Introducción a las pruebas de transformadores en vacío y con carga

Prueba de cortocircuito: cortocircuite artificialmente el lado de baja tensión y alta corriente del transformador y aplique la tensión de prueba de frecuencia nominal desde la toma nominal de la bobina en el lado de alta tensión para que la corriente en el devanado alcance el valor nominal. A continuación, mida la potencia de entrada, la tensión aplicada (es decir, la pérdida y la tensión de cortocircuito) y la corriente. Generalmente, la capacidad de la fuente de alimentación de prueba debe ser el 30 % de la capacidad del producto probado.

Impedancia de secuencia cero: La impedancia que un transformador presenta para cada secuencia de fase (positiva, negativa, cero) de voltaje y corriente se denomina impedancia de secuencia, y se conoce como impedancia de secuencia positiva, de secuencia negativa y de secuencia cero, respectivamente. La impedancia de secuencia positiva es la impedancia que se muestra durante el funcionamiento normal. Cuando el sistema opera de forma asimétrica, se genera una corriente de secuencia cero. La impedancia de secuencia positiva del transformador es igual a la impedancia de secuencia negativa y a la impedancia de cortocircuito del transformador. En el caso de la impedancia de secuencia cero, dado que en cualquier instante la magnitud y la dirección de las corrientes de secuencia cero de las tres fases son las mismas (es decir, su suma no es igual a cero), la impedancia de secuencia cero está intrínsecamente relacionada con la impedancia de secuencia positiva y la impedancia de secuencia negativa. La diferencia radica en que su magnitud no solo depende del método de conexión del bobinado, sino también de la estructura del núcleo de hierro. Por lo tanto, la impedancia de secuencia cero debe determinarse mediante mediciones reales.

Método de prueba

⑴ Prueba monofásica sin carga

Los equipos de prueba monofásicos en vacío se utilizan habitualmente para comprobar la pérdida y el porcentaje de corriente en vacío de los transformadores monofásicos. También pueden emplearse para realizar pruebas fase por fase en transformadores trifásicos (principalmente para detectar posibles fallos monofásicos). Este método de prueba es necesario cuando no hay suministro eléctrico trifásico en la instalación.

Prueba monofásica sin carga con la tensión de fase A y la corriente de fase A del instrumento. Como se muestra en la figura, utilice una fuente de alimentación monofásica como fuente de alimentación de prueba, el cable de fase se conecta al terminal positivo del terminal de corriente de fase A del comprobador, el cable amarillo grueso se conecta al terminal negativo del terminal de corriente de fase A, y el cable delgado se conecta al terminal de tensión de fase A Ua. El cable rojo grueso de las pinzas se conecta directamente al cable cero de la fuente de alimentación de prueba, el cable delgado se conecta al terminal de tensión de fase B Ub, y las dos pinzas se sujetan respectivamente a los dos terminales del lado de baja tensión. El lado de alta tensión está abierto.

Este método también es adecuado para la medición de pérdidas en vacío de transformadores trifásicos con alimentación monofásica. Cuando se encuentra que la pérdida excede el estándar después de la prueba trifásica en vacío, la pérdida trifásica debe medirse por separado. A través del análisis y comparación de la pérdida en vacío de cada fase, se puede observar la distribución de la pérdida en vacío en cada fase para verificar el devanado o circuito magnético de cada fase, con o sin defectos locales. Cortocircuite un devanado de fase del transformador por turno, aplique voltaje a los otros dos devanados de fase y mida la pérdida en vacío y la corriente en vacío. El diagrama de cableado se muestra en la figura, de acuerdo con el método de conexión del devanado del transformador bajo prueba, el método de presurización se puede dividir en tres situaciones como se muestra en la figura a continuación.

a. El devanado presurizado está conectado △

Durante la medición, presurice las fases ab, bc y ca sucesivamente, y cortocircuite los devanados no presurizados. La pérdida medida se calcula según la siguiente fórmula:

Nota: En la fórmula, In es la corriente nominal de la bobina de prueba.

b. El devanado presurizado está conectado a Y y tiene una salida de punto neutro:

Al realizar la medición, el devanado no presurizado se cortocircuita; la tensión aplicada es el doble de la tensión de fase, el resultado de la pérdida se calcula según la fórmula 1, y el resultado de la corriente en vacío se calcula según la fórmula 2 (0,289 en la fórmula se cambia a 0,333).

c. El devanado presurizado está conectado a Y, y no se ha dibujado ningún punto neutro:

Cuando no se puede cortocircuitar el devanado no presurizado porque no se ha trazado el punto neutro, se debe cortocircuitar la fase correspondiente del devanado secundario durante la medición; la tensión aplicada debe ser el doble de la tensión de fase.

