Устройство для испытания трансформаторов в режиме короткого замыкания Советский патент 1991 года по МПК G01R31/02 

раздельным управлением каждой из фаз, трехфазный испытательный трансформатор 3, емкостный делитель 4 напряжения, первый 5 и второй 6 двунаправленные высоковольтные тиристорные вентили, первый 7 и второй 8 датчики тока, разъединитель 9, трансформатор 10 напряжения, блок 11 защиты и управления, блок 12 измерения. Устройство обеспечивает проведение опыта КЗ при различных схемах измерения. При этом производятся измерения величины тока, напряжения, потерь, частоты с использо- ванием соответствующих приборов, входящих в состав блока 12 измерения, который подключен к делителю 4 напряжения и датчику 8 тока. По программе на ЭВМ рассчитывается величина индуктивного сопротивления испытуемого трансформатора 13, и, если изменение этой величины находится в пределах допустимых значений, испытуемый трансформатор 13 считается прошедшим испытания в режиме короткого замыкания. Введение быстродействующей защиты повышает надежность устройства, так как устраняются аварийные и ненормированные режимы в процессе испытания. Кроме того, изобретение повышает производительность испытаний, так как исключаются трудоемкие монтажные работы, связанные с перешинковкой трансформатора после каждого зачетного опыта, которая достигается в устройстве за счет автоматизации сборки схем измерения в опытах КЗ при пониженном напряжении. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях силовых трансформаторов в режиме короткого замыкания (КЗ). Целью изобретения является повышение надежности устройства и производительности испытания. Устройство содержит источник 1 питания, трехфазный защитный выключатель 2 с раздельным управлением каждой из фаз, трехфазный испытательный трансформатор 3, емкостной делитель 4 напряжения, первый 5 и второй 6 двунаправленные высоковольтные тиристорные вентили, первый 7 и второй 8 датчики тока, разъединитель 9, трансформатор 10 напряжения, блок 11 защиты и управления, блок 12 измерения. Устройство обеспечивает проведение опыта КЗ при различных схемах измерения. При этом производятся измерения величины тока, напряжения, потерь, частоты с использованием соответствующих приборов, входящих в состав блока 12 измерения, который подключен к делителю 4 напряжения и датчику 8 тока. По программе на ЭВМ рассчитывается величина индуктивного сопротивления испытуемого трансформатора 13, и если изменение этой величины находится в пределах допустимых значений, то испытуемый трансформатор 13 считается прошедшим испытания в режиме короткого замыкания. Введение быстродействующей защиты повышает надежность устройства, т.к. устраняются аварийные и ненормированные режимы в процессе испытания. Кроме того, изобретение повышает производительность испытаний, т.к. исключаются трудоемкие монтажные работы, связанные с перешинковкой трансформатора после каждого зачетного опыта, которая достигается в устройстве за счет автоматизации сборки схем измерения в опытах КЗ при пониженном напряжении. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях силовых трансформаторов в режиме короткого замыкания.

Цель изобретения - повышение надежности устройства и производительности испытания за счет исключения аварийных и ненорми- рованых режимов испытаний и автоматизации сборки схем измерений в опытах короткого замыкания.

На чертеже представлена схема устройства для испытания трансформаторов в режиме короткого замыкания.

Устройство содержит источник I питания, трехфазный защитный выключатель 2 с раздельным управлением каждой из фаз, трехфазный испытательный трансформатор 3, емкостный делитель 4 напряжения, первый диод 5 и второй 6 двунаправленные высоковольтные тиристорные вентили, первый 7 и второй 8 датчики тока, разъединитель 9, трансформатор 10 напряжения, блок 11 защиты и управления и блок 12 измерения. Входные выводы первой и третьей фаз защитного выключателя 2 соединены с соответствующими фазами источника 1 питания. Выходной вывод первой фазы защитного выключателя 2 соединен с первым выводом первичной обмотки первой фазы испытательного трансформатора 3, а выходной вывод третьей фазы защитного выключателя 2 соединен с первым выводом первичной обмотки третьей фазы испытательного трансформатора 3. Первичная обмотка-трансформатора 10 напряжения соединена с соответствующими фазами источника 1 питания, а вторичная - с выводами питания блока 11 управления и защиты. Входной и выходной выводы второй фазы защитного выключателя 2 соединены соответственно с первым выводом вторичной обмотки третьей фазы испытательного трансформатора.3 и первым выводом первичной обмотки третьей фазы испытуемого

трансформатора 13, первые выводы первичных обмоток первой и второй фаз которого соединены через первый датчик 7 с общим выводом. Первый вывод первичной обмотки второй фазы испытательного трансформатора 3 соединен с первым выводом вторичной обмотки первой фазы испытательного трансформатора 3, вторые выводы первичных и вторичных обмоток которого соединены с общим выводом и через разъединитель

9 с первым выводом первичной обмотки первой фазы трансформатора 3. Первый вывод вторичной обмотки второй фазы трансформатора 3 через емкостной делитель 4 напряжения соединен с общим выводом и

через первый двунаправленный высоковольтный тиристорный вентиль 5 с первым выводом первичной обмотки третьей фазы испытуемого трансформатора 13. который через второй двунаправленный высоковольтный тиристорный вентиль 6 соединен с первым выводом вторичной обмотки третьей фазы испытательного трансформатора 3, Первые выводы вторичных обмоток испытуемого трансформатора 13 объединены и через второй датчик 8 тока соединены с общим выводом. Вторые выводы вторичных обмоток указанного трансформатора 13 соединены с общим выводом непосредственно. Выход второго датчика 8 тока соединен с первым входом блока 12 измерения, второй вход которого соединен с выходом делителя 4 напряжения. Выход первого датчика 7 тока соединен с первым входом блока 11 управления и защиты, первый и второй

выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого 5 и второго 6 двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей. Третий,четвертый и пятый выходы блока 11 управления и защиты соединены соответственно с пер- вым, вторым и третьим управляющими входами защитного выключателя 2. Кроме того, вторые выводы первичных обмоток испытуемого трансформатора 13 объединены.

Разъединитель 9 обеспечивает созда- ние реакторного режима каскадного соединения испытательного трансформатора 3. Блок 12 измерения содержит измерительные приборы, преобразователи тока, напряжения, потерь и частоты и обеспечивает измерение соответствующих параметров путем подключения соответствующих измерительных приборов к делителю 4 напряжения и датчику 8 тока.

Устройство работает следующим обра- зом.

Включают вторую и третью фазы защитного выключателя 2, подавая напряжение на третью фазу испытательного трансформатора 3 и тиристорный вентиль 6. При этом первичная обмотка первой фазы трансформатора 3 закорачивается и подключается к общему выводу с помощью разъединителя 9.

Через время, необходимое для заряда собственных энергонакопителей высоковольтного тиристорного вентиля (порядка 30-60 с), с заранее выбранным углом включения включают тиристорный вентиль 6. Через время порядка 0,01-0,02 с производят включение второй фазы защитного выключателя 2, шунтируя тем самым высоковольтный тиристорный вентиль 6. Через время, установленное для проведения опыта короткого замыкания, отключают вторую и третью фазы защитного выключателя 2.

Поскольку время срабатывания защитного выключателя 2 существенно больше (порядка 0,1 с) времени срабатывания высоковольтного тиристорного вентиля, коман- ду на срабатывание соответствующих фаз защитного выключателя 2 формируют заранее, чтобы обеспечить их синхронную коммутацию. В случае возникновения ненормированного или аварийного режима происходит увеличение испытательного тока, что контролируется блоком 11 управления и защиты с использованием сигнала с датчика 8 тока. При этом формируют сигналы на включение высоковольтных тиристорных венти- лей 5 и б, подключая тем самым первую и вторую фазы испытательного трансформатора 3 к испытуемому трансформатору 13.

В результате этого происходит снижение аварийного тока в испытуемом трансформаторе 13. При включении вентиля 6 установившееся значение тока в испытуемом трансформаторе 13 определяется как

Us.„(1)

К

к (х5/к2 + хб + xie) худ

где Xs, Хб и Xie - индуктивное сопротивление короткозамкнутой сети, испытательного 3 и испытуемого 13 трансформаторов;

Us - напряжение сети;

К - коэффициент трансформации испытательного трансформатора 3;

Куд ударный коэффициент, значение которого определяется углом включения высоковольтного тиристорного вентиля 6.

При возникновении аварийного режима и соответственно увеличении ударного тока включается тиристорный вентиль 5, в результате чего происходит уменьшение аварийного тока в испытуемом трансформаторе 13 до величины

, Us

к((| +.Х6Х1

Xis-IC

- + Xie

}

Kz - (1+К2)Х6

При испытании трансформатора ТДЦ- 400000/220 снижение аварийного тока достигает 30%.

После проведения опыта короткого замыкания включает тиристорный вентиль 5 и проводят повторно опыт короткого замыкания при пониженном напряжении, в ходе которого производят измерения величины тока, напряжения, потерь и частоты с использованием соответствующих измерительных приборов, подключаемых к делителю 4 напряжения и датчику 8.

По соответствующей программе на ЭВМ рассчитывается величина индуктивно- го сопротивления испытуемого трансформатора 13.и, если изменение этой величины находится в пределах допустимых значений, испытуемый трансформатор 13 считается прошедшим испытания в режиме короткого замыкания.

Введение быстродействующей защиты повышает надежность устройства, так как устраняются аварийные и ненормированные режимы в процессе испытания. Кроме того, повышается производительность испытаний вследствие исключения трудоемких монтажных работ, связанных с переошинковкой трансформатора после каждого зачетного опыта, которая достигается в устройстве за счет автоматизации сборки схем измерения в опытах короткого замыкания при пониженном напряжении. Устройство особенно эффективно при использовании ЭВМ для управления процессом испытания, а также сбора и обработки информации,

Формула изобретения Устройство для испытания трансформаторов в режиме короткого замыкания, содержащее источник питания, трехфазный испытательный трансформатор, трансформатор напряжения, емкостный делитель напряжения, первый и второй датчики тока, трехфазный защитный выключатель с раздельным управлением каждой фазы, входные выводы первой и третьей фаз которого соединены с соответствующими фазами источника питания, выходной вывод первой фазы трехфазного защитного выключателя соединен с первым выводом первичной обмотки первой фазы трехфазного испытательного трансформатора,.выходной вывод третьей фазы трехфазного защитного выключателя соединен с первым выводом первичной обмотки третьей фазы трехфазного испытательного трансформатора, первичная обмотка трансформатора напряжения соединена с соответствующими фазами источника питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и производительности испытания, введены блок управления и защиты, блок измерения, разъединитель, первый и второй двунаправленные высоковольтные ти- ристорные вентили, причем входной и выходной выводы второй фазы трехфазного защитного выключателя соединены соответственно с первым выводом вторичной обмотки третьей фазы трехфазного испытательного трансформатора и первым выводом первичной обмотки третьей фазы испытуемого трансформатора, первые выводы первичных обмоток первой и второй фаз которого соединены через первый датчик тока с общим выводом, первый вывод первичной обмотки второй фазы трехфазного испытательного трансформатора соединен с первым выводом вторичной обмотки первой фазы трехфазного испытательного трансформатора, вторые выводы первичных и вторичных обмоток которого соединены с

общим выводом и через разъединитель - с первым выводом первичной обмотки первой фазы указанного трансформатора, первый вывод вторичной обмотки второй фазы указанного трансформатора через емкостный делитель напряжения соединен с общим выводом и через первый двунаправленный высоковольтный тири- сторный вентиль - с первым выводом первичной обмотки третьей фазы испытуемого

трансформатора, который через второй двунаправленный высоковольтный тиристор- ный вентиль соединен с первым выводом вторичной обмотки третьей фазы испытательного трансформатора, первые выводы

вторичных обмоток испытуемого трансформатора объединены и через второй датчик тока соединены с общим выводом, вторые выводы вторичных обмоток указанного трансформатора соединены с общим выводом непосредственно, выход второго датчика тока соединен с первым входом блока измерения, второй вход которого соединен с выходом емкостного делителя напряжения, выход первого датчика тока соединен с

первым входом блока управления и защиты, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого и второго двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей, а

третий, четвертый и пятый выходы блока управления и защиты соединены соответственно с первым, вторым и третьим управляющими входами трехфазного защитного выключателя, вторичная обмотка трансформатора напряжения соединена с выводами питания блока управления и защиты, кроме того, вторые выводы первичных обмоток испытуемого трансформатора объединены.