Uzlabotās transformatoru pārveidošanas attiecības testēšana: Scott, inversais Scott un V-v savienojumi
1 Kļūdu analīze tradicionālajos spēja attiecības testēšanas metodēs
QJ35 spēja attiecības mosts un citi vienfaziskas bāzes testētāji visi izmanto divu voltmetru principu. QJ35 tomēr novērš strāvas avota svārstījumu iedarbību caur mosta līdzsvaru. Trijfazisku transformatoru spējas attiecību testēšanai ar vienu strāvas avotu, atbilstošie kontakti jāsavieno un dati jāpārveido, pārvēršot trifāzus testus par neatkarīgiem vienfāziskiem mērījumiem, ar √3 Yd pārveidošanu atkarībā no savienojuma grupām.
Speciāli transformatori, ar dažādiem savienojuma veidiem nekā standarta, šai metodei saskaras ar lielām grūtībām. Skotts transformatoriem ir primārā vikultūras elektriskie savienojumi, bet rektifikācijas transformatoriem sekundārie. Vienfāziskais tests ar savienoto magnetisko ceļu maina fāzes savienojumus, izraisojot būtiskas spējas attiecības novirzes. Tas arī nespēj precīzi mērīt primāro-sekundāro fāzes atšķirības, padarot neiespējamu secinājumu par savienojuma veidu.
2 Testēšanas metodes speciālo transformatoru spējas attiecībai un savienojuma veidam
Lai efektīvi testētu speciālo transformatoru spējas attiecību (pēc iepriekšējās analīzes), izmantojiet trijfazisku (120° fāzes atšķirība, standarts) vai dvifāzisku (90° fāzes atšķirība, pretējiem Skotts transformatoriem) strāvas avota izvades. Atslēga: testēt pēc transformatora faktiskā darbības, piemērot ~110V, mērīt primāro-sekundāro sprieguma attiecības un fāzes atšķirības, lai noteiktu spējas attiecību un savienojuma veidu.
Attēlā 2, (N,n) ir instruments signāla zeme. Piemērojiet standarta trijfazisko spriegumu transformatora augstsprieguma pusē, mērījiet fāzes spriegumus (UA, UB, UC, Ua, Ub, Uc) attiecībā pret signāla zemi. Izmantojiet vektoru operācijas, lai aprēķinātu līnijas spriegumus (UAB, UBC, UCA, Uab, Ubc, Uca). Pēc definīcijas iegūstiet spējas attiecības (KAB/ab, KBC/bc, KCA/ca) un nosakiet grupas, izmantojot UAB-Uab leņķa atšķirības. Pretējiem Skotts transformatoriem, piemērojiet 90° dvifāzisko spriegumu augstsprieguma pusē; tāpat mērījiet spējas attiecības un fāzes atšķirības. Šis paņēmiens saskaņo testa magnētisko ceļu ar transformatora darbības magnētisko ceļu, nodrošinot, ka rezultāti atspoguļo faktiskās spējas attiecības un savienojuma veidus.
3 Instruments darbības princips
Ar lielu integrēto shēmu straujo attīstību, enerģijas avotu ierīču veiktspējas uzlabošanos un digitālo signālu apstrādes tehnoloģiju gauso evolūciju, tagad ir pamatoti iespējams projektēt īpašus spējas attiecības testēšanas instrumentus saskaņā ar minētajām idejām. Instruments var tikt aptuveni sadalīts trīs daļās: enerģijas avots, vairāku kanālu signālu ātra izveidošana un digitālā signāla apstrāde.
Lai veiktu spējas attiecības testu transformatoram ar īpašu savienojuma veidu, jāizmanto līdzsvarots trijfazisks enerģijas avots vai dvifāzisks enerģijas avots ar 90° fāzes atšķirību. Analogā ierīce izsūta setsignālu, un pēc tam, kad tas tiek pastiprināts ar enerģijas avotiem, tiek izdota trijfaziska maiņstrāva, lai realizētu speciālo transformatoru testu faktiskajā darbības stāvoklī. Lai samazinātu ietekmi no instrumenta enerģijas avota (maiņstrāva 220 V) svārstījumiem uz testa rezultātiem, standarta enerģijas avota izvadei jābūt salīdzinoši stabila.
Tā kā ir iesaistītas daudzas vektora operācijas, lai nodrošinātu pareizo savienojuma veidu un fāzes leņķa atšķirību starp primāro un sekundāro pusi, jāsamēra vismaz 6 kanālu signāli, t.i., 3 kanāli augstsprieguma pusē un 3 kanāli zemsprieguma pusē. Instruments izmanto vienchipa mikrodatora kombināciju ar FPGA. FPGA veic 6 kanālu signālu sinhrono mērīšanu un datu saglabāšanu, un vienchipa mikrodators ir atbildīgs par datu apstrādi un izvadi.
