1 Определение степени увлажнения изоляции. Омическое сопротивление обмоток трансформатора1 Определение степени увлажнения изоляцииСтепень увлажнения изоляции обмоток силовых трансформаторов определяется по коэффициенту абсорбции: , (2.1) где R60 и R15- сопротивления изоляции, измеренные через 60 и 15 секунд соответственно после подачи напряжения; или емкостными методами, в которых используется абсорбционные явления в неоднородном диэлектрике (С2/C50, ∆C/C50).(Эти методы более подробно изложены в лабораторной работе номер 3). Измерение степени увлажнения производится по схемам, представленным в разделе 3 методических указаний. При определении коэффициента абсорбции определяется сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса через 15 и 60 секунд. Измерение изоляции можно проводить мегаомметрами МС-0,5, Ф-2, М4100 на 2500 В. Результаты измерений следует занести в таблицу 2.2. Таблица 2.2 - Сопротивление изоляции обмоток трансформатора относительно корпуса
Коэффициент абсорбции (R60/R15) для трансформаторов мощностью менее 10000 кВА, напряжением до 35 кВ при температуре +10…+30 °С должен быть не менее 1,3, а для трансформаторов напряжением 110 кВ и выше не менее 1,5. 2 Измерение омического сопротивления обмоток трансформатора постоянному токуПри определении параметров сушки надо знать сопротивление обмоток трансформатора Rф. Измерение сопротивления обмоток постоянному току проводят методом амперметра и вольтметра или мостом постоянного тока. Если нет выведенной нейтрали трансформатора (фазные обмотки соединены в звезду), то сопротивление Rизм измеряют между линейными выводами. Сопротивление каждой фазы обмоток приближенно определяют по формулам: а) при соединении обмоток звездой: , (2.2) б) при соединении обмоток треугольником: , (2.3) При измерении сопротивления обмоток высокого напряжения (ВН) можно воспользоваться схемой (рисунок 2.1). При этом перемычка между линейными выводами В и С не ставится. Ток при измерении должен быть не более 0,6 номинального тока обмоток трансформатора. Результаты измерений омического сопротивления обмоток заносятся в таблицу 2.3. За расчетное сопротивление принимается среднеарифметическое сопротивление обмоток 3-х фаз, приведенное к температуре 75°С. Для обмотки ВН: , (2.4) , (2.5) , (2.6) где: t0 - температура окружающей среды. Для обмотки НН: , (2.7) , (2.8) Таблица 2.3 - Сопротивление обмоток постоянному току
studfiles.net Омическое сопротивление - обмотка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3Омическое сопротивление - обмоткаCтраница 3 Величина необходимого напряжения определяется по омическому сопротивлению обмотки и по требуемой силе тока. Схема питания должна предусматривать возможность регулирования тока и длительную работу. [31] Величина необходимого напряжения определяется по омическому сопротивлению обмотки и по требуемой силе тока. В схему питания рекомендуется для регулирования тока включать реостат, рассчитанный на длительную работу. [32] Это явление в основном обусловлено относительно большим омическим сопротивлением обмотки высшего напряжения, имеющей значительное число проводников при их малом сечении. В связи с этим маломощные преобразователи во многих случаях нуждаются в регулировании напряжения при изменении нагрузки. [33] При проверке трансформаторов и дросселей измеряются омические сопротивления обмоток, проверяется их полярность и сопротивление изоляции между обмотками. Трехфазные трансформаторы некоторых систем, питающие фазосдвигающее устройство, имеют ( для фа-зировки) сложный комплект первичных обмоток, позволяющий при соединении этих обмоток в неравномерный зигзаг сдвигать фазу вторичных напряжений на 15 или 30 эл. При проверке этого трансформатора его первичные обмотки следует соединить в звезду по схеме, обеспечивающей синфазность первичных и вторичных напряжений. [34] Кроме указанных допущений примем, что омическое сопротивление обмотки шр равно нулю. [35] В целях упрощения мы не учитываем здесь омического сопротивления обмотки и потерь на гистерезис. [37] После окончания расчета размещения обмоток полезно уточнить омическое сопротивление обмоток, найдя точны. [38] Новые катушки следует подвергать следующим испытаниям: измерению омического сопротивления обмотки и сопротивления изоляции, испытанию изоляции витков и от корпуса повышенным напряжением, проверки числа витков. Образцы катушек, имеющих отклонение от данных завода-изготовителя, кроме того, надлежит испытывать на нагревание и достаточность тягового усилия. [39] Методика испытаний предусматривает проверку внешнего вида, измерение омического сопротивления обмоток, испытание на электрическую прочность и отсутствие короткозамкнутых витков катушек. Кроме того, определяют коэффициент трансформации и измеряют напряжения и токи при холостом ходе и номинальной нагрузке, а также проводят испытания на перегрев обмоток. При испытании дросселей важно также измерить величину индуктивности обмотки при определенном токе под-магничивания. [40] Методика испытаний предусматривает проверку внешнего вида, измерение омического сопротивления обмоток, испытание на электрическую прочность и отсутствие короткозамкнутых витков катушек. [42] Контроль температуры обмоток в этой схеме осуществляется измерением омического сопротивления обмотки с помощью амперметра-вольтметра. В двигателях с фазовым ротором необходимо также контролировать температуру обмотки ротора. [44] В этом выражении не учтено падение напряжения в омическом сопротивлении обмотки W. В течение полупериода, когда напряжение Uon отрицательно, диод Д закрыт и обмотка Wz разомкнута. В то же время транзистор Tz открыт и насыщен отрицательным напряжением, приложенным к его базе. [45] Страницы: 1 2 3 4 5 www.ngpedia.ru О реальной точности измерения активного сопротивления обмоток трансформаторов в условиях подстанций17 июня 2014 г. Для организации технического обслуживания по фактическому состоянию трансформаторов с сверхнормативным сроком эксплуатации необходимы приборы контроля, в частности приборы для измерения активного сопротивления обмоток, позволяющие обнаруживать зарождение дефекта на ранней стадии. Однако реальная точность измерения в условиях подстанции большинства предполагаемых на рынке приборов не позволяет уложиться даже в нормированный допуск разброса сопротивлений обмоток трех фаз. В настоящее время большая часть трансформаторов российских энергосистем выработала расчетный ресурс эксплуатации в 25 лет и их надежность существенно понизилась. Экономические ограничения не позволяют в короткие сроки заменить трансформаторы, поэтому необходимо продлить срок их эксплуатации. Это позволяет переходить на техническое обслуживание трансформаторов по их фактическому состоянию. И, конечно, существенное значение в обеспечении безаварийной эксплуатации имеют средства и своевременность контроля фактического состояния. Чем выше точность средств контроля, тем на более ранней стадии можно обнаружить появление устойчивой тенденции отклонения контролируемого параметра от некоторого значения, распознать развивающийся дефект и принять решение о проведении ремонта. Измерение активного сопротивления обмоток – один из наиболее применяемых и то же время самых простых методов контроля трансформаторов. Измеренные значения сопротивлений обмоток оцениваются по результатам сравнения с паспортными данными, с предыдущими измерениями, а также обмоток между собой. К часто выявляемым при этом дефектам относятся [1, 2]: нарушение пайки, некачественный контакт присоединения концов обмотки к вводам, некачественный контакт в устройстве переключения без возбуждения (ПБВ) или устройстве регулирования под нагрузкой (РПН), неправильная установка привода либо обрыв токоограничивающих резисторов в устройстве РПН, обрыв одного или нескольких из параллельных проводов в отводах. Согласно нормативным документам [3] сопротивление