СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЦЕПЕЙ ДУГОГАСИТЕЛЬНЫХ КОНТАКТОВ РПН ТИПА РНТА Российский патент 2008 года по МПК G01R31/02 

Область техники

Изобретение относится к способам диагностики силовых трансформаторов в электроэнергетике, а именно к диагностике цепей дугогасительных контактов быстродействующих регуляторов под нагрузкой (РПН) без слива трансформаторного масла и вскрытия бака, в которых избиратель, контактор и приводной механизм выполнены в едином блоке, а обмотки трансформатора соединены в звезду.

Оно может быть использовано в энергетике при комплексных обследованиях силовых трансформаторов, при пусконаладочных, профилактических, периодических испытаниях для диагностики неисправностей РПН, например, таких устройств как РНТА-35/200 и т.д.

Способ диагностики цепей дугогасительных контактов РПН предполагает по анализу кривой тока осциллографирования одновременно определить целостность токоограничивающих сопротивлений, установленных на трех фазах, а также выявить в них витковое замыкание и нарушение контактной системы в цепях дугогасительных контактов регулятора.

Уровень техники

Известен способ определения величины сопротивления мостовым методом. Обычно измерение токоограничивающих сопротивлений регулятора с целью определения их целостности с помощью данного способа возможно производить лишь после слива трансформаторного масла и вскрытия бака, так как токоограничивающие сопротивления находятся внутри бака регулятора [Заводская документация Тольяттинского трансформаторного завода. «Устройство регулирования напряжения силовых трансформаторов под нагрузкой типа РНТА-Y-35/200Р-16/20-93У1». Руководство по эксплуатации ИБДШ. 674261.023РЭ)].

Известен также способ определения сопротивления постоянному току по методу «вольтметра-амперметра». [Г.В.Алексенко, А.К.Ашрятов и Е.С.Фрид. Испытание высоковольтных и мощных трансформаторов и автотрансформаторов, часть II, М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962, 832 с. с черт. (в серии «Трансформаторы», вып.9). Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. Раздел 2. Методы контроля состояния силовых трансформаторов, автотрансформаторов, шунтирующих и дугогасящих реакторов. Москва, ОРГРЭС, 1997 г., С.100]. В качестве измерителя активного сопротивления в этом устройстве применены вольтметр и амперметр.

Для определения целостности активных сопротивлений, наличия или отсутствия в них витковых замыканий, отсутствия дефектов в переходных сопротивлениях контактной системы с помощью данного метода также необходим слив трансформаторного масла и вскрытие бака РПН.

Сущность изобретения

Основная задача изобретения - создание способа всесезонного диагностирования целостности токоограничивающих сопротивлений, контроль переходных сопротивлений в контактной системе каждой из фаз без вскрытия бака РПН и слива трансформаторного масла, устраняющего возможность загрязнения окружающей среды, сокращающего трудозатраты при его осуществлении и возможность оценки вышеуказанных параметров при любых погодных условиях.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в предлагаемом способе диагностика цепей дугогасительных контактов производится путем сравнения осциллограмм тока с аналогичными осциллограммами, выполненными во время пусконаладочных испытаний при переключениях избирателя с одного соответствующего положения на другое без вскрытия бака РПН и слива трансформаторного масла контактной системы РПН одновременно всех трех фаз по схеме, включающей индуктивность обмотки силового трансформатора относительно выводов обмотки высокого напряжения и нейтрали, при этом диагностику токоограничивающих сопротивлений в каждой фазе силового трехфазного трансформатора, в котором избиратель, контактор и приводной механизм выполнены в едином блоке, производят по величине постоянной времени (τ) переходного процесса изменения тока при его спаде, причем нарушению контактной системы дугогасительных контактов свойственно увеличение, наличию виткового замыкания в токоограничивающих сопротивлениях - уменьшение постоянной времени (τ) от пусконаладочных испытаний, в то время как обрыву токоограничивающего сопротивления соответствует постоянная времени (τ), равная нулю.

Описание фигур.

Для диагностики цепей дугогасительных контактов - 19 РПН типа РНТА - 35/200 Тольяттинского трансформаторного завода на фиг.1 приведена схема подключения цифрового регистратора 15 к выводам обмотки высоковольтного трансформатора 10, с помощью четырехпроводного кабеля 14. Цифровой регистратор 15, имеющий три измерительных датчика тока (ИДТ), питается от трехканального источника постоянного напряжения 16. РПН типа РНТА - 35/200 имеет единый привод (не показан) и все три фазы регулятора (11, 12, 13) находятся в отдельной емкости, заполненной трансформаторным маслом. Этот тип регулятора отличается от других быстродействующих РПН тем, что в нем избиратель, контактор и приводной механизм всех трех фаз выполнены в едином блоке, т.е. контакты избирателя и контактора находятся в одной емкости, а привод установлен на ее крышке. На фиг.1 показаны токоограничивающее сопротивление 17, главный 18 и дугогасительный 19 контакты, установленные на фазе «А».

На фиг.2 приведены реальные осциллограммы токов, полученные на трех фазах РПН типа РНТА-35/200 с помощью трехканального цифрового регистратора.

На фиг.3 показан порядок работы главного 18 и дугогасительного 19 контактов переключающего устройства при переводе с первого на второе положение.

На фиг.4 представлены виды осциллограмм тока при различных дефектах в цепи дугогасительного контакта РПН типа РНТА - 35/200.

Раскрытие изобретения

Для диагностики цепей дугогасительных контактов - 19 РПН (11, 12, 13) с токоограничивающим сопротивлением (17), силового трехфазного трансформатора 10, в котором избиратель, контактор и приводной механизм выполнены в едином блоке, производят осциллографирование токов по схеме, приведенной на фиг.1, с помощью цифрового регистратора 15 с использованием трехканального источника постоянного напряжения 16 и четырехпроводного кабеля 14 (фиг.1).

На фиг.2 представлены осциллограммы токов всех трех фаз РПН, полученные на регуляторе типа РНТА-35/200, а на фиг.3 - порядок работы главного 18 и дугогасительного контактов 19 переключающего устройства при переводе с первого на второе положение. Видно, что до момента времени t₁ (фиг.2) положению главных 18 и дугогасительных 19 контактов соответствуют состояния, изображенные на фиг.3, а и фиг.3, б. Перемещение главного 18 и дугогасительного 19 контактов, изображенное на фиг.3в, будет соответствовать промежутку времени, начиная от t₁ до t₂ (фиг.2). После момента времени t₂ (фиг.2) положению главных 18 и дугогасительных 19 контактов соответствует состояние, изображенное на фиг.3, г.

На фиг.4 представлены качественные осциллограммы кривых токов РПН типа РНТА-35/200 при различных дефектах в цепи (от точки Д до точки Е) дугогасительного контакта (фиг.3). В частности, на фиг.4, в подгруппе «а» приведена осциллограмма тока одной фазы бездефектного РПН. При наличии дефекта в контактной системе дугогасительного контакта (переходное сопротивление превышает данные, измеренные на заводе-изготовителе или данные предыдущих измерений) очевидно, постоянное времени (τ) будет превышать первоначальное значение, полученное при пусконаладочных испытаниях оборудования или от данных предыдущих измерений (фиг.4б).

В случае виткового замыкания на токоограничивающем сопротивлении 17 (фиг.3) постоянная времени (τ) резко изменится в сторону уменьшения и форма кривой тока (i) будет иметь вид, как показано на фиг.4в. Разумеется, при обрыве токоограничивающего сопротивления 17 постоянная времени (τ) будет равна нулю и форма кривой тока будет иметь вид, как показано на фиг.4г.

Таким образом, по анализу кривой тока осциллографирования работы дугогасительных контактов 19 путем сравнения осциллограмм с аналогичными осциллограммами, полученными во время пусконаладочных испытаний при переключениях регулятора с одного соответствующего положения на другое, возможно проводить диагностику цепей дугогасительных контактов в каждой фазе РПН типа РНТА-35/200 производства Тольяттинского трансформаторного завода.

Основными достоинствами предложенного способа являются: сокращение материальных затрат и времени диагностики, исключение вероятности загрязнения диэлектрической жидкости и окружающей среды, возможность контроля токоограничивающих сопротивлений без вскрытия бака РПН и слива трансформаторного масла, что возможно осуществить при любых условиях окружающей среды.

