Способ электродинамических испытаний силовых трансформаторов и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01R31/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при электродинамических испытаниях высоковольтных сихювых трансформаторов (автотрансформаторов) и их полноразмерных моделей в условиях сетевого стенда и с помощью синхронных ударных генераторов переменного тока

Цель изобретения - расширение области применения путем реализадии электродинамических испытаний мощных и сверхмощных трансформаторов в трехфазных и однофазных режимах.

Сущность изобретения заключается в том, что после подачи напряжения на испытательный трансформатор и подачи с него напряжения через емкость щунтируемую короткозамыкателем,отключение его происходит в моменты времени, определяемые согласно уравнению

sinto0;+ Ы; - arctg )

rj

- 3in( - arctg Щ.1-)

exp (

«211

9;

(1)

- (Ei)Li:(

4сУс + (co C;ZLj - 1)

0,

де 0;

(Я;

SLj и 2vj

/-1 , „

угол отключения i-й фазы короткоз амыкателя; угол включения i-й фазы защитного выключателя;

суммарные индуктивная и активная составляющие полного сопротивления короткого замыкания силовой схемы испытаний; емкость i-фазы трехДазной конденсаторной батареи.

0

5

0

5

0

5

0

5

Уравнение (I) выражает условие минимальной длительности пер еходно- го процесса подключения емкости С путем отключения соответству1бщей фазы короткозамыкателя. Дополнительным условием является выбор тех углов 9,, при которых ток в испытуемом трансформаторе не отличается от ближайшего максимального амплитудного значения испытательного тока.более, чем на ±5%. Как показывают расчеты, выполненные на ЦВМ, в случае проведения испытаний трансформатора мощностью 400 МВА отличие переходного процесса испытательного тока не превосходит ± 10% от нормируемой величины испытательного тока. Эта величина является допустимой с точки зрения стандарта на электродинамичес- кие испытания (ГОСТ 20243-74).

На чертеже приведена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит мощную питающую трехфазную энергосистему 1,трехфазный защитный переключатель 2,испытательный трансформатор 3,входные 4 и выходные 5 обмотки которого соединены звездой, а общие точки заземлены, трехфазньй короткозамыка- тель б, трехфазную конденсаторную батарею 7, три трансформатора 8,9 и 10 тока, трехфазньш испытуемый транс- Форматор 1 1 , первичные 12 и вторич-- ные 13 обмотки которого соединены звездой, а общие точки заземлены, блок 14 логики и три трансформатора 15, 16 и 17 напряжения.

Фаза энергосистемы 1 через трехфазный переключатель. 2 соединена с входными обмотками 4 испытательного трансформатора 3, входные обмотки 5 которого соединены через включенные параллельно трехфазный короткозамы- катель б и трехфазную конденсаторную

батарею 7 с первичными обмотками 12 трехфазного испытуемого трансформатора 1 1 , выходные, обмотки I 3 которого короткозамкнуты. Первый, второй и третий входы блока 14 логики через трансформаторы 15, 16 и 17 напряжения соединены соответственно с каждо фазой энергосистемы 1, четвертый,пятый и шестой входы блока 14 логики подключены к трансформаторам 8, 9 и 10 тока, включенным соответственно в фазы между первичной обмоткой 12 испытуемого трансформатора 11 и конденсаторной батареей 7, а выход подключен к управляющему входу коротко- замыкателя 6,

Устройство работает следующим образом.

Включают защитный переключатель 2, подавая тем самым напряжение на испытательный трансформатор 3 и через предварительно включенные фазы короткозамыкателя 6 на испытуемый трансформатор. Затем производится отключение фаз короткозамыкателя 6 в моменты времени & разные для каждой фазы и определяемые трансцендентным уравнением (1).

Дпя упрощения процесса электродинамических испытаний за счет ав-. томатизации выбора момента отключения каждой фазы короткозамыкателя 6 в логическом блоке 14 производится определение угла Ы; включения i-й фазы защитного переключателя 2 путем сравнения сигналов с трансформаторов 8, 9 и 10 тока и .трансформаторов 15, 16 и 17 напряжения,определяется требуемый угол отключения i-й фазы короткозамыкателя 6 в соответствии с вышеприведенной формулой, затем формируется и выдается сигнал на систему управления короткозамыкателя 6 с временем опережения,равным времени фактического отключения i-й фазы короткозамыкателя 6.

В случае, если получаемая форма кривой испытательного тока имеет более, чем 10%-ное расхождение по срав нению с нормируемой кривой испытательного тока, для сокращения времени переходного процесса последовательно с конденсаторной батареей в силовую цепь дополнительно включает- ся активное сопротивление, величина которого превьппает суммарную активную составляющую полного сопротивления короткого замыкания силовой цепи

и позволяет увеличить декремент затухания на необходимую величину.

Предлагаемое устройство позволяет проводить дополнительно испытания тех типов трансформаторов,которые невозможно испытать с помощью уЪтройст- ва-прототипа в связи с ограниченной испытательной мощностью стенда.

Формула изобретения

20

25

1. Способ электродинамических испытаний силовых трансформаторов,зак- 15 лючающийся в подаче напряжения на измерительный трансформатор,напряжение с которого через короткозамыка- тель подается на испытуемый трансформатор, и последующем контроле параметров этого трансформатора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, подачу напряжения ведут через емкость, шунтируемую.короткозамыкате- лем, причем отключение каждой фазы короткозамыкателя происходит в моменты, определяемые согласно уравнению

30

sin(C00;+o ;- arctg Jtl-)

- sin(Di; - arctg )

X exp

COZL

.- 0;

;iJSI

y.ciji( p

+ (Q CiZL: 1)

0 5

5

0 где

9i

2r

угол отключения i-й фазы короткозамыкателя; 0(; - угол включения i-й фазы 3 ащит но го выключа т еля j

и

J

суммарные индуктивные и активное сопротивления короткозамыкателя силовой схемы i-й фазы;

С; - емкость i-й фазы конденсаторной батареи; . СО - число витков в обмотке.

2. Устройство для электродинамических испытаний силовых трансформаторов, содержащее мощный источник трехфазного переменного напряжения и соединенный последовательно с ним защитнь:й выключатель, испытательный промежуточный трансформатор, обмотки которого соединены в звезду с глу 1599815

хозаземленной нейтралью, короткоза-дой азы короткозамыкателя, вход

мыкатель и трехфазный испытуемыйкоторого соединен с выходом транс-

трансформатор, вторичная обмотка ко-форматорЪв тока испытуемого трансфорторого закорочена, йтличаю- матора и трансформаторами напряжения

щ е е с я тем, что, с целью расши-фаз питакяцего источника, а выход - с

рения области применения, в неговходом управления короткозамыкателя,

введена дополнительная трехбазнаядополнительная трехфазная конденсаконденсаторная батарея, логическийторная батарея включена параллельно

блок выбора момерта отключения каж-Ю коро ткозамыка елю.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для электродинамических испытаний силовых трансформаторов. Цель изобретения - расширение области применения контроля. Принцип работы устройства заключается в том, что отключение фазы короткозамыкателя, через который подключен испытуемый трансформатор, происходит в определенные моменты времени, вычисляемые логическим блоком, тем самым снижаются выбросы напряжений. Устройство содержит мощную питающую трехфазную энергосистему 1, трехфазный защитный переключатель 2, испытательной трансформатор 3 со входными 4 и выходными 5 обмотками, трехфазные короткозамыкатель 6 и конденсаторную 7 батарею, три токовых трансформатора 8, 9, 10, испытуемый трансформатор 11 с первичными 12 и вторичными 13 обмотками, блок 14 логики, три трансформатора 15, 16, 17 напряжения. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.