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电子变压器缩短测量时间的方法

作者:点击:419 发布时间:2022-12-27

电子变压器绕组变压器绕组电感大,直流电路电流稳定时间长,特别是测量三相五柱铁芯的大型电子变压器。当低压三角形连接绕组的直流电阻时,不仅在电路和磁路中起电感作用,而且在电路和磁路磁路支路中起过渡过程,电流稳定时间特别长。因此,国内外技术人员在测量上述电子变压器直流电阻的测量装置和测量技术方面取得了长足的进步。

经常使用的方缩短直流电阻测量时间

有几种方法:①减少时间常数法;②恒流源法;③绕组串联法;④感应电势法;⑤短路另一侧绕组。

一、减少时间常数法

在线性电路中,过渡过程取决于电路的时间常数Τ=L/(Ra R),其中,L是电路中的总电感,Ra R是线路中的总电阻,R是线路调节电流的附加电阻,R是绕组电阻。减少时间常数可以缩短直流电阻的测量时间。电子变压器中的参数电感L和绕组电阻R不能改变,但可以增加电路中串联的电阻Ra,减少线路的时间常数,从而缩短直流电阻的测量时间。

电子变压器绕组的电阻R相对于测试设备中的电阻Ra相对较小,电流稳定值基本由电源电压和Ra因此,可以认为是电源电压和电阻Ra是成比例的,即电源电压与时间常数成反比。

可以得出结论,增加线路中电阻后达到同一电流的时间与电阻增加倍数成反比,即电阻增加n倍后达到同一电流的时间是原来的1/n。这也是直流电阻测量设备直流电源电压相当高的原因。

电子变压器

二、恒流源法直流电阻测量装置

恒流源采用电子线路,其电源设备的无载电压可达直流100V,直流电流可达1000A。当电流接近预定值时,可以提前设置测量线路中的电流,然后逐渐降低电压,使电流稳定在预定值中,从而缩短测量时间。

恒流源不能改变电子变压器绕组的电感和电阻参数,而是可以缩短测试线路中的电压(稳定电流值)。

因此,恒流源的电流和无载电压可根据不同的试验要求进行选择。恒流源的电压取决于测量直流电阻所需的时间。例如,只需要测量精度,对测量结果没有严格的要求,即只测量直流电阻,可选择低电压恒流源;但如果需要准确测量直流电阻的时间,需要选择高电压恒流源,如电子变压器温升试验,测量电子变压器断开电源后的热电阻,为了尽快获得热电阻值,需要使用电流大、无载电压高的恒流源。

根据被测电子变压器的直流电阻,恒流源一般与电阻测量装置一起使用,电流范围从mA级到

100A,20~8000无载电压V。瑞士生产的仪器一般准确级为0.1%~0.2%Tettex生产的

仪器精度可达0.03%~0.05%(加两个字或0.05%量程)。

三、绕组串联法

在测量低压三角形连接绕组的直流电阻时,可以串联高压绕组和低压绕组,保持两个绕组中电流对铁芯的励磁方向相同。励磁的匝数增加了很多,使铁芯饱和,减少了铁芯的电感,缩短了直流电阻的测试时间。

瑞士Tettex该公司的数据显示,测量450台MVA当电子变压器直流电阻时,测量电流40A、设备无载电压100V单独测量低压绕组电阻的测试设备为0.5~8min,在串联测量高压和低压绕组时,测量时间接近10~30s,测量时间的范围取决于测量的准确性,需要时间长。

四、 感应电势法

当电流不稳定时,R=uT/i=(uR uL)/i

分子是电子变压器端子上的电压,分子中的电压uL=Ndφ/dt随着电流的增加,项目逐渐减少,其中N是测量绕组的匝数。当电流稳定时,uL等于零。因此,电阻值在测量过程中逐渐降低,稳定时,uL等于零,得到电子变压器的实际电阻值。但是,如果能在测量过程中获得uL该项可以在上分子中减去,电阻值不需要等到线路中电流稳定。

当测量一侧绕组的直流电阻时,感应电势法的线路接入电压表V1.将电压表连接到另一侧绕组V2.测量绕组的感应电势Ndφ/dt,测量原理如图1-1所示(a)所示。在测量高压C相绕组电阻时,高压绕组接入电压表V1.同时,将电压表连接到低压c相绕组V2.测量低压绕组的感应电势NLdφ/dt,乘以这个电势NH/NL,将低压侧的感应电势转换为高压侧,得到高压绕组的感应电势NHdφ/dt,再由被测绕组侧使用V,表示的电压iR NHdφ/dt减去用V2表示的NHdφ/dt项,得到:

iR NHdφ/dt -NHdφ/dt = iR

由此可以从电流表读数i、电压表V1和V读数得出被测电阻R。直接使用变换线V1中减去NHdφ/dt如图1-1所示(b)所示。

绕组电阻可在电源接通后短时间内测量,但使用此方法时应注意以下三点:

(1)连接到另一侧的电压表必须是内阻极高的仪表,使另一侧绕组实际上不通过电流。否则,由于另一侧仪表电流的作用,简单iR Ndφ/dt直流电路发生变化,电路的高压侧和低压侧有一个电流电路,变成两个电流电路。铁芯中的主磁通量被削弱甚至完全抵消。高压侧和低压侧耦合的漏磁通量不同,即 NHdφh/dt≠ NHdφl/dt。 也就是说,高压侧的感应电势在低压侧电压转换后无法得到,因此高压侧的电阻无法得到。

(2)电子变压器两个绕组之间的磁通差异很小,电子变压器铁心中的磁通φ因此,链合两个绕组 Ndφ/dt与匝数成正比。空气中的磁通φo两个绕组链合不同,所以两个绕组空气中的磁通φo感应电势与匝数不成正比。若空气中的磁通φo如果很大,一侧的电压不能乘以匝数比换算到另一侧。因此,在漏磁较大的电子变压器中使用这种方法的误差较大。

(3)感应电势法最适合三相YNyn在Dyn或YNd在连接过程中,接绕组的两个套管端子上的电压分别为D连接绕组的两个电流支路U1 =i1R dψ1/dt和U2=i2R dψ2/dt,电流i1和i在稳定之前,两者之间有过渡过程,i1和i不知道2之间的比例,所以即使从另一边知道Ndφ/dt,匝数可以校正到另一侧,但由于不知道支路中的电流i,因此,无法找到电阻Ro当没有D连接绕组时,电流可以从电路的电流表中读取并获得电阻Ro。

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