Kako se riješiti gubitaka transformatora u praznom hodu. Određivanje gubitaka transformatora u praznom hodu

B.A. Aleksejev, V.E. Vorotnitsky - podružnica JSC "NTC Electric Power Industry" - VNIIE

Posljednjih godina pojavljuje se sve više publikacija i radova koji potvrđuju da se s povećanjem životnog vijeka energetskih transformatora objektivno povećava gubici prazan hod kao posljedica starenja magnetskog sustava, promjena u strukturi metala, propadanja međuslojne izolacije, slabljenja zbijanja jezgre transformatora itd.

Tijekom puštanja transformatora u pogon i nakon remont ovaj se pokazatelj ne smije razlikovati od onog navedenog u tvorničkom izvješću o ispitivanju (putovnici) za više od 5%. Međutim, u praksi gubitak u praznom hodu pogonjeni energetski transformatori znatno premašuju one u putovnici. To se može vidjeti iz tablice. 1, koji prikazuje podatke o jednom od poduzeća električne mreže Mosenergo). Njihovu razliku (ponekad i više od 50%) treba uzeti u obzir pri izračunu standardne razine gubitaka električne energije u mrežama.

Uglavnom, metode mjerenja gubici praznog hoda moraju biti u skladu s GOST 3484.1 i koristiti se pomoću mjernih transformatora s klasom točnosti od najmanje 0,1, vatmetara i ampermetara - s klasom točnosti od najmanje 0,2.

Prema proizvođačima, u razdoblju od 20-40 godina ne mogu se povećati za više od 5-10% vrijednosti putovnice. Rezultati mjerenja gubitaka u praznom hodu u radnim uvjetima tipa danog u tablici 1 mogu se pokazati značajno precijenjenim zbog niske točnosti mjernih instrumenata, pogrešaka mjerenja, nekompatibilnosti početnih uvjeta za određivanje podataka putovnice i izmjerenih podataka u radnim uvjetima. Stoga je za to potrebno razviti, uskladiti s proizvođačima i odobriti metode za mjerenje gubitaka u praznom hodu energetskih transformatora u pogonskim uvjetima, tako da se mogu pouzdano usporediti s podacima na natpisnoj pločici transformatora.

Jednako važan problem koji industrijalizirane zemlje aktivno pokušavaju riješiti je zamjena starih energetskih transformatora koji još nisu iscrpili svoj resurs novima. energetski transformatori sa smanjenim gubicima u praznom hodu i kratkom spoju.

Slijedi anketa koju su provela komunalna poduzeća u brojnim zemljama o uvođenju energetskih transformatora sa smanjenim gubicima u praznom hodu i gubicima pod opterećenjem.

U SAD-u, gdje trenutačno ukupni gubici u energetskim transformatorima iznose oko 2% električne energije proizvedene u zemlji (oko 60 milijardi kWh), provodi se program EnergyStar za uvođenje visokoučinkovitih transformatora sa smanjenom razinom ne- gubici opterećenja i gubici opterećenja. Smanjenje gubitaka u transformatorima za 10 % daje godišnje uštede od 300 - 500 milijuna dolara. U Europi se zamjenom transformatora modernijim, najekonomičnijim modelima godišnje može uštedjeti oko 20 TWh električne energije, što bi iznosilo oko 2 milijarde eura.

Učinkovit način poticanja uštede energije je premija za korištenje transformatora s malim gubicima.

Gubici u mrežama energetske tvrtke National Grid određeni su 20% gubicima u transformatorima. Za grijanje mreže i blok transformatora potrebno je oko 1,6% proizvedene električne energije.

stol 1

Gubici u praznom hodu za razne vrste transformatora

Navedimo kao primjer ukupne gubitke u velikim blokovskim i mrežnim transformatorima za različite napone (prema Renzmann & GruenewaldGmbH, Njemačka) (Tablica 2).

Kao rezultat mjera poduzetih u europskoj industriji transformatora na temelju poboljšanja dizajna i materijala, gubici u praznom hodu za uvjetni transformator 220 kV s kapacitetom od 200 MVA smanjili su se tijekom posljednjih 50 godina za više od tri puta, a gubici opterećenja za polovinu.

