Определение коэффициента трансформации с помощью СЭИТ-4М-К540 — Челэнергоприбор

07 Окт

Челэнергоприбор2021-10-07T14:27:29+00:00

Статьи

Коэффициентом трансформации (К_t), согласно ГОСТ 16110-82, называется отношение напряжений на зажимах двух обмоток в режиме холостого хода трансформатора (Для двух обмоток силового трансформатора, расположенных на одном стержне, коэффициент трансформации принимается равным отношению чисел их витков):

К_t=U_ВН/U_НН.

Согласно ГОСТ 3484.1-88 может быть определен следующими методами:

а) методом двух вольтметров;
б) при помощи моста переменного тока;

Из предусмотренных ГОСТ-3484. 1-88 методов определения коэффициента трансформации на практике, при наладочных работах, используется именно метод двух вольтметров. Согласно методу к одной из обмоток трансформатора подводится напряжение и двумя вольтметрами одновременно измеряется подводимое напряжение и напряжение на другой обмотке трансформатора (рис.1).

Рис. 1. Метод двух вольтметров для определения коэффициента трансформации

Данная схема измерения реализована в измерителе параметров силовых трансформаторов СЭИТ-4М-К540, производимом компанией Челэнергоприбор.

Измеритель СЭИТ-4М-К540 – прибор, который позволяет проводить электромагнитные испытания однофазных и трехфазных трансформаторов всех схем и групп соединения обмоток в соответствии с ГОСТ 3484.1-88.

Для измерения коэффициента трансформации трехфазного трансформатора с помощью прибора СЭИТ-4М-К540 необходимо собрать измерительную схему, представленную на рис. 2.

 

Рис. 2. Измерительная схема для определения коэффициента трансформации
с помощью прибора СЭИТ-4М-К540

В качестве источника напряжения возбуждения может быть использован трехфазный автотрансформатор (ЛАТР) мощностью до 30 кВА, например TSGC2-30, подключенный к трехфазной сети 380 В, 50 Гц (рис. 3). Критерии выбора ЛАТР под конкретную задачу приведены в статье «Выбор оборудования стенда для проведения электромагнитных испытаний силовых трансформаторов по ГОСТ 3484.1-88».

Рис. 3. ЛАТР типа TSGC2-30

При испытании трёхфазных трансформаторов применяют трёхфазное возбуждение и измеряют линейные напряжения, соответствующие одноимённым линейным напряжениям проверяемых обмоток.

После подачи напряжения на высокую сторону трансформатора, вычисляется искомый коэффициент трансформации по формуле:

K_t=U_ВН(изм)/U_НН(изм),

где U_ВН(изм) – измеренное напряжение на высокой стороне;
U_НН(изм) – измеренное напряжение на низкой стороне.

Значение коэффициента трансформации позволяет проверить правильность числа витков обмоток трансформатора, поэтому его определяют на всех ответвлениях обмоток и для всех фаз. Эти измерения, кроме проверки самого коэффициента трансформации, дают возможность проверить правильность установки переключателя напряжения на соответствующих ступенях, целостность обмоток (отсутствие обрывов проводов в обмотках)  и позволяют определить полярность каждой из них.

 

 

Что такое коэффициент трансформации — Cтатьи от компании T-zamer

1. Что такое коэффициент трансформации?
2. Методы расчета коэффициент трансформации.
3. Как подготовить приборы к расчету?
4. Измерение потерь холостого хода

Что такое коэффициент трансформации?

Проверка коэффициента трансформации подразумевает расчет отношения напряжений U1 и U2. U1 – это напряжение концов обмотки трансформатора. U2 – это напряжение выводов вторичной обмотки, которое определяется во время холостого хода. В теории устройство не претерпевает потери мощности. Но на практике часто встречаются ситуации, при которых наблюдается понижающий или повышающий коэффициент. В таком случае без специальных расчетов не обойтись. Коэффициент можно найти с помощью простой формулы:

Данное значение показывает, насколько токовое напряжение в одной обмотке отличается от другой при воздействии определенных нагрузок.

Такие измерения позволяют вовремя устранить неисправности и предотвратить риск возникновения аварийной ситуации.

Методы расчета коэффициент трансформации

Для проведения испытаний вам понадобится вольтметр. С помощью этого прибора можно убедиться в том, что соотношение количества витков соответствует техническим стандартам. Для этого необходимо измерить коэффициенты на холостом ходу. Эти проверки также позволяют определить полярности и возможные повреждения трансформатора.

