Практическая работа № 15. Измерение сопротивления обмоток силового трансформатора постоянному току. Измерение коэффициента трансформации.

Цель работы: изучение методики проведения испытаний силового трансформатора

Данная методика предназначена для проведения испытаний силовых трансформаторов 6 – 10 кВ. Эти испытания необходимы для обеспечения безаварийной работы электрооборудования.

В методику входит измерение сопротивления обмоток постоянному току и определение коэффициента трансформации.

Перед началом испытаний необходимо провести внешний осмотр трансформатора, проверить исправность бака и радиаторов, состояние изоляторов, уровень масла, целостность маслоуказательного стекла, заземление трансформатора.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Сопротивление обмоток трансформаторов постоянному току в процессе эксплуатации измеряется для выявления неисправностей и дефектов в обмоточных проводах, в паяных соединениях обмоток, в контактных соединениях отводов, переключающих устройств.

Измерением сопротивления постоянному току обмоток силовых трансформаторов выявляются дефекты:

• в местах соединений ответвлений к обмотке;

• в местах соединений выводов обмоток к выводам трансформатора;

• в местах соединения отпаек к переключателю;

• в переключателе - в контактах переключателя и его сочленениях;

• обрывы в обмотках (например, в проводах параллельных ветвей).

Эти измерения могут производиться при вводе трансформатора в работу для контроля его состояния после транспортировки или длительного хранения, после ремонта — для контроля качества ремонтных работ, после отказа (аварии) трансформатора для выявления характера повреждения и выявления поврежденного узла (элемента) трансформатора.

Согласно ГОСТ 3484-88 допускается два метода измерения сопротивления постоянному току:

• метод падения напряжения (метод амперметра – вольтметра)

• и мостовой метод при токе, не превышающем 20% номинального тока обмотки трансформатора.

Метод падения напряжения (метод амперметра – вольтметра) предпочтителен при испытании трансформаторов III габарита и более, а также всех трансформаторов с РПН.

Мостовой метод рекомендуется применять при испытании сухих трансформаторов и масляных трансформаторов I и II габаритов.

При измерении сопротивления одной обмотки другие обмотки трансформатора должны быть разомкнуты.

В качестве источника постоянного тока применяется аккумуляторная батарея, емкость которой должна быть достаточной для стабильного поддержания напряжения и тока в процессе измерений. Рекомендуется применять аккумуляторную батарею емкостью 150 А-ч, напряжением 12 В.

Подготовка к выполнению измерений

• ознакомиться с паспортом завода-изготовителя силового трансформатора

• выполнить организационные и технические мероприятия необходимые для производства испытаний

• провести визуальный осмотр наружной изоляции силового трангсформатора (наличие сколов, механических повреждений и т.д.)

Измерение методом падения напряжения

Метод отличается простотой, пригоден для определения сопротивления любого значения, (обеспечивается измерительными приборами необходимого класса точности) и дает достаточно точные результаты измерения.

Сущность метода заключается в измерении падения напряжения U на сопротивлении r, через которое пропускается постоянный ток I определенной величины.

По результату измерений тока и напряжения определяется сопротивление r по закону Ома

При измерении малых сопротивлений (до 10 Ом) применяют схему рис.1(а), по которой провода цепи вольтметра присоединяют к выводам обмотки трансформатора непосредственно.

Рис. 1. Схемы измерения сопротивления постоянному току обмоток трансформаторов:

а — схема измерения малых сопротивлений;

Если паспортное (исходное) значение измеряемого сопротивления составляет 0,5% и более сопротивления вольтметра, то при измерениях по схеме рис. 16 (а) следует учесть ток, потребляемый вольтметром (U/r_в).

Значение определяемого сопротивления (Ом) рассчитывается по формуле

где U – падение напряжения на сопротивлении r_x

I – ток в измерительной цепи.

При измерении больших сопротивлений (более 10 Ом), применяют схему рис. 1(б).

Рис. 1. Схемы измерения сопротивления постоянному току обмоток трансформаторов: б — схема измерения больших сопротивлений

По этой схеме измеряют, помимо сопротивления обмотки трансформатора, сопротивление амперметра и провода от амперметра до трансформатора. Определяемое сопротивление r_х (Ом) вычисляется по формуле:

где r_А и r_пр - соответственно сопротивление амперметра и провода

Класс точности измерительных приборов должен быть не ниже 0,5, а пределы измерений этих приборов должны обеспечивать отклонение стрелки на второй половине шкалы.

Измерения тока и напряжения следует производить при установившихся значениях. За установившийся принимается ток, при котором стрелка амперметра не изменяет своего положения в течение 1 мин.

При испытаниях трансформаторов с большой индуктивностью с целью сокращения времени установления тока в измерительной цепи рекомендуется осуществлять кратковременное форсирование тока шунтированием резистора (реостата).

Чтобы не повредить вольтметр при переходном процессе в измерительной цепи, его включение следует производить лишь после установления тока, а отключение — до отключения тока.

Для включения вольтметра рекомендуются кнопки или ключи с самовозвратом.