3.2. Измерение тока и потерь холостого хода

Для условий эксплуатации опыт холостого хода (XX) при малом напряжении является основным способом измерения тока и потерь холостого хода.

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

Опыты XX рекомендуется проводить при малом напряжении 380/220 В. При этом напряжение подается на обмотку НН, а другие обмотки остаются свободными. Предпочтительно обмотки возбуждать линейным напряжением 380 В, так как фазное напряжение сети может иметь значительное отклонение от синусоидальной формы кривой, что приведет к искажению результатов измерений.

Перед проведением опыта XX трансформатора, находящегося в эксплуатации, необходимо размагнитить его магнитопровод от остаточного намагничивания.

При пусконаладочных испытаниях опыт XX следует проводить перед началом других видов испытаний.

Схема для измерения потерь ХХ однофазного трансформатора показана на рисунке 7.24а, а для измерения потерь в трехфазном трансформаторе — рисунке 7.24б.

Рисунок 7.24 - Схема измерения потерь холостого хода

У трансформатора с трехстержневым магнитопроводом потери чаше всего измеряют при однофазном возбуждении, производя три опыта с поочередным замыканием накоротко одной из двух фаз и возбуждением двух других. 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.

Для измерения потерь ХХ применяется измерительный комплект К540.

Производятся три опыта с поочередным замыканием накоротко одной из двух фаз и, возбуждением двух других:

Первый опыт - закорачивается А (выводы АС), возбуждаются фазы В и С.

Второй опыт - закорачивается В (выводы АВ), возбуждаются фазы А и С.

Третий опыт - закорачивается С (выводы ВС), возбуждаются фазы А и В.

Отсчет измерений тока, напряжения и мощности производится по шкале приборов в комплекте К540.

Ток холостого хода вычисляют по формуле:

I_хх= к*I

где: к -цена деления амперметра;

I –показания на шкале амперметра.

Для приведения потерь, измеренных при однофазном возбуждении, к номинальному напряжению вычисляют суммарные потери в трансформаторе:

Р_о = 0,5 (Р_оав + Р_овс + Р_оас)

где: Р_оав, Р_овс, Р_оас — измеренные потери при опытах, производимых при одном значении напряжения.

Приведенные потери определяются по формуле:

Р_{о прив} = Р_о (U_ном / U_п)ⁿ

где: U_ном — номинальное напряжение обмотки трансформатора, кВ;

U_п — значение приложенного напряжения, кВ;

n — показатель степени зависящий от сорта стали

(принимается n = 1,8 для горячекатаной и n = 1.9 для холоднокатаной электротехнической стали);

Р_о — потери в трансформаторе вычисленные при однофазных опытах.

Полученные значения тока и потерь ХХ сравниваем со значениями полученными на заводе изготовителе (если имеются).

При отсутствии дефекта в трехфазном трансформаторе потери Р_ВС и Р_ав при допустимом отклонении ±5% практически равны. Потери Р_ас на 25-50% (в зависимости от конструкции и числа стержней магнитопровода трансформатора) больше потерь Р_ВС и Р_ав.

Потери XX трансформаторов, полученные из опытов холостого хода при малом напряжении, можно не приводить к номинальному напряжению трансформатора. Их сопоставляют с аналогичными потерями, измеренными на заводе-изготовителе или при пусконаладочных испытаниях трансформатора.

Приборы должны быть не ниже класса точности 0,5. Потери XX рекомендуется измерять однофазными ваттметрами ферродинамической системы. Для измерения тока XX рекомендуются миллиамперметры и амперметры электромагнитной системы. В качестве вольтметров рекомендуются приборы также электромагнитной системы. Регулирование напряжения, подаваемого на трансформатор, можно производить автотрансформаторами.

Примерное ожидаемое значение потерь XX трансформатора в целом можно определить, используя формулу

_,

подставив вместо Р_{о прив} паспортное значение потерь XX при номинальном напряжении, вместо U' — напряжение 380 В, применяемое при опыте XX, а вместо U_ном — номинальное напряжение обмотки НН трансформатора.

Примерное фазное значение потерь XX можно вычислить, используя приведенную формулу, учитывая при этом, что потери Р_ас примерно на 40% больше, чем потери Р_вс и Р_ав. Потери Р_вс и Р_ав определяются как частное от деления 2Р_о/3,4.