Tablica 2.

Opći gubici u velikim transformatorima

Gubitak u praznom hodu uzrokovati štetu nekoliko puta veću od gubici opterećenja, što predstavlja najveći dio kapitaliziranih gubitaka. Šteta od gubitaka u praznom hodu posebno je značajna za manje energetske transformatore. Dakle, ako za moderni transformator od 500 kV snage 1000 MVA gubici iznose oko 0,035% ukupne snage, tada za transformator od 11 kV snage 1 MVA to je već 0,35%. Glavnu štetu elektroprivredi u gubicima nanose distributivni transformatori. Značajni napori stranih tvrtki usmjereni su na njihovo poboljšanje, smanjenje gubitaka u praznom hodu. Za transformatore veće snage gubitak topline stvara velike probleme zbog visokog stupnja upotrijebljenih aktivnih materijala i želje za smanjenjem dimenzija. Oslobađanje topline komplicira sustav hlađenja i uvelike određuje dizajn transformatora.

glavni razlog gubici u praznom hodu naravno su gubici u čeliku od ponovnog magnetiziranja, gubici od vrtložnih struja u čeličnim pločama, od curenja u drugim dijelovima transformatora. Gubici opterećenja uključuju gubitke u bakrenim namotima, gubitke od vrtložnih struja koje se javljaju u masivnim dijelovima transformatora koji leže uz dijelove pod strujom, gubitke od curenja tokova.

Smanjenje gubitaka u praznom hodu može se postići:

• korištenje za materijal jezgre sa značajno smanjenim gubicima za preokret magnetizacije i vrtložne struje;
• optimizacija dizajna jezgre i tehnologije njegove proizvodnje;
• dizajn jezgre transformatora za rad s niskom razinom indukcije.

Kvaliteta elektročelika stalno se poboljšava. Za široko korištene vrste hladno valjanog, usmjerenog čelika visoke magnetske propusnosti s visokim sadržajem silicija u inozemstvu, prije 10-15 godina, razina specifičnih gubitaka od oko 1,05-1,10 W / kg pri 50 Hz i 1,7 Tl. Najbolje kvalitete čelika imaju specifični gubitak od oko 0,85 W/kg. Upotrebom tanjih ploča također se smanjuju gubici. Tako čelik debljine 0,23 mm, koji se sve više koristi u inozemstvu, ima 20% manji specifični gubitak od čelika debljine 0,3 mm.

Učinkovita tehnologija obrade čelika je lasersko scribiranje sa smanjenjem duljine orijentiranih kristala. Na taj način, u kombinaciji s upotrebom ploča smanjene debljine, dobivena je specifična razina gubitaka od 0,5 W/kg. Sa smanjenjem debljine lima na 0,18 mm, predviđa se smanjenje specifičnih gubitaka na 0,3 W/kg.

Aktivno se razvijaju amorfni čelici. U usporedbi s običnim čelikom, gubici u njima su 3-4 puta manji. Glavni proizvođač takvih materijala je AlliedCorp. (SAD), proizvodi Metglas amorfni čelik.

Za Hitachi transformatore s Metglas jezgrama gubici u praznom hodu su 20% manji od uobičajenih. Takvi transformatori najviše se koriste u SAD-u i Velikoj Britaniji.

Upotreba amorfnih čelika još uvijek nije zamijenila orijentirani elektrotehnički čelik. Ekstremna krhkost ometa, debljina trake nije veća od 20-30 mikrona, visoka osjetljivost na mehanički stres tijekom obrade.

Zahtjevi za smanjenje buke ograničavaju upotrebu čelika s visokom magnetostrikcijom. Čelik s udjelom silicija iznad 6,5% neprihvatljiv je zbog toga, a čak i s 4% teško je valjati čelik zbog njegove velike krtosti. Samo brzo ohlađeni čelik ima manju krtost, ali njegova obrada na visoka temperatura ne dopušta dobivanje struktura s tako visokim magnetskim karakteristikama kao normalni čelik s usmjerenom strukturom. Optimalna debljina ploča prema najnovijim istraživanjima je 0,1 mm (pri 1,8 T).

