Závady zjištěné měřením odporu vinutí | Testování výkonných transformátorů a reaktorů | Archiv | knihy

Při stanovení odporu vinutí proti stejnosměrnému proudu lze zjistit tyto závady: a) špatný kontakt na spínači; b) zlomená pájka (přerušovaný kontakt nebo přerušení); c) přerušení jednoho nebo více paralelních vodičů vinutí NM; d) přítomnost vodičů různých průřezů ve vinutí transformátoru.
V závislosti na závadě může být odpor vinutí zvýšen nebo snížen oproti vypočtené hodnotě. Vady jsou obvykle pozorovány v jedné z fází vinutí. Při určování fáze s vadným vinutím a jeho fázového odporu se rozlišují dva případy.

1. Vinutí jsou zapojena do hvězdy bez nulové svorky. V tomto případě při měření tří mezifázových odporů budou mít dva stejný odpor a jeden bude mít jiný odpor. Vinutí fáze zapojené do měření dvou identických odporů by mělo být považováno za vadné. Například lineární odpory vinutí fází a-b a b-c jsou navzájem stejné. Lineární odpor vinutí fází a-c je menší. Pokud ve vinutí fází a a c nejsou žádné identické vady, a to je nepravděpodobné, pak vinutí fáze b a jeho fázový odpor mají vadu

kde r je stejný lineární odpor vinutí fází a-b a b-c; r je lineární odpor vinutí fází a-c, který se liší od odporu vinutí fází a-b a b-c.

1. Vinutí jsou spojena do trojúhelníku. Pokud jsou při měření lineárních odporů dva stejné a třetí jiný, pak je vadné jedno z fázových vinutí, mezi jejichž vstupy byl tento odpor naměřen. Pokud je známé schéma zapojení vinutí, je možné přesně indikovat vadnou fázi. Různé odpory vinutí lze určit pomocí metody navržené N. V. Porogovem [L. [3-1].
   Aby nedocházelo k pájení obvodu při asymetrii lineárních odporů, je nutné určit fázové odpory výpočtem a použít je k analýze stávající závady v transformátoru.
   Pro stanovení fázového odporu je navrženo následující jednoduché řešení. Za daných podmínek, kdy jsou odpory vinutí dvou fází stejné (ru rt) a odpor třetí se od nich liší (r2), bude přesně stejná situace s lineárními odpory, tj. dva odpory jsou stejné a třetí se od nich liší. Po změření lineárních odporů se provedou dvě další měření podle schématu na Obr. 3-5, tj. při stejném proudu se měří úbytek napětí U1 na odporové sekci a U2 na odporové sekci r2. V tomto případě je napájení přiváděno nepřetržitě ze strany jednoho ze stejných odporů. Pokud jsou splněny všechny uvedené podmínky, lze fázový odpor určit pomocí následujících vzorců: kde r1 je fázový odpor vinutí, mezi jejichž vstupy jsou měřeny stejné lineární odpory; k=U1|U2 — poměr úbytků napětí naměřených podle Obr. 3-5; r2 — fázový odpor vadného vinutí.

Rýže. 3-5. Schematický diagram měření lineárních odporů pro stanovení fázového odporu vinutí.

Při měření úbytků napětí U1 a U2 se doporučuje použít voltmetr, jehož vnitřní odpor výrazně převyšuje odpor měřeného vinutí.

Pokud vinutí všech fází transformátoru nemají vady, tj. U1=U2 a podle toho k=1, pak je dodrženo r1=r2, r1=1,5ab a je dodržen známý poměr fázových a lineárních odporů pro trojúhelník.

Příklad. Transformátor měl nehodu. Měřením stejnosměrného odporu bylo zjištěno, že vinutí NI zapojené do trojúhelníku jsou vadná. Byla zjištěna lineární asymetrie
Rýže. 3-6. Zapojení vinutí NN do trojúhelníku.
a — schéma zapojení; b — vektorový diagram.
odpory: dva odpory jsou stejné a třetí se od nich výrazně liší. Dodatečná měření podle schématu na Obr. 3-5 přineslo následující výsledky:
65 mV; 50 mV; 0,0667 Ohm.
Je nutné určit fázi transformátoru, která má vadu, a fázový odpor tohoto vinutí r2, jakož i odpor dalších dvou fází, které nemají poruchu. Je známo, že transformátor má skupinu připojení vinutí Уn/Д-11, ve které je vinutí NN zapojeno do trojúhelníku (obr. 3-6).
Definujme κ:
k=U1/U2=Ua-b/Ua-c=65/50=1,3.

Vinutí NN fáze a má vadu: odpor tohoto vinutí je o 23 % menší než odpory vinutí fází b a c.

24. srpna 2023 Transformátory jsou zařízení, která převádějí stejnosměrný proud na úrovně, které jsou bezpečné pro provádění měření. Jsou široce používány v různých oblastech souvisejících s elektrickou energií a přicházejí v různých provedeních a velikostech. Pro zjištění výkonu transformátoru se provádí testování proudu transformátoru. Podívejme se, jak zkontrolovat provozuschopnost výkonového transformátoru.

Možné poruchy

• mechanické poškození magnetického obvodu;
• porušení izolační vrstvy drátu;
• mechanické poškození vinutí;
• snížení úrovně izolace vinutí, což způsobuje zkraty;
• opotřebení kontaktů a závitů vinutí.

