumentului este la curent nominal și tensiune.
Dacă, pe de altă parte, facem măsurări de putere cu acești watthimetri la cos φ<1, то при номинальных значениях напряжения и тока полного отклонения стрелки прибора не будет. Когда угол сдвига между током и напряжением (ф) будет равен 90е, cos ф будет равен нулю - никаких показаний (на ваттметре не будет (это случай, когда активная мощность равна нулю). При измерении потерь короткого замыкания трансформаторов угол сдвига между током и напряжением (ф) различен и зависит от мощности трансформатора, его индуктивности и величины потерь.
Unghiul este schimbat de la 60 ° la transformatoare de putere mică la> 87 ° în transformatoare de putere de înaltă tensiune, cu o mare Uk și, uneori, ajunge la aproape 89 ° (autotransformatoare tensiune puternică ridicată cu inductanță mai mare).
În tabel. 3-2 oferă valori aproximative ale ssf pentru măsurarea pierderilor de scurtcircuit, în funcție de puterea transformatorului și Uc în procente.
orientare
tirovo-
Valoarea cos φK pentru măsurarea pierderilor la scurtcircuit
Valoarea unghiului u
orientare
tirovo-
Valoarea cos φ în măsurarea pierderilor la scurtcircuit
Valoarea unghiului u
Acest tabel se referă la transformatoarele trifazate cu două înfășurări de producție internă cu pierderi și tensiuni la scurtcircuit în conformitate cu GOST 401-41.
Puterea trifazată se măsoară atât prin metoda celor trei watți, cât și prin metoda a două watți. Pierderea unui transformator trifazic este definită ca suma algebrică a citirilor de wattmetri ale acestui circuit. Curentul și tensiunea sunt măsurate în toate fazele, iar valoarea medie este determinată ca media aritmetică a celor trei cantități.
Atunci când se măsoară pierderile de scurtcircuit ale transformatoarelor trifazate de mare putere prin metoda a două wattmetre, erorile dispozitivului în sine au o importanță deosebită. După cum se știe din teoria măsurării, în acest caz, va fi citiri proporționale cos wattmetru (f-30) și cos (f + 30), astfel, pentru transformatoare mari, în care unghiul este aproape de 90 °, cos 60 ° este egal cu 0,5 și cos 120 ° min.
(Când se utilizează un contor de energie convențională (pentru cosf = 1), atunci când curentul bobinei și de tensiune sunt complet încărcate, wattmetrul indicații shooter va fi în mijlocul scalei, iar diferența dintre aceste citiri (care va da o valoare a puterii măsurate) va fi scăzută.
Fig. 1.
a - măsurarea puterii prin metoda a două wattmetere cu un wattmetru cu comutator; b - altă poziție a comutatorului.
În acest caz, erorile instrumentelor înseși, dacă au semne diferite, pot da o eroare mare, uneori depășind 10%.
Utilizarea în acest caz a unui wattmetru cu un întrerupător, după cum se va vorbi mai jos, reduce în mod semnificativ această eroare. Folosind un singur wattmetru, chiar și cu o eroare mare într-o anumită parte a scalei, cu o adăugare algebrică (±), se obține o valoare de eroare egală sau aproape de zero.
Dacă testul nu are un număr complet de instrumente, atunci din cauza unei complicații a schemei, puteți face acest lucru cu un număr mai mic. Puterea transformatoarelor trifazate poate fi măsurată printr-un singur wattmetru cu un comutator care permite comutarea circuitelor de curent și tensiune ale unui wattmetru de la o fază la alta. Comutatoare similare sunt de o varietate de modele. Descriim cea mai simplă schemă.
Comutatorul Vattmetrovy este un comutator cu trei poli (fig. 1, a) la cele două cuțite inferioare care vin peste capetele colacului curente wattmetru și un al treilea cuțit superior conduce tensiunea la wattmetrul tensiunii bobinei. Celălalt capăt al bobinei de tensiune este conectat continuu la faza de mijloc b. Acest parametru diferă de convențional trei poli prin aceea că ea are două auto care acționează mecanismul K1 și K2 sunt scurtcircuitate fază este sau c, în timp ce atunci când nu este inclus în wattmetrul bobina curent.
Fig. 2. Comutatorul voltmetrului. a - circuit de comutare, b - vedere generală a comutatorului
Dispozitivul auxiliar este aranjat în așa fel încât să permită includerea înfășurării curente a instrumentului de măsurare a puterii fără a sparge curentul circuitului principal.
Punând comutatorul în una din cele două poziții posibile, transformăm alternativ bobina curentă a wattmetrului în faza a sau c. În Fig. 1, iar bobina curentă a wattmetrului este conectată în serie la faza a și bobina de tensiune - între fazele a și b. Discontinuitatea f în acest moment este închisă de către K2-
În Fig. 1.6 Bobina curentă a wattmetrului este conectată în serie la faza c, iar bobina de tensiune se află între fazele c și b.
