Испытание мощных трансформаторов и реакторов - Измерение электрического сопротивления обмоток постоянному току

ГЛАВА ТРЕТЬЯ
ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТОК ПОСТОЯННОМУ ТОКУ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ

Знание действительного электрического сопротивления обмоток позволяет вычислить потери трансформатора, равные ΣI2r, привести потери, измеренные при опыте КЗ, к номинальной температуре обмотки, а также найти добавочные потери (см. гл. 7).
При измерениях сопротивлений обмоток проверяют: качество соединений и паек, имеющихся в обмотках, качество контактов в устройствах переключения; отсутствие обрывов, правильность числа параллелей (отсутствие обрывов одной или нескольких параллелей в обмотках, намотанных из нескольких параллельных проводников); соответствие сечения и удельного электрического сопротивления проводников расчетной записке.

При этом измеряют электрические сопротивления всех обмоток трансформатора (ВН, СН, НН) на всех доступных ответвлениях обмоток всех фаз как при окончательном испытании, так и при испытании с запаянными отводами.
Если переключающее устройство имеет предизбиратель, измерения производят при одном его положении. Дополнительно производят по одному измерению сопротивления на каждом из других положений предизбирателя.
При измерении линейных сопротивлений и наличии зажима нейтрали измеряют также одно из фазных сопротивлений При наличии зажима нейтрали вместо измерения линейных сопротивлений допускается измерять фазные сопротивления при условии, что сопротивление отвода нейтрали не превышает 2% фазного сопротивления обмотки. В этом случае сопротивление цепи зажима нейтрали может быть определено дополнительным измерением одного из линейных сопротивлений. У трансформаторов с параллельными ветвями обмотки ВН, выведенными на крышку, следует измерить сопротивление каждой ветви.
Согласно [Л. 1-3] допускается производить измерение электрического сопротивления обмоток двумя методами: а) мостовым и б) методом падения напряжения.
Измерения сопротивлений мостом (нулевым методом) обеспечивают высокую точность. Метод падения напряжения, т. е. метод вольтметра-амперметра, и метод непосредственного измерения в некоторых омметрах являются методами отклонений. Методы отклонений проще и быстрее нулевых методов, но они дают меньшую точность. Отклонение измеренных сопротивлений обмоток от расчетных обычно допускается не более 2%.
При измерениях электрического сопротивления весьма существенно, чтобы не было нагрева обмоток током, при котором производят измерения, а также чтобы трансформатор не был предварительно нагрет. Поэтому [Л. 1-3] предусматривает, что ток, как правило, не должен превышать 20% номинального тока обмотки. При измерениях длительностью до 1 мин допускаются значения тока 20—50% номинального тока обмотки. При измерении сопротивления одной обмотки другие обмотки должны быть разомкнуты.

Температура обмотки во время измерения должна быть точно измерена и зафиксирована. Сопротивления обмоток мощных трансформаторов измеряют обязательно до опыта КЗ, когда температура обмоток соответствует температуре окружающей среды. В [Л. 1-3] предлагается принимать за температуру обмотки масляного трансформатора, ранее не включавшегося и не подвергавшегося нагреву, температуру масла в верхних слоях при условии, что измерение сопротивления производят для трансформаторов большой мощности не ранее чем через 2 ч после заливки масла. Если трансформатор перед испытаниями залит горячим маслом или его обмотки еще не остыли после сушки, необходимо знать заранее сопротивление одной из обмоток в «холодном» состоянии при определенной температуре окружающей среды.
По измерению электрического сопротивления в нагретом состоянии и сопротивления обмотки при известной температуре можно определить температуру обмотки при измерении. Пересчет сопротивления на другую температуру производят по формуле (для трансформаторов с медными обмотками):
(3-1)
где             сопротивление, Ом, при температуре ϑ5, °С;
r1 — известное сопротивление, Ом, при температуре С.
Когда сопротивление обмотки необходимо привести
к расчетной температуре, например согласно ГОСТ 11675-75, п. 3.6 для масляных трансформаторов к 75°С, (3-1) можно представить в следующем виде:
(3-2)
При использовании (3-2) значения κ=310/ (θ1 + 2351 для температур 0—75°С берут из табл. 3-1.
Истинную температуру обмоток в случае, когда известны электрические сопротивления при двух температурах, определяют по формуле:
(3-3)
где rϑ2 и rϑ1 — сопротивления обмоток трансформатора при температурах — искомая температура, °С; ϑ — известная температура, °С.

К пересчету сопротивления обмоток

Контакты при подключении проводов для измерения сопротивления должны быть надежными, плоскими, а поверхности их — чистыми от жира, ржавчины и краски. Плохой контакт может дать дополнительное сопротивление около 0,001 Ом. При измерениях сопротивлений порядка 100 Ом ошибка составит 0,001%, но если измеряемое сопротивление, например, обмотки НН мощного трансформатора равно 0,003—0,004 Ом, плохой контакт может исказить результаты измерений на 25-30%.