RU2533530C2 - Method to measure current losses and excitation current of power transformers in field conditions and device for its implementation - Google Patents

Method to measure current losses and excitation current of power transformers in field conditions and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2533530C2
RU2533530C2 RU2012107477/28A RU2012107477A RU2533530C2 RU 2533530 C2 RU2533530 C2 RU 2533530C2 RU 2012107477/28 A RU2012107477/28 A RU 2012107477/28A RU 2012107477 A RU2012107477 A RU 2012107477A RU 2533530 C2 RU2533530 C2 RU 2533530C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
losses
capacitors
controlled
phase
Prior art date
Application number
RU2012107477/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012107477A (en
Inventor
Николай Иванович Богатырев
Олег Викторович Вронский
Юрий Петрович Степура
Вадим Николаевич Темников
Николай Сергеевич Баракин
Дарья Владимировна Белашова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет"
Priority to RU2012107477/28A priority Critical patent/RU2533530C2/en
Publication of RU2012107477A publication Critical patent/RU2012107477A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2533530C2 publication Critical patent/RU2533530C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: suggested method to measure current losses and excitation current of power transformers in field conditions and device for its implementation are referred to electric engineering and may be used for calculation and justification of standards for process power losses during its transmission through electric mains. The device comprises a controlled power source to change voltage at one winding of the transformer when the second winding is open. In order to reach the claimed result a free-running asynchronous generator with excitation capacitors is used as the controlled power source. Output voltage of the generator is controlled stepwise within the limits of 70-110% of rated voltage by reswitching of adjustment capacitors at transition of commutation voltage through zero value. Reswitching is made by three-phase contactless electronic keys controlled through optically coupled inputs by a decoder and a multiposition switch.
EFFECT: improved accuracy for real excitation losses of the power transformer.
2 cl, 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для расчета и обоснования нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям.The invention relates to energy and can be used to calculate and justify the standards of technological losses of electricity during transmission through electric networks.

Известен способ для измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов и определения схемы замещения трансформатора (см. стр. 291-293: рис. 14-10. Вольдек А.И. Электрические машины / Учебник. Л.: Энергия, 1978. - 832 с., ил.).A known method for measuring losses and idling current of power transformers and determining the equivalent circuit of a transformer (see pages 291-293: Fig. 14-10. Voldek AI Electric machines / Textbook. L .: Energy, 1978. - 832 s., ill.).

Этот способ предусматривает изменение напряжения на первичной обмотке трансформатора при разомкнутой вторичной обмотке. При этом измеряются первичные напряжения, ток и мощность потерь холостого хода.This method involves changing the voltage on the primary winding of the transformer with an open secondary winding. In this case, primary voltages, current, and idle loss power are measured.

Недостаток этого способа в том, что измерения выполняются в стационарных условиях при наличии регулируемого источника синусоидального напряжения.The disadvantage of this method is that the measurements are performed under stationary conditions in the presence of an adjustable source of sinusoidal voltage.

Известен способ для измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов (ГОСТ 3484.1-88. Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний. Измерение потерь и тока холостого хода).A known method for measuring losses and open circuit current of power transformers (GOST 3484.1-88. Power transformers. Methods of electromagnetic tests. Measurement of losses and open circuit current).

По этому ГОСТу при опыте холостого хода к одной из обмоток (как правило, низшего напряжения) при разомкнутых остальных обмотках подводят номинальное напряжение (с допустимым отклонением в пределах ±0,5%) номинальной частоты (с допустимым отклонением в пределах ±1%) практически синусоидальной формы, а при испытаниях трехфазных силовых трансформаторов, кроме того, практически симметричное.According to this GOST, during an idle test, one of the windings (usually a low voltage) with the remaining windings open, the rated voltage (with an acceptable deviation within ± 0.5%) of the rated frequency (with an acceptable deviation within ± 1%) is practically applied sinusoidal shape, and when testing three-phase power transformers, in addition, it is almost symmetrical.

