Как проверить трансформаторы тока на исправность

Методы и инструкция проверки трансформаторов тока

Трансформаторы тока (дальше ТТ) нужны для пропорционального преобразования переменного тока по средствам электромагнитной индукции. Они применяются в энергетическом секторе. Оборудование производится с различными конструкциями, начиная миниатюрными агрегатами, которые устанавливаются на электронных платах, и заканчивая метровыми сооружениями, монтируемыми на ЖБТ-опорах.

Проверка трансформаторов тока осуществляется с целью определения функциональности устройств без анализа метрологических параметров для определения углового сдвига фаз между вторичными, первичными векторами токов, а также класса точности.

Инструкция по проверке трансформаторов

Чтобы оценить работу, состояние ТТ, для начала выполняется электропроверка и осмотр с целью защиты. Оценивается:

  • изоляция (отсутствие сколов);
  • поверхности на дефекты, повреждения;
  • соединения болтов, клеммников, необходимых для подключения обмоток;
  • чистота поверхностей элементов системы.

Прямая методика проверки

Исследуется схема, находящаяся под нагрузкой. Для данной цели применяется штатная цепь, включающая трансформатор в цепочку оборудования, среди которого вторичное, первичное. Также иногда создается новая цепь проверки с током в пределах номинальной мощности 0.2-1.0, проходящая непосредственно по первичной обмотке ТТ, после чего замеры делаются по вторичной.

Силовой трансформатор может иметь пару вторичных обмоток. Именно они до старта тестов применяются при необходимой нагрузке, а в некоторых ситуациях закорачиваются. При этом во вторичной обмотке (разомкнутой) при наличии тока в первичной образуется высокое напряжение в несколько киловольт, которое является небезопасным для технического оснащения и людей.

Численное определение первичного тока необходимо разделить на ток, показатели которого были выявлены во вторичной обмотке. В итоге представленное выражение показывает коэффициент трансформации. Этот параметр важно сравнивать с информацией, приведенной в паспорте аппарата, благодаря чему можно судить об его исправности.

Другие методики

Выявляется правильность маркировки обмоток (выводов), целостное состояние которых подтверждается способом «прозвона». Выполняется замер омических сопротивлений (активных). Также проверяется маркирование, которое по итогам проверки может наноситься дополнительно. Измеряются концы, начала обмотки методом, который дает возможность определить полярность.

Если в обмотке появляются коротко замкнутые витки, сокращается параметр выходного напряжения, уменьшается ВАХ-крутизна. При стартовом применении ТТ без дефектов замеряются показатели, строится график. Специалист проверяет, какими являются выходные характеристики.

Как проверяется изоляция?

Эксплуатировать трансформатор с поврежденной изоляцией по протоколу категорически нельзя. На высоковольтном оборудовании ТТ установлен в комплексе линии нагрузки и является ее конструктивной частью. Трансформатор проверяется на высоковольтных общих испытаниях отходящей линии. Тестирование проводится сотрудниками специализированных служб. Испытания показывают, разрешается ли допуск импульсного оборудования в эксплуатацию.

Разрешаются токовые собранные цепи, величина изоляции которых составляет 1 мОм. Замеры делаются мегаомметром. Прибор выполняет проверку сопротивления между обмотками и корпусами, любой обмоткой и другими компонентами. Выходное напряжение трансформатора должно соответствовать требованиям, которые приведены в документации от производителя. Высоковольтное оборудование тестируется измерительным аппаратом, выходное напряжение которого составляет тысячу вольт.

Периодичность проверки трансформаторов – раз в год. В течение определенного срока ТТ в процессе эксплуатации может быть поврежден или получить дефекты.

Проверка трансформатора с помощью мультиметра

В современной технике трансформаторы применяют довольно часто. Эти приборы используются, чтобы увеличивать или уменьшать параметры переменного электрического тока. Трансформатор состоит из входной и нескольких (или хотя бы одной) выходных обмоток на магнитном сердечнике. Это его основные компоненты. Случается, что прибор выходит из строя и возникает необходимость в его ремонте или замене. Установить, исправен ли трансформатор, можно при помощи домашнего мультиметра собственными силами. Итак, как проверить трансформатор мультиметром?

Основы и принцип работы

Сам по себе трансформатор относится к элементарным устройствам, а принцип его действия основан на двустороннем преобразовании возбуждаемого магнитного поля. Что характерно, индуцировать магнитное поле можно исключительно при помощи переменного тока. Если приходится работать с постоянным, вначале его надо преобразовывать.

На сердечник устройства намотана первичная обмотка, на которую и подается внешнее переменное напряжение с определенными характеристиками. Следом идут она или несколько вторичных обмоток, в которых индуцируется переменное напряжение. Коэффициент передачи зависит от разницы в количестве витков и свойств сердечника.

