2.3 - Определение коэффициента трансформации трансформатора. Треугольник звезда коэффициент трансформации

2.3 - Определение коэффициента трансформации трансформатора.

Коэффициентом трансформации трансформаторов называется отношение напряжения обмотки высшего напряжения (ВН) к напряжению обмотки низшего напряжения (НН) при холостом ходе:

Кл = U1/U2

Где: Кл- коэффициент трансформации линейных напряжений;

U1 - линейное напряжение обмотки ВН;

U2 - линейное напряжение обмотки НН.

При определении коэффициента трансформации однородных трансформаторов или фазного коэффициента трансформации трехфазных

трансформаторов отношение напряжения можно приравнять к отношению чисел витков обмотки

Кф =U1ф/U2ф=W1/W2

где: Кф - фазный коэффициент трансформации;

U1ф,U2ф - фазные напряжения обмоток ВН и НН соответственно;

WI,W2 - число витков обмоток ВН и НН соответственно.

При измерении линейного коэффициента трансформации трехфазного трансформатора равенство отношения высшего и низшего линейных напряжения обмоток и соответственно числа витков ВН и НН сохраняется лишь при одинаковых группах соединения этих обмоток.

Если первичная и вторичная обмотки соединены по одинаковой схеме, например, обе в звезду, обе в треугольник и так далее, фазный и линейный коэффициенты трансформации равны друг другу. При различных схемах соединений обмоток, например, одной в звезду, а другой в треугольник, линейньй и фазный коэффициенты трансформации неодинаковы (они в данном случае отличаются друг от друга в 3 раз).

Определение коэффициента трансформации производится на всех ответвлениях обмоток и для вех фаз. Эти измерения, кроме проверки самого коэффициента трансформации дают возможность проверить также правильность установки переключателя напряжения на соответствующих ступенях, а также целостность обмоток.

Для определения коэффициента трансформации применяют метод двух вольтметров (рис.2)

Рис.2 Определение коэффициента трансформации.

Со стороны высокого напряжения (ВН) подводится трехфазовое напряжение 220 В и измеряется напряжение на вторичной обмотке.

Внимание! Напряжение подводится только к обмоткам ВН (А, В, С).

Результаты измерений заносятся в таблицу 2. Пределы измерения вольтметров: PV1-250 В,PV2-15В.

Таблица 2.

Положение переключателя	UAB	U	Kав	UАС	Uас	Kас	UВС	Uвс	Kвс
1
2
3

Примечание: В данной работе трансформатор имеет одно положение переключателя.

Коэффициент трансформации отдельных фаз, замеренных на одних и тех же ответвлениях не должен отличаться друг от друга более чем на 2%.

2.4. Определение группы соединения обмоток трансформатора.

Группа соединения обмоток трансформатора имеет особо важное значение для параллельной работы его с другими трансформаторами.

Метод двух вольтметров для определения группы соединения обмоток является распространенным и доступным. Метод основан на совмещении векторных диаграмм первичного и вторичного напряжений, измерении напряжений между соответствующими выводами и последующем сравнении этих напряжений с условным.

Для проведения опыта собирают схему, показанную на рис.3.

Рис.3 Определение группы соединения обмоток трансформатора методом двух вольтметров.

Вводы А-а соединяют между собой, а на линейные вводы А, В, С обмотки ВН подают трехфазовое напряжение 220 В. это напряжение измеряется вольтметром PV1. вольтметром PV2 измеряется напряжение между вводами В-в, С-с, В-с, С-в. измеренные напряжения сравнивают с условным Uусл. Условное напряжение определяется по формуле:

Uусл=U2л  Кл2+1

Где U2л – линейное напряжение на вводах обмотки НН во время опыта В.

Кл – линейный коэффициент трансформации.

U2л=Uл1/Кл; Кл=UВН/UНН;

Где Uл1 – линейное напряжение, подведенное к обмотке ВН при опыте.

Результаты измерений группы соединений заносятся в таблицу 3

Таблица 3

Вводы обмоток	Напряжение на вводах	Кл	U2	Uусл
В-в
С-с
С-в
В-с

Полученные напряжения сравнивают с условным напряжением. На основании сравнения и по таблице 4 определяется группа соединений обмоток трансформатора.