Существует 3 метода определения коэффициента трансформации:

• технические документы от производителя;
• мост переменного тока;
• последовательные измерения вольтметром.

Классический метод измерений предполагает использование двух вольтметров. Номинальный коэффициент определяется путем деления показателей напряжения, которые фиксируются на холостом ходу.

При работе с новым прибором эти данные можно посмотреть в техническом паспорте производителя. При проверке трехфазных трансформаторов измерения проводятся одновременно для одной и другой обмотки.

Встречаются ситуации, при которых прибор имеет скрытые выводы. В таком случае измерения проводятся только в том месте, в котором провода соединяются с устройством и не находятся под кожухом. Они находятся снаружи, поэтому доступны для проведения проверки. При работе с устройством одной фазы задача упрощается. Для исследования понадобятся значения двух вольтметров, расположенных в разных концах обмотки. Такая схема учитывает подключенную нагрузку цепи №2.

Наиболее современный способ определения коэффициентов позволит быстро получить показатели должного уровня точности. Универсальные приборы не требуют подведения к трансформатору каких-либо источников напряжения. Данным методом пользуются профессиональные электрики. При наличии специальных приборов с такой задачей справится и неподготовленный человек.

При анализе токов трансформатора создается цепь, в которой величина тока от 20 до 100 процентов пропускается по обмотке первичного типа. При этом должно и измеряться ответвление – вторичный ток.

Стоит быть предельно осторожными при работе с трансформаторами, имеющими несколько обмоток вторичного типа. Такие устройства могут быть опасными. Вторичные обмотки в таком случае изолируются с целью предотвращения возникновения риска для жизни и рабочего оборудования.

Некоторые типы трансформаторов требуют заземления. Для работы с ними требуется найти в корпусе найти клемму со специальным обозначением «З» (то есть, заземление).

Как подготовить приборы к расчету?

Современные устройства для измерения коэффициентов способны работать в полуавтоматическом режиме, поэтому сложностей при их настройке не возникает. Несмотря на это, пользователю следует знать некоторые особенности выполнения такого задания.

Для определения коэффициентов в трансформаторах с одной и тремя фазами воспользуйтесь схемами, представленными ниже.

Инженерные универсальные приборы для измерения показателей должны соответствовать государственным стандартам. Используйте только ту технику, которая имеет сертификаты качества и соответствия. Важно обращать внимание на материал корпуса и комплектующих. Они должны состоять из надежных составляющих. Такие материалы переносят большие напряжения и отличаются длительным сроком эксплуатации.

Перед использованием прибора убедитесь в том, что датчики находятся на нулевом значении. Несмотря на высокую точность измерений, следует снизить уровень погрешности путем проведения нескольких испытаний. Более точные значения можно получить после нахождения общего арифметического всех полученных результатов.

Стоит запомнить, что номинальное напряжение всегда выше подводимого. Универсальные приборы современного типа предназначены не только для определения коэффициента трансформации. Такие приспособления показывают полярность катушек и значение тока возбуждения в трансформаторах различного типа.

Измерение потерь холостого хода

Такие испытания проводятся для трансформаторов, мощность которых превышает 1000 кВт. Установки мощностью до 1000 кВт можно проверять только после проведения капитального ремонта и частичным изменением магниопровода.

Потери холостого хода у трансформаторов трехфазного типа фиксируются при наличии однофазного возбуждения тока. При проведении работ следует использовать схемы, предоставленные производителем.

Обратите внимание, что коэффициенты установок во время ремонта или эксплуатации не должны отличаться от заводских стандартов более чем на 5%. Для трансформаторов однофазного типа аналогичные значение не превышают 10%.

Решение о начале измерений принимается техническим руководителем на предприятии. Поводом для начала исследований могут стать данные хроматографического анализа газов, растворенных в масле. В этом случае полученные показатели не должны отличаться от исходных норм более чем на 30%. В конце исследования все технические параметры заносятся в соответствующий отчет. Этот документ может использоваться в будущем технологами предприятия для определения уровня амортизации оборудования и его общего технического состояния.

Коэффициент трансформации трансформатора — определение, формула, решенные проблемы

В этой статье мы обсудим наиболее важный термин коэффициент трансформации трансформатора. Этот термин может показаться вам запутанным, если его не понимать концептуально.

Вы все знаете, что трансформатор работает по закону электромагнитной индукции Фарадея. Когда его первичная обмотка получает питание переменного тока, первичная обмотка генерирует магнитный поток, который соединяется с первичной обмоткой и создает ЭДС самоиндукции. Поток также связан со вторичным и создает ЭДС взаимного наведения.

