MEDIDOR DE RELAÇÃO DE ESPIRAS DE TRANSFORMADORES IRT-101 MANUAL DE INSTRUÇÕES

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1 MEDIDOR DE RELAÇÃO DE ESPIRAS DE TRANSFORMADORES IRT-101 MANUAL DE INSTRUÇÕES Rua Crepúsculo, 28 Califórnia Belo Horizonte MG Brasil Tel: (31) Fax: (31)

2 INDICE 1. Introdução Convenções adotadas Descrição Descrição do Painel Frontal Características técnicas Características Elétricas Características Mecânicas Funcionamento Operação Cuidados Preliminares Controles e Conexões Medição de Relação em Transformadores Trifásicos Calibração Ajuste de Circuito Aberto Ajuste de Relação Zero Ajuste de relação "UM" Acessórios Resolução de Problemas Esquemas Elétricos e Diagramas Fig Diagrama de Conexão Transformador Monofásico Fig Diagrama de Conexões Transf. Trifásico (Triângulo-Estrela) Fig Diagrama de Conexões Transf. Trifásico (Estrela-Triângulo) Fig Diagrama de Conexões Transf. Trifásico (Triângulo-Triângulo/Estrela-Estrela)...14 Fig Esquema Elétrico

3 1. INTRODUÇÃO A Criem tem a certeza de estar lhe oferecendo um instrumento com componentes e materiais de alta qualidade, proporcionando um superior desempenho em condições normais de uso. Nossos instrumentos são calibrados em laboratório e inspecionados por um Controle de Qualidade autônomo, garantindo assim sua confiabilidade e desempenho. O propósito deste manual é oferecer as orientações para a operação e manutenção do Medidor de Relação de Espiras de Transformadores IRT-101. Este manual envolve explicações sobre circuitos, especificações do instrumento, manuseio, e princípios elétricos de funcionamento, acompanhados de desenhos explicativos. Uma cópia do manual é fornecida com o instrumento. Para obter manuais adicionais e/ou maiores informações, favor contatar nosso Departamento de Suporte Técnico através do telefone (31) ou por criem@criem.net. 3-16

4 2. CONVENÇÕES ADOTADAS Os seguintes símbolos de operação e segurança são usados nos Manuais e Instrumentos da CRIEM, devendo ser observada durante todas as fases de operação e manutenção do instrumento. Se estas precauções não forem obedecidas, poderão ser violados parâmetros de projeto ou ocorrer acidentes pessoais. CUIDADO Alerta o operador para obter informações no Manual de Instruções de modo a evitar possíveis danos ou descalibração do instrumento. TENSÕES ELEVADAS Indicam tomadas ou terminais conectados em tensões elevadas, tanto externamente quanto no interior do instrumento. ATENÇÃO Os avisos de atenção devem ser seguidos cuidadosamente para se evitar acidentes pessoais. ATERRAMENTO Indica terminal que deve ser conectado ao terra antes de operar o instrumento, para proteção contra choque elétrico e EMI. É normalmente ligado ao chassi ou à caixa do instrumento. NOTA: NOTAS As notas contêm importantes informações para a operação do instrumento. SENSÍVEL À ESTÁTICA Indica a necessidade de se adotar práticas de manuseio antiestático, para prevenir a ocorrência de descargas. # OBSERVAÇÃO 4-16

5 3. DESCRIÇÃO O Medidor de Relação de Espiras de Transformadores Modelo IRT-101 é um instrumento destinado a medir com precisão a relação de espiras de transformadores e fornecê-la através de leitura direta no painel. Pode ser usado no campo ou no laboratório, para testes de transformadores monofásicos de potência ou de distribuição, e de outros transformadores projetados para operação em freqüências de 25 a 60 Hertz. O instrumento pode ser alimentado pela tensão da rede, de 127 Vca ou 220 Vca com comutação manual. O enrolamento de baixa tensão do transformador sob teste deve estar dimensionado para tensões maiores ou iguais a 6 volts eficazes e a corrente de excitação, com uma tensão de teste de 6 Vca, deve ser menor do que 1,5 amperes eficazes. Praticamente todos os transformadores de potência e de distribuição de uso normal poderão ser testados. NOTA: PROTEÇÂO O instrumento IRT-101 é protegido internamente contra sobre corrente, acima de 1,5 A. Portanto ao exceder esta corrente o circuito se abre e será necessário aguardar um tempo para normalização deste. As conexões para a execução do teste são tais que as polaridades dos enrolamentos dos transformadores serão identificadas por verificação das cores distintas nos terminais do instrumento. O projeto permite ainda a detecção de espiras em curtocircuito e circuito aberto para transformadores monofásicos e estrela-estrela. Transformadores com altas relações de espiras podem ser testados com o uso do transformador auxiliar do IRT-101 que amplia a faixa de medição nominal do instrumento. Para efetuar o ensaio, considera-se o enrolamento de baixa tensão como sendo o primário do transformador sob teste. Quando o enrolamento de baixa tensão não pode ser usado como primário durante o teste, por causa da excessiva corrente de magnetização ou baixa tensão do enrolamento, o enrolamento de alta pode ser conectado como primário. Neste caso, o IRT-101 irá indicar o inverso da relação de espiras. 5-16

6 3.1. Descrição do Painel Frontal A figura 3.1 mostra a disposição dos comandos e instrumentos do painel frontal. 1 2 A B C Figura Instrumentos de painel. 1.A Tensão: Indica a tensão de excitação sobre o transformador em teste. 1.B Equilíbrio: Indica quando as relações do transformador de referência interno e do transformador em teste são iguais, nesta condição indica zero. Serve também, na fase de acerto de relações, para orientar o operador quanto a necessidade de se elevar ou diminuir a relação do transformador de referência. Fornece, através da deflexão "+" (direita) e "-" (esquerda) a indicação se a relação selecionada no IRT-101 é menor ( - esq. ) ou maior ( + dir. ) que a relação do transformador sob teste. Antes de se iniciar a medição, a indicação "+" e "-" também indicam se a polaridade na ligação esta correta ( - esq. ), ou se há necessidade de se inverter uma das ligações para efetuar o teste. 1.C Corrente: Indica a corrente de excitação do transformador em teste. 2 - Chave comutadora 110V 220V da alimentação. 3 - Tomada para conexão do cabo de alimentação e fusível de proteção. 4 - Ajuste da tensão de excitação. 5 - Botão (Liga Desliga), alimentação

7 6 - Ajuste para determinação da relação de espiras, indicam as Centenas (100 e 110) e dezenas (knob x10), unidades (knob x1) e décimos da unidade (knob x 0,1) 7 - Potenciômetro de curso constante para leitura de centésimos e milésimos da unidade da relação de espiras. 8 - Conexão dos cabos e. 9 - Conexão dos cabos e. 4. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 4.1. Características Elétricas Entrada Alimentação: 110/220 Vca +/- 15% Consumo máx.: 22VA Saída Tensão Nominal: 6 Vca Corrente máx.: 1,5 Aca (proteção interna com termistor) Medição Escala: 0 a Precisão: +/- 0,1% da leitura +/- 0, Características Mecânicas Peso: 28 Kg Dimensões: em mm 7-16

