Метод моста переменного тока имеет следующие преимущества по сравнению с методом двух вольтметров: большая точность результатов измерения (до 0,1%); получение коэффициента трансформации без вычислений; отсутствие влияния колебания напряжения сети на результаты измерения; безопасность пользования прибором, так как к обмотке ВН трансформатора подводится напряжение, не превышающее 220 В.
Измерительный мост, используемый для измерения, -должен обеспечить отсчет коэффициента трансформации с точностью не менее четырех значащих цифр, а при непосредственном измерении погрешности коэффициента трансформации — с точностью не менее двух значащих цифр.
Метод моста переменного тока заключается в следующем: обмотки ВН и НН трансформатора соединяют последовательно и на обмотку ВН подают напряжение от внешнего источника переменного тока (рис. 2-9,а).
Рис. 2-9. Определение коэффициента трансформации однофазного трансформатора мостом переменного тока.
а — принципиальная схема; б — схема с включенным ваттметром; в — вил на крышку трансформатора; г — другая схема определения коэффициента трансформации.
К концам а и X параллельно подключен резистор. Его сопротивление составляет несколько десятков, а иногда и сотен тысяч ом. По резистору скользит ползунок П, который через измерительный прибор соединен с точкой Ах. Ползунок П перемещают до тех пор, пока показания, прибора станут равны нулю. Тогда
Пренебрегая падением напряжения в обмотке АХ от тока XX (составляющего при малом возбуждении доли процента) получаем:
Тогда предыдущие уравнения примут вид: 
.
Разделив Е на Е2, получим значение коэффициента трансформации:
Когда в цепи Ах—П не будет тока, тогда h—h.
Так как отношение э. д. с. обмоток трансформатора равно отношению их чисел витков получим:
или
Следовательно, для однофазных трансформаторов коэффициент трансформации может быть определен как отношение сопротивлений эталонного потенциометра. Для повышения чувствительности моста в цепь Ах—П (рис. 2-9,6) включают ваттметр: токовую катушку— в цепь Ах—П, а вольтметровую — к зажимам АХ. Кроме того, в токовую цепь ваттметра включают ограничительный резистор г. На рис. 2-9,в показана крышка трансформатора при определении коэффициента трансформации методом моста переменного тока.
Порядок работы с мостом следующий: 1) к обмотке ВН трансформатора (А—X) подводят напряжение от источника переменного тока; 2) при полностью введенном ограничительном резисторе приближенно подбирают плечи потенциометра так, чтобы на ваттметре не было показаний; 3) выводят резистор г и более точно определяют плечи (показание ваттметра должно быть равно нулю); 4) по отношению сопротивлении определяют коэффициент трансформации.
На рис. 2-9,г дана другая схема включения потенциометра для определения коэффициента трансформации. Скользящий контакт передвигается но резистору потенциометра до тех пор, пока показание прибора (здесь возможно также включение ваттметра) не станет равным нулю. При этом отношение сопротивлений потенциометра будет равно коэффициенту трансформации:
В этом случае потенциометр также должен иметь большое сопротивление. Желательно, чтобы он имел деления, равные отношению целого к части, т. е. определял прямо в цифровом выражении коэффициент трансформации.
На некоторых трансформаторных заводах СССР используют мост типа WMUT-100 Дрезденского завода трансформаторов и рентгеновской аппаратуры (ГДР), предназначенный для определения коэффициента трансформации как однофазных, так и трехфазных трансформаторов методом встречного включения испытываемого трансформатора со вспомогательным промежуточным трансформатором моста (метод компенсации), имеющим широкую возможность регулирования числа витков. Метод компенсации позволяет весьма точно измерить коэффициент трансформации независимо от колебаний напряжения сети.
Мостом можно измерять коэффициенты трансформации в пределах 1 — 100 и 100—1000. Указателем отсутствия напряжения (равновесие при данном методе компенсации) в рассматриваемой схеме моста является чувствительный гальванометр, чувствительность которого регулируется и не зависит от коэффициента трансформации и компенсируемого напряжения. При номинальном напряжении обмотки ВН и испытываемого трансформатора до 110 кВ эту обмотку возбуждают непосредственно от сети 220 В. При напряжении обмотки ВН испытываемого трансформатора 110 кВ и выше для сохранения точности измерения включают дополнительный трансформатор. Значение k отсчитывается непосредственно по показаниям ручек декадных переключателей (изменяющих число витков вспомогательных трансформаторов моста), смонтированных на передней панели моста. Для трехфазных трансформаторов могут быть определены линейный коэффициент трансформации и группы соединения обмоток.
Неправильное включение обмоток испытываемого трансформатора может быть обнаружено по повышенному свечению неоновой лампы, имеющейся в схеме моста. Если при этом предельно допустимое напряжение повышается, то срабатывает цепь защиты.
Рис. 2-10. Принципиальная схема моста тина WMOT-100.
В схеме моста WMDT-100 (рис. 2-10) обмотка ВН испытываемого трансформатора подключается к сети 220 кВ вводами UV, а возбуждаемая при этом обмотка НН вводами uv соединяется с одноименными зажимами uv измерительного моста. Промежуточные (вспомогательные) трансформаторы моста с регулируемым числом витков (на схеме рис. 2-10 обозначены 1 и 2) путем соответствующего подбора положений рукояток 3—7 включаются встречно через гальванометр с испытываемым трансформатором; при этом добиваются полного равенства их напряжений (компенсации). В этом случае гальванометр должен показывать нуль. Угловая погрешность определяется положением ручек 9 к 10 моста, а знак погрешности (±) — перекидным переключателем 11. Неоновая лампа на схеме указана цифрой 12. Точность измерения моста составляет 0,1%. Диапазон измерений данным мостом испытываемых трансформаторов с номинальным напряжением обмотки ВН до 110 кВ при возбуждении непосредственно от сети 220 В составляет κ=1-100.
Когда номинальное напряжение обмотки ВН испытываемого трансформатора выше 110 кВ, для получения гарантированной точности измерений (0,1%) обмотку ВН питают не от сети 220 В, а от дополнительного трансформатора (220/2) напряжением 220 В. Для измерения мост предварительно устанавливают на число, определяемое произведением (1 /Л) С, где k — расчетный коэффициент трансформации трансформатора на какой-либо ступени переключателя, а С — постоянная моста, равная 100.
Пример. Для расчетного значения κ=11,524 имеем:
(1/11,524) 100=8,677, а для κ=5,833 получаем (1/3,833)100=17,143.
Рукоятками пяти декадных переключателей витков вспомогательных трансформаторов следует установить слева направо: для к= 11,524 — цифры.08,677; для κ=5,833 — цифры 17,143.
Включая измерительный мост, настроенный для измерения на данной ступени, можно наблюдать неуравновешенное состояние (по отклонению указателя гальванометра с нулевого положения). Тогда следует произвести компенсацию в схеме поворотом соответствующей рукоятки (или рукояток), переключая витки на вспомогательных трансформаторах. По достижении компенсации измеряемый коэффициент трансформации непосредственно считывается с указателей на декадных рукоятках.
Рис. 2-11. Схемы включения моста типа WMOT-100 для измерения коэффициента трансформации н группы соединений разных трансформаторов.
а — трехфазных до 110 кВ, А-1 + 100; б — трехфазных выше 110 кВ; в — трехфазных 110—220 кВ. к—10+1000 и 2,2—110 кВ, f-100-r 1000; г — однофазных 110—220 кВ, Л—1—10; д — однофазных 110-220 кВ, к-10+1000 и 2.2—110 кВ, к- 100т-1000; ИТ — испытываемый трансформатор; М — мост измеритель; ВТ— возбуждающий трансформатор; ПТ — измерительный трансформатор типа U2N-0.5.
На рис. 2-11 представлены схемы для определения коэффициента трансформации трехфазных и однофазных трансформаторов. В комплект этого моста входят: возбуждающий трансформатор типа РЕ5/3 мощностью 5 кВ-А, напряжением 2200/200 В и два трансформатора напряжения (ТН) типа UZN-0,5, 2200/220 В, 1 В-А, класса 0,1 при 10—100% номинального напряжения.
