RO116502B1

RO116502B1 - Procedeu pentru măsurarea câmpului termic la transformatoarele electrice

Info

Publication number: RO116502B1
Application number: RO95-00219A
Authority: RO
Inventors: Adrian Mereanu
Original assignee: Icpe Institutul De Cercetări Pentru Maşini Electrice Sa
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 2001-02-28

Abstract

Procedeul pentru măsurarea câmpului termic la transformatoarele electrice se referă la posibilitatea reducerii timpului necesar pentru efectuarea măsurătorilor şi determinarea câmpului termic spaţial, la transformatoare, indiferent de mediul de răcire (ulei, aer etc.). Procedeul se caracterizează prin aceea că se determină cinci secţiuni reprezentative (a, b, c, d, e), la transformatoarele trifazate, şi două secţiuni reprezentative (f, g), la transformatoarele monofazate, iar în secţiunea reprezentativă, se plasează nouă termocuple, din care trei (T, T, T) în bobinajul de joasă tensiune (2) şi şase (T...T) în bobinajul de înaltă tensiune (3).

Description

RO 116502 B : Invenția se referă la un procedeu pentru măsurarea câmpului termic la transformatoarele electrice trifazate sau monofazate, care funcționează într-un mediu izolant și de răcire fluid (ulei mineral sau gaz, cum ar fi aerul, azotul ș.a.].

în scopul măsurării câmpului termic la transformatoarele electrice care funcțio5 nează în medii fluide (ulei, aer etc.), se cunoaște procedeul de implantare a unui număr foarte mare de termocuple în cât mai multe puncte de măsură plasate în canalele de răcire ale bobinajelor și ale miezului magnetic. Punctele de măsură sunt , dispuse circular, longitudinal și transversal față de axa bobinajelor, iar termocuplele sunt conectate la un comutator voltmetric pentru măsurarea succesivă a valorilor «i io tensiunilor termoelectromotoare - operațiune care este laborioasă și cere mult timp pentru notarea valorilor citite pentru fiecare termocuplu în parte. în cazul măsurării unor câmpuri termice variabile și pentru un număr mare de termocupluri, metoda || devine imprecisă și ineficientă datorită timpului îndelungat necesar pentru citirea tuturor valorilor necesare (sute sau mii de citiri) pentru determinarea repartiției 15 spațiale a câmpului termic.

Procedeul pentru măsurarea câmpului termic la transformatoarele electrice, conform invenției, elimină dezavantajele menționate mai sus, pe baza observației că la un transformator trifazat sau monofazat câmpul termic este simetric față de axa x și y, perpendiculare între ele, într-un plan de secțiune orizontal față de înălțimea 20 transformatorului. Neglijând efectele de capăt se constată că, în general, câmpul termic are simetrie cilindrică, pentru măsurarea și determinarea acestuia fiind suficient un cadran xOy, adică un sfert din întreaga secțiune (fig. 1 și 2). în cadranul xOy, semnificative, caracteristice și reprezentative sunt temperaturile din secțiunile a, b, c, d, e pentru transformatoarele trifazate (fig.3] și secțiunile a, b, pentru transfor25 matoarele monofazate (fig.4). într-o secțiune reprezentativă sunt necesare nouă termocuple ^...Tg pentru caracterizarea câmpului termic radial: trei Τ_η, T₂, T₃plasate în zona bobinajului de joasă tensiune realizat, de exemplu, în două straturi dispuse pe un cilindru electroizolant și șase T₄...T₉ plasate în zona bobinajului de înaltă tensiune realizat, de exemplu, în șase straturi înseriate. Este preferabil ca măsură30 torile pentru determinarea câmpului termic să fie executate cu transformatorul în scurtcircuit pentru reducerea valorii tensiunii pe înfășurarea de înaltă tensiune.

Invenția prezintă următoarele avantaje:

- reducerea numărului de puncte măsurate la un sfert din numărul total, fără

I reducerea preciziei determinării spațiale a câmpului termic în totalitate:

- reducerea timpului necesar la un sfert pentru efectuarea măsurătorilor, determinarea totală a câmpului termic spațial la tranformatoarele trifazate sau monofazate, indiferent de mediul de răcire (ulei, aer etc) prin stabilirea a cinci secțiuni reprezentative a, b, c, d, e pentru transformatoarele trifazate și a două secțiuni reprezentative a, b pentru transformatoarele monofazate;

- economie de timp și mijloace de măsurare;

- procedeul de măsurare este rapid și eficient.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1 ...5, care reprezintă:

- fig. 1, secțiune printr-un transformator trifazat, cu trei coloane verticale, în 4 5 ulei, cu precizarea axelor de simetrie termică;

RO 116502 B ’ - fig.2, secțiune printr-un transformator monofazat, în manta, cu coloana verticală, în ulei, cu precizarea axeior de simetrie termică;

- fig.3, secțiunile reprezentative pentru măsurarea câmpului termic la transformatoarele trifazate;

- fig.4, secțiunile reprezentative pentru măsurarea câmpului termic la 50 transformatoarele monofazate.

