СНЯТИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НАМАГНИЧИВАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРАНСФОРМАЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

Абдурахмонов Султонбек Уктамович
Андижанский машиностроительный институт
Узбекистан, г.Андижан

Аннотация
Проверку измерительных трансформаторов начинают с внешнего осмотра и установления соответствия паспортных данных трансформаторов тока требованиям проекта для данной электроустановки. [1-4,5 стр.] При осмотре электрооборудования обращается внимание на отсутствие коррозии и механических повреждений фарфора и литой изоляции, отсутствие подтекания масла у масла наполненных трансформаторов. Особое внимание следует обращать на надежность контакта у перемычек, соединяющих выводы вторичных обмоток трансформаторов тока наружной установки.

Ключевые слова: , , ,


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Абдурахмонов С.У. Снятие характеристик намагничивания и измерение коэффициента трансформации трансформаторов тока // Современные научные исследования и инновации. 2021. № 2 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2021/02/94617 (дата обращения: 13.03.2024).

Характеристики намагничивания трансформаторов тока, кроме выявления повреждения стали или наличия замкнутых витков, они используются для определения пригодности по их погрешностям для использования в данной схеме релейной защиты при данной нагрузке. Характеристика намагничивания в общем случае снимается при подаче тока от постороннего источника во вторичную обмотку измерением напряжения на выводах вторичной обмотки (вольт-амперная характеристика) по схеме на рис.-1. Однако в некоторых случаях характеристика может сниматься также при подаче тока в первичную обмотку измерением напряжения па выводах вторичной обмотки (рис.-2).[2-229,230 стр.]


Рис. -1. Схема снятия характеристики намагничивания трансформаторов тока.

а с одним регулировочным автотрансформатором; б — с двумя автотрансформаторами [1].

Это особенно удобно при проверке трансформаторов со вторичным током 1 А, так как сопротивление ветви намагничивания у них очень большое и для снятия характеристик намагничивания приходится подавать на вторичную обмотку напряжение до 1 500 В, что осложняет проверку и небезопасно для витковой изоляции. Характеристика намагничивания отличается от вольт-амперной характеристики тем, что она располагается ниже вольт- амперной за счет падения напряжения в сопротивлении вторичной обмотки Z2 от тока намагничивания Iнам:


Рис. -2. Схема снятия характеристики намагничивания встроенных трансформаторов тока.

E2=U2- Iнам Z2

Оценка исправности трансформатора тока производится путем сравнения характеристики намагничивания, снятой при испытании, с типовой характеристикой намагничивания для данного типа трансформатора тока (или с характеристикой, указанной в заводском протоколе испытаний), а также сравнением ее с характеристиками подобных однотипных трансформаторов тока. Допускается отклонение снятой при проверке характеристики от типовой не более чем на 20%, ниже типовой более чем на 20%, включать в работу трансформатор тока не рекомендуется. В зависимости от того, чем регулируется напряжение реостатом или автотрансформатором, изменяется характер кривой характеристики намагничивания одного и того же трансформатора тока из-за различной степени искажения формы кривой тока намагничивания. В качестве источника регулируемого напряжения используется лабораторный автотрансформатор ЛATP-1, позволяющий плавно регулировать напряжение в пределах от 0 до 250 В [2].

При работе трансформатора тока с погрешностью не выше 10% в реальных условиях прохождения тока короткого замыкания при данной нагрузке форма кривой вторичного тока близка к синусоиде; эта же картина имеет место при регулировании тока с помощью автотрансформатора. Характеристика намагничивания снимается до номинального тока или до начала насыщения измерениями напряжения при 6-8 значениях тока. У трансформаторов небольшой мощности насыщение наступает при токе до

5 А. У мощных трансформаторов тока, имеющих большой коэффициент трансформации и особенно используемых для дифференциальных защит, насыщение наступает при токах, значительно меньших 5 А, но при больших значениях напряжения. Характеристики таких трансформаторов снимают до максимально возможного напряжения постороннего источника (обычно 380 В). Для этой цели можно использовать схему с двумя регулировочными автотрансформаторами (см. рис.-1, б), позволяющую получить напряжение до 500 В от сети 380 В. При снятии характеристики намагничивания трансформаторов тока на большие первичные токи (8 000-12 000 А) и со вторичным током 1 А для достижения насыщения требуется подавать на вторичную обмотку напряжение свыше 500 В. Для этого напряжение на испытуемую обмотку подается не непосредственно от ЛATP, а через повышающий трансформатор напряжения [3].