Noviji razvoj u području konstrukcije transformatora temelji se na čeliku s udjelom silicija od 3%, koji ima nisku magnetostrikciju i prihvatljive gubitke. Korištenje smanjene indukcije u jezgri omogućuje ne samo smanjenje gubitaka u njoj. ali i značajno smanjiti razinu buke iz transformatora. Odluka se donosi na temelju tehničkih i ekonomskih razmatranja.

Projektne i tehnološke mjere za smanjenje gubitaka u jezgri:

• korištenje trakaste vezice za jezgre i jarma uz pomoć zavoja od stakloplastike, eliminirajući potrebu za rupama za stezne vijke - mjesta gdje su koncentrirani gubici;
• miješanje jezgri s pomakom (kosi spoj), koje je postalo moguće uporabom računala za upravljanje rezom čelika, također se koristi kombinirano miješanje s djelomično kosim spojem;
• pažljiva izrada pojedinačnih listova čelika;
• montaža, miješanje jezgre, isključujući grube mehaničke učinke na čelične ploče.

Gubici opterećenja određuju se strujama koje teku kroz namote i uključuju gubitke zbog aktivnog otpora vodiča namota, gubitke vrtložnih struja u vodičima, gubitke vrtložnih struja u masivnim dijelovima transformatora koji leže blizu dijelova pod strujom.

U inozemnoj praksi bakar je gotovo potpuno zamijenio aluminij zbog male otpornosti i velike čvrstoće - to smanjuje gubitke i povećava pouzdanost transformatora.

Budući da su gubici vrtložne struje u vodiču proporcionalni kvadratu njegovog poprečnog presjeka, smanjenje njegovog poprečnog presjeka za 33% smanjuje gubitke za više od 50%. To se uspješno koristi za smanjenje gubitaka opterećenja u transformatoru. Smanjenje poprečnog presjeka vodiča postiže se korištenjem vrpčastih kabela, koji su upleteni iz nekoliko tankih vodiča. Poboljšanje punjenja prozora magnetskog kruga pri korištenju vrpčastog kabela za niz transformatora razvijenih u SAD-u 141 - 500 kV sa snagom od 25 - 250 MBA omogućilo je smanjenje težine za 6-15% , gubici u praznom hodu za 8-15%, gubici pod opterećenjem za 3-22%. Namatanje je izrađeno od vrpčastog kabela, koji je snop folijskih traka izoliranih jedna od druge.

Gubici vrtložnih struja smanjuju se korištenjem žice s kontinuiranom transpozicijom. Za povećanje njihove mehaničke čvrstoće koristi se epoksi premaz elementarnih vodiča u šipki i pečenje šipke tijekom sušenja namota.

U NN namotima pokušavaju koristiti transponiranu žicu bez dodatne izolacije za bolje hlađenje.

Želja za smanjenjem gubitaka zahtijeva poboljšanje metoda za njihov proračun i optimizaciju dizajna transformatora. Ras-čak gubici je izazovan zadatak zbog potrebe određivanja polja u aktivnim i pasivnim čvorovima složene konfiguracije i vrtložnih struja koje ona uzrokuju.

Primjer takvog rada je istraživanje proizvođača transformatora u Egiptu (pogoni ELMACO) i niza sveučilišta u ovoj zemlji. Smjer rada je poboljšanje točnosti metoda za proračun gubitaka zbog vrtložnih struja u namotima transformatora iu njegovom spremniku od curenja flukseva.

Na temelju 3D analize polja korištenjem metode
konačnih elemenata razvijen je skup programa za proračun optimalne izvedbe transformatora.

Pri proračunu gubitaka u namotima uzimaju se u obzir dimenzije prozora jezgre, indukcija u jezgri i debljina vodiča u namotima. Gubici u spremniku određuju magnetsko opterećenje jezgre, debljinu i konfiguraciju stijenki spremnika, udaljenost spremnika od aktivnih dijelova, magnetska i električna svojstva materijala spremnika.

Transformatori sa supravodljivim namotom. Temeljito novi način smanjenja gubitaka u transformatoru je uporaba supravodljivih materijala za namote.

Niskotemperaturni supravodiči, na kojima su napravljeni prvi prototipovi transformatora, nisu konkurentni visokotemperaturnim supravodičima (HTSC). Napredak u stvaranju HTSC materijala omogućuje da se ekonomski izgledi takvog razvoja smatraju nedvojbenim. Od 1992. do 2000. godine cijena HTSC materijala pala je 20 puta!

Prednosti HTSC transformatora: smanjenje gubitaka opterećenja za 90%, smanjenje težine do 40% , ograničenje struje kratkog spoja, smanjenje reaktancije, kapacitet preopterećenja - 100% kontinuirano, niska razina buke. Uz ovladanu proizvodnju, takav transformator je 20% jeftiniji od klasičnog iste snage.

Prema proračunima, HTSC transformator snage 30 MB.A imat će masu od 20 tona i neće imati ulja, dok konvencionalni transformator ima masu od 45 tona, uključujući 23 tone ulja (a") 4 , (5.3)

Gdje m- broj slojeva zavojnice; a"- smanjena radijalna veličina žice, jednaka

a"=(a/1,03)√(b/b OD) (f/50) K P

d "= (d / 1,03) √ (d / d OD) (f / 50) K P

P 6 \u003d 0,007 S 1,5 W (5,5)

Gubici u odvojcima između namota i čahura dio su gubitaka u kratkom spoju i moraju se uzeti u obzir pri proračunu potonjih. Gubici u odvojcima mogu se točno odrediti nakon projektiranja transformatora, odnosno kada su poznati duljina i presjek odvojaka. Međutim, poželjno je znati veličinu tih gubitaka barem približno unaprijed, kako se ne bi prilagođavali izračun namota nakon razvoja dizajna. Podaci odvojaka već dovršenih serijskih izvedbi energetskih transformatora istog tipa u pogledu gubitaka međusobno se bitno ne razlikuju. Stoga, preliminarna vrijednost gubitaka u slavinama R predstavnik trofaznog transformatora s dovoljnom aproksimacijom može se odrediti empirijskom formulom

P resp \u003d 0,05I 4 √S w, (5,6)

Gdje ja- linearna struja namota, a. Kao što se može vidjeti iz gornje formule, vrijednost R predstavnik pri struji koja ne prelazi 100-200 a, je relativno mali, stoga je praktički dovoljan za određivanje gubitaka u odvojcima energetskih transformatora veličine II i III samo za NN namote.

Gubitak snage energetskog transformatora sastoji se od tzv. gubitaka u bakru i gubitaka u čeliku. Prvi su povezani s protokom struje opterećenja kroz vodiče namota, koji imaju određeni električni otpor. Gubici u čeliku nastaju zbog vrtložnih struja, struja magnetizacije koje se javljaju u magnetskom krugu.

Prilikom dirigiranja iskustvo u praznom hodu napon je spojen na jedan namot, drugi ostaje otvoren. Snaga koju u ovom slučaju troši transformator iz mreže troši se većim dijelom na magnetiziranje čelika magnetskog kruga, a manjim na zagrijavanje vodiča namota, što se može zanemariti. Stoga ovaj eksperiment omogućuje mjerenje gubitaka snage u čeliku, koji se nazivaju gubici bez opterećenja.

Dodatno, spajanjem na preostali otvoreni namot, možete izmjeriti napon na njemu i, prema očitanjima njih dvoje, izračunati omjer transformacije. Ali ovo se mjerenje ne odnosi na sam test praznog hoda.

XX iskustva tijekom puštanja u pogon podliježu:

Svi suhi transformatori, kao i oni koji imaju tekući negorivi dielektrik kao izolacijski i rashladni medij.
- Transformatori punjeni uljem, čija je snaga veća od 1600 kVA.
- Transformatori za pomoćne potrebe elektrana, bez obzira na njihovu snagu.

U radu se takva mjerenja provode samo za transformatore snage 1000 kVA ili više, i to samo nakon velikog remonta povezanog s promjenom namota ili popravkom magnetskog kruga. Prema pravilima mreže, moguće je provesti mjerenja po nalogu tehničkog voditelja poduzeća nakon što je kromatografska analiza plinova otopljenih u ulju dala alarmantne rezultate. Ali to se odnosi samo na energetske transformatore s namotima za napone od 110 kV i više.

Redoslijed i shema mjerenja

Prije izvođenja pokusa provodi se postupak demagnetizacije magnetskog kruga ispitivanog transformatora. Za to se koristi istosmjerna struja koja prolazi kroz jedan od namota niskonaponske strane. Trenutna veza se ponavlja, svaka sljedeća veza događa se s promjenom polariteta i smanjenjem veličine. Početna vrijednost ne smije biti manja od dvostruke očekivane struje praznog hoda. Svakim sljedećim uključivanjem vrijednost se smanjuje za 30-40%. Proces završava pri struji manjoj od vrijednosti struje praznog hoda.

Za provođenje izravnog ispitivanja bez opterećenja, nazivni napon se primjenjuje na sekundarni namot transformatora, s odstupanjem od norme od ± 5%. Neutralni terminal, ako postoji, ne koristi se. Napon je u ovom slučaju strogo sinusoidan, s nazivnom frekvencijom mreže.

Za izvođenje mjerenja potrebna su tri laboratorijska instrumenta s klasom točnosti najmanje 0,5. To su ampermetri i vatmetri. spojeni u seriju u svakoj fazi. priključeni su na mrežni napon sve tri faze. Strujni namoti vatmetara spojeni su u seriju s ampermetrima. Naponski namoti vatmetara spajaju se prema danim dijagramima. Primjenjuje se napon, očitanja se uzimaju s instrumenata.

Strogo govoreći, mjerenje se provodi prema istim shemama koje su korištene u tvornici za eksperiment. Uostalom, dobivene podatke trebat će usporediti s tvorničkim. No, ako trofazni izvor napona nije dostupan, mogu se provesti tri mjerenja dovođenjem napona u dvije faze namota transformatora, kratko spajajući treću koja ostaje slobodna.

U ovom slučaju koristi se samo linearni napon, jer izobličenje oblika krivulje zbog nelinearnih opterećenja u mreži ima minimalan učinak na njega. Prema istim shemama, eksperiment u praznom hodu provodi se pri smanjenom (niskom) naponu.

Analiza rezultata mjerenja

Tijekom primopredajnog ispitivanja i remonta dobiveni podaci uspoređuju se s izvješćem o odgovarajućim ispitivanjima provedenim u tvornici nakon proizvodnje transformatora. Nije dopušteno odstupanje veće od 5%.

Za jednofazne transformatore u istim slučajevima, gubici snage ne bi se trebali razlikovati od početne vrijednosti za više od 10%.

U radu se mjeri samo struja praznog hoda na temelju iskustva s nazivnim naponom ili gubitkom snage pri smanjenom naponu. Istodobno, PTEEP ne standardizira odstupanja od norme.

Međutim, ako se sumnja na oštećenje transformatora, metoda mjerenja gubitaka pomoću tri uzastopna eksperimenta daje vrlo vrijedan rezultat. Budući da su namotaji faza transformatora u nejednakim uvjetima, moguće je ne samo izračunati postoji li tamo kvar, već i odrediti fazu s kvarom.

Isti je put magnetskog toka kada su pobuđeni izvodi AB i BC. Stoga se gubici snage za pokuse u tim fazama neće razlikovati. Kada su AC faze pobuđene, put koji prijeđe magnetski tok je duži, pa će gubitak snage biti 25-50% veći od prethodnih. Usporedbom ovih pokazatelja moguće je utvrditi u kojoj fazi postoji kvar.

n1.doc

. 7MJERENJE GUBITAKA U PRAZNOM RADU

.7.1. Osnovne odredbe

Stvaranje vodljivih zatvorenih petlji oko glavnog magnetskog toka ili njegovog dijela uzrokuje lokalno zagrijavanje, au nekim slučajevima i iskrenje.

