Determinazione del rapporto di trasformazione dei trasformatori di potenza

Il fattore di trasformazione (K) è il rapporto tra la tensione dell'avvolgimento AT e la tensione dell'avvolgimento BT quando il trasformatore è a vuoto:

Per i trasformatori a tre avvolgimenti, il rapporto di trasformazione è il rapporto tra le tensioni di avvolgimento AT/MT, AT/BT e MT/BT.

Il valore del coefficiente di trasformazione consente di verificare il corretto numero di spire degli avvolgimenti del trasformatore, pertanto è determinato per tutti i rami degli avvolgimenti e per tutte le fasi. Tali misure, oltre a verificare il rapporto di trasformazione stesso, consentono di verificare la corretta installazione del sezionatore di tensione nelle relative fasi, nonché l'integrità degli avvolgimenti.

Se il trasformatore è installato senza apertura e allo stesso tempo non sono disponibili più prese per le misurazioni, il fattore di trasformazione viene determinato solo per le prese disponibili.

Quando si testano trasformatori a tre avvolgimenti, è sufficiente controllare il rapporto di trasformazione per due coppie di avvolgimenti e si consiglia di effettuare misurazioni su quegli avvolgimenti per i quali la tensione di cortocircuito è la più piccola.

Nel passaporto di ciascun trasformatore sono indicate le tensioni nominali dei due avvolgimenti associati alla modalità inattiva. Pertanto, il rapporto di trasformazione nominale può essere facilmente determinato dal loro rapporto.

Il rapporto di trasformazione misurato di tutti gli stadi del commutatore di presa non deve differire di oltre il 2% dal rapporto di trasformazione della stessa presa di altre fasi né dai dati nominali né dai dati delle misurazioni precedenti. In caso di scostamento più significativo, occorre chiarirne il motivo. In assenza di cortocircuito in un turno, il trasformatore può essere messo in funzione.

Il fattore di trasformazione è determinato dai seguenti metodi:

a) due voltmetri;

b) ponte CA;

c) corrente continua;

d) esempio (standard) trasformatore, ecc.

Si raccomanda di determinare il coefficiente di trasformazione con il metodo di due voltmetri (Fig. 1).

Un diagramma schematico per determinare il rapporto di trasformazione con il metodo di due voltmetri per trasformatori monofase è riportato in Fig. 1, un. La tensione applicata ai due avvolgimenti del trasformatore viene misurata contemporaneamente da due diversi voltmetri.

Durante il test dei trasformatori trifase, le tensioni di linea corrispondenti ai terminali con lo stesso nome dei due avvolgimenti testati vengono misurate contemporaneamente.La tensione applicata non deve superare la tensione nominale del trasformatore ed essere troppo bassa in modo che i risultati della misura non possano essere influenzati da errori dovuti a perdita di tensione negli avvolgimenti dalla corrente a vuoto e dalla corrente provocata collegando il dispositivo di misura ai terminali dell'avvolgimento secondario.

Riso. 1. Il metodo di due voltmetri per determinare i rapporti di trasformazione: a - per trasformatori a due avvolgimenti e b - a tre avvolgimenti

La tensione fornita dovrebbe essere compresa tra uno (per trasformatori ad alta potenza) e diverse decine di percento della tensione nominale (per trasformatori a bassa potenza) se vengono condotti test per verificare i dati del passaporto dei trasformatori.

Nella maggior parte dei casi, la tensione viene fornita al trasformatore dalla rete 380 V. Se necessario, il voltmetro viene collegato tramite un trasformatore di tensione o acceso con una resistenza aggiuntiva. Classi di precisione dei dispositivi di misurazione — 0,2–0,5. È consentito collegare il voltmetro V1 ai cavi di alimentazione e non alle boccole del trasformatore, se ciò non influisce sulla precisione della misurazione a causa della caduta di tensione nei cavi di alimentazione.

Durante il test dei trasformatori trifase, una tensione trifase simmetrica viene applicata a un avvolgimento e le tensioni concatenate delle linee terminali degli avvolgimenti primari e secondari vengono misurate contemporaneamente.

Quando si misurano le tensioni di fase, è consentito determinare il coefficiente di trasformazione dalle tensioni di fase delle rispettive fasi. In questo caso, il rapporto di trasformazione viene verificato con eccitazione monofase o trifase del trasformatore.

Se il fattore di trasformazione è impostato in fabbrica, si consiglia di misurare le stesse tensioni durante l'installazione. In assenza di una tensione trifase simmetrica, il rapporto di trasformazione dei trasformatori trifase con uno schema di collegamento dell'avvolgimento D / U o U / D può essere determinato utilizzando le tensioni di fase con un cortocircuito alternato delle fasi.

A tale scopo, una fase dell'avvolgimento (ad es. fase A) collegata a triangolo viene cortocircuitata collegando due corrispondenti terminali di linea di questo avvolgimento. Quindi, con eccitazione monofase, viene determinato il coefficiente di trasformazione della restante coppia di fasi libere, che con questo metodo dovrebbe essere pari a 2 Kph per il sistema D/U quando è alimentato dal lato stella (Fig. 2) o Kph / 2 per il circuito U / D quando alimentato dal lato delta, dove Kf è il coefficiente di trasformazione di fase (Fig. 3).

Riso. 2. Determinazione dei rapporti di trasformazione di un trasformatore collegato secondo lo schema D / U, con tensione trifase asimmetrica: a - il primo; b — seconda e c — terza dimensione

Allo stesso modo, le misurazioni vengono eseguite con le fasi B e C in cortocircuito. Quando si testano trasformatori con tre avvolgimenti, è sufficiente controllare il coefficiente di trasformazione per due coppie di avvolgimenti (vedere Fig. 1, b).

Se il trasformatore ha uno zero e tutti gli inizi e le estremità degli avvolgimenti sono accessibili, è possibile determinare il rapporto di trasformazione per le tensioni di fase. Il rapporto di trasformazione delle tensioni di fase viene controllato con eccitazione monofase o trifase del trasformatore.

Per i trasformatori con interruttori sotto carico, la differenza nel rapporto di trasformazione non deve superare il valore del gradino di controllo. Il rapporto di trasformazione durante i test di accettazione viene determinato due volte: la prima volta prima dell'installazione, se i dati del passaporto sono mancanti o dubbi, e la seconda volta immediatamente prima della messa in servizio quando viene accettata la caratteristica inattiva.

Riso. 3. Determinazione dei rapporti di trasformazione del trasformatore collegato secondo lo schema U / D, con tensione trifase asimmetrica: a - il primo; b — seconda e c — terza dimensione

Riso. 4. Schema schematico di un dispositivo universale del tipo UIKT-3

Per velocizzare la misura del rapporto di trasformazione viene utilizzato un dispositivo universale di tipo UIKT-3, con il quale è possibile misurare rapporti di trasformazione di potenza e misurare trasformatori di corrente e tensione senza utilizzare una sorgente esterna di corrente alternata. Contemporaneamente alla misura del coefficiente di trasformazione, viene determinata la polarità degli avvolgimenti primario e secondario. L'errore di misurazione non deve superare lo 0,5% del valore misurato.

Il principio di funzionamento del dispositivo si basa sul confronto delle tensioni indotte negli avvolgimenti secondario e primario del trasformatore con la caduta di tensione a resistenze note (Fig. 4). Il confronto è fatto da circuito a ponte.