При этом систему линейных напряжений следует считать практически симметричной, если каждое из линейных напряжений отличается не более чем на 3% от среднего арифметического трех линейных напряжений системы. Кривую напряжения допускается считать практически синусоидальной, если отношение действующего значения напряжения к среднему отличается от 1,11 не более чем на ±2%. Если отношение действующего значения напряжения к среднему отличается в опыте от 1,11 более чем на ±2%, то вносят поправку на несинусоидальность формы кривой.Moreover, the system of linear stresses should be considered almost symmetric if each of the linear stresses differs by no more than 3% from the arithmetic average of three linear stresses of the system. The voltage curve can be considered almost sinusoidal if the ratio of the effective voltage to the average value differs from 1.11 by no more than ± 2%. If the ratio of the effective voltage to the average in the experiment differs from 1.11 by more than ± 2%, then a correction is made for the non-sinusoidal shape of the curve.

Измерение потерь и тока холостого хода при приемочных испытаниях трансформаторов следует проводить не менее чем в пяти точках в диапазоне напряжений от 80 до 110% номинального, в том числе при номинальном напряжении питаемой обмотки трансформатора.Measurement of losses and idling current during acceptance tests of transformers should be carried out at at least five points in the voltage range from 80 to 110% of the nominal, including at the rated voltage of the supplied transformer winding.

Недостаток этого способа заключается в том, что в полевых условиях необходим автономный мощный регулируемый источник питания с высокими показателями качества выходного напряжения.The disadvantage of this method is that in the field requires an autonomous powerful adjustable power source with high quality output voltage.

ГОСТ 3484.1-88 также предусматривает способ определения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов при малом напряжении возбуждения, который проводят в виде трех следующих однофазных опытов.GOST 3484.1-88 also provides a method for determining losses and idling current of power transformers at a low excitation voltage, which is carried out in the form of the following three single-phase experiments.

Первый опыт - выполняют короткое замыкание обмотки фазы А, возбуждают фазы В и С трансформатора и измеряют потери.The first experiment - they carry out a short circuit of the phase A winding, excite the phases B and C of the transformer and measure the losses.

Второй опыт - выполняют короткое замыкание обмотки фазы В, возбуждают фазы А и С трансформатора и измеряют потери.The second experiment - they perform a short circuit of the phase B winding, excite the phases A and C of the transformer and measure the losses.

Третий опыт - выполняют короткое замыкание обмотки фазы С, возбуждают фазы А и В трансформатора и измеряют потери.The third experiment - they carry out a short circuit of the phase C winding, excite the phases A and B of the transformer and measure the losses.

Короткое замыкание обмотки любой фазы проводят на соответствующих зажимах любой из обмоток трансформатора (высшего среднего или низшего напряжений).A short circuit of the winding of any phase is carried out at the corresponding terminals of any of the transformer windings (higher medium or low voltage).

Потери и ток холостого хода при малом напряжении измеряют с целью сравнения их с результатами аналогичных измерений при эксплуатации; такой способ имеет большие погрешности при расчете технологических потерь, из-за больших погрешностей при пересчете этих потерь к реальному напряжению сети.Losses and open circuit current at low voltage are measured in order to compare them with the results of similar measurements during operation; this method has large errors in the calculation of technological losses, due to large errors in the conversion of these losses to the real voltage of the network.

С другой стороны, при таких испытаниях необходимо выполнять большое число коммутаций обмоток, что увеличивает время измерений.On the other hand, in such tests it is necessary to carry out a large number of switching windings, which increases the measurement time.

Таким образом, для измерения реальных потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов необходим автономный регулируемый источник переменного напряжения.Thus, to measure the real losses and open circuit current of power transformers, an autonomous regulated source of alternating voltage is required.

В стационарных условиях при измерении потерь XX регулирование напряжения на входе испытуемого силового трансформатора выполняется индукционным регулятором напряжения.Under stationary conditions, when measuring losses XX, voltage regulation at the input of the tested power transformer is performed by an induction voltage regulator.

