RU199662U1 - Portable device for non-contact diagnostics of insulation of high-voltage bushings of three-phase transformers - Google Patents

Portable device for non-contact diagnostics of insulation of high-voltage bushings of three-phase transformers Download PDF

Info

Publication number
RU199662U1
RU199662U1 RU2020115579U RU2020115579U RU199662U1 RU 199662 U1 RU199662 U1 RU 199662U1 RU 2020115579 U RU2020115579 U RU 2020115579U RU 2020115579 U RU2020115579 U RU 2020115579U RU 199662 U1 RU199662 U1 RU 199662U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
outputs
channels
insulation
voltage
Prior art date
Application number
RU2020115579U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мария Андреевна Кузнецова
Антон Юрьевич Кузьменко
Андрей Альбертович Кузнецов
Сергей Владимирович Бирюков
Original Assignee
Мария Андреевна Кузнецова
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 Мария Андреевна Кузнецова filed Critical Мария Андреевна Кузнецова
Priority to RU2020115579U priority Critical patent/RU199662U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU199662U1 publication Critical patent/RU199662U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302Contactless testing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к энергетике, преимущественно к электроустановкам, и может быть применена для диагностирования состояния изоляции высоковольтных вводов трехфазных трансформаторов по параметрам напряженности электрического поля вблизи них.Техническим результатом является повышение эффективности и быстродействия процесса определения дефектов изоляции высоковольтных вводов трехфазных трансформаторов путем использования бесконтактного метода измерения параметров электрического поля.Предложено устройство, содержащее в каждом из трех каналов измерения блоки присоединения к объекту, выходы которых через блоки защиты от аварийных и коммутационных перенапряжений присоединены ко входам фильтров низких частот, блок коммутатора измерительных каналов фаз, соединенного входами с вычислительно-логическим блоком, выход которого соединен со входом блока сигнализатора превышения допустимого уровня, компаратор, согласно заявленному техническому решению блоки присоединения к объекту выполнены бесконтактными и состоят из датчиков электрического поля, расположенных на изолирующих штангах, через которые выходы датчиков при помощи соединительных проводов соединены с блоками защиты от аварийных и коммутационных перенапряжений, а выходы фильтров низких частот соединены со входами дополнительно введенных трех амплитудных детекторов, выходы которых соединены со входами блока коммутатора измерительных каналов фаз и входами дополнительно введенного сумматора, причем выходы сумматора и блока коммутатора измерительных каналов фаз соединены со входами компаратора, выход которого соединен со входом вычислительно-логического блока.Предлагаемое устройство позволяет осуществить быстрый монтаж на высоковольтном трансформаторе без его отключения, а также выявить неисправный ввод благодаря расположению датчиков электрического поля, выполненных в непосредственной близости от контролируемого ввода.The utility model relates to power engineering, mainly to electrical installations, and can be used to diagnose the state of insulation of high-voltage bushings of three-phase transformers by the parameters of the electric field strength near them. The technical result is to increase the efficiency and speed of the process of determining defects in the insulation of high-voltage bushings of three-phase transformers by using a non-contact measurement method The proposed device contains, in each of the three measurement channels, units for connecting to the object, the outputs of which are connected to the inputs of low-frequency filters through the protection units against emergency and switching overvoltages, a switch unit for measuring phase channels connected by inputs to a computing-logical unit, the output of which is connected to the input of the alarm unit for exceeding the permissible level, the comparator, according to the declared technical solution, the units for connecting to the object are made without contact and consist of electric field sensors located on insulating rods, through which the outputs of the sensors are connected by means of connecting wires to the protection units against emergency and switching overvoltages, and the outputs of the low-frequency filters are connected to the inputs of three additionally introduced amplitude detectors, the outputs of which are connected to the inputs the switch unit of the measuring channels of the phases and the inputs of the additionally introduced adder, and the outputs of the adder and the switch unit of the measuring channels of the phases are connected to the inputs of the comparator, the output of which is connected to the input of the computing-logical unit. The proposed device allows quick installation on a high-voltage transformer without disconnecting it, as well as identify faulty bushing due to the location of the electric field sensors made in the immediate vicinity of the monitored bushing.

Description

Полезная модель относится к энергетике, преимущественно к электроустановкам, и может быть применена для диагностирования состояния изоляции высоковольтных вводов трехфазных трансформаторов по параметрам напряженности электрического поля вблизи них.The utility model relates to power engineering, mainly to electrical installations, and can be used to diagnose the insulation state of high-voltage bushings of three-phase transformers by the parameters of the electric field strength near them.

