Основные положения

Измерение потерь холостого хода относится к категориям контроля П, К и М (см. введение).

Образование токопроводящих замкнутых контуров вокруг основного магнитного потока или его части вызывает местные нагревы, а в ряде случаев и искрения.

При нарушении межлистовой изоляции пластин магнитопровода, а также при замыкании этих пластин токо­проводящими частицами или предметами, в магнитопроводе возникает короткозамкнутый контур для вихревых токов. Эти токи вызывают местный нагрев магнитопровода, чем ускоряют дальнейшее разрушение изоляции пластин. Развитие процесса может привести к “ пожару в стали” и повреждению трансформатора (рис.6.1).

Рис. 6.1. ”Пожар в стали” магнитопровода

При нарушении изоляции металличес­ких элементов крепле­ния активной части транс­фор­матора и (или) неправильном вы­пол­нении зазем­ле­ния эле­мен­тов транс­фор­матора возникает замкнутый токо­про­во­дящий кон­тур вокруг ос­новного маг­нитного потока. В этом слу­чае в местах не­плот­ного контакта между собой элементов этого конту­ра могут воз­ник­нуть местные нагревы и ис­крения.

Замыкание меж­ду витками обмоток, если оно является коротким, вызывает интенсивное вы­де­ление тепловой энер­­гии и быстрое сра­батывание защиты транс­форматора, действующей на его отклю­чение. При перемыкании проводов в многопараллельных обмотках, а также при замыкании между витками обмоток через повышенное пере­ходное сопротивление, наблюдается местный нагрев обмоток, который с течением времени приводит к разрушению изоляции и в конечном итоге - к короткому витковому замыканию.

Все вышеперечисленные дефекты, связанные с образованием токопроводящих замкнутых контуров вокруг основного магнитного потока или его части, вызывают увеличение потерь ХХ.

В трехфазном трансформаторе при измерении потерь ХХ прово­дят три опыта с приведением трехфазного трансформатора к однофазному путем замыкания накоротко одной из его фаз и возбуждения двух других. Замыкание накоротко одной из его фаз (или, что то же, закорачивание одной из его обмоток) делается для того, чтобы не иметь магнитного потока в этой фазе, а следовательно, не иметь в ней никаких потерь.

Например, если накоротко замкнуть фазу c и подавать напряжение на фазы a и b обмотки НН, то измеряемые потери будут характеризовать потерю энергии на возбуждение фаз a и b (рис.6.2). Обозначим эти потери с учетом замыкаемой фазы, как P_C. При отсутствии дефектов в трансформаторе потери Р_А и Р_С, измеренные при последовательном замыкании накоротко крайних фаз a и c, будут практически одинаковые (отличие не более 2 - 3 %), а потери Р_В, измеренные при замыкании средней фазы b, будут превышать потери Р_А или Р_С на 35 - 40 % [Л.1]. Это объясняется различной длиной пути замыкания магнитного потока при возбуждении трансформатора по указанным схемам измерения. Зная потери в разных фазах можно сравнить их и убедиться, что трансформатор имеет правильное соотношение потерь и не имеет дефектов.

При возникновении какого-либо короткозамкнутого витка вокруг основного магнитного потока одного из стержней магнитопровода соотношение потерь, измеренных по этим схемам, изменится, причем появление короткозамкнутого витка вызывает увеличение потерь, поэтому дефектной будет та фаза, при закорачивании которой будут измерены наименьшие потери. Эта закономерность используется для выявления дефектной фазы [Л.2].

Вышеперечисленные дефекты могут возникнуть при монтаже или капитальном ремонте трансформатора. Поэтому в нормативных документах [Л.3] предлагается измерять потери ХХ при приемосдаточных испытаниях и после капитального ремонта.

У трехфазных трансформаторов при вводе в эксплуатацию и при капитальном ремонте соотношение потерь на разных фазах не должно отличаться от соотношений, приведенных в протоколе заводских испытаний (паспорте), более чем на 5%.

У однофазных трансформаторов при вводе в эксплуатацию отличие измеренных значений потерь от исходных не должно превышать 10%.

Рис. 6. 2. Измерение потерь ХХ при малом возбуждении с последовательным закорачиванием фаз

 

Измерения в процессе эксплуатации производятся при комплексных испытаниях трансформатора. Отличие измеренных значений от исходных данных не должно превышать 30%.

Предположения о дефекте отвергаются, если выполняются ниже перечисленные условия [Л.2]:

Для трансформаторов на напряжение до 35 кВ включительно измеренные потери для каждой из схем не отличаются более чем на 10 % значений, полученных при изготовлении. Отношение потерь, измеренных при поочередном закорачивании фаз a и с (Р_А/Р_С), а также отношение этих потерь к потерям, полученным при закорачивании фазы b (Р_В/Р_А и Р_В/Р_С) не должны отличаться в пределах погрешности измерений от таких же отношений, полученных при измерении на заводе.

Для однофазных трансформаторов на напряжение 110 кВ и более полученные потери не отличаются более чем на 10 % от потерь, измеренных при изготовлении трансформаторов.

Для трехфазных трансформаторов на напряжение 110 кВ и выше соотношение потерь (Р_А/Р_С, Р_В/Р_А и Р_В/Р_С), измеренных по указан­ным выше схемам, не отличаются больше чем на 5 % от таких же соотношений потерь, полученных при изготовлении.