Täpsem turnniosu testimine erilistele transformatorele: Scott, Inverse Scott ja V-v ühendused

1 Viga analüüs traditsioonilistes pöördesuhetestamismeetodites

QJ35 pöördesuhe silmik ja muud ühefaasi-põhised testid kasutavad topeltvoltmetri printsiipi. QJ35 elimineerib aga võrgufluktuatsioonide segaduse silmiku tasakaalu kaudu. Kolmefaasi transformatori suhete testimisel ühe võrgu abil tuleb vastavate liideseid paralleelsed teha ja andmeid teisendada, kolmefaase testimiseks tegemaks sõltumatuid ühefaasilisi mõõtmisi, arvestades √3 Yd teisendust ühendusgruppide järgi.

Eriline transformatoor, mis on erineva ühendusega kui tavaline, näitab selle meetodi korral olulisi väljakutseid. Scott-transformatoodidel on esmaümbrikute elektrilised ühendused, nõgastajatransformatoodidel aga teiseümbrikute. Ühefaasi testimine paralleelsed tehes muudab faasühendusi, põhjustades suuri pöördesuhede hälve. See ei anna ka täpset mõõtmist esma- ja teiseümbrikute faaside vahele, mis muudab ühenduse määramise võimetuks.

2 Eriliste transformatoorite pöördesuhe ja ühenduse testimismeetodid

Eriliste transformatoorite (eelneva analüüsi järgi) pöördesuhete efektiivseks testimiseks kasutage kolmefaalist (120° faasierinevust, standard) või kahetefaalist (90° faasierinevust, inversse Scott-transformatorite jaoks) võrguväljundit. Oluline on: testimine vastavalt transformaatori tegelikule tööle, rakendades ~110V, mõõttes esma- ja teiseümbrikute pingevahesuhet ja faasierinevust, et määrata pöördesuhe ja ühendusviis.

Joonis 2, (N,n) on seadme signaalipinnane. Rakendage transformaatori kõrgepingeosal standarta kolmefaaline pingevool, mõõtke faasipingeid (U_A, U_B, U_C, U_a, U_b, U_c) suhtes signaalipinnanega. Kasutage vektorkalkulusi, et arvutada joonipinged (U_AB, U_BC, U_CA, U_ab, U_bc, U_ca). Tähistuse järgi leiame pöördesuhed (K_AB/_ab, K_BC/_bc, K_CA/_ca) ja määrame grupid UAB-Uab nurgade vahe järgi. Inversse Scott-transformaatorite jaoks rakendatakse kõrgepingeosal 90° kahetefaaline pingevool; samuti mõõdatakse pöördesuhet ja faasierinevust. See meetod kohandab testimise magnetkiirga transformaatori töö magnetkiirgaga, tagades tulemuste vastavuse tegelikele pöördesuhetele ja ühendusviisidele.

3 Seadme töötamise printsiip

Suuremahuliste integreeritud skeemide kiire areng, toiteelementide jõudluse paranemine ja digitaalse signaalitöötluse tehnoloogia sügav edasiareng on nüüd võimaldanud eriliste pöördesuhete testimisseadmete projekteerimist eelnimetatud ideedega. Seade jaguneb umbes kolmeks osaks: toiteallikas, mitmekanaline signaali kiire andmetoetus ja digitaalne signaalitöötlus.

Erilise ühendusega transformaatori pöördesuhet testimiseks tuleb kasutada tasakaalustatud kolmefaalist võrgu või 90° faasierinevusega kahetefaalist võrgu. Analooseite poolt lähetatakse välja signaal, mida võimeteenuste poolt tugevdetakse, et saada kolmefaaline AC pingevool, et realiseerida eritransformatori testimist tegelikes töötingimustes. Seadme toiteallika (AC 220 V) fluktuatsioonide mõju vähendamiseks peab standardtoiteallika väljundil olema suur stabiilsus.

Rakenteenägemuse ja esma- ja teiseümbrikute faaside vahe kindlaksmääramiseks tuleb korraga kokku võtta vähemalt 6 kanalit signale, see tähendab 3 kanalit kõrgepingeosal ja 3 kanalit madalpingeosal. Seade kasutab ühekordset mikroarvutit koos FPGA kombinatsiooniga. FPGA lõpetab 6 kanalite signaalide sünkroonse andmetoetu ja andmete salvestamise, ühekordsel mikroarvutil on vastutus andmete töötlemise ja väljundi eest.

