RU2354982C1 - Method of diagnosing transformer core - Google Patents

Method of diagnosing transformer core Download PDF

Info

Publication number
RU2354982C1
RU2354982C1 RU2007128240/28A RU2007128240A RU2354982C1 RU 2354982 C1 RU2354982 C1 RU 2354982C1 RU 2007128240/28 A RU2007128240/28 A RU 2007128240/28A RU 2007128240 A RU2007128240 A RU 2007128240A RU 2354982 C1 RU2354982 C1 RU 2354982C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
transformer
phases
winding
losses
Prior art date
Application number
RU2007128240/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007128240A (en
Inventor
Ибрагим Амирович Муратаев (RU)
Ибрагим Амирович Муратаев
Галия Амировна Муратаева (RU)
Галия Амировна Муратаева
Original Assignee
Ибрагим Амирович Муратаев
Галия Амировна Муратаева
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 Ибрагим Амирович Муратаев, Галия Амировна Муратаева filed Critical Ибрагим Амирович Муратаев
Priority to RU2007128240/28A priority Critical patent/RU2354982C1/en
Publication of RU2007128240A publication Critical patent/RU2007128240A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2354982C1 publication Critical patent/RU2354982C1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Protection Of Transformers (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

FIELD: physics; measurement. ^ SUBSTANCE: present invention relates to inspection technology. The method involves phase no-load loss measurement successive short-circuiting of the low-voltage winding of one its phases and generating two other phases. The high voltage phase winding, the low voltage winding of which is short-circuited, is excited using direct magnetising current. Graphs of open circuit power loss versus magnetising current are plotted. Comparing these curves with previous measurements, the state of the transformer coil is diagnosed. ^ EFFECT: unambiguity of obtained results independent of remnant magnetisation of the transformer core during no-load loss test at low voltage.

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным преобразователям энергии.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to electromagnetic energy converters.

Известен способ диагностики магнитной системы путем измерения потерь холостого хода при малом напряжении. Потери холостого хода при малом напряжении для трансформаторов измеряют с целью проверки отсутствия межлистовых замыканий в сердечнике трансформатора, обнаружения неодинакового числа витков в параллельно соединенных катушках (ветвях), ошибочных соединений обмоток или устройств переключения и других подобных дефектов.A known method for diagnosing a magnetic system by measuring the loss of idle at low voltage. Losses of idling at low voltage for transformers are measured in order to verify the absence of inter-sheet short circuits in the transformer core, to detect an unequal number of turns in parallel connected coils (branches), erroneous connections of windings or switching devices and other similar defects.

В процессе приемо-сдаточных испытаний, когда трансформатор прошел все стадии технологической обработки и его активная часть находится в баке с маслом, измерения потерь при малом напряжении, помимо обнаружения возможных дефектов, не выявленных в процессе сборки (что бывает крайне редко), дают значения потерь для сравнения с данными, получаемыми в дальнейшем при испытании трансформаторов перед вводом в эксплуатацию или после ремонта [1].In the process of acceptance tests, when the transformer has passed all stages of technological processing and its active part is in the tank with oil, measurements of losses at low voltage, in addition to detecting possible defects not detected during the assembly process (which is extremely rare), give loss values for comparison with the data obtained in the future when testing transformers before commissioning or after repair [1].

Потери при малом напряжении измеряют на предприятии-изготовителе при частоте 50 Гц и напряжении не более 10% номинального, обычно при напряжении 220 или 380 В. Обычно потери у трехфазных трансформаторов измеряют при однофазном возбуждении для того, чтобы знать потери каждой фазы в отдельности, а следовательно, иметь возможность сравнить их и убедиться, что трансформатор имеет правильное соотношение потерь и не имеет дефектов. При пофазном измерении потерь необходимы три опыта с приведением трехфазного к однофазному путем поочередного замыкания накоротко обмотки одной из его фаз и возбуждения двух других фаз. Замыкание накоротко одной из его обмоток делают для того, чтобы не было в этой фазе магнитного потока, а следовательно, потерь.Losses at low voltage are measured at the factory at a frequency of 50 Hz and a voltage of not more than 10% of the nominal voltage, usually at a voltage of 220 or 380 V. Usually, the losses of three-phase transformers are measured with single-phase excitation in order to know the losses of each phase separately, and therefore, be able to compare them and make sure that the transformer has the correct loss ratio and has no defects. In phase-by-phase measurement of losses, three experiments are necessary with the reduction of a three-phase to a single-phase one by alternately short-circuiting the winding of one of its phases and exciting two other phases. Shorting one of its windings is done so that there is no magnetic flux in this phase, and therefore no loss.

