УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ТРАНСФОРМАТОРОВ Советский патент 1968 года по МПК H01R35/02 

Известные устройства для контроля параметров трансформаторов, в которых проверка параметров трансформаторов (как правило, только нескольких типоразмеров) осуществляется по программе чаще всего задаваемой перфокартой, не позволяют осуществлять контроль большого количества типоразмеров трансформаторов и не охватывают проверки всего перечня электрических параметров. Не производится, например, контроль величины сопротивления изоляции обмоток.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем применена сменная программная панель, внутри которой смонтированы эталонный трансформатор и приспособление для подключения контролируемого трансформатора, соединяющая выводы эталонного и контролируемого трансформаторов с блоками проверки параметров, например тока, напряжений, сопротивления и прочности изоляции, и задающая программу проверки параметров контролируемого трансформатора, что позволяет обеспечить контроль нескольких параметров трансформаторов различных типоразмеров.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Внутри сменной программной панели 1 смонтированы эталонный трансформатор Тр_эт и приспособление для подключения контролируемого трансформатора Тр_конт; выводы их соединяются с общей схемой последовательного опроса контролируемых параметров при помощи 5 двадцати штырьковых штепсельных разъемов Ш₁-Ш₅. Образцовое (для каждого типа трансформатора) сопротивление R₁ включено последовательно с первичной обмоткой контролируемого трансформатора, по величине напряжения на котором определяется величина тока холостого хода. Реле Р служит для изменения схемы управления делителем напряжения при проверке симметрии обмоток трансформаторов со средним выводом. Сменная программная панель учитывает тип трансформатора (габариты, количество и способы выводов обмоток и т.д.) и задает программу проверки всех параметров контролируемого трансформатора схемой подключения его обмоток к контактам указанных штепсельных разъемов, а также схемой соединения контактов между собой.

В блоке опроса 2 использованы шаговые искатели и реле для поочередного подключения обмоток проверяемого трансформатора к блокам проверки параметров.

Блок измерений токов и напряжений 3 содержит измерительный усилитель, например вольтметр В3-2А, с управляемым делителем напряжения. В схему входят также детектор 4 с фильтром; блок сравнения 5 контролируемого напряжения с заданным стабилизированным; блок сравнения 6 сопротивлений изоляции; блок измерения прочности изоляции с использованием токового реле 7, высоковольтного трансформатора 8 с различными уставками по напряжению, распределителя высоковольтного напряжения 9, автотрансформатора со схемой управления 10 и задающим устройством выдержки времени 11; блок сигнализации 12, блок питающих напряжений 13 и блок визуального отсчета 14.

Параметры контролируемых трансформаторов проверяются в следующей последовательности: ток холостого хода, симметричность вторичной обмотки трансформатора со средним выводом, напряжения холостого хода на вторичных обмотках трансформатора, сопротивления изоляции между обмотками, а также между обмотками и железом, прочность изоляции между обмотками и между обмотками и железом.

Панель 1 вставляется в гнездо установки. Проверяемый трансформатор помещается в приспособление на панели, обмотки эталонного трансформатора присоединяются к контактам K₁-K₂₀ штепсельного разъема Ш₂ панели, обмотки проверяемого трансформатора через контакты приспособления подключаются к контактам K₁-K₂₀ штепсельного разъема Ш₃. Питание на трансформаторы подается через соответствующие контакты K₁-K₉ штепсельного разъема Ш₄ из блока питающих напряжений 13, имеющего уставки на заданные номинальные напряжения.

На чертеже показана схема подключения одного из многих типов трансформаторов, и поэтому изображены только те контакты штепсельных разъемов Ш₁-Ш₅, которые необходимы для его проверки.

При запуске блок опроса 2 поочередно по заданной программе подключает обмотки трансформаторов ко входу блока 3. При подключении ко входу сопротивления R₁ (через контакты K₈ и K₁₀ штепсельного разъема Ш₄) по величине напряжения на нем контролируется величина тока холостого хода трансформатора.

Напряжения на обмотках проверяемого трансформатора контролируются методом сравнения с напряжениями на обмотках эталонного трансформатора, для чего выводы обмоток трансформаторов, подключенные к четным контактам штепсельных разъемов Ш₂ и Ш₃, соединяются в блоке опроса, а разностные напряжения с других выводов, подключенных к нечетным контактам, подаются на вход блока 3 и далее на детектор 4 с фильтром, с которого выпрямленные и сглаженные они поступают в блок 5. В последнем измеряемое напряжение сравнивается с опорным стабилизированным и в случае превышения измеряемым напряжением опорного блок опроса выключается. Одновременно блок 12 сигнализирует о характере и месте «брака».

Синхронно с подключением обмоток трансформаторов ко входу измерительного усилителя блок опроса по программе - устанавливает необходимый коэффициент передачи управляемого делителя напряжения, в результате автоматически устанавливается необходимый коэффициент усиления усилителя в целом.

Управляемый делитель напряжения сделан так, что на выходе измерительного усилителя всегда одно и то же по величине напряжение при предельных напряжениях на входе. Это позволяет использовать только один блок сравнения 5 при значительном количестве различных пределов на отклонение измеряемых напряжений от эталонных значений.

Программа работы управляемого делителя напряжения задается схемой соединения контактов штепсельного разъема Ш₁ программной сменной панели 1, причем эта схема учитывает количество необходимых измерений для данного типа проверяемого трансформатора и пределы на отклонение напряжений от эталонных значений для каждого измерения.

При проверке симметрии обмотки трансформатора со средним выводом используется согласованное и встречное подключение к сети эталонного и проверяемого трансформаторов. В этом случае блок опроса по программе, заданной соединением контактов K₁ и K₂₀ разъема Ш₁ программной сменной панели, переключает фазу напряжения, подводимого к проверяемому трансформатору, и фазу напряжения, снимаемого со вторичной обмотки эталонного трансформатора, и, в случае необходимости, изменяет схему управления делителя напряжения переключением реле Р в сменной панели, тем самым устанавливая необходимый коэффициент передачи делителя напряжения. Контроль напряжений осуществляется тем же блоком сравнения 5.

После проверки тока, симметрии обмоток со средним выводом и напряжений блок опроса по программе подключает обмотки проверяемого трансформатора ко входу блока 6, предварительно отключив контролируемый трансформатор от блока 13.

Программа проверки сопротивлений изоляции обмоток трансформатора задается схемой подключения его обмоток к контактам K₁₀-K₂₀ штепсельного разъема Ш₅ в программной сменной панели.

Сопротивления изоляции обмоток проверяются по следующей методике. Все обмотки (и железо, если необходимо) проверяемого трансформатора с помощью контактов реле в блоке опроса соединяются между собой и к ним подводится один полюс (минус) испытательного постоянного напряжения, например 500 в, через образцовое сопротивление R₂. В процессе опроса опрашиваемая обмотка отсоединяется от общей цепи, и блок опроса подает на эту обмотку второй полюс (плюс) испытательного напряжения. Сопротивление изоляции R_из этой обмотки относительно всех остальных образует с образцовым сопротивлением R₂ делитель напряжения. R_из-R₂, соотношение плеч которого определяет блок 6 (обычно ). Если сопротивление изоляции R_из меньше номинального, напряжение на сопротивление R₂ превысит опорное стабилизированное в блоке сравнения, в результате чего блок сравнения выключит блок опроса. Одновременно, блок 12 сигнализирует о характере и месте «брака».

Изменение пределов на величину сопротивления изоляции (программа) задается схемой соединения контактов K₁₁-K₁₃ штепсельного разъема Ш₄ сменной панели, которая меняет величину опорного напряжения в блоке 6. Методика проверки прочности изоляции аналогична методике проверки сопротивления изоляции: перед началом проверки все обмотки и железо проверяемого трансформатора соединяются между собой и к ним через токовое реле 7 от высоковольтного трансформатора 8 подводится один полюс испытательного переменного напряжения, второй полюс испытательного напряжения подводится к обмотке, отключаемой от общей цепи в процессе опроса. Все необходимые переключения осуществляются распределителем 9, который запускается блоком опроса. Для плавного повышения испытательного напряжения от нуля до номинального и обратного понижения используется блок со схемой управления передвижением его щетки, а длительность испытания прочности изоляции задается устройством (блоком) выдержки времени 11.

Программа проверки прочности изоляции обмоток трансформатора задается схемой подключения его обмоток к контактам K₁₀-K₂₀ штепсельного разъема Ш₅ сменной панели, схемой соединения контактов K₁-K₈ штепсельного разъема Ш₅, управляющей работой распределителя 9, и схемой соединения контактов K₁₄-K₁₈ штепсельного разъема Ш₄, управляющей выбором необходимого номинала испытательного напряжения от высоковольтного трансформатора.

Для резкого ускорения процесса проверки прочности изоляции при длительных, например минутных, испытаниях ее под высоковольтным напряжением в установке предусматривается не одиночный, а групповой опрос обмоток, например, проверка прочности изоляции обмоток 1-й, 3-й, 5-й и т.д. относительно 2-й, 4-й, 6-й и т.д. на первом цикле; 1-й, 2-й, 3-й, 4-й относительно 5-й, 6-й, 7-й, 8-й на втором цикле и т.д. Программа групповой проверки также задается схемой соединения контактов K₁-K₈ штепсельного разъема Ш₅ в сменной панели.

Для визуального отсчета токов и напряжений проверяемого трансформатора установка переводится на ручное управление. В этом случае скорость работы блока опроса регулируется оператором, а выход блока 3 отключается от блока детектора 4 и блока 5 и подключается к блоку 14, включающему схему выпрямителя и показывающий прибор со шкалой.

На чертеже приведена одна из возможных схем соединения контактов штепсельных разъемов сменной программной панели для проверки параметров показанного проверяемого трансформатора.

Устройство для контроля параметров трансформаторов, содержащее блок опроса с использованием шаговых искателей, блок измерения токов и напряжений с использованием измерительного усилителя с автоматическим делителем напряжения и с детектором, блок сравнения контролируемого напряжения с заданным стабилизированным напряжением, блок сравнения сопротивления изоляции, блок измерения прочности изоляции с использованием высоковольтного трансформатора, распределителя высоковольтного напряжения и автотрансформатора с задающим устройством выдержки времени и блок сигнализации, отличающееся тем, что, с целью возможности контроля нескольких параметров трансформаторов различных типоразмеров, применена сменная программная панель, внутри которой смонтированы эталонный трансформатор и приспособление для подключения контролируемого трансформатора, соединяющая выводы эталонного и контролируемого трансформаторов с блоками проверки параметров, например тока, напряжений, сопротивления и прочности изоляции, и задающая программу проверки параметров контролируемого трансформатора.