RU2419101C2

RU2419101C2 - Method for determining short-circuited coils in electrical windings

Info

Publication number: RU2419101C2
Application number: RU2009127978/28A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Валерьевич Костин (RU); Геннадий Валерьевич Костин; Анатолий Викторович Меркушов (RU); Анатолий Викторович Меркушов
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2009-07-20
Publication date: 2011-05-20
Also published as: RU2009127978A

Abstract

FIELD: electricity. ^ SUBSTANCE: there is proposed method for determining short-circuited coils in electrical windings, at which the voltage of varying frequency is supplied to resonance circuit formed with winding of tested electric machine and capacitor of constant capacity, and as measured parametre of resonance of circuit there used is frequency and value of voltage drop on winding, which forms divider with resistor of constant resistance, parametres of resonance circuit of winding is measured and availability of short circuits is judged by frequency maximum of measured parametre. ^ EFFECT: improving sensitivity. ^ 1 dwg

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при определении короткозамкнутых витков в обмотках электрических машин.The invention relates to electrical engineering and can be used to determine short-circuited turns in the windings of electrical machines.

Известен способ определения короткозамкнутых витков в электрических обмотках, в котором подают напряжение изменяющейся частоты, измеряют параметры резонансного контура обмоток и судят о наличии коротких замыканий по частотному максимуму измеряемого параметра [А.с. №928259].There is a method of determining short-circuited turns in electrical windings, in which a voltage of varying frequency is applied, the parameters of the resonant circuit of the windings are measured, and short circuits are judged by the frequency maximum of the measured parameter [A.S. No. 928259].

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к изобретению является способ определения короткозамкнутых витков в электрических обмотках [А.с. №2305291]. Известный способ определения короткозамкнутых витков в электрических обмотках заключается в том, что подают напряжение изменяющейся частоты, измеряют параметры резонансного контура обмоток и судят о наличии коротких замыканий по частотному максимуму измеряемого параметра. При этом напряжение изменяющейся частоты подают на одну из обмоток, резонансный контур образуют между двумя обмотками посредством создания магнитной связи между ними и соединения с заземлением двух выводов обмоток, а в качестве измеряемого параметра резонансного контура используют добротность.The closest set of essential features to the invention is a method for determining short-circuited turns in electrical windings [A.S. No. 2305291]. A known method for determining short-circuited turns in electrical windings is that they supply voltage of varying frequency, measure the parameters of the resonant circuit of the windings and judge the presence of short circuits by the frequency maximum of the measured parameter. In this case, a voltage of varying frequency is applied to one of the windings, a resonant circuit is formed between the two windings by creating a magnetic connection between them and grounding of the two terminals of the windings, and the quality factor is used as the measured parameter of the resonant circuit.

Недостатком известных способов является невысокая чувствительность при определении одиночных короткозамкнутых витков, а также короткозамкнутых витков, расположенных в начале обмотки электрической машины.A disadvantage of the known methods is the low sensitivity in determining single short-circuited turns, as well as short-circuited turns located at the beginning of the winding of an electric machine.

Задачей настоящего изобретения является создание способа, который позволит за короткое время достоверно выявлять короткозамкнутые витки в обмотках электрических машин (силовых и измерительных трансформаторах, электродвигателях).The objective of the present invention is to provide a method that can reliably detect short-circuited turns in the windings of electrical machines (power and measuring transformers, electric motors) in a short time.

