Gevorderde spoelverhoudingstoetsing vir spesiale transformateurs: Scott, Inverse Scott, en V-v-aansluitings
1 Foutanalise van tradisionele spoelverhoudingstoetsmetodes
Die QJ35 spoelverhoudingsbrug en ander enkelvase-toetser gebruik almal die dubbele-voltmeterbeginsel. Die QJ35 elimineer egter kragverskynselvlakfluktuasie-inmenging deur brugbalans. Vir driefase-transformerspoelverhoudingstoetsing met 'n enkele kragverskynselvlak, moet ooreenkomstige terminals kortgesluit word en data omgekeerd word, wat driefasetoetse in onafhanklike enkelvase-metinge verander, met √3 Yd-omsetting gebaseer op verbindingsgroepe.
Spesiale transformators, met verskillende verbindingsmodes as standaard een, hê groot uitdagings met hierdie metode. Scott-transformators het primêre winding elektriese verbindinge, terwyl rektifier-transformators sekondêre het. Enkelvase-toetsing met kortgeslote magnetiese sirkels verander faseverbindinge, wat groot spoelverhoudingsafwykings veroorsaak. Dit misluk ook om primêr-sekondêre faseverskille akkuraat te meet, wat verbindingsmode beoordeling onmoontlik maak.
2 Toetsmetodes vir spoelverhouding en verbindingsmode van spesiale transformators
Om die spoelverhouding van spesiale transformators doeltreffend te toets (soos voorheen geanaliseer), gebruik driefase (120° faseverskil, standaard) of tweefase (90° faseverskil, vir inverse Scott-transformators) kragverskynselvlak-uitsette. Die sleutel: toets volgens die transformator se werklike operasie, pas ~110V toe, meet primêr-sekondêre spanningsverhoudings en faseverskille om spoelverhouding en verbindingsmode te bepaal.
In Figuur 2, (N,n) is die instrument se sein grond. Pas standaard driefasespanning toe op die transformator se hoëspanningskant, meet fasespannings (UA, UB, UC, Ua, Ub, Uc) relatief tot die sein grond. Gebruik vektoroperasies om lynspannings (UAB, UBC, UCA, Uab, Ubc, Uca) te bereken. Aflei spoelverhoudings (KAB/ab, KBC/bc, KCA/ca) volgens definisie, en bepaal groepe via UAB-Uab hoekverskille. Vir inverse Scott-transformators, pas 90° tweefasespanning toe op die hoëspanningskant; meet soortgelyk spoelverhoudings en faseverskille. Hierdie metode lys die toetsmagnetiese sirkel met die transformator se werklike magnetiese sirkel, wat verseker dat resultate die werklike spoelverhoudings en verbindingsmodes weerspieël.
3 Werkprinsipe van die toetser
Met die vinnige ontwikkeling van groot-skaal geïntegreerde skakels, die prestasieverbetering van kragbronapparate, en die diepgaande evolusie van digitale seinverwerkings tegnologie, is dit nou basies moontlik om spesiale spoelverhoudingstoetser instrumente volgens die bogenoemde idees te ontwerp. Die instrument kan grofweg in drie dele verdeel word: kragbron, multi-kanaal seinhoogsnelheid-verwerking, en digitale seinverwerking.
Om 'n spoelverhoudingstoets op 'n transformator met 'n spesifieke verbindingsmetode uit te voer, moet 'n gebalanseerde driefasespanning of 'n tweefasespanning met 'n 90° faseverskil gebruik word. 'n Stel sein word deur analitiese toerusting uitgestuur, en na ampifisering deur kragtoerusting, word 'n driefase wisselspanning uitgestuur, om die toets van die spesiale transformator onder werklike bedryfsomstandighede te bewerkstellig. Om die impak van die fluktuasie van die instrument se kragbron (wisselspanning 220 V) op die toetsresultate te verminder, moet die uitset van die standaard kragbron relatief hoë stabiliteit hê.
Geevolg op die betrokkenheid van 'n groot aantal vektoroperasies, om die korrekte verbindingsmode en die fasehoekverskil tussen die primêre en sekondêre kante te verseker, moet ten minste 6 kanaalse seiene gelyktydig versamel word, dit wil sê, 3 kanaalse spannings aan die hoëspanningskant en 3 kanaalse spannings aan die laagspanningskant. Die instrument gebruik 'n strukturele ontwerp van 'n enkelchip mikroprosessor gekombineer met 'n FPGA. Die FPGA voltooi die gelyktydige monstername en datastoring van die 6 kanaalse seine, en die enkelchip mikroprosessor is verantwoordelik vir dataverwerking en -uitset.
Om die impak van verskeie komplekse elektromagnetiese interferensies op die toetsdata by die toetsplek te vermy, elimineer verskeie interferensieseine behalwe die grondwese van die wisselspanning van die toetskragbron, en gebruik die vinnige Fourier-transformasie-algoritme om digitale seinverwerking op elke kanaal se seine uit te voer, om die doelwit van antiferferensie te bereik. Deur die vinnige Fourier-transformasie te gebruik, kan die vektorinligting van elke kanaal se seine en die fasehoekverskil tussen die primêre en sekondêre kante gemaklik verkry word, en dan kan die fasehoekverskil en verbindingsmode bereken word.
Om die foutimpak van die driefasetoetskragbron op die meting te vermy, moet die amplituudonevenwichtigheid van die kragbronspanning beter as ±0.04 V wees, en die faseonevenwichtigheid beter as ±0.04° wees, wanneer die toetsfasespanning 80 V is.
4 Gemetste resultate van Scott- en inverse Scott-transformators
Die spesiale transformator spoelverhoudingstoetser wat volgens die bogenoemde idees ontwikkel is, is in 'n sekere transformatorpost getoets, en die gemete data word in Tabel 1 aangegee.
Uit Tabel 1 kan gesien word dat die spesiale transformatorstoetser gebaseer op die driefasespanningsbronnag suksesvol die spoelverhoudingstoets van twee tipes spesiale transformators voltooi het, en die fasehoekverskil voldoen ook aan die vereistes van die werklike transformator. Die fasehoekverskilwaardes in Tabel 1 is die fasehoekverskille gedefinieer in hul onderskeie kolomme, en an-bn verteenwoordig die fase-aan-fasehoekverskil aan die laagspanningskant.
5 Toetsing van V-v-geskakelde transformators
Die verbindingsmetode en spanningsvektor-diagram van 'n V-v-geskakelde transformator verskil van dié van 'n Scott-transformator. Hulle het egter 'n gemeenskaplike kenmerk, naamlik dat hulle 'n driefasespanning omskep in 'n tweefasespanning met 'n vas faseverskil om die vereiste van ongebalanceerde belastinge te bevredig. Dus, dieselfde metingmetode kan aangewend word. Figure 3 en 4 wys die verbindingsdiagramme en spanningsvektor-diagramme van hierdie twee verbindingsmetodes.
Omdat die faseverskil tussen die tweefasespannings aan die sekondêre kant onder die V-v-verbindingsmetode 60° is, in plaas van 90° in die Scott-modus, verskil die resultate wat deur die instrument gegee word wanneer die relatiewe fout van die spoelverhouding bereken word.
Wanneer met die BZJT-I-toetser getoets word, kies die "Scott" modus en sluit dan die swaar toe om die meting te begin.
Dit moet opgemerk word dat die standaard spoelverhouding hier verwys na die verhouding van die lynspanning van die drie fases aan die hoëspanningskant van die getoetsde transformator tot die spanning van die enkele fase aan die laagspanningskant Uab/Uαn of Uab/Uβn. In die strukturele diagram hieronder, staan a en b ooreen met α en β van die Scott-transformator, en n in die diagram ooreenstem met die gemeenskaplike terminal van die α en β fases.
Tabel 2 wys die toetsresultate van 'n Scott-transformator. Wanneer die fout van die "AB/ab" item bereken word, deel die instrument binne die invoerstandaard spoelverhouding deur 1.4142 as die berekeningmaatstaf. Vir die V-v-geskakelde transformator, aangesien die faseverskil tussen die tweefasespannings aan die sekondêre kant 60° is, word 'n vaste verskil van 41.42% in die berekening van die relatiewe fout ingevoer, maar die werklike gemete waarde van die spoelverhouding is korrek.
Vir die V-v-geskakelde transformator, moet die waardes van die twee fasehoekverskille –60.000° (faseverskil van die fasespannings aan die sekondêre kant) en –300.00° (faseverskil van die lynspannings tussen die primêre en sekondêre kante) wees.
6 Konklusie
Die gebruik van 'n enkelvase toetskragbron kan nie die metingvereistes vir die spoelverhouding en verbindingsmode van spesiale transformators met komplekse verbindingsmetodes bevredig nie. Om aan te pas by die spoelverhoudingstoetswerk van terrein- en spesiale transformatorvervaardigers, moet 'n driefase toetskragbronmodus gekies word vir meting. Die spesiale spoelverhoudingstoetser, gebaseer op die uitset van 'n driefase standaardspanningsbronnag en ondersteun deur hoogsnelheid gelyktydige verwerkingstegnologie en digitale seinverwerkingstegnologie, kan die toetse van die spoelverhouding en verbindingsmode goed voltooi.
