Методика измерения сопротивления обмоток постоянному току
2013-12-29
5513
Основные положения
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ ОБМОТОК ПОСТОЯННОМУ ТОКУ
Литература
Заполнение машинной формы результатов измерений
Для занесения в базу данных результатов измерений необходимо заполнить шаблон в соответствии с правилами, приведенными в “Инструкции пользователя”. Форма шаблона приводится ниже:
1. Справочник по наладке электроустановок и электроавтоматики. Киев: “Наукова Думка”, 1972.
2. Цирель Я.А., Поляков В.С. Эксплуатация силовых трансформаторов на электростанциях и электросетях. Л.: Энергоатомиздат, 1985.
3. Нормы испытания электрооборудования. М., 1978.
4. Аншин В.Ш., Худяков З.И. Сборка трансформаторов и их магнитных систем. М.: “Высшая школа”, 1985.
5. Фарбман С.А., Бун А.Ю. Ремонт и модернизация трансформаторов. М.–Л.: “Энергия”, 1966.
6. РД 16.363-87. Трансформаторы силовые. Транспортирование, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию.
7. К вопросу о нормировании содержания воздуха в масле трансформаторов. Ванин Б.В. и др., “Электрические станции”, 1994, №6, С. 55.
8. Алексенко Г. В., Ашрятов А. К., Фрид Е. С. Испытания высоковольтных и мощных трансформаторов и автотрансформаторов, ч. 2, М.-Л., Госэнергоиздат, 1962.
Измерение сопротивления обмоток постоянному току относится к категориям контроля П и К(см. введение). Оно входит в обязательный объем заводских контрольных испытаний каждого трансформатора. Кроме того, при поступлении информации о неисправности трансформатора от средств непрерывного контроля или средств периодического контроля, выполняемого без отключения трансформатора, в ряде случаев выполняют измерение сопротивления обмоток постоянному току для уточнения характера и места дефекта.
Эти измерения позволяют проверить [Л.1]:
· качество соединений и паек, имеющихся в обмотках;
· качество контактов в переключателях;
· отсутствие обрывов, правильность числа параллелей (отсутствие обрывов одной или нескольких параллелей в обмотках, намотанных из нескольких параллельных проводников);
· соответствие расчетной записке сечения и удельного сопротивления проводников.
Кроме этого, определение действительного сопротивления обмоток дает возможность вычислить потери трансформатора, привести потери, измеренные при опыте короткого замыкания, к номинальной температуре обмотки, а также найти добавочные потери, которые могут быть определены только вычислением при условии, если известны сопротивления обмоток.
Нормы [Л.2] устанавливают основные требования к измерению сопротивления обмоток постоянному току при приемосдаточных испытаниях и при испытаниях после капитального ремонта:
“Измерение производится на всех ответвлениях, если в заводском паспорте нет других указаний и если для этого не требуется выемка активной части. Значения сопротивлений не должны отличаться более чем на 2 % от значения сопротивления, полученного на соответствующих ответвлениях других фаз, или от значений заводских и предыдущих эксплуатационных испытаний, если нет особых оговорок в паспорте трансформатора”.
Другой документ [Л.3] уточняет, что «Величины сопротивлений трехфазных трансформаторов, полученные на одинаковых ответвлениях разных фаз при одинаковой температуре не должны отличаться друг от друга более, чем на 2 %. Если в паспорте трансформатора из-за конструктивных особенностей есть запись о расхождении более 2 %, то необходимо руководствоваться величиной расхождения, указанной в паспорте. Полученные величины сопротивлений однофазных трансформаторов не должны отличаться более чем на 5 % от значений, указанных в паспорте трансформатора».
Из всех методов измерения сопротивлений обмоток в практике отечественных испытательных станций при испытании мощных трансформаторов нашли применение следующие два метода:
· измерение сопротивления методом вольтметра-амперметра;
· мостовой метод измерения сопротивлений.
Поскольку определяются малые относительные изменения контролируемого параметра (порядка 2 %), то требуется свести к минимуму возможные погрешности метода.
· влиянием внутренних сопротивлений приборов и их погрешностей;
· влиянием переходного контакта в месте подключения прибора к обмотке;
· различием в температурах сопротивлений обмоток.
При измерении сопротивления обмоток методом амперметра-вольтметра приборы должны быть класса точности 0,5 и 0,2. Определять весьма малые сопротивления обмотки НН, когда требуется обеспечить высокую точность измерений до 0,00001 Ом, можно мостовым методом [Л.1].
