
1 цикл
.pdf
Теоретические сведения.
После ремонта трансформаторы подвергают двум видам испытаний: контрольным и типовым.
Контрольным испытаниям подвергают каждый выпускаемый из ремонта трансформатор. Типовым подвергают трансформаторы, при ремонте которых были внесены какие-либо изменения параметров: напряжения, тип обмотки, марка провода и т. п.
В объем контрольных испытаний входит следующее:
1)определение коэффициента трансформации;
2)проверка группы соединения обмоток методом фазометра или с помощью двух вольтметров. Во втором случае выводы трансформатора А и а
соединены между собой. Для этого измеряют напряжения UВв, UВс. и UCc. Определяют «условное» напряжение:
UУСЛ U НН k2 1
Здесь UНН — линейное напряжение обмотки НН (его или замеряют, или подсчитывают по формуле Uнн = Uл/k), где Uл — линейное напряжение обмотки ВН при опыте); k — коэффициент трансформации.
При сравнении последовательности расположения результатов измерения с соответствующе расположенной последовательностью обозначений б, р, м (больше, равно, меньше) по таблице 4.1 можно определить группу соединения обмоток трансформатора.
41

Таблица 4.1– справочные данные для определения группы соединения обмоток трансформатора.
Группасоединения обмоток трансформатора |
Угловоесмещение ЭДС,град |
1 |
2 |
00
130
260
390
4120
5150
6180
7210
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение на зажимах |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(рисунок 4.1) |
|
|
возможное соединение |
|
Векторная |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
обмоток |
диаграмма ЭДС |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bb |
Bc |
Cc |
Cb |
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
6 |
7 |
8 |
||
Звезда–звезда, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
м |
м |
м |
треугольник–треугольник, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
треугольник–зигзаг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Звезда– треугольник, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
р |
м |
м |
треугольник– звезда, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
звезда–зигзаг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Звезда–звезда, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
б |
м |
м |
|
треугольник–треугольник, |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
||||||||
треугольник–зигзаг |
|
Aa |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Звезда– треугольник, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
б |
р |
м |
треугольник– звезда, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
звезда–зигзаг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Звезда–звезда, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
б |
б |
м |
треугольник–треугольник, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
треугольник–зигзаг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Звезда– треугольник, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
б |
б |
р |
треугольник– звезда, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
звезда–зигзаг |
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Звезда–звезда, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
б |
б |
б |
треугольник–треугольник, |
|
|
c |
|
Aa |
|
|
|
|
|
C |
||||||
треугольник–зигзаг |
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Звезда– треугольник, |
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|||||
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
р |
б |
б |
|
треугольник– звезда, звезда– |
|
|
|
Aa |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
зигзаг |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42

Продолжение таблицы 4.1
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||||
8 |
240 |
Звезда–звезда, треугольник– |
|
|
|
|
|
б |
м |
б |
б |
|
треугольник, треугольник– |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
зигзаг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
270 |
Звезда– треугольник, |
|
|
|
|
|
р |
м |
р |
б |
|
треугольник– звезда, звезда– |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
зигзаг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
300 |
Звезда–звезда, треугольник– |
|
|
|
|
|
м |
м |
м |
б |
|
треугольник, треугольник– |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
зигзаг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
330 |
Звезда– треугольник, |
|
|
|
|
|
м |
м |
м |
р |
|
треугольник– звезда, звезда– |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
зигзаг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3)измерение сопротивления обмоток постоянному току;
4)испытание трансформаторного масла;
5)измерение сопротивления изоляции обмоток относительно одна другой и бака;
6)испытание электрической прочности изоляции обмоток;
7)опыт холостого хода;
8)испытание витковой изоляции обмоток;
9)опыт короткого замыкания;
10)испытание бака на плотность.
Типовые испытания дополнительно включают следующее:
1) испытание на нагрев; 2)испытание герметичности бака трансформатора (для трансформаторов мощностью 630 кВ-А и выше);
3)испытание динамической прочности обмоток при внезапных коротких замыканиях.
43