Разновидности

Сегодня на рынке можно найти множество разновидностей трансформатора. В зависимости от выбранной производителем конструкции могут использоваться разнообразные материалы. Что касается формы, она выбирается исключительно из удобства размещения устройства в корпусе электроприбора. На расчетную мощность влияет лишь конфигурация и материал сердечника. При этом направление витков ни на что не влияет – обмотки наматываются как навстречу, так и друг от друга. Единственным исключением является идентичный выбор направления в случае, если используется несколько вторичных обмоток.

Для проверки подобного устройства достаточно обычного мультиметра, который и будет использоваться, как тестер трансформаторов тока. Никаких специальных приборов не потребуется.

Порядок проверки

Проверка трансформатора начинается с определения обмоток. Сделать это можно при помощи маркировки на устройстве. Должны быть указаны номера выводов, а также обозначения их типа, что позволяет установить больше информации по справочникам. В отдельных случаях имеются даже поясняющие рисунки. Если же трансформатор установлен в какой-то электронный прибор, то прояснить ситуацию сможет принципиальная электронная схема этого прибора, а также подробная спецификация.

Итак, когда все выводы определены, приходит черед тестера. С его помощью можно установить две наиболее частые неисправности – замыкание (на корпус или соседнюю обмотку) и обрыв обмотки. В последнем случае в режиме омметра (измерения сопротивления) перезваниваются все обмотки по очереди. Если какое-то из измерений показывает единицу, то есть бесконечное сопротивление, то налицо обрыв.

Здесь имеется важный нюанс. Проверять лучше на аналоговом приборе, так как цифровой может выдавать искаженные показания из-за высокой индукции, что особенно характерно для обмоток с большим числом витков.

Когда ведется проверка замыкания на корпус, один из щупов подсоединяют к выводу обмотки, в то время как вторым позванивают выводы всех прочих обмоток и самого корпуса. Для проверки последнего потребуется предварительно зачистить место контакта от лака и краски.

Определение межвиткового замыкания

Другой частой поломкой трансформаторов является межвитковое замыкание. Проверить импульсный трансформатор на предмет подобной неисправности с одним лишь мультиметром практически нереально. Однако, если привлечь обоняние, внимательность и острое зрение, задача вполне может решиться.

Немного теории. Проволока на трансформаторе изолируется исключительно собственным лаковым покрытием. Если имеет место пробой изоляции, сопротивление межу соседними витками остается, в результате чего место контакта нагревается. Именно поэтому первым делом следует тщательно осмотреть прибор на предмет появления потеков, почернений, подгоревшей бумаги, вздутий и запаха гари.

Далее стараемся определить тип трансформатора. Как только это получается, по специализированным справочникам можно посмотреть сопротивление его обмоток. Далее переключаем тестер в режим мегаомметра и начинаем измерять сопротивление изоляции обмоток. В данном случае тестер импульсных трансформаторов – это обычный мультиметр.

Каждое измерение следует сравнить с указанным в справочнике. Если имеет место расхождение более чем на 50%, значит, обмотка неисправна.

Если же сопротивление обмоток по тем или иным причинам не указано, в справочнике обязательно должны быть приведены иные данные: тип и сечение провода, а также количество витков. С их помощью можно вычислить желаемый показатель самостоятельно.

Проверка бытовых понижающих устройств

Следует отметить момент проверки тестером-мультиметром классических трансформаторов понижения. Найти их можно практически во всех блоках питания, которые понижают входящее напряжение с 220 Вольт до выходящего в 5-30 Вольт.

Первым делом проверяется первичная обмотка, на которую подается напряжение в 220 Вольт. Признаки неисправности первичной обмотки:

  • малейшая видимость дыма;
  • запах гари;
  • треск.

В этом случае следует сразу прекращать эксперимент.

Если же все нормально, можно переходить к измерению на вторичных обмотках. Прикасаться к ним можно только контактами тестера (щупами). Если полученные результаты меньше контрольных минимум на 20%, значит обмотка неисправна.

К сожалению, протестировать такой токовый блок можно только в тех случаях, если имеется полностью аналогичный и гарантированно рабочий блок, так как именно с него и будут собираться контрольные данные. Также следует помнить, что при работе с показателями порядка 10 Ом некоторые тестеры могут искажать результаты.

Измерение тока холостого хода

Если все тестирования показали, что трансформатор полностью исправен, не лишним будет провести еще одну диагностику – на ток трансформатора холостого хода. Чаще всего он равняется 0,1-0,15 от номинального показателя, то есть тока под нагрузкой.

Для проведения проверки измерительный прибор переключают в режим амперметра. Важный момент! Мультиметр к испытуемому трансформатору следует подключать замкнутым накоротко.

