Determinação da taxa de transformação de transformadores de potência

O fator de transformação (K) é a razão entre a tensão do enrolamento HV e a tensão do enrolamento LV quando o transformador está sem carga:

Para transformadores de três enrolamentos, a relação de transformação é a relação das tensões de enrolamento HV / MV, HV / LV e MV / LV.

O valor do coeficiente de transformação permite verificar o número correto de voltas dos enrolamentos do transformador, portanto é determinado para todos os ramos dos enrolamentos e para todas as fases. Essas medições, além de verificar a própria relação de transformação, permitem verificar a correta instalação da chave de tensão nas etapas correspondentes, bem como a integridade dos enrolamentos.

Se o transformador for instalado sem abertura e ao mesmo tempo vários taps não estiverem disponíveis para medições, o fator de transformação é determinado apenas para os taps disponíveis.

Ao testar transformadores de três enrolamentos, basta verificar a relação de transformação para dois pares de enrolamentos e é recomendável fazer medições nos enrolamentos para os quais a tensão de curto-circuito é a menor.

No passaporte de cada transformador, são indicadas as tensões nominais dos dois enrolamentos associados ao modo inativo. Portanto, a razão de transformação nominal pode ser facilmente determinada a partir de sua razão.

A relação de transformação medida de todos os estágios do comutador não deve diferir em mais de 2% da relação de transformação do mesmo tap de outras fases, seja dos dados nominais ou dos dados de medições anteriores. No caso de um desvio mais significativo, o motivo deve ser esclarecido. Na ausência de um curto-circuito em uma curva, o transformador pode ser colocado em operação.

O fator de transformação é determinado pelos seguintes métodos:

a) dois voltímetros;

b) ponte AC;

c) corrente contínua;

d) transformador de exemplo (padrão), etc.

Recomenda-se que o coeficiente de transformação seja determinado pelo método de dois voltímetros (Fig. 1).

Um diagrama esquemático para determinar a taxa de transformação pelo método de dois voltímetros para transformadores monofásicos é dado na Fig. 1, a. A tensão aplicada aos dois enrolamentos do transformador é medida simultaneamente por dois voltímetros diferentes.

Ao testar transformadores trifásicos, as tensões de linha correspondentes aos terminais de mesmo nome dos dois enrolamentos testados são medidas simultaneamente.A tensão aplicada não deve exceder a tensão nominal do transformador e ser muito baixa para que os resultados da medição não sejam afetados por erros devido a perda de tensão nos enrolamentos da corrente sem carga e a corrente causada pela conexão do dispositivo de medição aos terminais do enrolamento secundário.

Arroz. 1. O método de dois voltímetros para determinar as taxas de transformação: a - para transformadores de dois enrolamentos e b - transformadores de três enrolamentos

A tensão fornecida deve ser de um (para transformadores de alta potência) a várias dezenas de por cento da tensão nominal (para transformadores de baixa potência) se forem realizados testes para verificar os dados do passaporte dos transformadores.

Na maioria dos casos, a tensão é fornecida ao transformador da rede de 380 V. Se necessário, o voltímetro é conectado por meio de um transformador de tensão ou ligado com uma resistência adicional. Classes de precisão dos dispositivos de medição — 0,2–0,5. É permitido conectar o voltímetro V1 aos fios de alimentação, e não às buchas do transformador, se isso não afetar a precisão da medição devido à queda de tensão nos fios de alimentação.

Ao testar transformadores trifásicos, uma tensão trifásica simétrica é aplicada a um enrolamento e as tensões linha a linha das linhas terminais dos enrolamentos primário e secundário são medidas simultaneamente.

Ao medir tensões de fase, é permitido determinar o coeficiente de transformação das tensões de fase das respectivas fases. Neste caso, a relação de transformação é verificada com excitação monofásica ou trifásica do transformador.

Se o fator de transformação for definido na fábrica, é recomendável medir as mesmas tensões durante a instalação. Na ausência de uma tensão trifásica simétrica, a relação de transformação dos transformadores trifásicos com um diagrama de conexão de enrolamento D / U ou U / D pode ser determinada usando tensões de fase com um curto-circuito alternado das fases.

Para isso, uma fase do enrolamento (por exemplo, fase A) conectada em triângulo é curto-circuitada conectando dois terminais de linha correspondentes desse enrolamento. Em seguida, com excitação monofásica, é determinado o coeficiente de transformação do par de fases livre restante, que com este método deve ser igual a 2 Kph para o sistema D / U quando alimentado do lado estrela (Fig. 2) ou Kph / 2 para o circuito U / D quando alimentado do lado delta, onde Kf é o coeficiente de transformação de fase (Fig. 3).

Arroz. 2. Determinação das relações de transformação de um transformador conectado de acordo com o esquema D / U, com tensão trifásica assimétrica: a — o primeiro; b — segunda e c — terceira dimensão

De maneira semelhante, as medições são feitas com as fases B e C em curto-circuito. Ao testar transformadores com três enrolamentos, basta verificar o coeficiente de transformação para dois pares de enrolamentos (ver Fig. 1, b).

Se o transformador tiver um zero e todos os começos e fins dos enrolamentos estiverem acessíveis, a relação de transformação pode ser determinada para tensões de fase. A relação de transformação para as tensões de fase é verificada com excitação monofásica ou trifásica do transformador.

Para transformadores com chaves em carga, a diferença na relação de transformação não deve exceder o valor da etapa de controle. A taxa de transformação durante os testes de aceitação é determinada duas vezes - a primeira vez antes da instalação, se os dados do passaporte estiverem ausentes ou em dúvida, e a segunda vez imediatamente antes do comissionamento quando a característica ociosa for aceita.

Arroz. 3. Determinação das relações de transformação do transformador conectado de acordo com o esquema U / D, com tensão trifásica assimétrica: a — a primeira; b — segunda e c — terceira dimensão

Arroz. 4. Diagrama esquemático de um dispositivo universal do tipo UIKT-3

Para acelerar a medição da taxa de transformação, é utilizado um dispositivo universal do tipo UIKT-3, com o qual é possível medir as taxas de transformação de energia e medir transformadores de corrente e tensão sem usar uma fonte externa de corrente alternada. Simultaneamente com a medição do coeficiente de transformação, a polaridade dos enrolamentos primário e secundário é determinada. O erro de medição não deve exceder 0,5% do valor medido.

O princípio de funcionamento do dispositivo baseia-se na comparação das tensões induzidas nos enrolamentos secundário e primário do transformador com a queda de tensão em resistências conhecidas (Fig. 4). A comparação é feita por circuito de ponte.