Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току входит в обязательный объем контрольных испытаний каждого выпускаемого с завода трансформатора. По результатам измерения сопротивления обмоток можно оценить качество соединений и паек в обмотках, качество контактов переключателей, установить отсутствие обрывов в обмотках или в отдельных параллельных ветвях. Сопротивление измеряют у всех обмоток (ВН, НН, СН) на всех доступных ответвлениях.
В трехфазных трансформаторах измеряют сопротивление каждой обмотки для всех трех фаз, для чего определяют сопротивление между началом и концом каждой фазы. Если нет вывода нейтральной точки, сопротивление измеряют между линейными зажимами. Сопротивление фазы составляет rф=rИЗM/2 при соединении обмотки В звезду и rф = 3 rизм/2 при соединении В треугольник, где rизм — измеренное сопротивление обмотки.
Рис. 22-10. Схема измерения сопротивления обмоток.
а— при малом сопротивлении; б —при большом сопротивлении.
Сопротивления обмоток различных фаз отличаются более чем на 2%. Если они отличаются больше, значит, имеется какой-то дефект в токоведущей цепи: плохое качество соединения, пайки обмотки или контакта переключателя, обрыв параллельной ветви.
Измеренное сопротивление приводят к рабочей температуре обмотки трансформатора (75 °С для масляных трансформаторов) по формуле
где Т — температура обмотки при измерениях, принимаемая равной температуре верхних слоев масла или температуре окружающего воздуха.
Сопротивление обмоток трансформатора определяют по падению напряжения (показаниями амперметра и милливольтметра) и с помощью мостовой схемы. Метод падения напряжения проще измерения по мостовой схеме, но дает менее точные результаты.
При измерении сопротивления по падению напряжения обмотку трансформатора включают в сеть источника постоянного тока. Во избежание нагрева обмоток, вносящего ошибки в результаты измерений, ток при измерении сопротивления не должен превышать 20% номинального тока обмотки. Схема включения измерительных приборов зависит от величины измеряемого сопротивления.
При малом сопротивлении обмотки трансформатора вольтметр (милливольтметр) включают непосредственно на зажимы обмотки (рис. 22-10,а). В этом случае сопротивление вольтметра очень велико по сравнению с сопротивлением обмотки трансформатора, так что током, протекающим через вольтметр, можно пренебречь. При большом сопротивлении обмотки амперметр должен быть включен последовательно с обмоткой (рис. 22-10,б) так чтобы через амперметр протекал ток, равный току в обмотке. Сопротивление амперметра очень мало по сравнению с сопротивлением обмотки трансформатора, и ошибка измерения будет мала.
На практике сопротивление обмотки сопоставляют со среднегеометрическим значением сопротивлений амперметра и вольтметра. При сопротивлении обмотки трансформатора, меньшим среднегеометрического значения сопротивлений измерительных приборов
применяют схему, изображенную на рис. 22-10,а; при -
—схему, показанную на рис. 22-10,6,
Рис. 22-11. Принципиальная схема моста для измерения сопротивления обмотки трансформатора.
Сопротивление обмотки трансформатора, где и — напряжение, определяемое показанием вольтметра; 1 — ток (по показанию амперметра).
Сопротивление обмотки определяется по формуле, когда требуется учитывать ток, протекающий через вольтметр при использовании первой схемы:
Если требуется учитывать сопротивление амперметра при применении второй схемы, то сопротивление обмотки определяется по формуле
Сопротивление проводов, присоединяющих вольтметр к обмотке, не должно превышать 0,5% сопротивления обмотки этого прибора.
Так как обмотки трансформатора имеют значительную индуктивность, то при подключении к источнику постоянный ток устанавливается в них не сразу, а в течение некоторого времени. Поэтому в первый момент после включения в обмотке индуктируется сравнительно большая э. д. с., которая может вызвать повреждение вольтметра. Вследствие этого вольтметр включают после того, как стрелка амперметра станет неподвижной.
Сопротивления обмоток трансформатора можно измерять омметром. Однако такое измерение неточно, и в случаях, когда необходимо получить высокую точность измерения, оно не применяется.
Принципиальная схема моста для определения сопротивления обмотки трансформатора изображена на рис. 22-11. При равенстве потенциалов точек А и В стрелка гальванометра стоит на нуле, если соблюдено условие равенства падений напряжения как в сопротивлениях 1 и 2, так и в сопротивлениях 3 и изм.
Рис. 22-12. Автотрансформатор 417 МВ • А, 750 кВ на высоковольтных испытаниях.
1 — экран ввода 750 кВ; 2 — экранировка делителя; 3 — экран ввода 500 кВ; 4 — экран ввода 132 кВ; 5 — экран ввода 35 кВ; 6 — делитель напряжения ДН-1000; 7 — экранировка ввода
750 кВ и делителя.
Отношение этих равенств составляет:
Сопротивления 1 и 3 известны, и одно (два или три) из них, например 1, можно регулировать в широких пределах. Это сопротивление устанавливают таким, чтобы показание гальванометра было равно нулю, после этого определяют искомое сопротивление обмотки. Измерение сопротивления по мостовой схеме обеспечивает высокую точность.
Испытания, входящие в состав типовых, т. е. импульсные испытания полной и срезанной волнами, тепловые, механические испытания на динамическую устойчивость, представляют сложный комплекс различных работ, проводятся специализированными лабораториями, оснащенными специальным оборудованием. Эти испытания подробно описаны в [Л. 8, 35] и здесь не рассматриваются.
На рис. 22-12 показан автотрансформатор 417 МВ-А, 750 кВ на высоковольтных испытаниях.