⑵ Prueba sin carga trifásica

Cableado como se muestra

Utilice el regulador de voltaje trifásico como fuente de alimentación de prueba. Conecte la salida del regulador de voltaje al terminal positivo de corriente del comprobador de capacitancia. Conecte los cables gruesos de las tres pinzas de prueba al terminal negativo de corriente del comprobador, según su color. Conecte los cables delgados de las tres pinzas de prueba a los terminales de voltaje del comprobador, según sus colores. A continuación, fije las tres pinzas de prueba al terminal de baja tensión del transformador bajo prueba. La pinza amarilla se conecta a la columna de fase A, la pinza verde a la columna de fase B y la pinza roja a la columna de fase C. El lado de alta tensión queda abierto.

(3) Prueba de cortocircuito monofásico

Los elementos de prueba de cortocircuito monofásico se utilizan habitualmente para comprobar la pérdida por cortocircuito y la tensión de impedancia de los transformadores monofásicos. Además, al probar un transformador trifásico, cuando no hay alimentación trifásica o la capacidad de alimentación es pequeña, y cuando se requiere una inspección fase por fase para determinar la fase defectuosa durante el proceso de fabricación o el funcionamiento, también se requiere el método de prueba de cortocircuito monofásico; el cableado se realiza según el método que se muestra en la figura.

Utilice una fuente de alimentación monofásica como fuente de prueba. El cable de fase se conecta al terminal positivo de la corriente de la fase A del comprobador, el cable amarillo grueso se conecta al terminal negativo de la corriente de la fase A, el cable delgado se conecta al terminal de tensión de la fase A Ua, y el cable rojo grueso se conecta al terminal de tensión de la fase A Ua. Conecte directamente a la línea de tierra de la fuente de alimentación de prueba, conecte el cable delgado al terminal de tensión de la fase B Ub y sujete con las pinzas los dos terminales del lado de baja tensión. El lado de alta tensión se cortocircuita con un cable especial para cortocircuitos. Tenga en cuenta que el cortocircuito debe ser correcto, de lo contrario, los datos de la prueba se verán afectados.

El método para realizar una prueba de cortocircuito fase por fase en un transformador trifásico con alimentación monofásica consiste en cortocircuitar los terminales de salida trifásicos de baja tensión del transformador y realizar tres mediciones en el lado de alta tensión. Según el método de conexión del bobinado del transformador bajo prueba, se puede dividir en los dos casos siguientes (véase a y b).

a. El devanado presurizado está conectado △

El lado de alta presión está presurizado, y el extremo de salida trifásico del lado no presurizado (lado de baja presión) debe cortocircuitarse manualmente. La corriente en el devanado debe ser 2/imagen veces la corriente nominal, y el valor medido se puede convertir en pérdida de cortocircuito trifásico y tensión de cortocircuito según la siguiente fórmula:

Nota: donde Un es la tensión nominal del lado presurizado.

b. El devanado presurizado está conectado en Y.

Se aplica presión entre dos fases cualesquiera en secuencia y, al mismo tiempo, se cortocircuita manualmente el extremo de salida trifásica del lado no presurizado.

Nota: donde Un es la tensión nominal del lado presurizado.

⑷ Prueba de cortocircuito trifásico

Cable como se muestra en la figura:

Nota: Si el buje de salida lateral de alta o media tensión está equipado con un transformador de corriente anular, el secundario del transformador de corriente debe cortocircuitarse antes de la prueba.

Utilice el regulador de voltaje trifásico como fuente de alimentación de prueba. Conecte la salida del regulador al terminal positivo de corriente del comprobador de capacitancia. Conecte los cables gruesos de las tres pinzas de prueba al terminal negativo de corriente del comprobador, según su color. Conecte los cables delgados de las tres pinzas de prueba a los terminales de voltaje del comprobador, según su color. A continuación, sujete las tres pinzas de prueba al terminal de alta tensión del transformador bajo prueba. La pinza amarilla se conecta a la columna de fase A, la pinza verde a la columna de fase B y la pinza roja a la columna de fase C. Luego, utilice un cable de cortocircuito especial para cortocircuitar los tres terminales del lado de baja tensión. Es importante que el cortocircuito esté bien conectado, de lo contrario, los datos de la prueba se verán afectados.

⑸ Prueba de impedancia de secuencia cero

La impedancia que presentan la tensión y la corriente de secuencia cero de un transformador se denomina impedancia de secuencia cero. Cuando el sistema opera de forma asimétrica, se genera una corriente de secuencia cero. Su magnitud no solo depende de la forma en que están conectados los devanados, sino también de la estructura del núcleo.

Para la medición de la impedancia de secuencia cero del transformador, conecte los cables como se muestra en la figura:

Utilice un regulador de voltaje monofásico como fuente de alimentación de prueba. Conecte un extremo de salida del regulador de voltaje al terminal positivo de la corriente de la fase A del comprobador de pérdidas y el otro extremo de salida al terminal negativo de la corriente de la fase C del comprobador. Conecte el cable grueso amarillo de la pinza al terminal negativo de la corriente de la fase A del comprobador y el cable de prueba de voltaje al terminal de voltaje de la fase A. Conecte el cable grueso rojo de la pinza al terminal negativo de la corriente de la fase C del comprobador (es decir, conecte las salidas del regulador de voltaje entre sí) y conecte el cable delgado al terminal de voltaje de la fase B del comprobador. A continuación, cortocircuite los terminales de las fases A, B y C del transformador bajo prueba y conecte la pinza amarilla; conecte el terminal de la fase 0 a la pinza roja. Es importante que el cortocircuito sea correcto, de lo contrario, los datos de la prueba se verán afectados.

Pasos de la prueba

1) Pasos para la prueba de pérdida en vacío y en carga de un transformador de medición de potencia trifásico

A. Configure primero los parámetros de la prueba;

B. Conecte los cables de prueba según el diagrama de prueba de cortocircuito trifásico;

C. Realice una prueba de cortocircuito trifásico y registre los datos de la prueba;

D. Conecte los cables de prueba según el diagrama de prueba trifásica sin carga;

E. Realice una prueba trifásica sin carga y bloquee los datos de la prueba;

F. Acceda a la pantalla de resultados de la prueba para ver todos los datos;

G. Mantenga registros de las pruebas.

2) Pasos de prueba de pérdida en vacío y en carga de un transformador de medición de potencia monofásico

A. Primero, configure los parámetros de la prueba;

B. Conecte el cable de prueba según el diagrama de prueba de cortocircuito monofásico;

C. Realizar una prueba de cortocircuito monofásico;

D. Registrar los resultados de la prueba de cortocircuito.

E. Conecte el cable de prueba según el diagrama de prueba monofásico sin carga;

F. Realizar una prueba monofásica sin carga;

G. Registre los resultados de la prueba sin carga.

Precauciones

1. Asegúrese de no tocar las partes metálicas de los cables de prueba durante la medición para evitar descargas eléctricas.

2. El cableado de medición debe utilizarse siguiendo estrictamente las instrucciones; de lo contrario, las consecuencias serán bajo su propia responsabilidad.

3. Antes de realizar la prueba, asegúrese de comprobar cuidadosamente si los parámetros establecidos son correctos.

4. Lo mejor es utilizar una toma de corriente con cable de tierra.

5. No puede funcionar por debajo de los límites de exceso de voltaje y corriente.

6. Durante la prueba de cortocircuito, el cortocircuito en el lado no presurizado debe ser correcto; de lo contrario, afectará los resultados de la prueba.

7. Durante la prueba de cortocircuito, si el buje de salida del lado de alta o media tensión está equipado con un transformador de corriente toroidal, el secundario del transformador de corriente debe cortocircuitarse antes de la prueba.

8. El cableado de prueba debe realizarse con el circuito probado conectado a tierra para evitar descargas eléctricas por sobretensión inducida. Todos los cortocircuitos, conexiones a tierra y conductores deben tener una sección transversal adecuada y estar conectados de forma segura. La organización de la prueba debe ser rigurosa y la comunicación fluida para garantizar el desarrollo seguro y sin contratiempos del trabajo.

Introducción del instrumento:

El comprobador de características de carga y vacío para transformadores es un instrumento de alta precisión desarrollado especialmente por nuestra empresa para medir parámetros de carga y vacío, así como parámetros de impedancia de secuencia cero. Puede medir con precisión una serie de parámetros como la corriente en vacío, las pérdidas en vacío, las pérdidas por cortocircuito, la tensión de impedancia, el contenido armónico y la tasa de distorsión de diversos transformadores. El instrumento presenta las ventajas de tamaño reducido, peso ligero, alta precisión de medición, buena estabilidad, fácil operación y aprendizaje, etc. Puede reemplazar por completo el método anterior de medición de pérdidas y capacidad de transformadores mediante el uso de multímetros, con cableado simple, pruebas y registros convenientes, y una eficiencia de trabajo mucho mayor. Utiliza una pantalla LCD gráfica a color de gran tamaño como ventana de visualización, operación de menú gráfico y equipado con indicaciones en caracteres chinos, una interfaz de visualización que integra múltiples parámetros en una sola pantalla, una interfaz de diálogo hombre-máquina amigable, fácil y rápida de usar, y es una excelente opción para usuarios avanzados de todos los niveles. Producto preferido.

Características del instrumento:

1. Puede medir la corriente en vacío, la pérdida en vacío, la tensión de impedancia, la pérdida de carga y la impedancia de secuencia cero de varios tipos de transformadores.

2. Puede realizar automáticamente corrección de distorsión de forma de onda, corrección de temperatura (proporcionando corrección de temperatura simple y corrección de pérdida adicional respectivamente), corrección de voltaje (prueba sin carga bajo voltaje no nominal), corrección de corriente (prueba de cortocircuito bajo condiciones de corriente no nominal), es muy adecuado para unidades que no tienen condiciones de prueba de cortocircuito para transformadores de capacidad ligeramente mayor.

3. Puede medir la tensión trifásica, la corriente trifásica, la tensión media, la corriente media, la potencia activa bifásica (debido a que se utiliza el método de medición de dos potencias, aquí solo se muestra la potencia de las fases A y C) y la potencia total. 4. Puede medir el contenido armónico 2-42 de la tensión y la corriente de cada fase, así como la tasa de distorsión total (distorsión armónica) de cada señal.

5. Puede mostrar la forma de onda en tiempo real de la tensión y la corriente de cada fase, y mostrar visualmente la distorsión de la forma de onda.

6. Límite de ancho del bucle de voltaje: el voltaje se puede medir hasta 750 V y la precisión se garantiza sin necesidad de cambiar de marcha. El instrumento no sufrirá daños por una selección incorrecta del rango de voltaje.

7. La pantalla grande, el menú completo en caracteres chinos y las indicaciones de funcionamiento permiten una interacción amigable entre el usuario y la máquina, los botones de goma conductiva facilitan el manejo y la pantalla LCD de color real de alto brillo se adapta a las estaciones de invierno y verano.

8. El usuario puede imprimir los datos de la prueba a través de la microimpresora en cualquier momento.

9. Todos los resultados de las pruebas se pueden guardar en forma de registros para futuras consultas.

10. El reloj incorporado puede mostrar la fecha y hora actuales en tiempo real, y la hora de la prueba se puede almacenar al mismo tiempo que se guarda el registro.

Parámetros del instrumento:

1. Características de entrada

Rango de medición de voltaje: límite amplio de 0 a 750 V.

Rango de medición de corriente: 0~5~100A, todos los rangos internos se conmutan automáticamente.

2. Precisión

Voltaje: ±0,2%

Corriente: ±0,2% del rango

Potencia: ±0,5% (CosΦ>0,1), ±1,0% (0,05

3. Temperatura de funcionamiento

Temperatura de funcionamiento: -10℃~ +40℃

4. Potencia de trabajo

Alimentación: CA 160V~265V

5. Aislamiento

(1) La resistencia de aislamiento de los terminales de entrada de voltaje y corriente al chasis es mayor o igual a 100 MΩ.

(2) La frecuencia de la potencia es de 2 KV (valor efectivo) entre el extremo de entrada de la fuente de alimentación de trabajo y la carcasa, y el experimento duró 1 minuto.

6. Volumen: 32 cm × 24 cm × 13 cm

7. Peso: 3 kg

Imagen del instrumento: