Ток и потери XX определяют из опыта холостого хода. Опытом XX называют испытание, при котором к одной из обмоток трансформатора (обычно НН) подводится желательно номинальное напряжение промышленной частоты и практически синусоидальной формы, причем другие обмотки остаются разомкнутыми; трехфазное напряжение, кроме того, должно быть симметричным. При опыте XX могут быть выявлены витковые замыкания, повреждения в активной части магнитопровода (замыкание между листами электротехнической стали), низкое качество стали и наличие воздушных зазоров в магнитопроводе из-за некачественной его сборки.
Можно считать, что мощность XX расходуется только на потери в стали; ток XX создает магнитный поток в сердечнике. Значение тока XX выражается в процентах от номинального тока трансформатора. В трехфазных трансформаторах значения тока XX различных фаз неодинаковы: в средней фазе оно обычно на 20—35 % меньше, чем в крайних, из-за меньшей длины пути магнитного потока. Поэтому значение тока XX трехфазного трансформатора определяют как среднеарифметическое значение токов трех фаз (не рекомендуется применять амперметры выпрямительной системы из-за значительной погрешности, обусловленной несинусоидальностью кривой тока холостого хода).
Испытательное напряжение может быть подано как на первичную, так и на вторичную обмотку, но обычно удобнее производить измерения на стороне низшего напряжения. Например, при испытании трансформатора 630 кВА, 10/0,4 кВ, Uк =5%, Iн2=910 А,Iх = 1%, удобно подать напряжение 380/220 В на вторичную обмотку. Ожидаемый ток при этом: I = 910 * 0,01 = 9,1 А. Подобрать измерительные приборы (рис.4.6 ) не составит труда.
Ток холостого хода определяется как среднее арифметическое из трех:
Рис.4.6. Схема измерения тока и потерь холостого хода
Приборы, применяемые для определения потерь XX, должны иметь класс точности не ниже 0,5. Измерения производят до начала других испытаний трансформатора, особенно связанных с подачей напряжения постоянного тока и, как следствие, остаточным намагничиванием (измерение сопротивления постоянному току обмоток и Rиз, прогрев постоянным током и др.). Если магнитопровод трансформатора был намагничен, потери холостого хода могут значительно отличаться от заводских измерений.
Потери активной мощности холостого хода при номинальном приложенном напряжении определяются по методу двух ваттметров: Рх = Р1 + Р2 (с учетом знаков мощностей).
Повышенный (по отношению к паспортному) ток холостого хода свидетельствует о низком качестве стали и/или о наличии воздушных зазоров в магнитопроводе.
Повышенные потери мощности холостого хода свидетельствуют о замыкании между листами электротехнической стали (у исправных трансформаторов расхождение обычно не превышает 5 %).
Если к трансформатору с короткозамкнутой вторичной обмоткой приложить номинальное напряжение, то по нему пойдет ток в 10—20 раз больше номинального – это аварийный режим. Очевидно, что при пониженном напряжении токи в обмотках тоже уменьшатся. Можно установить напряжение U1 такой величины, что токи I1K и I2K станут равными своим номинальным значениям.
Напряжение короткого замыкания (uk) — это то пониженное значение напряжения (в процентах от номинального), которое надо приложить к одной из обмоток трансформатора, чтобы при замкнутой накоротко другой обмотке значения токов в обмотках были равны номинальным.
Рис.4.7. Схема измерения Uк и потерь КЗ
а) прямое включение приборов, б) использование трансформаторов тока.
Рассмотрим проведение опыта КЗ трансформатора 630 кВА, 10/0,4 кВ, Uк =5%, Iн2=910 А,Iх = 1% (рис.4.7). Как и в опыте холостого хода, питание на трансформатор может быть подано с любой стороны. Если его подать со стороны низшего напряжения, то источник должен иметь параметры U = 400 * 0,05 = 20 В, I = 910 А. Если питание подать на обмотку ВН, то: U = 10000 * 0,05 = 500 B, I = 910 / 25 = 36 A. Источника трехфазного питания 500 В найти не удается, используем источник 380 В. Очевидно, что при этом ток через трансформатор будет меньше номинального, но, учитывая линейность вольт-амперной характеристики трансформатора в режиме КЗ, результаты опыта можно легко привести к номинальному току:
; 
Полученные значения Uк и ΔРк сравнивают с паспортными. Отличие опытного Uк от паспортного означает нарушение геометрического расположения обмоток на магнитопроводе, а причиной несовпадения ΔРк является активное сопротивление обмоток (например, меньшее сечение обмоточного провода).
Ток и потери XX определяют из опыта холостого хода. Опытом XX называют испытание, при котором к одной из обмоток трансформатора (обычно НН) подводится желательно номинальное напряжение промышленной частоты и практически синусоидальной формы, причем другие обмотки остаются разомкнутыми; трехфазное напряжение, кроме того, должно быть симметричным. При опыте XX могут быть выявлены витковые замыкания, повреждения в активной части магнитопровода (замыкание между листами электротехнической стали), низкое качество стали и наличие воздушных зазоров в магнитопроводе из-за некачественной его сборки.
Можно считать, что мощность XX расходуется только на потери в стали; ток XX создает магнитный поток в сердечнике. Значение тока XX выражается в процентах от номинального тока трансформатора. В трехфазных трансформаторах значения тока XX различных фаз неодинаковы: в средней фазе оно обычно на 20—35 % меньше, чем в крайних, из-за меньшей длины пути магнитного потока. Поэтому значение тока XX трехфазного трансформатора определяют как среднеарифметическое значение токов трех фаз (не рекомендуется применять амперметры выпрямительной системы из-за значительной погрешности, обусловленной несинусоидальностью кривой тока холостого хода).
Испытательное напряжение может быть подано как на первичную, так и на вторичную обмотку, но обычно удобнее производить измерения на стороне низшего напряжения. Например, при испытании трансформатора 630 кВА, 10/0,4 кВ, Uк =5%, Iн2=910 А,Iх = 1%, удобно подать напряжение 380/220 В на вторичную обмотку. Ожидаемый ток при этом: I = 910 * 0,01 = 9,1 А. Подобрать измерительные приборы (рис.4.6 ) не составит труда.
Ток холостого хода определяется как среднее арифметическое из трех:
%.
Рис.4.6. Схема измерения тока и потерь холостого хода
Приборы, применяемые для определения потерь XX, должны иметь класс точности не ниже 0,5. Измерения производят до начала других испытаний трансформатора, особенно связанных с подачей напряжения постоянного тока и, как следствие, остаточным намагничиванием (измерение сопротивления постоянному току обмоток и Rиз, прогрев постоянным током и др.). Если магнитопровод трансформатора был намагничен, потери холостого хода могут значительно отличаться от заводских измерений.
Потери активной мощности холостого хода при номинальном приложенном напряжении определяются по методу двух ваттметров: Рх = Р1 + Р2 (с учетом знаков мощностей).
Повышенный (по отношению к паспортному) ток холостого хода свидетельствует о низком качестве стали и/или о наличии воздушных зазоров в магнитопроводе.
Повышенные потери мощности холостого хода свидетельствуют о замыкании между листами электротехнической стали (у исправных трансформаторов расхождение обычно не превышает 5 %).
Если к трансформатору с короткозамкнутой вторичной обмоткой приложить номинальное напряжение, то по нему пойдет ток в 10—20 раз больше номинального – это аварийный режим. Очевидно, что при пониженном напряжении токи в обмотках тоже уменьшатся. Можно установить напряжение U1 такой величины, что токи I1K и I2K станут равными своим номинальным значениям.
Напряжение короткого замыкания (uk) — это то пониженное значение напряжения (в процентах от номинального), которое надо приложить к одной из обмоток трансформатора, чтобы при замкнутой накоротко другой обмотке значения токов в обмотках были равны номинальным.
Рис.4.7. Схема измерения Uк и потерь КЗ
а) прямое включение приборов, б) использование трансформаторов тока.
Рассмотрим проведение опыта КЗ трансформатора 630 кВА, 10/0,4 кВ, Uк =5%, Iн2=910 А,Iх = 1% (рис.4.7). Как и в опыте холостого хода, питание на трансформатор может быть подано с любой стороны. Если его подать со стороны низшего напряжения, то источник должен иметь параметры U = 400 * 0,05 = 20 В, I = 910 А. Если питание подать на обмотку ВН, то: U = 10000 * 0,05 = 500 B, I = 910 / 25 = 36 A. Источника трехфазного питания 500 В найти не удается, используем источник 380 В. Очевидно, что при этом ток через трансформатор будет меньше номинального, но, учитывая линейность вольт-амперной характеристики трансформатора в режиме КЗ, результаты опыта можно легко привести к номинальному току:
; 
Полученные значения Uк и ΔРк сравнивают с паспортными. Отличие опытного Uк от паспортного означает нарушение геометрического расположения обмоток на магнитопроводе, а причиной несовпадения ΔРк является активное сопротивление обмоток (например, меньшее сечение обмоточного провода).
