Способ определения динамической стойкости обмоток трансформатора Советский патент 1989 года по МПК G01R27/26 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к технике контроля состояния силовых трансформаторов.

Цель изобретения - повышение точности и эффективности определения динамической стойкости за счет проведения измерений параметров трансформатора без его отключения от сети.

Сущность способа заключается в следующем.

Одновременно измеряют мгновенные значения напряжений первой U и второй U, обмоток, а также мгновенные значения токов первой i, и второй ia обмоток. Измерения производят 4 раза для четырех произвольно выбранных моментов времени t,.

Определяются производные токов

-i-i- и --- . Полученные мгновенные atat

значения напряжений, токов и производных токов подставляются в систему четырех уравнений, каждое из которых соответствует одному моменту времени, т.е.:

и + ишл s (Ht I di i . .1.1

Si (dF)tt «M,) ri г(,1

u + u;iti) -s,(gk)ta 8Ц1Н, + Г(1 м );°

Јь №

00 4ъ Od

(Ц

+ и

2(з)

s

(-} dt )ц

i /diz .

s ,

- rzЈ (,)

14728464

их сумму (S, Sj), представляющую собой индуктивность рассеяния трансформатора.

t-Вычисляют отклонение &S индуктивности рассеяния трансформатора от номинального значения 8Ц по формуле

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности и эффективности определения динамической стойкости обмоток трансформатора. Одновременно измеряют мгновенные значения напряжений и токов первой и второй обмоток для четырех произвольно выбранных моментов времени. Определяют значения индуктивностей рассеяния первой и второй обмоток и их сумму. Определяют отклонение индуктивности рассеяния трансформатора от номинального значения. Измерения проводят без отключения трансформатора от сети, что повышает точность и эффективность выявления деформаций обмоток трансформатора. Исключаются простои оборудования.

+ U

)

(Ј)

44

- S,

likl

Idt kt

+ Г2Ј2(Ч)

U

4(t,l

и

г (40

tlS Ц, t4 - произвольные моменты времени, интервалы между которы-, ми не являются - кратными периоду изменения измеряемых напряжений и , токов трансформатора;

мгновенное значение напряжения первой обмотки Б момент времени t( ; мгновенное значение напряжения второй обмотки в момент времени t; приведенные значения напряжения и тока второй обмотки;

активное сопротивление первой обмотки;

г - приведенное активное сопротивление второй обмотки;

S, - индуктивность рассеяния первой обмотки;

S - приведенная индук- 2.

тивность рассеяния

второй обмотки.

ние системы уравнений (1) прося любым известным способом, р с помощью определителей. ние параметров второй обчислу витков первой обмотки вляется известным образом с коэффициента трансформации рматора,

етемы уравнений (1) находят я индуктивностей рассеяния и вторпй обмоток, а затем -

u2, i,

{

10

US (S, + 5г) - S,

(2)

По величине U S определяют нарушение динамической стойкости обмоток.

Система уравнений (1) получена г известных уравнений напряжения приведенного трансформатора:

0

п - г i -4- + м iliiliiiu« s« dTF dT

гз)

-uj, r;i + s

ill + м1

2 dL«2

cKiy+ig) 5

(4)

где М|а - приведенная взаимная индуктивность .

Вычитая почленно из, уравнения (3) уравнение (4), получим уравнение вида (1).

U4 + иг S,

ik dt

™ Si

dij

dt

+ r,if - r2i2.

(5)

5

U

t

ua i

в любой

0

5

0

5

В этом уравнении значения величин i c)i« dij 25 dt dt момент времени доступны непосредственному измерению, т.е. является известными. Неизвестными в уравнении (5) и системе (1) являются постоянные для данного измерения величины Sf, с1 r ri &2 г( riИнформация о нарушении динамической стойкости обмоток содержится, в основном, в значениях S, и S. Значения г, , г учитываются для повышения точности способа и могут также использоваться в качестве информативных параметров.

Для трехфазных трансформаторов расчет по уравнениям (1) и (2) для всех трех фаз может производиться одновременно или поочередно,,

Способ реализуется следующим образом.

Значения напряжений и токов измеряют с помощью измерительных трансформаторов напряжения тока, установленных на сторонах o6etrx обмоток контролируемого силового трансформатора. Производные токов получаются любым известным способом, например, с помощью дифференциаторов, выполненных на основе операционных усилителей.

Измеренные мгновенные значения напряжений, токов и производных токов поступают в вычислительное устройство, где осуществляется хранение их значений, соответствующих моментам t2, t, t4, и вычисление AS no выражениям (1) и (2).

Расчет приведенных значений напряжения и тока второй обмотки также осуществляется вычислительным устройством с учетом реально установленнип динамической стойкости обмоток трансформатора.

Поскольку при испытаниях под рабоf- чим напряжением нет необходимости отключать испытуемый трансформатор, повышаетсяточность и эффективность определения динамической стойкости обмоток, а также повышается надеж10 ность и экономичность работы энергосистем в целом как за счет отказа от создания на время испытаний, так называемых ремонтных схем с непопным составом оборудования, так и за счет

15 сокращения объема оперативных переключений, которые сами по себе являются первопричиной отказов и несчастных случаев. При этом уменьшается ве25

прерывный контроль состояния обмоток трансформатора, что обеспечивает повышение его надежности с одновременным сокращением затрат на испытания.

Формула изобретения

роятность ошибок персонала из-за ог- ного коэффициента трансформации трак- 20 раниченного времени испытаний, сформатора.Способ позволяет осуществлять неРасчет по выражениям (1) и (2) может производиться вручную путем предварительной записи мгновенных значений напряжений и производных токов с помощью осциллографа или другого фиксирующего прибора.

Значение ЬS с выхода вычислитель- Способ определения динамической стойкости обмоток трансформатора, включающий измерение напряжения к тока первой обмотки трансформатора, определение параметра, характеризующего динамическую стойкость и его отклонение от номинального значения, о т- личающий ся тем, что, с целью повышения точности и эффективности определения динамической стойконого устройства может выдаваться непрерывно, а также по запросу персонала или автоматизированной системы управления объектом, в частности после коротких замыканий о

30

Увеличение величины д5 сверх допустимой величины 2% указывает на нарушение динамической стойкости обмо- ток трансформатора, а при серьезных повреждениях для некоторых типов трансформаторов оно превышает 15%. При использовании серийно выпускаемых стационарных измерительных трансформаторов тока и напряжения класса 0,5 и соответствующего вычислительного устройства возможно определение v величины &S с погрешностью, не превышающей 1%. Таким образом, точность предлагаемого способа достаточна для выявления даже незначительных наруше35

сти, измеряют мгновенные значения на- 40 пряжения и тока второй обмотки, при этом измерения производят одновременно с измерением напряжения и тока первой обмотки, определяют индуктивность рассеяния первой и второй об- 45 моток, а о динамической стойкости су дят по величине суммы индуктивности рассеяния первой обмотки и приведенной индуктивности рассеяния второй обмотки.

28466

нип динамической стойкости обмоток трансформатора.

Поскольку при испытаниях под рабоf- чим напряжением нет необходимости отключать испытуемый трансформатор, повышаетсяточность и эффективность определения динамической стойкости обмоток, а также повышается надеж10 ность и экономичность работы энергосистем в целом как за счет отказа от создания на время испытаний, так называемых ремонтных схем с непопным составом оборудования, так и за счет

15 сокращения объема оперативных переключений, которые сами по себе являются первопричиной отказов и несчастных случаев. При этом уменьшается ве

прерывный контроль состояния обмоток трансформатора, что обеспечивает повышение его надежности с одновременным сокращением затрат на испытания.

Формула изобретения

30

35

сти, измеряют мгновенные значения на- пряжения и тока второй обмотки, при этом измерения производят одновременно с измерением напряжения и тока первой обмотки, определяют индуктивность рассеяния первой и второй об- моток, а о динамической стойкости су дят по величине суммы индуктивности рассеяния первой обмотки и приведенной индуктивности рассеяния второй обмотки.