Testovací metody

Před kontrolou vinutí proudového transformátoru je nutné provést vizuální kontrolu a zkontrolovat vlastnosti elektrického zařízení.

Vnější kontrola transformátoru

Vizuální kontrola umožňuje vyhodnotit následující parametry:

• stav vnějších povrchů prvků;
• přítomnost třísek a prasklin na izolační vrstvě;
• stav šroubů a svorek;
• jiné znatelné vady.

Přímá metoda testování funkčnosti

Toto je nejosvědčenější způsob testování provozuschopnosti vysokonapěťového transformátoru. Provádí se pod zatížením.

K provedení přímé testovací metody můžete použít standardní obvod. Je přípustné vytvořit nový obvod, ve kterém je aktuální hodnota 20-100% jmenovité hodnoty. Prochází primárním vinutím, ale jeho měření se provádějí v sekundárním.

Hodnota primárního proudu se vydělí jeho hodnotou v sekundárním vinutí. Výsledná hodnota bude transformační koeficient. Porovnává se s hodnotou pasu, podle které se posuzuje provozuschopnost zařízení.

Transformátor může mít jedno nebo několik vinutí. Všechny musí být na začátku testování zkratovány nebo připojeny k zátěži. Pokud tak neučiníte, v sekundárním vinutí se objeví zvýšené napětí, které je nebezpečné pro lidský život a bezpečnost zařízení.

U většiny vysokonapěťových transformátorů musí být magnetická jádra uzemněna. Pro tento účel je v konstrukci navržena svorka označená písmenem „Z“. V praxi při testování konstrukcí transformátorů často vznikají omezení související s bezpečnostními opatřeními a provozními vlastnostmi. Z tohoto důvodu se doporučuje zvolit jiné metody.

Nepřímé techniky

Metod pro testování napěťových transformátorů je více, ale poskytují pouze dílčí informace o stavu zařízení, proto je nutné je používat komplexně.

• Zjištění, zda jsou svorky vinutí správně označeny

K určení integrity vinutí se měří aktivní odpor v kombinaci s testováním a dalším značením. Začátek a konec vinutí se kontroluje metodou, kterou se stanoví polarita.

Pro provedení testu je k sekundárnímu vinutí připojen ampérmetr nebo voltmetr. Je lepší použít zařízení s nulovým označením uprostřed stupnice, přijatelné jsou i zařízení s označením na začátku. Zbývající vinutí je třeba obejít. K primáru je připojen zdroj stejnosměrného proudu, k němu je pak připojen odpor omezující výboj.

Pro tyto účely můžete použít baterii s žárovkou. Namísto použití spínače se jednoduše dotkněte svorky primárního vinutí drátem od žárovky. Pokud se polarita shoduje, šipka se posune doprava a vrátí se zpět. Při připojení zařízení s obrácenou polaritou se šipka posune doleva. Pokud vypnete napájení unipolárního vinutí, šipka se posune doleva, jinak – doprava. Stejná metoda se používá pro kontrolu ostatních vinutí transformátorů.

• Magnetizační charakteristiky a jejich odstranění

Napětí na svorkách sekundárních závitů závisí na magnetizačním proudu, který jimi protéká, což se nazývá charakteristika proud-napětí (I-V charakteristika). Před testováním se odstraní, aby se eliminovalo rušení z blízkého energetického zařízení, čímž se otevře obvod primárního vinutí. Pro konstrukci charakteristiky proud-napětí prochází vinutím střídavý proud, který měří napětí na vstupu. Pro takový test je vhodný jakýkoli stojan s napájecím zdrojem s výstupním výkonem, který umožňuje zatěžovat vinutí, dokud se magnetický obvod nenasytí.

Získaná data je nutné zapsat do tabulky protokolu. Z nich budou následně sestrojeny charakteristické křivky proud-napětí.

Před měřením a po dokončení je magnetický obvod demagnetizován. Za tímto účelem se proud ve vinutí nejprve několikrát zvýší a poté se hodnoty sníží na nulu.

Kontrola izolace transformátoru

Před kontrolou transformátoru pomocí megaohmmetru je nutné připravit zařízení, které odpovídá technické dokumentaci. Megohmetr měří izolační odpor mezi vinutími, pouzdrem a každým z nich. Pro provoz jsou povoleny proudové obvody s hodnotou alespoň 1 megaohm.

Důležité aspekty

Pro měření hodnot proudu a napětí jsou zapotřebí zařízení elektromagnetických nebo elektrodynamických systémů, která vnímají proudové indikátory.

Pokud jsou ve vinutí zkratované závity, snižuje se tím výstupní napětí. Navíc klesá strmost proudově napěťové charakteristiky. Při prvním použití transformátoru je důležité provést měření a zpracovat graf proudově-napěťové charakteristiky. Při následných testech jsou sledovány výstupní parametry.

Kontrola transformátoru je významný postup, který umožňuje určit provozuschopnost zařízení, určit jeho parametry a potřebu výměny. Při provádění zkoušek je nutné přísně dodržovat bezpečnostní opatření a technologické požadavky, protože postup může být život ohrožující. Čím pečlivěji budete k procesu přistupovat, tím přesnější měření můžete získat.