Lai izvairītos no dažādu sarežģītu elektromagnētisko interferencu ietekmes uz testa datiem testēšanas vietā, jānovērš dažādas interferences signāli, izņemot testa enerģijas avota maiņstrāvas pamatsignālu, un jāizmanto ātrs Furje pārveidošanas algoritms, lai veiktu katra kanāla signālu digitālo signāla apstrādi, lai sasniegtu pretestības mērķi. Izmantojot ātru Furje pārveidošanu, var viegli iegūt katra kanāla signālu vektora informāciju un fāzes leņķa atšķirību starp primāro un sekundāro pusi, un pēc tam aprēķināt fāzes leņķa atšķirību un savienojuma veidu.
Lai izvairītos no trijfaziskā testa enerģijas avota ietekmes uz mērījumiem, kad testa fāzes spriegums ir 80 V, enerģijas avota sprieguma amplitūdas nelīdzsvarotība jābūt labākai par ±0,04 V, un fāzes nelīdzsvarotība jābūt labākai par ±0,04°.
4 Mērījumu rezultāti Skotts un pretējiem Skotts transformatoriem
Pēc minētajām idejām izstrādātais speciālo transformatoru spējas attiecības testētājs tika testēts noteiktā pārveidotājā, un mērītie dati ir redzami Tabulā 1.
No Tabulas 1 redzams, ka speciālo transformatoru testētājs, balstoties uz trijfazisko sprieguma avotu, veiksmīgi ir pabeidzis divu speciālo transformatoru spējas attiecības testu, un fāzes leņķa atšķirība arī atbilst faktiskajam transformatoram. Tabulā 1 norādītās fāzes leņķa atšķirības vērtības ir to atbilstošajā kolonnā definētās fāzes leņķa atšķirības, un an-bn pārstāv zemsprieguma puses fāzu starpību.
5 V-v savienojuma transformatoru testēšana
V-v savienojuma transformatora savienojuma veids un sprieguma vektoru diagramma atšķiras no Skotts transformatora. Tomēr to kopīgā īpašība ir tāda, ka tie konvertē trijfazisko enerģijas avotu divfaziskā enerģijas avotā ar fiksētu fāzes atšķirību, lai atbilstu nevienmērīgu slodžu prasībām. Tāpēc var izmantot to pašu mērīšanas metodi. Attēlos 3 un 4 ir parādītas šo divu savienojuma veidu savienojuma diagrammas un sprieguma vektoru diagrammas.
Tā kā V-v savienojuma veida sekundārās pusē esošo divu fāžu spriegumu starpība ir 60°, nevis 90° Skotts veidā, instrukcijas dotos rezultāti atšķiras, aprēķinot spējas attiecības relatīvo kļūdu.
Testējot ar BZJT-I testētāju, atlasiet "Skotts" režīmu un pēc tam aizveriet sliekšķi, lai sāktu mērījumu.
Jāatzīmē, ka standarta spējas attiecība šeit atsaucas uz trim fāžu līnijas sprieguma attiecību augstsprieguma pusei testējamā transformatora pret viena fāzes spriegumu zemsprieguma pusē Uab/Uαn vai Uab/Uβn. Struktūras diagrammā a un b atbilst Skotts transformatora α un β fāžām, un diagrammā n atbilst α un β fāžu kopīgajam terminālam.
Tabulā 2 ir parādīti Skotts transformatora testa rezultāti. Aprēķinot "AB/ab" pozīcijas kļūdu, instruments iekšēji dalīt ievadīto standarta spējas attiecību ar 1,4142 kā aprēķina pamatu. V-v savienojuma transformatoram, tā kā sekundārās pusē esošo divu fāžu spriegumu starpība ir 60°, aprēķinā relātivās kļūdas ievada fiksētu atšķirību 41,42%, bet faktiski mērītā spējas attiecība ir pareiza.
V-v savienojuma transformatoram abu fāzes leņķa atšķirību vērtības jābūt –60,000° (sekundārās pusē esošo fāžu spriegumu fāzes atšķirība) un –300,00° (primārās un sekundārās puses starpnieka spriegumu fāzes atšķirība).
6 Secinājums
Vienfāziskā testa enerģijas avota izmantošana nevar apmierināt mērījumu prasības par speciālo transformatoru ar sarežģītiem savienojuma veidiem spējas attiecību un savienojuma veidu. Lai pielāgotos vietas un speciālo transformatoru ražotāju spējas attiecību testēšanas darbam, mērījumus jāveic, izmantojot trijfazisko testa enerģijas avota režīmu. Speciālais spējas attiecības testētājs, kas balstīts uz trijfaziskā standarta sprieguma avota izvadi un atbalstīts ar ātro sinhrono izveidošanas tehnoloģiju un digitālo signāla apstrādes tehnoloģiju, var labi pabeigt spējas attiecību un savienojuma veida testus.