обмоток трёхфазных трансформаторов не должно отличаться более чем на 2 %. Чтобы погрешность измерителя сопротивления не оказывала существенного влияния на достоверность контроля, она должна быть в несколько раз меньше (по данным [4]) допуска на контроль (2 %) δ ≤ 0,5 (0,2÷0,3) 2 % или δ ≤ | ±(0,2÷0,3) % |, где коэффициент 0,5 учитывает разные знаки погрешностей измерения сопротивлений двух обмоток. Рассмотрим, насколько соответствуют этому требованию существующие измерители активного сопротивления обмоток трансформаторов. Число предлагаемых на рынке России таких отечественных и импортных приборов достигает порядка полутора десятков с основной относительной погрешностью измерения в нормальных условиях ±(0,2; 0,5 – 1,5) %. Следовательно, часть измерителей уже заведомо имеет погрешность, превышающую допустимую и обусловливающую риск либо неоправданной отбраковки трансформатора, либо необнаружения возникшего дефекта. Однако основная погрешность измерителей сопротивления нормируется по результатам метрологических испытаний, проводимых на образцовых катушках сопротивления в лабораторных условиях. При эксплуатации приборов на подстанциях возникают многочисленные дополнительные погрешности, вызываемые следующими причинами:
1. В большинстве приборов весь диапазон измеряемых сопротивлений разделён на несколько поддиапазонов, внутри которых значение измерительного тока остаётся постоянным. Поэтому падение напряжения на сопротивлении обмотки Rобм в начале поддиапазона значительно меньше, чем на Rобм в конце поддиапазона. Соответственно этому погрешность измерения будет меньше в конце поддиапазона и больше в его начале, что и отражает формула, нормирующая погрешность прибора. Рассмотрим, например, формулы для нескольких приборов и вычислим по ним погрешность измерения (согласно рекомендациям [5]) для двух трансформаторов с сопротивлениями обмоток R1 = 2,0 Ом; R2= 2,2 Ом, измеряемых, соответственно, на общих для большинства приборов поддиапазонах 0÷2 и 0÷20 Ом. 1.1. Основная погрешность задана в виде предела допускаемой относительной погрешности δотн = ±[0,5% + 0,25% (Rк/Ri–1)] (где Rк – верхний (крайний) предел поддиапазона, Ri – измеряемое сопротивление). Поставив их значения Rк и Ri в формулу, получим δотн(R1) = ± 0,5% для первого трансформатора и δотн(R2) ~_ ±2,3 % для второго.
1.2. Основная погрешность задана в виде предела допускаемой приведённой погрешности δп = ±0,2 %. Учитывая, что приведённая погрешность определяется по формуле 1.3. Основная погрешность задана в виде предела допускаемой абсолютной погрешности Δ = ±(0,012Ri+0,003Rк) для одного прибора или Δ = ±(0,25 % Ri+0,25 % Rк) для другого прибора. Подставив в эти формулы значения Ri и Rк получим: для первого прибора Δ(R1) = ±0,03 Ом и Δ(R2) = ±0,086 Ом; для второго Δ(R1) = ±0,01 Ом и Δ(R2) = ±0,055 Ом. Вычисляя аналогично предыдущему расчёту относительную погрешность будем иметь: для первого прибора δотн(R1) = ±1,5 % и δотн(R2) = ±3,9 %; для второго δотн(R1)=±0,5 % и δотн(R2) = ±2,5 %. Приведённые примеры наглядно показывают значительное увеличение погрешности в начале поддиапазонов и необходимость определения фактической погрешности результата измерения предлагаемых приборов по изложенной методике, чтобы не ошибиться в выборе. 2. При измерениях в рабочем диапазоне температур возникает дополнительная температурная погрешность, паспортные значения которой в рассматриваемых приборах имеют широкий разброс от ±0,1% на весь рабочий диапазон температур до половины основной погрешности на каждые 10°С. Выше уже было показано, до каких значений может доходить основная погрешность. При измерениях на трансформаторе никто не контролирует температуру окружающего воздуха и не вносит поправки на нее результат измерения. Поэтому результирующая погрешность измерения сопротивления обмотки прибором с такой основной погрешностью и дополнительной температурной погрешностью может возрастать до (8÷10)%.
3. Выражение для напряжения на обмотке при измерении её сопротивления на токе I имеет вид: В качестве примера решим по этой формуле обратную задачу: по заданной погрешности δ(R)L и известной τ определим максимально допустимое значение нестабильности измерительного тока. Для трансформатора ТРДЦН – 63000/220 экспериментально измерены следующие параметры: R=1,25 Ом, L1=80 Гн при I1=2А и L2=14 Гн при I2=5А. Задаваясь δ(R)L ≤ 0,1%, находим: δ(I)/dt ≤ 0,0016 % / 1c для τ = 64с; δ(I)/dt ≤ 0,009 % / 1c для τ = 11,2 с. Таким образом, требования к стабильности тока высоки, но насколько они выполняются – неизвестно, так как этот параметр не нормирован в документации на приборы. 4. В процессе эксплуатации на контактах переключающих устройств возникают оксидные плёнки, увеличивающие переходное сопротивление контактов, которое вносит дополнительную погрешность в измерение Rобм. Поэтому перед измерением рекомендуется произвести несколько полных циклов переключения, что помогает не всегда. Дополнительно уменьшить переходное сопротивление окисленных контактов можно путём увеличения измерительного тока, так как сопротивление плёнки зависит от направления и силы тока и обратно пропорционально его значению. Переключающие устройства устанавливаются в первичных обмотках трансформаторов. Значение сопротивления Rобм первичных обмоток различных трансформаторов напряжением 35 – 500 кВ находится в диапазоне 0,03–16 Ом. Влияние окисной плёнки будет наиболее сильным при малых значениях Rобм. Обзор показал, что только несколько приборов позволяют проводить измерения сопротивлений до 0,15÷0,25 Ом на максимально токе 10 А и до 10÷25 Ом на токах 1÷0,1 А. Большинство же приборов измеряют на токе 10 А сопротивления Rобм ≤ 0,02 Ом или даже Rобм ≤ 0,002 Ом, т.е. только вторичные обмотки. Измерение первичных обмоток осуществляется при значительно меньших токах от 1А до 1мА, не оказывающих существенного влияния на сопротивление окисной плёнки. 5. Из-за большого реактивного сопротивления обмотки, особенно сетевой, уровень помех на ней может быть значительным. При регистрации помех с помощью цифрового осциллографа амплитуда переменного напряжения с частотой сети в отдельных случаях достигала 3,3В, а амплитуда импульсных помех – 23 В. Значение полезного сигнала на обмотке, определяемого произведением IRобм, в диапазоне сопротивлений первичных обмоток 0,03–16 Ом для рассматриваемых приборов составляет 0,3÷8 В (в лучшем случае) и 0,003÷0,02 В (в худшем).
Для подавления помех используются аналоговые и цифровые фильтры. Требуемый коэффициент подавления фильтров рассчитывается по формуле Миллиомметр для измерения активных сопротивлений обмоток МИКО-7 При создании прибора МИКО-7 удалось избежать наиболее часто встречающихся недостатков, среди рассмотренного выше оборудования для измерения активного сопротивления:
Миллиомметр МИКО-7 имеет ряд отличительных особенностей:
Выводы:
Список литературы:
skbpribor.ru 2. Определение параметров трансформатораДля определения коэффициента трансформациип, а также параметров схемы замещения (рис. 18.2) и потерь мощности в трансформаторе проводят опыты холостого хода (опыт ХХ) и опыт короткого замыкания (КЗ) трансформатора. На рис. 18.2 обозначено: активное и индуктивное сопротивления первичной обмотки; и приведенные к числу витков первичной обмотки активное и индуктивное сопротивления вторичной обмотки; R0 активное сопротивление намагничивающей ветви, обусловленное потерями мощности в стальном магнитопроводе; Х0 индуктивное сопротивление намагничивающей ветви, обусловленное основным магнитным потоком; приведенное к числу витков первичной обмотки сопротивление нагрузки; приведенные к числу витков первичной обмотки вторичное напряжение и вторичный ток. При опыте ХХ к первичной обмотке трансформатора подводится номинальное напряжение (рис. 18.3)
где полное сопротивление первичной обмотки. При этом вторичная обмотка разомкнута (I2= 0) и напряжение на её зажимах
Измерив напряжение U20, ток I0 и активную мощность Рх и пренебрегая падением напряжения на первичной обмотке (ввиду его небольшого значения по сравнению с ЭДС), т. е. пользуясь упрощённой схемой замещения трансформатора при ХХ (рис. 18.3,а и б), определяют: коэффициент трансформации ; параметры намагничивающей ветви схемы замещения трансформатора