Указанный технический результат достигается тем, что высокая чувствительность к наличию короткозамкнутых витков в предложенном способе позволяет достоверно выявлять как одиночный, так и большой массив короткозамкнутых витков вне зависимости от их положения, ухудшение межвитковой изоляции, а также изменение магнитных свойств сердечника, причем в качестве измеряемого параметра резонансного контура используют частоту и величину падения напряжения на обмотке, образующей делитель с резистором постоянного сопротивления, причем напряжение изменяющейся частоты подают через делитель на испытуемую обмотку, образующую резонансный контур с конденсатором постоянной емкости, при этом в качестве измеряемого параметра резонансного контура используют частоту и величину падения напряжения на вторичной обмотке.The indicated technical result is achieved in that the high sensitivity to the presence of short-circuited turns in the proposed method allows one to reliably detect both single and large arrays of short-circuited turns, regardless of their position, deterioration of inter-turn insulation, as well as a change in the magnetic properties of the core, and as a measured parameter resonant circuit use the frequency and magnitude of the voltage drop across the winding, forming a divider with a resistor of constant resistance, and voltage ue variable frequency divider is supplied through a test coil forming a resonant circuit with the capacitor constant capacity, wherein the resonant circuit as a measured parameter using the frequency and magnitude of the voltage drop in the secondary winding.

На чертеже представлена электрическая схема устройства, реализующего способ определения короткозамкнутых витков в электрических обмотках.The drawing shows an electrical diagram of a device that implements a method for determining short-circuited turns in electrical windings.

Устройство содержит генератор синусоидального напряжения изменяющейся частоты, резистор R1, образующий делитель с обмоткой испытуемой электрической машины L, конденсатор постоянной емкости С1, образующий резонансный контур с вторичной обмоткой испытуемой электрической машины Lтт, схему удвоения напряжения VD1, VD2, сглаживающий конденсатор С2 с сопротивлением нагрузки R2.The device comprises a sinusoidal voltage generator of variable frequency, a resistor R1 forming a divider with a winding of the tested electric machine L, a capacitor of constant capacitance C1, forming a resonant circuit with a secondary winding of the tested electric machine Ltt, a voltage doubling circuit VD1, VD2, a smoothing capacitor C2 with a load resistance R2 .

Способ определения короткозамкнутых витков осуществляется следующим образом.The method for determining short-circuited turns is as follows.

От генератора синусоидального напряжения на резонансный контур, образованный конденсатором постоянной емкости и обмоткой испытуемой электрической машины, через делитель R1 подают напряжение изменяющейся частоты. Величину падения напряжения на обмотке преобразуют схемой удвоения напряжения, фильтруют сглаживающим конденсатором, и фиксируют измерительным прибором. Также фиксируют частоту резонанса. Измеренные величины сравнивают с параметрами заведомо исправной электрической машины и по отклонению от эталонных величин делают вывод о наличии короткозамкнутого витка, ухудшении межвитковой изоляции либо об ухудшении магнитных свойств сердечника.From a sinusoidal voltage generator to a resonant circuit formed by a constant capacitor and a winding of the tested electric machine, a voltage of varying frequency is supplied through a divider R1. The magnitude of the voltage drop across the winding is converted by a voltage doubling circuit, filtered by a smoothing capacitor, and fixed by a measuring device. Also fix the resonance frequency. The measured values are compared with the parameters of a known-good electrical machine and, based on deviations from the reference values, they conclude that there is a short-circuited loop, deterioration of inter-turn insulation, or deterioration of the magnetic properties of the core.

Высокочастотный способ определения короткозамкнутых витков позволяет с высокой точностью и достоверностью выявлять наличие как одиночного, так и большого массива короткозамкнутых витков в обмотках электрических машин вне зависимости от их положения, ухудшение изоляционных свойств межвитковой изоляции, изменение магнитных свойств сердечника, а также позволяет значительно снизить затраты времени на диагностику.The high-frequency method for determining short-circuited turns allows to detect with high accuracy and reliability both single and large arrays of short-circuited turns in the windings of electric machines, regardless of their position, deterioration of the insulating properties of inter-turn insulation, changing the magnetic properties of the core, and also can significantly reduce time costs for diagnosis.

Claims

A method for determining short-circuited turns in electric windings, at which a voltage of varying frequency is applied, the parameters of the resonant circuit of the winding are measured and judged about the presence of short circuits by the frequency maximum of the measured parameter, characterized in that the voltage of the changing frequency is applied to the resonant circuit formed by the winding of the tested electric machine and a capacitor of constant capacitance, and the frequency and magnitude of the voltage drop n winding forming a resistor divider with DC resistance.