При подключении проводов к измеряемому сопротивлению должно быть обеспечено высокое качество контактов. Контакты должны быть надежными, плоскими, а поверхности их — чистыми от жира, ржавчины и краски. Плохой контакт может дать дополнительное сопротивление порядка 0,001 Ом. Если измеряемое сопротивление, например обмотки НН мощного трансформатора, составляет 0,003 — 0,004 Ом, то наличие такого контакта может исказить результаты измерений на 25 — 30 % [Л.1].
За температуру обмотки трансформатора, находящегося в течение достаточно длительного времени в отключенном состоянии в условиях окружающей среды с практически неизменной температурой, предлагается принимать температуру окружающей среды — воздуха.
За температуру обмотки длительно отключенного трансформатора во всех случаях допускается принимать температуру верхних слоев масла в трансформаторе [Л.1].
Пересчет сопротивлений обмоток с одной температуры (t1) на другую (t2) может быть произведен по выражениям:
(для меди);
(для алюминия).
Обычно сопротивления обмоток приводят к расчетной температуре (75°С или 20°С) или к температуре заводских испытаний.
Измерение сопротивлений производят на всех обмотках и всех ступенях регулирования [Л.1].
Измеряют линейные сопротивления (между линейными вводами) для всех доступных ответвлений обмоток всех фаз. При наличии нулевого ввода измеряют дополнительно одно из фазных сопротивлений (между нулевым и одним из линейных вводов).
При доступности нулевого ввода вместо измерения линейных сопротивлений допускается измерение фазных сопротивлений, но при условии, что сопротивление нулевого ввода не превышает 2 % фазного сопротивления обмотки. В этом случае сопротивление цепи нулевого ввода может быть определено дополнительным измерением одного из линейных сопротивлений.
У трансформаторов с параллельными ветвями обмотки ВН, выведенными на крышку, следует измерить сопротивление каждой ветви.
Источник
Измерение сопротивления постоянному току
Основными методами измерения сопротивления постоянному току являются: косвенный метод; метод непосредственной оценки и мостовой метод.
Выбор метода измерений зависит от ожидаемого значения измеряемого сопротивления и требуемой точности.
Наиболее универсальным из косвенных методов является метод амперметра-вольтметра.
Метод амперметра-вольтметра. Основан на измерении тока, протекающего через измеряемое сопротивление и падения напряжения на нем. Применяют две схемы измерения: измерение больших сопротивлений (рис. 1.9,а) и измерение малых сопротивлений (рис. 1.9,б). По результатам измерения тока и напряжения определяют искомое сопротивление.
Для схемы рис. 1.9,а искомое сопротивление и относительная методическая погрешность измерения определяются 
где Rx — измеряемое сопротивление; Rа — сопротивление амперметра.
Для схемы рис. 1.9,6 искомое сопротивление и относительная методическая погрешность измерения определяются 
где Rв -сопротивление вольтметра.
Из определения относительных методических погрешностей следует, что измерение по схеме рис. 1.9,а обеспечивает меньшую погрешность при измерении больших сопротивлений, а измерение по схеме рис. 1.9,6 — при измерении малых сопротивлений.
Погрешность измерения по данному методу рассчитывается по выражению 
где γв, γa, — классы точности вольтметра и амперметра;
Uп, I п пределы измерения вольтметра и амперметра.
Используемые при измерении приборы должны иметь класс точности не более 0,2. Вольтметр подключают непосредственно к измеряемому сопротивлению. Ток при измерении должен быть таким, чтобы показания отсчитывались по второй половине шкалы. В соответствии с этим выбирается и шунт, применяемый для возможности измерения тока прибором класса 0,2. Во избежании нагрева сопротивления и, соответственно, снижения точности измерений, ток в схеме измерения не должен превышать 20% номинального. 
Рис. 1.9. Схема измерения больших (а) и малых (б) сопротивлений методом амперметра-вольтметра.
Рекомендуется проводить 3 — 5 измерений при различных значениях тока. За результат, в данном случае, принимается среднее значение измеренных сопротивлений.
При измерениях сопротивления в цепях, обладающих большой индуктивностью, вольтметр следует подключать после того как ток в цепи установится, а отключать до разрыва цепи тока. Это необходимо делать для того, чтобы исключить возможность повреждения вольтметра от ЭДС самоиндукции цепи измерения.
