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

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

Цель изобретения - снижение аварийной опасности при испытаниях токами короткого замыкания,

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг,2 - график работы коммутационного оборудования устройства.

Устройство содержит трехфазный источник питания 1 (фазы А, В и С), трехфазный защитный выключатель 2, состоящий из фаз 3-5, испытательный трансформатор 6 с первичными 7-9 и вторичными 10-12 обмотками, три фазы двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей 13-15, испытуемый трансформатор 16 с первичными 17-19 и вторичными 20-22 обмотками, датчик 23 напряжения, датчики 24-26 тока, систему 27 управления и защиты, Причем вход первой фазы 5 защитного выключателя 2 соединен с соответствующей фазой источника 1 питания, выход первой фазы 5 соединен с входом второй фазы 4 защитного выключателя 2, а выход этой фазы-с входными выводами всех трех первичных обмоток 7-9 испытательного трансформатора 6, все три выходных вывода вторичных обмоток 10-12 соединены с входным выводом первой фазы двунаправленного высоковольтного тирмсторного вентиля 13 и выходным выводом третьей фазы 3 защитного выключателя 2, входной вывод первичной обмотки 17 испытуемой фазы испытуемого трансформатора 16 соединен с выходным выводом первой фазы двунаправленного высоковольтного, тиристорного вентиля 13 и входным выводом третьей фазы 3 защитного выключателя 2, входные выводы двух других фаз двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей 14 и 15 соединены с выходными выводами вторичных обмоток 11 и 12 испытательного трансформатора 6, а выходные выводы указанных фаз двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей 14 и 15 - с соответствующими выводами первичных обмоток 18 и 19 неиспытуемых фаз испытуемого трансформатора 16, вторичные обмотки 2022 испытуемого трансформатора закорочены и заземлены, входной вывод датчика 23 напряжения соединен с входом первой фазы 5 защитного выключателя 2, а выход датчика 23 напряжения соединен с входом системы 27

управления и защиты, выходы трех датчиков тока, включенных в цепь схемы соединения со стороны второй 4 и третьей 3 фаз защитного выключателя 2 и выхода первой фазы двунаправленного высоковольтного тиристорного вентиля 13, соединены с входом системы 27 управления и защиты 27, выходы системы 27 управления и защиты - с входами управления всех трех фаз 3-5 защитного выключателя 2 и всех трех фаз двунаправленных

высоковольтных тиристорных вентилей 13-15. Устройство работает следующим образом.

От системы 27 управления и защиты (фиг.2) включают первую 5 и вторую 4 фазы

защитного выключателя 2, подавая тем самым напряжение на все три фазы испытательного трансформатора, на три фазы двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей и выход третьей фазы 3 защитного выключателя 2. Затем через время, необходимое для зарядки собственных энергонакопителей высоковольтных тиристорных вентилей (обычно в пределах 30-60 с), производится включение третьей фазы 3 защитного выключателя 2, за

0,005-0,01 с до фактического замыкания контактов третьей фазы 3 защитного выключателя 2 включают с определенным углом относительно нулевого значения питающего напряжения первую фазу двунаправленного высоковольтного тиристорного вентиля 13, производится подача напряжения на испытуемую фазу 17 испытуемого трансформатора 16 и обеспечивается протекание ударного тока короткого замыкания и шунтирование первой

фазы высоковольтного тиристорного вентиля 13 через 0,005-0,01 с с помощью третьей фазы 3 защитного выключателя 2. В ближз- щий момент перехода испытательнего тока короткого замыкания через нулевое значение производят отключение первой фазы высоковольтного тиристорного вентиля 13 от системы 27 управления и защиты,

Через время, установленное для проведения опыта короткого замыкания, отключают все три фазы 3-5 защитного выключателя 2, Испытуемый трансформатор 16 считается прошедшим испытания на короткое замыкание, если за время испытаний его параметры не вышли за допустимые пределы. При испытаниях возможны различные аварийные режимы, связанные с нарушениями работы системы 27 управления и защиты, повреждениями испытуемого трансформатора 16, испытательного оборудования, возникновением перекрытий и коротких замыканий в силовой испытательной схеме, Кроме того, возможны самопроизвольные включения двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей после подачи на них напряжения в результате сбоя системы управления, защиты и автоматики самих вентилей.

В указанных аварийных режимах возникают ненормированные токи короткого замыкания и в испытуемой фазе испытуемого трансформатора 15, и в испытательном оборудовании. В системе 27 управления и защиты производят сравнение сигнала, пропорционального ненормированному току, с датчиков 24-26 тока и уставки, В случае появления отклонения значений тока в испытуемом трансформаторе производится автоматическое включение двух фаз двунаправленных тиристорных вентилей 14 и 15, в результате в силовую схему испытаний дополнительно вводятся две неиспытуемые фазы 18 и 19 испытуемого трансформатора 16. Это приводит ксущественному снижению то-. ка в испытуемой обмотке 17,

В результате, в предлагаемом устройстве длительность аварийного ненормированного режима снижается до предела не более 0,01-0,02 с, что устраняет разрушение оборудования и повышает аварийную безопасность, что особенно важно при испытаниях -токами короткого замыкания в условиях сети 500 кВ.

Формула изобретения Устройство для испытаний трансформаторов в режиме короткого замыкания, содержащее трехфазный источник питания, трехфазный защитный выключатель, испытательный трансформатор с входными и выходными выводами обмоток, синхронный короткозамыкатель и трехфазный испытуемый трансформатор с входными и выходными выводами обмоток, вторичная обмотка

которого закорочена, отличающееся тем, что, с целью снижения аварийной опасности при испытаниях токами короткого замыкания, оно снабжено системой управления и защитой, датчиком напряжения, тремя дат0 чиками тока с выходными выводами, трехфазный защитный выключатель имеет входной, выходной и управляющий выводы в каждой фазе, а синхронный короткозамыкатель представляет собой три фазы двунаправ5 ленных высоковольтных тиристорных вен- тилч с входными и выходными выводами и выводом управления, первичные и вторичные обмотки испытательного и испытуемого трансформаторов соединены звездой и их

С нейтрали заземлены, при этом зход первой фазы защитного выключателя подключен к одной из фаз трехфазного источника питания, выход первой фазы защитного выключателя соединен с входом второй фазы защитного

5 выключателя, а выход второй фазы защитного выключателя соединен через, датчик тока с входными выводами первичных обмоток трех фаз испытательного трансформатора, три выходных вывода вторичных обмоток

0 испытательного трансформатора соединены с входными выводами трех фаз двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей и через датчик тока - с выходным ВЫРОДОМ третьей фазы защитного выключа5 те., выходной вывод первой фазы тиристорного вентиля соединен через датчик тока с входным выводом одной фазы первичной обмотки испытуемого трансформатора и с входным выводом третьей фазы

0 защитного выключателя, выходные выводы двух других фаз двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей соединены пофазно с входными выводами двух других фаз первичной обмотки испытуемого транс5 форматора, а вход датчик напряжения соединен с входом первой Фазы защитного выключателя, а выход датчика напряжения соединен с входом системы управления и защиты, выходы датчиков тока соединены с

0 входами системы управления и защиты, а выходы системы управления и защиты соединены с управляющими выводами трех фаз защитного выключателя и с выводами управления тиристорных вентилей.

5«м

I

Изобретение относится к электротехнике а именно к устройствам для испытаний трансформаторов в режиме короткого замыкания. Цель изобретения - снижение аварийной опасности при испытаниях токами короткого замыкания. Устройство содержит трехфазный (ТФ) источник 1 питания, ТФ