Таким образом, трансформатор имеет определенную зависимость между ЭДС наведения, числом витков и токами. Трансформатор только преобразует уровень напряжения, он не изменяет ни частоту, ни мощность. После этого краткого обзора давайте теперь обсудим коэффициент трансформации трансформатора.

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

Отношение витков первичной обмотки (Np) к виткам вторичной обмотки (Ns) известно как коэффициент витков трансформатора или TTR. Обозначается буквой «а».

Уравнения ЭДС первичной и вторичной ЭДС индукции:

Разделение уравнения (1) на уравнение (2). получаем

Если говорить об идеальном трансформаторе, то ЭДС, наведенная в первичной и вторичной обмотке, равна приложенному напряжению. Это связано с тем, что в нем отсутствует составляющая потерь тока и магнитного потока.

Следовательно, мы можем записать выражение для приложенного напряжения и ЭДС индукции как;

Следовательно,

Однако идеальный трансформатор гипотетичен и реализовать такой трансформатор невозможно.

Из приведенных выше рассуждений мы можем узнать коэффициент трансформации, если известны первичные и вторичные параметры, такие как напряжение и число витков. Можем ли мы узнать коэффициент поворота, если доступны первичные и вторичные текущие данные? Определенно да!! выведем выражение для коэффициента поворота в этом случае.

Согласно определению трансформатора, трансформатор не изменяет количество энергии, он просто преобразует напряжение в соответствии с коэффициентом трансформации. Другими словами, мы можем сказать, что вторичная выходная мощность равна первичной мощности. В этот момент вы можете подумать, как это возможно? Этот трансформатор без потерь? безусловно, вы правильно думаете. Фактически входная мощность равна сумме потерь мощности и вторичной мощности. Однако здесь мы рассматриваем идеальный трансформатор, а потери в трансформаторе — потери в железе и потери в меди — равны нулю.

Формула коэффициента трансформации

Примечание: Для расчета коэффициента трансформации трехфазного трансформатора возьмите для каждой фазы число витков, напряжение и ток.

Коэффициент трансформации повышающего и понижающего трансформаторов

Повышающий трансформатор повышает первичное напряжение, поэтому мы получаем вторичное напряжение больше, чем первичное. В противоположность этому, понижающий трансформатор снижает напряжение, и мы получаем более низкое напряжение на вторичной обмотке по сравнению с первичным напряжением.

Мы знаем, что величина ЭДС индукции в первичной и вторичной обмотках зависит от количества витков. Чем больше число витков, тем больше ЭДС. В таблице ниже показано передаточное отношение повышающего и понижающего трансформаторов.

Transformer	Primary turns	Secondary turns	Turn Ratio(a)
Step-up	Less	More	N p /N s <1
Step-down	More	Less	N p /N s >1

Turn Ratio of three phase Трансформатор

Звезда-треугольник Трансформатор

Сторона-треугольник

Фазное напряжение = линейное напряжение

Звезда-сторона

Отношение фаз = 1/√3 от линейного напряжения 90,003 Трансформатор Дельта-Звезда есть;

Здесь V _p и V _s — напряжение сети.

Например, если первичное и вторичное линейное напряжение трансформатора треугольник-звезда составляет 6600 вольт и 440 вольт соответственно. Какой коэффициент трансформации у трансформатора?

Трансформатор звезда-треугольник

Сторона звезды

Фазное напряжение = 1/√3 линейного напряжения — Трансформатор Дельта;

Например, если первичное и вторичное линейное напряжение трансформатора звезда-треугольник составляет 11000 вольт и 6600 вольт соответственно. Какой коэффициент трансформации у трансформатора?

Связь между коэффициентом трансформации, коэффициентом напряжения и коэффициентом преобразования напряжения

Из приведенных выше уравнений соотношение между коэффициентом трансформации, коэффициентом напряжения и коэффициентом трансформации напряжения составляет;

Решенные задачи по коэффициенту трансформации

Трансформатор имеет 400 и 100 витков в первичной и вторичной обмотках соответственно. Найдите коэффициент трансформации трансформатора.
Приведенные данные
N _p = 400
N _s = 100

Коэффициент поворота = 4:1

Какой коэффициент трансформации у трансформатора?

Коэффициент поворота = 2:1

Читать далее

Похожие сообщения:

0188 9 мая 2016 г., 4:00

#1

Когда на первичную обмотку трансформатора подается переменный ток (AC), переменные магнитные силовые линии, называемые «потоком», циркулируют через сердечник, создавая магнитное поле. Фото: Quora

Трансформаторы эффективно передают электрическую энергию из одной цепи в другую с помощью магнитной индукции. Каждая фаза трансформатора состоит из двух отдельных катушек, намотанных на общий сердечник.