Таблица 4

Группа соединения

Угловое смещение

120

150

180

210

240

270

300

330

Сравнение на вводах Uусл

В-в

В-с

С-в

С-с

Примечание: М – меньше, Б – больше, Р – равно.

2.5 Определение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току.

При заданном измерении могут выявится следующие характерные дефекты:

а) недоброкачественная пайка и плохие контакты в обмотке и в присоединении вводов;

б) обрыв одного или нескольких параллельных проводников в обмотке.

Измерение сопротивления обмоток в данном случае производится мостовым методом – мостом Р 353. Измерение производится на всех ответвлениях и на всех фазах. При наличии выведенной нейтрали (0) измерение производится между фазными выводами и нулем. Если обмотка соединена в «звезду», то сопротивление фазы можно определить /1/

RA=(RAB+RAC-RBC)/2

RВ=(RВА+RВС-RАC)/2

RС=(RСB+RСА-RАВ)/2

Где RAB, RВС, RАС – сопротивления на линейных зажимах АВ, ВС, АС.

При соединении обмоток в звезду RАВ=RA+RВ, RВС=RВ+RС, RСА=RС+RА, где RA, RВ, RС – сопротивления фазных обмоток А-Х, B-Y, C-Z.

Полученные значения сопротивления разных фаз при одном положении переключателя не должны отличаться друг от друга более чем на 2%. Данные измерений следует занести в таблицу 5.

Таблица 5

Положение переключателя	Обмотка ВН						Обмотка НН			Примечание
Положение переключателя	RAB	RВС	RАС	RA	RВ	RС	Rао	Rbo	Rсо	Примечание
1
2
3

Примечание в данной работе трансформатор имеет одно положение переключателя.

Назначение, устройство и работа прибора Э236.

Прибор Э236 предназначен для контроля технического состояния и испытания изоляции при техническом обслуживании и ремонте якорей автотракторных генераторов, стартеров и электродвигателей постоянного тока с номинальным напряжением 12 и 24 В. Диаметр проверяемых якорей от 25 до 180 мм при питании прибора от однофазной электрической цепи переменного тока напряжением 220В. /2/

Рис.4 Вид на лицевую панель прибора Э236

Конструктивно прибор представляет собой настольную измерительную установку, имеющую дроссель, измерительную цепь, контактные устройства.

С черным проводом (левое) контактное устройство используется при испытании электрической прочности изоляции. При нажатии рукоятки стержень утопает до упора, замыкая цепь. В свободном состоянии цепь обесточена.

С синим проводом (правое) контактное устройство служит для снятия с коллектора наводимой в якоре ЭДС, и применяется при определении короткозамкнутых секций и витков, обрывов и т.д. Верхняя пластина устройства – подвижная и позволяет установить в зависимости от шага и ширины пластин коллектора якоря необходимый размер между торцами пластин. В нерабочем положении оба контактных устройства должны быть установлены на задней стенке прибора в кронштейнах.

На рис.5 приведена принципиальная электрическая схема прибора.

Рис.5 Принципиальная электрическая схема прибора Э236.

Дроссель L1 имеет основную обмотку (1000 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,4мм) для создания магнитного потока в магнитопроводе и проверяемом якоре, и дополнительную обмотку (1100 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,2мм). Питание обмоток дросселя осуществляется напряжением 220В. Основная обмотка дросселя имеет отвод от 54 витка, что обеспечивает питание лампы HL2, служащей для сигнализации включенного состояния прибора. Для защиты питающей сети от перегрузок и КЗ в цепи основной обмотки установлен предохранитель F1.

Работа прибора.

Испытание электрической прочности изоляции обмоток и других изолированных деталей производится приложением к ним действующего значения испытательного напряжения величиной 0,22 кВ, частотой 50 Гц, мощностью 25 Вт, снятого с дополнительной обмотки дросселя с помощью контактного устройства А1.

При пробое изоляции загорается лампа HL1. Резистор R1 совместно с лампой HL1 обеспечивает необходимую мощность испытательной схемы.

Принцип действия прибора при контроле технического состояния обмоток якоря основан на сравнении ЭДС, которые индуцируются в секциях обмотки якоря под действием магнитного потока, создаваемого дросселем.