Известны индукционные регуляторы напряжения, которые предназначены для плавного регулирования напряжения на нагрузке в широких пределах при неизменном напряжении питающей сети (см. стр. 584-585: рис. 29.2. Вольдек А.И. Электрические машины / Учебник. Л.: Энергия, 1978. - 832 с., ил.).Known induction voltage regulators, which are designed for smooth regulation of voltage at a load over a wide range with a constant voltage of the supply network (see pages 584-585: Fig. 29.2. Voldek AI Electric machines / Textbook. L .: Energy, 1978 . - 832 p., Ill.).

Эти регуляторы применяются во многих отраслях производства, в том числе и для испытания силовых трансформаторов. Они представляют собой асинхронные машины с заторможенным фазным ротором, в которых с помощью поворотного устройства можно изменять положение ротора относительно статора. В индукционных регуляторах происходит суммирование первичного и вторичного напряжений, при этом изменение фазы ЭДС вторичной обмотки, происходящее при повороте ротора, вызывает изменение напряжения на нагрузке регулятора.These regulators are used in many industries, including for testing power transformers. They are asynchronous machines with a locked phase rotor, in which using the rotary device you can change the position of the rotor relative to the stator. In induction controllers, the summation of the primary and secondary voltages occurs, while the change in the phase of the emf of the secondary winding, which occurs when the rotor is turned, causes a change in voltage on the regulator load.

Недостаток индукционных регуляторов заключается в том, что для их работы в полевых условиях необходим автономный источник электрической энергии.The disadvantage of induction regulators is that for their operation in the field, an autonomous source of electrical energy is required.

Известно устройство для измерения тока и потерь холостого хода силовых трансформаторов при малом напряжении возбуждения, содержащее источник регулируемого переменного напряжения, с помощью которого поочередно возбуждаются фазы низковольтной обмотки силового трансформатора «а-в», «в-с», «а-с» при подключенных к ней с помощью соединительных проводов измерительных приборов (см. пат. RU 2282862 G01R 31/06. Устройство для измерения тока и потерь холостого хода силовых трансформаторов при малом напряжении. Заяв. 21.02.2005. Опуб. 27.08.2006. Бюл. №24).A device is known for measuring current and idling losses of power transformers at a low excitation voltage, comprising a source of controlled alternating voltage, with which phases of the low-voltage winding of the power transformer "a-b", "b-s", "a-s" are alternately excited measuring instruments connected to it using connecting wires (see US Pat. RU 2282862 G01R 31/06. Device for measuring current and idle losses of power transformers at low voltage. Declaration. 02.21.2005. Publish. 08.27.2006. Bull. No. 24).

Перечисленные способы и устройства для измерения тока и потерь холостого хода силовых трансформаторов предусматривают наличие стационарной сети, автотрансформатора или индукционного регулятора для регулирования напряжения, что не приемлемо для использования в полевых условиях.The listed methods and devices for measuring current and idle losses of power transformers provide for the presence of a stationary network, an autotransformer or an induction regulator for voltage regulation, which is not acceptable for use in the field.

С другой стороны, при испытании при малом напряжении возбуждения обмоток силовых трансформаторов и при пересчете полученных результатов к номинальному напряжению возникают большие погрешности.On the other hand, when testing the windings of power transformers at a low voltage, and when recalculating the results obtained to the rated voltage, large errors occur.

Техническим результатом является повышение точности измерения реальных потерь холостого хода силовых трансформаторов для расчета и обоснования нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям.The technical result is to increase the accuracy of measuring real idle losses of power transformers for calculating and substantiating the standards of technological losses of electricity during transmission through electric networks.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом способе измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях, предусматривающем изменение напряжения на низковольтной обмотке трансформатора при разомкнутой высоковольтной обмотке, согласно изобретению в качестве источника регулируемого напряжения используют автономный асинхронный генератор с конденсаторами возбуждения, выходное напряжение которого ступенчато регулируют в пределах 70÷110% от номинального напряжения посредством переключения конденсаторов регулирования при переходе коммутируемого напряжения через «ноль», осуществляемое трехфазными бесконтактными электронными ключами, управляемыми через оптронные входы дешифратором и многопозиционным переключателем.The technical result is achieved by the fact that in the inventive method for measuring losses and open circuit current of power transformers in the field, providing for a voltage change on the low voltage winding of the transformer with an open high voltage winding, according to the invention, an autonomous asynchronous generator with excitation capacitors is used as an adjustable voltage source, the output voltage which is stepwise regulated within 70 ÷ 110% of the rated voltage by switching cond nsatorov regulation during the transition through the switching voltage "zero", carried out three-phase contact-free electronic switches controlled through optocoupler input decoder and a multiposition switch.

Способ реализуется с помощью устройства, содержащего источник регулируемого напряжения, соединительные провода, измерительный прибор, согласно изобретению в качестве источника регулируемого напряжения использован автономный асинхронный генератор, к фазам которого подключены конденсаторы возбуждения, выходные контакты, трехфазные бесконтактные электронные ключи в виде оптоэлектронных трехфазных реле переменного тока с контролем фазы коммутируемого напряжения через «ноль», соединенные выходами с конденсаторами регулирования, а оптронными входами с источником постоянного тока через дешифратор и многопозиционный переключатель, а испытуемый силовой трансформатор посредством соединительных проводов через многофункциональный измерительный прибор соединен с выходными контактами асинхронного генератора.The method is implemented using a device containing a controlled voltage source, connecting wires, a measuring device, according to the invention, a self-contained asynchronous generator is used as a controlled voltage source, the phases of which are connected with excitation capacitors, output contacts, three-phase contactless electronic switches in the form of optoelectronic three-phase AC relays with phase control of the switched voltage through "zero" connected by outputs to the regulation capacitors, and about Tron inputs to the DC source via the decoder and selector switch, and the test power transformer by means of connecting wires multifunction measuring device is connected to the output terminals of the asynchronous generator.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что в заявляемом способе измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях в качестве источника регулируемого напряжения использован автономный асинхронный генератор с конденсаторами возбуждения, выходное напряжение которого ступенчато регулируют в пределах 70-110% от номинального напряжения посредством переключения конденсаторов регулирования при переходе коммутируемого напряжения через «ноль», осуществляемое трехфазными бесконтактными электронными ключами, управляемыми через оптронные входы дешифратором и многопозиционным переключателем.The novelty of the proposed proposal is due to the fact that in the inventive method for measuring losses and open circuit current of power transformers in the field, an autonomous asynchronous generator with field capacitors is used as the source of controlled voltage, the output voltage of which is stepwise regulated within 70-110% of the nominal voltage by switching capacitors regulation when switching switched voltage through "zero", carried out by a three-phase contactless electronic and keys controlled via optocoupler inputs with a decoder and a multi-position switch.

По данным научно-технической и патентной литературы авторам неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.According to the scientific, technical and patent literature, the authors are not aware of the claimed combination of features aimed at achieving the task, and this solution does not follow clearly from the prior art, which allows us to conclude that the solution corresponds to the level of the invention.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, поскольку оно работоспособно, и предлагается его использование в промышленности.The proposed technical solution is industrially applicable, since it is workable, and its use in industry is proposed.

Для проверки способа измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях в лаборатории кафедры электрических машин и электропривода КубГАУ изготовили специальный стенд для проверки работы источника регулируемого напряжения, который состоит из асинхронного генератора (АГ) специальной конструкции и приводного двигателя. АГ выполнен на базе асинхронного двигателя типа 4А112М2УЗ (Рн=7,5 кВт, n0=3000 об/мин). Приводной двигатель постоянного тока (ДПТ) типа 2ПН132МУХЛ4 (Рн=10,5 кВт, Uн=220 В, Uн=2500÷3500 об/мин) и АГ соединили «вал» в «вал» через эластичную муфту и закрепили на основании стенда. Скорость вращения приводного ДПТ регулируют изменением напряжения на якоре ДПТ источником постоянного тока необходимой мощности.To test the method for measuring losses and idling current of power transformers in the field, a special stand was made in the laboratory of the Department of Electric Machines and Electric Drives of KubSAU to test the operation of the regulated voltage source, which consists of a special design asynchronous generator (AG) and a drive motor. The AG was made on the basis of an induction motor of type 4A112M2UZ (P n = 7.5 kW, n 0 = 3000 rpm). DC drive motor (DCT) of type 2PN132MUHL4 (P n = 10.5 kW, U n = 220 V, U n = 2500 ÷ 3500 rpm) and AG connected the “shaft” to the “shaft” through an elastic coupling and secured to the base of the stand. The rotation speed of the drive DCB is regulated by changing the voltage at the armature of the DCB with a DC source of the required power.

Проверка способа измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях выполнена по схеме (фиг. 1 и 2). По результатам расчета емкость возбуждения 2-56 мкФ, конденсаторы регулирования: 9-10 мкФ, 10-20 мкФ, 11-30 мкФ. В качестве трехфазных бесконтактных электронных реле использованы твердотельные реле с номинальным током 25 А и допустимым напряжением 440 В. При испытаниях асинхронный генератор вращали приводным двигателем со скоростью 3010 мин-1. После возбуждения генератора переключателем 16 последовательно подключали конденсаторы регулирования 9-11. Результаты испытаний приведены в таблице 1 и на графике фиг. 3.Checking the method of measuring losses and open circuit power transformers in the field is performed according to the scheme (Fig. 1 and 2). According to the calculation results, the excitation capacitance is 2-56 μF, regulation capacitors: 9-10 μF, 10-20 μF, 11-30 μF. Solid-state relays with a rated current of 25 A and a permissible voltage of 440 V were used as three-phase contactless electronic relays. In tests, the asynchronous generator was rotated by a drive motor at a speed of 3010 min -1 . After excitation of the generator by the switch 16, control capacitors 9-11 were connected in series. The test results are shown in table 1 and in the graph of FIG. 3.

Таблица 1. Результаты испытания источника регулируемого напряженияTable 1. Test results of a regulated voltage source Положение переключателя 16Switch position 16 1717 18eighteen 1919 20twenty 2121 2222 2323 2424 Подключаемая емкость, мкФThe connected capacity, microfarad 5656 +10+10 +20+20 +30+30 +40+40 +50+50 +60+60 +70+70 Напряжение генератора, ВGenerator voltage, V 270270 310310 340340 376376 398398 410410 412412 418418

Анализируя данные таблицы 1 и графика на фиг. 3, можно сделать вывод, что источник регулируемого напряжения отвечает заданным параметрам: напряжение ступенчато регулируют в пределах 70 ÷110% от номинального напряжения (380 В). Поэтому такой источник можно применять для измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях, применив в качестве ДПТ двигатель внутреннего сгорания.Analyzing the data of table 1 and the graph in FIG. 3, we can conclude that the adjustable voltage source meets the specified parameters: the voltage is regulated stepwise within 70 ÷ 110% of the nominal voltage (380 V). Therefore, such a source can be used to measure the losses and idle current of power transformers in the field, using an internal combustion engine as a diesel generator.

Сущность изобретения, реализующего способ измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях поясняют схемы на фиг. 1 и 2.The essence of the invention, which implements a method for measuring losses and open circuit current of power transformers in the field, is explained in the diagrams in FIG. 1 and 2.

Устройство для измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях (фиг. 1) содержит автономный асинхронный генератор (ААГ) 1, к фазам которого подключены конденсаторы возбуждения 2, выходные контакты 3 (А, В, С), многофункциональный измерительный прибор 4, соединенный с исследуемым силовым трансформатором 5, трехфазные электронные ключи 6, 7, 8, соединенные выходами с конденсаторами регулирования 9, 10, 11, а оптронными входами 12, 13, 14 с дешифратором 15 и многопозиционным переключателем 16, имеющим контакты 17-24.A device for measuring losses and open circuit current of power transformers in the field (Fig. 1) contains an autonomous asynchronous generator (AAG) 1, the phases of which are connected to excitation capacitors 2, output contacts 3 (A, B, C), a multifunction measuring device 4 connected to the studied power transformer 5, three-phase electronic switches 6, 7, 8, connected by outputs to regulation capacitors 9, 10, 11, and optocoupler inputs 12, 13, 14 with a decoder 15 and a multi-position switch 16 having contacts 17-24.

В качестве трехфазных ключей 6-8 применены трехфазные электронные реле переменного тока (твердотельные реле) с контролем фазы коммутируемого напряжения через «ноль», например 5П36.30ТМ1, или аналогичные (см. http://www.proton-impyls.ru).As three-phase switches 6–8, three-phase electronic alternating current relays (solid state relays) are used with phase-controlled switching voltage through “zero”, for example 5P36.30TM1, or similar (see http://www.proton-impyls.ru).

В качестве многофункционального измерительного прибора 4 применяются измерители норм качества электроэнергии Pecypc-UF2M, ЭРИС-КЭ.02 российского производства или импортные анализаторы качества электроэнергии типа AR.5L, Fluke-1760 и им подобные.As a multifunctional measuring device 4, electric power quality meters Pecypc-UF2M, ERIS-KE.02 of Russian manufacture or imported electric power quality analyzers such as AR.5L, Fluke-1760 and the like are used.

Устройство для реализации способа измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях работает следующим образом. Силовой трансформатор 5 низковольтной обмоткой (при разомкнутой высоковольтной обмотке) подключен через многофункциональный измерительный прибор 4 к выходным контактам 3 (А, В, С). Многопозиционный выключатель установлен в положении 17. При этом через диоды VD1 -VD12 дешифратора 15 и оптронные входы 12, 13, 14 трехфазных электронных ключей 6, 7, 8 ток не проходит, электронные ключи 6, 7, 8 закрыты и конденсаторы регулирования 9, 10, 11 не подключены к ААГ 1.A device for implementing the method of measuring losses and open circuit power transformers in the field works as follows. A power transformer 5 with a low voltage winding (with an open high voltage winding) is connected through a multifunction measuring device 4 to the output contacts 3 (A, B, C). The multi-position switch is installed in position 17. At the same time, the current does not pass through the diodes VD1 -VD12 of the decoder 15 and the optocoupler inputs 12, 13, 14 of the three-phase electronic switches 6, 7, 8, the electronic switches 6, 7, 8 are closed and the regulation capacitors 9, 10 11 are not connected to AAG 1.

После запуска приводного двигателя (на схеме не показан) ААГ самовозбуждается от конденсаторов возбуждения 2. Емкость этих конденсаторов выбрана таким образом, чтобы на холостом ходу ААГ имел минимальное значение напряжения. Это напряжение через многофункциональный измерительный прибор 4 поступает на исследуемый силовой трансформатор (СТ) 5 и будет первой точкой характеристики холостого хода СТ. Многопозиционный выключатель 16 установлен в положении 18. В этом положении через оптронный вход 12 проходит ток, включается трехфазный электронный ключ 6 и подключает конденсаторы регулирования 9 к статору ААГ. Напряжение его возрастает (точка 18 на фиг. 3). Многофункциональный измерительный прибор 4 записывает напряжение по трем фазам, потребляемый ток, мощность и другие параметры которых сохраняются в памяти прибора или на внешнем запоминающем устройстве.After starting the drive motor (not shown in the diagram), the AAG self-excites itself from the excitation capacitors 2. The capacitance of these capacitors is selected so that at idle the AAG has a minimum voltage value. This voltage through a multifunctional measuring device 4 is supplied to the studied power transformer (CT) 5 and will be the first point of the idling characteristic CT. The multi-position switch 16 is installed in position 18. In this position, current passes through the optocoupler input 12, the three-phase electronic switch 6 is turned on, and connects the regulation capacitors 9 to the AAG stator. Its voltage increases (point 18 in Fig. 3). The multifunctional measuring device 4 records the voltage in three phases, the consumed current, power and other parameters of which are stored in the device memory or on an external storage device.

