RU149004U1 - HIGH VOLTAGE ELECTRICAL EQUIPMENT TEST DEVICE - Google Patents

HIGH VOLTAGE ELECTRICAL EQUIPMENT TEST DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU149004U1
RU149004U1 RU2014136077/28U RU2014136077U RU149004U1 RU 149004 U1 RU149004 U1 RU 149004U1 RU 2014136077/28 U RU2014136077/28 U RU 2014136077/28U RU 2014136077 U RU2014136077 U RU 2014136077U RU 149004 U1 RU149004 U1 RU 149004U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
output
electrical equipment
circuit
capacitor bank
Prior art date
Application number
RU2014136077/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Яковлевич Довганюк
Павел Вячеславович Сокур
Вячеслав Иванович Довганюк
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы"
Priority to RU2014136077/28U priority Critical patent/RU149004U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU149004U1 publication Critical patent/RU149004U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

Устройство для испытаний высоковольтного электрооборудования, содержащее конденсаторную батарею, подсоединенную к первому преобразователю напряжения, катушку индуктивности, подключенную к конденсаторной батарее через коммутатор, и вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого включена между выводом катушки индуктивности и выходным выводом устройства, а первичная обмотка подключена к выходу второго преобразователя напряжения, управляемого током и напряжением на выходе устройства с возможностью формирования добавочного напряжения, компенсирующего активные потери в устройстве и испытуемом электрооборудовании.A device for testing high-voltage electrical equipment, containing a capacitor bank connected to the first voltage converter, an inductance coil connected to the capacitor bank through a switch, and a booster transformer, the secondary winding of which is connected between the output of the inductor coil and the output terminal of the device, and the primary winding is connected to the output of the second voltage converter controlled by current and voltage at the output of the device with the possibility of generating an additional voltage that compensates for active losses in the device and the tested electrical equipment.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к области электроэнергетики и, вThe utility model relates to the field of electric power and, in

частности, к устройствам для электродинамических испытаний токами короткого замыкания (КЗ) высоковольтных силовых трансформаторов большой мощности, реакторов, выключателей и другого высоковольтного электрооборудования.in particular, to devices for electrodynamic testing by short-circuit currents (KZ) of high-voltage power transformers of high power, reactors, circuit breakers and other high-voltage electrical equipment.

Уровень техникиState of the art

Известны устройства для испытаний силовых трансформаторов с питанием от сети [RU 2041472, RU 2505600] и от автономных генераторов трехфазного тока [SU 1394172, SU 1608595].Known devices for testing power transformers with power from the network [RU 2041472, RU 2505600] and from autonomous three-phase current generators [SU 1394172, SU 1608595].

Известные устройства не позволяют производить электродинамические испытания силовых трансформаторов большой мощности (более 80 МВА), поскольку при проведении таких испытаний броски нагрузки на энергосистему могут достигать нескольких тысяч МВА.Known devices do not allow electrodynamic tests of high-power power transformers (more than 80 MVA), since during such tests the load surges on the power system can reach several thousand MVA.

Так, например, для испытаний трансформатора типа ТДЦ 250000/220 мощностью 250 МВА, 220 кВ, отвечающих требованиям [ГОСТ 20233-74. Трансформаторы еловые. Методы испытаний на стойкость к коротким замыканиям.] необходима кратковременная мощность энергосистемы ≈ 15600 МВА. При этом проблемой становится не только выдача энергосистемой требуемой мощности, но и адаптация энергосистемы, ее генерирующего и другого электрооборудования к импульсным возмущениям, возникающим при проведении серии подобных испытаний.So, for example, for testing a transformer of type TDTs 250000/220 with a capacity of 250 MVA, 220 kV, meeting the requirements of [GOST 20233-74. Transformers spruce. Short-circuit test methods.] Short-term power of the power system ≈ 15600 MVA is required. At the same time, the problem is not only the generation of the required power by the power system, but also the adaptation of the power system, its generating and other electrical equipment to impulse disturbances arising from a series of such tests.

Использование для получения испытательного напряжения промышленной частоты колебательного LC-контура с предварительным накоплением в нем энергии не позволяет обеспечить требуемую стабильность испытательного напряжения в течение заданного ГОСТом времени короткого замыкания (0,2с) из-за затухания колебаний, обусловленного активными потерями в колебательном контуре и испытуемом оборудовании (например, трансформаторе).The use of an oscillatory LC-circuit to obtain a test voltage of the industrial frequency with preliminary energy storage in it does not provide the required stability of the test voltage for a short circuit time specified by GOST (0.2 s) due to damping of oscillations due to active losses in the oscillatory circuit and the test equipment (e.g. transformer).

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Техническим результатом полезной модели является повышение стабильности испытательного напряжения и уменьшение требуемой мощности источника питания.The technical result of the utility model is to increase the stability of the test voltage and reduce the required power of the power source.

Предметом полезной модели является устройство для испытаний высоковольтного электрооборудования, содержащее конденсаторную батарею, подсоединенную к первому преобразователю напряжения, катушку индуктивности, подключенную к конденсаторной батарее через коммутатор, и вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого включена между выводом катушки индуктивности и выходным выводом устройства, а первичная обмотка подключена к выходу второго преобразователя напряжения, управляемого током и напряжением на выходе устройства с возможностью формирования добавочного напряжения, компенсирующего активные потери в устройстве и испытуемом электрооборудованииThe subject of a utility model is a device for testing high-voltage electrical equipment, comprising a capacitor bank connected to the first voltage converter, an inductor connected to the capacitor bank via a switch, and a boost transformer, the secondary winding of which is connected between the output of the inductor and the output terminal of the device, and the primary winding connected to the output of the second voltage Converter, controlled by current and voltage at the output of the device with the possibility of forming an additional voltage that compensates for active losses in the device and the tested electrical equipment

Это позволяет получить вышеуказанный технический результат.This allows you to get the above technical result.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 приведена схема устройства с элементами испытательного стенда.In FIG. 1 shows a diagram of a device with elements of a test bench.

На фиг. 2 приведены результаты компьютерного моделирования испытаний мощного трансформатора на стойкость к КЗ, проводимых с помощью предлагаемого устройства.In FIG. 2 shows the results of computer simulation tests of a powerful transformer for short-circuit resistance, carried out using the proposed device.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Устройство содержит конденсаторную батарею (КБ) 1, катушку индуктивности 2 с отводами различных уровней высокого напряжения 110-750 кВ, коммутатор 3, первый преобразователь напряжения 4, вольтодобавочный трансформатор 5, второй преобразователь напряжения 6, датчик 7 выходного тока и напряжения (условно показан один совмещенный датчик).The device contains a capacitor bank (KB) 1, an inductor 2 with taps of various levels of high voltage 110-750 kV, a switch 3, a first voltage converter 4, a boost transformer 5, a second voltage converter 6, an output current and voltage sensor 7 (conventionally shown one combined sensor).

На фиг. 1 также показаны элементы испытательного стенда: силовой трансформатор 8, от обмоток которого в частном случае, могут питаться преобразователи 4 и 6, операторский пульт 9, ключ 10, управляемый с пульта 9, а также испытуемый трансформатор 11. (Помимо заявляемого устройства на испытательном стенде могут размещаться устройства для других видов испытаний электрооборудования, использующие элементы 8-10).In FIG. 1 also shows the elements of the test bench: a power transformer 8, from the windings of which in a particular case, can be powered by converters 4 and 6, an operator console 9, a key 10 controlled from the console 9, as well as the tested transformer 11. (In addition to the claimed device on the test bench devices for other types of electrical equipment tests using elements 8-10) may be placed.

Преобразователь 4 может быть выполнен в виде двух выпрямителей-инверторов с блоком управления и сглаживающим дросселем.Converter 4 can be made in the form of two rectifier inverters with a control unit and a smoothing inductor.

Преобразователь 6 может быть выполнен по схеме инвертора напряжения с широтно-импульсным (ШИМ) управлением и однофазным выходом, к которому подключена первичная обмотка трансформатора 5.Converter 6 can be made according to the voltage inverter circuit with pulse-width (PWM) control and a single-phase output, to which the primary winding of transformer 5 is connected.

Схема на фиг. 1 работает следующим образом.The circuit of FIG. 1 works as follows.

В исходном состоянии ключ 10 и коммутатор 3 разомкнуты. Вторичная обмотка испытуемого трансформатора 11 закорочена. Пульт 9 испытательного стенда по заданию оператора (или под управлением программы) формирует команды «Заряд КБ» - «Возбуждение контура» - «Короткое замыкание» - «Гашение контура».In the initial state, the key 10 and the switch 3 are open. The secondary winding of the transformer under test 11 is shorted. The control panel 9 of the test bench on the instructions of the operator (or under the control of the program) generates the commands "Charge KB" - "Excitation circuit" - "Short circuit" - "Blanking circuit".

По команде «Заряд КБ» первый преобразователь 4 включается в режим заряда конденсаторной батареи 1 до заданного уровня напряжения.By the command "Charge KB", the first converter 4 is turned on in the charge mode of the capacitor bank 1 to a predetermined voltage level.