Амплитудное значение ЭДС, наводимой в обмотке якоря, снимается с помощью контактного устройства А2 и регистрируется по индикаторному прибору pmA, который подключен к пиковому детектору

выполненному на транзисторе VT1 и конденсаторе С1.

Для увеличения чувствительности схемы в качестве выпрямительного элемента пикового детектора используется коллекторно-базовый переход транзистора VT1.

Для защиты индикаторного прибора от перегрузок применен диод VD1, включенный в прямом направлении, и резистор R2, которым устанавливается рабочий ток диода.

Чувствительность измерительного прибора регулируется переменным резистором R3.

Внимание! Прикасаться к частям испытываемого оборудования во время испытания изоляции не допускается!

Порядок проверки прибора на работоспособность.

Внешним осмотром убедиться в отсутствии наружных повреждений прибора.
Поставить переключатель в положение «0» и включить прибор в сеть.
Поставить переключатель в положение «1», при этом загорится сигнальная лампа «~220В». Нажать штырем левого контактного устройства (с черным проводом) на полюса до упора и убедиться в наличии тока в цепи (лампа « » должна загореться).
Поставте переключатель в положение «0».
Уложите якорь генератора (стартера, двигателя постоянного тока) на полюса дросселя и поставьте переключатель в положение «2». Коснитесь пластинами контактного устройства (с синим проводом) соседних пластин коллектора и, вращяя якорь, убедитесь в возможности регулировки положения стрелки индикатора измерительного прибора. Поставьте переключатель в положение «0» и снимите якорь.
Перед проверкой якорь очищается от пыли и грязи и производится его внешний осмотр.

Определение короткозамкнутой секции обмотки якоря.

3.2.1. Определение при помощи стальной пластины.

Уложите якорь генератора на полюса дросселя.
Поставьте переключатель в положение «2».
Возьмите пластину сломанного ножевого полотна и, слегка касаясь поверхности якоря, медленно поворачивайте якорь вокруг его оси руками или механическим зажимным устройством.

При наличии короткого замыкания в какой либо секции, пластина будет притягиваться и вибрировать над пазами, в которых расположена эта секция.

Поставьте переключатель в положение «0», снимите якорь с полюсов дросселя.

3.2.2. Определение при помощи измерительного прибора.

Уложите якорь на полюса дросселя и установите переключатель в положение «2».
Установите контактное устройство (правое) так, чтобы пластины устройства были прижаты к двум рядом расположенным пластинам коллектора, на которых ЭДС секции максимальная.
Установите ручной регулятора «» стрелку индикатора в средней части шкалы.
Не отнимая контактного устройства, проворачиваем ротор на несколько миллиметров вперед и назад, находим положение якоря, при котором стрелка индикатора максимально отклонится. Запомните это показание.
Поворачивайте якорь генератора так, чтобы рядом расположенная пластина коллектора занимала положение предыдущей. Показания прибора при этом не должны изменяться более чем на 1 деление шкалы. Проверьте таким образом весь коллектор.

Если имеется короткозамкнутая секция, то при касании коллекторных пластин этой секции стрелка индикатора упадет до нуля (если короткое замыкание близко к коллектору), или показания будут значительно ниже, чем на остальных позициях (если короткое замыкание между витками в центре якоря, или на противоположном коллектору конце якоря).

Поставьте переключатель в положение «0», снимите якорь с полюсов дросселя.
Измерение ЭДС в секциях обмотки якоря нужно производить при одном выбранном неизменном положении контактного устройства по отношению к коллектору.
Якорь стартера имеет 1 или 2 витка в каждой секции, что при проверке усложняет определение короткозамкнутых секций, т.к. их сопротивление при этом меняется незначительно. Но все показания индикатора дают возможность увидеть в какой секции имеется замыкание. Разница в отклонении стрелки индикатора будет зависеть от того, насколько надежно короткое замыкание и где расположено (если у коллектора, то показания индикатора будут равны 0, если же в якоре, то они будут отличаться на несколько делений).

Определение обрывов в обмотке якоря.

Уложите якорь на полюса дросселя и установите переключатель в положение «2».

