RU2458354C1 - Способ определения группы и схемы соединения обмоток силовых двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов - Google Patents
Способ определения группы и схемы соединения обмоток силовых двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458354C1 RU2458354C1 RU2010150978/28A RU2010150978A RU2458354C1 RU 2458354 C1 RU2458354 C1 RU 2458354C1 RU 2010150978/28 A RU2010150978/28 A RU 2010150978/28A RU 2010150978 A RU2010150978 A RU 2010150978A RU 2458354 C1 RU2458354 C1 RU 2458354C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformer
- windings
- winding
- group
- circuit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для определения группы и схемы соединения силовых двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов. Технический результат: определение группы и схемы соединения обмоток трансформатора по параметрам симметричного и несимметричного режима работы трансформатора без отключения его от сети. Сущность: измеряют величины (фазные или линейные) и фазовые углы напряжений и токов всех обмоток трансформатора в различных нагрузочных (симметричных и несимметричных) режимах. По измеренным значениям путем решения уравнения для определения группы соединения обмоток трансформатора определяют номер группы соединения обмоток трансформатора. Анализируя наличие составляющих нулевой последовательности и полученный номер группы, определяют схему соединения обмоток трансформатора. 2 ил.
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для определения группы и схемы соединения силовых двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов.
Известен способ определения группы соединения обмоток трансформатора с помощью устройства, содержащего источник постоянного напряжения и коммутирующий орган, обеспечивающий поочередное подключение источника постоянного напряжения к выводам АВ, ВС, АС высоковольтной обмотки трансформатора, цифровой осциллограф, содержащий вычислительный блок, энергонезависимую память, порт сопряжения с персональным компьютером и три измерительных канала напряжения, которые соединены с выводами обмотки низкого напряжения трехфазного трансформатора, причем коммутирующий орган содержит блок запуска, цепи защиты внутренних ключей от перенапряжения, блок ожидания обнуления токов в высоковольтной обмотке трехфазного трансформатора и имеет дополнительный выход, подключенный к дополнительному управляющему входу цифрового осциллографа. После завершения трех циклов вычислительный блок цифрового осциллографа, сопоставляя знаки и уровни сигналов с выводов обмотки низкого напряжения трехфазного трансформатора с табличными значениями групп известных соединений, определяет группу соединения обмоток испытуемого объекта [1].
Недостатком этого способа является необходимость отключения трансформатора от сети, что весьма неэкономично, а также указанный способ позволяет определить только группу соединения обмоток трансформатора, но не позволяют определить схему соединения обмоток.
Существует способ, согласно которому измеряют величины и фазовые углы напряжений и токов всех обмоток трансформатора в двух различных нагрузочных режимах, по измеренным значениям путем решения уравнений состояния силового трансформатора, составленным на основе схемы замещения трансформатора, определяют сопротивление ZK и потери PK короткого замыкания, ток I0 и потери P0 холостого хода и по превышению значений ZK, РK, I0, P0 над соответствующими эталонными значениями судят о техническом состоянии и работоспособности трансформатора. Определяют активные и индуктивные сопротивления каждой из обмоток и по полученным значениям сопротивлений уточняют техническое состояние витковой изоляции и состояние токоведущих частей обмоток [2].
Однако этот способ не предусматривает определения группы соединения обмоток и схемы соединения обмоток трансформатора.
Необходимость снижения количества отключений трансформаторов требует разработки способов определения группы и схемы соединения обмоток трансформатора непосредственно при работе под нагрузкой.
Цель предлагаемого изобретения - это определение группы и схемы соединения обмоток трансформатора по параметрам симметричного и несимметричного режима работы трансформатора без отключения его от сети. Способ заключается в том, что измеряют величины (фазные или линейные) и фазовые углы напряжений и токов всех обмоток трансформатора в различных нагрузочных (симметричных и несимметричных) режимах, по измеренным значениям путем решения уравнения для определения группы соединения обмоток трансформатора определяют номер группы соединения обмоток трансформатора, далее, анализируя зафиксированный несимметричный режим работы трансформатора (а именно наличие составляющих нулевой последовательности) и полученный номер группы, определяют схему соединения обмоток трансформатора.
Способ может быть реализован следующим образом: измеряют величины и фазовые углы напряжений и токов всех обмоток трансформатора в нормальном или аварийном режиме работы трансформатора без перерыва в его работе, по измеренным значениям путем решения уравнения определения группы соединения обмоток трансформатора определяют номер группы соединения обмоток, далее, если имеется зафиксированный несимметричный режим работы трансформатора, проверяют наличие составляющих нулевой последовательности на сторонах трансформатора, затем, сопоставляя полученный номер группы соединения обмоток с возможной схемой соединения обмоток, определяют схему соединения обмоток трансформатора.
На фиг.1 изображена электрическая схема измерительной цепи, реализующая способ для двухобмоточного трансформатора. На фиг.2 изображена электрическая схема измерительной цепи, реализующая способ для трехобмоточного трансформатора.
Для реализации предложенного способа определения группы и схемы соединения обмоток двухобмоточных трансформаторов может быть использована измерительная цепь, электрическая схема которой изображена на фиг.1.
Измерительная цепь содержит первый 1 и второй 3 трансформаторы тока, первый 4 и второй 6 трансформаторы напряжения, шины 7 и 9 высшего и низшего напряжений соответственно для подключения обмоток контролируемого двухобмоточного трансформатора 10, измерительно-вычислительный комплекс 11, эквивалентную нагрузку 13 и эквивалентную электрическую систему 14, причем на сторонах контролируемого трансформатора 10 установлены трансформаторы тока 1 и 3, первичные обмотки трансформаторов напряжения 4 и 6 подключены соответственно к шинам 7 и 9, к которым присоединен контролируемый трансформатор 10, вторичные обмотки трансформаторов 1, 3, 4, и 6 подсоединены к измерительно-вычислительному комплексу 11, эквивалентная нагрузка 13 подключена к шине 9 низшего напряжения, эквивалентная электрическая система 14 подключена к шине 7 высшего напряжения.
В качестве измерительно-вычислительного комплекса может быть использован цифровой регистратор аварийных процессов, имеющий функции измерения не менее 6 сигналов (3 фазных тока и 3 фазных напряжения) с каждой стороны трехобмоточного трансформатора, либо 5 сигналов (3 фазных тока и 2 линейных напряжения) с каждой стороны трансформатора, регистрации осциллограмм токов и напряжений.
Аналогично в случае трехобмоточного трансформатора для реализации предложенного способа определения группы и схемы соединения обмоток может быть использована измерительная цепь, электрическая схема которой изображена на фиг.2 (измерительная цепь содержит первый 1, второй 2 и третий 3 трансформаторы тока, первый 4, второй 5 и третий 6 трансформаторы напряжения, шины 7, 8 и 9 высшего, среднего и низшего напряжений соответственно для подключения обмоток контролируемого трехобмоточного трансформатора 10, измерительно-вычислительный комплекс 11, эквивалентную нагрузку 12, 13 и эквивалентную электрическую систему 14, причем на сторонах контролируемого трансформатора 10 установлены трансформаторы тока 1, 2 и 3, первичные обмотки трансформаторов напряжения 4, 5 и 6 подключены соответственно к шинам 7, 8 и 9, к которым присоединен контролируемый трансформатор 10, вторичные обмотки трансформаторов 1, 2, 3, 4, 5 и 6 подсоединены к измерительно-вычислительному комплексу 11, эквивалентная нагрузка 12, 13 подключена к шинам 8 и 9 среднего и низшего напряжений, эквивалентная электрическая система 14 подключена к шине 7 высшего напряжения).
Измеряют одновременно сигналы фазных токов и напряжений всех обмоток трансформатора. Регистрируют измеренные токи и напряжения в виде цифровых осциллограмм, выделяют основные гармоники напряжений , , , , , , и токов , , , , , для двухобмоточного трансформатора, , , , , , , , , и токов , , , , , , , , для трехобмоточного трансформатора. Также можно измерять сигналы линейных напряжений обмоток двухобмоточного трансформатора: , , , и фазных токов , , , , , трехобмоточного трансформатора: , , , , , и фазных токов , , , , , , , , . Либо эквивалентный достаточный набор. Здесь , - фазные токи и напряжения обмоток (k=1; 2 - номер режима; i - буква индекса, обозначающая сторону трансформатора; t - буква индекса, обозначающая фазу), - линейное напряжение обмоток (здесь k=1; 2 - номер режима; i=B; C; H - буква индекса, обозначающая сторону трансформатора; tj - буквы индекса, обозначающие фазы). Второй режим необходим для исключения случайной ошибки расчета (проверки результатов).
В реальных условиях эти сигналы, как правило, содержат ряд составляющих с частотой, отличной от основной. Корректные результаты вычислений сопротивлений можно получить лишь при синусоидальных входных сигналах с частотой основной гармоники. Поэтому предварительно необходимо выделить основные гармоники сигналов и использовать их при вычислении группы и схемы соединения обмоток трансформаторов.
В силу того, что почти всегда режим трансформатора несимметричен (неравномерная нагрузка, различные коэффициенты трансформации по фазам и т.п.), для измеренных величин применим метод симметричных составляющих.
По методу симметричных составляющих определяют значения токов и напряжении прямой и нулевой последовательности (k=1; 2 - номер режима; i - буква индекса, обозначающая сторону трансформатора, р=1; 0 - индексы симметричных составляющих прямой и нулевой последовательностей соответственно):
на стороне высшего напряжения:
на стороне среднего напряжения
на стороне низшего напряжения:
где а - оператор поворота векторов на 120 градусов по направлению против часовой стрелки.
В случае измерения линейных напряжений можно воспользоваться системой:
из которой можно определить необходимые фазные напряжения. Использование в качестве входных сигналов двух линейных напряжений вместо трех фазных минимизирует количество сигналов.
Цикл измерений и вычислений повторяют при другом режиме (нормальном или аварийном) работы трансформатора и находят: , , , , , , , для двухобмоточного трансформатора и , , , , , для трехобмоточного трансформатора. При этом величины токов и напряжений представляются в виде:
Номер группы соединения обмоток двухобмоточного трансформатора определяется из уравнения:
Номер группы соединения обмоток трехобмоточного трансформатора определяется аналогично с учетом того, что необходимо последовательно определить его попарно для обмоток высшего и низшего, а затем высшего и среднего напряжений, то есть
Результат, полученный по формулам (1)-(3), необязательно будет целым числом, поэтому необходимо ввести критерий однозначного определения номера группы соединения обмоток: если в результате расчета N получилось нецелое число, то его необходимо округлить до ближайшего целого числа по часам согласно правилам математического округления.
Из [3] известно, что схема соединения обмоток Y/Y может дать 0 и 6 группы соединения; схемы Y/Δ и Δ/Y дают 1, 5, 7, 11 группы, схема Δ/Δ дает 0, 2, 4, 6, 8, 10 группы. При этом схема «звезда» может быть как с заземленной, так и с незаземленной нейтралью. Группы 3 и 9 не могут быть получены для стандартного расположения зажимов на крышке бака трансформатора.
