RU2559785C1 - Method to monitor insulation resource of power transformer - Google Patents
Method to monitor insulation resource of power transformer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2559785C1 RU2559785C1 RU2014121132/07A RU2014121132A RU2559785C1 RU 2559785 C1 RU2559785 C1 RU 2559785C1 RU 2014121132/07 A RU2014121132/07 A RU 2014121132/07A RU 2014121132 A RU2014121132 A RU 2014121132A RU 2559785 C1 RU2559785 C1 RU 2559785C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insulation
- resource
- temperature
- transformer
- wear
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля ресурса сухих силовых трансформаторов.The present invention relates to electrical engineering and is intended to control the life of dry power transformers.
Известны способы контроля ресурса изоляции силового трансформатора, при которых измеряют температуру θп наиболее нагретой точки трансформатора, вычисляют износ по формуле
Известные способы обеспечивают контроль ресурса изоляции трансформатора на основе учета теплового износа. При этом не учитывается важная составляющая износа, обусловленная термомеханическим разрушением изоляции.Known methods provide control of the insulation resource of the transformer based on the consideration of thermal wear. This does not take into account the important component of wear due to thermomechanical destruction of the insulation.
Следовательно, недостатком известных способов является низкая точность контроля ресурса изоляции.Therefore, a disadvantage of the known methods is the low accuracy of monitoring the insulation resource.
Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является способ контроля ресурса изоляции силового трансформатора, при котором измеряют температуру θП наиболее нагретой точки трансформатора, вычисляют износ по формуле
θн - номинальная температура, и рассчитывают остаточный ресурс (Патент РФ № 2384879, МПК G06F 17/18, 2010).θ n is the nominal temperature, and the residual life is calculated (RF Patent No. 2384879, IPC G06F 17/18, 2010).
При реализации известного способа во время работы трансформатора непрерывно производится вычисление значения остаточного ресурса и его сравнение с предельным значением, при достижении которого формируется контрольный сигнал. Известный способ обеспечивает контроль ресурса трансформатора на основе учета теплового износа изоляции. При этом не учитывается важная составляющая износа, обусловленная термомеханическим разрушением изоляции. Так как коэффициенты линейного расширения проводников и изоляции не совпадают, то при многократном повторении цикла «нагревание - охлаждение» в изоляции образуются трещины, расслоения и другие механические повреждения, сопровождаемые резким снижением электрических параметров.When implementing the known method during operation of the transformer, the value of the residual life is continuously calculated and compared with the limit value, upon reaching which a control signal is generated. The known method provides control of the resource of the transformer based on taking into account the thermal wear of the insulation. This does not take into account the important component of wear due to thermomechanical destruction of the insulation. Since the linear expansion coefficients of the conductors and the insulation do not coincide, when the heating – cooling cycle is repeated many times, cracks, delamination, and other mechanical damage are formed in the insulation, accompanied by a sharp decrease in electrical parameters.
Таким образом, недостатком известного способа является низкая точность контроля ресурса изоляции.Thus, the disadvantage of this method is the low accuracy of control of the insulation resource.
Цель предлагаемого изобретения - повышение точности контроля ресурса изоляции трансформатора.The purpose of the invention is to improve the accuracy of monitoring the resource of isolation of the transformer.
Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля ресурса изоляции силового трансформатора, при котором измеряют температуру θП наиболее нагретой точки трансформатора, вычисляют износ по формуле
По сравнению с наиболее близким аналогичным техническим решением предлагаемый способ имеет следующие новые признаки:Compared with the closest similar technical solution, the proposed method has the following new features:
- определяют количество n циклов «нагревание - охлаждение» с перепадом температуры более Δθ=αθн, где α - коэффициент, зависящий от материалов обмоток и изоляции, за время t;- determine the number of n cycles "heating - cooling" with a temperature difference of more than Δθ = αθ n , where α is a coefficient depending on the materials of the windings and insulation, for a time t;
- определяют остаточный ресурс изоляции трансформатора по формуле:- determine the residual life of the insulation of the transformer according to the formula:
где T0 - номинальный ресурс изоляции трансформатора, k1 и k2 - весовые коэффициенты, равные расчетным коэффициентам ресурсного износа изоляции трансформатора.where T 0 - nominal insulation resource of the transformer, k 1 and k 2 - weighting factors equal to the estimated coefficients of the resource wear of the insulation of the transformer.
Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию «новизна».Therefore, the claimed technical solution meets the requirement of "novelty."
По каждому из отличительных признаков проведен поиск известных технических решений в области электротехники, автоматики, контроля и диагностики.For each of the distinguishing features, a search is made for known technical solutions in the field of electrical engineering, automation, control and diagnostics.
Операция определения количества n циклов «нагревание - охлаждение» с перепадом температуры более Δθ=αθн, где α - коэффициент, зависящий от материалов обмоток и изоляции, за время t, в известных способах аналогичного назначения не обнаружено.The operation of determining the number of n cycles "heating - cooling" with a temperature difference of more than Δθ = αθ n , where α is a coefficient depending on the materials of the windings and insulation, over time t, is not found in the known methods for a similar purpose.
Операция определения остаточного ресурса изоляции обмоток трансформатора по формуле The operation of determining the residual life of the insulation of the transformer windings by the formula
где Т0 - номинальный ресурс трансформатора, k1 и k2 - весовые коэффициенты, равные расчетным коэффициентам ресурсного износа изоляции трансформатора, в известных способах аналогичного назначения не обнаружено.where T 0 is the nominal resource of the transformer, k 1 and k 2 are weight coefficients equal to the calculated coefficients of the resource wear of the insulation of the transformer, in the known methods for a similar purpose was not found.
Таким образом, указанные признаки обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие требованию «существенные отличия».Thus, these features provide the claimed technical solution according to the requirement of "significant differences".
При реализации предлагаемого технического решения обеспечивается повышение точности контроля ресурса трансформатора путем учета не только теплового старения изоляции, но и ее термомеханического износа. Оценивание термомеханического износа осуществляется путем подсчета количества циклов «нагревание - охлаждение» с перепадом температуры более Δθ=αθн, которые происходят при включениях трансформатора или подключениях нагрузок. При нагреве происходит тепловая деформация проводящих элементов и изоляции. Так как материалы изоляции и проводников имеют разные температурные коэффициенты линейного расширения, то деформация вызывает механическую нагрузку на изоляцию. Особенно неблагоприятное влияние на изоляцию оказывают многократные циклы «нагревание - охлаждение», например, при частых включениях. Учет термомеханического износа изоляции позволяет повысить точность контроля ресурса изоляции.When implementing the proposed technical solution, it is possible to increase the accuracy of monitoring the transformer resource by taking into account not only the thermal aging of the insulation, but also its thermomechanical wear. Evaluation of thermomechanical wear is carried out by counting the number of heating-cooling cycles with a temperature drop of more than Δθ = αθ n that occur when the transformer is turned on or the loads are connected. When heated, thermal deformation of the conductive elements and insulation occurs. Since the materials of insulation and conductors have different temperature coefficients of linear expansion, deformation causes a mechanical load on the insulation. Especially adverse effect on insulation is exerted by multiple cycles of “heating - cooling”, for example, with frequent switching on. Accounting for thermomechanical wear of insulation can improve the accuracy of monitoring the insulation resource.
Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию «положительный эффект».Therefore, the claimed technical solution meets the requirement of "positive effect".
Сущность предлагаемого способа контроля ресурса изоляции силового трансформатора поясняется чертежами. На фиг. 1 приведена функциональная схема системы контроля ресурса изоляции силового трансформатора. На чертеже обозначено: 1 - силовой трансформатор, 2 - датчик температуры наиболее нагретой точки трансформатора, 3 - шина данных, 4 - контроллер, 5 - промышленный компьютер, 6 - монитор.The essence of the proposed method for monitoring the insulation resource of a power transformer is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a functional diagram of a power transformer insulation resource monitoring system. The drawing indicates: 1 - power transformer, 2 - temperature sensor of the most heated point of the transformer, 3 - data bus, 4 - controller, 5 - industrial computer, 6 - monitor.
Работа схемы контроля ресурса изоляции силового трансформатора происходит следующим образом. Сигнал с датчика температуры наиболее нагретой точки трансформатора 2 поступает на вход контроллера 5. Контроллер 5 выполняет следующие функции:The operation of the control circuit of the insulation resource of the power transformer is as follows. The signal from the temperature sensor of the most heated point of the
- аналого-цифровое преобразование сигнала с датчика температуры 2;- analog-to-digital conversion of the signal from the
- регистрация и хранение данных о температуре;- registration and storage of temperature data;
- обработка зарегистрированных данных, определение минимальных и максимальных значений температуры;- processing of recorded data, determination of minimum and maximum temperature values;
- подсчет количества n циклов «нагревание - охлаждение» с перепадом температуры более Δθ=αθн;- counting the number of n cycles "heating - cooling" with a temperature difference of more than Δθ = αθ n ;
- вычисление полного времени работы (включенного состояния) трансформатора;- calculation of the total operating time (on state) of the transformer;
- вычисление остаточного ресурса изоляции обмоток трансформатора по формуле- calculation of the residual life of the insulation of the transformer windings according to the formula
Данные о полном времени работы t и величине остаточного ресурса Т по шине 3 передаются в компьютер 5 для регистрации и хранения и отображаются с помощью монитора 6.Data on the total operating time t and the value of the residual life T on the bus 3 are transmitted to the computer 5 for registration and storage and displayed using the monitor 6.
На фиг. 2 показаны диаграммы изменения температуры θп наиболее нагретой точки трансформатора и подсчета циклов «нагревание - охлаждение», при которых перепад температуры превышает Δθ=αθн.In FIG. Figure 2 shows diagrams of the temperature change θ p of the most heated point of the transformer and the counting of the heating – cooling cycles at which the temperature difference exceeds Δθ = αθ n .
Таким образом, использование в известном способе контроля ресурса изоляции силового трансформатора, при котором измеряют температуру θп наиболее нагретой точки трансформатора, вычисляют износ по формуле
где Т0 - номинальный ресурс изоляции трансформатора, k1 и k2 - весовые коэффициенты, равные расчетным коэффициентам ресурсного износа изоляции трансформатора, позволяет повысить точность контроля ресурса изоляции трансформатора.where T 0 is the nominal insulation resource of the transformer, k 1 and k 2 are weight coefficients equal to the calculated coefficients of the resource wear of the insulation of the transformer, which allows to increase the accuracy of monitoring the resource of insulation of the transformer.
Использование предлагаемого способа при автоматизированном контроле и диагностике трансформаторов будет способствовать повышению надежности и качества работы электрооборудования.Using the proposed method with automated monitoring and diagnostics of transformers will help to improve the reliability and quality of electrical equipment.
Claims (1)
где t - время включенного состояния; µ=0,116 - коэффициент пропорциональности, характеризующий температурный износ; θн - номинальная температура, и рассчитывают остаточный ресурс, отличающийся тем, что дополнительно определяют количество n циклов «нагревание - охлаждение» с перепадом температуры более Δθ=αθн, где α - коэффициент, зависящий от материалов обмоток и изоляции, за время t, и определяют остаточный ресурс по формуле:
где Т0 - номинальный ресурс изоляции трансформатора, k1 и k2 - весовые коэффициенты, равные расчетным коэффициентам ресурсного износа изоляции трансформатора. The method of controlling the insulation resource of the power transformer, in which the temperature θ p of the most heated point of the transformer is measured, wear is calculated by the formula
where t is the on time; µ = 0,116 - proportionality coefficient characterizing temperature wear; θ n is the nominal temperature, and the residual life is calculated, characterized in that it additionally determines the number of n cycles of “heating - cooling” with a temperature difference of more than Δθ = αθ n , where α is a coefficient depending on the materials of the windings and insulation, for time t, and determine the residual resource by the formula:
where T 0 is the nominal resource of insulation of the transformer, k 1 and k 2 are weight coefficients equal to the calculated coefficients of the resource wear of the insulation of the transformer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014121132/07A RU2559785C1 (en) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | Method to monitor insulation resource of power transformer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014121132/07A RU2559785C1 (en) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | Method to monitor insulation resource of power transformer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2559785C1 true RU2559785C1 (en) | 2015-08-10 |
Family
ID=53796504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014121132/07A RU2559785C1 (en) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | Method to monitor insulation resource of power transformer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2559785C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2649646C1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-04-04 | Сергей Сергеевич Малафеев | Method of monitoring the operating life of electrical isolation of a transformer |
RU203907U1 (en) * | 2020-10-26 | 2021-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | POWER TRANSFORMER TECHNICAL CONDITION ASSESSMENT DEVICE |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1000937A1 (en) * | 1981-10-27 | 1983-02-28 | Мелитопольский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Механизации Сельского Хозяйства | Device for forecasting transformer insulation resource consumption |
US4654806A (en) * | 1984-03-30 | 1987-03-31 | Westinghouse Electric Corp. | Method and apparatus for monitoring transformers |
RU2242830C1 (en) * | 2003-05-15 | 2004-12-20 | Александр Николаевич Рассальский | Power transformer monitoring device |
RU2384879C1 (en) * | 2008-08-15 | 2010-03-20 | Владимир Филиппович Ермаков | Power transformer life counter |
RU112528U1 (en) * | 2011-08-26 | 2012-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "АРГО-ЦЕНТР" | AUTOMATED INFORMATION-MEASURING SYSTEM FOR RESOURCE RESOURCES INSULATION FOR POWER TRANSFORMER |
-
2014
- 2014-05-23 RU RU2014121132/07A patent/RU2559785C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1000937A1 (en) * | 1981-10-27 | 1983-02-28 | Мелитопольский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Механизации Сельского Хозяйства | Device for forecasting transformer insulation resource consumption |
US4654806A (en) * | 1984-03-30 | 1987-03-31 | Westinghouse Electric Corp. | Method and apparatus for monitoring transformers |
RU2242830C1 (en) * | 2003-05-15 | 2004-12-20 | Александр Николаевич Рассальский | Power transformer monitoring device |
RU2384879C1 (en) * | 2008-08-15 | 2010-03-20 | Владимир Филиппович Ермаков | Power transformer life counter |
RU112528U1 (en) * | 2011-08-26 | 2012-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "АРГО-ЦЕНТР" | AUTOMATED INFORMATION-MEASURING SYSTEM FOR RESOURCE RESOURCES INSULATION FOR POWER TRANSFORMER |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2649646C1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-04-04 | Сергей Сергеевич Малафеев | Method of monitoring the operating life of electrical isolation of a transformer |
RU203907U1 (en) * | 2020-10-26 | 2021-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | POWER TRANSFORMER TECHNICAL CONDITION ASSESSMENT DEVICE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102268968B1 (en) | Induction heated roll apparatus and induction coil temperature detecting mechanism | |
CN105686618B (en) | Determine the apparatus and method and heating control system and method for food type | |
CN105223329B (en) | Transformer Winding material discrimination method based on pyroelectric effect | |
KR101279669B1 (en) | Apparatus for planning maintenance of electric motor | |
RU2559785C1 (en) | Method to monitor insulation resource of power transformer | |
EP2938159B1 (en) | Induction heated roll apparatus | |
JP2016513948A (en) | Temperature monitoring device, temperature monitoring system, and temperature monitoring method for monitoring temperature rise of rotary coupling and drive device | |
CN103376386B (en) | Abnormal detector and method for detecting abnormality | |
RU2019131577A (en) | METHOD AND DEVICE FOR COOKING FOR COOKING FOOD | |
US20130187389A1 (en) | Method for predictive monitoring of switch contactors and system therefor | |
JP2014120371A (en) | Relay | |
CN107562088A (en) | The temperature controller and temprature control method of a kind of resistance measurement | |
CN105509893B (en) | Thermal imaging temperature measurement on-line method | |
JP2017082681A5 (en) | ||
CN105044417A (en) | System and method for measuring active power in a load without a load voltage | |
RU2649646C1 (en) | Method of monitoring the operating life of electrical isolation of a transformer | |
JP2011062730A (en) | Device for and method of monitoring resistance welding | |
JP6481638B2 (en) | Preventive maintenance device for motor drive system | |
CN207601003U (en) | A kind of detection device and home appliance | |
TWI636272B (en) | Battery monitoring system | |
CN203672529U (en) | Motor dynamometer | |
JP2016158341A (en) | Cooling fan driver in power conversion device | |
CN117404348B (en) | Method and system for reducing power consumption of testing machine | |
CN204154855U (en) | A kind of electrical strength measurement mechanism of insulating material | |
CN203572880U (en) | Device for measuring resistor temperature coefficient of overhead stranded wire |