СХЕМЫ ИСПЫТАНИЙ И ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ
Как указывалось выше, опыт холостого хода заключается в измерении тока и потребляемой мощности испытуемого трансформатора при разомкнутой вторичной обмотке. Мощность (потери) у трехфазных трансформаторов согласно ГОСТ 3484-56 можно измерять методом двух или трех ваттметров. Эти схемы могут выполняться как с непосредственным включением приборов, так и через измерительные трансформаторы (тока и напряжения) или добавочные сопротивления.
Рис. 6-5. Схемы измерения потерь и токов при непосредственном включении ваттметров
а— однофазное измерение; б —трехфазное измерение по схеме двух ваттметров; в — трехфазное измерение по схеме трех ваттметров.
Принципиальные схемы измерения мощности разделяются на следующие три основных вида:
а) измерение с непосредственным включением ваттметров (рис. 6-5) без применения измерительных трансформаторов;
б) измерение с включением ваттметров через измерительные трансформаторы (рис. 6-6);
в) измерение с включением последовательных цепей ваттметров через трансформаторы тока, а параллельных цепей через добавочные сопротивления (рис. 6-7) при напряжении до 600 в.
При включении ваттметра зажимы параллельной и последовательной катушек, отмеченные звездочкой (*), включаются в одну фазу.
Как видно из приведенных схем, для трехфазных измерений могут быть применены только два трансформатора тока и два трансформатора напряжения, исходя из того, что третий ток и третье напряжение являются геометрической суммой двух других токов и напряжений. Включение их показано на схеме рис. 6-8.
Рис. 6-6. Схема измерения потерь и токов с включением ваттметров через измерительные трансформаторы. а — однофазное измерение; б — трехфазное измерение по схеме двух ваттметров; в— трехфазное измерение по схеме трех ваттметров.
Рис. 6-7. Схема измерения потерь и токов с включением ваттметров через трансформаторы тока и добавочные сопротивления.
а — однофазное измерение; б —трехфазное измерение по схеме двух ваттметров; в— трехфазного измерение по схеме трех ваттметров.
Для измерений при испытаниях рассматриваемых нами трансформаторов чаще применяется схема с трансформаторами тока и добавочными сопротивлениями, с наименьшим числом измерительных приборов, которые переключателем включаются в разные фазы.
Рис. 6-8. Схема трехфазных измерений с двумя измерительными трансформаторами. а — трансформаторы тока; б — трансформаторы напряжения.
Применение схем непосредственного измерения в последовательной цепи практически нецелесообразно, так как требует большого Парка измерительных приборов на различные пределы измерения и частую смену приборов в процессе испытаний.
На рис. 6-9 показана схема измерения потерь и токов при испытании трансформаторов с одним ваттметром и двумя амперметрами.
При помощи переключателя типа КФ последовательная цепь ваттметра без разрыва тока включается в фазу а (правое положение) или в фазу с (левое положение). Одновременно включаются параллельные цепи ваттметра между фазами а—b или с—б. Вместе с ваттметром переключается в соответствующую фазу включенный с ним последовательно амперметр. Амперметр фазы б остается включенным при обоих положениях переключателя. При положении ш все токовые цепи шунтируются, а цепи напряжения отключаются.
Рис. 6-9. Схема трехфазного измерения потерь и тока одним ваттметром и.двумя амперметрами.
Рис. 6-10. Схема трехфазного измерения потерь и тока одним ваттметром и одним амперметром.
При помощи переключателя КФ может быть собрана схема для трехфазных измерений одним ваттметром и одним амперметром (рис. 6-10). На этой же схеме показана защита трансформаторов тока и измерительных приборов от перегрузок применением токового реле типа ЭТ-621/10. Уставка реле ставится на 6—7 а при номинальном вторичном токе трансформатора тока 5 а.
Рис. 6-11. Схема включения двух комплектов трансформаторов тока.
На Московском трансформаторном заводе применение такой схемы защита трансформаторов тока и приборов полностью ликвидировало их повреждения, которые имели место вследствие ошибки испытателя или дефекта в испытуемом трансформаторе. Такая защита может быть применена и в схеме рис. 6-9.
Если один комплект трансформаторов тока не обеспечивает необходимый диапазон по токам, то можно включить второй комплект с переключением по схеме рис. 6-11.
При работе с промежуточным трансформатором все измерения производятся на вторичной стороне промежуточного трансформатора, как показано на однолинейной схеме рис. 6-12.
При включении разъединителя P1 в положение 1 и отключенных Р2 и Р3 напряжение к испытуемому трансформатору подводится непосредственно от генератора. При включении P1 в положение II напряжение подводится к испытуемому трансформатору через промежуточный трансформатор ПТ и в зависимости от положения Р2 и Р3 напряжение генератора повышается или понижается.
Рис. 6-12. Однолинейная схема включения промежуточного трансформатора.
ПТ — промежуточный трансформатор; ИК — измерительный контур P1, P2, P3— разъединители; Г — генератор
Согласно ГОСТ 3484-65 при измерении потерь и тока холостого хода следует применять измерительные приборы класса точности не ниже 0,5, а трансформаторы тока желательно класса точности 0,2. Особенно внимательно следует подходить к выбору (по классу точности) ваттметров и измерительных трансформаторов, так как вследствие большого фазового сдвига между измеряемым током и напряжением при опыте холостого хода (а также и короткого замыкания) могут быть значительные погрешности, зависящие от угловой погрешности измерительных трансформаторов и погрешности ваттметров.
Для получения наименьших погрешностей рекомендуется при особо ответственных измерениях применять малокосинусные ваттметры, при измерении с которыми точность повышается за счет большего отклонения стрелки, несмотря на более низкий класс точности (класс 1).
При контрольных испытаниях трансформаторов могут быть применены амперметры типа АСТА с пределами измерения 2,5—5 или 5—10 а, ваттметры типа АСТД (рис. 6-13) с пределами измерения по току 5 а и по напряжению 30 и 150 в с добавочным сопротивлением типа ДВТ, которое подключается к зажиму 150 в и расширяет предел измерения по напряжению до 300, 450 и 600 в.
При напряжении, не превышающем 30 в, параллельная цепь ваттметра подключается зажимами U и 1 000 Ом.
Трансформаторы тока рекомендуется применять типа ЛТТ-1 (рис- 6-14) или И-54 с пределами измерения, одинаковыми для обоих типов:
Можно также применять трансформатор тока типа И-56 с пределами измерения по первичной обмотке 1—5—10—15—20—30—40—50—75— 100— 150—200—250— 300—400—500—600—750—800—1 000 а и вторичной 5 и 1 а.
Как второй комплект к трансформатору тока типа И-54 можно применить трансформаторы тока класса точности 0,2 типа УТТ-6 с пределами
или УТТ-5
Все эти трансформаторы тока могут применяться только в цепях с напряжением до 500 в. При более высоких напряжениях необходимо применять трансформаторы тока класса точности 0,2 с соответствующей изоляцией.
Трансформаторы тока типа УТТ-5 и УТТ-6 на токи от 100 а и более с внешними витками первичной обмотки) могут применяться при измерениях на более высоких напряжениях при надежной дополнительной изоляции витков от корпуса и земли.
Рис. 6-13. Ваттметр типа АСТД 5 а, 150 в.
1 — общий зажим параллельной цепи; 2 — зажим 150 в; 3 — зажим 30 в, 1000; 4 — зажим последовательной цепи; 5 — переключатель изменения направления тока в параллельной цепи.
Рис. 6-14. Трансформатор тока типа ЛТТ-1.
1— зажимы первичной обмотки; 2 — зажим вторичной обмотки; 3 — штырь включения предела по току; 4— гнезда выбора пределов.
В тех случаях, когда при измерениях напряжение превышает 600 в, следует применять трансформаторы напряжения типа И-50 с пределами измерений класса точности 0,2 или трансформаторы напряжения типа НОМ-6 с пределом измерения 2 100/100 в класса точности 0,5. Мы указываем этот трансформатор напряжения, так как он является нормальным исполнением, имеющимся к каталоге. Целесообразнее все же перемотать этот трансформатор (сняв часть витков на стороне ВН) так, чтобы он имел коэффициент трансформации 1 400—1 500/100 в. Это позволит брать отсчеты по ваттметру при напряжении выше 600 в с большим отклонением стрелки прибора. После перемотки трансформатор напряжения должен быть проверен на соответствие ГОСТ 1983-43.
Помимо вольтметра, о выборе которого указывалось в гл. 4, необходимо параллельно с ним включить частотомер для измерения частоты. При напряжениях до 220 в частотомер включается непосредственно, а при напряжениях 220—600 в — через добавочное сопротивление.
Приборостроительной промышленностью изготовляются частотомеры типов Э-55, ЭЧ, ФД-2, ДЧ-49 и др., любой из которых можно применить.
