Měření odporu stejnosměrného vinutí – Instalace, údržba a opravy výkonových olejových transformátorů

Při měření odporu vinutí vůči stejnosměrnému proudu se kontroluje: kvalita spojů a pájení ve vinutích; kvalita kontaktů ve spínacích zařízeních; absence přerušení; správný počet paralelních vodičů (absence přerušení v jednom nebo více paralelních vodičích); soulad průřezu a měrného elektrického odporu vodičů s výpočtovou poznámkou. Metody měření jsou stanoveny v GOST 3484.1-88. Odpor vinutí vůči stejnosměrnému proudu se měří můstkovou metodou nebo metodou úbytku napětí (metoda ampérmetru a voltmetru), která je v instalační a opravárenské praxi běžnější díky své jednoduchosti a dostatečné přesnosti. U této metody se odpor (Ω) vypočítá jako poměr napětí aplikovaného na vinutí. и k proudu, který jím protéká / při dané teplotě podle vzorce

Měření se provádějí na všech větvích každého vinutí při proudu nepřesahujícím 20 % jmenovitého proudu vinutí, aby se zabránilo jeho zahřátí (ve všech polohách přepínače odboček). U transformátorů s nulovým vývodem se měří a porovnávají fázové odpory, a pokud žádný není, odpory vinutí mezi lineárními vývody. Při měření odporu vinutí vůči stejnosměrnému proudu je nutné zaznamenat teplotu vinutí. Za teplotu vinutí transformátoru, který nebyl vystaven zahřátí, se považuje teplota horních vrstev oleje (u transformátorů nad 1000 kV • A se měří nejdříve 1 hodinu po naplnění). U transformátorů, které jsou dlouhodobě (nejméně 10 hodin) v uzavřeném prostoru, se za teplotu vinutí považuje teplota okolního vzduchu, pokud její kolísání nepřesahuje 5 °C. Naměřený odpor se pro následné porovnání přepočítá na tovární (nebo jiné) údaje pomocí vzorců: pro měď pro hliník Kde /?₂ — odpor odpovídající teplotě G₂; /?, — odpor odpovídající teplotě Г,; 235 a 245 — konstantní hodnoty. Odpory vinutí třífázových transformátorů, měřené na stejných větvích různých fází při stejné teplotě, by se neměly lišit o více než 2 %. Pokud v důsledku konstrukčních vlastností transformátoru může být tato odchylka velká a je to uvedeno v technické dokumentaci výrobce, je třeba se řídit normou pro přípustnou odchylku uvedenou v pasportu transformátoru. Hodnoty odporu vinutí jednofázových transformátorů po přepočtu teploty by se neměly lišit od počátečních hodnot o více než 5 %. Při měření stejnosměrného odporu vinutí vysokonapěťových a nízkonapěťových transformátorů s významnou indukčností lze za účelem zkrácení doby nestacionárního režimu zpočátku přivést napětí výrazně vyšší, než je napětí potřebné k dosažení požadované hodnoty proudu, a poté jej pomalu snižovat (jak se proud blíží stanovené hodnotě). Toho lze dosáhnout posunutím posuvných reostatů s odporem 5 kΩ krát větším než je odpor měřeného vinutí po dobu nárůstu proudu na předem stanovenou mez, po které se reostaty odpojí. Při měření odporu vinutí vůči stejnosměrnému proudu na transformátorech s přepínači OLTC se při přepínání spínacího zařízení z jedné větve na druhou neodpojuje napájení obvodu. To umožňuje zkrátit dobu ustáleného režimu měření a současně sledovat absenci přerušení vinutí. Před měřením je třeba provést alespoň tři plné spínací cykly (bez připojení napětí k transformátoru), aby se kontakty očistily od oxidových usazenin vzniklých během provozu transformátoru.

Metoda měření odporu stejnosměrného vinutí pomocí voltmetru a ampérmetru: 1. Je nutné vybrat měřicí přístroje (viz tabulka 5.12), reostaty, baterii, spínací prostředky a vodiče na základě očekávaného odporu vinutí (výpočetní poznámka nebo protokoly z předchozích měření v závodě, instalaci, opravě). V tomto případě: přístroje musí být třídy přesnosti nejméně 0,5, magnetoelektrické soustavy, mít takový limit měření, aby k výchylce ukazatele došlo v druhé polovině stupnice; zdroj napájení – baterie s kapacitou 150-200 Ah při napětí 12-18 V, plně nabitá; posuvné reostaty umožňující nastavení proudu v obvodu ampérmetru v rozmezí 1-20 A; vodiče požadované délky a průřezu odpovídající maximální hodnotě měřeného proudu. 2. Je nutné sestavit jeden z měřicích obvodů znázorněných na obr. 5.22. V tomto případě: vodiče „proud“ a „voltmetr“ připojte ke vstupům (vodičům) striktně odděleně, pod samostatnými svorkami (šrouby s podložkami z neželezných kovů). Kontakty musí být spolehlivé, ploché, odmaštěné, očištěné od rzi a barvy; obr. 5.22. Schémata pro měření odporu stejnosměrného proudu vinutí transformátoru:а — obvod pro měření nízkých odporů; б — obvod pro měření vysokých odporů; napájecí vodiče bezpečně připojte ke svorkám baterie pomocí speciálních svorek, aby byl zajištěn dobrý kontakt a zabránilo se náhodnému přerušení obvodu během měření; voltmetr připojte pomocí tlačítka s vratným ventilem, protože by měl být vždy odpojen, s výjimkou okamžiku měření, tj. odečítání hodnot; nastavte posuvné reostaty na jejich maximální odpor; nastavte přepínače měřicích limitů ampérmetru a voltmetru na maximální limity (u voltmetru podle napětí zdroje napájení) nebo, pokud jsou známy očekávané hodnoty proudu a napětí, na limity, které zajišťují odchylku ručiček přístroje alespoň o 70–80 % stupnice pro voltmetr a 85–90 % stupnice pro ampérmetr.