Comutatorul voltmetru (Figura 2) poate măsura tensiunea între toate fazele unui singur voltmetru. Dispozitivul comutatorului este prezentat în Fig. 2, a și b. Șase contacte, montate pe o placă izolatoare, sunt conectate în perechi. Clipurile a, b și c alunecă două motoare izolate unele de altele, la care este conectat un voltmetru. Rotiți butonul de comutare, măsurați tensiunea alternativ între toate fazele.
Putere nominală, kVA
Limita superioară a tensiunii nominale a înfășurărilor, kV
Pierderea scurtcircuitului la sarcina nominală, W
1 325 1 325 1 325
2 400 2 400 2 400
0,525 0,525 3,15 10,5
4 000 4 100 4 100 4 100
0,525 0,525 3,15 10,5
6 070 6 200 6 200 6 200
9 400 9 400 9 400
Putere nominală, kVA
Limita superioară a tensiunii nominale a înfășurărilor, kV
Pierderea scurtcircuitului la sarcina nominală, W
37 000 37 000 39 500
122 000 133 000
148 000 163 000
180 000 200 000
222 000 222 000
Dacă măsurarea pierderilor la scurtcircuit este dificilă dintr-un anumit motiv, se poate realiza o determinare aproximativă a tensiunii de scurtcircuit la o temperatură de 75 ° C fără măsurarea acestor pierderi.
Voltage Iku scurt circuit după cum este descris mai sus, este compus din cădere de tensiune activă, în funcție de temperatura și căderea de tensiune a jetului, care este independentă de temperatură. Căderea de tensiune activă și reactivă este, la rândul său, cauzată de rezistența curentă, precum și de rezistența activă și reactivă a transformatorului. In low-power rezistența transformatoare este relativ mare și, prin urmare, Uk în stare rece poate fi semnificativ diferită de cea a diferenței de temperatură de 75 ° C pentru transformator foarte mic poate fi de până la 20%. În transformatoare cu o putere mai mare de 1.000 kVA, valoarea relativă a rezistenței active este mult mai mică. Pentru transformatoarele mari, același lucru poate fi ignorat fără nici o rezistență activă eroare semnificativă și presupunem că toată rezistența și reactanța transformatorului nu este dependentă de temperatură, și, prin urmare, pentru uk ia o valoare măsurată la temperatura ambiantă. Această presupunere poate introduce erori în determinarea ordinii ak de 2,0%, care nu afectează în mod semnificativ funcționarea în paralel a transformatoarelor, supuse altor condiții de funcționare în paralel.
Fig. 3. Circuit simplificat pentru determinarea tensiunii de scurtcircuit a transformatoarelor de mare putere.
Se poate observa din exemplele date că, în determinarea curenților și a tensiunilor din diferitele faze, foarte puține diferă unele de altele. Această circumstanță, precum și predominanța reactanței în transformatoare mari, permit utilizarea unei scheme simplificate în determinarea Uk a transformatoarelor mari. După cum se poate observa din diagrama (figura 3), doar un ampermetru, un contor de frecvență și un voltmetru sunt utilizate pentru testul de scurtcircuit. Mai jos este un exemplu de definiție a Uk prin acest sistem.
Putere nominală, kVA
Limita superioară a tensiunilor nominale ale înfășurării HV, kV
Pierderea de scurtcircuit, W
Tensiunea la scurtcircuit,%
1 280 1 470 1 280 1 470
5 500 5 900 5 500
Tabelele 3-4 și 3-5 sunt compilate luând în considerare GOST 9680-61 - noua serie de capacități nominale ale transformatoarelor de putere și autotransformatoarelor cu o capacitate de 10 kVA și mai mare.
Conform GOST 11677-65, transformatoarele (și autotransformatoarele) sunt transformatoare de putere. Cerințele tehnice generale, tensiunea de scurtcircuit măsurată (pe ramura principală) pentru toate transformatoarele poate fi diferită de valorile indicate în Tabelul. 3-4 și 3-5, cu ± 10%, iar pierderile reale (măsurate) la scurtcircuit pentru toate transformatoarele de înfășurare și triple-răni și pentru pereții principali de înfășurări ale autotransformatoarelor cu trei înfășurări sunt + 10%.
c) Puterea consumată în testul de scurtcircuit
Puterea în kilovolt-amperi necesară pentru testul de scurtcircuit la trecerea prin înfășurările curenților nominali depinde de puterea transformatorului supus încercării, valoarea lui Uk determinată de formula
transformatoare
Trimiteți-le prietenilor: