После окончания испытания на нагрев отключают нагрузку и измеряют электрические сопротивления обмоток в горячем состоянии. В трансформаторах с форсированным охлаждением одновременно прекращается работа вентиляторов, масляных и водяных насосов. Циркуляцию теплоотводящей среды сохраняют на весь период проведения измерений. Измерение электрического сопротивления обмоток в горячем состоянии высоковольтных мощных трансформаторов производят методом падения напряжения или мостовым методов. Схемы мостов из-за большой самоиндукции мощных трансформаторов требуют значительного времени для установки гальванометра на нуль и для мощных трансформаторов применяются мало. При измерении сопротивления методом падения напряжения следует соблюдать следующие условия:
- ток не должен превосходить 20% номинального;
- при сборке схемы соединения все контактные поверхности должны быть чистыми; перед включением трансформатора на нагрев контакты необходимо очистить наждачной бумагой; 3) метод измерения сопротивления в нагретом состоянии и приборы (амперметр, шунт, вольтметр и добавочные резисторы) должны быть теми же, что и при измерении сопротивления в холодном состоянии; 4) для того чтобы нейтрализовать влияние самоиндукции и сократить время неустановившегося режима, напряжение в начале измерения завышают (10—15%); 5) пределы измерений вольтметра и амперметра при измерении в горячем состоянии выбирают так, чтобы показания вольтметра находились в пределах 85—90% шкалы, а амперметра —в пределах 70—80%; 6) вольтметр включают (во избежание его порчи) при практически установившемся токе; 7) измерения в горячем состоянии производят три работника: один снимает показания амперметра, другой — вольтметра и третий — секундомера. Последний дает команду для снятия первым двум через установленные промежутки времени (30—60 с) и делает все записи. По схеме команд: 1) «приготовиться»; 2) «есть» отсчеты по вольтметру и амперметру следует делать строго одновременно.
Благодаря хорошей теплопроводности меди и интенсивной циркуляции масла обмотка весьма быстро остывает и ее температура уравнивается с температурой масла. Поэтому измерить сопротивление в горячем состоянии трудно. Измерение производят с максимальной быстротой, возможна ближе к моменту отключения нагрузки. Однако уже за 1—2 мин. температура обмотки успевает снизиться на несколько градусов, поэтому истинное значение сопротивления, имевшее место при нагрузке, может быть найдено только построением.
Рис. 12-5. Графическое определение электрического сопротивления обмотки в момент отключения нагрузки.
При правильной организации работы это время может составлять до 1,5 мин. Последующие измерения сопротивления производят в течение 10—12 мин с интервалами между измерениями 30—60 с, а затем спустя 10—15 мин производят дополнительное измерение сопротивления (последний отсчет). В течение всего времени измерения не рекомендуется производить регулирование тока. Вследствие охлаждения сопротивление обмотки будет уменьшаться, а следовательно, ток будет незначительно увеличиваться.
На основании результатов измерения можно графическим путем определить электрическое сопротивление обмотки в горячем состоянии в момент отключения нагрузки. Согласно стандарту строят кривую охлаждения обмотки, для чего по оси абсцисс (рис. 12-5) откладывают отрезки времени t1—t4 до 10—12 мин, считая с момента отключения нагрузки, а по оси ординат в крупном масштабе — логарифмы соответствующих им разностей. Через точки 1—5 проводят прямую, которая, будучи продолжена до оси ординат, определит на ней отрезок, равный логарифму разности сопротивлений обмотки в момент отключения нагрузки сопротивления обмотки в зависимости от времени). Если несколько начальных точек окажутся вне прямой, то при построении их не учитывают.
Измеряя электрическое сопротивление обмоток в горячем состоянии, следует учесть, что время неустановившегося режима увеличивается примерно вдвое, если измерение производить при неразомкнутых других обмотках или при подсоединении измерительной схемы без соблюдения той же полярности, что и при измерении сопротивления обмоток в холодном состоянии.
Температуру обмотки в момент отключения нагрузки определяют по формуле, приведенной в стандарте:
(12-4)
где ϑχ —температура, при которой перед началом испытания было измерено электрическое сопротивление обмотки в холодном состоянии.
Формула (12-4) после преобразования примет вид:
(12-5)
Для масляных трансформаторов с удельными потерями в обмотке из медного провода не более 60 Вт/кг в качестве вспомогательного можно применять также следующий метод определения температуры обмотки: измеряют сопротивление г обмотки сразу после отключения нагрузки и вычисляют температуру обмотки по формуле:
(12-6)
где r — электрическое сопротивление обмотки, измеренное через время t после отключения нагрузки; rх — электрическое сопротивление обмотки в «холодном» состоянии при температуре — расчетные удельные потери в обмотке, Вт/кг; β — коэффициент, зависящий от времени t, т. е. от момента отключения нагрузки до момента измерения сопротивления).
Приводим значения β для разных значений t (рекомендуется, чтобы при испытании время t не превышало 3 мин):
Формула (12-6) может быть также видоизменена:
(12-7)