Три опыта производят в следующей последовательности при питании трансформатора со стороны низкого напряжения:Three experiments are performed in the following sequence when the transformer is powered from the low voltage side:

первый опыт - замыкают накоротко обмотку фазы a, питают обмотки фаз b и c трансформатора и измеряют потери P'0bc;first experiment - short-circuit the winding of phase a, feed the windings of phases b and c of the transformer and measure the loss P '0bc;

второй опыт - замыкают накоротко обмотку фазы b, питают обмотки фаз a и c трансформатора и измеряют потери P'0ac;second experiment - short-circuit the winding of phase b, feed the windings of phases a and c of the transformer and measure the loss P '0ac;

третий опыт - замыкают накоротко обмотку фазы c, питают обмотки фаз a и b трансформатора и измеряют потери P'0ab.third experiment - they short-circuit the phase c winding, feed the windings of phases a and b of the transformer and measure the loss P ' 0ab .

Обмотки той или иной фазы замыкают на соответствующих вводах любой из обмоток трансформатора (высокого и низкого напряжения), при этом руководствуются схемой соединения его обмоток.The windings of this or that phase are closed at the corresponding inputs of any of the transformer windings (high and low voltage), while being guided by the connection scheme of its windings.

Измеренные пофазно потери сравнивают между собой. При отсутствии дефектов в трансформаторе потери P'0bc и P'0ab должны быть практически (5%) равны между собой, а потери P'0ac в зависимости от конструкции приблизительно на 25-50% больше потерь P'0bc и P'0ab.Measured in phase loss compared with each other. In the absence of defects in the transformer, the losses P ' 0bc and P' 0ab should be practically (5%) equal to each other, and the losses P ' 0ac , depending on the design, are approximately 25-50% greater than the losses P' 0bc and P ' 0ab .

Недостатком известного способа является сильная зависимость от величины остаточного намагничивания сердечников трансформатора, являющегося следствием внезапного отключения трансформатора и обрыва тока. Величина намагничивания является случайной величиной и зависит только от фазы тока в момент отключения трансформатора.The disadvantage of this method is the strong dependence on the magnitude of the residual magnetization of the cores of the transformer, which is the result of a sudden shutdown of the transformer and a current break. The magnitude of the magnetization is a random variable and depends only on the phase of the current at the time of switching off the transformer.

Поэтому для получения достоверных результатов потерь в стали необходимо размагнитить трансформатор. Процедура размагничивания, заключающаяся в поочередной подаче постоянного тока одной из обмоток каждого стержня, также не позволяет однозначно утверждать, что сердечник размагничен до нулевого значения остаточной индукции, так как нет возможности проконтролировать остаточную намагниченность сердечника. Таким образом, измерив потери P'0ab, P'0ac, P'0bc, невозможно однозначно определить, является ли разброс значений результатом остаточного намагничивания или развивающегося дефекта. И тем более невозможно прогнозировать характер этого дефекта.Therefore, to obtain reliable results of losses in steel, it is necessary to demagnetize the transformer. The demagnetization procedure, which consists in alternately supplying direct current to one of the windings of each rod, also does not allow us to unequivocally state that the core is demagnetized to zero residual induction, since it is not possible to control the residual magnetization of the core. Thus, by measuring the losses P ' 0ab , P' 0ac , P ' 0bc , it is impossible to unambiguously determine whether the spread of values is the result of residual magnetization or a developing defect. Moreover, it is impossible to predict the nature of this defect.

Целью настоящего изобретения является повышение однозначности полученных результатов независимо от остаточной намагниченности сердечника трансформатора, тем самым повышение информативности метода.The aim of the present invention is to increase the uniqueness of the results, regardless of the residual magnetization of the core of the transformer, thereby increasing the information content of the method.