MRU-200 Измеритель параметров заземляющих устройств
измерение сопротивления проводников присоединения к земле и выравнивания потенциалов (металлосвязь) (2p);
измерение сопротивления заземляющих устройств по трёхполюсной схеме (3p);
измерение сопротивления заземляющих устройств по четырехполюсной схеме (4p);
измерение сопротивления многократных заземляющих устройств без разрыва цепи заземлителей (с применением токоизмерительных клещей);
измерение сопротивления заземляющих устройств методом двух клещей;
измерение сопротивления молниезащит (громоотводов) по четырехполюсной схеме импульсным методом;
измерение переменного тока (ток утечки);
измерение удельного сопротивления грунта методом Веннера с возможностью выбора расстояния между измерительными электродами; высокая помехоустойчивость;
Метод непосредственной оценки. Предполагает измерение сопротивления постоянному току с помощью омметра. Измерения омметром дают существенные неточности. По этой причине данный метод используют для приближенных предварительных измерений сопротивлений и для проверки цепей коммутации. На практике применяют омметры типа М57Д, М4125, Ф410 и др. Диапазон измеряемых сопротивлений данных приборов лежит в пределах от 0,1 Ом до 1000 кОм.
Для измерения малых сопротивлений, например сопротивление паек якорных обмоток машин постоянного тока, применяют микроомметры типа М246. Это приборы логометрического типа с оптическим указателем, снабженные специальными самозачищающими щупами.
Также для измерения малых сопротивлений, например переходных сопротивлений контактов выключателей, нашли применение контактомеры. Контактомеры Мосэнерго имеют пределы измерения 0 — 50000 мкОм с погрешностью менее 1,5%. Контактомеры КМС-68, КМС-63 позволяют производить измерения в пределах 500-2500 мкОм с погрешностью менее 5%.
Для измерения сопротивления обмоток силовых трансформаторов, генераторов с достаточно большой точностью применяют потенциометры постоянного тока типа ПП-63, КП-59. Данные приборы используют принцип компенсационного измерения, т. е. падение напряжения на измеряемом сопротивлении уравновешивается известным падением напряжения.
Мостовой метод. Применяют две схемы измерения — схема одинарного моста и схема двойного моста. Соответствующие схемы измерения представлены на рис. 1.10.
Для измерения сопротивлений в диапазоне от 1 Ом до 1 МОм применяют одинарные мосты постоянного тока типа ММВ, Р333, МО-62 и др. Погрешность измерений данными мостами достигает 15% (мост ММВ). В одинарных мостах результат измерения учитывает сопротивление соединительных проводов между мостом и измеряемым сопротивлением. Поэтому сопротивления меньше 1 Ом такими мостами измерить нельзя из-за существенной погрешности. Исключение составляет мост P333, с помощью которого можно производить измерение больших сопротивлений по двухзажимной схеме и малых сопротивлений (до 5 10 Ом) по четырехзажимной схеме. В последней почти исключается влияние сопротивления соединительных проводов, т. к. два из них входят в цепь гальванометра, а два других — в цепь сопротивления плеч моста, имеющих сравнительно большие сопротивления.
Рис. 1.10. Схемы измерительных мостов.
а — одинарного моста; б — двойного моста.
Плечи одинарных мостов выполняют из магазинов сопротивлений, а в ряде случаев (например, мост ММВ) плечи R2, R3 могут быть выполнены из калиброванной проволоки (реохорда), по которой перемещается движок, соединенный с гальванометром. Условие равновесия моста определяется выражением Rх = R3•(R1/R2). С помощью R1 устанавливают отношение R1/R2, обычно кратное 10, а с помощью R3 уравновешивают мост. В мостах с реохордом уравновешивания достигается плавным изменением отношения R3/R2 при фиксированных значениях R1.
В двойных мостах сопротивления соединительных проводов при измерениях неучитываются, что представляет возможность измерять сопротивления до 10-6 Ом. На практике применяют одинарно-двойные мосты типа P329, P3009, МОД-61 и др. с диапазоном измерений от 10-8 Ом до 104 МОм с погрешностью измерения 0,01 — 2%.
В этих мостах равновесие достигается изменением сопротивлений R1, R2, R3 и R4. При этом достигается равенства R1 = R3 и R2 = R4. Условие равновесия моста определяется выражением Rх= RN•(R1/R2). Здесь сопротивление RN — образцовое сопротивление, составная часть моста. К измеряемому сопротивлению Rх подсоединяют четыре провода: провод 2 — продолжение цепи питания моста, его сопротивление не отражается на точности измерений; провода 3 и 4 включены последовательно с сопротивлениями R1 и R2 величиной больше 10 Ом, так что их влияние ограничено; провод 1 является составной частью моста и его следует выбирать как можно короче и толще.
При измерениях сопротивления в цепях, обладающих большой индуктивностью, во избежание ошибок и для предотвращения повреждений гальванометра необходимо производить измерения при установившемся токе, а отключение — до разрыва цепи тока.
Измерение сопротивления постоянному току независимо от метода измерения производят при установившемся тепловом режиме, при котором температура окружающей среды отличается от температуры измеряемого объекта не более чем на ±3°С. Для перевода измеренного сопротивления к другой температуре (например, с целью сравнения, к 15°С) применяют формулы пересчета.
На методе амперметра-вольтметра основаны измерения приборами СОНЭЛ. Измерение больших сопротивлений — это измерители сопротивления электроизоляции серии MIC , малых сопротивлений — это микроомметры MMR-600, MMR-610 и др.. Измерители MMR оснащены источниками стабилизированого тока, аналогово-цифровыми преобразователями, токовыми и потенциальными разъемами подключения, переключателем направления тока для исключения погрешностей измерения в случаях с термо-ЭДС, управление от микроконтроллера, цифровая индикация результатов, связь с компьютером.
Погрешность измерения — 0,25 % с разрешением от 0,1 мкОм (MMR-610).
Источник
Измерение сопротивления обмоток постоянному току.
Сопротивление должно отличаться не более чем на 2% от сопротивления, полученного на таком же ответвлении других фаз, или от данных завода-изготовителя.
Измерением сопротивления постоянному току обмоток силовых трансформаторов выявляются дефекты:
в местах соединений ответвлений к обмотке;
в местах соединений выводов обмоток к выводам трансформатора;
в местах соединения отпаек к переключателю;
в переключателе — в контактах переключателя и его сочленениях;
обрывы в обмотках (например, в проводах параллельных ветвей).
Измерения сопротивления постоянному току производятся мостовым методом или методом амперметра-вольтметра. Измерения производятся приборами с классом точности 0,5. Пределы измерений приборов должны быть выбраны такими, чтобы отсчеты проводились во второй половине шкалы. Величина тока не должна превышать 20% номинального тока объекта измерения во избежание искажения результатов измерения из-за нагрева. Для исключения ошибок, обусловленных индуктивностью обмоток, сопротивление нужно измерять при полностью установившемся токе.
Сопротивления обмоток постоянному току различных фаз на одноименных ответвлениях не должны отличаться друг от друга или от предыдущих (заводских) результатов измерений более, чем ±2%Пересчет сопротивления на другую температуру производят по формуле
где R1 — сопротивление, измеренное при температуре t1, 
R2- сопротивление, приводимое к температуре t2;
К — коэффициент равный 245 для обмоток из алюминия, и 235 — из меди.
При наличии выведенной нейтрали измерение производится между фазовым выводом и нулевым. Измеренное линейное значение сопротивления между линейными выводами пересчитывается на фазное по формулам при соединении обмоток трансформатора в звезду
при соединении обмоток трансформатора в треугольник
где Rф, — приведенное фазовое сопротивление;
Rизм — измеренное сопротивление между линейными выводами.
119.Способы сушки изоляции электродвигателей.
Сушка внешним нагреванием или косвенным способом. Для нагревания этим методом используются различные нагревательные устройства: сопротивления, лампы накаливания, сушильные шкафы и т. д. При сушке этим способом следует избегать местных нагревов, связанных с близостью источников тепла.
Для более равномерного удаления влаги следует температуру поднимать постепенно. При этом допускается нагревать обмотки до более высоких температур. Максимальная температура нагрева, измеренная термометром не должна превышать 70 градусов.
Сушка внешним нагревом может применяться в качестве самостоятельного метода, а также совместно с другими методами. Этот метод эффективен только присушки машин малой мощности, он прост и надежен, но требует длительного времени и большого расхода энергии.
Сушка током от посторонних источников или токовая сушка. Этим методом можно сушить электрические машины всех типов. Метод применяется тогда, когда не представляется возможным вращать машину и имеется источник пониженного напряжения достаточной силы тока. Из-за неподвижности машины ухудшаются условия охлаждения, поэтому необходимый для сушки ток значительно меньше номинального (0,5. 0,7)Iном. При сушке нельзя отключать ток рубильником или автоматическим выключателем во избежании пробоя изоляции, включение нужно производить, постепенно повышая, а отключение постепенно понижая подводимое напряжение.
Для сушки током трехфазного пониженного напряжения электродвигатели с короткозамкнутым ротором с двойной беличьей клеткой нужно вынуть ротор во избежание возможного перегрева пусковой обмотки.
При сушке постоянным током ротор должен быть неподвижен.
Если выведены 6 концов статорной обмотки, то все фазы должны быть включены последовательно и по ним пропускается ток (см. рисунки 8.1а, б, в, г).
Если разъединить обмотки не представляется возможным, то сушку производят по схемам, приведенным на рисунке 8.1 в) и г). При этом необходимо периодически переключать фазы обмотки для равномерного нагрева. При этом необходимо периодически переключать фазы обмотки для равномерного нагрева. Переключение производится каждые 2. 4 часа в зависимости от величины машины и скорости превышения температуры в начале сушки. Измерение температуры при таком способе сушки следует производить во всех фазах. Величина необходимого напряжения определяется по омическому сопротивлению обмотки и по требуемой силе тока. Схема питания должна предусматривать возможность регулирования тока на длительную работу. Все приведенные схемы можно применять и для сушки однофазным током или с помощью сварочного трансформатора.
При примении однофазного тока следует учесть, что при сушке короткозамкнутого электродвигателя с двойной клеткой по указанной схеме ротор должен быть вынут. При сушке в открытый треугольник ротор может быть оставлен в статоре. Схема токовой сушки при помощи однофазного источника тока приведена на рисунке 8.2.
Рисунок 8.1 — Схемы сушки током от источника постоянного напряжения при 6 выводных концах обмотки соединенной звездой (а), треугольником (б); при наличии трех выводных концов (в) и (г)
Рисунок 8.2 — Схема сушки изоляции обмоток электрических машин при помощи однофазного источника тока
Токовая сушка является наиболее интенсивной сушкой сильно увлажненных обмоток, при котором внутренние слои нагреваются сильнее наружных. Однако ток, пропускаемый по обмоткам с сильно увлажненной изоляцией, может привести к вспучиванию изоляции, а сушка постоянным током может оказать и электролитическое действие. Поэтому в подобных случаях рекомендуется сушку производить другими способами (потеря в стали, внешним нагревом). После предварительной подсушки этим методом можно применить сушку током.
К недостаткам метода можно отнести: Необходимость в источнике постоянного или переменного тока, регулируемого по величине; необходимость дополнительного контроля тока статора.
Достоинством метода является малое время сушки, возможность сушки электродвигателя без его разборки и транспортировки к месту сушки.
120.Предохранительный подогрев электродвигателей. Анализ условий и состояние эксплуатации электрооборудования в сельском хозяйстве показывает, что несмотря на достаточно высокое качество асинхронных двигателей, выпускаемых отечественной промышленностью, срок их службы в животноводческих помещениях не превышает 2. 2,2 года. Ежегодно из строя выходит в хозяйствах до 25. 30% электродвигателей. Одним из уязвимых мест в двигателе является его обмотка, надежность которой определяется состоянием изоляции.
Сопротивление изоляции в значительной мере зависит от влажности воздуха и наличия в нем примеси агрессивных химических веществ. На рисунок 8.4. показан характер изменения сопротивления изоляции обмоток отключенного двигателя.
Рисунок 8.4 — Изменение сопротивления изоляции обмоток в среде с повышенной влажностью (1) и химически агрессивной средой (2) для электродвигателей серии АО2
Если же двигатель находится в рабочем режиме, то по его обмоткам протекает ток, подогревающий ее. В процессе этого режима двигатель самоподсушивается. В том случае, если режим его работы таков, что за период паузы изоляция обмоток увлажняется менее критической величины (0,5 МОм), то за период рабочего режима величина сопротивления изоляции возрастает и пагубное влияние окружающей среды на обмотки не сказывается. Качественная картина изменения сопротивления изоляции может быть представлена в виде следующей диаграммы (рисунок 8.5).
Если величина сопротивления изоляции снизится за период паузы ниже критической величины, то при включении двигателя может произойти пробой ее и в дальнейшем развитию дефекта.
Одним из методов поддержания величины сопротивления изоляции обмоток на безопасном уровне является применение предохранительного подогрева электродвигателей.
