Название: Функции комплексного переменного - Методические разработки(М.Ю. Васильчик, Г.Б. Корабельникова)

Жанр: Технические

Просмотров: 1106


1.4.1. измерение сопротивления обмоток постоянному току

Это измерение производится для выявления дефектов в цепи обмоток, вызывающих повышение их сопротивления. Такие дефекты возникают из-за недоброкачественной пайки или неудовлетворительного состояния контактов переключателя ответвлений и соединений в местах подключения отводов обмоток к вводам; обрыва одного или нескольких параллельных проводов в обмотках, имеющих параллельные ветви. При измерениях на месте монтажа наиболее часто выявляется неудовлетворительное состояние переключателя ответвлений. Сопротивление обмоток обычно измеряют методами моста или вольтметра и амперметра. Для измерения малых сопротивлений лучше пользоваться двойным мостом, например мостами типа МО-61, МО-70, МОД-61 или Р39, Р329 и др., а при их отсутствии – методом падения напряжения, т. е. методом вольтметра и амперметра. В последнем случае класс точности приборов должен быть не ниже 0,5. Ток при изменениях, как правило, не должен превышать 20 \% номинального во избежание дополнительного нагрева обмотки. Иногда при кратковременных измерениях (1 мин) допускаются значения тока более 20 \% номинального. Пределы измерения приборов выбирают такими, чтобы отсчеты производились во второй половине шкалы.

При измерениях методом вольтметра и амперметра в соответствии с измеряемым сопротивлением выбирают схему измерения (рис. 1.3.).

 

                        а                                         б                                      в

Рис. 1.3. Схемы измерения сопротивления обмоток трансформатора

постоянному току методом падения напряжения.

При измерении малых сопротивлений (нескольких Ом) провода цепи вольтметра присоединяют к зажимам трансформатора (рис. 1.3,а). При измерении больших сопротивлений применяют схему (рис. 1.3,б). При измерении сопротивления обмотки, обладающей большой индуктивностью, рекомендуется применять схему, приведенную на (рис.1.3,в), которая позволяет снизить время установления тока в измерительной цепи путем кратковременного формирования тока замыканием реостата кнопкой. Сопротивление реостата должно быть в 8–10 раз больше, чем сопротивление измеряемой обмотки. Сопротивление проводов не должно превышать 0,5 \% сопротивления вольтметра. Включение вольтметра производят при установившемся токе, а его отключение – до разрыва цепи тока. Должны быть приняты меры, чтобы при подключенном вольтметре не было отключения или резкого изменения тока. В противном случае происходит повреждение вольтметра высоким напряжением, наведенным в обмотке трансформатора магнитным потоком сердечника, изменяющимся вместе с током. Иногда, для того чтобы несколько уменьшить влияние индуктивности обмоток и этим сократить время неустановившегося режима, обмотки трансформатора включают встречно, так чтобы их суммарный магнитный поток был равен нулю или близок к этому. Можно также сократить время неустановившегося режима при измерении сопротивления, если вначале дать напряжение на 10–15 \% больше того, которое требуется для получения нужного тока, а затем медленно уменьшать его при приближении к заданному току. После того как ток в обмотке трансформатора установится, включают вольтметр и снимают показания обоих приборов, которые записывают в протокол испытания трансформатора. В протокол также записываются температура окружающей среды, при которой производили измерение, цена деления и отводы обмоток, на которых производились измерения сопротивления.

В качестве источника тока принимается аккумуляторная батарея емкостью около 200 А·ч при напряжении 4–12 В. Выпрямительные установки – ртутные, купроксные, селеновые, германиевые, кремниевые и др. – в связи с небольшой пульсацией тока при измерении сопротивлений со значительной индуктивностью цепей, к которым относятся обмотки трансформаторов, широкого применения не нашли. При измерении сопротивления обмоток следует проверить правильность расположения вводов на крышке трансформатора. Измерения сопротивлений производят на всех обмотках и всех ступенях регулирования (рис. 1.4).

 

                             а                                                                   б

Рис. 1.4. Схемы измерения сопротивлений постоянному току:

а – линейных; б – фазных

Измеряют линейные сопротивления для всех доступных ответвлений обмоток всех фаз и при всех положениях переключающего устройства (рис. 1.4,а). Если переключающее устройство имеет переключатель диапазонов, то измерения производят при одном положении. Дополнительно делают по одному замеру сопротивления на каждом положении переключателя диапазонов. При наличии нулевого ввода в трансформаторе измеряют дополнительно фазное сопротивление (между нулевым и одним линейным вводом) для проверки качества присоединения и пайки нулевого вывода (рис.1.4,б). При наличии нулевого вывода вместо измерения линейных сопротивлений допускается измерять фазные сопротивления, но при условии, что сопротивление цепи нулевого вывода не превышает 2 \% фазного сопротивления обмотки. Если обмотки трехфазного трансформатора соединены звездой и нулевая точка недоступна, то измеряют сопротивления  на линейных зажимах А–В, В–С и С–А. В этом случае   и  Здесь  и  – сопротивления фазных обмоток А–X, В–Y и С–Z. Если линейные сопротивления равны между собой , то сопротивление фазных обмоток определяется следующим образом:

                             (1.1)

где Rср – среднее значение измеренного сопротивления при опыте. Если обмотки трансформатора соединены треугольником, то, как и в предыдущем случае, производят три измерения сопротивлений на линейных зажимах А–В, В–С, С–А и определяют среднеарифметическое Rсp, тогда

                    (1.2)

При необходимости в измеряемое сопротивление обмотки вносят поправки, обусловленные потреблением тока вольтметром

(рис. 1.4,а) или потерей напряжения в амперметре (рис. 1.4,б). Для получения более точных результатов измерения обычно производят при трех-четырех различных значениях тока и берут среднеарифметическое полученных значений. Полученные значения сопротивления заносят в протокол, при этом они не должны отличаться более чем на 2 \% от сопротивления, измеренного на том же ответвлении у других фаз, или от паспортных данных (после температурного пересчета) и эксплуатационных измерений. Для сравнения измеренные сопротивления приводят к одной температуре. Для трансформаторов с медными обмотками это приведение выполняется по формуле

                ,     (1.3)

где RХ и R0—сопротивления, Ом, приведенные к температуре θХ, °С.

Если сопротивление обмотки R0 надо привести к ее нормальной температуре, т. е. к 75 °С, то (1.3) можно преобразовать к следующему виду:

                            (1.4)

Для облегчения пользования формулой (1.4) значения коэффициента k для температур от 0 до 75 °С заданы в таблицах. Определение истинной температуры обмоток, когда известны сопротивления при двух температурах, производится по формуле

                ,          (1.5)

где  и  – сопротивления обмоток трансформатора при температурах  и ; и  – искомая и известная температуры, °С.

При измерении сопротивления необходимо фиксировать температуру обмотки, при которой производят измерение. При этом за температуру изоляции обмотки трансформатора, не подвергавшегося нагреву, принимается: для трансформаторов с маслом – температура верхних слоев масла; для трансформаторов без

масла – температура, замеренная термометром, установленным в кармане сигнализатора на крышке бака. При этом карман следует заполнить трансформаторным маслом. За температуру обмотки трансформатора, находящегося длительное время в отключенном состоянии в условиях окружающей среды с практически неизменной температурой, принимают температуру окружающей среды. Максимальное значение температуры обмотки при воздушном охлаждении трансформатора принимают 40 °С. Целесообразно измерять сопротивления обмоток ВН в холодном состоянии трансформатора даже в тех случаях, когда сведения о сопротивлении обмоток постоянному току при определенной температуре содержатся в протоколах заводских испытаний. Это позволяет проконтролировать правильность заводских и каталожных данных.