Bestimmung des Übersetzungsverhältnisses von Leistungstransformatoren

Der Transformationsfaktor (K) ist das Verhältnis der Spannung der Hochspannungswicklung zur Spannung der Niederspannungswicklung, wenn der Transformator unbelastet ist:

Bei Dreiwicklungstransformatoren ist das Übersetzungsverhältnis das Verhältnis der Wicklungsspannungen HV/MV, HV/LV und MV/LV.

Mit dem Wert des Transformationskoeffizienten können Sie die korrekte Windungszahl der Transformatorwicklungen überprüfen. Er wird daher für alle Wicklungszweige und für alle Phasen ermittelt. Diese Messungen ermöglichen neben der Überprüfung des Übersetzungsverhältnisses selbst auch die Überprüfung der korrekten Installation des Spannungsschalters in den entsprechenden Schritten sowie der Integrität der Wicklungen.

Wird der Transformator ohne Öffnung eingebaut und stehen gleichzeitig mehrere Anzapfungen nicht für Messungen zur Verfügung, wird der Übersetzungsfaktor nur für die verfügbaren Anzapfungen ermittelt.

Bei der Prüfung von Dreiwicklungstransformatoren reicht es aus, das Übersetzungsverhältnis für zwei Wicklungspaare zu überprüfen. Es wird empfohlen, Messungen an den Wicklungen durchzuführen, bei denen die Kurzschlussspannung am kleinsten ist.

Im Pass jedes Transformators sind die Nennspannungen der beiden mit dem Leerlaufbetrieb verbundenen Wicklungen angegeben. Daher lässt sich aus ihrem Verhältnis leicht das Nennübersetzungsverhältnis ermitteln.

Das gemessene Übersetzungsverhältnis aller Stufen des Stufenschalters darf um nicht mehr als 2 % vom Übersetzungsverhältnis derselben Stufe anderer Phasen abweichen, weder von den Nenndaten noch von den Daten früherer Messungen. Im Falle einer größeren Abweichung sollte der Grund dafür geklärt werden. Liegt kein Kurzschluss in einer Windung vor, kann der Transformator in Betrieb genommen werden.

Der Transformationsfaktor wird nach folgenden Methoden ermittelt:

a) zwei Voltmeter;

b) Wechselstrombrücke;

c) Gleichstrom;

d) Beispiel (Standard-)Transformator usw.

Es wird empfohlen, den Transformationskoeffizienten mit der Methode zweier Voltmeter zu bestimmen (Abb. 1).

Ein schematisches Diagramm zur Bestimmung des Übersetzungsverhältnisses nach der Methode zweier Voltmeter für Einphasentransformatoren ist in Abb. dargestellt. 1, a. Die an den beiden Wicklungen des Transformators anliegende Spannung wird gleichzeitig von zwei verschiedenen Voltmetern gemessen.

Bei der Prüfung von Drehstromtransformatoren werden gleichzeitig die Netzspannungen gemessen, die den gleichnamigen Anschlüssen der beiden geprüften Wicklungen entsprechen.Die angelegte Spannung darf die Nennspannung des Transformators nicht überschreiten und zu niedrig sein, damit die Messergebnisse nicht durch Fehler beeinträchtigt werden Spannungsverlust in den Wicklungen aus dem Leerlaufstrom und dem Strom, der durch den Anschluss des Messgerätes an die Anschlüsse der Sekundärwicklung entsteht.

Reis. 1. Die Methode mit zwei Voltmetern zur Bestimmung der Übersetzungsverhältnisse: a – für Zweiwicklungstransformatoren und b – für Dreiwicklungstransformatoren

Die zugeführte Spannung sollte zwischen einem (für Hochleistungstransformatoren) und mehreren zehn Prozent der Nennspannung (für Niederleistungstransformatoren) liegen, wenn Tests zur Überprüfung der Passdaten der Transformatoren durchgeführt werden.

Die Spannungsversorgung des Transformators erfolgt in den meisten Fällen aus dem 380-V-Netz. Bei Bedarf wird das Voltmeter über einen Spannungswandler angeschlossen oder mit einem zusätzlichen Widerstand eingeschaltet. Genauigkeitsklassen der Messgeräte – 0,2–0,5. Es ist zulässig, das Voltmeter V1 an die Versorgungsleitungen und nicht an die Durchführungen des Transformators anzuschließen, sofern dies die Genauigkeit der Messung aufgrund des Spannungsabfalls in den Versorgungsleitungen nicht beeinträchtigt.