8 5. FUNCIONAMENTO Quando um transformador é excitado por um de seus enrolamentos, com os demais a vazio (sem carga), a relação de tensões nestas condições é quase que exatamente igual a relação de espiras destes enrolamentos. A diferença entre as duas relações é causada apenas pelas quedas de tensão resultantes da resistência do enrolamento excitado e das reatâncias de dispersão dos enrolamentos. Na prática esta diferença é menor do que 0,1%. O IRT-101 é ligado de forma que o transformador sob teste e o transformador de referência do IRT-101 ficam excitados pela mesma fonte de tensão. Os enrolamentos secundários do transformador de referência do IRT-101 e do transformador sob teste são ligados em oposição, existindo entre eles um circuito de detecção de corrente. Atuando-se na relação ajustável do transformador de referência no instante em que o circuito detector de corrente (indicador de equilíbrio) indicar corrente nula, estarão satisfeitas as condições de mesma relação de tensão e de ausência de carga ligada aos enrolamentos secundários. As relações do transformador sob teste e do transformador de referência do IRT-101 serão as mesmas, e a leitura poderá ser feita diretamente nas chaves de relação, dentro da precisão mencionada. 6. OPERAÇÃO 6.1. Cuidados Preliminares Sendo um instrumento portátil, o IRT-101 não requer qualquer tipo especial de instalação, podendo ser colocado em uma bancada ou em qualquer outro suporte, de preferência horizontal. ATENÇÃO Antes de qualquer operação, o instrumento deve estar devidamente aterrado, sem o que não se pode garantir a segurança do operador contra choques elétricos na estrutura metálica. O cabo de alimentação possui o pino terra, verifique se a conexão está correta Controles e Conexões. ATENÇÃO Certificar-se sempre de que o transformador sob teste não esteja energizado, e nem conectado à rede ou à carga. Aterrar o IRT-101 e o transformador sob teste. A - Conexão dos cabos ao transformador: 1 - Conectar os cabos primários e aos terminais de baixa tensão do transformador sob teste; 2 - Conectar os cabos secundários e aos terminais de alta tensão do transformador sob teste. 8-16

9 B - Excitação: 1 - Verificar se o Ajuste de Tensão está no mínimo. 2 - Conectar o IRT-101 na rede CA; 3 - Pressionar o botão liga/desliga para a posição LIGA. C - Determinação da polaridade: Com todas as chaves de relação na posição 0 (zero), girar ligeiramente o knob de excitação, observando a deflexão do ponteiro do indicador de equilíbrio. Caso a deflexão seja para a direita ( pos. ), inverter a ligação dos cabos secundários e. O IRT-101 estará pronto para efetuar a leitura da relação de espiras do transformador sob teste, e os terminais de mesma polaridade dos enrolamentos do transformador poderão ser identificados pelos terminais e ou e 1-12 do IRT-101. D - Medição de relação de espiras: do transformador sob teste Ajustar as chaves em uma relação que se julgue ser próxima da relação real. Excitar ligeiramente o IRT-101, observando a deflexão do ponteiro do indicador de equilíbrio. O sinal (-) impresso à esquerda no indicador de equilíbrio mostra se a relação inicialmente ajustada é maior (se o ponteiro defletir para a direita, positivo), ou menor (se o ponteiro defletir para a esquerda, negativo) que a relação do transformador sob teste. Utilizando-se esta referência, excitar o IRT-101 até 6 V e ajustar as chaves até obter indicação "0" no indicador de equilíbrio, para ajuste fino utilizar o potenciômetro. A relação de espiras poderá ser lida diretamente nas escalas das chaves de relação mais a leitura do potenciômetro Medição de Relação em Transformadores Trifásicos Veja as figuras 10.2, 10.3 e 10.3, nas páginas 12,13 e 14 respectivamente, elas mostram as formas de ligações para transformadores trifásicos 7. CALIBRAÇÃO O instrumento sai da fábrica devidamente calibrado e pronto para uso. Se, entretanto, por qualquer motivo, se tornar necessária uma calibração do IRT-101, o procedimento deverá estar de acordo com a seqüência abaixo indicada Ajuste de Circuito Aberto 1 Verifique se a guarra e estão fechadas. 2 - Certificar-se de que os terminais primários e e de que os terminais secundários e do IRT-101 não estejam em contato entre si. 3 - Excitar o IRT-101 até 6 Vca. 4 - Atuar no trimpot TP 2 de calibração até que o ponteiro do indicador de equilíbrio indique 0 (zero). 9-16

10 7.2. Ajuste de Relação Zero. 1 - Repetir o item 6.1, etapa Conectar em curto-circuito os terminais e. 3 - Certificar-se de que não existe contato entre os terminais primários e, ou entre estes e os terminais secundários H 1 e. 4 - Colocar todas as chaves de relação na posição zero. 5 - Excitar o IRT-101 até 6 Vca. 6 - Atuar no trimpot TP 3 de calibração da esquerda até que o ponteiro do indicador de equilíbrio indique 0 (zero) Ajuste de relação "UM" 1 - Repetir o item 6.1, etapa 1; 2 - Conectar o terminal secundário ao terminal primário e o terminal secundário ao terminal primário. 3 - Certificar-se de que não existe contato dos terminais e com os terminais e. 4 - Girar a chave de relação.ix para a posição 9 na escala, e o potenciômetro 0.01X para a posição 10 na escala. 5 - Excitar o IRT-101 até 6 Vca. 6 - Atuar no trimpot TP 1 de calibração da direita até que o ponteiro do indicador de equilíbrio indique 0 (zero). 8. ACESSÓRIOS O IRT-101 é fornecido com os seguintes acessórios: - dois cabos especiais duplos, com proteção e grampo (tipo sargento) de conexão, com 4 metros de comprimento; - dois cabos especiais simples, com proteção de borracha e garras com capa nas cores vermelha e preta, com 4 metros de comprimen to; - um cabo para alimentação de CA com 1,5 metros de comprimento; 10-16

11 9. RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS PROBLEMA CORREÇÕES O IRT-101 não fornece a tensão para teste. - Verificar a tensão de alimentação. - Verificar o fusível. O ponteiro do indicador de tensão movimenta-se de forma irregular quando o knob de excitação é girado. - Verificar o variador. - Verificar se o ponteiro do voltímetro está agarrando. - Verificar se existe tensão induzida. O IRT-101 fornece tensão, mas não consegue atingir 6 Vca. O indicador de tensão indica 6 VCA, mas nos terminais e não existe tensão. O indicador de equilíbrio deflexiona para um lado, não sendo possível ajustá-lo em zero. - Verificar um possível curto-circuito nos cabos primários e. - Verificar a tensão de alimentação. - Verificar se o circuito do amperímetro não está aberto. - Verificar os cabos primários e. - Verificar se os cabos e, ou HI e estão invertidos. O indicador de equilíbrio não deflecxiona. - Verificar os cabos HI e

12 10. ESQUEMAS ELÉTRICOS E DIAGRAMAS Fig DIAGRAMA DE CONEXÃO TRANSFORMADOR MONOFÁSICO Transformador sob Teste Fig DIAGRAMA DE CONEXÕES PARA TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS ( TRIÂNGULO - ESTRELA ) TRIÂNGULO - ESTRELA + 30 LIGAÇÕES P/ TESTE FASE IRT TRANSF. Rr Ss Tt X0 H3 X0 X0 X3 H

13 TRIÂNGULO - ESTRELA - 30 LIGAÇÕES P/ TESTE FASE IRT TRANSF. Rr Ss Tt X0 X0 H3 X0 X3 H3 Fig DIAGRAMA DE CONEXÕES PARA TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS ( ESTRELA - TRIÂNGULO ) ESTRELA - TRIÂNGULO - 30 LIGAÇÕES P/ TESTE FASE IRT TRANSF. Rr Ss Tt M1 H 2 X3 H0 H0 X3 H0 H

14 ESTRELA - TRIÂNGULO + 30 LIGAÇÕES P/ TESTE FASE IRT TRANSF. Rr Ss Tt XI H0 X3 H0 X3 H0 H3 Fig DIAGRAMA DE CONEXÕES PARA TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS ( TRIÂNGULO - TRIÂNGULO / ESTRELA - ESTRELA ) TRIÂNGULO - TRIÂNGULO 0 LIGAÇÕES P/ TESTE FASE IRT TRANSF. Rr Ss Tt X3 H3 X3 H

15 TRIÂNGULO - TRIÂNGULO 0 LIGAÇÕES P/ TESTE FASE IRT TRANSF. Rr Ss Tt X0 H0 XI X0 H0 X0 X 3 H0 H

16 Fig ESQUEMA ELÉTRICO 16-16

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