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.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОБМОТОК ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ | 2019 |
|
RU2704127C1 |
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ | 2013 |
|
RU2549354C2 |
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОБМОТОК ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ПОВРЕЖДЕНИЙ | 2016 |
|
RU2638299C2 |
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА | 2019 |
|
RU2720946C1 |
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ В ОБМОТКАХ | 2018 |
|
RU2684607C1 |
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОДНОФАЗНОГО ПЕЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА С КОРОТКОЙ СЕТЬЮ В ВИДЕ ГРУППЫ ШИН ОТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ | 2019 |
|
RU2713204C1 |
УСТРОЙСТВО РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ СТАТОРНОЙ ОБМОТКИ ДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА | 2019 |
|
RU2705788C1 |
Обмотка электрической машины или аппарата | 1982 |
|
SU1095315A1 |
ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ШИН | 2009 |
|
RU2396661C1 |
ФИЛЬТР ТОКА ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ НА ГЕРКОНАХ ДЛЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК С ГОРИЗОНТАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫМИ ТОКОПРОВОДАМИ | 2008 |
|
RU2383095C1 |
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.
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.
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА | 2019 |
|
RU2720946C1 |
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ | 2013 |
|
RU2549354C2 |
Станок для старки войлока | 1927 |
|
SU18938A1 |
Приспособление к отрезному станку для удержания кольцевых, отрезанных от заготовки частей | 1930 |
|
SU19884A1 |
ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ПУСКА В ХОД ИЛИ ОСТАНОВКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ | 1927 |
|
SU19000A1 |
Видоизменение охарактеризованного в патенте № 4771 устройства для использования солнечной энергии | 1928 |
|
SU19001A1 |
Устройство для взаимно-избирательного вызова телефонных аппаратов центрального питания | 1929 |
|
SU26737A1 |
Шкаф для хранения чертежей и т.п. | 1929 |
|
SU25699A1 |
Способ брикетирования руд или бурых углей | 1932 |
|
SU29179A1 |
US 3863109 A1, 28.01.1975. |
Авторы
Даты
2024-02-16—Публикация
2023-02-28—Подача