Bei der Prüfung von Drehstromtransformatoren wird an eine Wicklung eine symmetrische Drehspannung angelegt und gleichzeitig die verketteten Spannungen der Anschlussleitungen der Primär- und Sekundärwicklung gemessen.

Bei der Messung von Phasenspannungen ist es möglich, aus den Phasenspannungen der jeweiligen Phasen den Transformationskoeffizienten zu bestimmen. Dabei wird das Übersetzungsverhältnis bei einphasiger oder dreiphasiger Erregung des Transformators überprüft.

Wenn der Übersetzungsfaktor werkseitig eingestellt ist, empfiehlt es sich, bei der Installation die gleichen Spannungen zu messen. In Abwesenheit einer symmetrischen Drehstromspannung kann das Übersetzungsverhältnis von Drehstromtransformatoren mit einem Anschlussdiagramm der D / U- oder U / D-Wicklung anhand von Phasenspannungen mit abwechselndem Kurzschluss der Phasen bestimmt werden.

Hierzu wird eine in Dreieck geschaltete Phase der Wicklung (z. B. Phase A) durch Verbinden zweier korrespondierender Leitungsanschlüsse dieser Wicklung kurzgeschlossen. Anschließend wird bei einphasiger Erregung der Transformationskoeffizient des verbleibenden freien Phasenpaares ermittelt, der bei dieser Methode für das D/U-System bei sternseitiger Einspeisung gleich 2 Kph sein sollte (Abb. 2). oder Kph / 2 für die U / D-Schaltung bei Einspeisung von der Dreiecksseite, wobei Kf der Phasentransformationskoeffizient ist (Abb. 3).

Reis. 2. Bestimmung der Übersetzungsverhältnisse eines nach dem D/U-Schema angeschlossenen Transformators mit asymmetrischer Dreiphasenspannung: a – der erste; b – zweite und c – dritte Dimension

In ähnlicher Weise werden Messungen mit kurzgeschlossenen Phasen B und C durchgeführt. Bei der Prüfung von Transformatoren mit drei Wicklungen reicht es aus, den Transformationskoeffizienten für zwei Wicklungspaare zu überprüfen (siehe Abb. 1, b).

Wenn der Transformator einen Nullpunkt hat und alle Wicklungsanfänge und -enden zugänglich sind, kann das Übersetzungsverhältnis für Phasenspannungen ermittelt werden. Das Übersetzungsverhältnis der Phasenspannungen wird bei einphasiger oder dreiphasiger Erregung des Transformators überprüft.

Bei Transformatoren mit Lastschaltern sollte die Differenz im Übersetzungsverhältnis den Wert der Steuerstufe nicht überschreiten. Das Übersetzungsverhältnis bei Abnahmeprüfungen wird zweimal ermittelt – das erste Mal vor dem Einbau, wenn die Passdaten fehlen oder zweifelhaft sind, und das zweite Mal unmittelbar vor der Inbetriebnahme bei der Abnahme der Leerlaufkennlinie.

Reis. 3. Bestimmung der Übersetzungsverhältnisse des nach dem U/D-Schema angeschlossenen Transformators mit asymmetrischer Dreiphasenspannung: a – der erste; b – zweite und c – dritte Dimension

Reis. 4. Schematische Darstellung eines Universalgeräts vom Typ UIKT-3

Um die Messung des Übersetzungsverhältnisses zu beschleunigen, kommt ein Universalgerät vom Typ UIKT-3 zum Einsatz, mit dem die Messung von Leistungsübersetzungsverhältnissen sowie die Messung von Strom- und Spannungswandlern ohne Verwendung einer externen Wechselstromquelle möglich ist. Gleichzeitig mit der Messung des Transformationskoeffizienten wird die Polarität der Primär- und Sekundärwicklung bestimmt. Der Messfehler sollte 0,5 % des Messwertes nicht überschreiten.

Das Funktionsprinzip des Geräts basiert auf dem Vergleich der in der Sekundär- und Primärwicklung des Transformators induzierten Spannungen mit dem Spannungsabfall bei bekannten Widerständen (Abb. 4). Der Vergleich erfolgt durch Brückenschaltung.