Известен способ бесконтактной дистанционной диагностики состояния высоковольтных полимерных изоляторов [1], при котором осуществляют пассивный прием электромагнитным и акустическим приемниками одновременно электромагнитного и акустического излучений от частичных разрядов, индикацию и совместную компьютерную обработку сигналов. Компьютерная обработка сигналов осуществляется путем определения в каждом из дискретных интервалов фазового напряжения средних значений числа и интенсивности импульсов реального заряда, которые превышают допустимый порог для возникновения дефектов или их развития.The known method of non-contact remote diagnostics of the state of high-voltage polymer insulators [1], in which passive reception of electromagnetic and acoustic receivers of simultaneously electromagnetic and acoustic radiation from partial discharges, indication and joint computer processing of signals is carried out. Computer processing of signals is carried out by determining, in each of the discrete intervals of the phase voltage, the average values of the number and intensity of pulses of a real charge, which exceed the permissible threshold for the occurrence of defects or their development.

К недостаткам описанного устройства можно отнести: конструктивную непригодность для определения дефектов изоляции высоковольтных вводов трехфазных трансформаторов; недостаточную точность акустического метода диагностирования вследствие наличия большого числа мешающих факторов; необходимость для каждого типа полимерных изоляторов контактным способом определить предельные значения интенсивности и число частичных разрядов.The disadvantages of the described device include: constructive unsuitability for determining defects in the insulation of high-voltage bushings of three-phase transformers; insufficient accuracy of the acoustic diagnostic method due to the presence of a large number of interfering factors; the need for each type of polymer insulators to contact the limit values of the intensity and the number of partial discharges.

Известен способ контроля технического состояния элементов высоковольтного оборудования [2], заключающийся в предварительных экспериментальных исследованиях электромагнитных излучений (ЭМИ) для оценки величины интервала времени Т, на котором спектр ЭМИ с достаточной достоверностью можно считать стационарным случайным процессом. Из зарегистрированных ЭМИ выделяют спектры электромагнитного излучения, генерируемого частичными разрядами во внутренней изоляции. После чего численным анализом зафиксированных спектров формируют совокупность количественных критериев. При последующем мониторинге сравнение со сформированными критериями позволяет судить о состоянии высоковольтного оборудования и/или наличии дефектов в отдельных его узлах. A known method for monitoring the technical state of high-voltage equipment elements [2], which consists in preliminary experimental studies of electromagnetic radiation (EMR) to assess the value of the time interval T, in which the EMR spectrum can be considered with sufficient reliability a stationary random process. Spectra of electromagnetic radiation generated by partial discharges in internal insulation are isolated from the recorded EMP. After that, a set of quantitative criteria is formed by numerical analysis of the recorded spectra. During subsequent monitoring, comparison with the formed criteria allows one to judge the state of high-voltage equipment and / or the presence of defects in its individual nodes.

К недостаткам этого способа можно отнести то, что регистрация электромагнитного излучения производят направленными антеннами с земли, на расстояниях, существенно превышающих расстояние между контролируемыми вводами. В этом случае сигнал, регистрируемый такими приемниками, является сложным, так как содержит составляющие от всех трех вводов. В результате чего выявление дефектного ввода в таких условиях становится затруднительно, не эффективно и замедленно. The disadvantages of this method include the fact that the registration of electromagnetic radiation is performed by directional antennas from the ground, at distances significantly exceeding the distance between the monitored inputs. In this case, the signal recorded by such receivers is complex, since it contains components from all three inputs. As a result, the identification of defective input in such conditions becomes difficult, ineffective and slow.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для автоматизированного контроля состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа трехфазного высоковольтного электротехнического оборудования под рабочим напряжением по параметрам частичных разрядов [3]. Устройство содержит в каждом из трех каналов измерения блок присоединения к объекту, к выходу которого радиокабелем присоединен блок защиты от аварийных и коммутационных перенапряжений, к которому присоединены соответствующий вход блока коммутатора измерительных каналов фаз и полосовые фильтры, формирователь временного окна, вычислительно-логический блок и подключенный к последнему блок сигнализатора превышения допустимого уровня частичных разрядов в фазах объекта контроля. При этом, входящие в формирователь временного окна фильтры низких частот подключены ко входам активного трехфазного однополупериодного выпрямителя, вход которого соединен со входам компаратора напряжения, выход последнего подключен ко входу диодного оптрона, соединенного выходом со входом внешнего прерывания микроконтроллера вычислительно-логического блока, выполненного с возможностью формирования временных интервалов, на которых разрешается обработка измерений выбранных участков частотного спектра частичных разрядов поочередно и циклически для трех каналов контроля изоляции фаз электротехнического оборудования, а выходы полосовых фильтров подключены ко входам измерителей среднего значения напряжения, выходы которых соединены со входами нормирующих усилителей, подключенных выходами ко входам вычислительно-логического блока, причем блок коммутатора измерительных каналов фаз выполнен на оптоэлектронных реле. Closest to the claimed one is a device for automated monitoring of the state of paper-oil insulation of capacitor type of three-phase high-voltage electrical equipment under operating voltage according to the parameters of partial discharges [3]. The device contains in each of the three measurement channels a unit for connecting to an object, to the output of which a protection unit against emergency and switching overvoltages is connected by a radio cable, to which the corresponding input of the switch unit for measuring phase channels and bandpass filters, a time window generator, a computing-logical unit and a connected to the last block of the signaling device of exceeding the permissible level of partial discharges in the phases of the controlled object. In this case, the low-frequency filters included in the time window shaper are connected to the inputs of an active three-phase half-wave rectifier, the input of which is connected to the inputs of a voltage comparator, the output of the latter is connected to the input of a diode optocoupler connected by the output to the external interrupt input of the microcontroller of the computing-logical unit, made with the ability the formation of time intervals, in which it is allowed to process measurements of the selected sections of the frequency spectrum of partial discharges alternately and cyclically for three channels for monitoring the phase isolation of electrical equipment, and the outputs of the bandpass filters are connected to the inputs of the average voltage meters, the outputs of which are connected to the inputs of the normalizing amplifiers connected by the outputs to the inputs of the computing-logical unit, and the switch unit of the measuring channels of the phases is made on optoelectronic relays.

Сигнал «Тревога» формируется с выхода вычислительно - логического блока, при превышении допустимого уровня в каналах измерения по одному из диагностируемых высоковольтных вводов.The "Alarm" signal is generated from the output of the computing - logical unit, when the permissible level in the measurement channels is exceeded by one of the diagnosed high-voltage bushings.

Недостатками данного способа являются: высокие временные затраты на монтаж измерительных преобразователей, необходимость отключения высокого напряжения, вследствие прямого электрического контакта с высоковольтным вводом при диагностировании; дополнительные временные затраты при необходимости диагностирования высоковольтных вводов других трансформаторов. Все это приводит к снижению эффективности и быстродействия процесса определения дефектов.The disadvantages of this method are: high time costs for the installation of measuring transducers, the need to disconnect the high voltage, due to direct electrical contact with the high-voltage input during diagnosis; additional time expenditures when it is necessary to diagnose high-voltage bushings of other transformers. All this leads to a decrease in the efficiency and speed of the defect identification process.

Задачей полезной модели является повышение эффективности и быстродействия процесса определения дефектов изоляции высоковольтных вводов трехфазных трансформаторов путем использования бесконтактного метода измерения параметров электрического поля.The task of the utility model is to increase the efficiency and speed of the process of determining the insulation defects of high-voltage bushings of three-phase transformers by using a non-contact method for measuring the parameters of the electric field.

Решение указанной задачи достигается тем, что в известное устройство, содержащее в каждом из трех каналов измерения блоки присоединения к объекту, выходы которых через блоки защиты от аварийных и коммутационных перенапряжений присоединены ко входам фильтров низких частот, блок коммутатора измерительных каналов фаз, соединенного входами с вычислительно-логическим блоком, выход которого соединен с входом блока сигнализатора превышения допустимого уровня, компаратор, согласно заявленному техническому решению блоки присоединения к объекту выполнены бесконтактными и состоят из датчиков электрического поля, расположенных на изолирующих штангах, через которые выходы датчиков при помощи соединительных проводов, соединены с блоками защиты от аварийных и коммутационных перенапряжений, а выходы фильтров низких частот соединены с входами дополнительно введенных трех амплитудных детекторов, выходы которых соединены с входами блока коммутатора измерительных каналов фаз и входами дополнительно введенного сумматора, причем выходы сумматора и блока коммутатора измерительных каналов фаз соединены со входами компаратора, выход которого соединен с входом вычислительно-логического блока.The solution to this problem is achieved by the fact that in the known device containing in each of the three measurement channels units for connecting to the object, the outputs of which are connected through the protection units against emergency and switching overvoltages to the inputs of low-frequency filters, a switch unit for measuring phase channels connected by inputs to - a logical unit, the output of which is connected to the input of the signaling unit for exceeding the permissible level, the comparator, according to the declared technical solution, the units for connecting to the object are made contactless and consist of electric field sensors located on insulating rods through which the sensor outputs are connected to protection units against emergency and switching overvoltages, and the outputs of the low-pass filters are connected to the inputs of three additionally introduced amplitude detectors, the outputs of which are connected to the inputs of the switch unit of the measuring channels of the phases and the inputs This adder, and the outputs of the adder and the switch unit of the measuring channels of the phases are connected to the inputs of the comparator, the output of which is connected to the input of the computing-logic unit.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена функциональная схема прибора измерения и контроля (ПИК), на фиг. 2 представлена схема размещение элементов переносного устройства для автоматизированного контроля состояния изоляции высоковольтных вводов трехфазных трансформаторов: вид спереди (а); вид сбоку (б), а на фиг. 3 представлены распределения напряженности электрического поля вблизи высоковольтных вводов при наличии дефектов изоляции.The proposed utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a functional diagram of a measurement and control device (PIK), Fig. 2 shows a diagram of the arrangement of elements of a portable device for automated monitoring of the insulation state of high-voltage bushings of three-phase transformers: front view (a); side view (b), and in Fig. 3 shows the distribution of the electric field strength near high-voltage bushings in the presence of insulation defects.

