Устройство для испытаний трансформаторов на электродинамическую стойкость при коротком замыкании Советский патент 1987 года по МПК G01R31/02 

Изобретение относится к контрольно-испытательной технике и может быть использовано в испытательных стендах для испытания трансформаторов на электродинамическую стойкость при коротком замыкании.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытания за счет исключения влияния насыщения магни- топроводов испытательного и испытуемого трансформаторов.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Устройство содержит источник 1 переменного напряжения, выключатель 2, включающий блок 3, испытательный трансформатор 4, источник 5 напряжения постоян- ного тока, замыкатель 6, токоограничиваю- щий реактор 7, контактор 8, резистор 9, испытуемый трансформатор 10.

Первый зажим источника 1 переменного напряжения соединен через выключатель 2 с первым выводом первичной обмотки испытательного трансформатора 4, а второй зажим - через включающий блок 3 с вторым выводом первичной обмотки испытательного трансформатора 4. Первый вывод вторичной обмотки испытательного трансформатора 4 соединен с началом первичной обмотки испытуемого трансформатора 10, вторичная обмотка которого закорочена. Замыкатель 6 включен параллельно-последовательно соединенным источнику 5 напряжения постоянного тока и резистору 9. Первый вывод замыкателя 6 соединен с вторым выводом вторичной обмотки испытательного трансформатора 4 и вторым выводом первичной обмотки испытуемого трансформатора 10 а второй вывод через токоограничивающий реактор 7 - с первым выводом вторичной обмотки испытательного трансформатора 4. Первые выводы вторичной обмотки трансформатора 4 и первичной обмотки трансформатора 10 являются началами указанных обмоток.

На чертеже изображены блоки, обеспечивающие управление процессом испытания в соответствии с заданной программой испытания, а также измерительная аппаратура. В качестве источника 5 напряжения постоянного тока используется генератор постоянного тока или выпрямительное устройство.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии включающий блок 3 и замыкатель 6 отключены. Включа- ют контактор 8 и проводят намагничивание сердечников трансформаторов 4 и 10 до требуемой по программе испытаний величины. Через соответствующее время в зависимости от заданной магнитной индукции сердечников и параметров источника 5 включа- ют замыкатель 6, шунтируя тем самым источник 5, и включают источник 1 переменного напряжения путем включения блока 3.

0

Q

5

5 0

0 5

0

5

5

Указанное время определяется или рас- счетным путем или по величине магнитной индукции, контролируемой соответствующими приборами. Включение переключателя 3 проводят при этом в определенный момент для получения требуемой по программе испытаний апериодической составляющей тока короткого замыкания (КЗ).

После проведения испытаний через соответствующее время, заданное программой испытаний, выключателем отключают источник 1, блок 3 и замыкатель 6 также отключаются. Результаты испытаний при применении устройства определяют по анализу осциллограмм соответствующих токов и напряжений или методами дефектографирова- ния испытуемого трансформатора при его разборке после испытаний.

Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным заключаются в том, что постоянные составляющие магнитной индукции, создаваемые при подмагни- чивании от дополнительного источника постоянного тока одновременно в двух трансформаторах, компенсируют апериодическую составляющую магнитной индукции в сердечниках, возникающую в переходном процессе короткого замыкания (КЗ). Кроме того, в предлагаемом устройстве обеспечивается необходимое направление тока подмагни- чивания по отношению к току КЗ, требуемое для указанной компенсации. Действительно, как это видно из чертежа, направление тока в первый период КЗ (сплошные стрелки) и тока подмагничивания (пунктирные стрелки) для первичной обмотки испытуемого трансформатора 10 противоположны. Происходит необходимая компенсация, так как в этой обмотке ток в процессе КЗ содержит и намагничивающую составляющую. Во вторичной обмотке испытательного трансформатора 4 ток КЗ и намагничивающий ток (стрелки) направлены в одну и ту же сторону. Однако в отличие от первичной обмотки трансформатора ток КЗ во вторичной обмотке трансформатора 4 (ток вторичной обмотки, сплошные стрелки) для сердечника трансформатора 4 является размагничивающим. Это значит, что ток намагничивания (пунктирные стрелки) для вторичной обмотки трансформатора 4 является необходимым компенсирующим. В опыте КЗ через реактор протекает переменный ток, дополнительно нагружающий источник 1 и фактически снижающий его полезную мощность. Индуктивное сопротивление реактора 7 выбирается поэто.му достаточно высоким, чтобы снижение мощности было не более 5-10%.

Активное сопротивление реактора 7 выбирается небольшим для того, чтобы существенно не увеличивать мощность источника 5 (достаточно, чтобы это сопротивление было менее сопротивления балластного резистора 9). Кроме того, реактор 7 выполняет еще и функцию задержки нарастания тока после включения контактора 8, а также затухания тока намагничивания ц течение времени между включением замыкателя 6 и блока 3. Эта задержка используется для более точного обеспечения начальных значений индукции 6 стержнях трансформаторов, в результате чего требуется меньшая точность в обеспечении момента включения контактора 8, замыкателя 6 и блока 3.

Изобретение повышает достоверность результатов испытаний за счет исключения влияния насышения стержней испытательного и испытуемого трансформаторов при их одновременном намагничивании перед опытом короткого за 1ыкания и, соответственно, искажения формы кривой напряжения на испытуемом трансформаторе, которые имеют место в известном устройстве. В результате этого предлагаемое устройство позволяет проводить испытания трансформаторов на электродинамическую стойкость при максимальной мошности, т. е. в условиях, более приближенных к условиям эксплуатации, что приводит к повышению достоверности результатов испытаний.

Формула изобретения

Устройство для испытаний трансформаторов на электродинамическую стойкость при

коротком замыкании, содержащее последовательно включенные испытательный источник напряжения переменного тока, выключатель, включающий блок и перричную обмотку испытательного трансформатора, перQ вый вывод вторичной обмотки соединен с первым выводом первичной обмотки испытуемого трансформатора, источник напряжения постоянного тока и последовательно соединенный с ним резистор, параллельно которым включен замыкатель, первый вывод которого соединен с вторым выводом первичной обмотки испытуемого трансформатора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытания за счет исключения влияния насыщения испы0 тательного и испытуемого трансформаторов, в устройство введен токоограниЧивающий реактор, причем первый вывод замыкателя соединен с вторым выводом вторичной обмотки испытательного трансформатора, а второй вывод замыкателя через токоогра- ничивающий реактор соединен с первым выводом вторичной обмотки испытательного трансформатора.

5

5

Устройство для испытаний трансформаторов на электродинамическую стойкость при коротком замыкании содержит источник 1 переменного напряжения, выключатель 2, переключатель 3, испытательный трансформатор (Т) 4, источник 5 напряжения постоянного тока, замыкатель 6, токо- ограничивающий реактор 7, контактор 8, резистор 9, испытуемый Т 10. Изобретение повышает достоверность результатов испытания за счет исключения влияния насыщения магнитопроводов испытательного и испытуемого Т 4, 10. 1 ил. i (Л со со ел со