Introdução ao teste de transformadores sem carga/com carga

Teste de curto-circuito: provoque um curto-circuito artificial nos lados de baixa tensão e alta corrente do transformador e aplique a tensão de teste da frequência nominal na derivação nominal da bobina do lado de alta tensão até que a corrente no enrolamento atinja o valor nominal. Em seguida, meça a potência de entrada, a tensão aplicada (ou seja, a perda e a tensão de curto-circuito) e os valores de corrente. Normalmente, a capacidade da fonte de alimentação de teste deve ser de 30% da capacidade do produto testado.

Impedância de sequência zero: A impedância apresentada por um transformador para cada sequência de tensão e corrente de fase (positiva, negativa, zero) é chamada de impedância de sequência, sendo elas denominadas impedância de sequência positiva, impedância de sequência negativa e impedância de sequência zero, respectivamente. A impedância de sequência positiva é, na realidade, a impedância exibida durante a operação normal. Quando o sistema opera de forma assimétrica, uma corrente de sequência zero é gerada. A impedância de sequência positiva do transformador é igual à impedância de sequência negativa e é igual à impedância de curto-circuito do transformador. No caso da impedância de sequência zero, como em qualquer instante a magnitude e a direção das correntes de sequência zero das três fases são as mesmas, ou seja, sua soma não é igual a zero, a impedância de sequência zero está intrinsecamente relacionada às impedâncias de sequência positiva e negativa. A diferença reside no fato de que seu valor está relacionado não apenas ao método de conexão do enrolamento, mas também à estrutura do núcleo de ferro. Portanto, a impedância de sequência zero deve ser determinada por meio de medição direta.

Método de teste

⑴ Teste monofásico sem carga

Os itens de teste monofásico sem carga são geralmente usados ​​para testar as perdas em vazio e a porcentagem de corrente em vazio de transformadores monofásicos. Também podem ser usados ​​para testes fase a fase de transformadores trifásicos (principalmente para detectar se o transformador em teste apresenta falhas monofásicas). Este método de teste também é necessário quando não há fornecimento de energia trifásica no local.

Teste monofásico sem carga com a tensão e corrente da fase A do instrumento. Conforme mostrado na figura, utilize uma fonte de alimentação monofásica como fonte de teste. O fio fase é conectado ao terminal positivo do terminal de corrente da fase A do testador, o fio amarelo grosso é conectado ao terminal negativo do terminal de corrente da fase A e o fio fino é conectado ao terminal de tensão da fase A (Ua). O fio grosso do alicate vermelho é conectado diretamente ao neutro da fonte de alimentação de teste, o fio fino é conectado ao terminal de tensão da fase B (Ub) e os dois alicates são fixados respectivamente nos dois terminais do lado de baixa tensão. O lado de alta tensão permanece aberto.

Este método também é adequado para a medição de perdas em vazio de transformadores trifásicos com alimentação monofásica. Quando se constata que as perdas excedem o padrão após o teste de vazio trifásico, as perdas trifásicas devem ser medidas separadamente. Através da análise e comparação das perdas em vazio de cada fase, é possível observar a distribuição das perdas em vazio em cada fase e verificar a presença ou ausência de defeitos localizados nos enrolamentos ou circuitos magnéticos de cada fase. Curto-circuite um enrolamento de fase do transformador, aplicando tensão aos outros dois enrolamentos de fase, e meça as perdas e a corrente em vazio. O diagrama de fiação é mostrado na figura. De acordo com o método de conexão dos enrolamentos do transformador em teste, o método de pressurização pode ser dividido em três situações, conforme mostrado na figura abaixo.

a. O enrolamento pressurizado está conectado em △

Durante a medição, pressurize as fases ab, bc e ca sequencialmente e curto-circuite os enrolamentos não pressurizados. A perda medida é calculada de acordo com a seguinte fórmula:

Nota: Na fórmula, In representa a corrente nominal da bobina de teste.

b. O enrolamento pressurizado está conectado a Y e possui um ponto neutro de saída:

Ao realizar a medição, o enrolamento não pressurizado é curto-circuitado; a tensão aplicada é o dobro da tensão de fase, o resultado da perda é calculado de acordo com a fórmula 1 e o resultado da corrente sem carga é obtido de acordo com a fórmula 2 (0,289 na fórmula é alterado para 0,333).

c. O enrolamento pressurizado está conectado a Y e não há ponto neutro definido:

Quando o enrolamento não pressurizado não pode ser curto-circuitado porque o ponto neutro não está definido, a fase correspondente do enrolamento secundário deve ser curto-circuitada durante a medição; a tensão aplicada deve ser o dobro da tensão de fase.

⑵ Teste trifásico sem carga

Fiação conforme mostrado

Utilize o regulador de tensão trifásico como fonte de alimentação para os testes. Conecte a saída do regulador ao terminal positivo do capacitor. Os fios grossos das três garras de teste devem ser conectados aos terminais negativos do capacitor, de acordo com a cor de cada um. Os fios finos das três garras de teste devem ser conectados aos terminais de tensão do capacitor, também de acordo com a cor de cada uma. Em seguida, conecte as três garras de teste aos terminais de baixa tensão do transformador em teste. A garra amarela deve ser conectada ao terminal da fase A, a garra verde ao terminal da fase B e a garra vermelha ao terminal da fase C. O terminal de alta tensão deve estar desconectado.

(3) Teste de curto-circuito monofásico

Os itens de teste de curto-circuito monofásico são geralmente usados ​​para testar as perdas em curto-circuito e a tensão de impedância de transformadores monofásicos. Além disso, ao testar um transformador trifásico, quando não há alimentação trifásica ou a capacidade da fonte de alimentação é pequena, e quando a inspeção fase a fase é necessária para determinar a fase defeituosa durante o processo de fabricação ou operação, o método de teste de curto-circuito monofásico também é necessário; a fiação deve ser feita de acordo com o método mostrado na figura:

Utilize uma fonte de alimentação monofásica como fonte de teste. Conecte o fio fase ao terminal positivo do terminal de corrente da fase A do testador, o fio amarelo grosso ao terminal negativo do terminal de corrente da fase A, o fio fino ao terminal de tensão da fase A (Ua) e o fio vermelho grosso ao terminal de tensão da fase A (Ub). Conecte o fio amarelo grosso ao terminal de tensão da fase B (Ub) da fonte de teste. Prenda os dois terminais do lado de baixa tensão com um alicate. O lado de alta tensão deve ser curto-circuitado com um fio de curto-circuito específico. Observe que o curto-circuito deve ser bem-feito, caso contrário, os dados do teste serão afetados.

O método para realizar um teste de curto-circuito fase a fase em um transformador trifásico com alimentação monofásica consiste em curto-circuitar os terminais de saída trifásicos de baixa tensão do transformador e realizar três medições no lado de alta tensão. De acordo com o método de conexão do enrolamento do transformador em teste, o teste pode ser dividido em dois casos, conforme descrito a, b.

a. O enrolamento pressurizado está conectado em △

O lado de alta pressão é pressurizado e a extremidade de saída trifásica do lado não pressurizado (lado de baixa pressão) precisa ser curto-circuitada manualmente. A corrente no enrolamento deve ser 2 vezes a corrente nominal (segundo a figura), e o valor medido pode ser convertido em perda de curto-circuito trifásico e tensão de curto-circuito de acordo com a seguinte fórmula:

Nota: onde Un é a tensão nominal do lado pressurizado.

b. O enrolamento pressurizado está conectado em Y.

A pressurização ocorre entre quaisquer duas fases em sequência, e simultaneamente, a extremidade de saída trifásica do lado não pressurizado é curto-circuitada manualmente.

Nota: onde Un é a tensão nominal do lado pressurizado.

⑷ Teste de curto-circuito trifásico

Fio conforme mostrado na figura:

Nota: Se o terminal de saída lateral de alta ou média tensão estiver equipado com um transformador de corrente em anel, o secundário do transformador de corrente deve ser curto-circuitado antes do teste.

Utilize o regulador de tensão trifásico como fonte de alimentação para os testes. Conecte a saída do regulador ao terminal positivo do capacitor. Conecte os fios grossos das três garras de teste aos terminais negativos do capacitor, de acordo com a cor de cada uma. Conecte os fios finos das três garras de teste aos terminais de tensão do capacitor, também de acordo com a cor de cada uma. Em seguida, conecte as três garras de teste aos terminais de alta tensão do transformador em teste. A garra amarela deve ser conectada ao terminal da fase A, a verde ao terminal da fase B e a vermelha ao terminal da fase C. Utilize um fio de curto-circuito para curto-circuitar os três terminais de baixa tensão. Observe que o curto-circuito deve ser bem feito, caso contrário, os dados do teste serão afetados.

⑸ Teste de impedância de sequência zero

A impedância demonstrada pela tensão de sequência zero e pela corrente de sequência zero de um transformador é chamada de impedância de sequência zero. Quando o sistema opera de forma assimétrica, uma corrente de sequência zero será gerada. Sua magnitude está relacionada não apenas à forma como os enrolamentos estão conectados, mas também à estrutura do núcleo.

Para medição da impedância de sequência zero em transformadores, utilize os fios conforme mostrado na figura:

Utilize um regulador de tensão monofásico como fonte de alimentação para os testes. Conecte uma extremidade de saída do regulador ao terminal positivo da fase A do testador de perdas e a outra extremidade ao terminal negativo da fase C. Conecte o fio grosso amarelo da garra de teste ao terminal negativo da fase A do testador, e o fio de teste de tensão ao terminal de tensão da fase A. Conecte o fio grosso vermelho da garra de teste ao terminal negativo da fase C do testador (ou seja, conecte as saídas do regulador de tensão juntas), e o fio fino ao terminal de tensão da fase B. Em seguida, curto-circuite os terminais das fases A, B e C do transformador em teste e conecte a garra de teste amarela. Conecte o terminal da fase 0 à garra de teste vermelha. Observe que o curto-circuito deve ser bem feito, caso contrário, os dados do teste serão afetados.

Etapas do teste

1) Etapas do teste de perda em vazio e em carga do transformador de medição de potência trifásico

A. Primeiro, defina os parâmetros de teste;

B. Conecte os fios de teste de acordo com o diagrama de teste de curto-circuito trifásico;

C. Realizar um teste de curto-circuito trifásico e registrar os dados do teste;

D. Conecte os fios de teste de acordo com o diagrama de teste trifásico sem carga;

E. Realizar o teste trifásico sem carga e registrar os dados do teste;

F. Entre na tela de resultados do teste para visualizar todos os dados;

G. Manter registros dos testes.

2) Etapas do teste de perdas em vazio e sob carga do transformador de medição de potência monofásico

A. Primeiro, defina os parâmetros de teste;

B. Conecte o fio de teste de acordo com o diagrama de teste de curto-circuito monofásico;

C. Realizar teste de curto-circuito monofásico;

D. Registre os resultados do teste de curto-circuito.

E. Conecte o fio de teste de acordo com o diagrama de teste monofásico sem carga;

F. Realizar teste monofásico sem carga;

G. Registre os resultados do teste sem carga.

Precauções

1. Certifique-se de não tocar nas partes metálicas dos cabos de teste durante a medição para evitar choque elétrico.

2. A fiação de medição deve ser operada em estrita conformidade com as instruções, caso contrário, as consequências serão de sua inteira responsabilidade.

3. Antes de realizar os testes, certifique-se de verificar cuidadosamente se os parâmetros definidos estão corretos.

4. É melhor usar uma tomada com fio terra.

5. Não pode operar sob limites de excesso de tensão e corrente.

6. Durante o teste de curto-circuito, o curto-circuito no lado não pressurizado deve estar correto, caso contrário, afetará os resultados do teste.

7. Durante o teste de curto-circuito, se o terminal de saída do lado de alta ou média tensão estiver equipado com um transformador de corrente toroidal, o secundário do transformador de corrente deve ser curto-circuitado antes do teste.

8. Os testes de fiação devem ser realizados com o circuito aterrado para evitar choque elétrico por tensão induzida. Todos os curtos-circuitos, aterramentos e condutores devem ter seção transversal adequada e estar firmemente conectados. A organização dos testes deve ser rigorosa e a comunicação deve ser fluida para garantir o andamento seguro e sem problemas dos testes.

Introdução ao instrumento:

O testador de características de carga e vazio para transformadores é um instrumento de alta precisão, desenvolvido especialmente pela nossa empresa para medir parâmetros de carga e vazio, bem como a impedância de sequência zero de transformadores. Ele mede com precisão uma série de parâmetros, como corrente de vazio, perdas em vazio, perdas em curto-circuito, tensão de impedância, conteúdo harmônico e taxa de distorção de diversos transformadores. O instrumento apresenta vantagens como tamanho compacto, peso leve, alta precisão de medição, boa estabilidade, facilidade de operação e aprendizado. Ele substitui completamente o método anterior de medição de perdas e capacitância de transformadores utilizando um multímetro, com fiação simples, testes e registros convenientes, e aumenta significativamente a eficiência do trabalho. Possui um visor LCD gráfico colorido de tela grande, menu gráfico com instruções em caracteres chineses, interface que integra múltiplos parâmetros em uma única tela, interface amigável e intuitiva, fácil e rápida de usar, sendo uma excelente escolha para usuários avançados de todos os níveis. Produto de referência.

Características do instrumento:

1. Ele pode medir a corrente sem carga, a perda sem carga, a tensão de impedância, a perda em carga e a impedância de sequência zero de vários tipos de transformadores.

2. Pode realizar automaticamente a correção de distorção da forma de onda, correção de temperatura (fornecendo correção de temperatura simples e correção de perdas adicionais, respectivamente), correção de tensão (teste sem carga sob tensão não nominal), correção de corrente (teste de curto-circuito sob condições de corrente não nominal), sendo muito adequado para unidades que não possuem condições de teste de curto-circuito para transformadores de capacidade ligeiramente maior.

3. Ele pode medir tensão trifásica, corrente trifásica, tensão média, corrente média, potência ativa bifásica (como o método de medição de potência é adotado, apenas a potência das fases A e C é exibida aqui) e potência total. 4. Ele pode medir o conteúdo harmônico de 2 a 42 de cada fase da tensão e corrente, bem como a taxa de distorção harmônica total de cada sinal.

5. Ele pode exibir a forma de onda em tempo real da tensão e da corrente de cada fase, além de mostrar visualmente a distorção da forma de onda.

6. Limite da largura do laço de tensão: a tensão pode ser medida até 750 V, e a precisão pode ser garantida sem a necessidade de troca de engrenagens. O próprio instrumento não será danificado devido à seleção incorreta da engrenagem de tensão.

7. Tela grande, menu totalmente em caracteres chineses e instruções de operação que proporcionam um diálogo amigável entre homem e máquina, botões de borracha condutora que facilitam a operação e tela LCD de alto brilho e cores reais que se adapta às estações do ano, tanto no inverno quanto no verão.

8. O usuário pode imprimir os dados de teste através da microimpressora a qualquer momento.

9. Todos os resultados dos testes podem ser salvos em forma de registros para referência futura.

10. O relógio integrado exibe a data e a hora atuais em tempo real, e o tempo de teste pode ser armazenado simultaneamente ao registro.

Parâmetros do instrumento:

1. Características de entrada

Faixa de medição de tensão: 0~750V com amplo limite.

Faixa de medição atual: 0~5~100A, todas as faixas internas são alternadas automaticamente.

2. Precisão

Tensão: ±0,2%

Atual: ±0,2% da faixa

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

3. Temperatura de trabalho

Temperatura de operação: -10℃ ~ +40℃

4. Potência de trabalho

Potência de operação: CA 160V~265V

5. Isolamento

(1) A resistência de isolamento dos terminais de entrada de tensão e corrente ao chassi é maior ou igual a 100MΩ.

(2) A frequência da rede elétrica é de 2KV (valor eficaz) entre a extremidade de entrada da fonte de alimentação de trabalho e a carcaça, e o experimento durou 1 minuto.

6. Dimensões: 32 cm × 24 cm × 13 cm

7. Peso: 3 kg

Imagem do instrumento: