RU2220427C2 - Method and device for short-time test of breakdown voltage of liquid dielectric - Google Patents
Method and device for short-time test of breakdown voltage of liquid dielectric Download PDFInfo
- Publication number
- RU2220427C2 RU2220427C2 RU2001132355/09A RU2001132355A RU2220427C2 RU 2220427 C2 RU2220427 C2 RU 2220427C2 RU 2001132355/09 A RU2001132355/09 A RU 2001132355/09A RU 2001132355 A RU2001132355 A RU 2001132355A RU 2220427 C2 RU2220427 C2 RU 2220427C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- breakdown
- electrodes
- liquid dielectric
- circuit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Relating To Insulation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для испытаний электрической прочности изоляции жидких диэлектрических материалов. The invention relates to instrumentation and can be used to test the electrical strength of the insulation of liquid dielectric materials.
Известен способ и аппарат для измерения электрической прочности жидких диэлектриков (паспорт 2ДЕ. 6.040 ПС аппарат типа АИМ-90 изготовитель МПО "Мосрентген"). A known method and apparatus for measuring the dielectric strength of liquid dielectrics (passport 2DE. 6.040 PS device type AIM-90 manufacturer MPO "Mosrentgen").
Аппарат АИМ-90 содержит повышающий трансформатор, присоединенный выходом к электродам испытательной ячейки, а входом к регулятору напряжения, подключенному к сети питания переменного тока и управляемому с помощью электромеханического привода, связанного с воздушным разрядником, причем электроды испытательной ячейки подключены к схеме управления, которая присоединена к индикатору. При испытаниях на электроды подают переменное напряжение, амплитуда которого изменяется со скоростью 2 кВ/с с помощью автоматического регулятора. В момент пробоя напряжение, подаваемое на электроды, фиксируется и его значение принимается за пробивное напряжение пробы жидкого диэлектрика. The AIM-90 apparatus contains a step-up transformer connected by an output to the electrodes of the test cell, and by an input to a voltage regulator connected to an AC power supply and controlled by an electromechanical drive connected to an air gap, and the electrodes of the test cell are connected to a control circuit that is connected to the indicator. During tests, an alternating voltage is applied to the electrodes, the amplitude of which changes at a speed of 2 kV / s using an automatic controller. At the time of breakdown, the voltage supplied to the electrodes is fixed and its value is taken as the breakdown voltage of the liquid dielectric sample.
Недостатком данного устройства является использование мощного источника высокого напряжения, вследствие чего место испытаний должно отвечать высоким требованиям по электробезопасности. Для испытаний требуется большой объем жидкого диэлектрика, а на результаты измерений влияет загрязнение пробы из-за мощного пробоя продуктами распада и горения, которые на все время испытаний остаются в испытательной ячейке. После пробоя регулятор напряжения необходимо приводом вернуть в исходное состояние, что увеличивает время и энергозатраты. Непроизводительное время испытаний увеличивает время испытаний. Контроль жидкого диэлектрика в потоке в данном устройстве невозможен. The disadvantage of this device is the use of a powerful source of high voltage, as a result of which the test site must meet high electrical safety requirements. Testing requires a large volume of liquid dielectric, and the measurement results are affected by sample contamination due to powerful breakdown by decomposition and combustion products, which remain in the test cell for the duration of the test. After breakdown, the voltage regulator must be returned to its original state by the drive, which increases time and energy consumption. Non-productive test times increase test times. The control of a liquid dielectric in a stream in this device is not possible.
Известны также способ и работающий по данному способу полуавтоматический высоковольтный аппарат для испытаний пробы электроизоляционных масел, взятые в качестве прототипа, германской фирмы Petrotest Instruments GmbH & Со (Лабораторное оборудование для контроля качества нефтепродуктов. Вып. 10, Petrotest, 1996, c.18). Аппарат 16-0915 содержит повышающий трансформатор, схему управления, привод, автоматический регулятор напряжения и индикатор. Пробу жидкого диэлектрика наливают в испытательную ячейку и на электроды с расстоянием между ними 2,5 мм автоматически подают переменное напряжение с нарастающей амплитудой. На индикаторе в момент пробоя фиксируется величина пробивного напряжения пробы жидкого диэлектрика. Очистка межэлектродного зазора от продуктов распада и горения проводится взаимным перемещением корпуса испытательной ячейки и электродов, расположенных несоосно. There is also known a method and a semi-automatic high-voltage apparatus for testing samples of electrical insulating oils, taken as a prototype, from the German company Petrotest Instruments GmbH & Co (Laboratory equipment for monitoring the quality of petroleum products.
Недостатки способа и устройства - большой расход испытуемого жидкого диэлектрика, высокие требования по электробезопасности. Загрязнитель остается в испытательной ячейке и влияет на результат испытаний. В связи с высоким уровнем напряжения на электродах при метрологической проверке во всем диапазоне изменения напряжения на электродах из-за паразитных проводимостей установленная величина напряжения не сохраняется на время измерения. Контроль жидкого диэлектрика в потоке невозможен. The disadvantages of the method and device is the high consumption of the tested liquid dielectric, high electrical safety requirements. The contaminant remains in the test cell and affects the test result. Due to the high level of voltage on the electrodes during metrological verification in the entire range of voltage changes on the electrodes due to stray conductivity, the set voltage value is not stored for the duration of the measurement. Liquid dielectric flow control is not possible.
Задачей данного изобретения является создание способа и устройства, которые обеспечивают получение следующего технического результата: сокращение времени на контроль, повышение достоверности измерения, снижение энергозатрат и повышение электробезопасности при эксплуатации устройства. The objective of the invention is to provide a method and device that provide the following technical result: reducing the time for monitoring, increasing the reliability of measurement, reducing energy consumption and increasing electrical safety during operation of the device.
Изобретение также обеспечивает контроль пробивного напряжения в потоке. The invention also provides control of breakdown voltage in the flow.
Технический результат достигается тем, что в способе экспресс-контроля пробивного напряжения жидких диэлектриков в испытательной ячейке с электродами путем подачи переменного напряжения с нарастающей амплитудой, переменное напряжение преобразуют в постоянное напряжение с нарастающей амплитудой, которое подают на электроды, расстояние между которыми устанавливают таким, чтобы пробой в межэлектродном зазоре происходил при напряжении, в кратное число меньшим, чем нормированное значение пробивного напряжения жидкого диэлектрика, а напряжение при пробое фиксируется для определения величины пробивного напряжения жидкого диэлектрика. The technical result is achieved by the fact that in the method of express control of the breakdown voltage of liquid dielectrics in a test cell with electrodes by applying alternating voltage with increasing amplitude, the alternating voltage is converted into constant voltage with increasing amplitude, which is applied to the electrodes, the distance between which is set so that breakdown in the interelectrode gap occurred at a voltage a multiple smaller than the normalized value of the breakdown voltage of a liquid dielectric, and posal the breakdown is fixed for determining the value of the breakdown voltage of the dielectric fluid.
Для указания абсолютной величины пробивного напряжения испытуемого жидкого диэлектрика зафиксированное напряжение при пробое между электродами масштабируют в кратное число раз, равное отношению величины установленного и нормированного зазоров. To indicate the absolute value of the breakdown voltage of the test liquid dielectric, the recorded voltage during breakdown between the electrodes is scaled a multiple of times equal to the ratio of the established and normalized gaps.
Сущность устройства для осуществления способа заключается в том, что в устройстве, содержащем испытательную ячейку с электродами, повышающий трансформатор, схему управления, схему формирования сигнала и индикатор, введены генератор пилообразного напряжения, два разнополярных ключа и схема удвоения. The essence of the device for implementing the method lies in the fact that in the device containing a test cell with electrodes, a step-up transformer, a control circuit, a signal conditioning circuit and an indicator, a sawtooth voltage generator, two bipolar switches and a doubling circuit are introduced.
Причем первый вход генератора пилообразного напряжения присоединен к схеме управления, а второй - к схеме формирования сигнала пробоя, при этом первый выход генератора пилообразного напряжения присоединен к соединенным первым входам разнополярных ключей, а второй выход генератора через схему масштабирования соединен со входом индикатора, вторые входы ключей присоединены к выходам схемы управления, а выход каждого ключа присоединен соответственно к началу и концу двух половин первичной обмотки повышающего трансформатора, причем половины обмотки включены согласно, при этом точка соединения половин обмоток присоединена ко вторым выходам ключей, а вторичная обмотка трансформатора - одним концом через схему удвоения, а вторым, соединенным со схемой формирования сигнала пробоя, непосредственно присоединены к электродам испытательной ячейки, имеющим возможность взаимного перемещения. Moreover, the first input of the sawtooth voltage generator is connected to the control circuit, and the second to the breakdown signal generation circuit, while the first output of the sawtooth voltage generator is connected to the connected first inputs of different-polarity keys, and the second output of the generator through the scaling circuit is connected to the indicator input, the second key inputs connected to the outputs of the control circuit, and the output of each key is connected respectively to the beginning and end of the two halves of the primary winding of the step-up transformer, and the polo ins winding included under, the connection point half windings coupled to the second outputs of the keys and the secondary winding of the transformer - one end doubling circuit, and the second connected with the circuit of the signal breakdown is directly connected to the electrodes of the test cell, having the possibility of mutual movement.
Испытательная ячейка имеет цилиндрическую внутреннюю поверхность и конусное дно с отверстием для подачи жидкого диэлектрика из трубопровода, в котором расположен прерыватель потока, соединенный со схемой управления. Испытательная ячейка может быть снабжена крышкой со штуцером для вывода жидкого диэлектрика. The test cell has a cylindrical inner surface and a conical bottom with an opening for supplying a liquid dielectric from the pipeline, in which a flow interrupter connected to the control circuit is located. The test cell may be provided with a lid with a fitting for withdrawing a liquid dielectric.
Кроме того, устройство содержит схему масштабирования, встроенную последовательно между генератором пилообразного напряжения и индикатором. In addition, the device comprises a scaling circuit built-in in series between the sawtooth voltage generator and the indicator.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, на фиг. 2 - испытательная ячейка в разрезе. In FIG. 1 is a structural diagram of a device; FIG. 2 - sectional test cell.
Устройство содержит генератор пилообразного напряжения 1, первый вход которого присоединен к схеме управления 2, а второй - к схеме формирования сигнала пробоя 3. Первый выход генератора 1 присоединен к первым соединенным входам разнополярных ключей 4 и 5, а второй выход генератора 1 через схему масштабирования 6 соединен со входом индикатора 7. Вторые входы ключей 4, 5 присоединены к выходам схемы управления 2, а выход каждого ключа 4 и 5 присоединен соответственно к началу и концу двух половин первичной обмотки повышающего трансформатора 8. Половины первичной обмотки включены согласно, а вторичная обмотка трансформатора 8 одним концом через схему удвоения 9, а вторым концом, соединенным со схемой формирования сигнала пробоя, непосредственно присоединена к электродам 10 испытательной ячейки 11. Испытательная ячейка 11 имеет цилиндрическую внутреннюю поверхность 12 и конусное дно 13 с входным отверстием 14 для подачи жидкого диэлектрика через трубопровод 15 с установленным на нем прерывателем 16. Прерыватель 16 содержит электромагнит 17 с сердечником, состоящим из металлической части 18 и изоляционной - 19. Испытательная ячейка 11 имеет крышку с конусной внутренней полостью 20 и штуцером 21 для вывода контролируемого жидкого диэлектрика в магистраль. Электроды 10 имеют возможность взаимного осевого перемещения. The device comprises a sawtooth voltage generator 1, the first input of which is connected to the control circuit 2, and the second to the breakdown signal generation circuit 3. The first output of the generator 1 is connected to the first connected inputs of the bipolar switches 4 and 5, and the second output of the generator 1 through the scaling circuit 6 connected to the indicator 7. The second inputs of the keys 4, 5 are connected to the outputs of the control circuit 2, and the output of each key 4 and 5 is connected respectively to the beginning and end of the two halves of the primary winding of the step-up transformer 8. Polo the faults of the primary winding are switched on according to, and the secondary winding of the transformer 8 at one end through a doubling circuit 9, and the second end connected to the breakdown signal generating circuit is directly connected to the
Экспресс-контроль жидкого диэлектрика проводится при уменьшенном расстоянии "1" между электродами (например, в 10 раз) и, как следствие, во столько же раз уменьшенном напряжении между электродами. Express control of a liquid dielectric is carried out with a reduced distance "1" between the electrodes (for example, 10 times) and, as a result, the voltage between the electrodes is reduced by the same amount.
При этом величина напряженности электрического поля, действующего на слой жидкого диэлектрика и поляризующего его, в результате чего меняется проводимость жидкого диэлектрика вплоть до пробоя, в заявленном устройстве и прототипе одинаковые. The magnitude of the electric field acting on the layer of liquid dielectric and polarizing it, as a result of which the conductivity of the liquid dielectric changes until breakdown, are the same in the claimed device and prototype.
Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.
Через отверстие 14 в испытательную ячейку 11 подают контролируемый жидкий диэлектрик, очищают зазор между электродами 10 и внутреннюю поверхность испытательной ячейки 11 от возможных продуктов горения и распада от пробоя потоком жидкого диэлектрика. Затем отсекают прерывателем 16 поток жидкого диэлектрика по команде со схемы управления 2. Схема управления 2 запускает генератор пилообразного напряжения 1. Ключи 4 и 5 устанавливаются в исходное состояние. Индикатор 7 через схему масштабирования 6 от генератора пилообразного напряжения 1 также устанавливается в исходное положение. При этом на вторичной обмотке повышающего трансформатора 8 формируется переменное напряжение с нарастающей амплитудой. Through the
Схема удвоения 9 формирует постоянное напряжение с нарастающей амплитудой. В момент пробоя слоя диэлектрика между электродами 10, которые установлены относительно друг друга на расстоянии "1", схема 3 формирует сигнал пробоя, который останавливает рост напряжения генератора пилообразного напряжения 1. Индикатор 7 показывает напряжение, пропорциональное напряжению на электродах 10 в момент пробоя между ними, которое пересчитывается на напряжение для стандартного зазора (2,5 мм) кратным увеличением на 10 с помощью схемы масштабирования 6. The doubling circuit 9 forms a constant voltage with increasing amplitude. At the time of breakdown of the dielectric layer between the
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявленном способе и устройстве испытания проводятся при уменьшении слоя жидкого диэлектрика в межэлектродном зазоре и, как следствие, при уменьшенном напряжении, приложенном к электродам, к тому же напряжение изменяется по линейному закону. По сравнению с прототипом предлагаемое устройство за счет уменьшения межэлектродного зазора обеспечивает уменьшение требуемой мощности источника питания, что снижает энергозатраты и повышает электробезопасность при испытаниях. Это дает возможность проводить испытания на производственных участках в магистралях с жидким диэлектриком, например при его регенерации. Очистка испытательной ячейки и зазора между электродами от продуктов горения и распада при пробое производится потоком жидкого диэлектрика, что повышает достоверность результатов. Comparative analysis with the prototype shows that in the claimed method and device tests are carried out with a decrease in the liquid dielectric layer in the interelectrode gap and, as a result, with a reduced voltage applied to the electrodes, the voltage also changes linearly. Compared with the prototype, the proposed device by reducing the interelectrode gap reduces the required power of the power source, which reduces energy consumption and increases electrical safety during testing. This makes it possible to conduct tests at production sites in highways with a liquid dielectric, for example during its regeneration. Cleaning the test cell and the gap between the electrodes from the products of combustion and decay during breakdown is carried out by the flow of a liquid dielectric, which increases the reliability of the results.
Цилиндрическая форма испытательной ячейки облегчает очистку за счет исключения искривленных участков поверхности, способствующих накоплению продуктов распада и горения, а конусное дно облегчает смену и удаление проб жидкого диэлектрика после испытаний. The cylindrical shape of the test cell facilitates cleaning by eliminating curved surface areas that contribute to the accumulation of decomposition and combustion products, and the conical bottom facilitates the replacement and removal of samples of liquid dielectric after testing.
Применение прерывателя и наличие в испытательной ячейке крышки со штуцером для вывода жидкого диэлектрика дает возможность эксплуатации устройства в потоке, например, при работе оборудования по регенерации и очистке жидкого диэлектрика по схеме "Бак-накопитель - очиститель - перекачивающий насос". The use of a breaker and the presence in the test cell of a lid with a fitting for outputting a liquid dielectric makes it possible to operate the device in a stream, for example, when operating equipment for the regeneration and cleaning of a liquid dielectric according to the scheme "Storage tank - cleaner - transfer pump".
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001132355/09A RU2220427C2 (en) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | Method and device for short-time test of breakdown voltage of liquid dielectric |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001132355/09A RU2220427C2 (en) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | Method and device for short-time test of breakdown voltage of liquid dielectric |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001132355A RU2001132355A (en) | 2003-07-10 |
RU2220427C2 true RU2220427C2 (en) | 2003-12-27 |
Family
ID=32065689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001132355/09A RU2220427C2 (en) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | Method and device for short-time test of breakdown voltage of liquid dielectric |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2220427C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA015038B1 (en) * | 2007-12-26 | 2011-04-29 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Технологический Институт" "Нити-Тесар" (Оао "Нити-Тесар") | Method of express-control of breakdown voltage in insulating liquid and device therefor |
RU2446408C1 (en) * | 2010-09-28 | 2012-03-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский технологический институт "НИТИ-ТЕСАР" (ОАО "НИТИ-ТЕСАР") | Device to monitor discharge voltage of liquid dielectrics |
CN102721906A (en) * | 2012-05-30 | 2012-10-10 | 上海市电力公司 | Method for detecting breakdown voltage of polymer cleaning agent |
RU2507524C1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Device to determine breakthrough voltage of liquid dielectrics |
RU172345U1 (en) * | 2016-11-17 | 2017-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "СКБ Медрентех" | DEVICE FOR TESTING TRANSFORMER OIL |
-
2001
- 2001-11-28 RU RU2001132355/09A patent/RU2220427C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA015038B1 (en) * | 2007-12-26 | 2011-04-29 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Технологический Институт" "Нити-Тесар" (Оао "Нити-Тесар") | Method of express-control of breakdown voltage in insulating liquid and device therefor |
RU2446408C1 (en) * | 2010-09-28 | 2012-03-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский технологический институт "НИТИ-ТЕСАР" (ОАО "НИТИ-ТЕСАР") | Device to monitor discharge voltage of liquid dielectrics |
CN102721906A (en) * | 2012-05-30 | 2012-10-10 | 上海市电力公司 | Method for detecting breakdown voltage of polymer cleaning agent |
RU2507524C1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Device to determine breakthrough voltage of liquid dielectrics |
RU172345U1 (en) * | 2016-11-17 | 2017-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "СКБ Медрентех" | DEVICE FOR TESTING TRANSFORMER OIL |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Shengchang et al. | Research on extraction technique of transformer core fundamental frequency vibration based on OLCM | |
Singh et al. | Condition monitoring of power transformers-bibliography survey | |
US20190277805A1 (en) | Method and device for determining and/or monitoring the breakdown voltage of a transformer oil | |
US7292048B2 (en) | Method and apparatus for measuring a dielectric response of an electrical insulating system | |
EP2283567B1 (en) | A method and a device for estimating the clamping force on a winding package of a transformer | |
US20140347070A1 (en) | Measuring Method Using a Measuring Apparatus for Cable Diagnosis and/or Cable Testing | |
RU2220427C2 (en) | Method and device for short-time test of breakdown voltage of liquid dielectric | |
JP2005241297A (en) | Withstand voltage test method of power equipment | |
US5194817A (en) | Apparatus and method for testing insulation using a pulsed resonant power supply | |
JP2022505739A (en) | State analysis of electrical operating means | |
Kunicki et al. | Correlation analysis of partial discharge measurement results | |
CN108427062A (en) | Using the frequency conversion resonance vibration pressure-proof local discharge test device and method of intermittent drive | |
Möller et al. | Development of a test bench to investigate the breakdown voltage of insulation oil in a frequency range between 1 kHz and 10 kHz | |
Bhatt et al. | Partial discharge analysis in time and time-frequency domain of solid dielectric in power transformer | |
RU2332677C1 (en) | Method and device for liquid dielectric breakdown voltage control | |
KR101332675B1 (en) | Apparatus of analysis on characteristics of winding in cast resin transformer | |
RU172345U1 (en) | DEVICE FOR TESTING TRANSFORMER OIL | |
Ranninger et al. | Measurement, localisation, and monitoring of partial discharges on a power transformer | |
US20090216479A1 (en) | Method and apparatus for testing a power engineering device | |
Palitó et al. | Investigation of water content in power transformer oils through ultrasonic measurements | |
RU2184999C1 (en) | Method for measuring short-circuit inductance of transformer for flaw inspection of windings | |
KR101358038B1 (en) | Method for analysis on characteristics of winding in cast resin transformer | |
Jiajun et al. | Electric Insulation Detection Method for High-voltage Insulators | |
JPH11354252A (en) | Discharge current monitor and high voltage power source device and discharge device | |
Gulski et al. | Experiences with digital analysis of discharges in high voltage components |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20070202 |
|
QZ4A | Changes in the licence of a patent |
Effective date: 20070202 |
|
QZ4A | Changes in the licence of a patent |
Effective date: 20070202 |
|
QC41 | Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20070202 Effective date: 20100416 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201129 |