УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА Российский патент 2024 года по МПК H02H7/04 

Описание патента на изобретение RU2813787C1

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для защиты однофазных трансформаторов от замыканий в его обмотках.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство защиты однофазного трансформатора, содержащее измерительный преобразователь и реагирующий орган [Патент РФ №2549354 опубл. 27.04.2015].

Однако измерительный преобразователь этого устройства защиты располагаемый внутри бака трансформатора, обычно имеет малую отдаваемую мощность и соединяется с высокочувствительным реагирующим органом расположенным вне бака трансформатора достаточно длинным кабелем. В связи с этим реализация этого устройства защиты сложна и имеет низкую надежность функционирования, которые вызваны сложностью обеспечения элементов защиты от внешних электрических и магнитных полей.

Технической задачей изобретения является упрощение реализации устройства защиты и повышения ее надежности функционирования.

Поставленная задача решается за счет того, что измерительный преобразователь и реагирующий орган выполняются виде геркона и концентраторов магнитного поля с общей продольной осью, при этом измерительный преобразователь и реагирующий орган относительно трансформатора располагается так, чтобы его продольная ось была параллельна осям стержней сердечника трансформатора и находилась на одинаковом расстоянии от них.

В силу конструкционных особенностей однофазного трансформатора величина индукции магнитного поля вдоль геометрического места точек равноудаленных от стержней его сердечника в любом эксплуатационном режиме работы равна нулю. Это вызвано тем, что обмотки на левом и правом стержнях сердечника трансформатора одинаковы и по ним протекают одинаковые токи. В связи с этим магнитный поток в магнитной системе из геркона и концентраторов имеющих общую продольную ось также будет равен нулю.

При витковом замыкании в одной из обмоток ток в короткозамкнутых витках будет значительно превышать ток в остальной обмотке. В связи с этим величина индукции магнитного поля вдоль геометрического места точек равноудаленных от стержней его сердечника буден не равна нулю.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного конструкцией измерительного преобразователя и реагирующего органа.

Сравнение заявляемого технического решения с имеющимися техническими решениями показывает, что использование в качестве измерительного преобразователя геркона с концентраторами науке известны. Однако, наличие строго ориентированной магнитной системы из геркона и концентраторов относительно элементов однофазного трансформатора проявляют в заявляемом техническом решении новые свойства, что приводит к повышению отдаваемой мощности измерительным преобразователем и повышает надежность функционирования устройства защиты однофазного трансформатора.

Устройство защиты однофазного трансформатора в соответствии с фиг. 1 состоит корпуса 1, геркона 2, а также концентраторов 3 и 4 магнитного поля. Корпус 1 выполняют из изоляционного материала, а концентраторы магнитного поля в виде стержней из ферромагнитного материала. В корпусе 1 геркон 2, а также концентраторы 3 и 4 магнитного поля закрепляются так, чтобы они имели общую продольную ось 5. Внутри трансформатора устройство защиты располагают так, чтобы продольная ось 5 была параллельна осям 6 и 7 левого и правого стержней 8 и 9 сердечника трансформатора и находилась на равном расстоянии от них. На стержнях 8 и 9 размещаются одинаковые обмотки 10 и 11 низкого и высокого напряжения. При этом нормально разомкнутые контакты геркона подключают к цепи отключения выключателя трансформатора. В качестве примера замкнувшиеся витки 12 располагаются в обмотке 10 на правом стержне.

В эксплуатационных режимах работы в силу конструкционных особенностей однофазного трансформатора величина индукции магнитного поля на продольной оси 5 параллельной осям 6 и 7 стержней 8 и 9 сердечника трансформатора и равноудаленной от них равна нулю. Это вызвано тем, что обмотки 10 и 11 на левом 8 и правом 9 стержнях сердечника трансформатора одинаковы и по ним протекают одинаковые токи. В связи с этим магнитный поток в магнитной системе из геркона и концентраторов имеющих общую продольную ось также будет равен нулю. Контакты геркона остаются разомкнутыми и сигнал на отключение трансформатора от сети отсутствует.

При витковом замыкании в одной из обмоток появляются короткозамкнутые витки 12, ток в которых будет значительно превышать ток в остальной обмотке 10. В связи с этим по обмоткам на левом 8 и правом стержнях 9 сердечника трансформатора будут протекать неодинаковые токи, а величина индукции магнитного поля на продольной оси 5 параллельной осям 6 и 7 стержней 8 и 9 сердечника трансформатора и равноудаленной от них буден не равна нулю. Геркон сработает, его контакты замкнутся и сформируют сигнал на отключение трансформатора от сети.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства защиты заключается в своевременном и надежном определении виткового замыкания в обмотках однофазного трансформатора, независимо от места расположения замкнувшихся витков и отключения его от сети, а следовательно, в сокращении времени и стоимости послеаварийного ремонта.

Технический результат: наличие строго ориентированной магнитной системы из геркона и концентраторов относительно элементов однофазного трансформатора проявляет в заявляемом техническом решении эффект, заключающийся в повышении отдаваемой мощности измерительным преобразователем и повышении надежности функционирования устройства защиты однофазного трансформатора.

Похожие патенты RU2813787C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОБМОТОК ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ 2019
  • Новожилов Тимофей Александрович
RU2704127C1
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ 2013
  • Новожилов Александр Николаевич
  • Новожилов Тимофей Александрович
RU2549354C2
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОБМОТОК ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ПОВРЕЖДЕНИЙ 2016
  • Новожилов Тимофей Александрович
RU2638299C2
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА 2019
  • Новожилов Тимофей Александрович
RU2720946C1
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ В ОБМОТКАХ 2018
  • Новожилов Тимофей Александрович
RU2684607C1
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОДНОФАЗНОГО ПЕЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА С КОРОТКОЙ СЕТЬЮ В ВИДЕ ГРУППЫ ШИН ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ 2019
  • Новожилов Тимофей Александрович
  • Горюнов Владимир Николаевич
  • Новожилов Александр Николаевич
  • Рахимбердинова Дилара Муратовна
RU2713204C1
УСТРОЙСТВО РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ СТАТОРНОЙ ОБМОТКИ ДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 2019
  • Рясков Юрий Иванович
  • Шайтор Николай Михайлович
  • Горпинченко Александр Владимирович
  • Какушина Елена Геннадьевна
  • Смокталь Николай Николаевич
RU2705788C1
Обмотка электрической машины или аппарата 1982
  • Бурыкин Владимир Васильевич
  • Савельев Виталий Андреевич
  • Павлов Геннадий Михайлович
SU1095315A1
ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ШИН 2009
  • Кувшинов Геннадий Евграфович
  • Мясоедов Юрий Викторович
  • Нагорных Анна Сергеевна
  • Богодайко Игорь Александрович
RU2396661C1
ФИЛЬТР ТОКА ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ НА ГЕРКОНАХ ДЛЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК С ГОРИЗОНТАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫМИ ТОКОПРОВОДАМИ 2008
  • Горюнов Владимир Николаевич
  • Клецель Марк Яковлевич
  • Майшев Павел Николаевич
  • Токомбаев Мират Тулегенович
  • Жантлесова Асемгуль Бейбутовна
RU2383095C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 813 787 C1

Реферат патента 2024 года УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для защиты однофазных трансформаторов от замыканий в его обмотках. Технический результат заключается в повышении отдаваемой измерительным преобразователем мощности и в повышении надежности защиты однофазного трансформатора. Измерительный преобразователь и реагирующий орган реализован в виде геркона и, в качестве концентраторов магнитного поля, стержней из ферромагнитного материала, закрепленных с образованием общей продольной оси и расположенных относительно трансформатора так, чтобы продольная ось была параллельна осям стержней сердечника трансформатора и находилась на одинаковом расстоянии от них. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 813 787 C1

Устройство защиты однофазного трансформатора, содержащее измерительный преобразователь и реагирующий орган, причём измерительный преобразователь и реагирующий орган выполнены в виде закреплённых в корпусе из изоляционного материала, с образованием общей продольной оси, геркона и стержней из ферромагнитного материала, а корпус располагают так, чтобы его продольная ось была параллельна осям левого и правого стержней сердечника трансформатора и находилась на равном расстоянии от них.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2813787C1

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА 2019
  • Новожилов Тимофей Александрович
RU2720946C1
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ 2013
  • Новожилов Александр Николаевич
  • Новожилов Тимофей Александрович
RU2549354C2
Станок для старки войлока 1927
  • Кирквуд А.И.
SU18938A1
Приспособление к отрезному станку для удержания кольцевых, отрезанных от заготовки частей 1930
  • Дубровин Ф.И.
SU19884A1
ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ПУСКА В ХОД ИЛИ ОСТАНОВКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ 1927
  • Надеин А.А.
SU19000A1
Видоизменение охарактеризованного в патенте № 4771 устройства для использования солнечной энергии 1928
  • Поваренных С.И.
SU19001A1
Устройство для взаимно-избирательного вызова телефонных аппаратов центрального питания 1929
  • Булат А.Ф.
SU26737A1
Шкаф для хранения чертежей и т.п. 1929
  • Чупятов П.Т.
SU25699A1
Способ брикетирования руд или бурых углей 1932
  • Семячков Ф.С.
SU29179A1
US 3863109 A1, 28.01.1975.

RU 2 813 787 C1

Авторы

Новожилов Тимофей Александрович

Даты

2024-02-16Публикация

2023-02-28Подача