Рассмотрим кратко выполнение некоторых операций контрольных испытаний.
Испытание электрической прочности изоляции обмотки проводят для полностью собранных и залитых маслом трансформаторов. Значения испытательных напряжений трансформаторов на заводе-изготовителе
следующие: |
|
|
|
Номинальное напряжение |
|
|
|
обмотки трансформатора, кВ |
3 |
6 |
10 |
Испытательное напряжение, кВ |
18 |
25 |
35 |
Испытательные напряжения трансформаторов после капитального ремонта снижаются до 90 % от приведенных выше для отечественных трансформаторов и до 85 % для импортных; после ремонта без смены обмоток это напряжение уменьшается до 75 % Для всех типов трансформаторов.
Изоляцию обмоток испытывают при помощи аппаратов ТУ-158, ТУ-235, АКИ-50, АИИ-70, АИИМ-72 и др. Испытание длится одну минуту. Включение повышенного напряжения может быть сделано толчком при напряжении до 25 % испытательного, после испытания напряжение снижают до этого же значения и отключают. Напряжение должно быть синусоидальным, частота 50 Гц с отклонениями не более ±5 %.
Мощность испытательной установки должна составлять не менее 0,5... 1 % мощности испытуемого трансформатора.
Результаты испытаний считаются положительными, если не произошло пробоя изоляции, перекрытий и скользящих разрядов, отмеченных приборами.
44

Опыт холостого хода проводят для определения тока и потерь холостого хода. Среднее арифметическое значение фазного тока холостого хода не должно отличаться от заводских значений более чем на +30 %, а потери мощности — на +15 %.
Большие отклонения полученных величин свидетельствуют о несоответствии числа витков обмотки расчетному значению, или о некачественной шихтовке магнитопровода, или о замыкании листов магнитопровода между собой, или же о витковом замыкании.
Испытание электрической прочности витковой изоляций проводят
после опыта холостого хода по той же .схеме, но при напряжении, равном 1,3 номинального. Продолжительность испытания 5 мин. Трансформатор должен быть залит маслом. При исправном трансформаторе во время испытаний не должно наблюдаться разрядов в баке и бросков тока.
Опыт короткого замыкания проводят для определения соответствия напряжения и потерь короткого замыкания заводским или расчетным. Напряжение короткого замыкания нормируется ГОСТом, оно выбито на паспортном щитке.
Допускается отклонение потерь и напряжения короткого замыкания от заводских данных не более чем на 10 %. Значительные отклонения опытных данных от заводских указывают на несоответствие площади сечения обмотки или ее размеров расчетным значениям или на плохие контакты в соединениях схемы обмоток.
Полученные при испытаниях результаты приводят к нормированной температуре 75°С по следующим формулам:
P |
P |
310 |
|
; |
|
||||
K 75 |
Kt 235 t |
|
|
45

P |
P |
320 |
|
|
|
|
|
; |
||
245 t |
|
|
|
|||||||
K 75 |
Kt |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UK 75 |
UKt ( |
|
PKt |
)2[( |
310 |
)2 1] |
; |
|||
|
|
235 t |
||||||||
|
|
|
10SH |
|
|
|
||||
где PK 75 |
и UK 75 — соответственно потери и напряжение короткого замыкания |
при температуре 75 °С и номинальных токах в обмотках; PKt и UKt — то же, при температуре t°C, при которой проводили опыт короткого замыкания.
Если опыт короткого замыкания протекал при токе x/x ниже номинального, то номинальные напряжения 0К и потери короткого замыкания
Рк подсчитывают по формулам:
|
U |
|
U ` |
IH |
|
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
K |
|
K IK |
||||
|
P |
P` |
( |
IH |
)2 |
|||
|
|
|||||||
|
K |
|
K |
|
IK |
|||
где UK` |
и PK` — напряжение и потери короткого замыкания при токе |
|||||||
IK , при котором проводился опыт. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение тока IK подставляют как среднее арифметическое значение токов |
||||||||
трех фаз |
трансформаторов. |
|
|
|
|
|
|
|
Испытание бака трансформатора на герметичность позволяет проверить доброкачественность уплотнений. Эту проверку проводят избыточным давлением, создаваемым путем установки на баке трубки с воронкой, заполненной чистым сухим маслом. При этом трансформатор должен быть полностью собран, а его дыхательные отверстия закрыты. Высота масляного столба должна равняться 1,5... 1,6 м. Длительность испытания 2 ч. Считается, что трансформатор выдержал испытание, если не обнаружено течи масла в сварных швах бака и расширителя, в местах уплотнений, в спускном кране и отверстиях для болтов и изоляторов. Устранять течь в период
46