Предлагаемый способ диагностики магнитной системы трансформатора заключается в искусственном предварительном намагничивании сердечника до определенного известного значения с последующим измерением потерь.The proposed method for the diagnosis of the magnetic system of the transformer consists in the artificial preliminary magnetization of the core to a certain known value with subsequent measurement of losses.

Сущность метода состоит в следующем.The essence of the method is as follows.

Для намагничивания в соответствии с методикой измерения потерь при малом напряжении со стороны низкого напряжения имеем:For magnetization in accordance with the method of measuring losses at low voltage from the low voltage side, we have:

первый опыт - замыкают накоротко обмотку фазы a, питают обмотки фаз b и c трансформатора, подают постоянный ток на обмотку высокого напряжения фазы А и измеряют потери P'0bc;first experiment - they short-circuit the phase a winding, feed the windings of phases b and c of the transformer, supply direct current to the high-voltage winding of phase A and measure the loss P '0bc;

второй опыт - замыкают накоротко обмотку фазы b, питают обмотки фаз a и c трансформатора, подают постоянный ток на обмотку высокого напряжения фазы В и измеряют потери P'0ac;the second experiment - they short-circuit the phase b winding, feed the windings of phases a and c of the transformer, supply direct current to the high-voltage winding of phase B and measure the loss P '0ac;

третий опыт - замыкают накоротко обмотку фазы c, питают обмотки фаз a и b трансформатора, подают постоянный ток на обмотку высокого напряжения фазы С и измеряют потери P'0ab.the third experiment - they short-circuit the winding of phase c, feed the windings of phases a and b of the transformer, apply direct current to the high-voltage winding of phase C and measure the loss P ' 0ab .

Несмотря на то, что на стороне высокого напряжения двух фаз трансформатора может трансформироваться высокое напряжение, подача постоянного напряжения на фазу высокого напряжения при закороченной обмотке низкого напряжения той же фазы, абсолютно безопасно, так как на этой фазе напряжение не трансформируется.Despite the fact that high voltage can be transformed on the high voltage side of the two phases of the transformer, applying a constant voltage to the high voltage phase with a shorted low voltage winding of the same phase is absolutely safe, since the voltage does not transform on this phase.

Таким образом, могут быть сняты зависимости мощности потерь и тока холостого хода от величины тока намагничивания. Сравнивая эти характеристики с предыдущими замерами можно диагностировать состояние магнитной системы трансформатора.Thus, the dependences of the power loss and the no-load current on the magnitude of the magnetization current can be removed. Comparing these characteristics with previous measurements, it is possible to diagnose the state of the magnetic system of the transformer.

Измерения в режиме намагничивания позволяют выявить дефекты, обусловленные изменением геометрии магнитных конструкций под действием магнитного поля, которые проявляются только в рабочем режиме и исчезают со снятием напряжения. Например, элемент конструкции, притягиваясь к сердечнику, образует мостик для циркуляции вихревого тока, образуя местный нагрев, после снятия поля мостик разрывается, и при проведении опыта холостого хода на малом напряжении будут получены нормальные результаты.Measurements in the magnetization mode make it possible to identify defects caused by a change in the geometry of magnetic structures under the influence of a magnetic field, which appear only in the operating mode and disappear with stress relief. For example, a structural element, attracted to the core, forms a bridge for the eddy current circulation, forming local heating, after removing the field, the bridge breaks, and when conducting an idling experiment at low voltage, normal results will be obtained.

Библиографический списокBibliographic list

1. Ашрятов А.К. Измерение потерь холостого хода силовых трансформаторов. - «Электрические станции”, 1948, №-5, с.34-36.1. Ashryatov A.K. Measurement of idle losses of power transformers. - “Electric stations”, 1948, No. 5, p. 34-36.