• 3. Zkontrolujte správnost sestavení obvodu.
• 4. Připravte si deník pro zaznamenávání výsledků měření.
• 5. Zapněte napájení obvodu z baterie.
• 6. Pomocí reostatu (reostatů) nastavte proud v obvodu tak, aby se ručička ampérmetru pohybovala na konec stupnice přístroje.
• 7. Jakmile proud v obvodu dosáhne ustáleného stavu, přepněte přepínač měřicího rozsahu na voltmetru do polohy, kde lze měřit hodnotu ve druhé třetině stupnice. Poté zapněte voltmetr a odečtěte hodnoty současně na voltmetru a ampérmetru. Za ustálený stav se považuje proud, při kterém ručička ampérmetru prakticky nemění svou polohu po dobu 1 minuty. V tomto případě by se hodnoty ampérmetru měly pohybovat v rozmezí 80–95 % stupnice a hodnoty voltmetru v rozmezí 70–80 % stupnice přístroje.
• 8. Vypněte voltmetr.
• 9. Zaznamenejte naměřené hodnoty přístroje do zkušebního protokolu.
• 10. Pomocí reostatu snižte proud na minimální hodnotu a vypněte napájení obvodu.

Při měření s OLTC zařízeními není nutné vypínat napájení při přepnutí na další větev.

11. Po dokončení měření analyzujte výsledky a sepište odpovídající protokol.

Naměřené hodnoty odporu se převedou na fázové hodnoty pomocí vzorců:

Naměřené odpory se zahřejí na 75 °C pomocí vzorce, kde / je teplota, při které byl odpor naměřen Я_г

Uvedené vzorce pro převod hodnot lineárních odporů na fázové odpory platí za předpokladu, že naměřené lineární odpory všech fází jsou stejné (na všech větvích je povolena odchylka ±2 %).

Při měření stejnosměrného odporu vinutí lze detekovat následující vady:

špatný kontakt na spínači (voliči); přerušená pájka (přerušovaný kontakt nebo přerušení); přerušení jednoho nebo více paralelních vodičů vinutí NN; přítomnost vodičů různých průřezů nebo různého měrného odporu ve vinutích transformátoru (po jejich utažení z jedné velikosti na druhou).

V závislosti na závadě může být odpor vinutí vyšší nebo nižší než vypočítaná hodnota. Vady jsou obvykle pozorovány v jedné z fází vinutí. Při určování fáze s vadným vinutím a jejího fázového odporu se rozlišují dva případy.

Při měření tří mezifázových odporů budou mít dva stejný odpor a jeden bude mít jiný. Vinutí fáze, která se podílí na měření dvou identických odporů, by mělo být považováno za vadné. Například lineární odpory vinutí fází a-b a b-c jsou si navzájem stejné a lineární odpor vinutí fází a-c je menší. Pokud ve vinutích fází a a c nejsou žádné identické vady, pak má vinutí fáze b vadu a jeho fázový odpor je

kde r jsou stejné lineární odpory fázových vinutí а–Ь и Ь-S; г₂ — lineární odpor fázových vinutí а–s, odlišný od odporu fázových vinutí а–Ь и Ь–s.

Pokud jsou při měření lineárních odporů dva stejné a třetí odlišný, pak je jedno z fázových vinutí, mezi jejichž vstupy se tento stejný odpor měří, vadné. Podobný vztah platí i pro fázové odpory.

Pro určení fázového odporu (bez vyjmutí aktivní části z transformátorové nádrže a pájení obvodu) za přítomnosti asymetrie lineárních odporů, například pokud jsou odpory г_{a ь} и г_ь__с – jsou stejné a třetí г_{a s} liší se od nich, provedou se dvě další měření podle diagramu na obr. 5.23, tj. při stejném proudu / se vytvoří

Obr. 5.23. Definice vadné fáze

měření úbytku napětí ?/, na odporové části г_а и и₂ na rezistorové sekci г_с, Fázový odpor se určuje podle vzorců:

kde г_а — fázový odpor vinutí, mezi jejichž vstupy se měří stejné lineární odpory; p = a_х/и₂ — poměr úbytků napětí měřený podle obr. 5.23; г_с — fázový odpor vadného vinutí.

Při měření úbytků napětí Ь и 1?₂ Doporučuje se použít voltmetr, jehož vnitřní odpor výrazně převyšuje odpor měřeného vinutí.

Pokud jsou vinutí všech fází transformátoru bez vad, tj. ?/, = и₂ a podle toho je dodržováno známé

poměr fázových a linkových odporů pro trojúhelník.