Устройство содержит три блока 1-3 присоединения к объекту (БПО), включающих соответственно датчики электрического поля ДА, ДВ, ДС, изоляционные штанги ИША, ИШВ, ИШС и блоки защиты от аварийных и коммутационных перенапряжений БЗА, БЗВ, БЗС, прибор измерения и контроля (ПИК) 4, включающий три фильтра 5-7 низких частот (ФНЧ) с полосой пропускания 0-50 Гц, три амплитудных детектора (АД) 8-10, блок коммутатора измерительных каналов фаз (БК) 11, сумматор (СУМ) 12, компаратор (К) 13, вычислительно-логический блок (ВЛБ) 14 и блок сигнализатор превышения допустимого уровня (БС) 15. Датчики ДА, ДВ и ДС блоков присоединения к объекту через последовательно соединенные блоки защиты от аварийных и коммутационных перенапряжений, фильтры низких частот 5-7 и амплитудные детекторы 8-10 соответственно соединены с тремя сигнальными входами блока коммутатора измерительных каналов 11 и с тремя входами сумматора 12. Выход блока коммутатора 11 измерительных каналов и сумматора 12 соответственно соединены с первым и вторым входом компаратора 13, выход которого соединен с входом вычислительно-логического блока 14. Три первых выхода вычислительно-логического блока 14 соответственно соединены с тремя управляющими входами (УПР) блока коммутатора 11 измерительных каналов, четвертый его выход соединен с блоком сигнализатора превышения допустимого уровня 15.The device contains three blocks 1-3 for connection to the object (BPO), including, respectively, electric field sensors D A , D V , D S , insulating rods ISH A , ISH V , ISH S and protection units against emergency and switching overvoltages BZ A , BZ V , BZ S , a measurement and control device (PIK) 4, including three 5-7 low-frequency filters (LPF) with a bandwidth of 0-50 Hz, three amplitude detectors (AM) 8-10, a switch unit for measuring phase channels (BK ) 11, an adder (SUM) 12, a comparator (K) 13, a computational-logical unit (VLB) 14 and an alarm unit for exceeding the permissible level (BS) 15. Sensors D A , D B and D S of blocks connecting to the object through series-connected protection units against emergency and switching overvoltages, low-pass filters 5-7 and amplitude detectors 8-10, respectively, are connected to three signal inputs of the switch unit of measuring channels 11 and to three inputs of the adder 12. The output of the switch unit 11 of the measurement channels and the adder 12, respectively They are directly connected to the first and second inputs of the comparator 13, the output of which is connected to the input of the computing-logical unit 14. The three first outputs of the computing-logical unit 14 are respectively connected to three control inputs (UPR) of the switch unit 11 of the measuring channels, its fourth output is connected to the block alarm for exceeding the permissible level 15.

Устройство работает следующим образом. Датчики электрического поля ДА, ДВ, ДС , входящие в состав БПОА 1, БПОВ 2, БПОС 3, накапливают заряд под действием электрического поля, создаваемого входным напряжением, подведенным к высоковольтным вводам ВВ по фазам А, В, С. Выходы датчиков электрического поля при помощи соединительных проводов, проходящих внутри изолирующих штанг ИШ, также входящие в состав БПОА 1, БПОВ 2, БПОС 3, соединены с входами блоков защиты от аварийных и коммутационных перенапряжений БЗА, БЗВ, БЗС. Блоки БЗА, БЗВ, БЗС предназначены для защиты измерительной части устройства от перенапряжений, которые могут возникнуть при контакте датчиков с элементами объекта контроля, на которых может появиться высокое напряжение при пробое изоляции высоковольтных вводов ВВ, представленной схемой замещения с емкостями С…СNA, С…СNB, С1C…СNC.The device works as follows. Electric field sensors D A , D V , D S , which are part of BPO A 1, BPO V 2, BPO C 3, accumulate charge under the action of an electric field created by the input voltage supplied to the high-voltage bushings of explosives in phases A, B, C The outputs of the electric field sensors with the help of connecting wires passing inside the insulating rods ISh, also included in the BPO A 1, BPO V 2, BPO C 3, are connected to the inputs of the protection units against emergency and switching overvoltages BZ A , BZ V , BZ S ... Blocks BZ A , BZ V , BZ S are designed to protect the measuring part of the device from overvoltages that may arise when the sensors come into contact with the elements of the controlled object, on which high voltage may appear during breakdown of the insulation of high-voltage bushings of explosive, represented by an equivalent circuit with capacities C 1A ... C NA , C 1B ... C NB , C 1C ... C NC .

С выходов БЗА, БЗВ, БЗС, сигнал поступает на входы трех ФНЧ снижающих влияние высокочастотных помех. АД выделяют амплитудные значения по каждой фазе. При помощи блока коммутации БК постоянное значение сигнала по каждой фазе, пропорциональное амплитудному значению напряженности поля (Em) для каждого из контролируемых вводов передается на первый вход компаратора К. На другой вход компаратора подается сигнал с выхода сумматора СУМ, формирующего усредненный сигнал сравнения, пропорциональный среднему значению суммы напряженностей по каждой фазе (EmA, EmB, EmC). При исправных вводах сигнал по каждой фазе с выходов АД не превышает сигнал на выходе СУМ ввиду симметрии входного напряжения, в этом случае на выходе К сохраняется сигнал нулевого логического уровня. При нарушении изоляции по любой из фаз высоковольтных вводов, сигнал на выходе соответствующего АД увеличивается, следовательно, уровень сигнала СУМ также увеличится. Следует отметить, что на фазе с нарушенной изоляцией сигнал с выхода АД будет превышать сигнал СУМ, тогда на выходе К появится сигнал высокого логического уровня, формирующий прерывание для микропроцессора в составе ВЛБ, запускающего программу обработки события, сохраняющей значение напряженности высоковольтного ввода с дефектом, и передающей на блок сигнализации (БС) сигнала «Тревога».From the outputs БЗ А , БЗ В , БЗ С , the signal is fed to the inputs of three low-pass filters that reduce the influence of high-frequency interference. HELL select the amplitude values for each phase. With the help of the BC switching unit, a constant signal value for each phase, proportional to the amplitude value of the field strength (E m ) for each of the monitored inputs, is transmitted to the first input of the comparator K. To the other input of the comparator, the signal from the output of the SUM adder, which forms an averaged comparison signal proportional to the average value of the sum of the strengths for each phase (E mA , E mB , E mC ). With serviceable inputs, the signal for each phase from the AM outputs does not exceed the signal at the SUM output due to the symmetry of the input voltage; in this case, a zero logic level signal is retained at the K output. In case of insulation failure on any of the phases of the high-voltage inputs, the signal at the output of the corresponding AM increases, therefore, the level of the SUM signal will also increase. It should be noted that in the phase with broken insulation, the signal from the AM output will exceed the SUM signal, then a high logic level signal will appear at the K output, which forms an interrupt for the microprocessor as part of the VLB, which starts the event processing program that retains the voltage value of the high-voltage bushing with a defect, and transmitting the "Alarm" signal to the signaling unit (BS).

Наличие дефекта в изоляторе приводит к изменению диэлектрической проницаемости изолирующей части, и, как правило, увеличению напряженности электрического поля вокруг дефектного ввода, как показано в работе [4]. The presence of a defect in the insulator leads to a change in the dielectric constant of the insulating part, and, as a rule, to an increase in the electric field strength around the defective bushing, as shown in [4].

На фиг. 2 представлена схема размещение элементов переносного устройства контроля состояния изоляции высоковольтных вводов трехфазных трансформаторов: вид спереди (а); вид сбоку (б).FIG. 2 shows a diagram of the arrangement of elements of a portable device for monitoring the insulation state of high-voltage bushings of three-phase transformers: front view (a); side view (b).