Claims (1)

Способ диагностики магнитной системы трансформатора путем пофазного измерения потерь холостого хода при поочередном замыкании накоротко обмотки низкого напряжения одной из его фаз и возбуждении двух других фаз, отличающийся тем, что обмотку высокого напряжения фазы, обмотка низкого напряжения которой закорочена, возбуждают постоянным током намагничивания, снимают зависимости мощности потерь холостого хода от величины тока намагничивания и, сравнивая эти характеристики с предыдущим замерами, диагностируют состояние магнитной системы трансформатора. A method for diagnosing a transformer’s magnetic system by phase-by-phase measurement of no-load losses when alternately short-circuited the low-voltage winding of one of its phases and excitation of the other two phases, characterized in that the high-voltage winding of the phase, the low-voltage winding of which is shorted, is excited by a direct magnetizing current, and the dependences are removed power of idling losses from the magnitude of the magnetization current and, comparing these characteristics with previous measurements, they diagnose the state of the magnetic system we are a transformer.
RU2007128240/28A 2007-07-23 2007-07-23 Method of diagnosing transformer core RU2354982C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007128240/28A RU2354982C1 (en) 2007-07-23 2007-07-23 Method of diagnosing transformer core

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007128240/28A RU2354982C1 (en) 2007-07-23 2007-07-23 Method of diagnosing transformer core

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007128240A RU2007128240A (en) 2009-01-27
RU2354982C1 true RU2354982C1 (en) 2009-05-10

Family

ID=40543738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007128240/28A RU2354982C1 (en) 2007-07-23 2007-07-23 Method of diagnosing transformer core

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2354982C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103558469A (en) * 2013-10-31 2014-02-05 国家电网公司 Large transformer no-load test method adopting filter compensation technique
RU2752353C1 (en) * 2020-09-03 2021-07-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Method for determining optimal thickness of sheets of magnetic core of transformer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103558469A (en) * 2013-10-31 2014-02-05 国家电网公司 Large transformer no-load test method adopting filter compensation technique
CN103558469B (en) * 2013-10-31 2016-02-10 国家电网公司 Adopt the high-power transformer no-load test method of filter compensation technology
RU2752353C1 (en) * 2020-09-03 2021-07-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Method for determining optimal thickness of sheets of magnetic core of transformer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007128240A (en) 2009-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Masoum et al. Online transformer internal fault detection based on instantaneous voltage and current measurements considering impact of harmonics
US8941970B2 (en) Method and apparatus for demagnetizing generator components prior to electromagnetic core imperfection testing or EL-CID testing
Venikar et al. Search coil based online diagnostics of transformer internal faults
Cabanas et al. Insulation fault diagnosis in high voltage power transformers by means of leakage flux analysis
Zhang et al. Improved flux-controlled VFCV strategy for eliminating and measuring the residual flux of three-phase transformers
Firoozi et al. Transformer fault diagnosis using frequency response analysis-practical studies
RU2645811C1 (en) Method for identification of winding short circuits in windings of three-phase transformers
RU2354982C1 (en) Method of diagnosing transformer core
CN109901008A (en) A kind of generator rotor interturn short-circuit test method
CN111175621B (en) Method, system and equipment for detecting insulation defects of medium and high voltage rotating motor in nuclear power station
CN106405316B (en) Judgment method for equal-turn test of parallel branch of semi-finished transformer
EP2761318B1 (en) Device and testing procedure for determination of magnetic circuit quality
Torkaman Intern-turn short-circuit fault detection in switched reluctance motor utilizing MCPT test
Cabanas et al. Detection of insulation faults on disc-type winding transformers by means of leakage flux analysis
Yasid et al. The effect of short circuit fault on one winding to other windings in FRA
JP3847556B2 (en) Soundness evaluation method and test method for electromagnetic induction equipment
RU2250474C1 (en) Method of testing insulation of transformers
Sano et al. Experimental investigation on FRA diagnosis of transformer faults
Hamzehbahmani et al. An overview of the recent developments of the inter-laminar short circuit fault detection methods in magnetic cores
RU2374656C1 (en) Method of forming test parametre when performing tests of electromagnetic energy converters
Dupuis An introduction to electrical diagnostic testing of power transformers
Hiraide et al. Frequency response analysis for exact power transformer impedance
Würde et al. Influence of the Power Factor on the Vibration Behavior of Transformers for Primary and Secondary Distribution
RU2714532C1 (en) Differential method of detecting coil short circuits in a three-phase transformer
Korenciak et al. Measurement of Difference Parameters of Transformer Winding in Frequency Domain

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110724