Первичная обмотка трансформатора получает электрическую энергию от источника питания. Когда первичная обмотка питается переменным током (AC), переменные магнитные силовые линии, называемые «потоком», циркулируют через сердечник, создавая магнитное поле.

При намотке второй обмотки на тот же сердечник магнитное поле индуцирует напряжение. Эта обмотка называется вторичной обмоткой. Величина напряжения, индуцируемого в каждом витке вторичной обмотки, будет такой же, как и напряжение на каждом витке первичной обмотки; это называется коэффициентом трансформации трансформатора.

Если во вторичной обмотке меньше витков, чем в первичной, во вторичной обмотке будет индуцироваться меньшее напряжение. Трансформатор такого типа называется понижающим трансформатором.

Вторичная катушка с вдвое большим числом витков, чем первичная, будет в два раза больше разрезаться магнитным потоком, и во вторичной обмотке будет индуцироваться удвоенное первичное напряжение. Этот трансформатор известен как повышающий трансформатор.

Примечание. Первичный всегда подключен к источник питания , а вторичный всегда подключен к нагрузке . Обмотка высокого или низкого напряжения может быть первичной или вторичной.

---

Как рассчитывается TTR

Общее индуцированное напряжение в каждой обмотке пропорционально количеству витков в этой обмотке, а ток обратно пропорционален как напряжению, так и количеству витков.

E1 / E2 = N1 / N2 = I2 / I1

E1 — первичное напряжение и I1 — первичный ток, E2 — вторичное напряжение и I2 — вторичный ток, N1 — первичные витки и N2 — вторичные витки. Если напряжение увеличивается, ток должен уменьшаться, и наоборот. Число оборотов остается постоянным, если нет переключателя ответвлений.

Пример 1

Если первичное напряжение трансформатора составляет 110 вольт (В), первичная обмотка имеет 100 витков, а вторичная обмотка имеет 400 витков, каким будет вторичное напряжение?

E1 / E2 = N1 / N2
110 / E2 = 100 / 400
100 E2 = 44 000
E2 = 440 Вольт

Пример 2

Чему равен ток первичной обмотки 20?

E2 x I2 = El x I1
440 x I2 = 110 x 20 = 2200
I2 = 5 А

Так как между витками в первичной и вторичной цепях отношение 1 к 4, то должно быть соотношение 1 к 4 между первичным и вторичным напряжением и отношение 4 к 1 между первичным и вторичным током .

По мере увеличения напряжения ток уменьшается, сохраняя постоянное значение вольт, умноженное на ампер. Это называется «вольт-ампер».

Рассчитайте отношение каждой трехфазной обмотки на основе линейного напряжения к нейтральному напряжению обмотки, соединенной звездой. Разделите линейное напряжение обмотки на 1,732, чтобы получить правильное линейное напряжение.

Пример: 13200-480Y/277 будет 13200/277 = 47,653

Проверьте положение переключателя ответвлений, чтобы убедиться, что оно установлено в соответствии с напряжением, указанным на паспортной табличке. В противном случае данные проверки передаточного числа нельзя будет сравнить с паспортной табличкой.

---

Как измеряется TTR

Проверка соотношения витков позволяет обнаруживать закороченные витки в обмотке, которые указывают на нарушение изоляции, путем определения наличия правильного соотношения витков. Короткое замыкание витков может быть результатом короткого замыкания или неисправности диэлектрика.

Измерения проводятся путем подачи известного низкого напряжения на одну обмотку и измерения наведенного напряжения на соответствующей обмотке. Низкое напряжение обычно прикладывается к обмотке высокого напряжения, так что наведенное напряжение ниже, что снижает опасность при проведении испытания.

Посмотрите на векторную диаграмму заводской таблички, чтобы узнать, какая обмотка первичной обмотки соответствует обмотке вторичной обмотки. Фото: Quora

Коэффициент напряжения, полученный в ходе испытаний, сравнивается с коэффициентом напряжения, указанным на паспортной табличке. Посмотрите на векторную диаграмму паспортной таблички, чтобы узнать, какая обмотка на первичной обмотке соответствует обмотке на вторичной обмотке.

Соотношение, полученное в результате полевых испытаний, должно находиться в пределах 0,5% или в зависимости от того, что указывает производитель.

Новые трансформаторы хорошего качества обычно соответствуют паспортным данным с точностью до 0,1%.