Предохранительный подогрев обеспечивается за счет незначительного тока, подводимого в обмотке двигателя в период паузы.
Экспериментальными исследованиями установлено, что величина тока подогрева должна удовлетворять условию:
где: Iн — номинальный ток двигателя; Iпод — ток подогрева.
Меньшее значение коэффициентов относится к двигателям большей мощности.
Рисунок 8.5. Изменение сопротивления изоляции электродвигателя в зависимости от режима его работы
Предохранительный подогрев обеспечивает превышение температуры обмоток на 7. 8оС относительно температуры окружающей среды. Этим поддерживается величина сопротивления изоляции на безопасном уровне.
Наиболее рациональными схемами являются схемы с использованием конденсаторов. Рассмотрим некоторые из них.
Рисунок 8.6. Подключение конденсаторов по первому варианту (а), схема рабочего режима (б) и схема подогрева (в).
В рабочем режиме конденсаторы подключены параллельно двигателю и обеспечивают компенсацию реактивной мощности. В режиме подогрева конденсаторы подключены последовательно по реверсивной схеме для исключения вращения двигателя без нагрузки. Емкость конденсаторов определяется из расчетной схемы (см. рисунок 8.6).
В режиме подогрева линейные токи равны току подогрева: IA=IB=IC=Iпод.
Ток подогрева можно определить как: ,
где: Uф — фазное напряжение, В.; R — фазное активное сопротивление, Ом.; ХL — фазное индуктивное сопротивление обмотки заторможенного двигателя, Ом; Хс — сопротивление конденсатора, Ом.
Так как ротор двигателя в режиме подогрева неподвижен, то его индуктивное сопротивление ХL является малой величиной по сравнению с сопротивлением конденсатора, т. е. Хс>>ХL В свою очередь ХL>>R. Таким образом, в расчетах значениями ХL и R можно пренебречь и ток подогрева определить по приближенным формулам в соответствии с упрощенной схемой представленной на рисунок 8.7.
Ток подогрева в соответствии со схемой расчета (рисунок 8.8) определяется из выражения:
где: Хс — сопротивление емкости, или: ; где: СА — емкость конденсатора, Ф или мкФ.
Рисунок 8.7 — Расчетная схема для определения емкости конденсаторов
по схеме подключения первого варианта
Рисунок 8.8 — Упрощенная схема подогрева
Зная ток подогрева можно определить емкость токоограничивающего конденсатора.
Для линейного напряжения Uл=380 В., Uф=220 В., тогда СА=14,5×Iпод., мкФ.
При включении конденсаторов по первому варианту требуется конденсаторы большой емкости. Так например: двигатель мощностью 7,5 кВт, номинальный ток Iн=15 А должен иметь ток подогрева Iпод=(0,17. 0,2)×Iн=0,2×15=3,0 А, а емкость конденсаторов подогрева С=14,5×3=43,5 мкФ.
Для уменьшения величины ограничивающей емкости можно использовать схему второго включения конденсаторов для подогрева двигателя. Она представлена на рисунке 8.9.
Как видно на рисунке схема рабочего режима осталась такой же, как и в первом варианте, но схема подогрева изменилась. При этом Хс>>ХL; ХL>>R и поэтому величинами ХL и R можно пренебречь при расчете емкости конденсаторов. Тогда расчетная схема примет вид, приведенный на рисунке 8.10.
Тогда токи в фазах В и С могут быть определены из выражения:
Рисунок 8.9 — Схема включения конденсаторов по второму варианту
Рисунок 8.10 — Упрощенная схема подогрева
Для определения значения Uф рассмотрим векторные диаграммы, приведенные на рисунке 8.11. На рисунке 8.11а. приведена векторная диаграмма для симметричного режима.
Так как UА=0, то эта диаграмма примет вид показанный на рисунке 8.11б, т. е. точка “О” сместится в точку “А”, при этом UСА=UС; UАВ=UВ.
Тогда значение токов IB и IC можно определить следующим образом:
Величина тока вбез конденсаторной фазе может быть определена как геометрическая сумма токов в двух других фазах:
Для определения величины тока IА необходимо построить векторную диаграмму токов и напряжений (см. рисунок 8.12).
Рисунок 8.11 — Векторные диаграммы для определения Uф
Между векторами UВ и UС угол равен 60о. Токи опережают напряжения на угол 90о. Из этой диаграммы можно записать, что ток в фазе А равен:
Подставив значение тока IC в данное выражение мы получим:
где XСВ — значение сопротивления емкости СВ.
Рисунок 8.12 — Векторная диаграмма токов и напряжений
Подогрев обмоток двигателя достигается в основном за счет тепла выделяемого в обмотках, т. е. мощность подогрева складывается из потерь энергии выделяемых в каждой их фаз:
где: Рб — общая мощность подогрева для второй схемы сушки; РА, РВ, РС — мощности подогрева соответственно обмоток фаз А, В, С. Причем мощность подогрева фаз С и В равны:
Мощность подогрева фазы А:
Тогда общая мощность подогрева:
Нам известно, что мощность подогрева по схеме «а», см. рисунок 8.6 определяется из выражения:
Так как мощность должна быть одинаковой для обоих вариантов, то можно записать, что Ра =Рб или
Тогда емкость конденсатора для второго варианта: Сб = 0,447Са. Для напряжения Uл = 380 В. Сб=0,447Са=0,447×14,5×Iпод= 6,5×Iпод.
Тогда если вспомнить приведенный пример, Сб=6,5×3=19,5 мкФ, вместо 43,5мкФ.
Источник
Измерение сопротивления обмоток постоянному току
Измеряются междуфазные сопротивления на всех ответвлениях обмоток всех фаз, если для этого не потребуется выемки сердечника. При наличии нулевого провода дополнительно измеряется одно из фазных сопротивлений. Сопротивление должно отличаться не более чем на 2% от сопротивления, полученного на таком же ответвлении других фаз, или от данных завода-изготовителя.
Измерением сопротивления постоянному току обмоток силовых трансформаторов выявляются дефекты:
- в местах соединений ответвлений к обмотке;
- в местах соединений выводов обмоток к выводам трансформатора;
- в местах соединения отпаек к переключателю;
- в переключателе — в контактах переключателя и его сочленениях;
- обрывы в обмотках (например, в проводах параллельных ветвей).
Измерения сопротивления постоянному току производятся мостовым методом или методом амперметра-вольтметра (см. рис. 2.3).
Метод амперметра-вольтметра. Измерения производятся приборами с классом точности 0,5. Пределы измерений приборов должны быть выбраны такими, чтобы отсчеты проводились во второй половине шкалы. Величина тока не должна превышать 20% номинального тока объекта измерения во избежание искажения результатов измерения из-за нагрева. Для исключения ошибок, обусловленных индуктивностью обмоток, сопротивление нужно измерять при полностью установившемся токе.
Рис. 2.3. Схема измерения сопротивления постоянному току обмоток трансформатора методом амперметра-вольтметра.
а — для малых сопротивлений; б — для больших сопротивлений.
При измерениях сопротивления обмотки, обладающей большой индуктивностью, методом амперметра-вольтметра рекомендуется применять схему измерения, позволяющую снизить время установления тока в измерительной цепи временной формировкой тока. Это достигается шунтированием реостата (или части его) в течение нескольких секунд. Сопротивление реостата берут не менее чем в 8 — 10 раз большее, чем сопротивление обмотки.
Мостовой метод. Измерения производятся мостами типа Р333, Р369, MО-70, P329. При измерении сопротивления мостами в цепь питания рекомендуется включать дополнительное сопротивление снижая тем самым постоянную времени цепи, что ведет к уменьшению времени установления тока. В этих случаях для получения необходимого тока должна быть применена аккумуляторная батарея более высокого напряжения. Во избежание повреждения моста, гальванометр включают при установившемся значении тока, а отключают до отключения тока.
Сопротивление постоянному току измеряется для всех ответвлений обмоток всех фаз. При наличии выведенной нейтрали измерение производится между фазовым выводом и нулевым. Измеренное линейное значение сопротивления между линейными выводами пересчитывается на фазное по формулам при соединении обмоток трансформатора в звезду
при соединении обмоток трансформатора в треугольник
где Rф, — приведенное фазовое сопротивление;
Rизм — измеренное сопротивление между линейными выводами.
Сопротивления обмоток постоянному току различных фаз на одноименных ответвлениях не должны отличаться друг от друга или от предыдущих (заводских) результатов измерений более, чем ±2%. Кроме того, должна соблюдаться одинаковая по фазам закономерность изменения сопротивления постоянному току по ответвлениям в различных положениях переключателя. Этим проверяется правильность подсоединения ответвлений к переключателю и его работы.