studfiles.net
В соответствии с требованиями ПУЭ производится одно из измерений: а) при номинальном напряжении. Измеряется ток холостого хода. Значение тока не нормируется;
б) при малом напряжении. Измерение производится с приведением потерь к номинальному напряжению или без приведения (метод сравнения). Опытом холостого хода трансформатора называется включение одной из его обмоток (обычно низкого напряжения) под номинальное напряжение. Потребляемый при этом ток называют током холостого хода Iхх (обычно выражают в % от Iном).
Таблица 2.10. Векторные диаграммы и расчетные формулы для определения группы соединения силовых трансформаторов
| Группа соединения | Угловое смещение ЭДС, 0 | Возможное соединение обмоток и векторная диаграмма линейных ЭДС | Ub-B(Ux-X) | Ub-C | Uc-B |
| Номер формулы | |||||
| 0 | 0 | ΥΥ; ΔΔ; ΔΖ
|
1 | 2 | 2 |
| 1 | 30 |
ΥΔ; ΥΔ; ΔΖ
|
3 | 3 | 4 |
| 11 | 330 |
ΥΔ; ΔΥ; ΥΖ
|
3 | 4 | 3 |
Примечание: Формулы табл. 2.10
где U2 > и Кл соответственно линейное напряжение на зажимах обмотки низшего напряжения и линейный коэффициент трансформации.
Потребляемую при этом активную мощность называют потерями холостого хода Рхх (кВт). Эта мощность расходуется, в основном, на перемагничивание электротехнической стали (потери на гистерезисе) и на вихревые токи. Ток и потери холостого хода являются паспортными данными силовых трансформаторов.
Потери холостого хода трансформаторов Рхх, измеренные при нормальной частоте и весьма малом возбуждении (порядка нескольких процентов от номинального напряжения трансформатора), можно пересчитать к потерям холостого хода при номинальном напряжении по формуле
где Р'хх= Ризм – Рпр потери, измеренные при подводимом при измерении напряжении (возбуждении) U; Рпр и Ризм - соответственно мощность, потребляемая приборами и суммарные потери в трансформаторе и приборах. n - показатель степени, равный для горячекатаной стали 1,8; для холоднокатаной стали - 1,9.
Заводы-изготовители производят измерения потерь холостого хода при номинальном напряжении и при малом (обычно 380 В) напряжении.
Измерение потерь холостого хода может быть произведено также при напряжении, равном 5 - 10% номинального. Отличие полученных значений потерь от заводских данных должно быть не более 10% для однофазных и не более 5% для трехфазных.
Измерение потерь холостого хода производится при напряжении и по схемам, указанным в протоколе испытания завода-изготовителя.
Если завод-изготовитель производил измерения потерь холостого хода только при номинальном напряжении трансформатора, то следует измерение потерь холостого хода произвести при напряжении 380 В и выполнить пересчет их к номинальному напряжению по формуле, указанной выше.
В дальнейшем измерение потерь холостого хода следует производить при напряжениях 380 В. У исправных трехфазных трехстержневых трансформаторов соотношение потерь, как правило, не отличается от соотношений, полученных на заводе-изготовителе, более, чем на 5%.
Для трансформаторов, имеющих переключающее устройство с токоограничивающим реактором, дополнительно производится опыт холостого хода на промежуточном положении "Мост".
Измерение потерь холостого хода при напряжении 380 В следует производить до измерения сопротивления обмоток постоянному току и прогрева трансформатора постоянным током.
При измерении потерь и тока холостого хода следует применять измерительные приборы класса точности 0,5. Для измерений могут использоваться переносные измерительные комплекты типа К-50 (К-51).
При измерении потерь и тока холостого хода при номинальном напряжении обмоток выше 0,4 кВ рекомендуется применять измерительные трансформаторы класса точности 0,2.
Потери холостого хода трехфазных трехстержневых трансформаторов измеряют при трехфазном или однофазном возбуждении.
При трехфазном возбуждении измерения производят двумя однофазными ваттметрами или одним трехфазным ваттметром (см. рис. 2.9).
