Cтраница 1
Измерение тока короткого замыкания производят в два такта для отфильтровывания апериодической составляющей тока короткого замыкания: во время первого такта измеряется угол сдвига установившегося значения тока по отношению к напряжению, во время второго - повторное короткое замыкание в момент, соответствующий измеренному значению угла сдвига.
После этого шага схема была собрана и отсоединена от точки 1 точки 2 и проверена, что ток отсутствует в цепи только в том случае, если напряжение источника было сохранено на уровне 10 В и это же значение напряжения сверху резистора. Мы продолжили восстановление связей точек 1 и 2 и прервали между точками 3 и 4 и проверили тот же феномен предыдущего эксперимента, т.е. в цепи не было циркуляции тока, а вместо напряжения 10 В было сверху 2 и резистор источника, это значение было найдено на источнике и резисторе.
По отношению к вычисленным значениям мы заключаем, что всегда значение отклонения находится в пределах допустимых значений резисторов. Значение определяется цветовым кодом. Одно из применений резистора из углеродной пленки находится в электронных платах, где они имеют функцию делителя напряжения.
При измерении тока короткого замыкания внец нее напряжение равно нулю. Если сопротивление образца настолько низкое, что выполнить условия короткого замыкания нельзя, то измеряют фотомагнитную ЭДС и проводимость освещенного образца в магнитном поле.
На низкочастотных машинах при измерении токов короткого замыкания устанавливается наибольшая продолжительность импульса, допускаемая для данной ступени трансформатора. На однофазных машинах определение токов короткого замыкания выполняется для каждой ступени трансформатора при минимальном и максимальном делениях регулятора Нагрев прерывателя. Для конденсаторных машин токи короткого замыкания определяют ри максимальном коэффициенте трансформации, максимальном напряжении для каждой группы батареи конденсаторов и для всех коэффициентов трансформации (ступеней) при включении одной из групп конденсаторов при максимальном зарядном напряжении.
Мы также можем использовать металлические пленочные резисторы для этого применения, когда мы хотим получить большую точность в рассматриваемой схеме. Для расчета тока цепи мы должны. Для расчета напряжения имеем. Это по сравнению со значениями, полученными при измерениях, которые мы читаем, приводит к тому, что теоретическое значение совпадает с теоретическим.
Для пунктов 5 и 6 при выполнении «байпаса» в резисторах и зная, что электрический ток всегда предпочитает простой способ, мы можем сказать, что весь ток прошел через отклонение и что все напряжение оставалось сверху одного резистора и, таким образом, менялось общий ток схемы.
Измеритель тока короткого замыкания цифровой Щ41160 предназначен для измерения тока короткого замыкания цепи фаза-нуль в сетях переменного тока с глухоза-земленной нейтралью тралсформатора.
В основе данного метода измерения диффузионной длины неосновных носителей заряда лежит измерение тока короткого замыкания p - n - перехода или структуры с барьером Шстки при освещении его светом. Преимущество метода состоит в возможности измерения малых диффузионных длин неосновных носителей заряда в тонких эпитаксиальных слоях. Метод использует принцип работы фотодиода. Рассмотрим данный метод применительно к эпитак-сиальным слоям арсенида галлия.
Поиск дефектов в кабеле через отражатель. Обнаружение неисправностей в кабельных системах важно для непрерывной работы приложений. Специализированными устройствами для этой задачи являются два типа - мосты и локаторы импульсов. При тестировании кабельных систем существуют два подхода - постоянное и переменное напряжение. Во втором случае тестирование проводится путем измерения параметров падающей или отраженной волны. Метод измерения отраженного сигнала в некоторых случаях дает более точные результаты: при определении разрывов кабеля, расцеплении кабеля и поиске «плавающих» неисправностей.
Формулы (4.74) и (4.75) используют для нахождения диффузионной длины по результатам измерения тока короткого замыкания. Чтобы определить L на основании (4.74) или (4.75), кроме / фмэ и В необходимо найти значения подвижностеи носителей заряда, интенсивность света и другие величины (из независимых измерений) или воспользоваться известными данными.
Это также позволяет идентифицировать наличие нескольких сбоев в их наложении, а также определять расстояние до каждого из них. Измерительный прибор, в котором используется этот метод, называется отражателем. Режим работы Рефлектометр показывает несоответствия в линии путем измерения отраженного сигнала. Для этого в проверенной паре передаются короткие импульсы электрического тока. Если в кабеле есть неравномерность, энергия импульса полностью или частично отражается обратно в устройство. Отображаются как переданный импульс, так и его отражение.
В общем случае необходимы по крайней мере два независимых измерения. Обычно в качестве дополнительного используют измерение тока короткого замыкания в фотоэлектромагнитном эффекте.
Датчики эдс Холла могут найти также применение для исследования магнитных полей в электрических машинах и управления их режимом работы. В работе Локке описано применение датчиков из n - Ge и ra - InAs для измерения щеточных токов короткого замыкания в электрических машинах постоянного тока. Эти токи, возникающие во всех коллекторных машинах, вредны. Борьба с этим нежелательным явлением требует знания величины щеточных токов короткого замыкания.
Однородность импеданса может возникать по разным причинам, каждый из которых соответствует только типичному отражению. Именно благодаря этому обстоятельству форма и положение импульса, отраженного на дисплее, определяют не только местоположение, но и характер повреждения. Описанный принцип определения состояния пар на основе параметров отраженного импульса называется во временной рефлексометрии. По сути, он идентичен принципу радиолокации, используемому в радиосистемах. Метод измерения сигнала на выходе тестовой линии дает только интегральную оценку состояния линии и требует наличия двух устройств - генератора на передающей стороне и измерителя сигнала в приемнике.
| Симметричное короткое замыкание. |
Удовлетворение этого требования нетрудно - достаточно, чтобы проводники, которыми замыкаются зажимы машины, были не только надлежащего сечения, но и наименьшей возможной длины, а если по каким-либо причинам им приходится придавать более или менее значительную длину, то для уменьшения потоков рассеяния следует сближать эти проводники как можно теснее, по возможности по всей их длине. Длина проводников внешней цепи короткого замыкания определяется наименьшим возможным расстоянием между замыкаемыми зажимами и трансформаторами тока, служащими для измерения тока короткого замыкания.
С другой стороны, метод рефлексометрии сначала позволяет определить состояние линии в каждой ее точке, а во-вторых, измерительное устройство требуется только на одном конце линии. Чтобы определить расстояние до места повреждения кабеля или неравномерность импеданса, просто необходимо указать коэффициент распространения и диапазон измерения. Установление коэффициента распространения требуется, чтобы «знать» рефлектор, как быстро электрический импульс распределяется по кабелю определенного типа. После блокировки импульсов устройство автоматически выполняет все счета и отображает расстояние до места неисправности.
Паспортизация электрических устройств контактной машины заканчивается замерами напряжения между электродами сварочной машины и токов короткого замыкания по ступеням (см. гл. К электродам машины подключают вольтметр переменного тока на 30 в. Измерение токов короткого замыкания по ступеням производится одним из способов, рассмотренных в гл. До начала замеров нужно установить максимальные размеры сварочного контура.
Прежде чем мы рассмотрим ключевые параметры и возможности рефлекторов, давайте кратко опишем основные характеристики витой пары, поскольку они непосредственно связаны с работой инструмента. Каждая симметричная пара представляет собой двухпроводную электрическую линию, состоящую из цепочки последовательно включенных элементарных сечений. В случае разброса по витой паре гармонического сигнала отношение напряжения и тока в каждой из его точек называется входным сопротивлением витой пары. Это типичное для каждого входного импеданса витой пары называется его волновым или характеристическим импедансом.
В ряде случаев, когда измерения С / 0 и f / 2 производятся на мощных подстанциях с малыми значениями сопротивлений нулевой и обратной последовательностей, нижний предел измерения вольтметров может оказаться недостаточным для измерения напряжений при удаленных коротких замыканиях. В таких случаях дополнительно к фиксирующим вольтметрам должны включаться фиксирующие амперметры, обеспечивающие измерения токов / о или / 2 при удаленных замыканиях, когда соответствующие напряжения U0 или [ 72 попадают в зону нечувствительности фиксирующих вольтметров. Следует отметить, что методически более точные результаты в определении расстояния до места замыкания получаются в тех случаях, когда при близких коротких замыканиях измеряются напряжения, а при удаленных - токи. Диапазон измерения токов короткого замыкания определяется соотношением параметров линии и системы, а также величиной переходного сопротивления в месте замыкания.
Как правило, такие свойства имеют так называемые кабели с длиной кабеля, в единицах измерения которых измеряется кабельная продукция завода-изготовителя. В этом случае говорят, что линия прекрасно согласована с нагрузкой. Возможны два пограничных случая: разрыв витой пары или замыкание ее провода. В этом случае импульсный импульс полностью отражается точкой разрыва без изменения его фазы и возвращается на вход приемника отражателя с той же полярностью. Поэтому отраженный импульс возвращается на вход приемника отражателя с противоположной полярностью.
Страницы: 1
.8.1. Основные положения
Рис. 7.1. . Пример деформации обмотки
Нарушение геометрии обмоток силового трансформатора в результате механических воздействий при протекании больших токов или нарушения механизма прессовки является серьезным дефектом, приводящим к отказам из-за витковых замыканий или потери устойчивости обмотки.
В промежуточном состоянии витой пары, когда есть место, скажем, с частично открытым ходом или частичным коротким замыканием, изображение отраженного сигнала является более сложным, чем отражатели в случае полного разрыва или полного короткого замыкания кабеля. Несомненно, расшифровка каждой рефлексограммы требует внимания у опытного специалиста. Часто ситуация сменяется существующим набором возможных комбинаций сбоев витой пары. Точное определение места неравномерности или дефекта в парах полностью зависит от точности установки скорости распространения сигнала в витой паре.
При протекании по обмоткам трансформатора больших токов (например, токов внешних КЗ) возникают электродинамические силы, которые могут вызвать деформацию отдельных проводников, катушек или всей обмотки (рис. 7.1). Вероятность повреждений при таких воздействиях зависит не только от значения тока, но и от числа внешних КЗ, создавших броски тока через трансформатор. Ослабление усилий прессовки приводит к повышенным вибрациям обмотки и как следствие к витковым замыканиям из-за истирания изоляции [Л.1].
Электромагнитная энергия распространяется симметричной парой с определенной конечной скоростью, которая является функцией параметров кабеля и частоты сигнала. Количественная оценка скорости распространения сигнала является так называемой. Общий принцип работы рефлектора прост: с генератором через приемник-мишень в кабель подается импульс зондирования, что частично отражается на неравномерности импеданса в части кабеля. Отраженный импульс поступает на вход устройства и через приемник цели попадает в принимающий блок.
Он преобразуется в цифровое изображение и отображается на дисплее в качестве отражателя, формирование которого легко проследить на диаграммах. Неравномерность импеданса может быть вызвана различными отказами кабелей или внешними причинами, например, плохими соединениями. Для успешного поиска ошибки важны два параметра. Во-первых, максимальное расстояние до места повреждения. А во-вторых, точность отображения соответствующего дефекта. К сожалению, любому производителю трудно реагировать на относительную производительность, поскольку отражатели могут использоваться для проверки большого количества кабелей различных типов, в основном в реальных полевых условиях, а не в испытательной лаборатории.
К числу опасных дефектов относятся осевые смещения отдельных катушек и радиальные их деформации. Более 80% повреждений мощных трансформаторов при коротких замыканиях связано с потерей радиальной устойчивости обмоток. Важно установить именно начальные деформации обмоток, чтобы своевременно предотвратить аварийный выход трансформатора из строя с разрушениями, значительно удорожающими ремонт и затрудняющими определение причины аварии. Основным параметром, характеризующим деформацию обмоток, является сопротивление КЗ трансформатора Zк. По изменению Zк можно определить степень деформации обмоток. Допустимое изменение Zк зависит от конструкции и технологии изготовления обмоток. Периодическое измерение позволит своевременно выявить повреждение трансформатора и вывести его в ремонт.
Поэтому обычно инструкции к устройствам содержат только основные технические параметры. Ключевыми параметрами, которые зависят от возможностей отражателя с точки зрения максимальной длины обнаружения и точности отображения отказа, являются амплитуда и длительность импульса, а также чувствительность усилителя. ИМПУЛЬС Большинство отражателей имеют возможность выводить импульсы различной длины на кабель: короткие позволяют обнаруживать повреждение вблизи точки входа рефлектора, а также обеспечивать хорошее разрешение поиска, помочь показать два сбоя, расположенных близко друг к другу; более длинные помогают в поиске удаленных сбоев - чем дольше импульс, тем больше мощность передается на кабель, хотя разрешающая способность спроса уменьшается.
1. Выполнять измерение Zк на всех трансформаторах и автотрансформаторах мощностью 63 МВА и более, класса напряжения 110 кВ и выше:
перед вводом в эксплуатацию;
при капитальных ремонтах;
после протекания через трансформатор токов 0.7 и более расчетного тока КЗ трансформатора.
.8.2. Методика измерения
Метод короткого замыкания основан на измерении тока через одну из обмоток трансформатора при замыкании выводов другой обмотки. Измерение производится при низком напряжении промышленной частоты. По результатам измерения рассчитывается значение сопротивления короткого замыкания Z к.Следует отметить, что значение Z к не зависит от величины напряжения, но может существенно различаться в зависимости от способа его подачи [Л.3].
Широкое заблуждение состоит в том, что уменьшение длительности импульса обязательно приводит к повышению точности. При использовании отражателя измерение происходит на импульсном фронте. Поэтому, если основной целью проверки является обнаружение первого отказа, длительность импульса практически не влияет на точность измерения импульсного фронта. Основным преимуществом короткого импульса является сужение так называемого «Мертвая зона» после переданного импульса и соответствующее улучшение разрешения обнаружения неисправностей.
Эффект «мертвой зоны» легче объяснить, если посмотреть на две ошибки рядом друг с другом. В этом случае результирующие характеристики должны сравниваться в случае импульсов разной продолжительности. Очевидно, что при использовании короткого импульса обе ошибки будут отчетливо видны. Но с увеличением продолжительности импульса мы не сможем четко идентифицировать оба отказа. То же самое происходит, когда повреждение слишком близко к точке включения устройства - импульс, передаваемый из-за его ширины, замаскирует отражение от ближайшего отказа.
При проведении измерений необходимо учитывать следующее:
1. Измерение Z к производится с использованием амперметров и вольтметров, включенных в измерительную схему, на отключенном и полностью расшинованном трансформаторе. Напряжение питающей сети - 380 В, класс точности применяемых приборов не ниже 0,5. Можно использовать при проведении измерений комплект приборов К505 или К50. В случае отсутствия измерительных комплектов К505 или К50 измерения можно производить, имея один амперметр и один вольтметр, путем поочердного подключения их к фазам (после отключения напряжения питания).
В некоторых отражателях для устранения этой проблемы используется регулировка баланса. Это позволяет эффективно подавлять передающий импульс и отображать только отражение ошибки вблизи прибора. Таким образом, для обнаружения близко расположенных дефектов это не обязательно использование коротких импульсов. Использование импульсов достаточной длины дает еще одно преимущество. Проблема шума до сих пор никого не достигла, и значительная роль играет соотношение уровня полезного сигнала и базового шума.
Если в рефлектометре не представляется возможным передать кабель коротких очередей, так что нет регулировки функции баланса, то неисправность находится слишком близко к единице, рекомендуется следующий метод: между рефлектометром и осмотрен кабель может включать в себя короткий кабель диапазона - это позволяет «урон» отойти от инструмента. Имейте в виду, что срез должен иметь такое же полное сопротивление, что и тестируемый кабель. И для минимизации отражений паразитных сигналов общее сопротивление устройства должно совпадать с сопротивлением удлинительного кабеля.
2. Измерения Z к трехфазных трансформаторов необходимо производить со стороны обмотки, соединенной в “звезду” и имеющей нулевой провод (рис.7.2).
3. При измерениях напряжение следует подать на все три фазы, измерение тока и напряжения производить пофазно с обязательным использованием нулевого провода. При всех измерениях сопротивления КЗ “треугольник” на обмотках НН должен быть собран.
Еще одно практическое соображение. Комплект рефлекторного измерителя может иметь кабели и адаптеры для включения типа испытательных кабелей. Они обязательно должны использоваться, то есть, коаксиальный кабель подключен к коаксиальному кабелю, к витой паре и т.д. кроме того, при проверке плетеных пар нет необходимости развязывать: пары могут вырасти не более 13 мм. Амплитуда сломанной цепи вдвое больше; амплитуда должна быть скорректирована для всех импульсов - часто кратчайшие импульсы имеют меньшую амплитуду, чем другие; если это возможно, чтобы проверить длительность и амплитуда выходного импульса рефлектометра лучше использовать осциллограф, особенно для самых коротких импульсов.
Рис. 7.2. . Схема измерений
4. Необходимое значение тока для проведения измерений следует определять, исходя из обеспечения нормального отсчета показаний по приборам (амперметру и вольтметру), стрелка приборов должна быть на второй половине шкалы. Значение Z к определяются по формуле:
5. Сечение закоротки, устанавливаемой на выводах, должно составлять не менее 30% сечения проводов обмотки трансформатора. Сечение проводов обмотки следует определять по значению ее номинального тока, исходя из средней плотности тока в обмотке, равной 3 А/мм 2 . Все присоединения питающих проводов и закоротки должны быть выполнены “под болт”. При использовании в качестве закоротки алюминиевых проводов (шин) их сечение должно быть увеличено по сравнению с медными на 30%. Длина закоротки должны быть минимальной.
6. Паспортное значение Z кп вычисляется по формуле:
,Ом
7. В целях более полного контроля состояния трансформатора, измерения Z к следует производить на трех ступенях регулирования напряжения: номинальной и двух крайних. Номинальный ток ответвления обмотки (I’ ном) при необходимости определяется по формуле
8. При измерении необходимо фиксировать частоту питающей сети. Если при измерениях частота сети (f) отличалась от номинальной (50 Гц), измеренные значения Z’ к необходимо привести к номинальной частоте по формуле:
9. Оценку состояния обмоток трансформатора производить путем сравнения значений Z к по фазам с данными произведенных ранее на месте измерений или при их отсутствии с паспортными данными. Изменение Z к подсчитывается по формуле:
Значение Z к 3% указывает на наличие в обмотках недопустимых деформаций. При сравнении с паспортными данными за начальное значение Z к, указывающее на деформацию обмоток, необходимо принимать 5%, так как по данным заводских измерений сопротивления отдельных фаз трансформаторов могут отличаться на значение до 2%.
Для трехобмоточных трансформаторов при деформации средней по расположению обмотки знак Z к положительный при измерении Z к пары, где средняя обмотка является внутренней, и отрицательный при измерении Z к пары, где средняя обмотка является наружной.
.8.3. Примеры
При контроле трансформатора ТДЦТГ-240000/330/150 выявлены изменения Zк, показывающие наличие деформации обмоток (табл.7.1) [Л.1].Изменение Z к между обмотками ВН и СН несущественно, оно ниже точности измерений. Значимы изменения Z к между обмотками ВН-НН и СН-НН, причем для обмотки СН, которая ближе к обмотке НН, изменения Z к больше.
Таблица 7. 1
| Схема измерения | Фаза | Zк, Ом | Zкб, Ом | Zк,% |
| А | 50.3 | - 0,98 |
||
| ВН - СН | В | 50.7 | 50.8 | - 0.20 |
| С | 50.5 | - 0.59 |
||
| А | 161 | - 0,62 |
||
| ВН - НН | В | 171 | 162 | 5.56 |
| С | 170 | 4.95 |
||
| А | 24.1 | 1,3 |
||
| СН - НН | В | 26.9 | 23.8 | 13.0 |
| С | 26.3 | 10.5 |
Диагноз: деформация обмотки НН фаз В и С.
Результаты измерений на трансформаторе АТДЦТН -25000/330/110 показали, что имеются существенные изменения Z к, причем наибольшая несимметрия по фазам выявлена в схемах измерений с участием обмотки СН.
Таблица 7. 2
| Схема измерения | Фаза | Zк, Ом | Zкб, Ом | Zк,% |
| A | 86,3 | 3,5 |
||
| ВН - СН | B | 88,1 | 83,4 | 5,6 |
| C | 90,6 | 8,6 |
||
| A | 272 | - 4,9 |
||
| ВН - НН | B | 277 | 286 | - 3,1 |
| C | 272 | - 4,9 |
||
| A | 22,0 | - 3,1 |
||
| СН - НН | B | 22,0 | 22,7 | - 3,1 |
| C | 21,0 | - 7,5 |
||
| A | 12,9 | - 5,1 |
||
| СН - РО | B | 12,7 | 13,6 | - 6,6 |
| C | 12,2 | - 10,3 |
Дополнительный контроль показал наибольшие изменения Z к между регулировочной обмоткой и обмоткой СН (СН - РО). Положительные значения изменений Z к должны соответствовать деформациям, увеличивающим расстояние между соответствующими обмотками; отрицательные - их сближению. Знаки изменений Z к соответствуют взаимному расположению обмоток в диагностируемом трансформаторе.
Диагноз: деформация обмотки СН, особенно на фазе С.
Настоящие рекомендации основаны на опыте выявления деформируемых обмоток трансформаторов 125 - 1000 МВА за последние 10 лет в энергосистемах Украины и России. Наиболее нестойкими к эксплуатационным сквозным КЗ являются трансформаторы напряжением 220 кВ и выше.Для трехфазных трансформаторов трактовку результатов измерений начинать со сравнения значений Z к между фазами для каждого режима. Расхождение между фазами, превышающее 3%, следует считать опасным примерно в той же мере, как увеличение Z к на 3% при сравнении с предыдущим измерением. Сравнение между фазами выполнять сразу, непосредственно на месте измерения. При Zк > 3% (между фазами) дважды повторить каждое измерение для повышения достоверности и точности результата.
Для повышающих трансформаторов с двойной концентрической обмоткой ВН (расположение обмоток ВН2-НН-ВН1) опасное значение Z к примерно в 2 раза меньше, чем при обычном расположении обмоток. Поэтому для них измерения Z к следует проводить особенно тщательно. К таким трансформаторам относится, например, ТДЦ-400000/330.
Сильные механические деформации вызывают электрические повреждения обмоток. Поэтому при Z к > 10% и особенно 15% следует повторить не только измерения Z к, но и другие электрические измерения (сопротивления обмоток, сопротивления изоляции).
.8.5. Заполнение машинной формы результатов измерений
Для занесения в базу данных результатов измерений необходимо заполнить шаблон в соответствии с правилами, приведенными в “Инструкции пользователя”. Форма шаблона приводится ниже.Обязательно нужно ввести дату измерения.
Для трехобмоточного трансформатора пользователем вводятся значения напряжения измерения (U) и измеренного тока (I) для всех трех схем (ВН-НН, СН-НН и ВН-СН). Для двухобмоточного значения напряжения и тока вводятся только для первой схемы измерения (ВН-НН).
Для трехфазного трансформатора заполняются по три строки на схему, а для однофазного - строка, соответствующая фазе А.
Сопротивление короткого замыкания (Z к) вычисляется во время проведения экспертизы и заносится в поля формы.
.8.6. Особенности алгоритма
Для учета возможных неточностей измерений с целью получения достоверного результата в алгоритме предусмотрена возможность корректировки браковочного норматива по сопротивлению короткого замыкания. В качестве начального берется значение 3(5)% для всех возможных сочетаний обмоток. В случае, если Z к по абсолютной величине превосходит браковочный норматив для всех пар обмоток, то в алгоритме предусмотрено его увеличение с шагом 0.5% до тех пор, пока хотя бы одно из обмоточных сочетаний этому нормативу не будет удовлетворять..8.7. Литература
Сви П. М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 240 с.
Эксплуатационный фомуляр Ц-02-88(Э). Об измерениях сопротивления КЗ трансформаторов. 1987. - 10 с.
Соколов В. В., Цурпал С. В., Конов Ю. С., Короленко В. В. Определение деформаций обмоток крупных силовых трансформаторов. Электрические станции, 1988, N 6. - С. 52-56.
Голоднов Ю. М. Контроль за состоянием трансформаторов. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 88 с.