U slučaju kršenja međuslojne izolacije ploča magnetskog kruga, kao i kada su te ploče zatvorene vodljivim česticama ili predmetima, u magnetskom krugu pojavljuje se kratkospojni krug za vrtložne struje. Ove struje uzrokuju lokalno zagrijavanje magnetskog kruga, što ubrzava daljnje uništavanje izolacije ploča. Razvoj procesa može dovesti do " vatra u čeliku" i oštećenje transformatora (slika 6.1).

Riža. 6.1. Magnetski krug "Vatra u čeliku".
Ako je izolacija metalnih elemenata za pričvršćivanje aktivnog dijela transformatora prekinuta i (ili) uzemljenje elemenata transformatora je nepravilno izvedeno, oko glavnog magnetskog toka pojavljuje se zatvoreni strujni krug. U tom slučaju, na mjestima labavog kontakta između elemenata ovog kruga, može doći do lokalnog zagrijavanja i iskrenja.

Kratki spoj između zavoja namota, ako je kratak, uzrokuje intenzivno oslobađanje toplinske energije i brzo djelovanje zaštite transformatora, koja djeluje na njegovo isključivanje. Kod premošćivanja žica u višeparalelnim namotima, kao i kod zatvaranja između zavoja namota kroz povećan kontaktni otpor, dolazi do lokalnog zagrijavanja namota, što s vremenom dovodi do razaranja izolacije i, u konačnici, do kratki strujni krug.

Svi gore navedeni nedostaci povezani s stvaranjem vodljivih zatvorenih petlji oko glavnog magnetskog toka ili njegovog dijela uzrokuju povećanje gubitaka XX.

U trofaznom transformatoru, pri mjerenju XX gubitaka, provode se tri eksperimenta s dovođenjem trofaznog transformatora u jednofazni tako da se jedna njegova faza kratko spoji, a druge dvije pobude. Kratko spajanje jedne njegove faze (ili, što je isto, kratko spajanje jednog od njegovih namota) radi se kako u ovoj fazi ne bi bilo magnetskog toka, a samim tim i gubitaka u njoj.

Na primjer, ako kratko spojite fazu c i dovedite napon na faze a i b NN namota, tada će izmjereni gubici karakterizirati gubitak energije za pobudu faza a i b(sl.6.2). Ove gubitke, uzimajući u obzir zatvorenu fazu, označavamo kao P C . U nedostatku nedostataka u transformatoru, gubici R A i R C, izmjereni serijskim kratkim spojem krajnjih faza a i c, bit će praktički isti (razlika nije veća od 2 - 3%), a gubici P B izmjereni kada je srednja faza zatvorena b, premašit će gubitke R A ili R C za 35 - 40% [L.1]. To je zbog različite duljine puta zatvaranja magnetskog toka kada se transformator pobuđuje prema naznačenim shemama mjerenja. Znajući gubitke u različitim fazama, možete ih usporediti i uvjeriti se da transformator ima točan omjer gubitaka i da nema kvarova.

Ako se oko glavnog magnetskog toka jedne od jezgri magnetskog kruga pojavi bilo kakva kratkospojena petlja, promijenit će se omjer gubitaka mjerenih prema ovim shemama, a pojava kratkospojene petlje uzrokuje povećanje gubitaka, pa ta faza će biti neispravna, pri čijem kratkom spoju će biti izmjereni najmanji gubici. Ovaj uzorak se koristi za identifikaciju neispravne faze [L.2].

Gore navedeni nedostaci mogu se pojaviti tijekom instalacije ili remonta transformatora. Stoga se u regulatornim dokumentima [L.3] predlaže mjerenje gubitaka XX tijekom primopredajnih ispitivanja i nakon remonta.

Za trofazne transformatore tijekom puštanja u pogon i remonta, omjer gubitaka u različitim fazama ne smije se razlikovati od omjera navedenih u tvorničkom izvješću o ispitivanju (putovnici) za više od 5%.

Za jednofazne transformatore, tijekom puštanja u rad, razlika između izmjerenih vrijednosti gubitaka i početnih ne smije biti veća od 10%.

Riža. 6. 2. Mjerenje XX gubitaka pri niskoj pobudi s uzastopnim faznim kratkim spojem
Mjerenja tijekom rada provode se tijekom složenih ispitivanja transformatora. Razlika između izmjerenih vrijednosti i početnih podataka ne smije prelaziti 30%.

Pretpostavke o nedostatku se odbacuju ako su ispunjeni sljedeći uvjeti [L.2]:

• 
  Za transformatore za napone do uključivo 35 kV, izmjereni gubici za svaki od krugova ne razlikuju se za više od 10% od vrijednosti dobivenih tijekom proizvodnje. Omjer gubitaka izmjeren u kratkom spoju faza po faza a i S(RA /R S), kao i omjer tih gubitaka i gubitaka dobivenih kratkim spajanjem faze b(P B / P A i P B / P C) ne bi se smjeli razlikovati unutar pogreške mjerenja od istih omjera dobivenih pri mjerenju u tvornici.
• 
  Za jednofazne transformatore napona 110 kV i više dobiveni gubici ne razlikuju se za više od 10% od gubitaka izmjerenih tijekom proizvodnje transformatora.
• 
  Za trofazne transformatore za napon od 110 kV i više, omjer gubitaka (P A / P C, P B / P A i P B / P C), mjeren prema gornjim shemama, ne razlikuje se za više od 5% od istog gubitka omjeri, dobiveni tijekom proizvodnje.

.7.2. Tehnika mjerenja

Prije ispitivanja, transformator mora biti pravilno uzemljen.

Kratki spoj jedne faze može se izvesti na bilo kojem namotu transformatora, tj. na namotu na koji se napon primjenjuje tijekom XX eksperimenta, ili drugom otvorenom namotu (slika 6.2); u tom se slučaju rukovode stvarnom shemom spajanja namota transformatora.

Kod mjerenja se obično dovodi napon na dvije faze NN namota, a treća se kratko spaja, čime se postiže veća pobuda magnetskog sustava. Ispitivanje otvorenog kruga obično se provodi sa strane NN namota, budući da je lakše mjeriti napon, struju i snagu pri nižem naponu.

Prije mjerenja na niskom naponu, GOST 3484-77 predviđa potrebu za uklanjanjem zaostale magnetizacije magnetskog sustava transformatora, ako su prije ovih mjerenja obavljeni radovi povezani s protokom istosmjerne ili izmjenične struje kroz namote, a također i ako je pobuda transformatora značajna (2 puta ili više) kada je isključen premašila napon na kojem se vrše mjerenja. Metode za uklanjanje zaostale magnetizacije utvrđene su GOST 3484-77.

Voltmetar i vatmetar za mjerenja, ako je moguće, treba koristiti klasu 0,2.

Tijekom ispitivanja mjeri se ulazni napon i ukupna snaga koju troše ispitivani transformator i mjerni instrumenti. Tada se mjerenjem ili proračunom utvrđuje snaga koju troše mjerni instrumenti (P ​​pr). Mjerenje gubitaka u uređajima provodi se prema istoj shemi kao kod mjerenja ukupnih gubitaka (P meas), ali s isključenim transformatorom (slika 6.3), s istim očitanjem voltmetra (V).

Riža. 6. 3. Shema za mjerenje gubitaka u uređajima

Potrošnja uređaja također se može odrediti formulom

,

Gubici u ispitivanom transformatoru izračunavaju se po formuli:

Gubici svedeni na nazivni napon određuju se formulama:

U slučaju spajanja pobuđenog namota u trokut

U slučaju spajanja pobuđenog namota u zvijezdu

Obično n ima sljedeće približne vrijednosti kada je transformator pobuđen naponom od 5-10% nominalnog:

Vrijednost n može se odrediti formulom [L4]

Ako je ulazni napon manji od 5% nazivnog napona, tada za smanjenje gubitaka, eksponent n treba odrediti ovom formulom.

U mjerenju faza po faza, svaka faza se mjeri dvaput, tako da će ukupni gubici transformatora biti:

.7.3. Primjer

Magnetska jezgra transformatora izrađena je od vruće valjanog čelika debljine lima od 0,35 mm. Mjerenja su rađena fazu po fazu.

Rezultati su dati u tablici. 7.1.

Tablica 7.1

Napon (525 V) je 5% nominalnog.

Gubici u uređajima iznosili su 20 W.

Gubici svedeni na nazivni napon NN namota:

P priv.C \u003d P priv. A \u003d (428 - 20)  (10500 / 525) 1,8 \u003d 89,64 kW

P pref. B \u003d (554 - 20)  (10500 / 525) 1,8 \u003d 121,7 kW

P 0 pogon = (P pogon C + P pogon B + P pogon A) / 2 = (89,64 + 89,64 + 121,7) / 2 = 150,5 kW,

što je 0,5% više od tvorničkih gubitaka u mirovanju.

Gubici P priv.C i P priv. A su međusobno jednaki, a P pref. B više gubitaka P priv.C i P priv. A:

Sve to ukazuje da je transformator u dobrom radnom stanju i da nema kvarova.

.7.4. Popunjavanje strojnog obrasca rezultata mjerenja

Obavezno unesite "Datum testa" i označite "Tip testa".

Obrazac ima tri kartice: „P oko teri", "P R ibors" i "Pr i označavanje". Do željene kartice možete doći tako što ćete je pokazati mišem.

U prvoj kartici korisnik unosi "Napone", "Struje" i "Izmjerene gubitke" za svaki od tri eksperimenta. Za jednofazne transformatore popunjava se samo prvi stupac tablice. Ako je snaga koju uređaji troše izmjerena tijekom pokusa, tada se njezine vrijednosti također unose u polja obrasca, a ako su njihovi otpori poznati iz putovnica uređaja, tada će se gubici u uređajima izračunati tijekom ispit i rezultate unesene u polja obrasca.

Ispitivanje također izračunava "Gubice svedene na nazivni napon" i "Razlike smanjenih gubitaka od osnovnih vrijednosti" za svaki test. Osim toga, "Ukupni gubici u praznom hodu u svim fazama transformatora pri danom naponu", "Ukupni gubici u praznom hodu u svim fazama transformatora svedeni na nazivni napon" i "Razlika ukupnih smanjenih gubitaka u praznom hodu iz osnovnih gubitaka u praznom hodu pri nazivnom naponu" izračunavaju se.

Osnovne vrijednosti su uzete od najranijeg do datuma mjerenja gubitka u praznom hodu za taj transformator.

U drugoj kartici upisuju se brojevi korištenih uređaja, a ako je potrebno izračunati gubitke u uređajima onda "Otpor voltmetra" i "Otpor namota napona vatmetra".

U bilješke možete unijeti bilo koji tekst.

.7.5. Književnost

1. 
   Kaganovich E. A., Raikhman I. M. Ispitivanje transformatora snage do 6300 kVA i napona do 35 kV. - M.: Energija, 1980.
2. 
   Filippishin V. Ya., Tutkevich A. S. Ugradnja energetskih transformatora - M .: Energoizdat, 1981.
3. 
   Opseg i standardi ispitivanja električne opreme / Pod općim uredništvom B. A. Alekseeva, F. L. Kogana, L. G. Mamikonyantsa. - 6. izd. - M.: NTs ENAS, 1998. - 256 str.
4. 
   Aleksenko G.V., Ashryatov A.K., Frid E.S. Ispitivanje visokonaponskih i snažnih transformatora i autotransformatora, 1. dio. - M.-L.: Gosenergoizdat, 1962. - 672 str.
5. 
   Norme za ispitivanje električne opreme. Pod općim uredništvom S. G. Korolev. - 5. izdanje. - M.: Atomizdat, 1978.