УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРУППЫ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК ТРЕХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА Российский патент 2009 года по МПК G01R31/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения групп соединения обмоток трехфазного трансформатора. Оно может быть использовано в энергетике при монтажных и пусконаладочных работах трансформаторов. Устройство может применяться после ремонта трансформатора для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора.

Уровень техники

Известно устройство для определения группы соединения обмоток трансформатора, содержащее источник выпрямленного напряжения и аккумуляторную батарею, работающие параллельно, преобразователь напряжения, конденсатор, кнопки для заряда и разряда конденсатора, высоковольтные и низковольтные обмотки трансформатора, датчик сигнала отклонения, регистр, дешифратор, блок индикации (Кутин В.М., Лагутин В.М., Коваль О.П. Устройство для определения групп соединения обмоток трансформатора // Электрические станции, 1988, №4).

Однако данное устройство имеет ряд недостатков. К их числу относится обязательное выполнение некоторых условий, несоблюдение которых не позволяет получить желаемый результат. Так, при соединении обмоток трансформатора Δ/Y положительный полюс источника необходимо подать к выводу фазы «В», а отрицательный к выводу фазы «А» обмотки BH силового трансформатора, при соединении обмоток трансформатора Y/Y и Y/Δ дополнительно необходимо устанавливать перемычку между выводами «А» и «С», а в случае Δ/Δ - между «В» и «С». Кроме того, устройство сложно в обслуживании, т.к. требует периодического извлечения аккумуляторной батареи и использования дополнительного зарядного устройства для зарядки батареи. Процесс измерения полностью не автоматизирован.

Известно также устройство для определения группы соединения обмоток силовых трансформаторов, содержащее источник выпрямленного напряжения, один из зажимов которого соединен с одним из выводов высоковольтной обмотки трансформатора, например фазы «В», а второй присоединен к объединенным выводам двух других фаз высоковольтной обмотки трансформатора, в частности к «А» и «С», и стрелочный индикатор, который поочередно подключается к двум парам фаз низковольтной обмотки трансформатора (Приходько A.M., Приходько В.М., Кравченко В.И. Универсальный прибор для проверки трансформаторов и переключателей // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2000, №6).

Однако и в этом устройстве определение группы соединения трансформатора проводится после сравнения измеренных данных с таблицей указателя группы, сам процесс измерения не автоматизирован.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является устройство для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора, содержащее источник постоянного напряжения, коммутирующий орган и цифровой осциллограф, которые соединены с низковольтными выводами трехфазного трансформатора (Михеев Г.М., Федоров Ю.А., Шевцов В.М., Баталыгин С.Н. Пат. РФ №2279686, кл. G01R 31/06. Устройство для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора. Опубл. 2006.07.10).

Недостатком данного устройства является применение сложного и дорогостоящего прибора - цифрового осциллографа.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к упрощению схемы устройства.

Технический результат достигается с помощью устройства для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора, содержащего источник постоянного напряжения и коммутирующий орган, обеспечивающий подключение источника постоянного напряжения к выводам АВ, ВС, АС обмотки высокого напряжения трансформатора, в него дополнительно включены микроконтроллер, цифровой индикатор, коммутирующий орган низкого напряжения и три резистора, причем три вывода обмоток низкого напряжения трехфазного трансформатора подключены пофазно к коммутирующему органу низкого напряжения, первый выход которого подключен к инвертирующему входу компаратора микроконтроллера и к общей точке, образованной первыми выводами первого и второго резистора, второй вывод первого резистора подключен к положительному выводу источника питания микроконтроллера, второй вывод второго резистора подключен к общему проводу источника питания микроконтроллера, второй выход коммутирующего органа низкого напряжения подключен к неинвертирующему входу компаратора микроконтроллера и к первому выводу третьего резистора, второй вывод которого подключен к первому выходу микроконтроллера, вход управления коммутирующего органа подключен ко второму выходу микроконтроллера, цифровой индикатор и входы управления коммутирующего органа низкого напряжения подключены соответственно к первому и второму многоразрядным выходам микроконтроллера, четвертый резистор включен между выходами коммутирующего органа низкого напряжения.

Краткое описание чертежей

На чертеже представлена структурная схема устройства для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора.

Осуществление изобретения

Устройство для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора содержит источник постоянного напряжения 1, коммутирующий орган 2, обеспечивающий подключение источника постоянного напряжения к выводам АВ, ВС, АС обмотки высокого напряжения трехфазного трансформатора 3, коммутирующий орган низкого напряжения 4, резисторы 5, 6, 7, микроконтроллер 8, цифровой индикатор 9, резистор 10, компаратор 11, встроенный в микроконтроллер 8. Три вывода обмоток низкого напряжения трехфазного трансформатора 3 подключены пофазно к коммутирующему органу низкого напряжения 4, первый выход которого подключен к инвертирующему входу компаратора 11 микроконтроллера 8 и к общей точке, образованной первыми выводами резисторов 5 и 6. Второй вывод резистора 5 подключен к положительному выводу источника питания (не показан) микроконтроллера 8. Второй вывод резистора 6 подключен к общему проводу источника питания микроконтроллера 8. Второй выход коммутирующего органа низкого напряжения 4 подключен к неинвертирующему входу компаратора 11 микроконтроллера 8 и к первому выводу резистора 7. Второй вывод резистора 7 подключен к первому выходу микроконтроллера 8. Вход управления коммутирующего органа 2 подключен ко второму выходу микроконтроллера 8, цифровой индикатор 9 и входы управления коммутирующего органа низкого напряжения 4 подключены соответственно к первому и второму многоразрядным выходам микроконтроллера 8. Резистор 10 включен между выходами коммутирующего органа низкого напряжения 4.

Устройство для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора работает следующим образом. Микроконтроллер 8 подает управляющий сигнал на коммутирующий орган низкого напряжения 4, который подключает выводы ab низковольтной обмотки трехфазного трансформатора к входам компаратора 11 микроконтроллера 8. Микроконтроллер 8 подает на второй вывод резистора 7 высокий уровень напряжения, под действием которого формируется напряжение U₁ больше напряжения U₂, снимаемого с общей точки резисторов 5, 6. Затем микроконтроллер 8 подает управляющий сигнал на коммутирующий орган 2, который подключает источник постоянного напряжения 1 к выводам высокого напряжения трехфазного трансформатора 3. Если напряжение на выходе компаратора 11 микроконтроллера 8 U_вых=0, то на входе компаратора имеется напряжение U_вх отрицательной полярности. Далее микроконтроллер 8 запоминает сигнал и выдает сигнал на коммутирующий орган 2 для отключения источника постоянного напряжения 1. Если же напряжение на выходе компаратора 11 микроконтроллера 8 U_вых≠0, то микроконтроллер 8 также выдает сигнал на коммутирующий орган 2 для отключения источника постоянного напряжения 1. Далее микроконтроллер 8 подает на второй вывод резистора 7 низкий уровень напряжения, под действием которого формируется напряжение U₁ меньше напряжения U₂. Затем микроконтроллер 8 подает управляющий сигнал на коммутирующий орган 2, который подключает источник постоянного напряжения 1 к выводам высокого напряжения трехфазного трансформатора 3. Если напряжение на выходе компаратора 11 микроконтроллера 8 U_вых=0, то на входе компаратора имеется U_вх=0, если же U_вых≠0, то на входе компаратора 11 имеется U_вх положительной полярности. Далее микроконтроллер 8 снова запоминает сигнал и выдает сигнал на коммутирующий орган 2 для отключения источника постоянного напряжения 1. На этом заканчивается один из трех циклов регистрации напряжений с выводов низковольтной обмотки. В ходе двух последующих циклов выполняются аналогичные подключения выводов bc и ас низковольтной обмотки трехфазного трансформатора 3 ко входам компаратора 11 микроконтроллера 8, формирование микроконтроллером 8 на первом выходе соответствующего уровня напряжения, подключение источника постоянного напряжения 1 к выводам высокого напряжения трехфазного трансформатора 3, идентификация, запоминание микроконтроллером 8 информационного сигнала U_вх и выдача сигнала на коммутирующий орган 2 для отключения источника постоянного напряжения 1.

После завершения трех циклов микроконтроллер 8, сопоставляя знаки и уровни сигналов с выводов обмотки низкого напряжения трехфазного трансформатора 3 с табличными значениями групп известных соединений, размещенных в его постоянной памяти, определяет группу соединений обмоток трехфазного трансформатора 3.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет преимущество - более упрощенную схему, что повышает его технико-экономические показатели.

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Технический результат: упрощение схемы. Сущность: устройство содержит источник постоянного напряжения, коммутирующий орган, обеспечивающий подключение источника постоянного напряжения к выводам АВ, ВС, АС обмотки высокого напряжения трехфазного трансформатора, коммутирующий орган низкого напряжения, резисторы, микроконтроллер, цифровой индикатор, компаратор, встроенный в микроконтроллер. Обмотки низкого напряжения трансформатора подключены пофазно к коммутирующему, первый выход которого подключен к инвертирующему входу компаратора и к общей точке, образованной первыми выводами резисторов. Второй вывод одного из резисторов подключен к положительному выводу источника питания микроконтроллера. Второй вывод другого резистора подключен к общему проводу источника питания микроконтроллера. Второй выход коммутирующего органа подключен к неинвертирующему входу компаратора и к первому выводу третьего резистора. Второй вывод этого резистора подключен к первому выходу микроконтроллера. Вход управления коммутирующего органа подключен ко второму выходу микроконтроллера. Цифровой индикатор и входы управления коммутирующего органа подключены соответственно к многоразрядным выходам микроконтроллера. Четвертый резистор включен между выходами коммутирующего органа низкого напряжения. 1 ил.

Устройство для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора, содержащее источник постоянного напряжения и коммутирующий орган, обеспечивающий подключение источника постоянного напряжения к выводам АВ, ВС, АС обмотки высокого напряжения трехфазного трансформатора, отличающееся тем, что в него введены микроконтроллер, цифровой индикатор, коммутирующий орган низкого напряжения и три резистора, причем три вывода обмоток низкого напряжения трехфазного трансформатора подключены пофазно к коммутирующему органу низкого напряжения, первый выход которого подключен к инвертирующему входу компаратора микроконтроллера и к общей точке, образованной первыми выводами первого и второго резистора, второй вывод первого резистора подключен к положительному выводу источника питания микроконтроллера, второй вывод второго резистора подключен к общему проводу источника питания микроконтроллера, второй выход коммутирующего органа низкого напряжения подключен к неинвертирующему входу компаратора микроконтроллера и к первому выводу третьего резистора, второй вывод которого подключен к первому выходу микроконтроллера, вход управления коммутирующего органа подключен ко второму выходу микроконтроллера, цифровой индикатор и входы управления коммутирующего органа низкого напряжения подключены соответственно к первому и второму многоразрядным выходам микроконтроллера, четвертый резистор включен между выходами коммутирующего органа низкого напряжения.