Установите контактное устройство (правое) так, чтобы пластины устройства были прижаты к двум рядом расположенным пластинам коллектора и поверните рукоятку регулятора так, чтобы индикатор показал наличие тока в цепи. Поворачивая якорь, касайтесь поочередно щупами соседних

пластин коллектора. Проведите проверку всего якоря. Если в секции имеется обрыв, то стрелка индикатора не отклонится при касании пластин коллектора этой секции.
Поставьте переключатель в положение «0», снимите якорь с полюсов дросселя.
1. Определение замыкания на массу обмотки якоря.

Уложите якорь на полюса дросселя и установите переключатель в положение «1».

Коснитесь поочередно 2-х – 3-х пластин коллектора штырем левого контактного устройства, нажимая при этом на рукоятку до упора.

Если обмотка якоря на «массу» не замкнута, лампа « » не загорится (левая). Загорание лампы указывает на наличие замыкания с «массой».

4. Содержание отчета.

Отчет должен содержать цель работы, таблицы и схемы исследований, общее заключение о состоянии трансформатора и якоря генератора.

5. Контрольные вопросы по диагностике трансформатора.

Какие неисправности встречаются в силовых трансформаторах?
Какими приборами и как определить витковое замыкание в обмотках трансформатора?
Что такое коэффициент абсорбции?
С какой целью и как измеряется сопротивление обмотки трансформатора постоянному току?
С какой целью и как определяется коэффициент трансформации?
Как изменяется коэффициент абсорбции в зависимости от степени увлажнения изоляции и чем это объясняется?
При измерении коэффициента трансформации получены следующие данные: Кав=25; Квс=25; Кас=10. Определить неисправность в трансформаторе.

6. Контрольные вопросы по диагностике якоря генератора.

Какие неисправности встречаются в якорях генераторов?
Каков порядок проверки прибора Э236 на работоспособность?
Как определить короткозамкнутую секцию обмотки якоря?
Как определить обрыв в обмотке якоря?
Как определить замыкание на массу обмотки якоря?

6. Литература.

1. Технические указания по производству пусконаладочных работ и лабораторных испытаний электрической части сельских электростанций, электросетей и потребительских электроустановок. М.: 1961.

Паспорт прибора для проверки якорей генераторов и стартеров. Модель Э236. 1978. Новгород.

Учебно-методическое издание

Методические указания к лабораторным работам по эксплуатации электрооборудования для студентов специальности 110302 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» очного и заочного обучения / сост. В.В.Шмигель. –

Ярославль: ООО «ИНВЕСТ», 2009. –51 С.

Гл. редактор А.Б. Абрамова

Редактор выпуска И.К. Укоев

Корректор В.А. Бабаян

@ ООО «ИНВЕСТ» Ярославская область, г. Ярославль.

Лицензия на издательскую деятельность ЛР № 020384. Выдана 07.06.2000.

Компьютерный набор. Подписано в печать 15/01/2009.

Заказ №579. Тираж 100 экз. Усл. Печ л 0,75. Бумага офсетная. Отпечатано

10/03/2009.

Отпечатано с готовых оригинал-макетов.

studfiles.net

Проверка коэффициента трансформации / Справка / Energoboard

Коэффициент трансформации силовых трансформаторов определяют для проверки соответствия паспортным данным и правильности подсоединения ответвлений обмоток к переключателю. Проверка производится на всех ступенях переключения. Коэффициент трансформации должен отличаться не более, чем на 2% от значений, полученных на том же ответвлении на других фазах, или от данных завода-изготовителя. Для трансформаторов с РПН разница между коэффициентом трансформации не должна превышать значения ступени регулирования.

Из предусмотренных ГОСТ-3484-77 методов определения коэффициента трансформации в практике наладочных работ используется метод двух вольтметров. По этому методу к одной из обмоток трансформатора подводится напряжение и двумя вольтметрами одновременно измеряется подводимое напряжение и напряжение на другой обмотке трансформатора. Подводимое напряжение не должно превышать номинальное и в то же время должно составлять не менее 1% номинального напряжения. Для трехфазных трансформаторов измерения можно проводить при трехфазном и однофазном возбуждении.

При испытаниях трехфазных трансформаторов измеряют линейные напряжения на одноименных зажимах обоих обмоток. Если возможно измерить фазные напряжения, то коэффициент трансформации можно определить по фазным напряжениям одноименных фаз. При однофазном возбуждении трансформатора с соединением обмоток звезда-треугольник коэффициент трансформации измеряют с поочередным закорачиванием одной из фаз, соединенных в треугольник. Измерения проводятся на свободной паре фаз. Коэффициент трансформации определяется по формулам

где k1ф, k2ф,kЗф фазные коэффициенты трансформации; UАВ, UВС, UАС, Uab, Ubc, Uac - измеренные напряжения на обеих обмотках трансформатора.

Переход к линейному коэффициенту трансформации осуществляется по формуле

При однофазном возбуждении трансформатора с соединением обмоток звезда с нулевым выводом - треугольник напряжение подводится поочередно к каждой фазе, при этом не нужно закорачивать фазы. В этом случае определяется фазный коэффициент трансформации

Схемы измерения коэффициентов трансформации однофазных трансформаторов и трехфазных с различными схемами соединения обмоток приведены на рис. 2.4. Коэффициент трансформации находят для всех ответвлений обмоток и всех фаз. При испытаниях трехобмоточных трансформаторов достаточно определить коэффициент трансформации для двух пар обмоток.

energoboard.ru

Коэффициент трансформации для соединения по типу звезда/треугольник

Кто вам сказал, что отношение фазных напряжений? Если во вторичной обмотке одну фазу заземлить, что будет? Первичные фазные напряжения не изменятся, параметры трансформатора те же. Что будет во вторичке. Фазное напряжение заземленной фазы равно нулю. Фазные напряжения не заземленных фаз увеличатся до линейных. Почему - узнаете изучая электротехнику. Полный абсурд с определением коэфф. трансформации. Коэффициент трансформации определяется как отношение линейных напряжений (Uвн /Uнн). Схема соединения обмоток и группа задается на заводе по условиям эксплуатации трансформатора и получения нужных линейных напряжений ВН и НН, величина постоянная и является внутренней особенностью трансформатора (указаны в паспорте).

Коэф трансформации определяется колличеством витков обмоток.

Фазный коэффициент трансформации трехфазного трансформатора это соотношение фазных напряжений при холостом ходе; линейный коэффициент трансформации, зависящий от фазного коэффициента трансформации и типа соединения фазных обмоток высшего и низшего напряжений трансформатора

Неужели нужно задавать подобные вопросы в категории "Наука"? В любом учебнике, на бескрайних просторах Интернета, даются СООТНОШЕНИЯ токов и напряжений (фазные и линейные) при соединениях треугольник/звезда источников или потребителей электроэнергии.

Соотношение между линейным и фазным коэффициентами трансформации зависит от схем соединения обмоток трансформатора, с коэф. 1,73. При схемах соединения «звезда-звезда» (Y = Y) (Кл = Кф). или «треугольник-треугольник» (Δ = Δ) (Кл=конст).

если на одной стороне изменить соединение, то коэфф. изменится.

Неужели таблички на трансформаторе не видели? Там прямо указывается коэффициент трансформации для разных соединений обмоток. А определяется просто: как соотношение напряжений первичной и вторичной обмоток. Либо фазных, либо линейных. Но никогда не берётся для одной обмотки фазное, а для другой линейное.

touch.otvet.mail.ru

Схема “Треугольник/ звезда с заземлённой нейтралью” соед. обм. транс-ра.

Xот≈Х1т

Раз так, то достаточно МТЗ для защиты трансформатора .

Если расстояние от трансформатора до линии < 30 метров, то защиту от однофазных замыканий на землю можно не ставить.

54. Особенности выполнения дифференциальной защиты трансформатора в зависимости от схемы соединения его обмоток.

Дифференциальная токовая защита трансформатора: особенности выполнения в зависимости от схемы соединения обмоток, расчет коэффициентов трансформации трансформаторов тока в схеме дифференциальной защиты.

Дифференциальные токовые защиты Тр-ов и особенности их выполнения.

Продольная диффиринциальная защита.