По команде «Возбуждение контура» преобразователь 4 выходит из режима заряда (снимаются импульсы управления ключами преобразователя 4), замыкается коммутатор 3 и из батареи 1 и катушки 2 формируется колебательный контур с частотой собственных колебаний, близкой к промышленной частоте 50 Гц.By the command “Excitation of the circuit”, the converter 4 exits the charge mode (the control pulses of the keys of the converter 4 are removed), the switch 3 closes, and an oscillatory circuit with a natural frequency close to the industrial frequency of 50 Hz is formed from the battery 1 and coil 2.

По команде «Короткое замыкание» на ключ 10 подается серия открывающих импульсов длительностью 0,2с каждый. Датчик 7 выходного тока и напряжения выдает преобразователю 6 сигналы, соответствующие значениям тока и напряжения на выходе устройства.By the command “Short circuit”, a series of opening pulses with a duration of 0.2 s each is supplied to the key 10. The sensor 7 of the output current and voltage gives the Converter 6 signals corresponding to the values of current and voltage at the output of the device.

Преобразователь 6, управляемый током и напряжением датчика 7 формирует на вторичной обмотке трансформатора 5 напряжение компенсации

Figure 00000002
в соответствии с векторным выражением:The Converter 6, controlled by the current and voltage of the sensor 7 generates a compensation voltage on the secondary winding of the transformer 5
Figure 00000002
in accordance with the vector expression:

Figure 00000003
Figure 00000003

где U0 - номинальное значение испытательного напряжения;where U 0 is the nominal value of the test voltage;

Un - текущее значение испытательного напряжения;U n is the current value of the test voltage;

Figure 00000004
- ток на выходе устройства;
Figure 00000004
- current at the output of the device;

ku., ki - коэффициенты регулирования преобразователя 6 по напряжению и току соответственно.k u. , k i - regulation coefficients of the Converter 6 for voltage and current, respectively.

Такое управление обеспечивает стабилизацию выходного напряжения устройства путем изменения глубины положительной обратной связи по току

Figure 00000005
с автоматической адаптацией к характеристикам испытуемого объекта.This control provides stabilization of the output voltage of the device by changing the depth of the positive current feedback
Figure 00000005
with automatic adaptation to the characteristics of the test object.

Напряжение

Figure 00000006
суммируется с напряжением
Figure 00000007
, снимаемым с отвода катушки 2. Сумма
Figure 00000008
поступает на первичную обмотку испытуемого трансформатора 11, обеспечивая на выходе устройства стабильное испытательное напряжение промышленной частоты в режиме КЗ.Voltage
Figure 00000006
sums up with voltage
Figure 00000007
removed from the retraction of the coil 2. Amount
Figure 00000008
enters the primary winding of the transformer under test 11, providing a stable test voltage of industrial frequency in the short circuit mode at the output of the device.

Через 0,2с по команде «Гашение контура» ключ 10 размыкается, а преобразователь 4 переводится в режим инвертора для рекуперации в сеть неизрасходованной энергии колебательного контура.After 0.2 s, by the command “Quenching the circuit”, the key 10 is opened, and the converter 4 is transferred to the inverter mode to recover the unspent energy of the oscillatory circuit into the network.

На фиг. 2 приведена осциллограмма компьютерного моделирования режима однофазного КЗ силового трансформатора типа ТДЦ 400000/220 кВ для двух различных фаз включения ключа 10, при которых ударный ток короткого замыкания (апериодическая составляющая) равен 0 и максимальному значению. Обозначения на осциллограмме:In FIG. Figure 2 shows the waveform of computer simulation of a single-phase short-circuit mode of a power transformer of the type ТДЦ 400000/220 kV for two different switching phases of switch 10, at which the shock current of the short circuit (aperiodic component) is 0 and the maximum value. Designations on the waveform:

Un - напряжение на испытуемом трансформаторе, (Вольт);U n is the voltage at the transformer under test, (Volt);

In - ток первичной обмотки испытуемого трансформатора, (Ампер);I n - current of the primary winding of the transformer under test, (Ampere);

Uk - напряжение на колебательном контуре, (Вольт).U k - voltage on the oscillatory circuit, (Volt).

Как видно из осциллограммы, напряжение Un на первичной обмотке испытуемого трансформатора в процессе испытаний на стойкость к КЗ поддерживается стабильным и равным номинальному значению (амплитудное значение напряжения ≈ 200 кВ).As can be seen from the waveform, the voltage U n on the primary winding of the transformer under test during the tests for resistance to short circuit is maintained stable and equal to the nominal value (voltage amplitude value ≈ 200 kV).

