Erweiterte Wicklungsverhältnisprüfung für spezielle Transformatorarten: Scott Anordnung, Inverse Scott Anordnung und V-v Verbindungen

1 Fehleranalyse herkömmlicher Wicklungsverhältnis-Prüfmethoden

Die QJ35-Wicklungsverhältnisbrücke und andere einphasige Prüfer verwenden alle das Doppelspannungsprinzip. Die QJ35 eliminiert jedoch durch Brückenbalance Störungen aufgrund von Netzfluktuationen. Bei der Prüfung des Wicklungsverhältnisses dreiphasiger Transformatoren mit einer einzigen Spannungsquelle müssen entsprechende Anschlüsse kurzgeschlossen und Daten konvertiert werden, wodurch die dreiphasigen Prüfungen in unabhängige einphasige Messungen umgewandelt werden, basierend auf √3 Yd-Konversion nach Verbindungsschema.

Spezielle Transformatoren, die sich von Standardtransformatoren in Bezug auf ihre Verbindungsarten unterscheiden, stellen bei dieser Methode große Herausforderungen dar. Scott-Transformatoren haben elektrische Anschlüsse an den Primärwicklungen, während Gleichrichtertransformatoren sie an den Sekundärwicklungen haben. Einphasige Prüfungen mit kurgeschlossenen magnetischen Schleifen ändern die Phasenanbindungen, was zu erheblichen Abweichungen im Wicklungsverhältnis führt. Auch kann die primär-sekundäre Phasendifferenz nicht genau gemessen werden, was eine Bestimmung der Verbindungsmethode unmöglich macht.

2 Prüfmethoden für das Wicklungsverhältnis und die Verbindungsmethode spezieller Transformatoren

Um das Wicklungsverhältnis spezieller Transformatoren (gemäß vorheriger Analyse) effizient zu prüfen, sollten Dreiphasenspannungsquellen (120° Phasenverschiebung, Standard) oder Zweiphasenspannungsquellen (90° Phasenverschiebung, für inverse Scott-Transformatoren) verwendet werden. Der Schlüssel: Testen Sie gemäß dem tatsächlichen Betrieb des Transformators, fügen Sie ~110V an, messen Sie die Spannungswerte und Phasendifferenzen zwischen Primär- und Sekundärseite, um das Wicklungsverhältnis und die Verbindungsmethode zu bestimmen.

In Abbildung 2 ist (N,n) der Signalerde-Anschluss des Instruments. Wenden Sie eine standardmäßige Dreiphasenspannung auf die Hochspannungsseite des Transformators an und messen Sie die Phasenspannungen (U_A, U_B, U_C, U_a, U_b, U_c) bezogen auf die Signalerde. Verwenden Sie Vektorenberechnungen, um die Leitungsspannungen (U_AB, U_BC, U_CA, U_ab, U_bc, U_ca) zu berechnen. Bestimmen Sie das Wicklungsverhältnis (K_AB/_ab, K_BC/_bc, K_CA/_ca) nach Definition und bestimmen Sie die Gruppen über die Winkelunterschiede von UAB-Uab. Für inverse Scott-Transformatoren wird eine 90°-Zweiphasenspannung auf die Hochspannungsseite angelegt; die Wicklungsverhältnisse und Phasendifferenzen werden ähnlich gemessen. Diese Methode stellt sicher, dass der Prüfmagnetkreis mit dem Arbeitsmagnetkreis des Transformators übereinstimmt, sodass die Ergebnisse die tatsächlichen Wicklungsverhältnisse und Verbindungsmethoden widerspiegeln.

3 Arbeitsprinzip des Prüfers

Dank des raschen Fortschritts bei Großintegrierten, der Leistungssteigerung von Energieversorgungsgeräten und der tiefgreifenden Entwicklung der digitalen Signalverarbeitungstechnologie ist es nun grundsätzlich möglich, spezielle Wicklungsverhältnis-Prüfinstrumente gemäß den oben genannten Ideen zu entwickeln. Das Instrument kann grob in drei Teile unterteilt werden: Energieversorgung, Mehrkanal-Signal-Hochgeschwindigkeitsaufnahme und digitale Signalverarbeitung.

Um einen Wicklungsverhältnis-Test an einem Transformator mit spezieller Verbindungsmethode durchzuführen, muss eine ausgeglichene Dreiphasenspannungsquelle oder eine Zweiphasenspannungsquelle mit 90° Phasenverschiebung verwendet werden. Ein definiertes Signal wird von analogen Geräten ausgesendet und nach Verstärkung durch Energieversorgungsgeräte als dreiphasige Wechselspannung ausgegeben, um so den Test des speziellen Transformators unter realen Betriebsbedingungen durchzuführen. Um den Einfluss von Fluktuationen der Energieversorgung des Instruments (Wechselstrom 220 V) auf die Testergebnisse zu reduzieren, muss die Ausgabe der Standard-Energieversorgung eine relativ hohe Stabilität aufweisen.