Testimiskohtade keerulistele elektromagnetilistele segadustele andmete mõju vältimiseks, eemaldada kõik muud segadussignaalid välja arvatud testtoiteallika AC signaali põhifrekventsi, ja kasutada kiire Fourier teisenduse algoritmi igale kanali signaali digitaalsel töötlusel, et saavutada segaduse vastupanek. Kiire Fourier teisenduse abil saab mugavalt saada iga kanali signaali vektorinfot ja esma- ja teiseümbrikute faaside vahe, siis saab arvutada faaside vahe ja ühendusviisi.

Kolmefaalse testimistoiteallika mõju mõõtmisele vältimiseks, kui testfaasipinge on 80 V, peaks toitepinge amplituudi ebavõrdsus olema parem kui ±0.04 V, ja faasiebavõrdsus parem kui ±0.04°.

4 Scotti ja inversse Scotti transformaatorite mõõtitulemused

Eelnimetatud ideedega arendatud erilise transformatoori pöördesuhete testimisseade on testitud mingis ümberliidess, mõõditud andmed on näidatud tabelis 1.

Tabelist 1 nähtub, et kolmefaalise pingevoo põhjal põhinev eriliste transformaatorite testimisseade on edukalt lõpetanud kahetüübilise erilise transformatoori pöördesuhete testimise, ja faasiebavõrdsus vastab tegeliku transformatoori nõuetele. Tabelis 1 olevad faasiebavõrdsusväärtused on nende vastavate veergude faasiebavõrdsused, an-bn tähistab madalpingeosal faasifaasiebavõrdsust.

5 V-v ühendusega transformaatorite testimine

V-v ühendusega transformatoori ühendusmeetod ja pingevektoride diagramm on erinevad Scotti transformatoori omadest. Nende ühine omadus on see, et nad teisendavad kolmefaalise võrgu kahefaaliseks võrgu fikseeritud faasiebavõrdsusega, et rahuldada ebatasakaalustatud laadimise nõuet. Seega võib kasutada sama mõõtmismeetodit. Joonised 3 ja 4 näitavad nende kahe ühenduse meetodeid ja pingevektoride diagramme.

Kuna V-v ühendusega teiseümbrikute kahefaaliste pingevoolte faasiebavõrdsus on 60°, mitte 90° Scotti meetodil, siis seade antakse erinevad tulemused, kui arvutatakse pöördesuhete suhteline viga.

BZJT-I testimisel valige "Scott" režiim, siis sulgege lüliti ja alustage mõõtmist.

Peab meeles pidama, et siin standardpöördesuhe viitab testitud transformatoori kõrgepingeosal kolmefaalise joonipinge suhte madalpingeosal ühefaalisele pingevoolule U_ab/U_αn või U_ab/U_βn. Struktuurdiagrammil vastavad a ja b Scotti transformatoori α ja β ning n diagrammil vastab α ja β faaside ühisele terminaali.

Tabel 2 näitab Scotti transformatoori testimise tulemusi. Arvutades "AB/ab" artikli vea, jagab seade sisemiselt sisestatud standardpöördesuhe 1.4142-ga arvutamiseks. V-v ühendusega transformatoori puhul, kuna teiseümbrikute kahefaaliste pingevoolte faasiebavõrdsus on 60°, viiakse arvutamisse fikseeritud 41.42% erinevus, kuid tegelikult mõõdetud pöördesuhe on õige.

V-v ühendusega transformatoori puhul peaksid kaks faasiebavõrdsust olema –60.000° (teiseümbrikute faasipinged) ja –300.00° (esma- ja teiseümbrikute joonipinged).

6 Lõppkokkuvõte

Ühefaalise testimisvõrgu kasutamine ei vasta mõõtmise nõuetele eriliste transformaatorite pöördesuhete ja ühendusviiside mõõtmiseks kompleksiliste ühendusmeetoditega. Kohapealsete ja eriliste transformaatorite tootjate pöördesuhete testimiseks tuleb valida kolmefaaline testimisvõrk. Kolmefaalise standardpingevoo põhjal ja kiire andmetoetus- ja digitaalne signaalitöötlus-tehnoloogia toel saab erilise pöördesuhete testimisseade hästi lõpetada pöördesuhete ja ühendusviiside testimise.