 |
Ток холостого хода трансформатора.
|
|
|
|
Под воздействием номинального напряжения, по обмотке начинает протекать ток, который равен току при холостом ходе. С практической точки зрения, его значение составляет приблизительно от 5-ти до 10-ти процентов от номинального. Для трансформаторов с небольшой мощностью его значение будет уже порядка 30% от номинала. Ток холостого хода, приложенный к первичной обмотке, измеряется с помощью амперметра, вольтметра и ваттметра, включенных в цепь вместе с потребляемой мощностью. Замыкание вторичной обмотки трансформатора производится на вольтметр, с сопротивлением такой величины, что ток, проходящий через вторичную обмотку, имеет, практически, нулевое значение. Величина тока холостого хода, протекающего в первичной обмотке, по сравнению с номинальным током очень мала, в сравнении с напряжением, которое приложено. Таким образом, это напряжение уравновешено электродвижущей силой первичной обмотки и обе этих величины имеют примерно одинаковое значение. Из этого следует, что значение хода ЭДС в первичной обмотке определяется показаниями вольтметра, включен в ее цепь.
Ток короткого замыкания трансформатора. Опыт короткого замыкания
Режимом короткого замыкания трансформатора называется такой режим, когда выводы вторичной обмотки замкнуты токопроводом с сопротивлением, равным нулю (ZH = 0). В лабораторных условиях можно провести испытательное короткое замыкание трансформатора, при котором накоротко замыкают зажимы вторичной обмотки, а к первичной подводят такое напряжение Uк, при котором ток в первичной обмотке не превышает номинального значения (Iк < I1ном). При этом выраженное в процентах напряжение Uк, при Iк = I1ном обозначают uK и называют напряжением короткого замыкания трансформатора. Это характеристика трансформатора, указываемая в паспорте.
|
|
|
Таким образом (%):
где U1ном — номинальное первичное напряжение.
Напряжение короткого замыкания зависит от высшего напряжения обмоток трансформатора. Так, например, при высшем напряжении 6—10 кВ uK = 5,5%, при 35 кВ uK = 6,5÷7,5%, при 110 кВ uK = 10,5% и т. д. Как видно, с повышением номинального высшего напряжения увеличивается напряжение короткого замыкания трансформатора.
Опыт короткого замыкания.
Этот опыт, как и опыт холостого хода, проводят для определения параметров трансформатора. Собирают схему (рис. 3), в которой вторичная обмотка замкнута накоротко металлической перемычкой или проводником с сопротивлением, близким к нулю. К первичной обмотке подводится такое напряжение Uк, при котором ток в ней равен номинальному значению I1ном.
Рис. 3. Схема опыта короткого замыкания трансформатора
Напряжение короткого замыкания
где UK — измеренное вольтметром напряжение при I1, = I1ном. В режиме короткого замыкания UK очень мало, поэтому потери холостого хода в сотни раз меньше, чем при номинальном напряжении. Таким образом, можно считать, что Рпо = 0 и измеряемая ваттметром мощность — это потери мощности Рпк, обусловленные активным сопротивлением обмоток трансформатора.
При токе I1, = I1ном получают номинальные потери мощности на нагрев обмоток Рпк.ном, которые называются электрическими потерями или потерями короткого замыкания.
Измерив Uк и I1 можно вычислить полное сопротивление трансформатора
Потери мощности при коротком замыкании можно выразить формулой
поэтому активное сопротивление обмоток трансформатора
находят из показаний ваттметра и амперметра.
Рпк - показание ваттметра; I1 - показание амперметра.
Коэффициент абсорбции
Коэффициентом абсорбции называется коэффициент диэлектрического поглощения, определяющий увлажнённость изоляции, и позволяющий решить вопрос о том, нуждается ли гигроскопическая изоляция того или иного оборудования в сушке. Испытание заключается в измерении посредством мегомметра сопротивления изоляции через 15 секунд и через 60 секунд с момента начала проверки.
|
|
|
Сопротивление изоляции через 60 секунд — R60, сопротивление через 15 секунд — R15. Первое значение делится на второе, и получается значение коэффициента абсорбции.
Суть измерения в том, что электрическая изоляция характеризуется электроемкостью, и напряжение мегомметра, приложенное к изоляции, заряжает постепенно эту емкость, насыщая изоляцию, то есть возникает ток абсорбции между щупами мегомметра. Для проникновения тока в изоляцию требуется время, и это время тем больше, чем больше размер изоляции и чем выше ее качество. Чем выше качество, тем сильнее препятствует изоляция прохождению тока абсорбции при проведении измерений. Так, чем более увлажнена изоляция, тем коэффициент абсорбции меньше.
У сухой изоляции коэффициент абсорбции будет сильно больше единицы, поскольку ток абсорбции сначала резко устанавливается, затем постепенно снижается, и сопротивление изоляции через 60 секунд, которое покажет мегомметр, окажется больше примерно на 30%, чем оно было через 15 секунд с момента начала замера. Влажная же изоляция покажет коэффициент абсорбции близкий к 1, поскольку ток абсорбции, установившись, не сильно изменит свое значение спустя еще 45 секунд.
Новое оборудование не должно отличаться коэффициентом абсорбции от заводских данных более чем на 20% в сторону уменьшения, и его значение в диапазоне температур от +10°С до +35°С не должно быть меньше 1,3. Если условие не выполняется, оборудование необходимо сушить.
Ток утечки
Электрический ток, протекающий в Землю, открытую и стороннюю проводящие части и защитный проводникпри нормальных условиях.
Активное сопротивление изоляции токоведущих частей электрооборудования не может быть бесконечнобольшим, а их ёмкость относительно Земли или соединённых с Землёй проводящих частей не может бытьравна нулю. Поэтому с любой токоведущей части, находящейся под напряжением, в Землю, а также впроводящие части, электрически соединённые защитными проводниками с заземляющим устройствомэлектроустановки здания и с заземлённой токоведущей частью источника питания, постоянно протекаетнебольшой электрический ток, который в нормативной и правовой документации называют током утечки. Внормальном режиме электроустановки здания из токоведущих частей функционирующегоэлектрооборудования всегда имеется утечка электрического тока в Землю, открытые и сторонниепроводящие части и защитные проводники.
Путь, по которому протекает ток утечки, зависит от типа заземления системыВ электроустановках зданий, соответствующих типам заземления системы TT и IT, ток утечки электрооборудования класса I черезнеповреждённую основную изоляцию протекает из токоведущих частей в открытые проводящие части. Изоткрытых проводящих частей по защитным проводникам, главной заземляющей шине, заземляющимпроводникам и заземлителю ток утечки протекает в локальную землю. Если электроустановка зданиясоответствует типам заземления системы TN, преобладающая часть тока утечки протекает не в локальнуюземлю, а по защитным проводникам и по PEN-проводникам электроустановки здания и низковольтнойраспределительной электрической сети протекает до заземлённой токоведущей части источника питания.
|
|
|
Сопротивление заземления
Заземляющее устройство обладает сопротивлением. Сопротивление заземления состоит из сопротивления, которое оказывает земля проходящему току (сопротивление растеканию), сопротивления заземляющих проводов и сопротивления самого заземлителя.
Сопротивления заземляющих проводов и заземлителя обычно бывают малыми по сравнению с сопротивлением растеканию и ими во многих случаях можно пренебречь, считая сопротивление заземления равным сопротивлению растекания.
|
|
|
