Новости

    9 февраля 2022
    243
    Категория:

    Частотная характеристика случайных потерь FRSL

    Как оценить состояние обмоток на силовом трансформаторе? Один из методов – измерение напряжения и сопротивления короткого замыкания. Этим методом можно пользоваться как при приемо-сдаточных испытаниях, так и в процессе эксплуатации.
    Частотная характеристика случайных потерь FRSL - Новости

    В связи с выходом современных измерительных приборов типа STS-5000 появилась возможность проведения опыта короткого замыкания в диапазоне частот 15-500 Гц с определенным шагом, данный опыт называется FRSL.
    FRSL (Frequency Response of Stray Losses) – частотная характеристика случайных потерь. В процессе опыта измеряется ток, напряжение и активные потери.
    На одну из обмоток подается ток, другая обмотка закорачивается. Источник не должен генерировать гармоники, которые могут повлиять на точность измерения. Измерительная схема приведена на изображении 1.

    Данный тест может проводиться как в трехфазном так и однофазных режимах для всех сочетаний пар обмоток. Измерительный ваттметр должен быть мало косинусным. Чтобы закоротить обмотки, необходимо использовать кабели  соответствующего сечения и одинаковой длины (в серии однофазных опытов) так как это может повлиять на результаты.Полное и активное сопротивление обмоток рассчитываются по следующим формулам 1 и 2, используя измеренные значения:

                         

    Измеренный импеданс (полное сопротивление) зависит, главным образом, от канала рассеяния между соответствующей парой обмоток.

    Поток рассеяния пересекает проводники обмоток и от их поперечного сечения зависят величина вихревых токов. Так же от смещения обмоток зависят измеренные потери.

    Обмоточный провод трансформатора выполнен из набора параллельных элементарных проводников, изолированных между собой бумажной или лаковой изоляцией в электромагнитном поле обмотки (изображение 2).

    В начале и конце обмотки все элементарные проводники соединены на соответствующие выводы, с помощью пайки или обжимки. Для равномерного воздействия электромагнитного поля обмотки на все элементарные проводники выполняется межобмоточная транспозиция. В ходе эксплуатации может возникнуть межпараллельное замыкание элементарных проводников.

    На изображении 3 представлено повреждение обмотки с нарушением межпараллельной изоляции проводников. При таком виде замыкания появляется дополнительный короткозамкнутый контур в обмотке. Данный участок будет подвержен дополнительному нагреву за счет циркулирующего тока и тенденции развития с последующим аварийным отключением трансформатора. Такой дефект при большом количестве элементарных проводников не всегда заметен в опыте холостого хода при малом напряжении. Так же канал рассеяния в данном случаи не изменен.

    На частоте 50 гЦ основной составляющей сопротивления является реактивное сопротивление. При увеличении частоты в опыте FRSL доля активной составляющей сопротивления увеличивается относительно реактивной изображение 4 и может быть замечен дефект межпараллельного замыкания на одной из фаз обмоток трансформатора.


    Анализ основан не на оценке абсолютных потерь относительно частоты, а возможен на основе сравнение измеренных характеристик:

    • разных фаз;
    • предыдущих измерений;
    • аналогичных трансформаторов.

    Нужно учитывать, что фаза «В» силового трансформатора будет несколько отличаться от крайних фаз «А» и «С».

    STS-5000 методом FRSL способен обнаружить любую неисправность или дефект конструкции силового трансформатора, влияющие на случайные (паразитные) потери в поле рассеяния обмоток. Выявление дефектов в оборудовании позволит увеличить надежность работы трансформатора, а также снизить финансовые и временные затраты на последующий ремонт.