Измерение тока и потерь холостого хода при малом напряжении

1.

Занятие № 10 (2 часа)
Измерение тока и потерь
холостого хода при малом
напряжении.

2.

Для условий эксплуатации опыт холостого хода (XX)
при малом напряжении является основным способом
измерения тока и потерь холостого хода.
Измерения потерь XX трансформаторов при вводе их в
эксплуатацию и в процессе эксплуатации
производятся с целью выявления возможных
витковых замыканий в обмотках, замыканий в
элементах магнитопровода и замыканий
магнитопровода на бак трансформатора.
Опыты XX рекомендуется проводить при малом
напряжении 380/220 В. При этом напряжение
подается на обмотку НН, а другие обмотки остаются
свободными.

3.

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).
I изм
I ХХ
,%
I ном

4.

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
РХХ Р
'
ХХ
U ном
'
U
n

5.

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.

6.

Рис. 10.1. Схемы
включения приборов при
проведении опыта
холостого хода силовых
трансформаторов.
а - для однофазных
трансформаторов;
б - для трехфазных
трансформаторов.

7.

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. 10.1).
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. 10.2), поскольку потери в приборах могут
быть соизмеримы с потерями холостого хода.
Ток холостого хода трансформатора определяют как
среднеарифметическое значение токов трех фаз.

8.

Рис. 10.2. Схемы измерения потерь холостого хода в
трехфазных трансформаторов.
а - для измерения суммарных потерь;
б - для измерения потерь в приборах.

9.

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.
Третий опыт - замыкают накоротко обмотку фазы С,
возбуждают фазы А и В трансформатора и измеряют
потери.

10.

Обмотки любой фазы замыкают накоротко на
соответствующих выводах одной из обмоток
трансформатора.
Потери в трансформаторе при напряжении U’
Р
'
0
'
0 AB
P
P P
2
'
0 BC
'
0 AC
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.

11.

Схемы однофазного возбуждения трехфазного
трансформатора для измерения потерь при малом
напряжении для различных групп соединений
приведены на рис. 10.3.
рис. 10.3.а.
Рис. 10.3. Схемы однофазного возбуждения трехфазных трансформаторов

12.

рис. 10.3.б.
Рис. 10.3. Схемы однофазного возбуждения трехфазных трансформаторов

13.

Приведенные к номинальному напряжению
потери трансформатора измеренные при
некотором малом напряжении U'
определяются
U ном
Р0 прив Р '
U
n
'
0
где n — зависит от сорта трансформаторной
стали:
для горячекатаной 1,8; для холоднокатаной 1,9.

14.

При отсутствии дефектов и одинаковых
значениях подведенного напряжения,
приближенные соотношения между
значениями фазовых потерь будут
следующими:
• при соединении возбуждаемой обмотки в
звезду (с доступной нейтралью) или
треугольник потери, измеренные при
подведении питания к выводам обмоток
фазы "А" и "С" практически одинаковы и не
менее, чем на 25% больше потерь,
измеренных при подведении питания к
выводам обмотки средней фазы "В";

15.

• при соединении возбуждаемой обмотки в
звезду без доступной нейтрали потери,
измеренные при подведении питания к
выводам "АВ" и "ВС", практически одинаковы,
а потери, измеренные при подведении
питания к выводам "АС" на 25% больше
потерь, измеренных при подведении питания
к выводам "АВ" и "ВС".