Особое внимание необходимо обращать на закономерность изменения сопротивления постоянному току по отпайкам в трансформаторах с переключателями под нагрузкой. Нарушения закономерности по фазам и между фазами у трансформаторов с РПН могут иметь место из-за неправильного сочленения валов переключателя и работы его привода, а также из-за неправильного подсоединения отпаек обмоток к переключающему устройству.
Результаты измерений сопротивления постоянному току должны сравниваться только при одной и той же температуре.
Пересчет сопротивления на другую температуру производят по формуле
где R1 — сопротивление, измеренное при температуре t1,
R2- сопротивление, приводимое к температуре t2;
К — коэффициент равный 245 для обмоток из алюминия, и 235 — из меди.
За температуру обмотки масляных трансформаторов полностью собранных и залитых маслом принимается установившаяся температура верхних слоев масла.
Для сухих трансформаторов и сердечников масляных трансформаторов, вынутых из масла, за температуру обмотки может быть принята температура окружающего воздуха, если трансформатор находился в данных условиях не менее 12 час.
Таблица 2.8. Средние значения фазных сопротивлений обмоток трансформатора постоянному току при t=20°С
| Мощность, кВ·А | Тип | Напряжение, кВ | ||||||
| 0,4 | 3 | 6 | 10 | 35 | 110 | 220 | ||
| 10 | ТМ | 0,18 | 15,0 | 60,0 | 100,0 | — | — | — |
| 20 | ТМ | 0,08 | 6,0 | 25,0 | 67,0 | — | — | — |
| 25 | ТСМ | — | — | 33,0 | — | — | — | — |
| 30 | ТМ | 0,25 | — | — | 40,0 | — | — | — |
| 50 | ТМ | 0,03 | 2,0 | 10,0 | 26,0 | — | — | — |
| 50 | ТМА | 0,025 | — | 8,75 | — | — | — | — |
| 100 | ТМ | 0,45 | 0,9 | 3,6 | 10,0 | — | — | — |
| 180 | ТМ | 0,008 | 0,54 | 1,5 | 5,1 | — | — | — |
| 180 | ТМА | 0,01 | — | 1,27 | 3,6 | — | — | — |
| 250 | ТМ | — | — | 1,54 | — | — | — | — |
| 250 | ТМА | 0,003 | — | 0,9 | 4,4 | — | — | — |
| 320 | ТМ | 0,004 | 0,23 | 0,8 | 2,5 | — | — | — |
| 320 | ТМА | 0,003 | — | 0,6 | 1,5 | — | — | — |
| 400 | ТМ | 0,02 | 0,1 | — | — | — | — | — |
| 560 | ТМ | 0,002 | — | 0,3 | 0,8 | — | — | — |
| 560 | ТМА | 0,001 | — | — | 0,8 | — | — | — |
| 630 | ТМ | — | — | 0,7 | — | — | — | — |
| 1000 | ТМ | 0,0008 | — | 0,17 | 0,7 | — | — | — |
| 1000 | TCЗC | 0,0006 | — | — | 0,26 | — | — | — |
| 1800 | ТМ | 0,004 | — | — | 0,3 | — | — | — |
| 3200 | ТМ | — | — | 0,25 | 0,16 | — | — | — |
| 4000 | ТМ | — | — | 0,08 | 0,09 | — | — | — |
| 5600 | ТМ | — | — | 0,03 | 0,07 | — | — | — |
| 10000 | ТДМ | — | — | 0,017 | 0,007 | — | 4,15 | — |
| 10000 | ТДТ | — | — | — | 0,57 | 0,424 | 4,40 | — |
| 15000 | ТДГ | — | 0,005 | — | — | — | 2,9 | — |
| 15000 | ТДНГ | — | 0,004 | — | — | — | 3,0 | — |
| 16000 | ТДНГ | — | — | 0,015 | — | 2,1 | — | — |
| 31500 | ТДНГ | — | — | 0,012 | — | 1.1 | — | — |
| 40000 | ТРДЦ | — | — | — | — | — | — | — |
| 40500 | ТДГ | — | — | — | — | — | — | — |
| 60000 | ТДГ | — | — | — | — | — | — | — |
| 90000 | ТДГН | — | — | 0,003 | — | — | — | 0,75 |
| 240000 | АТЦТГ | — | — | — | 0,0048 | — | 0,145 | 0,299 |
Примечание: Представлены данные, имеющиеся в распоряжении разработчика и предназначены для ориентировки обслуживающего персонала.
Источник