Дифф. защита быстродействующая, реагирующая на повреждения в обмотках и на выводах и соед. с выключателем, но может иметь недостаточную чувствительность при витковых замыканиях и “пожаре” стали.

Ip= I2I – I2II В норм. Режиме при К1

Т.о. в защищаемой зоне проходит IНБ . При КЗ в Тр. через реле будет проходить только I2I.

Ток намагничивания силового Трансформатора.

У силовых Тр. NT= U1I/ U1II ≠ 1

- из схемы замещения

Iнам существует и в нормальном режиме работы Тр., в связи с этим в обмотке реле появляется дополнительная составляющая тока небаланса. Которая при нормальной работе незначительна. В первый момент вкл. Тр. под напряжение - происходит бросок Iнам. Он в 6-8 раз больше номинального тока трансформатора. Этот ток нам. Проходя через реле может вызвать неправильную работу. Время полного затухания переходного тока намагничивания может достигать нескольких секунд, но по истечении времени 0,3-0,5 сек. Его максимальное мгновенное значение становиться меньше.

Отстройка от бросков тока намагничивания:

1) Icз= котс∙Iср.ном котс= 0,3 – 4,5

2) Iсз= котс∙Iт.ном

Методы отстройки защиты от броска тока намагничивания:

1) Котс= 4,5 – защита без всего

2) Котс= 1,5 – д.з. на реле РНТ и вкл. через промежуточный насыщ. Тр.I.

3) Котс= 0,3 – спец. реле ЯРЭ (различие между формами кривых тока намагничивания и тока кз).

В любом случае отстройка производиться по фор-ле 2)

Схемы соединения обмоток трансформатора.

При соединении обмоток тр. “звезда/звезда с заземлённой нейтралью”, токи отличаются по абсолютному значению, и совпадают по фазе. В случае разного соединения обмоток трансформатора (звезда/треугольник), первичные токи сдвинуты по фазе. Для групп соединения 11, угол сдвига фаз = 30°.Поэтому при отстройке защиты в обмотке появляется в симметричном режиме ток небаланса. Iнб = 2I2Isin30°.

Для устранения, обмотки трансформатора тока на стороне «звезда» переключают на «треугольник», а на стороне «треугольник» в «звезду».

Iab=Ia – Ib IAB2=IA2 – IB2 Iab2=Ia2 – Ib2

Ibc=Ib – Ic IBC2=IB2 – IC2 Ib2=Ib2 – Ic2

Ica=Ic – Ia ICA2=IC2 – IA2 Ica2=Ic2 – Ia2

При внешнем кз на землю со стороны обмотки трансформатора соед. в «звезду», токи нулевой последовательности замыкаются в тр. тока, соединённого в «треугольник» и не поступают в реле. Соответственно дифзащита работать не будет.

55. Расчет коэффициентов трансформации трансформаторов тока (ТТ) в схеме дифференциальной защиты трансформатора.

Коэффициенты трансформации трансформатора тока.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

Номинальный ток трансформаторов с каждой стороны определяется по (1) и (2), вторичные токи, поступающие в цепи диф. защиты определяются по (3) и (4), они равны по 5 ампер. Из (5) и (6) определяются расчётные коэффициенты трансформатора тока. В связи с округлением в цепях циркуляции появляются дополнительные составляющие тока небаланса.

Если ∆fвыр > 5%, то принимаются спец меры.

Регулирование коэффициента трансформации защищ. трансформатора.

Такое регулирование нарушает значение между первичными токами и в реле возникает дополнительное значение тока небаланса.

Разнотипность трансформаторов тока на НН и ВН обуславливает различие их характеристик намагничивания, и приводит к увеличению составляющей тока небаланса, определяемой полной погрешностью трансформатора тока.

Неидентичность характеристик трансформаторов тока учитывает коэффициент однотипности, который для диффзащит трансформаторов выбирается постоянным. При расчете тока небаланса, диффзащита трансформатора:

При максимальных значениях величин:

Второе значение для срабатывания тока защиты: IКЗ≥КотсIнбмахрасч

Ток срабатывания принимается наибольший из двух значений. Кчуств определяется при двухфазном КЗ на выводах НН трансформатора, и должен быть ≥2. Иногда снижают коэффициент чувствительности до 1,5.

megalektsii.ru