- fig.5, dispunerea termocuplelorîn canalele din cadrul secțiunii reprezentative, în continuare se prezintă un exemplu de realizare a invenției: pe miezul magnetic 1 sunt plasate bobinajele de joasă tensiune 2, bobinajele de înaltă tensiune 3, montate în cuva 4 în care se află uleiul electroizolant 5, așa cum se vede în fig.1 55 si || și 2. Din analiza acestor figuri, și ținând cont de faptul că acest câmp termic este || generat, în principal, de pierderile electromagnetice din miezul magnetic, bobinajul de

H joasă tensiune și bobinajul de înaltă tensiune, se poate constata că acest câmp are o simetrie termică față de două axe notate cu x și y [au fost neglijate pierderile suplimentare și efectele de capăt ale bobinajeîor primare și secundare], 60

Câmpul termic spațial la transformatoare poate fi considerat ca având simetrie cilindrică față de cele două axe x și y, deci este suficient de a măsura un cadran limitat de axele xOy pentru determinarea în întregime a câmpului termic extins în patru cadrane.

în cadrul xOy există cinci secțiuni reprezentative a, b, c, d, e pentru 65 transformatoarele trifazate și două f, g pentru transformatoarele monofazate secțiuni ce sunt semnificative și caracteristice pentru determinarea câmpului termic (fig.3 și 4].

Două secțiuni a și c sunt plasate pe coloana verticală laterală, de-a lungul axei x, de o parte și de alta a unei paralele la axa ycare trece prin centrul coloanei. O 70 secțiune b este situată pe paralela la axa y. O altă secțiune d este situată pe axa x, pe coloana verticală centrală și o alta e este situată pe axa y pe coloana verticală centrală.

în cadrul secțiunii reprezentative sunt necesare nouă termocuple ^...Tg plasate primele trei T|...T₃în bobinajul de joasă tensiune 2 fixat cu pene pe cilindrul 75 izolant 6, iar ultimile șase T₄...T_g plasate în bobinajul de înaltă tensiune 3 fixat cu pene pe cilindrul izolant 7, după cum se arată în fig.5, și anume: un termocuplu T₇ este plasat între cilindrul izolant 6 și o primă înfășurare din bobinajul de joasă tensiune 2;

un al doilea termocuplu T₂ este plasat între cele două înfășurări înseriate ale bobinajului de joasă tensiune; un alt termocuplu T₃ este plasat între a doua înfășurare de 80 joasă tensiune și cilindrul izolant 7; între cilindrul izolant 7 și prima înfășurare de înaltă tensiune se află un al patrulea termocuplu T₄; următoarele patru termocuple T₅, T_e, T₇, T₈ sunt plasate fiecare între două înfășurări succesive de înaltă tensiune, iar al nouălea termocuplu T_a este plasat în exteriorul ultimei înfășurări din bobinajul de Înaltă tensiune 3. 95

Claims

RO 116502 B

Revendicări

1. Procedeu pentru măsurarea câmpului termic la transformatoarele electrice trifazate, caracterizat prin aceea că, pentru micșorarea numărului de puncte de 90 măsurare și ținând seama de faptul că se pot defini două axe de simetrie termică perpendiculare x și y, aflate într-un plan orizontal față de înălțimea transformatorului și că forma câmpului termic prezintă o simetrie cilindrică față de axele x și y, se delimitează, pentru o coloană verticală laterală și pentru coloana verticală centrală ale transformatorului, câte un cadran xOy_t din cele patru create prin intersectarea 95 axelor x și y, în care se aleg cinci secțiuni verticale reprezentative, două (a, c] plasate pe coloana verticală laterală de-a lungul axei x, de o parte și de a unei paralele de axa y care trece prin centrul coloanei, una [b] situată pe această paralelă, una (d) situată pe axa Ox pe coloana verticală centrală și una (e) situată pe axa Oy pe coloana verticală centrală și în fiecare secțiune reprezentativă se plasează câte nouă termo100 cuple, unul (TJ între un cilindru izolant [G] și o primă înfășurare din bobinajul de joasă tensiune (2), un termocuplu [Τ_Ξ] între cele două înfășurări înseriate ale bobinajului de joasă tensiune (2], un termocuplu (T₃) între a doua înfășurare de joasă tensiune și un cilindru izolant [7], un termocuplu [TJ între cilindrul izolant (7] și prima dintre înfășurările bobinajului de înaltă tensiune [3], patru termocuple (T₅, T_s, T₇, T₈] fiecare 105 plasat între două înfășurări succesive de înaltă tensiune și un termocuplu [T_g] plasat în exteriorul ultimei înfășurări din bobinajul de înaltă tensiune [3).
2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, pentru transformatoarele electrice monofazate, se delimitează un cadran xOy din coloana verticală, folosind axele de simetrie termică x și y și se utilizează două secțiuni no verticale reprezentative una [f] de-a lungul axei Oxși una (g) de-a lungul axei Oyîn care se plasează termocuplele.

Președintele comisiei de examinare: ing. Popescu Livia

Examinator: ing. Dumitru Daniela