Рис.-3. Схема снятия характеристики намагничивания с помощью повышающего трансформатора напряжения.

Для проверки и оценки погрешности трансформаторов тока, предназначенных для питания релейной защиты или фиксирующих приборов, характеристики намагничивания должны сниматься до начала насыщения или до тока намагничивания, равного 10% максимального тока короткого замыкания, который может проходить через данный трансформатор тока. Как правило, характеристику намагничивания снимают у группы идентичных трансформаторов тока. Для более точного выявления характера кривой в этом случае на одном из трансформаторов тока снимается подробная характеристика с измерениями напряжения при 12-15 значениях тока намагничивания. По результатам измерений строится характеристика U = f(Iнам) и по ней определяются наиболее характерные 6-8 точек, с которыми сравниваются результаты аналогичных измерений на остальных трансформаторах тока данного типа. Для снятия характеристики намагничивания используются амперметр и вольтметр электродинамической или электромагнитной системы[3-36,38 стр.]. При сборке схемы измерения следует обращать внимание на включение амперметра. Последний включают по схеме на рис.-1 таким образом, чтобы исключить измерение тока, проходящего через вольтметр. Однако когда снимаются характеристики намагничивания у встроенных трансформаторов тока, величина сопротивления вторичной обмотки которых соизмерима с величиной внутреннего сопротивления амперметра, следует измерять напряжение вольтметром, непосредственно включенным на выводы вторичной обмотки. Но при этом необходимо иметь в виду, что амперметром измеряется не только ток намагничивания, но и ток, проходящий через вольтметр. Для исключения погрешности при измерениях в этом случае используют вольтметр с высоким внутренним сопротивлением. Применение электромагнитного или электродинамического вольтметра исключается, так как вольтметры этих систем имеют недостаточно высокое внутреннее сопротивление. В качестве вольтметров с достаточно большим внутренним сопротивлением используются полупроводниковые вольтметры, несмотря на то, что они реагируют не на действующее, а на среднее значение измеряемого напряжения. Важно, чтобы у однотипных трансформаторов тока характеристики снимались одинаковыми приборами и по одной и той же схеме. Это позволит сравнивать характеристики между собой и с характеристиками, снятыми при последующей эксплуатации. Удобно характеристику намагничивания у трансформаторов тока с вторичным током 1 А снимать, подавая ток в первичную обмотку и измеряя напряжение на вторичной обмотке. Для этого в первичную обмотку выносных трансформаторов или через проводник достаточного сечения, пропущенный через встроенный трансформатор и заменяющий, таким образом, первичную обмотку, пропускается ток, а к выводам вторичной обмотки присоединяется вольтметр с высоким внутренним сопротивлением (1,5—2 кОм/В ) и шкалой, позволяющей измерять напряжения от 10 до 2 000 В. Ток, пропускаемый через первичную обмотку, регулируется автотрансформатором, включенным со стороны высокого напряжения однофазного вспомогательного нагрузочного трансформатора мощностью не менее 500-600 ВА

(см. рис.-2). Характеристика намагничивания снимается в таком же порядке, как и при подаче напряжения для регулирования тока па вторичную обмотку. При снятии характеристики намагничивания подачей тока в первичную обмотку нельзя допускать, чтобы напряжение на вторичной обмотке превышало определенную допустимую величину. Эта величина определяется из формулы [4].

Е2= 1,3 ZH n,

где Е2 – максимально допустимая величина напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока; Zн – сопротивление допустимой вторичной нагрузки на трансформатор тока; п – допустимая кратность первичного тока.

Величины ZH и п указывают в паспортах трансформаторов тока. Измерение коэффициента трансформации трансформатора тока производится для установления соответствия его паспортным и проектным данным, а также для установки заданного коэффициента трансформации у трансформаторов, выпускаемых с устройством, позволяющим производить его изменение. Измерение коэффициента трансформации производится по схеме на рис.-4, б для встроенных трансформаторов и по схеме на рис.-4, а для всех других видов их. Ток в первичной обмотке должен быть не менее 20 % номинального. Коэффициент трансформации определяется как отношение первичного тока ко вторичному [5].

Ктт =I1/I2


Рис.-4.Схема проверки коэффициента трансформации трансформаторов тока.

У встроенных трансформаторов тока коэффициент трансформации проверяется на всех ответвлениях.

В случае когда ответвления встроенных трансформаторов тока не имеют маркировки или она недостаточно четка, необходимо проверить ее и маркировать путем измерения коэффициента трансформации.

Наибольший коэффициент трансформации должен быть между крайними выводами. Более просто проверить маркировку путем измерения распределения напряжения по ответвлениям. Для этого на два ответвления подается напряжение порядка 100 В и вольтметром измеряется напряжение между всеми ответвлениями. Схема проверки распределения напряжения представлена на рис-5 [6].


Рис.-5.Схема определения ответвлений встроенных трансформаторов тока по распределению напряжения

Максимальное напряжение соответствует крайним ответвлениям: А и Д. После того как найдены крайние ответвления, на них подается напряжение и вольтметром измеряется напряжение между ответвлением А и остальными. Напряжение будет распределяться пропорционально числу витков, т. е. коэффициенту трансформации. После определения ответвлений с помощью вольтметра необходимо измерить коэффициент трансформации по току на всех ответвлениях. При определении распределения напряжения по ответвлениям у трансформаторов тока с одинаковым коэффициентом на первой и последней ступенях (например: у трансформаторов тока 600/5 коэффициенты по ступеням будет: А- Б – 200/5; А- В – 300/5; А- Г – 400/5 [7].

А-Д – 600/5; Г-Д – 200/5) учитывается, что последняя ступень имеет добавочное количество витков для компенсации потерь напряжения в трансформаторах тока. У таких трансформаторов напряжение больше у последней ступени Г-Д по сравнению с первой, что является дополнительной проверкой маркировки первого А и последнего Д ответвлений. Определять маркировку ответвлений встроенных трансформаторов тока можно также измерением сопротивления постоянному току[2-235,236 стр.].


Библиографический список
  1. Испытание электроизоляционных материалов и изделий. Учебник. Д.М. Казарановский, Б.М. Тареев  Ленинград : Издательский центр «Энергия», 1980 г.
  2. Справочник по наладке электрооборудований электростанций и подстанций. Под редакцией  Э.С. Мусаеляна. Москва:. «Энергия»-1971 г.
  3. Испытатель электрических машин, аппаратов и приборов. Учебник  О.Г. Захаров  Москва: «Высшая школа»1982 г. © Абдурахмонов С.У., 2021
  4. Эгамов Д. А., Узаков Р., Бойхонов З. У Способы обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей, имеющих одну систему шин 6-10 кВ и два независимых источника питания 6-10 кВ // Бюллетень науки и практики. 2018. Т. 4. №3. С. 155-159. Режим доступа: http://www.bulletennauki.com/egamov-uzakov (дата обращения 15.03.2018).
  5. Махсудов М. Т., Бойхонов З. У. Исследование электромагнитных преобразователей тока в напряжение // Бюллетень науки и практики. 2018. Т. 4. №3. С. 150-154. Режим доступа: http://www.bulletennauki.com/mahsudov (дата обращения 15.03.2018)
  6. Эгамов, Д. А. Эффективность применения «переносного АВР-0,4 кВ» для обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей / Д. А. Эгамов, Р. Узаков, З. У. Боихонов // Исследования и разработки в области машиностроения, энергетики и управления : материалы XIX Междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Гомель, 25–26 апр. 2019 г. / М-во образования Респ. Беларусь, Гомел. гос. техн. ун-т им. П. О. Сухого ; под общ. ред. А. А. Бойко. – Гомель : ГГТУ им. П. О. Сухого, 2019. – С. 250-253.
  7. Features productions reactive power on systems electrical supply with renewable sources energies SI Khakimovich, MM Tolibjonovich, BZ Urazalio’gli… - ACADEMICIA: An International Multidisciplinary …, 2020


Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Режабов Зайлобиддин Маматович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация