MASURAREA REZISTENTEI OHMICE A INFASURARILOR

MASURAREA REZISTENTEI OHMICE A INFASURARILOR

1. Scopul probei

Masurarea rezistentelor ohmice ale infasurarilor unui transformator reprezinta o verificare pentru definirea calitativa a acestuia.

Astfel, prin masurarea rezistentei ohnice se urmareste;

- determinarea valorilor reale ale rezistentelor ohmice a infasurarilor

- verificarea calitatii lipiturilor sau sudurilor facute la conductoare;

- verificarea calitatii contactelor la comutatorul de reglaj si la bornele de record ( treceri izolate );

- verificarea scoaterii si legarii corecte a prizelor de reglaj al tensiunii

- depistarea eventualelor intreruperi la conductoarele bobinelor ;

- punerea in evidenta a scurtcircuitelor nete intre spire sau alte defecte care se reflecta sensibil in valoarea rezistentei ohmice;

2. Aparatura si metode de masurare

Masurarea rezistentelor ohmice a infasurarilor se executa prin metoda caderii de tensiune( metoda voltmetrului si ampermetrului , in current continuu) sau prin metoda puntii.

2.1.Metoda caderii de tensiue ( met. voltmetru, ampermetru)

Datorita simplitatii ei, aceasta metoda este cea mai folositǎ.

Ca principiu se bazeazǎ pe legea lui ohm. Rezistenta Rx fiind determinata prin caderea de tensiune U masurata la bornele infasurarii in regim stabilizat si curentul I prin infǎsurare, cu relatia :Rx = U/I

Schemele pentru masurarea rezistentei ohmice ale infasurarilor transformatoarelor prin metoda voltmetru - ampermetrusunt date in fig. IV.1;2, in care:

U - sursa de current continuu - baterie auto de mare capacitate , 12 V sau 24 V;

A - ampermetru cl. 0,1- 0,2 - 0,5:

V - voltmetru cl. 0,1 - 0,2 - 0,5 (rezistenta interna cit mai mare ):

R - rezistenta reglabila:

Fig. IV.1 reprezinta schema "aval" pentru masurarea rezistentelor de valoare mica ( de ordinal ohmilor sau sub un ohm).

In acest caz ampermetrul masoara atit curentul care trece prin infǎsurare , cat si consumul voltmetrului .

In cazul rezistentelor de valoare micǎ , consumul voltmetrului este neglijabil ( erorile date de aceasta neglijare sunt mici).

Valoarea corectata a rezistentei infasurarii este data de relatia

Rx = XXX, in care:

U - tensiunea citita pe voltmetrul legat direct la bornele trafo.

I - curentul citit pe ampermetru.

rv rezistenta interioara a voltmetrului .

Fig. IV .2 reprezintǎ schema " amonte " , pentru mǎsurarea rezistentelor de valoare mare.

In acest caz consumul voltmetrului nu se mai poate neglija , drept pentru care se leagǎ inainte de ampermetru , in schimb el mǎsoara cǎderea de tensiune si pe rezistenta ampermetrului si pe conductoarele de legaturǎ .

Pentru rezistente mari se pot neglija atat rezistenta ampermetrului cat si a cordoanelor de legǎturǎ ( aceastǎ neglijare neconducand la erori mari ).

La limita inferioarǎ de mǎsurare a metodei ( ordinul ohmilor ) sunt necesare corectii astfel valoarea corectatǎ a rezistentei infǎsurǎrii este datǎ de relatia ;

Rx = U/I - ( ra + rc) in care ;

U, I - tensiunea si curentii mǎsurati ;

ra - rezistenta interioarǎ a ampermerului ;

rc - rezistenta cablurilor de legǎturǎ ;

Voltmetrul se va conecta in circuit si se va citi numaidupǎ stationarea acului indicator al ampermetrului pe valoarea stabilizatǎ , care se va nota.

In cazul mǎsurǎri rezistentelor ohmice cu inductantǎ mare , se forteazǎ stabilizarea curentului folosind o rezistentǎ aditionalǎ reglabilǎ Rreg. in circuitul de alimentare .

In momentul aplicǎrii tensiunii rezistenta Rreg. este adusǎ la valoarea minimǎ si scurtcircuitatǎ prin comutatorul de suntare .Pe mǎsurǎ ce curentul I creste se deschide comutatorul de suntare si se mǎreste treptat valoarea rezistentei Rreg.

Metoda puntii

Pentru determinarea rezistentei infǎsurǎrilor se vor folosi punti simple sau duble ( dupǎ ordinal se mǎrime al rezistentelor de mǎsurat) utilizabile la determinarea rezistentei circuitelor cu inductantǎ

Puntea simplǎ tip. Wheastone, fig. IV.3 se foloseste la mǎsurarea rezistentelor peste 1 ohm.

Deoarece la rezistenta care se mǎsoarǎ se adaugǎ si rezistenta conductoarelor de legǎturǎ si a contactelor , precizia de mǎsurare a uneiasemenea punti , este de 0,1-0,3% si se recomandǎ a se folosi numai la probele de control al rezistentelor de valori mari.

Puntea dublǎ Thomson fig. IV.4. reduce influentele arǎtate la puntea simplǎ la minim. Se foloseste la mǎsurarea rezistentelor infǎsurǎrilor transformatoarelor de mare si foarte mare putere cu tensiuni relative joase.

Precizia puntii (eroare de cca 0,005%) depinde de rezistenta de comparatie etalon folositǎ, care trebuie sǎ fie de acelasi ordin de mǎrime ca si rezintenta mǎsuratǎ.

2.2.1. Puntea Wheastone - Thomson cu rezistentǎ interioarǎ de curent continuu tip. PWTh - cl. 0

Fig. IV.5 prezintǎ panoul frontal

Mǎsurarea rezistentelor in domeniul 10...10 ( ohmi ( schema puntii Wheastone)

Accesorii necesare:

sursǎ de tensiune continuǎ 0 - 70 V ;

indicator de nul electronicsau galvanometru ;

Efectuarea mǎsurǎtorii

se conecteazǎ sursa de alimentare la bornele B, comform tabelului IV.1

se conecteazǎ indicatorul de nul la boernele I next.;

seconecteazǎ rezistenta de mǎsurat la bornele Rx;

se introduc fisele in lǎcasele Wh, a si b, comform tabelului IV.1 ;

Mǎsurarea se efectueazǎ prin apǎsarea clapei " MASURARE "si reglarea din decadele R panǎ se obtine echilibrul.

Valoarea rezistentei se calculeazǎ ;

Formula

Tabelul IV.1 - Raportul intre bratele a si b si tensiunea sursei de alimentare.

Mǎsurarea rezistentelor ( schema puntii THOMSON) in intervalul 10 - ohmi

Accesorii necesare

-sursǎ de current continuu ( acumulator de 2 - 4 V cu o capacitate de 100 - 200 Ah sau sursǎ de curent continuu stabilizatǎ de putere corespunzǎtoare )

- indicator de nul sau galvanometru ;

- comutator pentru schimbarea sensului curentului in circuitul rezistentei care se mǎsoarǎ ;

Efectuarea mǎsurǎtorii

Se conecteazǎ rezistenta de mǎsurat la bornele Rx;

Se introduce fisele in lǎcasele 'Th ' si 'a=b';

Se conecteazǎ rezistenta etalon Re, conform tabelului IV.2;

Mǎsurarea se efectueazǎ prin apǎsarea clapei 'MASURARE' si reglarea decadelor panǎ la echilibru ( reper zero )

Valoarea rezistentei necunoscute se determinǎ cu relatia :

Formula

Conditii de executie a probelor

Mǎsurarea rezistentelor ohmice ale infǎsurǎrilor se executǎ cu transformatorul in stare practice rece . De aceea transformatorul nu se mǎsoarǎ imediat dupǎ scoaterea din cuptorul de uscare , se lasǎ citeva ore pentru egalizarea temperaturii intre infǎsurǎri si mediu ,ulei sau aer .

In timpul mǎsurǎrii rezistentei ohmice se noteazǎ temperatura infǎsurǎrii , care se considerǎ a fi una din valorile ;

-temperatura uleiului in straturile superioare ;

-temperatura mediului ambiant;

Se va avea o grijǎ deosebitǎ ca diferenta intre temperatura uleiului in partea de sus si cea din partea de jos a transformatorului sǎ fie foarte micǎ .

Se va nota , de asemenea , rezistenta fiecǎrei infǎsurǎri si bornele intre care sa efectuat mǎsurarea .

Se mǎsoarǎ rezistentele intre faze ( intre bornele de linie ) .

Dacǎ existǎ bornǎ pentru neutru , in loc de mǎsurarea rezistentelor intre bornele de linie, se vor mǎsura rezistentele pe faze , dacǎ rezistenta circuitului bornei neutrului nu depǎseste 2 % din rezistenta pe fazǎ a infǎsurǎrii .

Pentru transformatoarele de mare putere, mǎsurarea rezistentei se face pe toate treptele de reglaj accesibile si pe toate pozitiile comutatorului.

Pentru efectuarea de mǎsurǎtori de precizie a rezistentei infǎsurǎrilor in current continuu e necesar a se respecta urmǎtoarele conditii ;

numǎrul de contacte in circuit sǎ fie cat mai mic

cele fixe sǎ fie bine strinse. Suprafetele de contact sǎ fie bine curǎtate , iar suprafata si presiunea contactelor realizate sǎ fie suficient de mare pentru a asigura o rezistentǎ de contact cit mai micǎ .

conectarea voltmetrului se va face cu conductoare etalonate de rezistentǎ cit mai micǎ , iar circuitul de curent sǎ fie separat de cel de tensiune si realizat din cordoane etalonate de sectiune corespunzǎtoare ( calculatǎ la o densitate de curent de 4A/mmp) .

se recomandǎ ca aparatele sǎ fie de sistem magneto-electric , clasǎ de precizie 0,2-0,5 ;

voltmetrul se va conecta in circuit dupǎ stabilizarea curentului si mai intii se va deconecta voltmetrul si apoi se va intrerupe circuitul de mǎsurǎ ;

atit la inchiderea cit si la deconectarea circuitului de mǎsurǎ , rezistenta reglabilǎ se va gǎsi pe pozitia de rezistentǎ maximǎ .

I NTERPRETAREA REZULTATELOR

Rezistentele infǎsurǎrilor diferitelor faze mǎsurate pe aceleasi prize nu trebuie sǎ difere intre ele sau fatǎ de datele din fabricǎ cu mai mult de 2%, conform PE 116/84.

Pentru a fi comparabile valorile rezistentelor mǎsurate la diverse temperaturi se pot raporta la o altǎ temperaturǎ cu formula ;

Rt2=Rt1 x 235+t2

235+t1 in care;

Rt2 - rezistenta calculatǎ pentru temperatura t2;

Rt1 - rezistenta mǎsuratǎ la temperature t1;

t2 - temperatura pentru care se recalculeazǎ rezistenta mǎsuratǎ la temperatura t1

Eroarea dintre fazele cu valori extreme, pe acelasi plot se calculeazǎ cu relatia;

Formula

in care;

in cazul in care se obtin asimetrii mari , peste 2% , intre valorile mǎsurate pe faze sau intre bornele de linie se cautǎ cauzele care pot fi ;

suduri sau legǎturi necorespunzǎtoare ale conductoarelor ;

contactele la comutatorul de ploturi-ruptor sau selector oxidate sau dereglate ;

in cazul mai multor conductoare in paralel ,unul sau mai multe conductoare pot fi legǎturi la comutatorul de ploturi incorect executate sau rupte;

rupte ;

spire scurtcircuitate;

De retinut cǎ nu intotdeauna prin mǎsurarea rezistentelor ohmice se poate depista cu certitudine o sudurǎ slabǎ sau o crǎpǎturǎ, sau fisuri in conductorul bobinajului. De aceea, in scopul stabilirii exacte a defectului se mai efectueazǎ;

verificarea raportului de transformare ;

proba de mers in gol ;

proba de scurt circuit ;

Mǎsuri specifice de protectie a muncii

Se vor respecta mǎsurile de protectie a muncii pentru executarea de mǎsurǎtori in standuri de incercǎri, cap.I, pct.5.

In plus se vor respecta urmǎtoarele mǎsuri specifice;

mutarea cordoanelor de mǎsurǎ de la o infǎsurare la alta se va face numai cu mǎnusi electroizolante de cauciuc pentru lucrul la I.T.;

se vor lua mǎsuri suplimentare de consolidare a conductoarelor care alimenteazǎ infǎsurarea , care se vor monta in asa fel incit sǎ se evite deschiderea accidentalǎ a circuitului de curent

se interzice ca mǎsuratorile sǎ se execute pe capacul transformatorului

personalul care se urcǎ pe transformator, pentru executarea montajului, va folosi scǎri adecvate , centuri de sigurantǎ si cǎsti.

Personalul autorizat sǎ efectueze mǎsurǎtori de rezistentǎ ohmicǎ in Laboratorul de incercǎri electrice Trafo Mari este dat in anexa IV.I

Mǎsurarea se executǎ de cǎtre o echipǎ formatǎ din cel putin douǎ persoane, din care una grupa III ( sef lucrare ) iar cealaltǎ , executant ( grupa II ).

CAP. V. VERIFICAREA RAPORTULUI DE TRANSFORMARE LA TRANSFORMATOARE DE FORTA

Raportul de transformare K este definit ca raportul dintre numarul de spire din infasurarea primara sic el din infasurarea secundara N2 , respective al tensiunilor electromotoare E1 , E2 . Practic acest raport se considera egal cu raportul tensiunilor nominale ( de linie ) masurate la mers in gol ;

AAA

Se pot intilni urmatoarele cazuri ;

- conexiune Dd ; Kl = Kf

- conexiune Yd ; Kf = Kl/3

- conexiune Dy ; Kf = 3xKl

- conexiune Yy ; Kl = Kf

1.Scopul probei

Raportul de transformare se determina in scopul verificarii executiei corecte a bobinelor si depistarii unor legaturi gresite intre bobini .

Cunoasterea exacta a valorii raportului de transformare nominal este necesara pentru functionarea in parallel a transformatoarelor .

2. Metode de mǎsurare

Verificarea raportului de transformare se efectueaza odata cu cea a grupei de conexiuni , prin una din urmatoarele metode;

a)     Metoda puntii ( a compensarii )

b)    Metoda celor doua voltmetre

2.1.Metoda compensarii

Metoda asigura masurarea raportului de transformare cu citirea directa a raportului cu cel putin patru cifre semnificative sau abatere procentuala a raportului cu cel putin 2 cifre semnificative,

Puntea WM-100

Aceasta punte se compune dintr-un compensator de precizie de current alternative , la care tensiunea joasa a transformatorului incercat este compensata cu o parte a tensiunii inalte a aceluiasi trafo , obtinuta de la un divisor rezistiv de tensiune , fig. V.1

Datele tehnice ale puntii

tensiunea de conectare -220 v -monofazat de 50 hz

domeniul de masura fara aparate suplimentare ;IT 220V-110Kv ; K1 - 100 V

domeniul de masura cu aparate suplimentare ; IT - 2200 v - 220 Kv ; K1 - 100

IT ; 22 - 220 V

K ;

- precizia de masurare 0,1%;

- limitele erorii de raport ce poate fi determinate ; ε %= 0,1 6

Din caracteristici rezulta ca puntea permite masurarea raportului in limitele K= 1-100 pentru transformatoare cu tensiunea primara U1n = 22v 220 Kv

Fig. V.2. prezinta vederea cu capacul scos a puntii WM-100 .

Instalatia este alimentata la tensiunea Ua = 220v , iar pentru masurarea raportului la transformatoare cu tensiuni primare mari se introduc in schema transformatoare intermediare de ridicare a tensiunii de alimentare si de masura.

I = buton conectare la retea ,LI = lampa semnalizare

O = buton deconectare de la retea

A = comutator conectare galvanometru in circuitul de masura

LC = lampa semnalizare

ε< = comutatoare de eroare de unghi

rap. % = comutatoare de eroare de raport

S = comutator sensibilitate

B = comutator de 'grupa'

D = comutator 'faze masurate '

C = comutator 'tensiune masura'

1/u*C = comutatoare pentru fixarea coeficientului

Formula

Masurarea propriu-zisa

Pentru determinarea practica a erorii de raport este necesar a se cunoaste grupa de conexiuni si valorile nominale ale tensiunilor (U1n ; U2n ; U3n ).

Se determina raportul:

Formula

Se aseaza comutatorul B ,pe valoarea grupei ( 0 , 5 , 6 , 11 )

Se executa legaturile la bornele transformatorului.

Se alimentaza la retea astfel;

se actioneaza separatorul din celula ( 400V / 630 A);

se actioneaza butonul alimentare generala din pupitrul de comanda ;

se alimenteaza puntea ;

se apasa butonul de pornire I , al puntii

se aseaza comutatorul faze masurate pe pozitia UV;

se roteste comutatorul sensibilitate , urmarindu- se devierea acului A-metrului

Se aduce acul A-metrului la zero - actionind intii asupra comutatoarelor de eroare de unghi (ε< ) si apoi asupra celor de eroare de raport (ε rap. a caror valoare dau eroarea de raport in procente .

Se mentin comutatoarele 1/u*c pe aceeasi valoare si se determina erorile de raport pe celelalte perechi de faze

Dupa terminarea verificarii raportului pe toate fazele se scoate A-metrul din circuit , comutind A ( se vas tinge lampa LC) si se actioneaza butonul O al puntii ( se vas tinge lampa LI) , apoi;

se deconecteaza alimentarea generala , actinind butonul BD;

se deschide separatorul ,, verificind separarea vizibila

Dupa toate acestea se poate trece la demontarea legaturilor de la transformator

Metoda celor doua voltmetre

Metoda se bazeaza pe masurarea directa si simultana cu voltmetre de precizie ( clasa 0,2 sau 0,5 ) a tensiunilor de linie ( sau pe faza , daca e posibil ) a infasurarilor de IT si JT, in regim de mers in gol, la tensiune redusa.

Tensiunea alternativa redusa , trifazata ( 380 v ) se aplica infasurarii de IT , infasurarea de JT fiind in gol.

Schema de montaj este data in fig. V.5

Se masoara 6 tensiuni si se calculeaza trei raporturi;

K1 K2 K3

Raportul de transformare masurat este egal cu media aritmetica a celor trei rapoarte; K= XXX

In cazul in care sistemul trifazat de tensiuni nu este simetric si se constata ca nesimetria tensiunilor de alimentare duce la rezultate eronate , transformatoarele cu conexiune Dy sau Yd pot fi alimentate monofazat ca in fig. V.6. Raportul de transformare se calculeaza ca mai sus.

3. Conditii de executare a probelor

Verificarile se executa cu transformatorul deconectat de sub tensiune pe partea primara si secundara .

Determinarea rapoartelor de transformare se efectueaza la toate prizele infasurarilor si pe toate fazele .

In cazul transformatoarelor echipate cu comutator de reglare sub sarcina , se recomanda ca la trecerea de pe o priza pe alta sa se verifice visual daca circuitul nu se intrerupe ( acul voltmetrului are tendinta dea cadea pe zero).

Indiferent de metoda folosita , pentru determinarea experimentala a raportului de transformare , una din infasurari trebuie alimentata , cealalta fiind in gol.