Способы определения группы соединения - Группы соединения трансформаторов

9. способы определения группы соединения
При описании способов определения группы соединения следует прежде всего исходить из того, что трансформатор полностью собран и для целей измерения могут быть использованы только три первичных зажима Д, В, С и три вторичных зажима а, b, с. Поэтому о совмещении центров тяжести векторных диаграмм практически не может быть и речи. Создавать каждый раз искусственные нулевые точки было бы слишком большой работой.
На практике для определения группы соединения пользуются способом, показанным на рис. 35 в качестве примера для группы 1. Этот способ заключается в том, что совмещают точки Л и а векторных диаграмм первичных и вторичных напряжений. При этом построении, конечно, сохраняется параллельность соответствующих векторов. Стрелка, проведенная из точки совмещения А и а через точку В, считается минутной стрелкой, стоящей на 12 ч. Тогда стрелка, проходящая из точки А в точку b, считается часовой, показывающей число часов. В данном примере эта стрелка Аb показывает на 1 ч, т. е. получается тот же результат, что и при совмещении центров тяжести. Но этот метод определения группы лишен той наглядности, которая получается при совмещении центров тяжести, — там ясно видно, что все одноименные фазы смещены на одинаковый угол. При совмещении зажимов А я а совершенно не видно, какие сдвиги имеют остальные фазы.

Рис. 35. Способ определения группы совмещением точек Л и а.

Поэтому с математической точки зрения правильный способ определения группы должен был заключаться в том, что после совмещения точек Л и а и определения группы соединения необходимо совместить еще точки В и b и считать, что стрелка ВС будет теперь стоять на 12 ч, а стрелка Вс есть часовая, и, наконец, надо совместить точки С и с, при этом следует считать СА минутной стрелкой, стоящей на 12 ч, а Са — часовой стрелкой.
Во всех этих трех построениях должен получиться один и тот же сдвиг фаз, т. е. одно и то же число часов, в данном примере 1 ч. Такой одинаковый отсчет, вообще говоря, получается всегда для всех схем, могущих иметь часовое обозначение сдвига фаз. Но в тех случаях, когда часовое обозначение невозможно, например после перестановки двух фаз на какой-либо стороне, все три совмещения дают разные часовые отсчеты (см. рис. 15 и 16).
Способ определения группы соединения основан на том, что после соединения зажимов А и а измеряется напряжение между остальными первичными и вторичными зажимами, т. е. между зажимами В и b, В я с, Си с, Cub (рис. 35). При этом измерении трансформатор питается трехфазным пониженным напряжением, безопасным для измерительной аппаратуры. Измерительная аппаратура (вольтметры и, если необходимо, трансформаторы напряжения) должна иметь класс точности не ниже 0,5.
В зависимости от группы соединения между зажимами В и b, Вис, Си с, С я b будут иметь разные значения коэффициенты междуфазных напряжений (табл. 1). Эти коэффициенты дают искомые напряжения между зажимами, если считать, что напряжение между зажимами о и b равно единице. Входящий в эти формулы параметр k есть линейный коэффициент трансформации, т. е.
k=U лв/Uab-

Очевидно, если напряжение между зажимами а и b равно Uz, а между зажимами А н В равно Uu то k=Ui/U2, а измеряемое напряжение между зажимами В и & будет равно для группы 11:

где Вb — безразмерный коэффициент, а напряжения Uet н иаъ — = U2 выражены в вольтах.
Некоторые группы дают очень похожие друг на друга результаты испытаний например, группы 1 и 11 дадут одинаковые значения для напряжений между зажимами В и b, а также С и с. Разница между группами 1 и 11 может быть установлена только путем сопоставления измерений напряжения между зажимами В и с, а также С и b. Весьма похожие результаты испытаний получаются для симметричных нечетных групп 5 и 7, а также 3 и 9. Во всех этих случаях окончательное значение группы определяется по результатам измерений между разноименными фазами.
Соединение трех однофазных трансформаторов в трехфазную группу должно производиться по схемам, показанным в приложениях 1 и 2.
Определить группу соединения можно также по отклонению гальванометра в момент включения обмотки к источнику постоянного тока. На рис. 36 показана сущность этого способа испытания применительно к однофазному трансформатору. Из соображений техники безопасности питание всегда следует подводить к стороне ВН.

Коэффициенты междуфазных напряжений
Та б л и ц а 1

При замыкании рубильника К (рис.. 36) в первичной цепи пойдет ток h, положительное направление которого показано стрелкой. Направление этой стрелки зависит от полярности источника питания Е.                       