потери мощности при ХХ, называемые потерями в стали Р0, которые затрачиваются в основном на нагрев магнитопровода от действия вихревых токов и циклического перемагничивания стали, т. е. При опыте К3 (рис. 18.4) в отличие от опасного аварийного короткого замыкания трансформатора, возникающего случайно при работе при напряжении , к первичной обмотке подводят такое пониженное напряжение(меньшее напряженияв 8…20 раз в зависимости от типа и мощности трансформатора), при котором в его обмотках устанавливаются токи, равные соответствующим номинальным значениям: , где Sн номинальная мощность трансформатора (в ВА или в кВА). Ввиду малости магнитного потока Ф (пропорционального пониженному напряжению ) при опыте К3 и соответственно потерь в стали (а они пропорциональны магнитному потоку в квадрате, т. е.Ф2) активная мощность, потребляемая трансформатором из сети, идёт в основном на нагрев обмоток, т. е. равна электрическим потерям (называемыми потерями в меди Рм) в проводах обмоток: . Измерив напряжение Uк, ток I1н и активную мощность Рк, определяют: параметры схемы замещения при КЗ трансформатора (пользуясь упрощенной схемой замещения, рис. 18.4, а):
где и соответственно полное, активное и реактивное сопротивления К3 трансформатора; напряжение К3 (рис. 18.4, б), выраженное в процентах, uк( ) = 100Uк /U1н; потери мощности при КЗ трансформатора (потери в меди) . studfiles.net Активное сопротивление - обмотка - трансформаторАктивное сопротивление - обмотка - трансформаторCтраница 1 Активное сопротивление обмоток трансформатора полагаем равным нулю. [1] Активное сопротивление обмоток трансформатора вначале не учитываем. [2] Активное сопротивление обмоток трансформатора вызывает потери энергии в трансформаторе. [4] Активное сопротивление обмоток трансформатора гтр и его индуктивность рассеяния Ls в начале расчета выпрямителя обычно неизвестны. Поэтому, приступая к расчету схемы выпрямителя, нужно иметь возможность определить эти величины хотя бы приближенно, исходя из заданных параметров выпрямителя. [5] Активными сопротивлениями обмоток трансформаторов мощностью 31 5 Мва, ввиду их незначительных величин, пренебрегаем. [6] Измерение активных сопротивлений обмоток трансформаторов, генераторов, двигателей, контактов выключателей и разъединителей производится мостами, омметрами и методом амперметра и вольтметра на постоянном и переменном токе ( фиг. [7] Действие активного сопротивления обмоток трансформатора сводится к снижению напряжения выпрямленного тока при протекании тока / 0 по замкнутой цепи фазы выпрямления. [9] Согласно ГОСТ активные сопротивления обмоток трансформаторов, по которым определяются электрические потери и активные падения напряжения, должны быть приведены к температуре 75 С. [10] Ввиду наличия активного сопротивления обмоток трансформатора и магнитных потоков рассеяния напряжение на зажимах вторичной обмотки зависит от нагрузки. [11] Находим ориентировочные значения активных сопротивлений обмоток трансформатора. [12] Схему замещения для активных сопротивлений обмоток трансформатора с расщепленной обмоткой можно представить в виде трехлучевой звезды аналогично схеме замещения для полных сопротивлений. [14] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
, получим из неё выражение для абсолютной погрешности и найдём численные значения: Δ(R1) = ±0,004 Ом ; Δ(R2)=±0,0440Ом. Относительную погрешность результата измерения определим из выражения 
, тогда δотн(R1) = ±0,2 % ; δотн(R2) = ±1,8 %.
. Тогда сопротивление обмотки рассчитывается по формуле 
, где второй член определяет абсолютную погрешность измерения, вызванную индуктивностью трансформатора при нестабильном токе, т.е. 
. Разделив обе части указанной формулы на сопротивление R, получим выражение для определения дополнительной относительной погрешности измерения, вызванной нестабильностью измерительного тока: 
или 
[где δ(I) – относительная нестабильность тока за время dt, необходимое для формирования результата измерения, например, за время усреднения цифрового сглаживания фильтра; τ – постоянная времени обмотки].
[где δпомех – допустимая дополнительная погрешность измерения, вызванная помехой]. Задаваясь, например, δпомех = 0,1%, получим К=0,7(104÷103) (для лучшего случая) и К=0,7 · 106 ÷ 1,1 · 105
(для худшего), т.е. во втором случае помехозащищенность прибора обеспечить значительно сложнее и помехи на подстанции будут вносить дополнительную погрешность.
в поддиапазоне 10÷500 мкОм;