Фиг.1 - Схема подключения цифрового регистратора для диагностики цепей дугогасительных контактов РПН типа РНТА

1-9 номера ответвлений переключателя; 10 - силовой трансформатор; 11÷13 РПН фаз «А»; «В»; «С» соответственно, где 17 - токоограничивающее сопротивление; 18 - главный контакт; 19 - дугогасительный контакт; 14 - четырехпроводный кабель; 15 - цифровой регистратор, где ИДТ - измерительные датчики тока; 16 - трехканальный источник постоянного напряжения.

Фиг.2 - Осциллограммы токов дугогасительных контактов РПН типа РНТА-35/200 (зав №44) трансформатора Т-2 типа ТРДН-25000/110 (заводской №23077), установленного на п/ст. "Западная" Северные электрические сети ОАО «Чувашэнерго» (без слива масла и без вскрытия бака РПН).

Фиг.3 - Порядок работы главного и дугогасительного контактов устройства типа РНТА-35/200 при переводе с первого на второе положение.

1, 2, 3 - номера ответвлений избирателя; 17 - токоограничивающее сопротивление; 18 - главный контакт; 19 - дугогасительный контакт.

а - исходное первое положение РПН;

б - схема «моста»;

в - схема, при котором ток проходит только через дугогасительные контакты;

г - исходное второе положение РПН.

Фиг.4 - Ориентировочный вид осциллограмм тока при различных дефектах в цепи дугогасительного контакта РПН типа РНТА - 35/200:

а) - дефекты в контактной системе отсутствуют;

б) - наличие дефекта в контактной системе;

в) - витковое замыкание токоограничивающего сопротивления;

г) - обрыв токоограничивающего сопротивления.

Изобретение относится к диагностике силовых трансформаторов, а именно цепей дугогасительных контактов с токоограничивающим сопротивлением быстродействующего регулятора под нагрузкой (РПН), в котором избиратель, контактор и приводной механизм выполнены в едином блоке, а обмотки трансформатора соединены в звезду. Сущность: диагностику производят путем сравнения осциллограмм тока с аналогичными осциллограммами, выполненными во время пуско-наладочных испытаний при переключениях избирателя с одного положения на другое без вскрытия бака РПН и слива трансформаторного масла контактной системы РПН одновременно всех трех фаз. Осциллографирование осуществляют по схеме, включающей индуктивность обмотки силового трансформатора относительно выводов обмотки высокого напряжения и нейтрали. Сравнивают постоянные времени переходного процесса изменения тока при его спаде. Нарушению контактной системы дугогасительных контактов свойственно увеличение постоянной времени от пусконаладочных испытаний, а наличию виткового замыкания в токоограничивающем сопротивлении - уменьшение. Обрыву токоограничивающего сопротивления соответствует постоянная времени, равная нулю. Технический результат: устранение загрязнения окружающей среды, снижение трудозатрат, возможность диагностирования при любых погодных условиях. 4 ил.

Способ диагностики цепей дугогасительных контактов регулятора под нагрузкой (РПН) с токоограничивающими сопротивлениями силового трехфазного трансформатора, в котором избиратель, контактор и приводной механизм выполнены в едином блоке, а обмотки трансформатора соединены в звезду, отличающийся тем, что диагностику производят путем сравнения осциллограмм тока с аналогичными осциллограммами, выполненными во время пусконаладочных испытаний при переключениях избирателя с одного соответствующего положения на другое без вскрытия бака РПН и слива трансформаторного масла контактной системы РПН одновременно всех трех фаз по схеме, включающей индуктивность обмотки силового трансформатора относительно выводов обмотки высокого напряжения и нейтрали, при этом сравнивают постоянные времени переходного процесса изменения тока при его спаде, причем нарушению контактной системы дугогасительных контактов свойственно увеличение, а наличию виткового замыкания в токоограничивающем сопротивлении - уменьшение постоянной времени от пуско-наладочных испытаний, в то время как обрыву токоограничивающего сопротивления соответствует постоянная времени, равная нулю.