К каждой из трех изолирующих штанг ИШ 2 подключается датчик электрического поля 3, выходы которых при помощи соединительных проводов соединены с входами измерительного прибора 9, предназначенного для коммутации, преобразования и выполнения логической функции контроля. При диагностировании состояния высоковольтных вводов 4 находящихся на верхней площадке корпуса трансформатора 1, датчики электрического поля 3 при помощи фиксирующих устройств 6 устанавливаются на изолирующую штангу 2 на расстояние L3 от поверхности контролируемого высоковольтного ввода 4 путем регулирования расстояния вылета датчика электрического поля L2. Изолирующая штанга 2 посредством верхнего фиксирующего устройства 7 и нижнего фиксирующего устройства 8 крепится к корпусу трансформатора 1. Конструкция фиксирующих устройств 7 и 8 позволяет регулировать высоту Н расположения измерительных преобразователей относительно поверхности высоковольтного ввода 4. An electric field sensor 3 is connected to each of the three insulating rods ISh 2, the outputs of which are connected by means of connecting wires to the inputs of the measuring device 9, intended for switching, converting and performing a logical control function. When diagnosing the state of the high-voltage bushings 4 located on the upper platform of the transformer body 1, the electric field sensors 3 with the help of fixing devices 6 are installed on the insulating rod 2 at a distance L 3 from the surface of the controlled high-voltage bushing 4 by adjusting the departure distance of the electric field sensor L 2 . The insulating rod 2 is attached to the transformer body by means of the upper fixing device 7 and the lower fixing device 8. The design of the fixing devices 7 and 8 allows you to adjust the height H of the location of the measuring transducers relative to the surface of the high-voltage bushing 4.

Распределение электрического поля при контроле изоляции с помощью предложенного устройства, на трансформаторе, содержащем два исправные и один неисправный высоковольтные вводы показано на фиг. 3.The distribution of the electric field during insulation monitoring using the proposed device on a transformer containing two serviceable and one defective high-voltage bushings is shown in Fig. 3.

График распределения напряженности электрического поля исправных высоковольтных вводов представляет собой симметричную линию с тремя максимумами, соответствующими измерениям на минимальном расстоянии L3 от каждого из контролируемых вводов, а значение сигнала СУМ будет близко к таким максимумам. При выходе из строя одного из высоковольтных вводов, по причине уменьшения сопротивления его изоляции, происходит увеличение напряженности поля вблизи от его поверхности [4]. На фиг. 3 показаны случаи возникновения дефектов на правом, среднем и левом вводе, сопровождающиеся увеличением напряженности поля вблизи от поверхности соответствующего ввода. На графиках показан уровень среднего значения СУМ, сигнализирующий о появлении дефекта изоляции одной из фаз.The graph of the distribution of the electric field strength of serviceable high-voltage bushings is a symmetrical line with three maxima corresponding to measurements at a minimum distance L 3 from each of the monitored bushings, and the value of the SUM signal will be close to such maxima. If one of the high-voltage bushings fails, due to a decrease in its insulation resistance, the field strength increases near its surface [4]. FIG. 3 shows the cases of defects on the right, middle and left bushing, accompanied by an increase in the field strength near the surface of the corresponding bushing. The graphs show the level of the average SUM value, signaling the appearance of an insulation defect in one of the phases.

Таким образом, предложенная конструкция устройства позволяет осуществить быстрый монтаж на высоковольтном трансформаторе без его отключения, а так же выявить неисправный ввод, благодаря расположению датчиков электрического поля, выполненных, например, по конструкции, предложенной в работе [5] в непосредственной близости от контролируемого ввода.Thus, the proposed design of the device allows quick installation on a high-voltage transformer without disconnecting it, as well as identifying a faulty bushing due to the location of electric field sensors, made, for example, according to the design proposed in [5] in the immediate vicinity of the controlled bushing.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВLIST OF SOURCES

1. Патент на изобретение. Способ бесконтактной дистанционной диагностики состояния высоковольтных полимерных изоляторов.
№2483315. МПК G01R31/12. / Голенищев-Кутузов В. А., Голенищев-Кутузов А. В., Евдокимов Л. И., Черномашенцев А. Ю. Опубл. 27.05.2013.
1. Patent for invention. Method for non-contact remote diagnostics of the state of high-voltage polymer insulators.
No. 2483315. IPC G01R31 / 12. / Golenishchev-Kutuzov V.A., Golenishchev-Kutuzov A.V., Evdokimov L.I., Chernomashentsev A. Yu. Publ. 05/27/2013.

2. Патент на изобретение. Способ контроля технического состояния элементов высоковольтного оборудования. №2368914 МПК G01R 31/302. / Киншт Н. В., Петрунько Н. Н., Силин Н. В. Опубликовано: 27.09.2009
бюл. № 27.
2. Patent for invention. Method for monitoring the technical condition of high-voltage equipment elements. No. 2368914 IPC G01R 31/302. / Kinsht N.V., Petrunko N.N., Silin N.V. Published: 27.09.2009
bul. No. 27.

3. Патент на изобретение. Устройство для автоматизированного контроля состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа трехфазного высоковольтного электротехнического оборудования под рабочим напряжением по параметрам частичных разрядов. №78951. МПК G01R 31/02, G01R 31/08. / Кужеков С. Л., Галикян Г. С., Дягтярев А. А. Опубл. 10.12.2008 бюл. 34. 3. Patent for invention. A device for automated monitoring of the state of paper-oil insulation of capacitor type of three-phase high-voltage electrical equipment under operating voltage according to the parameters of partial discharges. No. 78951. IPC G01R 31/02, G01R 31/08. / Kuzhekov S.L., Galikyan G.S., Dyagtyarev A.A. Publ. 10.12.2008 bull. 34.

4. Кузнецов А. А., Кузьменко А. Ю., Зверев А. Г. Моделирование и экспериментальные исследования распределения электростатического поля на гирляндах подвесных фарфоровых изоляторов / Известия Транссиба, 2016. №3(27). С. 91-99.4. Kuznetsov AA, Kuzmenko A. Yu., Zverev AG Modeling and experimental studies of the distribution of the electrostatic field on the garlands of suspended porcelain insulators / Izvestiya Transsib, 2016. No. 3 (27). S. 91-99.

5. Кузнецов А. А., Кузьменко А. Ю., Бирюков С. В. Датчик напряженности электрического поля. Патент на полезную модель №175577. МПК G01R29/12. Опубл. 11.12.2017 бюл. № 35. 5. Kuznetsov AA, Kuzmenko A. Yu., Biryukov SV Sensor of electric field strength. Utility model patent No. 175577. IPC G01R29 / 12. Publ. 11.12.2017 bul. No. 35.

Claims (1)

Переносное устройство бесконтактного диагностирования изоляции высоковольтных вводов трехфазных трансформаторов, содержащее в каждом из трех каналов измерения блоки присоединения к объекту, выходы которых через блоки защиты от аварийных и коммутационных перенапряжений присоединены ко входам фильтров низких частот, блок коммутатора измерительных каналов фаз, соединенного входами с вычислительно-логическим блоком, выход которого соединен со входом блока сигнализатора превышения допустимого уровня, компаратор, отличающееся тем, что блоки присоединения к объекту выполнены бесконтактными и состоят из датчиков электрического поля, расположенных на изолирующих штангах, через которые выходы датчиков при помощи соединительных проводов соединены с блоками защиты от аварийных и коммутационных перенапряжений, а выходы фильтров низких частот соединены со входами дополнительно введенных трех амплитудных детекторов, выходы которых соединены со входами блока коммутатора измерительных каналов фаз и входами дополнительно введенного сумматора, причем выходы сумматора и блока коммутатора измерительных каналов фаз соединены со входами компаратора, выход которого соединен со входом вычислительно-логического блока.A portable device for non-contact diagnostics of the insulation of high-voltage bushings of three-phase transformers, containing in each of the three measurement channels units for connecting to the object, the outputs of which are connected to the inputs of low-frequency filters through the protection units against emergency and switching overvoltages, a switch unit for measuring phase channels connected by the inputs to the computational a logical unit, the output of which is connected to the input of the signaling unit for exceeding the permissible level, a comparator, characterized in that the units for connecting to the object are made contactless and consist of electric field sensors located on insulating rods, through which the sensor outputs are connected to the protection units by means of connecting wires from emergency and switching overvoltages, and the outputs of the low-pass filters are connected to the inputs of the additionally introduced three amplitude detectors, the outputs of which are connected to the inputs of the switch unit of the measuring channels of the phases and inputs odes of the additionally introduced adder, and the outputs of the adder and the switch unit of the measuring channels of the phases are connected to the inputs of the comparator, the output of which is connected to the input of the computing-logical unit.
RU2020115579U 2020-05-09 2020-05-09 Portable device for non-contact diagnostics of insulation of high-voltage bushings of three-phase transformers RU199662U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115579U RU199662U1 (en) 2020-05-09 2020-05-09 Portable device for non-contact diagnostics of insulation of high-voltage bushings of three-phase transformers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115579U RU199662U1 (en) 2020-05-09 2020-05-09 Portable device for non-contact diagnostics of insulation of high-voltage bushings of three-phase transformers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU199662U1 true RU199662U1 (en) 2020-09-14

Family

ID=72513516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020115579U RU199662U1 (en) 2020-05-09 2020-05-09 Portable device for non-contact diagnostics of insulation of high-voltage bushings of three-phase transformers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU199662U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU123274U1 (en) * 2012-07-02 2012-12-20 Закрытое акционерное общество "Феникс-88" DEVICE MONITORING DEVICE FOR THE PROTECTION OF INSULATION OF ELECTRIC TRANSMISSION AIR LINES
RU2511607C1 (en) * 2012-10-01 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Electric noise diagnostic method for high-voltage equipment
RU2536795C1 (en) * 2013-08-06 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) High-voltage diagnostic method against partial discharge parameters
US20160209459A1 (en) * 2013-08-23 2016-07-21 Camlin Technologies Limited Diagnostic method for automatic discrimination of phase-to-ground partial discharge, phase-to-phase partial discharge and electromagnetic noise

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU123274U1 (en) * 2012-07-02 2012-12-20 Закрытое акционерное общество "Феникс-88" DEVICE MONITORING DEVICE FOR THE PROTECTION OF INSULATION OF ELECTRIC TRANSMISSION AIR LINES
RU2511607C1 (en) * 2012-10-01 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Electric noise diagnostic method for high-voltage equipment
RU2536795C1 (en) * 2013-08-06 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) High-voltage diagnostic method against partial discharge parameters
US20160209459A1 (en) * 2013-08-23 2016-07-21 Camlin Technologies Limited Diagnostic method for automatic discrimination of phase-to-ground partial discharge, phase-to-phase partial discharge and electromagnetic noise

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2946139C (en) Smart sensor network for power grid health monitoring
CA2982565C (en) Enhanced optical condition monitoring system for power transformer and method for operating power transformer
AU748288B2 (en) Method and device for monitoring an electrode line of a bipolar high voltage direct current (HVDC) transmission system
CN109596956B (en) DC series arc detection method and device
US11009557B2 (en) Method and device for short-circuit monitoring of a three-phase load
RU199662U1 (en) Portable device for non-contact diagnostics of insulation of high-voltage bushings of three-phase transformers
RU2744464C1 (en) Method for determining hazardous areas in the insulation of three-core three-phase cable power lines
CN110389287A (en) A kind of method for early warning and system of the electric discharge of high-tension switch cabinet interior insulation
CN105004947A (en) Alternating current ring network state monitoring method and system
CN105067964A (en) Safety protection detecting method and device based on electrical pulse
CN212622907U (en) Transformer partial discharge thing networking monitoring devices
RU189672U1 (en) UNIVERSAL DEVICE FOR REGISTRATION AND ANALYSIS OF EMERGENCY PROCESSES IN ELECTRICAL NETWORKS
US5150038A (en) System for detecting the extraordinary approach of objects having earth potential toward a power transmission line
KR102243313B1 (en) PARTIAL DISCHARGE JUDGING METHOD and DIAGNOSTIC SYSTEM
RU165635U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATIC REPEATING OF A CABLE-AIR CABLE ELECTRIC TRANSMISSION
RU78951U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATED CONTROL OF THE STATE OF PAPER AND OIL INSULATION OF A CONDENSER TYPE OF THREE-PHASE HIGH-VOLTAGE ELECTRICAL EQUIPMENT UNDER OPERATING VOLTAGE OF PARTIAL PART
CN117706304A (en) Method for positioning partial discharge defect of electric power equipment in ultrahigh frequency on-line monitoring blind area
JP2001272432A (en) LIVE-WIRE tan delta MEASURING APPARATUS
Kasimov et al. Locational sensing equipment for detecting ice and damage on transmission lines
KR20140093033A (en) Analyzing partial discharge diagnostic using window number
RU115501U1 (en) DIAGNOSTIC DEVICE FOR SECONDARY CHAINS OF MEASURING TRANSFORMERS
RU2071076C1 (en) Gear for diagnostics of brush-contact unit of electric machine
US20230296691A1 (en) Method and monitoring device for determining a partial insulation resistance and a partial system leakage capacitance in a branched ungrounded power supply system
RU2755924C1 (en) Method and apparatus for indication of the electric state of polymer insulators
US11921148B2 (en) Method and device for monitoring partial discharge

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20201008