Читайте также  Как отличить пищевую нержавейку от технической

Это важно, потому что во время подачи электроэнергии на обмотку трансформатора сила тока возрастает до нескольких сот раз в сравнении с номинальным. После этого щупы тестера размыкаются, и на экране отображаются показатели. Именно они и отображают величину тока без нагрузки, тока холостого хода. Аналогичным образом производится измерение показателей и на вторичных обмотках.

Для измерения напряжения к трансформатору чаще всего подключают реостат. Если же его под рукой нет, в ход может пойти спираль из вольфрама или ряд лампочек.

Для увеличения нагрузки увеличивают количество лампочек или же сокращают количество витков спирали.

Как можно видеть, для проверки даже не потребуется никакой особый тестер. Подойдет вполне обычный мультиметр. Крайне желательно иметь хотя бы приблизительное понятие о принципах работы и устройстве трансформаторов, но для успешного измерения достаточно всего лишь уметь переключать прибор в режим омметра.

Как проверить трансформатор мультиметром: особенности прямого и косвенного методов проверки

Электрический трансформатор — довольно распространенное устройство, используемое в быту для решения целого ряда задач.

И в нем могут случаться поломки, выявить которые поможет прибор для измерения параметров электротока — мультиметр.

Из этой статьи вы узнаете, как проверить трансформатор тока мультиметром (прозвонить), и каких правил следует придерживаться при этом.

Возможные неисправности

Как известно, любой трансформатор состоит из следующих компонентов:

  • первичная и вторичная катушки (вторичных может быть несколько);
  • сердечник или магнитопровод;
  • корпус.

Таким образом, перечень возможных поломок довольно ограничен:

  1. Поврежден сердечник.
  2. Перегорел провод в какой-либо из обмоток.
  3. Пробита изоляция, вследствие чего имеется электрический контакт между витками в катушке (межвитковое замыкание) либо между катушкой и корпусом.
  4. Изношены выводы катушек или контакты.

Трансформатор тока Т-0,66 150/5а

Некоторые из дефектов определяются визуально, поэтому трансформатор в первую очередь нужно внимательно осмотреть. Вот на что при этом следует обращать внимание:

  • трещины, сколы изоляции либо ее отсутствие;
  • состояние болтовых соединений и клемм;
  • вздутие заливки или ее вытекание;
  • почернения на видимых поверхностях;
  • обуглившаяся бумага;
  • характерный запах горелого материала.

Если явных повреждений нет, следует проверить устройство на работоспособность при помощи приборов. Для этого нужно знать, к каким обмоткам относятся все его выводы. На преобразователях больших размеров данная информация может быть представлена в виде графического изображения.

Методы проверок трансформатора мультиметром

Прежде всего, следует проверить состояние изоляции трансформатора. Для этого мультиметр необходимо переключить в режим мегомметра. После этого замеряют сопротивление:

  • между корпусом и каждой из обмоток;
  • между обмотками попарно.

Напряжение, при котором должна осуществляться такая проверка, указывается в технической документации на трансформатор. К примеру, для большинства высоковольтных моделей замер сопротивления изоляции предписано проводить при напряжении 1 кВ.

Проверка прибора мультиметром

Требуемое значение сопротивления можно посмотреть в технической документации или в справочнике. Например, для тех же высоковольтных трансформаторов оно составляет не менее 1 мОм.

Данный тест не способен выявить межвитковые замыкания, а также изменения свойств материалов проводов и сердечника. Поэтому обязательно нужно проверить рабочие характеристики трансформатора, для чего применяют следующие методы:

Напряжение в 220 Вольт воспринимают далеко не все приборы. Трансформатор 220 на 12 Вольт понижает напряжение для возможности использования электроприборов.

Как проверить варистор мультиметром и для чего нужен варистор, читайте далее.

С правилами проверки напряжения в розетке мультиметром вы можете ознакомиться по ссылке.

Прямой метод (проверка схемы под нагрузкой)

Именно он первым приходит на ум: нужно замерять токи в первичной и вторичной обмотках работающего устройства, а затем путем деления их друг на друга определить фактический коэффициент трансформации. Если он соответствует паспортному — трансформатор исправен, если нет — нужно искать дефект. Этот коэффициент можно вычислить и самостоятельно, если известно напряжение, которое должен выдавать прибор.

К примеру, если на нем написано 220В/12В, то перед нами понижающий трансформатор, следовательно, ток во вторичной обмотке должен быть в 220/12 = 18,3 раза выше, чем в первичной (термин «понижающий» относится к напряжению).

Схема поверки однофазного трансформатора методом непосредственного измерения первичного и вторичного напряжений с использованием образцового трансформатора

Нагрузку к вторичной обмотке нужно подключать такую, чтобы в обмотках протекали токи не ниже 20% от номинальных значений. При включении будьте настороже: если раздастся треск, появится запах гари, либо вы увидите дым или искрение, прибор нужно сразу же отключить.

Если у тестируемого трансформатора несколько вторичных обмоток, то те из них, которые не подключены к нагрузке, должны быть закорочены. В разомкнутой вторичной катушке при подключении первичной к источнику переменного тока может появиться высокое напряжение, способное не только вывести из строя оборудование, но и убить человека.

Последовательное соединение обмоток трансформатора при помощи батарейки и мультиметра

Если речь идет о высоковольтном трансформаторе, то перед включением нужно проверить, не нуждается ли его сердечник в заземлении. Об этом говорит наличие специальной клеммы, помеченной литерой «З» или специальным значком.

Прямой метод проверки трансформатора позволяет со всей полнотой оценить состояние последнего. Однако, далеко не всегда имеется возможность включить трансформатор с нагрузкой и произвести все необходимые замеры.

Косвенный метод

В состав данного метода входят несколько тестов, каждый из которых отображает состояние прибора в каком-то одном аспекте. Следовательно, все эти тесты желательно проводить в совокупности.

Определение достоверности маркировки выводов обмоток

Для проведения этой проверки мультиметр нужно переключить в режим омметра. Далее нужно попарно «прозвонить» все имеющиеся выводы. Между теми из них, которые относятся к разным катушкам, сопротивление будет равным бесконечности. Если же мультиметр показывает какое-то конкретное значение, значит выводы принадлежат одной катушке.

Тут же можно сравнить замеренное сопротивление с приведенным в справочнике. Если имеет место расхождение более, чем на 50%, значит случилось межвитковое замыкание либо частичное разрушение провода.

Подключение трансформатора к мультиметру

Учтите, что на катушках с большой индуктивностью, то есть состоящих из значительного числа витков, цифровой мультиметр может ошибочно показывать завышенное сопротивление. Желательно в таких случаях пользоваться аналоговым прибором.

Проверять обмотки следует постоянным током, который трансформатор преобразовывать не может. При использовании переменного в других катушках будет наводиться ЭДС и вполне возможно, что она окажется достаточно высокой. Так, если на вторичную катушку понижающего трансформатора 220/12 В подать переменное напряжение всего в 20 В, то на выводах первичной появится напряжение в 367 В и при случайном касании их пользователь получит сильный удар током.

Далее нужно определить, какие выводы следует подключать к источнику тока, а какие — к нагрузке. Если известно, что трансформатор понижающий, то к источнику тока нужно подключать катушку с наибольшим числом витков и наибольшим сопротивлением. С повышающим трансформатором все обстоит наоборот.

Все способы измерения силы электрического тока

Но бывают модели, у которых среди вторичных катушек имеются как понижающие, так и повышающие. Тогда первичную катушку можно с определенной долей вероятности распознать по следующим признакам: выводы ее крепятся обычно в стороне от остальных, так же и катушка может находиться на каркасе в отдельной секции.

Возможно, кто-то из его участников имел дело с такими устройствами и может подробно рассказать, как его нужно подключать.

Если во вторичной катушке имеются промежуточные отводы, необходимо распознать ее начало и конец. Для этого нужно определить полярность выводов.

Определение полярности выводов обмоток

В роли измерителя следует использовать магнитоэлектрический амперметр или вольтметр, у которого полярность выводов известна. Прибор нужно подключить к вторичной катушке. Удобнее всего пользоваться теми моделями, у которых «ноль» расположен посредине шкалы, но за неимением такового подойдет и классический — с местоположением «нуля» слева.

Если вторичных катушек несколько, прочие нужно зашунтировать.

Проверка полярности фазных обмоток электрических машин переменного тока

Через первичную катушку нужно пропустить постоянный ток небольшой силы. На роль источника подойдет обычная батарейка, при этом в цепь между ней и катушкой нужно включить резистор — чтобы не получилось короткого замыкания. Таким резистором может послужить лампа накаливания.

Выключатель в цепь первичной катушки устанавливать не нужно: достаточно следя за стрелкой мультиметра замкнуть цепь, коснувшись проводом от лампы вывода катушки, и тут же разомкнуть ее.

При разнополярном подключении — влево.

В момент отключения питания будет наблюдаться противоположная картина: при однополярном подключении стрелка сдвинется влево, при разнополярном — вправо.

Читайте также  Как сделать циркулярку дома

На приборе с «нулем» в начале шкалы движение стрелки влево сложнее заметить, так как она почти сразу отскакивает от ограничителя. Поэтому следить нужно внимательно.

По той же схеме проверяются полярности всех остальных катушек.

Мультиметр — очень нужный прибор для замера силы тока, который применяется для выявления неисправностей тех или иных приборов. Какой мультиметр лучше выбрать для домашнего использования — читайте полезные советы по выбору.

Инструкция по проверке диодов мультиметром представлена по ссылке.

Снятие характеристики намагничивания

Чтобы иметь возможность воспользоваться данным методом, нужно подготовиться загодя: пока трансформатор новый и заведомо исправный, снимают его так называемую вольт-амперную характеристику (ВАХ). Это график, отображающий зависимость напряжения на выводах вторичных катушек от величины протекающего в них тока намагничивания.

Схемы снятия характеристик намагничивания

Разомкнув цепь первичной катушки (чтобы результаты не искажались помехами от находящегося поблизости силового оборудования), через вторичную пропускают переменный ток различной силы, измеряя каждый раз напряжение на ее входе.

Мощности используемого для этого блока питания должно быть достаточно для насыщения магнитопровода, которое сопровождается уменьшением угла наклона кривой насыщения до нуля (горизонтальное положение).

Измерительные приборы должны относиться к электродинамической или электромагнитной системе.

По мере использования устройства нужно с определенной периодичностью снимать ВАХ и сравнивать ее с первоначальной. Снижение ее крутизны будет свидетельствовать о появлении межвиткового замыкания.

Видео на тему

Испытание измерительных трансформаторов тока и напряжения

Перед началом испытаний проводят визуальный осмотр проверяя технический паспорт, состояние фарфора изоляторов, число и место установки заземлений вторичных обмоток. Проверка заземления вторичных обмоток выполняется там, где оно может безопасно отсоединяться без снятия высокого напряжения, на панели защиты.

Также проверяется резьба в ламелях зажимов трансформаторов тока. Трансформаторы класса токов Д и З проверяют на комплектность, номер комплекта должен совпадать.

Встроенные трансформаторы проверяют на сухость и устанавливают в соответствиями с надписями “верх”/”низ”. У выключателей с встроенными трансформаторами тока проверяют наличие уплотнения труб и сборных коробок, через которые проходят цепи трансформаторов тока.

При осмотре масляных трансформаторов удаляют резиновую шайбу из-под заливной пробки.

Проверка сопротивления изоляции обмоток

Мегаомметром на напряжение 1-2,5 кВ проверяют сопротивление первичной изоляции, каждой из вторичных обмоток и сопротивление между обмотками.

Испытание прочности изоляции обмоток производится напряжением 2 кВ на протяжении одной минуты.

Изоляцию вторичных обмоток разрешается испытывать одновременно с цепями вторичной коммутации переменным током напряжением 1 кВ в течение 1 мин.

Все испытания проводятся в соответствии с нормами.

Проверка полярности вторичных обмоток трансформаторов тока

Данная проверка проводится методом импульсов постоянного тока при помощи гальванометра.

Замыкая цепь контролируют направление отклонения стрелки прибора, при отклонении вправо, однополярные зажимы те, что присоединены к “плюсам” батареи и прибора. Для испытаний, в качестве источника тока, используются аккумуляторы или сухие батареи.

Проверка коэффициента трансформации трансформаторов тока

Нагрузочным трансформатором НТ в первичную обмотку подается ток, близкий к номинальному, не менее 20% номинального. Коэффициент трансформации проверяется на всех ответвлениях для всех вторичных обмоток.

Если на встроенных трансформаторах отсутствует маркировка, она восстанавливается следующим образом:

Подается напряжение Х автотрансформатора AT или потенциометра на два произвольно выбранных ответвления трансформатора тока. Вольтметром V измеряют напряжение между всеми ответвлениями. Максимальное значение напряжения будет на крайних выводах А и Д, между которыми заключено полное число витков вторичной обмотки трансформатора тока. На определенные таким образом начало и конец обмотки подают от автотрансформатора напряжение из расчета 1 В на виток (число витков определяют по данным каталога). После этого, измеряя напряжение по всем ответвлениям, которое будет пропорционально числу витков, определяют их маркировку.

Снятие характеристик намагничивания трансформаторов тока

Витковое замыкание во вторичной обмотке — самый распространенный дефект трансформаторов. Обнаруживается он во время проверки характеристик намагничивания, основных при оценке неисправностей, определении погрешностей. Выявляется дефект по снижению намагничивания и уменьшению крутизны.

При замыкании даже нескольких витков, характеристики резко снижаются.

Полученные характеристики оцениваются сравнением с типовыми значениями, либо с данными полученными при проверке других однотипных трансформаторов с теми же коэффициентов и классом точности.

Не рекомендуется снимать характеристики реостатом, из-за возможности появления остаточного намагничивания стали сердечника трансформатора тока при отключении тока.

В протокол проверки обязательно записывают по какой схеме проводилась проверка, для того чтобы полученные значения можно было использовать при следующих проверках.

Для трансформаторов высокого класса точности и с большим коэффициентом трансформации достаточно снимать характеристику до 220 В. При снятии характеристик намагничивания вольтметр включают в схему до амперметра, чтобы проходящий через него ток не входил в значение тока намагничивания. Амперметр и вольтметр, применяемые при измерениях, должны быть электромагнитной или электродинамической системы.

Пользоваться приборами детекторными, электронными и другими, реагирующими на среднее или амплитудное значение измеряемых величин, не рекомендуется во избежание возможных искажений характеристики.

Проверка трансформаторов напряжения

Проверка трансформаторов напряжения не отличается от проверки силовых трансформаторов. Отличается методы проверки дополнительной обмотки 5-стержневых трансформаторов напряжения типа НТМИ, так как обмотка соединена в разомкнутый треугольник.

Полярность проверяется поочередным подключением “плюса” батареи ко всем выводам обмотки, а “минус” остается нулевым. При верном подключении наблюдают отклонение стрелок гальванометра в одну сторону.

После включения трансформатора в сеть необходимо измерить напряжение небаланса.

Проверка измерительных трансформаторов

Проверка трансформаторов тока

При новом включении производится осмотр трансформаторов тока и их цепей, проверяются сопротивление постоянному току и электрическая прочность изоляции вторичных обмоток, определяются однополярные зажимы, проверяются характеристики намагничивания, коэффициенты трансформации. При плановых проверках производятся осмотр трансформаторов тока, проверка сопротивления обмоток, сопротивления изоляции и снятие характеристик намагничивания. Если при проверке вынимаются встроенные трансформаторы тока, необходимо дополнительно проверить полярность обмоток и коэффициенты трансформации на разных отпайках.
Полярность выводов обмоток трансформаторов тока проверяется с помощью магнитоэлектрического прибора с обозначенной полярностью обмотки и нулем в середине шкалы по схеме, приведенной на рисунке 1. Источник постоянного тока, в качестве которого используется электрическая батарейка Б или аккумулятор напряжением 4—6 В, подключается последовательно с добавочным сопротивлением Rд к первичной обмотке трансформатора тока. При этом положительный полюс батарейки подключают к «началу», а отрицательный к «концу» первичной обмотки.

Рисунок 1 – Определение полярности обмоток трансформатора тока.

Замыкая и размыкая ключом К цепь первичной обмотки трансформатора тока, наблюдают за отклонением стрелки магнитоэлектрического прибора, подключенного к вторичной обмотке. Если при замыкании первичной цепи стрелка прибора будет отклоняться вправо, а при размыкании влево, значит, выводы первичной и вторичной обмоток трансформатора тока, к которым подключен плюс батареи и плюс прибора, являются однополярными. Для увеличения отклонения стрелки прибора, используемого в схеме проверки, можно изменять величину добавочного сопротивления, а также напряжение батарейки.
Характеристика намагничивания, представляющая зависимость напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора тока от тока намагничивания, является основной характеристикой, по которой можно определить исправность трансформатора тока, а также возможность его применения в различных схемах релейной защиты.
Для снятия характеристики намагничивания при разомкнутой первичной обмотке на зажимы вторичной обмотки трансформатора тока подается переменное напряжение через регулировочный автотрансформатор AT (рисунок 2).

Рисунок 2 – Снятие характеристики намагничивания трансформатора тока.

Увеличивая напряжение, подаваемое на вторичную обмотку, фиксируют несколько значений напряжения и тока. При новом включении таким образом снимают 10—12 точек, по которым строят характеристику намагничивания (рисунок 3). При плановых проверках трансформаторов тока снимаются три-четыре точки и проверяется совпадение с характеристикой, снятой ранее.
Желательно снимать характеристику намагничивания до насыщения, т. е. до таких значений, когда наступает насыщение трансформатора тока и характеристика намагничивания загибается. Измерение тока и напряжения при снятии характеристики намагничивания следует производить приборам электромагнитной или электродинамической системы, реагирующими на действующие значения измеряемых величин. Перед проверкой характеристики намагничивания и после нее производится размагничивание сердечника путем двух-трех плавных подъемов и снижений напряжения до нуля.
При наличии короткозамкнутых витков во вторичной обмотке трансформатора тока его характеристика намагничивания снижается, как показано на рисунок 3, что может быть обнаружено при сравнении полученной характеристики с характеристикой, снятой ранее, или с характеристиками однотипных трансформаторов тока. Наиболее наглядно различие характеристик при наличии короткозамкнутых витков проявляется в их начальной части при токах намагничивания 0,1—1 А.

Рисунок 3 – Характеристики намагничивания трансформаторов тока.
1 — исправного; 2 — с закороченными витками.