Учитывая вышеизложенное, а также имея информацию о наличии или отсутствии составляющих нулевой последовательности токов и напряжений на сторонах трансформатора и сведения из [4] в части схем соединения обмоток трансформаторов, можно ввести следующий критерий определения схемы соединения обмоток двухобмоточного и трехобмоточного трансформатора:
если на обеих сторонах двухобмоточного трансформатора в несимметричном режиме зафиксированы составляющие нулевой последовательности, то схема соединения - YH/YH;
если на стороне высшего напряжения двухобмоточного трансформатора в несимметричном режиме зафиксированы составляющие нулевой последовательности, на стороне низшего напряжения составляющие нулевой последовательности равны 0 и номер группы соединения 0 или 6, то схема соединения - YH/Y;
если на стороне высшего напряжения двухобмоточного трансформатора в несимметричном режиме зафиксированы составляющие нулевой последовательности, на стороне низшего напряжения составляющие нулевой последовательности равны 0 и номер группы соединения 1, 5, 7 или 11, то схема соединения - YH/Δ;
если на стороне низшего напряжения двухобмоточного трансформатора в несимметричном режиме зафиксированы составляющие нулевой последовательности, на стороне высшего напряжения составляющие нулевой последовательности равны 0 и номер группы соединения 0 или 6, то схема соединения - Y/YH;
если на стороне низшего напряжения двухобмоточного трансформатора в несимметричном режиме зафиксированы составляющие нулевой последовательности, на стороне высшего напряжения составляющие нулевой последовательности равны 0 и номер группы соединения 1, 5, 7 или 11, то схема соединения - Δ/YH;
если на стороне низшего напряжения двухобмоточного трансформатора в несимметричном режиме составляющие нулевой последовательности равны 0, на стороне высшего напряжения составляющие нулевой последовательности равны 0 и номер группы соединения 1, 5, 7 или 11, то схема соединения - Y/Δ;
если на стороне низшего напряжения двухобмоточного трансформатора в несимметричном режиме составляющие нулевой последовательности равны 0, на стороне высшего напряжения составляющие нулевой последовательности равны 0 и номер группы соединения 0, 2, 4, 6, 8, 10, то схема соединения - Δ/Δ.
Изложенный критерий применим и для трехобмоточного трансформатора, при этом анализируют попарно обмотки высшего и среднего, высшего и низшего напряжений соответственно.
Полученные таким образом номер группы и схему соединения обмоток используют в дальнейших расчетах коротких замыканий или нормальных режимов, или сравнивают с паспортными (если они известны) для данного трансформатора, по отклонениям судят о противоположной намотке, неправильном обозначении зажимов фаз обмоток, определяют возможность параллельной работы трансформаторов.
Технический результат заключается в снижении эксплуатационных затрат за счет сокращения продолжительности отключений трансформатора для ревизий, использования для расчетов данные из массивов энергетических предприятий.
Источники информации
1. Патент №2279686 РФ, опубл. 10.07.2006.
2. Патент №2237254 РФ, опубл. 27.09.2004.
3. Булгаков Н.И. Группы соединения трансформаторов. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1977, 80 с. с ил.
4. ГОСТ 11677-85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия.
Claims (1)
- Способ определения группы и схемы соединения обмоток двухобмоточных и трехобмоточных силовых трансформаторов, заключающийся в том, что измеряют величины (фазные или линейные) и фазовые углы напряжений и токов всех обмоток трансформатора в различных нагрузочных (симметричных и несимметричных) режимах, отличающийся тем, что по измеренным значениям определяют номер группы соединения обмоток трансформатора, далее, анализируя зафиксированный несимметричный режим работы трансформатора (а именно наличие составляющих нулевой последовательности) и полученный номер группы, определяют схему соединения обмоток трансформатора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010150978/28A RU2458354C1 (ru) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Способ определения группы и схемы соединения обмоток силовых двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010150978/28A RU2458354C1 (ru) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Способ определения группы и схемы соединения обмоток силовых двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010150978A RU2010150978A (ru) | 2012-06-20 |
RU2458354C1 true RU2458354C1 (ru) | 2012-08-10 |
Family
ID=46680678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010150978/28A RU2458354C1 (ru) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Способ определения группы и схемы соединения обмоток силовых двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2458354C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2815660C1 (ru) * | 2023-11-09 | 2024-03-19 | Публичное акционерное общество "Россети Северо-Запад" | Способ мониторинга технического состояния трехфазного силового трансформатора |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115166596A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-10-11 | 国网湖南省电力有限公司 | 一种Yd11接线变压器单相断线在线监测方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU721775A1 (ru) * | 1977-11-24 | 1980-03-15 | Казанское Пуско-Наладочное Управление Треста "Татэлектромонтаж" | Устройство дл определени групп соединени обмоток трансформатора |
SU1244604A1 (ru) * | 1983-03-10 | 1986-07-15 | Винницкий политехнический институт | Устройство дл определени группы соединени обмоток трансформатора |
RU2279686C1 (ru) * | 2004-11-05 | 2006-07-10 | Георгий Михайлович Михеев | Устройство для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора |
US7279905B2 (en) * | 2005-02-22 | 2007-10-09 | Areva T&D Uk Limited | Method and an apparatus for supervising the operation of current transformers |
RU2348940C1 (ru) * | 2007-07-23 | 2009-03-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет | Устройство для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора |
-
2010
- 2010-12-13 RU RU2010150978/28A patent/RU2458354C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU721775A1 (ru) * | 1977-11-24 | 1980-03-15 | Казанское Пуско-Наладочное Управление Треста "Татэлектромонтаж" | Устройство дл определени групп соединени обмоток трансформатора |
SU1244604A1 (ru) * | 1983-03-10 | 1986-07-15 | Винницкий политехнический институт | Устройство дл определени группы соединени обмоток трансформатора |
RU2279686C1 (ru) * | 2004-11-05 | 2006-07-10 | Георгий Михайлович Михеев | Устройство для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора |
US7279905B2 (en) * | 2005-02-22 | 2007-10-09 | Areva T&D Uk Limited | Method and an apparatus for supervising the operation of current transformers |
RU2348940C1 (ru) * | 2007-07-23 | 2009-03-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет | Устройство для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2815660C1 (ru) * | 2023-11-09 | 2024-03-19 | Публичное акционерное общество "Россети Северо-Запад" | Способ мониторинга технического состояния трехфазного силового трансформатора |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010150978A (ru) | 2012-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7994798B2 (en) | Power converter current sensor testing method | |
EP2466322B1 (en) | Method and apparatus for transformer diagnosis | |
US11105838B2 (en) | System and method for measuring turns ratio of a transformer | |
CN104246522A (zh) | 用于检测hvdc输电系统中的故障的方法和设备 | |
Grahn et al. | Centralized versus distributed state estimation for hybrid AC/HVDC grid | |
Chang et al. | On tracking the source location of voltage sags and utility shunt capacitor switching transients | |
CN112615359B (zh) | 基于电压波形比较的交直流混联电网纵联保护方法及系统 | |
Abasi et al. | Fault classification and fault area detection in GUPFC-compensated double-circuit transmission lines based on the analysis of active and reactive powers measured by PMUs | |
Raju et al. | An optimal PMU placement method for power system observability | |
Borkowski | A new method for noninvasive measurement of grid harmonic impedance with data selection | |
RU2458354C1 (ru) | Способ определения группы и схемы соединения обмоток силовых двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов | |
RU2681257C2 (ru) | Способ установления места снижения сопротивления изоляции и определения мощности токовой утечки | |
CN208172234U (zh) | 一种电流互感器的变比、极性检测试验装置 | |
CN103235183A (zh) | 一种三相变压器联结组别的测量和计算方法 | |
RU2237254C1 (ru) | Способ диагностики силовых трансформаторов | |
KR101654644B1 (ko) | 변압기의 결선 실험 장치 | |
Venikar et al. | Transformer incipient inter-turn fault detection based on no-load current harmonic analysis | |
RU2175138C1 (ru) | Способ измерения сопротивления изоляции силовой сети электроустановок транспорта под рабочим напряжением и устройство для его реализации | |
Neto et al. | A comparative evaluation of methods for analysis of propagation of unbalance in electric systems | |
RU2446406C2 (ru) | Способ диагностики силовых трехобмоточных трансформаторов | |
CN206040415U (zh) | 一种多绕组电压互感器 | |
RU2628663C2 (ru) | Способ измерения симметричных составляющих напряжений в трёхфазных сетях | |
RU2794204C1 (ru) | Способ выявления межвитковых замыканий в обмотках трехфазных потребительских трансформаторов | |
JP6722928B1 (ja) | 零相電流計測方法及び装置 | |
RU2544889C1 (ru) | Способ экспериментального определения сопротивлений обмоток трансформаторов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121214 |