Claims (1)

Устройство для испытаний высоковольтного электрооборудования, содержащее конденсаторную батарею, подсоединенную к первому преобразователю напряжения, катушку индуктивности, подключенную к конденсаторной батарее через коммутатор, и вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого включена между выводом катушки индуктивности и выходным выводом устройства, а первичная обмотка подключена к выходу второго преобразователя напряжения, управляемого током и напряжением на выходе устройства с возможностью формирования добавочного напряжения, компенсирующего активные потери в устройстве и испытуемом электрооборудовании.
Figure 00000001
A device for testing high-voltage electrical equipment containing a capacitor bank connected to the first voltage converter, an inductor connected to the capacitor bank through a switch, and a boost transformer, the secondary winding of which is connected between the output of the inductor and the output terminal of the device, and the primary winding is connected to the output of the second a voltage converter controlled by current and voltage at the output of the device with the possibility of forming additional th voltage compensating resistive losses in the device under test and the electrical system.
Figure 00000001
RU2014136077/28U 2014-09-04 2014-09-04 HIGH VOLTAGE ELECTRICAL EQUIPMENT TEST DEVICE RU149004U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014136077/28U RU149004U1 (en) 2014-09-04 2014-09-04 HIGH VOLTAGE ELECTRICAL EQUIPMENT TEST DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014136077/28U RU149004U1 (en) 2014-09-04 2014-09-04 HIGH VOLTAGE ELECTRICAL EQUIPMENT TEST DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU149004U1 true RU149004U1 (en) 2014-12-20

Family

ID=53291555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014136077/28U RU149004U1 (en) 2014-09-04 2014-09-04 HIGH VOLTAGE ELECTRICAL EQUIPMENT TEST DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU149004U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116165468A (en) * 2023-02-22 2023-05-26 正泰电气股份有限公司 Method and device for testing stable winding of transformer and electronic equipment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116165468A (en) * 2023-02-22 2023-05-26 正泰电气股份有限公司 Method and device for testing stable winding of transformer and electronic equipment
CN116165468B (en) * 2023-02-22 2023-12-01 正泰电气股份有限公司 Method and device for testing stable winding of transformer and electronic equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gu et al. Analysis and control of bipolar LVDC grid with DC symmetrical component method
Beres et al. A review of passive power filters for three-phase grid-connected voltage-source converters
Di Piazza et al. An improved active common-mode voltage compensation device for induction motor drives
CN103956764B (en) A kind of computer simulation experiment system for high-voltage direct-current transmission system
EP2988404A1 (en) Modular multilevel converter precharge
Freijedo et al. Harmonic resonances in wind power plants: modeling, analysis and active mitigation methods
RU160203U1 (en) MOBILE DEVICE FOR TESTING POWER TRANSFORMERS AND CABLES
Lampasi et al. Compact power supply with integrated energy storage and recovery capabilities for arbitrary currents up to 2 kA
JP2015059891A (en) Testing device for dc breaker and testing method by testing device of dc breaker
Li et al. Flexible inertia optimization for single-phase voltage source inverter based on hold filter
RU149004U1 (en) HIGH VOLTAGE ELECTRICAL EQUIPMENT TEST DEVICE
Liu et al. Impedance-based stability analysis of MVDC systems using generator-thyristor units and DTC motor drives
Ketabi et al. New method for inrush current mitigation using series voltage-source PWM converter for three phase transformer
RU2566395C1 (en) Device for testing high-voltage equipment to short-circuit current resistivity
Yoon et al. Stabilization of multiple unstable modes for small-scale inverter-based power systems with impedance-based stability analysis
RU148769U1 (en) DEVICE FOR COMPENSATION OF CAPACITIVE SHORT CURRENT CURRENTS IN NETWORKS WITH INSULATED NEUTRAL 6 - 10 kV
CN205544984U (en) Power supply unit with wide developments input adaptability
Kalla Minor component analysis based anti-hebbian neural network scheme of decoupled voltage and frequency controller (DVFC) for nanohydro system
RU88163U1 (en) DEVICE FOR TESTING SUPERFAST OPERATING CURRENT LIMITING INSTRUMENTS AND SUPERFAST OPERATING EMERGENCY PROTECTIONS WITH SHORT CIRCUITS
Hrishikesan et al. A flexible and coordinated voltage control strategy for smart transformer
Saad et al. Investigation on parallel operation of two MMC-HVDC links in grid forming connected to an existing network
Soltani et al. Interharmonic analysis and mitigation in adjustable speed drives
Eckoldt Long pulse modulators
Rioual et al. Description of the low frequency phenomena involved when connecting a 3 kW EV charger to the distribution network and their validation by on site tests
Monakov et al. Using EMTP-RV Software for Transient Calculations in Auxiliary Systems of Power Plants During Educational Process