Test di resistenza degli avvolgimenti del trasformatore
Definizione del Test di Resistenza dell'Avvolgimento
Il test di resistenza dell'avvolgimento di un trasformatore verifica la salute degli avvolgimenti e delle connessioni del trasformatore misurando la resistenza.
Procedura per la Misurazione della Resistenza dell'Avvolgimento del Trasformatore
Per gli avvolgimenti a stella, la resistenza deve essere misurata tra il terminale di linea e il terminale neutro.
Per i trasformatori autotrasformatori a stella, la resistenza del lato ad alta tensione è misurata tra il terminale ad alta tensione e il terminale IV, quindi tra il terminale IV e il neutro.
Per gli avvolgimenti a triangolo, la misurazione della resistenza dell'avvolgimento deve essere effettuata tra coppie di terminali di linea. Poiché nella connessione a triangolo la resistenza di ciascun avvolgimento non può essere misurata separatamente, la resistenza per avvolgimento deve essere calcolata secondo la seguente formula:
Resistenza per avvolgimento = 1,5 × Valore misurato
La resistenza viene misurata alla temperatura ambiente e convertita in resistenza a 75°C per confronto con i valori di progettazione, risultati passati e diagnosi.
Resistenza dell'Avvolgimento alla temperatura standard di 75°C
Rt = Resistenza dell'avvolgimento alla temperatura t
t = Temperatura dell'avvolgimento
In generale, gli avvolgimenti dei trasformatori sono immersi in un liquido isolante e ricoperti da isolamento in carta, pertanto è impossibile misurare la temperatura effettiva dell'avvolgimento in un trasformatore disattivato al momento della misurazione della resistenza dell'avvolgimento. È stata sviluppata un'approssimazione per calcolare la temperatura dell'avvolgimento in tale condizione, come segue
Temperatura dell'avvolgimento = Temperatura media dell'olio isolante
La temperatura media dell'olio isolante dovrebbe essere rilevata 3-8 ore dopo la disattivazione del trasformatore e quando la differenza tra la temperatura superiore e inferiore dell'olio diventa inferiore a 5°C.
La resistenza può essere misurata con un semplice metodo voltmetro-ammetro, con un ponte di Kelvin o con un kit automatico di misurazione della resistenza dell'avvolgimento (ohmmetro, preferibilmente 25 Amp kit).
Precauzione per il metodo voltmetro-ammetro: La corrente non deve superare il 15% della corrente nominale dell'avvolgimento. Valori elevati possono causare inesattezze riscaldando l'avvolgimento e cambiandone la temperatura e la resistenza.
Nota: La misurazione della resistenza dell'avvolgimento di un trasformatore deve essere eseguita in ogni posizione di presa.
Metodo Corrente-Tensione per la Misurazione della Resistenza dell'Avvolgimento
Le resistenze degli avvolgimenti del trasformatore possono essere misurate con il metodo corrente-tensione. In questo metodo di misurazione della resistenza dell'avvolgimento, la corrente di prova viene iniettata nell'avvolgimento e si misura la caduta di tensione corrispondente sull'avvolgimento. Applicando la legge di Ohm, cioè Rx = V / I, si può facilmente determinare il valore della resistenza.
Procedura per il Metodo Corrente-Tensione di Misurazione della Resistenza dell'Avvolgimento
Prima della misurazione, il trasformatore dovrebbe essere spento e senza eccitazione per 3-4 ore. Ciò permette alla temperatura dell'avvolgimento di eguagliare quella dell'olio.
La misurazione viene effettuata con CC.
Per minimizzare gli errori di osservazione, la polarità della magnetizzazione del nucleo deve rimanere costante durante tutte le letture di resistenza.
I cavi del voltmetro devono essere indipendenti dai cavi di corrente per proteggerlo dalle alte tensioni che possono verificarsi durante l'accensione e lo spegnimento del circuito di corrente.
Le letture devono essere prese dopo che corrente e tensione hanno raggiunto valori stazionari. In alcuni casi ciò potrebbe richiedere diversi minuti a seconda dell'impedenza dell'avvolgimento.
La corrente di prova non deve superare il 15% della corrente nominale dell'avvolgimento. Valori elevati possono causare inesattezze riscaldando l'avvolgimento e cambiandone la resistenza.
Per esprimere la resistenza, la temperatura corrispondente dell'avvolgimento al momento della misurazione deve essere menzionata insieme al valore di resistenza. Come abbiamo detto prima, dopo 3-4 ore in condizioni di interruzione, la temperatura dell'avvolgimento diventerà uguale a quella dell'olio. La temperatura dell'olio al momento del test è considerata come la media delle temperature superiore e inferiore dell'olio del trasformatore.
Per un avvolgimento trifase a stella, la resistenza per fase sarà la metà della resistenza misurata tra due terminali di linea del trasformatore.
Per un avvolgimento trifase a triangolo, la resistenza per fase sarà 0,67 volte la resistenza misurata tra due terminali di linea del trasformatore.
Questo metodo corrente-tensione di misurazione della resistenza dell'avvolgimento del trasformatore dovrebbe essere ripetuto per ogni coppia di terminali di linea dell'avvolgimento in ogni posizione di presa.
Metodo Ponte per la Misurazione della Resistenza dell'Avvolgimento
Il principio principale del metodo del ponte si basa sul confronto tra una resistenza sconosciuta e una resistenza nota. Quando le correnti che scorrono negli bracci del circuito del ponte si equilibrano, la lettura del galvanometro mostra una deflessione zero, il che significa che in condizioni di equilibrio non scorre corrente attraverso il galvanometro.
Un valore molto piccolo di resistenza (nell'intervallo di milliohms) può essere misurato con precisione con il metodo del ponte di Kelvin, mentre per valori più alti si applica il metodo del ponte di Wheatstone per la misurazione della resistenza. Nel metodo del ponte per la misurazione della resistenza dell'avvolgimento, gli errori sono minimizzati.
La resistenza misurata con il ponte di Kelvin
Tutti gli altri passaggi da seguire durante la misurazione della resistenza dell'avvolgimento del trasformatore con questi metodi sono simili a quelli del metodo corrente-tensione, tranne la tecnica di misurazione della resistenza.
La resistenza misurata con il ponte di Wheatstone,