испытания не разрешается. Это делают только при полностью удаленном масле и извлеченной из бака выемной части. Сообщаемость расширителя с баком проверяют после испытания бака под давлением. Для этого открывают нижний кран трансформатора и спускают масло до нормального уровня. При испытаниях нужно подробно заполнять протокол испытаний.
Техника безопасности при выполнении работы.
К выполнению лабораторной работы допускаются лица, получившие
допуск по работе и прошедшие инструктаж на рабочем месте.
При проведении лабораторной работы необходимо строго соблюдать правила техники безопасности при эксплуатации электрических машин и аппаратов. Перед началом сборки схемы необходимо убедиться в том, что все защитные автоматы находятся в выключенном состоянии. Перед включением схемы следует проверить, не прикасается ли кто-то к токоведущим частям. Если в схеме требуется сделать какие либо изменения, то схема должна быть обесточена и перед включением проверена преподавателем. При приближении к вращающимся частям необходимо соблюдать осторожность.
Категорически запрещается:
подавать напряжение на рабочее место без разрешения преподавателя;
касаться руками неизолированных проводов и соединительных контактов;
брать недостающие проводники с других столов;
приносить оборудование с других столов;
оставлять пометки на столах и оборудовании.
47

Методика выполнения работы.
1. Проверка группы соединения обмоток трансформатора.
1.1. Собрать схему (рисунок 4.1).
Рисунок 4.1- Схема определения групп соединения трансформатора.
1.2.По таблице 4.1 в соответствии с полученными результатами определить группу соединения обмоток трансформатора.
1.3.Данные измерений занести в таблицу 4.2.
Таблица 4.2– Данные измерений.
Марка |
UВв, |
UВс, |
UСс, |
UСв, |
Группа соединения обмоток |
трансформатора |
В |
В |
В |
В |
трансформатора |
|
|
|
|
|
|
48

2. Опыт холостого хода и определение коэффициента трансформации.
2.1. Собрать схему (рисунок 4.2).
Рисунок 4.2- Схема определения коэффициента трансформации и проведения опыта холостого хода трансформатора.
2.2.Определить среднее арифметическое значение фазного тока холостого хода и сравнить с заводским значением.
2.3.Определить коэффициент трансформации и сравнить с заводским значением.
2.4.Данные измерений и вычислений занести в таблицу 4.3.

Таблица 4.3– Данные измерений и вычислений.
Марка |
Iср.арф., А |
Uвн, В |
Uнн, В |
Кт |
Закключение |
трансформатора |
|
|
|
|
|
|
|
UАВ= |
Uав= |
|
|
|
|
UВС= |
Uвс= |
|
|
|
|
UСА= |
Uса= |
|
|
3. Опыт короткого замыкания.
3.1. Собрать схему (рисунок 4.3).
Рисунок 4.3- Схема проведения опыта короткого замыкания трансформатора.
3.2.Включаем автоматический выключатель и устанавливаем номинальный ток трансформатора, после чего записываем показания вольтметров и сравниваем с заводским значением напряжения короткого замыкания.
3.3. Данные измерений сводим в таблицу 4.4.