RU205505U1 - Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора - Google Patents
Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора Download PDFInfo
- Publication number
- RU205505U1 RU205505U1 RU2021108508U RU2021108508U RU205505U1 RU 205505 U1 RU205505 U1 RU 205505U1 RU 2021108508 U RU2021108508 U RU 2021108508U RU 2021108508 U RU2021108508 U RU 2021108508U RU 205505 U1 RU205505 U1 RU 205505U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- windings
- transformer
- turn
- current transformers
- phase
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/62—Testing of transformers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/72—Testing of electric windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Устройство предназначено для диагностики состояния изоляции обмоток трансформаторов, в частности для диагностики силовых трансформаторов напряжением 6-10/0,4 кВ любой мощности на наличие межвитковых замыканий в обмотках.Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора, содержащее трансформаторы тока, включенные в фазы первичной обмотки трехфазного трансформатора, начала первичных обмоток трансформаторов тока заземлены, а концы вторичных обмоток трансформаторов тока присоединены к вводам устройства выпрямления переменного тока, после которого в цепи следует реостат и амперметр, второй контакт которого заземлен, отличающееся тем, что устройство выпрямления переменного тока представляет собой трехфазный двухполупериодный выпрямительный мост, соединенный по схеме Ларионова и имеющий положительный контакт, соединенный последовательно с реостатом и амперметром, и отрицательный контакт, соединенный последовательно с реостатом и амперметром.Положительный эффект при использовании полезной модели заключается в диагностике межвитковых замыканий трехфазного трансформатора на ранней стадии возникновения, исключая пробой изоляции трансформаторов тока с обеспечением безопасности обслуживающего персонала при эксплуатации трансформаторов тока в сетях высокого напряжения.
Description
Устройство предназначено для диагностики состояния изоляции обмоток трансформаторов, в частности для диагностики силовых трансформаторов напряжением 6-10/0,4 кВ любой мощности на наличие межвитковых замыканий в обмотках.
Известна газовая защита (Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения - М: Высш. шк., 2006.С 490-492), содержащая газовое реле, которое при возникновении электрической дуги, вызванной межвитковым замыканием обмотки и приводящей к вскипанию масла в трансформаторе, подает сигнал на отключение трансформатора.
Недостаток описанного аналога заключается в том, что она не срабатывает на ранних стадиях возникновения неисправности, а когда масло вскипит и газовая защита сработает, большая часть обмоток трехфазного трансформатора уже будет повреждена.
Патент на полезную модель «Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках силового трансформатора» (№2642521; дата публикации 26.12.2017; МПК G01R 31/02), включающее измерительный блок, соединенный с силовым трансформатором, отличающееся тем, что устройство соединено с силовым трансформатором со стороны низшего напряжения через трехполюсный автомат и содержит заведомо неповрежденный трансформатор, последовательно соединенный через трехполюсный автомат с согласующим трансформатором, а также диоды, регулировочные реостаты и фильтры, последовательно соединенные между собой, через которые проводники силового и согласующего трансформаторов соединены с заземляющим проводником, а в качестве измерительного блока используют приборы для измерения разности потенциалов между двумя точками, расположенными между регулировочными реостатами и фильтрами одноименных фаз силового и заведомо неповрежденного трансформаторов.
Недостатком аналога является постоянное наличие исправленного трансформатора.
В качестве прототипа взят патент на полезную модель «Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора» (№188169; дата публикации 02.04.2019; G01R 31/06), содержащее трансформаторы тока, включенные в фазы первичной обмотки трехфазного трансформатора. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединены параллельно, первая общая точка вторичных обмоток трансформаторов тока заземлена, а вторая общая точка присоединена через выключатель к последовательно соединенным между собой диодом, реостатом и первым контактом измерительного прибора.
Недостатком прототипа является возможность пробоя изоляции вторичной обмотки трансформаторов тока при эксплуатации в сетях высокого напряжения.
Недостаток прототипа поясняется следующим: диод свободно пропускает ток в одном направлении (в первый полупериод), а для тока противоположного направления (во второй полупериод) является большим сопротивлением, то есть в схеме, представленной в прототипе, создается для трансформатора тока в одном из полупериодов режим холостого хода. Между тем трансформатор тока по своим условиям эксплуатации не должен работать в режиме холостого хода. В противном случае на концах его обмоток появляются недопустимо высокие напряжения, которые могут привести к пробою изоляции вторичной обмотки трансформатора тока, а также к риску поражения обслуживающего персонала электрическим током. Допускаются только два режима работы трансформатора тока: либо работа на измерительный прибор, либо в режиме короткого замыкания. Режим работы, описанный в прототипе, может быть применен только при включении трансформаторов тока в низковольтные сети.
Задача полезной модели - исключение пробоя изоляции вторичной обмотки трансформаторов тока при эксплуатации в сетях высокого напряжения.
Задача решается тем, что устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора, содержащее трансформаторы тока, включенные в фазы первичной обмотки трехфазного трансформатора, начала первичных обмоток трансформаторов тока заземлены, а концы вторичных обмоток трансформаторов тока присоединены к устройству выпрямления переменного тока, реостату и амперметру, второй контакт которого заземлен, в отличие от прототипа, устройство выпрямления переменного тока представляет собой трехфазный двухполупериодный выпрямительный мост, соединенный по схеме Ларионова и имеющий положительный и отрицательный контакты, каждый из которых соединен последовательно с реостатом и амперметром.
В данной полезной модели обмотки трансформаторов тока соединены с двухполупериодным трехфазным выпрямителем. В один из полупериодов, когда ток протекает через диод в прямом направлении, трансформатор тока работает в режиме, близком к режиму короткого замыкания. В другой полупериод, когда ток протекает через другой диод в обратном направлении, трансформатор тока работает также в режиме, близком к режиму короткого замыкания, что исключает работу трансформатора тока в режиме холостого хода и как следствие, исключает пробой изоляции. Дополнительным эффектом является повышение точности измерений за счет использования двухполупериодного выпрямителя вместо однополупериодного.
Устройство поясняется фигурой.
Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного силового трансформатора, содержащее трансформаторы тока 2, включенные в фазы первичной обмотки трехфазного трансформатора 1, при этом начала первичных обмоток трансформаторов тока заземлены, а концы вторичных обмоток трансформаторов тока присоединены к устройству выпрямления переменного тока 3, реостатам 4 и амперметрам 5, второй контакт которых заземлен. Устройство выпрямления переменного тока 3 представляет собой трехфазный двухполупериодный выпрямительный мост, соединенный по схеме Ларионова и имеющий положительный и отрицательный контакты, каждый из которых соединен последовательно со своими реостатами 4 и амперметрами 5.
Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора работает следующим образом: до ввода трехфазного трансформатора 1 в эксплуатацию, последовательно с его первичной обмоткой устанавливаются трансформаторы тока 2. Начала вторичных обмоток трансформаторов тока заземлены, концы вторичных обмоток соединены с двухполупериодным трехфазным диодным мостом 3, собранным по схеме Ларионова. Отрицательный и положительный зажимы моста через реостаты 4 и амперметры 5 соединены с землей.
Перед началом эксплуатации трехфазного трансформатора 1 (трансформатор заведомо исправен) трехфазный трансформатор 1 включается в сеть в режиме холостого хода (с отключенной нагрузкой). При этом показания амперметров 5 фиксируется. Они прямо пропорциональны сумме фазных токов трансформатора в режиме холостого хода.
Для осуществления диагностики трехфазного трансформатора 1 при плановом осмотре подстанции необходимо отключить нагрузку и повторить измерение. При включении трансформатора 1 в режиме холостого хода регистрируют показания амперметров 5. Если во время эксплуатации произошло межвитковое замыкание в обмотках трансформатора, ток холостого хода трансформатора увеличится. Превышение полученных значений над ранее зарегистрированными значениями (т.е. при заведомо исправном трансформаторе) свидетельствует о наличии короткозамкнутого витка или витков в обмотке трехфазного трансформатора 1.
Примером использования устройства диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора является экспериментальное исследование патентуемого устройства.
В эксперименте наличие короткозамкнутых витков имитировалось навивкой дополнительных витков, расположенных поверх обмотки высшего напряжения в каждой фазе. Эти витки замыкались накоротко при проведении испытаний на той или иной фазе с помощью тумблеров, встроенных в пульт управления.
На макетной плате был спаян диодный мост Ларионова. Каждый из выводов с диодного моста был соединен со своими микроамперметром и резистором 430 Ом, согласно приведенной фигуре.
На выходе диодного моста получаем сигнал, пропорциональный арифметической сумме модулей фазных токов:
где ⎜IА⎜, ⎜IВ⎜, ⎜IС⎜- модули значения тока в фазах А, В, С соответственно.
При исправной работе трехфазного трансформатора данное значение является некоторой постоянной величиной.
Каждый тумблер на пульте управления включался поочередно обособленно от других, для получения на выходе диодного моста следующего сигнала:
где ⎜I'А⎜, ⎜I'В⎜, ⎜I'С⎜- модули значения тока в фазах А, В, С соответственно, при наличии короткого замыкания в одной из фаз обмоток трехфазного трансформатора.
Вследствие проведенного эксперимента, выявлена закономерность - в результате возникновения короткозамкнутых витков образуется приращение суммы модулей токов фаз:
где I'Σ - сумма токов трех фаз при наличии короткого замыкания в обмотках трансформатора, IΣ - сумма токов трех фаз при нормальном режиме работы трансформатора.
Ниже представлена таблица регистрации показаний эксперимента.
Результаты эксперимента подтверждают правильность работы устройства диагностики межвитковых замыканий в обмотках трансформатора с применением диодного моста Ларионова.
Положительный эффект при использовании полезной модели заключается в диагностике межвитковых замыканий трехфазного трансформатора на ранней стадии возникновения, исключая пробой изоляции трансформаторов тока с обеспечением безопасности обслуживающего персонала при эксплуатации трансформаторов тока в сетях высокого напряжения.
Claims (1)
- Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора, содержащее трансформаторы тока, включенные в фазы первичной обмотки трехфазного трансформатора, начала первичных обмоток трансформаторов тока заземлены, а концы вторичных обмоток трансформаторов тока присоединены к вводам устройства выпрямления переменного тока, после которого в цепи следует реостат и амперметр, второй контакт которого заземлен, отличающееся тем, что устройство выпрямления переменного тока представляет собой трехфазный двухполупериодный выпрямительный мост, соединенный по схеме Ларионова и имеющий положительный контакт, соединенный последовательно с реостатом и амперметром, и отрицательный контакт, соединенный последовательно с реостатом и амперметром.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021108508U RU205505U1 (ru) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021108508U RU205505U1 (ru) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU205505U1 true RU205505U1 (ru) | 2021-07-19 |
Family
ID=77020211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021108508U RU205505U1 (ru) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU205505U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2794204C1 (ru) * | 2022-06-28 | 2023-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) | Способ выявления межвитковых замыканий в обмотках трехфазных потребительских трансформаторов |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205539314U (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-31 | 国网山东省电力公司东平县供电公司 | 便携式配电变压器侧绕组测试仪 |
| RU2642521C2 (ru) * | 2016-06-21 | 2018-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) Институт агроинженерии | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках силового трансформатора |
| CN108107325A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-01 | 国网河南省电力公司平顶山供电公司 | 一种快速查找三相电压互感器故障的方法 |
| RU188169U1 (ru) * | 2018-05-24 | 2019-04-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора |
-
2021
- 2021-03-29 RU RU2021108508U patent/RU205505U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205539314U (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-31 | 国网山东省电力公司东平县供电公司 | 便携式配电变压器侧绕组测试仪 |
| RU2642521C2 (ru) * | 2016-06-21 | 2018-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) Институт агроинженерии | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках силового трансформатора |
| CN108107325A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-01 | 国网河南省电力公司平顶山供电公司 | 一种快速查找三相电压互感器故障的方法 |
| RU188169U1 (ru) * | 2018-05-24 | 2019-04-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2794204C1 (ru) * | 2022-06-28 | 2023-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) | Способ выявления межвитковых замыканий в обмотках трехфазных потребительских трансформаторов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102608445B (zh) | 瞬时电压保护器件的测试 | |
| US4658213A (en) | Method and apparatus for testing direct current motors and generators, electromagnetic devices, and the like | |
| CN104181490B (zh) | 一种电子式电流互感器的大电流暂态特性检测装置 | |
| Ballal et al. | Interturn faults detection of transformers by diagnosis of neutral current | |
| Yang et al. | A stator winding insulation condition monitoring technique for inverter-fed machines | |
| Sahraoui et al. | Modelling and detection of inter-turn short circuits in stator windings of induction motor | |
| RU2642521C2 (ru) | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках силового трансформатора | |
| RU205505U1 (ru) | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора | |
| CN111289862A (zh) | 工频耐压试验的测量和保护方法及电路 | |
| CN107144758B (zh) | 一种热效应对变压器抗短路能力影响的试验方法 | |
| CN112526382A (zh) | 一种用于柱上断路器整流模块的试验装置 | |
| RU188169U1 (ru) | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках трехфазного трансформатора | |
| US3701927A (en) | Location of faults in cables | |
| SU788032A1 (ru) | Способ измерени сопротивлени обмоток трехфазного трансформатора | |
| Oliveira et al. | On-line diagnostics of transformer winding insulation failures, by Parks vector approach | |
| RU223814U1 (ru) | Устройство для проверки аппаратов защиты от параллельного дугового пробоя и искровых промежутков на землю | |
| CN219417672U (zh) | 一种直流电机试验装置 | |
| CN212675075U (zh) | 一种便携式故障电缆识别仪 | |
| RU2756380C1 (ru) | Способ определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью более 1000 В | |
| CN211718395U (zh) | 一种油纸绝缘表面电荷测量装置 | |
| RU108856U1 (ru) | Компактное устройство для испытания изоляции повышенным напряжением | |
| CN211263623U (zh) | 一种回路电阻测试仪 | |
| CN117517750A (zh) | 基于电流比较器的氧化锌避雷器阻性电流提取装置及方法 | |
| SU627344A1 (ru) | Контрольно-измерительный прибор | |
| SU842630A1 (ru) | Устройство дл измерени сопротивлени изОл ции KOHTAKTOB ВыКлючАТЕлЕй |