Способ диагностики замыканий в трансформаторе Советский патент 1991 года по МПК G01R31/06 H01F41/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для обнаружения витковых замыканий, межкатушечных и на корпус в обмотках собранных трансформаторов, а также замыканий пластин активной стали магнито- проводов в условиях производства, ремонта и эксплуатации.

Известен способ обнаружения повреждений в трансформаторах путем подачи апериодического импульса на фазу одной -из групп обмоток и измерении напряжения на выводах фазы этой же группы. По амплитуде и форме измеренного импульсного напряжения судят о дефекте в обмотке.

Недостатком этого способа является низкая чувствительность к витковым замыканиям из-за малой амплитуды измеренного импульса и за счет компенсации апериодическим током размагничивающего действия образовавшегося короткозамкнутого контура в магнитопроводе.

Наиболее близким к изобретению является способ обнаружения короткого замыкания в обмотках трансформаторов, при котором источник напряжения частотой ,2 кГц подключается к обмотке и по превышению измеренного значения тока над заданным судят о замыкании витков.

Однако и данный способ характеризуется низкой чувствительностью к замкнутым контурам и необходимостью разборки трансформатора для выявления дефектов, связанных с замыканиями пластин магнито- провода.

а о

00

оо

Цель изобретения - повышение чувст- вцтельности к замкнутым контурам и снижение трудоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что изменяют частоту синусоидального сигналя, которым является не напряжение, как в прототипе, а ток, добиваясь резонанса в измерительном контуре, при частоте резонанса определяют разность фаз напряжений на низкоомной активной нагрузке контура и о дефекте судят по превышению величины максимума сдвига фаз напряже- над эталонным.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - частотные характе- ристики разности фаз, снятые с помощью устройства для трехфазного двухобмоточ- ного трансформатора.

Способ диагностики замыканий в трансформаторе заключается в подаче высокочастотного синусоидального тока изменяемой частоты в измерительный контур, включающий в свой состав преобразователь напряжение - ток, блок сравнения и источник эталонного сигнала.

Устройство (фиг. 1) содержит источник 1 синусоидального тока изменяемой частоты, измеритель 2 разности фаз, согласующие р эзисторы 3,4, высокочастотный вольтметр 5 и испытуемый трансформатор 6. Один вывод источника 1 синусоидального тока через согласующие резисторы 3, 4 подсоединен к крайним фазам низкой стороны трансформатора 6 и связан со средним выводом измерителя 2 разности фаз. Второй вывод источника 1 синусоидального тока подсоединен к нулевому выводу низкой стороны трансформатора 6.

Измерение согласно способу выполняют следующим образом.

Выставляют величину тока источника 1 так, чтобы на его выходных клеммах напряжение, контролируемое вольтметром 5, не превышало установленной величины во всем диапазоне частот. Изменяя чартоту источника 1, определяют по показаниям измерителя 2 разности фаз величину максимума сдвига фаз напряжений, снятых с резисторов 3 и 4. При превышении измеренной величины над эталонной, заранее установленной для исправного трансформатора 6,

судят о замыканиях. Аналогичные измерения производят после смены положения фаз двух сторон трансформатора 6 в схеме (фиг. 1), т. е. меняют местами выводы фаз А

и В высокой стороны и фазы а, с, Ь низкой стороны трансформатора 6. При отсутствии замыканий в трансформаторе б частотная характеристика разности фаз - кривая 1.1 (фиг. 2) имеет максимум 4°. Характеристики

снимались для источника 1 с внутренним сопротивлением 20 кОм и сопротивлениями резисторов 3,4 по 22 Ом. Кривая 2.1 показывает, что замыкание двух пластин магнито- провода трансформатора из 80 увеличивает

максимум разности фаз в 2,2 раза, а четырех - в 4,3 раза (кривая 3.1), Замыкание одного витка в обмотке трансформатора 6 увеличивает максимум разности фаз в 41 раз (кривая 4.1), а при замыкании еще десяти витков - до 44

раз (кривая 5.1, фиг. 2),

Все измерения производят в момент возникновения резонанса, который имеет место в данной измерительной схеме, поскольку трансформатор 6 является линией с

распределенными параметрами и каждая его обмотка связана с другими через распре- деленные емкости между собой обмоткой и магнитопроводом. Эта емкость и распределенные индуктивности и взаимоиндуктивности определяют резонансные свойства обмоток в диапазоне от единиц Герц до 100 кГц, лежащие в основе настоящего способа, при питании схемы от источника 1 синусоидального тока.

Формула изобретения Способ диагностики замыканий в трансформаторе, основанный на подаче в измерительный контур высокочастотного

синусоидального сигнала с последующим сравнением-измеренного сигнала с эталонным, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности к замкнутым контурам и снижения трудоемкости, изме,няют частоту синусоидального сигнала.кото- рьГм является синусоидальный ток,. добиваясь резонанса в измерительном контуре, при частоте резонанса определяют разность фаз напряжений на низкоомной

активной нагрузке и о дефекте судят по превышению величины максимума сдвига фаз напряжений над эталонным.

1

ь& ss

1

Фиг.1

10 W дО 40 50 SO 70 8В f/гГа foil

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для обнаружения витковых замыканий, межкатушечных и на корпус в обмотках собранных трансформаторов, а также замыканий пластин активной стали магнитопрово- дов в условиях производства, ремонта и эксплуатации. Цель изобретения - повышение чувствительности к замкнутым контурам и снижение трудоемкости. Способ основан на подаче в измерительный контур высокочастотного синусоидального сигнала, преобразовании его и последующем сравнении с эталонным. В качестве высокочастотного сигнала используется синусоидальный ток, частоту которого изменяют, добиваясь резонанса в измерительном контуре, При частоте резонанса определяют разность фаз напряжений на активной низ- коомной нагрузке. О дефекте судят по превышению величины максимума сдвига фаз напряжений над эталонным. 2 ил.(Л С