Читайте также  Как подключить фотореле через выключатель

Рисунок 4 – Схема для снятия характеристики намагничивания трансформаторов тока с вторичным током 1 А.

Для некоторых типов трансформаторов тока, насыщение которых происходит при больших значениях напряжения (например, 400—600 В), необходима специальная испытательная схема, позволяющая снимать характеристику до начала насыщения. Такая схема, которая используется для снятия характеристик намагничивания трансформаторов тока с вторичным номинальным током 1 А, показана на рисунке 4. В этой схеме для повышения напряжения, подаваемого на зажимы вторичной обмотки трансформатора тока, используется специальный трансформатор Т на напряжение 220/2 000 В. При этом не следует подавать на вторичную обмотку слишком больших напряжений, поскольку это опасно для междувитковой изоляции. Поэтому рекомендуется подавать на вторичную обмотку одноамперных трансформаторов тока такое напряжение, чтобы на один виток вторичной обмотки приходилось не более 1—1,2 В.
Характеристика намагничивания может сниматься и при подаче тока в первичную обмотку, как показано на рисунке 5. Ток в первичную обмотку трансформатора тока подается при этом через промежуточный трансформатор Т 220/12 В, мощностью 500—600 ВА, величина его регулируется автотрансформатором AT. Напряжение на ветви намагничивания измеряется с помощью вольтметра V, подключенного к зажимам вторичной обмотки. Вольтметр должен иметь высокое внутреннее сопротивление 1,5— 2 кОм/В и пределы измерения 10—2 000 В. Снятие характеристики намагничивания при подаче тока в первичную обмотку трансформатора тока особенно удобно при проверке одноамперных трансформаторов тока, когда отсутствует специальное устройство для подачи достаточно большого напряжения на зажимы вторичной обмотки.

Рисунок 5 – Снятие характеристики намагничивания при подаче тока в первичную обмотку трансформатора тока.

Рисунок 6 – Принципиальная схема каскадных трансформаторов тока.

В установках напряжением 500 кВ и выше применяются каскадные трансформаторы тока, схема которых показана на рисунке 6. Особенность проверки таких трансформаторов тока состоит в том, что отдельно должна проверяться каждая ступень каскада. Затем после соединения обеих ступеней проверяется характеристика намагничивания каждой обмотки трансформатора тока в полной схеме.
У встроенных трансформаторов тока характеристику намагничивания следует снимать дважды: до закладки трансформатора тока во втулку для проверки его исправности и. после установки втулки вместе с трансформатором тока на место. При этом характеристику намагничивания можно снимать только на одной из отпаек. Характеристика намагничивания для других отпаек встроенного трансформатора тока определится пересчетом по следующим формулам:

где U, Iнам, w — напряжение, ток намагничивания и число витков обмотки для ответвления, на котором снималась характеристика намагничивания;
U’, I’нам, w’ — напряжение, ток намагничивания и число витков обмотки для ответвления, на которое производится пересчет характеристики.

Рисунок 7 – Определение коэффициента трансформации трансформатора тока.

Рисунок 8 – Определение ответвлений у встроенного трансформатора тока.

Коэффициент трансформации трансформатора тока проверяется по схеме, показанной на рисунке 7. В первичную обмотку от нагрузочного трансформатора НТ подается ток не меньше 20% номинального. Коэффициент трансформации трансформатора тока определяется как отношение первичного тока I1 ко вторичному I2 и сравнивается с его номинальным значением.
У встроенных трансформаторов тока необходимо проверить коэффициенты трансформации для всех ответвлений и правильность маркировки ответвлений. Проверка правильности маркировки ответвлении может быть выполнена при определении коэффициентов трансформации или другим более простым способом.

Рисунок 9 – К определению ответвлений обмотки встроенного трансформатора тока 600/5.

Для этого на два любых ответвления вторичной обмотки подается через автотрансформатор переменное напряжение (рисунок 8). Измеряя напряжения между каждой парой ответвлений, по максимальной величине напряжения определяют выводы, соответствующие максимальному коэффициенту трансформации А и Д. После того как эти выводы найдены, на них подается напряжение от автотрансформатора AT. Затем проверяют распределение напряжения по обмотке трансформатора тока, измеряя напряжение между одним из выводов, например А, и всеми другими ответвлениями. Наименьшее напряжение соответствует ответвлению с наименьшим коэффициентом трансформации. Аналогично находят и другие ответвления, сопоставляя результаты измерений с заводской схемой распределения витков между ответвлениями.

Проверка трансформаторов напряжения

При новом включении производится осмотр трансформатора напряжения и его вторичных цепей, проверяются электрическая прочность изоляции, полярность обмоток и маркировка вторичных цепей, измеряются напряжение короткого замыкания и сопротивление обмоток на постоянном токе, проверяются исправность вторичных цепей напряжения и надежность действия плавких предохранителей и автоматов, а также цепей контроля и сигнализации при повреждениях.
При плановых проверках, которые проводятся 1 раз в 3—4 года и совмещаются с капитальным ремонтом трансформатора напряжения, производится осмотр, проверяются электрическая прочность изоляции, исправность устройств защиты и контроля цепей напряжения. После ремонтов с отсоединением обмоток от выводов производится проверка однополярных зажимов.
Определение полярности обмоток трансформатора напряжения производится по той же схеме, что и трансформаторов тока. Источник постоянного тока подключается к обмотке высшего напряжения, а прибор — к обмотке низшего напряжения.

Рисунок 10 – Определение напряжения короткого замыкания трансформатора напряжения

Некоторыми особенностями отличается проверка полярности выводов трехфазного трансформатора напряжения, у которого отсутствует нулевой вывод первичной обмотки. Поэтому зажимы батарейки постоянного тока в этом случае подключаются к выводам двух фаз высшего напряжения, а прибор к нулевому и фазному выводам обмотки низшего напряжения. При этом в случае, если обмотки трансформатора напряжения соединены по схеме Y/Y-12, стрелка прибора будет отклоняться вправо при замыкании цепи постоянного тока, когда положительный вывод прибора будет подключен к той фазе, на вывод высшего напряжения которой подан плюс батарейки постоянного тока. Величина напряжения короткого замыкания, которая необходима для определения внутреннего сопротивления трансформатора напряжения, измеряется по схеме, приведенной на рисунке 10. Напряжение, подаваемое на выводы обмотки низшего напряжения, плавно увеличивается до тех пор, пока ток не достигнет номинального значения. Напряжение короткого замыкания будет равно:

а сопротивление трансформатора напряжения, приведенное к стороне низшего напряжения (Ом):

где UH — номинальное напряжение на стороне низшего напряжения ТН; Uк — напряжение на стороне низшего напряжения, измеренное при опыте короткого замыкания, когда ток в обмотке низшего напряжения был равен номинальному.

Рисунок 11 – Определение коэффициента трансформации трансформатора напряжения.
а — прямым измерением; б — методом сравнения; в — дополнительной обмотки пятистержневого трансформатора напряжения.

У трехобмоточных трансформаторов напряжения, имеющих две обмотки низшего напряжения, необходимо измерять три значения ик, как и у трехобмоточного силового трансформатора (между обмоткой высшего напряжения и каждой обмоткой низшего напряжения, а также между двумя обмотками низшего напряжения).
У всех трансформаторов напряжения при новом включении проверяется коэффициент трансформации. Коэффициент трансформации трансформаторов напряжения с номинальным первичным напряжением до 10 кВ проверяется по схеме рисунке 11, а при подаче на первичную обмотку переменного напряжения 220—380 В.
Для трансформаторов напряжения 35 кВ и выше определение коэффициента трансформации по схеме рисунке 11, а затруднено из-за малой величины напряжения на стороне низшего напряжения. В подобных случаях для определения коэффициента трансформации целесообразно использовать схему сравнения, приведенную на рисунке 11, б. При этом обмотки высшего напряжения двух проверяемых однофазных трансформаторов напряжения соединяют параллельно, а на обмотку низшего напряжения одного из них подают напряжение 50—60 В. Напряжения, измеренные на зажимах обмоток низшего напряжения, должны быть равны, если равны коэффициенты трансформации обоих трансформаторов напряжения.
На рисунке 11, в приведена схема измерения коэффициента трансформации дополнительной обмотки пятистержневого трансформатора. В этой схеме напряжение подается на выводы двух фаз стороны высшего напряжения, а обмотка третьей фазы шунтируется, что необходимо для правильного определения коэффициента трансформации.
У всех трансформаторов напряжения производится измерение тока намагничивания при подаче номинального напряжения на обмотку низшего напряжения. Следует иметь в виду, что ток намагничивания трансформаторов напряжения 110 кВ и выше достигает 10 А и выше, вследствие чего для проверки необходим достаточно мощный источник питания. Поскольку кривые тока или напряжения могут быть сильно искажены, при новом включении и при плановой проверке следует производить измерение тока намагничивания по одной и той же схеме, используя потенциометр или автотрансформатор. Использование разных схем может привести к существенно различным замерам. Измерение тока намагничивания следует производить быстро, так как вторичные обмотки не рассчитаны на длительное прохождение столь больших токов.
При измерении тока намагничивания трансформаторов напряжения следует строго соблюдать правила техники безопасности, так как при этом сторона высшего напряжения находится под высоким напряжением.
Во время проверки трансформаторов напряжения производится проверка автоматов и предохранителей, установленных в их вторичных цепях для защиты от коротких замыканий.