Измеренные потери определяются как алгебраическая сумма потерь, измеренных каждым ваттметром. Потери в трансформаторе определяют как разность измеренных суммарных потерь и потерь в приборах (см. рис. 2.10), поскольку потери в приборах могут быть соизмеримы с потерями холостого хода.
Ток холостого хода трансформатора определяют как среднеарифметическое значение токов трех фаз.
При измерении потерь холостого хода при однофазном возбуждении напряжением 380 В проводят три опыта с приведением трехфазного трансформатора к однофазному путем поочередного замыкания накоротко одной из его фаз и возбуждении двух других фаз.
Первый опыт - замыкают накоротко обмотку фазы А, возбуждают фазы В и С трансформатора и измеряют потери. Второй опыт - замыкают накоротко обмотку фазы В, возбуждают фазы А и С трансформатора и измеряют потери.
Соединение первичной обмотки в треугольник
Соединение первичной обмотки в звезду с выведенной нулевой точкой
Третий опыт - замыкают накоротко обмотку фазы С, возбуждают фазы А и В трансформатора и измеряют потери.
Группа соединения Y/Δ
Обмотки любой фазы замыкают накоротко на соответствующих выводах одной из обмоток трансформатора. Схемы однофазного возбуждения трехфазного трансформатора для измерения потерь при малом напряжении для различных групп соединений приведены на рис. 2.11.
Потери в трансформаторе при напряжении U'
где U' - приложенное напряжение при замерах потерь холостого хода; P'0АВ, Р'0ВС, Р'0АС - потери, определенные при указанных выше опытах (за вычетом потерь в приборах) при одинаковом значении подводимого напряжения.
Приведенные к номинальному напряжению потери трансформатора измеренные при некотором малом напряжении U' определяются
где n — зависит от сорта трансформаторной стали: для горячекатаной 1,8; для холоднокатаной 1,9.
При отсутствии дефектов и одинаковых значениях подведенного напряжения, приближенные соотношения между значениями фазовых потерь будут следующими:
Необходимо иметь ввиду, что если измеряют потери у нескольких одинаковых трансформаторов (одинаковая трансформаторная сталь и одинаковая величина подводимого напряжения), то у сравниваемых трансформаторов одинаковым значениям потерь холостого хода при номинальном напряжении (указанным заводом-изготовителем), должны соответствовать приблизительно одинаковые значения потерь при малом напряжении. Кроме того, у одинаковых трансформаторов соотношения фазовых потерь должны быть приблизительно равными.
energoboard.ru
Предлагаемые способ измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях и устройство для его осуществления относятся к электротехнике и могут быть использованы для расчета и обоснования нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям. Техническим результатом является повышение точности реальных потерь холостого хода силовых трансформаторов. Устройство содержит регулируемый источник питания для изменения напряжения на одной обмотке трансформатора при разомкнутой второй обмотке. Для достижения заявленного результата в качестве источника регулируемого напряжения использован автономный асинхронный генератор с конденсаторами возбуждения. Выходное напряжение генератора ступенчато регулируют в пределах 70-110% от номинального напряжения посредством переключения конденсаторов регулирования при переходе коммутируемого напряжения через «ноль». Переключение осуществляется трехфазными бесконтактными электронными ключами, управляемыми через оптронные входы дешифратором и многопозиционным переключателем. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для расчета и обоснования нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям.
Известен способ для измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов и определения схемы замещения трансформатора (см. стр. 291-293: рис. 14-10. Вольдек А.И. Электрические машины / Учебник. Л.: Энергия, 1978. - 832 с., ил.).
Этот способ предусматривает изменение напряжения на первичной обмотке трансформатора при разомкнутой вторичной обмотке. При этом измеряются первичные напряжения, ток и мощность потерь холостого хода.
Недостаток этого способа в том, что измерения выполняются в стационарных условиях при наличии регулируемого источника синусоидального напряжения.
Известен способ для измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов (ГОСТ 3484.1-88. Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний. Измерение потерь и тока холостого хода).
По этому ГОСТу при опыте холостого хода к одной из обмоток (как правило, низшего напряжения) при разомкнутых остальных обмотках подводят номинальное напряжение (с допустимым отклонением в пределах ±0,5%) номинальной частоты (с допустимым отклонением в пределах ±1%) практически синусоидальной формы, а при испытаниях трехфазных силовых трансформаторов, кроме того, практически симметричное.
При этом систему линейных напряжений следует считать практически симметричной, если каждое из линейных напряжений отличается не более чем на 3% от среднего арифметического трех линейных напряжений системы. Кривую напряжения допускается считать практически синусоидальной, если отношение действующего значения напряжения к среднему отличается от 1,11 не более чем на ±2%. Если отношение действующего значения напряжения к среднему отличается в опыте от 1,11 более чем на ±2%, то вносят поправку на несинусоидальность формы кривой.
Измерение потерь и тока холостого хода при приемочных испытаниях трансформаторов следует проводить не менее чем в пяти точках в диапазоне напряжений от 80 до 110% номинального, в том числе при номинальном напряжении питаемой обмотки трансформатора.
Недостаток этого способа заключается в том, что в полевых условиях необходим автономный мощный регулируемый источник питания с высокими показателями качества выходного напряжения.
ГОСТ 3484.1-88 также предусматривает способ определения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов при малом напряжении возбуждения, который проводят в виде трех следующих однофазных опытов.
Первый опыт - выполняют короткое замыкание обмотки фазы А, возбуждают фазы В и С трансформатора и измеряют потери.
Второй опыт - выполняют короткое замыкание обмотки фазы В, возбуждают фазы А и С трансформатора и измеряют потери.
Третий опыт - выполняют короткое замыкание обмотки фазы С, возбуждают фазы А и В трансформатора и измеряют потери.
Короткое замыкание обмотки любой фазы проводят на соответствующих зажимах любой из обмоток трансформатора (высшего среднего или низшего напряжений).
Потери и ток холостого хода при малом напряжении измеряют с целью сравнения их с результатами аналогичных измерений при эксплуатации; такой способ имеет большие погрешности при расчете технологических потерь, из-за больших погрешностей при пересчете этих потерь к реальному напряжению сети.
С другой стороны, при таких испытаниях необходимо выполнять большое число коммутаций обмоток, что увеличивает время измерений.
Таким образом, для измерения реальных потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов необходим автономный регулируемый источник переменного напряжения.
В стационарных условиях при измерении потерь XX регулирование напряжения на входе испытуемого силового трансформатора выполняется индукционным регулятором напряжения.
Известны индукционные регуляторы напряжения, которые предназначены для плавного регулирования напряжения на нагрузке в широких пределах при неизменном напряжении питающей сети (см. стр. 584-585: рис. 29.2. Вольдек А.И. Электрические машины / Учебник. Л.: Энергия, 1978. - 832 с., ил.).
Эти регуляторы применяются во многих отраслях производства, в том числе и для испытания силовых трансформаторов. Они представляют собой асинхронные машины с заторможенным фазным ротором, в которых с помощью поворотного устройства можно изменять положение ротора относительно статора. В индукционных регуляторах происходит суммирование первичного и вторичного напряжений, при этом изменение фазы ЭДС вторичной обмотки, происходящее при повороте ротора, вызывает изменение напряжения на нагрузке регулятора.
Недостаток индукционных регуляторов заключается в том, что для их работы в полевых условиях необходим автономный источник электрической энергии.
Известно устройство для измерения тока и потерь холостого хода силовых трансформаторов при малом напряжении возбуждения, содержащее источник регулируемого переменного напряжения, с помощью которого поочередно возбуждаются фазы низковольтной обмотки силового трансформатора «а-в», «в-с», «а-с» при подключенных к ней с помощью соединительных проводов измерительных приборов (см. пат. RU 2282862 G01R 31/06. Устройство для измерения тока и потерь холостого хода силовых трансформаторов при малом напряжении. Заяв. 21.02.2005. Опуб. 27.08.2006. Бюл. №24).
Перечисленные способы и устройства для измерения тока и потерь холостого хода силовых трансформаторов предусматривают наличие стационарной сети, автотрансформатора или индукционного регулятора для регулирования напряжения, что не приемлемо для использования в полевых условиях.
С другой стороны, при испытании при малом напряжении возбуждения обмоток силовых трансформаторов и при пересчете полученных результатов к номинальному напряжению возникают большие погрешности.
Техническим результатом является повышение точности измерения реальных потерь холостого хода силовых трансформаторов для расчета и обоснования нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям.
Технический результат достигается тем, что в заявляемом способе измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях, предусматривающем изменение напряжения на низковольтной обмотке трансформатора при разомкнутой высоковольтной обмотке, согласно изобретению в качестве источника регулируемого напряжения используют автономный асинхронный генератор с конденсаторами возбуждения, выходное напряжение которого ступенчато регулируют в пределах 70÷110% от номинального напряжения посредством переключения конденсаторов регулирования при переходе коммутируемого напряжения через «ноль», осуществляемое трехфазными бесконтактными электронными ключами, управляемыми через оптронные входы дешифратором и многопозиционным переключателем.
Способ реализуется с помощью устройства, содержащего источник регулируемого напряжения, соединительные провода, измерительный прибор, согласно изобретению в качестве источника регулируемого напряжения использован автономный асинхронный генератор, к фазам которого подключены конденсаторы возбуждения, выходные контакты, трехфазные бесконтактные электронные ключи в виде оптоэлектронных трехфазных реле переменного тока с контролем фазы коммутируемого напряжения через «ноль», соединенные выходами с конденсаторами регулирования, а оптронными входами с источником постоянного тока через дешифратор и многопозиционный переключатель, а испытуемый силовой трансформатор посредством соединительных проводов через многофункциональный измерительный прибор соединен с выходными контактами асинхронного генератора.
Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что в заявляемом способе измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях в качестве источника регулируемого напряжения использован автономный асинхронный генератор с конденсаторами возбуждения, выходное напряжение которого ступенчато регулируют в пределах 70-110% от номинального напряжения посредством переключения конденсаторов регулирования при переходе коммутируемого напряжения через «ноль», осуществляемое трехфазными бесконтактными электронными ключами, управляемыми через оптронные входы дешифратором и многопозиционным переключателем.
По данным научно-технической и патентной литературы авторам неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, поскольку оно работоспособно, и предлагается его использование в промышленности.
Для проверки способа измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях в лаборатории кафедры электрических машин и электропривода КубГАУ изготовили специальный стенд для проверки работы источника регулируемого напряжения, который состоит из асинхронного генератора (АГ) специальной конструкции и приводного двигателя. АГ выполнен на базе асинхронного двигателя типа 4А112М2УЗ (Рн=7,5 кВт, n0=3000 об/мин). Приводной двигатель постоянного тока (ДПТ) типа 2ПН132МУХЛ4 (Рн=10,5 кВт, Uн=220 В, Uн=2500÷3500 об/мин) и АГ соединили «вал» в «вал» через эластичную муфту и закрепили на основании стенда. Скорость вращения приводного ДПТ регулируют изменением напряжения на якоре ДПТ источником постоянного тока необходимой мощности.
Проверка способа измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях выполнена по схеме (фиг. 1 и 2). По результатам расчета емкость возбуждения 2-56 мкФ, конденсаторы регулирования: 9-10 мкФ, 10-20 мкФ, 11-30 мкФ. В качестве трехфазных бесконтактных электронных реле использованы твердотельные реле с номинальным током 25 А и допустимым напряжением 440 В. При испытаниях асинхронный генератор вращали приводным двигателем со скоростью 3010 мин-1. После возбуждения генератора переключателем 16 последовательно подключали конденсаторы регулирования 9-11. Результаты испытаний приведены в таблице 1 и на графике фиг. 3.
| Таблица 1. Результаты испытания источника регулируемого напряжения | ||||||||
| Положение переключателя 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| Подключаемая емкость, мкФ | 56 | +10 | +20 | +30 | +40 | +50 | +60 | +70 |
| Напряжение генератора, В | 270 | 310 | 340 | 376 | 398 | 410 | 412 | 418 |
Анализируя данные таблицы 1 и графика на фиг. 3, можно сделать вывод, что источник регулируемого напряжения отвечает заданным параметрам: напряжение ступенчато регулируют в пределах 70 ÷110% от номинального напряжения (380 В). Поэтому такой источник можно применять для измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях, применив в качестве ДПТ двигатель внутреннего сгорания.
Сущность изобретения, реализующего способ измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях поясняют схемы на фиг. 1 и 2.
Устройство для измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях (фиг. 1) содержит автономный асинхронный генератор (ААГ) 1, к фазам которого подключены конденсаторы возбуждения 2, выходные контакты 3 (А, В, С), многофункциональный измерительный прибор 4, соединенный с исследуемым силовым трансформатором 5, трехфазные электронные ключи 6, 7, 8, соединенные выходами с конденсаторами регулирования 9, 10, 11, а оптронными входами 12, 13, 14 с дешифратором 15 и многопозиционным переключателем 16, имеющим контакты 17-24.