Рис. 36. Способ определения группы для однофазных трансформаторов по отклонению гальванометра.
Стрелка гальванометра Г1 отклонится при этом вправо от средней нулевой точки, если положительный и отрицательный зажимы гальваномера присоединены к источнику питания так, как показано на рис. 36. Если на вторичной стороне положительный зажим гальванометра Г% присоединить к зажиму а и если трансформатор имеет группу 0, т. е. обмотки намотаны одинаково по отношению к началам А и а, то стрелка гальванометра Г2 также отклонится вправо. Это отклонение обозначим плюсом. Если трансформатор будет иметь группу 6, то ток h будет иметь направление, обратное тому, которое показано на рис. 36, н гальванометр Г2 отклонится влево. Это отклонение обозначим минусом. При размыкании рубильника К отклонения гальванометров будут происходить в обратном направлении по сравнению с отклонениями при замыкании рубильника К- Правильное включение в сеть гальванометров имеет поэтому главное значение при этих испытаниях, в особенности для трехфазных трансформаторов. Для каждого трехфазного трансформатора должно быть произведено девять определений — для трех случаев питания зажимов Ли В, В и С, С и А необходимо найти отклонения для всех трех пар вторичных контуров а и b, b и с, с и а.
На рис. 37 показаны для группы Y/Y-0 вге отклонения гальванометра /"2 Для всех трех случаев питания. На рис. 38 показаны для группы Δ/Y-l два случая питания зажимов А и В, В я С, а на рис. 39 — для группы Δ/А-0—случай литания зажимов В и С. На всех этих рисунках стрелки показывают положительное направление токов в первичной обмотке ВН в момент включения питания.
На рис. 40 двумя стрелками показано, что магнитный поток в среднем стержне примерно в 2 раза больше, чем в крайних стержнях, что вызывает разные значения бросков намагничивающего тока. Это распределение магнитных потоков относится к случаю питания фаз А и В согласно схеме на рис. 38. В обмотке НН стрелки указывают направление и примерное значение э. д. с, которые индуктируются в обмотке НН в момент включения питания в обмотке НН. Значения э. д. с. пропорциональны значениям бросков тока включения в соответствующих фазах обмотки ВН.
На рис. 38 показаны случаи нулевого отклонения гальванометра. При питании зажимов Л и В гальванометр, присоединенный к зажимам а и с, не даст никакого отклонения, ибо в стержнях А и С будут наводиться одинаково направленные э. д. с. При питании зажимов В и С гальванометр, присоединенный к зажимам & и а, также будет находиться под действием одинаково направленных э. д. с. и потому гальванометр не даст отклонений.

В табл. 2 приведены данные об отклонении гальванометра при включении схем соединения обмоток с разными группами. Порядок включения полюсов источника тока, зажимов гальванометра и направление его отклонений должны точно соответствовать условиям, показанным на рис. 36А40. Таблица 2 составлена таким образом,

Рис. 37. Способ определения группы по отклонению гальванометра для трансформаторов со схемой Y/Y-0.
что сначала показаны отклонения для основных групп 0, 6, 11 и 1, а далее — для всех производных групп, отличающихся на 4 ч. В этом случае получается весьма наглядная таблица отклонений. Все нечетные группы должны обязательно в одной строчке или в одном столбце иметь нулевые отклонения. Группа 0 и производные от нее должны обязательно иметь два отрицательных и одно положительное отклонение в каждой строчке или в каждом столбце.
Каждая группа вполне определяется показаниями либо одной, строчки, либо одного столбца, т. е. только тремя измерениями. Поэтому шесть остальных измерений должны служить лишь для подтверждения правильности схемы измерительной установки.

Рис. 39, Способ определения группы по отклонению гальванометра для трансформаторов со схемой Л/Δ-0.
Группу соединения можно определить при помощи фазометра, специально для этой цели проградуированного, При построении векторных диаграмм производилось совмещение центров тяжести этих диаграмм и выяснялось, что векторы одноименных фаз ВН и НН сдвинуты на одинаковый угол. Однако ясно, что на тот же угол должны быть соответственно сдвинуты и одноименные линейные напряжения. Это обстоятельство позволяет при помощи фазометра определить группу соединения, хотя нулевые точки трансформатора недоступны.

Рис. 38. Способ определения группы по отклонению гальванометра для трансформаторов со схемой Δ/Y-l.

Рис. 40. Распределение магнитных потоков при включении для определения группы.

Рис. 41, Схема включения фазиметра для определения групп.

На рис. 41 показана принципиальная схема включения фазометра для определения группы соединения. Для этой цели применяют однофазный двух- или четырехквадратный фазометр, тонкая обмотка которого включается со стороны питания. К вторичным зажимам испытуемого трансформатора присоединяют последовательную обмотку, допустимый ток которой равен 5 А. Исходя из этого, следует заранее определить необходимое значение шунта на вторичной стороне. При этих измерениях следует обращать внимание на правильное присоединение одноименных зажимов трансформатора к соответствующим зажимам прибора, помеченным звездочкой. Повторные испытания для других пар фаз производят как контрольные, и они должны иметь тот же сдвиг фаз.

Таблица 2

Отклонение гальванометра при определении группы постоянным током