Методика измерения

Измерения производятся у трансформаторов мощностью 1000 кВ·А и более при напряжении, подводимом к обмотке низшего напряжения, равном указанному в протоколе заводских испытаний (паспорте). Для рассматриваемого метода оно обычно составляет 5-10% номинального. У трехфазных трансформаторов потери холостого хода измеряются при однофазном возбуждении по схемам, применяемым на заводе-изготовителе [Л.3].

Перед испытанием трансформатор должен быть надежно заземлен.

Замыкание накоротко одной фазы можно производить на любой обмотке трансформатора, т.е. на обмотке, к которой подводят напряжение при опыте ХХ, или другой, разомкнутой обмотке (рис.6.2); при этом руководствуются действительной схемой соединения обмоток трансформатора.

При измерении обычно подводят напряжение к двум фазам обмотки НН, а третью - закорачивают накоротко, добиваясь таким образом большего возбуждения магнитной системы. Опыт холостого хода обычно производят со стороны обмотки НН, так как измерение напряжения, тока и мощности легче производить при более низком напряжении.

Перед измерениями при малом напряжении ГОСТ 3484-77 предусматривает необходимость снятия остаточного намагничивания магнитной системы трансформатора, если перед этими измерениями производились работы, связанные с протеканием по обмоткам постоянного или переменного тока, а также если при отключении возбуждение трансформатора значительно (в 2 раза и более) превышало напряжение при котором производят измерения. Методы снятия остаточного намагничивания устанавливает ГОСТ 3484-77.

Вольтметр и ваттметр для измерений по возможности следует применять класса 0,2.

При испытании измеряют подводимое напряжение и суммарную мощность, потреб­ляемую испытуемым трансформатором и измерительными приборами. Затем определяют мощность, потребляемую измерительными приборами (Р_пр), путем измерения или расчета. Измерение потерь в приборах производят по той же схеме, что и при измерении суммарных потерь (P_изм), но при отключенном трансформаторе (рис 6.3), при одинаковом показании вольтметра (V).

Рис. 6. 3. Схема измерения потерь в приборах

Потребление приборов можно определить также по формуле

,

где	U	-	подводимое переменное напряжение, В;
	Rv	-	сопротивление вольтметра, Ом;
	Rw	-	сопротивление обмотки напряжения ваттметра, Ом.

Потери в испытуемом трансформаторе вычисляют по формуле:

.

Приведенные к номинальному напряжению потери определяются по формулам:

- в случае соединения возбуждаемой обмотки в треугольник

- в случае соединения возбуждаемой обмотки в звезду

где	Uн	-	номинальное напряжение обмотки трансформатора, кВ;
	U	-	значение приложенного напряжения, кВ;
	n	-	показатель степени, зависящий от характеристик электро­тех­ни­чес­кой стали, из которой собран магнитопровод.

Обычно n имеет следующие приближенные значения при возбуждении трансформатора напряжением 5-10% номинального:

	n=1,8	-	для горячекатанной стали;
	n=1,9	-	для холоднокатанной стали.

Значение n может быть определено по формуле [Л4]

где	P0н	-	потери холостого хода, соответствующие номинальным условиям, по данным заводских испытаний, Вт;
	P0''	-	потери холостого хода, измеренные при одном из значений подводимого напряжения в пределах 5-10% номинального (при заведомо исправном состоянии трансформатора), Вт.

Если подводимое напряжение менее 5% номинального, то для приведения потерь показатель степени n следует определять по данной формуле.

При пофазном измерении каждая фаза участвует в измерениях дваж­ды, поэтому общие потери трансформатора составят:

Пример

Дан следующий трансформатор:

Тип.......................	ТДТНГ-60000/110
Номинальные мощности обмоток	60000/60000/60000 кВА
Номинальные напряжения.....	121000±2´2,5% / 38500±2´2,5% / 10500 В
Номинальные токи...........	287,0 / 900,0 / 3300 А
Схема и группа обмоток.......	У0/У0/Д-0-11

Потери холостого хода при заводских испытаниях P0 = 149,5 кВт.

Магнитопровод трансформатора изготовлен из горячекатанной стали толщиной листа 0,35 мм. Измерения производились пофазно.

Результаты даны в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Подано напря­жение на фазы	Замкну­та фаза	Напря­жение, В	Ток, А	Потери, Вт	Приве­денные потери, кВт
a - b	c		3,5		89,64
b - c	a		3,5		89,64
a - c	b		4,8		121,7

Все измерения производились при частоте 50 Гц.

Напряжение (525 В) составляет 5% от номинального.

Потери в приборах составили 20 Вт.

Потери, приведенные к номинальному напряжению обмотки НН:

P_прив.С = P_прив.A =(428 - 20) × (10500 / 525)^1,8 = 89,64 кВт

P_прив.B = (554 - 20) × (10500 / 525)^1,8 = 121,7 кВт

P_{0 прив} = (P_прив.С + P_прив.B + P_прив.A) / 2 = (89,64 + 89,64 + 121,7) / 2 = 150,5 кВт,

что 0,5% больше заводских потерь холостого хода.

Потери P_прив.С и P_прив.A равны между собой, а P_прив.B больше потерь P_прив.С и P_прив.A:

Все это указывает, что трансформатор вполне исправен и не имеет дефектов.