В качестве трехфазных ключей 6-8 применены трехфазные электронные реле переменного тока (твердотельные реле) с контролем фазы коммутируемого напряжения через «ноль», например 5П36.30ТМ1, или аналогичные (см. http://www.proton-impyls.ru).
В качестве многофункционального измерительного прибора 4 применяются измерители норм качества электроэнергии Pecypc-UF2M, ЭРИС-КЭ.02 российского производства или импортные анализаторы качества электроэнергии типа AR.5L, Fluke-1760 и им подобные.
Устройство для реализации способа измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях работает следующим образом. Силовой трансформатор 5 низковольтной обмоткой (при разомкнутой высоковольтной обмотке) подключен через многофункциональный измерительный прибор 4 к выходным контактам 3 (А, В, С). Многопозиционный выключатель установлен в положении 17. При этом через диоды VD1 -VD12 дешифратора 15 и оптронные входы 12, 13, 14 трехфазных электронных ключей 6, 7, 8 ток не проходит, электронные ключи 6, 7, 8 закрыты и конденсаторы регулирования 9, 10, 11 не подключены к ААГ 1.
После запуска приводного двигателя (на схеме не показан) ААГ самовозбуждается от конденсаторов возбуждения 2. Емкость этих конденсаторов выбрана таким образом, чтобы на холостом ходу ААГ имел минимальное значение напряжения. Это напряжение через многофункциональный измерительный прибор 4 поступает на исследуемый силовой трансформатор (СТ) 5 и будет первой точкой характеристики холостого хода СТ. Многопозиционный выключатель 16 установлен в положении 18. В этом положении через оптронный вход 12 проходит ток, включается трехфазный электронный ключ 6 и подключает конденсаторы регулирования 9 к статору ААГ. Напряжение его возрастает (точка 18 на фиг. 3). Многофункциональный измерительный прибор 4 записывает напряжение по трем фазам, потребляемый ток, мощность и другие параметры которых сохраняются в памяти прибора или на внешнем запоминающем устройстве.
Изменяя номер замкнутого контакта переключателя 16, к статору асинхронного генератора подключаются конденсаторы регулирования 6-11 суммарной емкостью 70 мкФ, что вызывает изменение напряжения на выходе генератора. Так получается характеристика холостого хода силового трансформатора 5.
Достоинства предлагаемого способа измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях и устройства для его реализации заключаются в следующем.
1. Коммутация конденсаторов выполняется в момент перехода синусоиды через ноль. Поэтому отсутствуют броски тока, что характерно для включения конденсаторов под напряжение, отсутствуют коммутационные перенапряжения, которые могут повредить сам источник и высоковольтную обмотку испытуемого силового трансформатора.
2. Асинхронный генератор за счет симметричной короткозамкнутой обмотки ротора генерирует симметричное по трем фазам напряжение синусоидальной формы с малым уровнем гармонических искажений.
1. Способ измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях, предусматривающий изменение напряжения на первичной обмотке трансформатора при разомкнутой вторичной обмотке, отличающийся тем, что в качестве источника регулируемого напряжения использован автономный асинхронный генератор с конденсаторами возбуждения, выходное напряжение которого ступенчато регулируют в пределах 70÷110% от номинального напряжения посредством переключения конденсаторов регулирования при переходе коммутируемого напряжения через «ноль», осуществляемое трехфазными бесконтактными электронными ключами, управляемыми через оптронные входы дешифратором и многопозиционным переключателем.
2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее источник регулируемого напряжения, соединительные провода, измерительный прибор, отличающееся тем, что в качестве источника регулируемого напряжения использован автономный асинхронный генератор, к фазам которого подключены конденсаторы возбуждения, выходные контакты, трехфазные бесконтактные электронные ключи в виде оптоэлектронных трехфазных реле переменного тока с контролем фазы коммутируемого напряжения через «ноль», соединенные выходами с конденсаторами регулирования, а оптронными входами с источником постоянного тока через дешифратор и многопозиционный переключатель, а испытуемый силовой трансформатор посредством соединительных проводов через многофункциональный измерительный прибор соединен с выходными контактами асинхронного генератора.
www.findpatent.ru