Изменяя номер замкнутого контакта переключателя 16, к статору асинхронного генератора подключаются конденсаторы регулирования 6-11 суммарной емкостью 70 мкФ, что вызывает изменение напряжения на выходе генератора. Так получается характеристика холостого хода силового трансформатора 5.By changing the number of the closed contact of switch 16, control capacitors 6–11 with a total capacity of 70 μF are connected to the stator of the asynchronous generator, which causes a change in the voltage at the generator output. Thus, the idle characteristic of the power transformer 5 is obtained.

Достоинства предлагаемого способа измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях и устройства для его реализации заключаются в следующем.The advantages of the proposed method for measuring losses and idling current of power transformers in the field and devices for its implementation are as follows.

1. Коммутация конденсаторов выполняется в момент перехода синусоиды через ноль. Поэтому отсутствуют броски тока, что характерно для включения конденсаторов под напряжение, отсутствуют коммутационные перенапряжения, которые могут повредить сам источник и высоковольтную обмотку испытуемого силового трансформатора.1. Switching of capacitors is performed at the moment the sinusoid passes through zero. Therefore, there are no current surges, which is typical for turning on capacitors under voltage, there are no switching overvoltages that can damage the source itself and the high-voltage winding of the tested power transformer.

2. Асинхронный генератор за счет симметричной короткозамкнутой обмотки ротора генерирует симметричное по трем фазам напряжение синусоидальной формы с малым уровнем гармонических искажений.2. Asynchronous generator due to the symmetrical short-circuited rotor winding generates a sinusoidal voltage symmetrical in three phases with a low level of harmonic distortion.

Claims (2)

1. Способ измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях, предусматривающий изменение напряжения на первичной обмотке трансформатора при разомкнутой вторичной обмотке, отличающийся тем, что в качестве источника регулируемого напряжения использован автономный асинхронный генератор с конденсаторами возбуждения, выходное напряжение которого ступенчато регулируют в пределах 70÷110% от номинального напряжения посредством переключения конденсаторов регулирования при переходе коммутируемого напряжения через «ноль», осуществляемое трехфазными бесконтактными электронными ключами, управляемыми через оптронные входы дешифратором и многопозиционным переключателем.1. A method for measuring losses and idling current of power transformers in the field, providing for a voltage change at the transformer primary winding with an open secondary winding, characterized in that a self-contained asynchronous generator with field capacitors is used as a source of controlled voltage, the output voltage of which is stepwise regulated in limits 70 ÷ 110% of the rated voltage by switching the regulation capacitors when switching the switching voltage through "zero", carried out by three-phase contactless electronic keys controlled through optocoupler inputs by a decoder and a multi-position switch. 2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее источник регулируемого напряжения, соединительные провода, измерительный прибор, отличающееся тем, что в качестве источника регулируемого напряжения использован автономный асинхронный генератор, к фазам которого подключены конденсаторы возбуждения, выходные контакты, трехфазные бесконтактные электронные ключи в виде оптоэлектронных трехфазных реле переменного тока с контролем фазы коммутируемого напряжения через «ноль», соединенные выходами с конденсаторами регулирования, а оптронными входами с источником постоянного тока через дешифратор и многопозиционный переключатель, а испытуемый силовой трансформатор посредством соединительных проводов через многофункциональный измерительный прибор соединен с выходными контактами асинхронного генератора. 2. The device for implementing the method according to claim 1, containing an adjustable voltage source, connecting wires, a measuring device, characterized in that an autonomous asynchronous generator is used as an adjustable voltage source, the phases of which are connected with excitation capacitors, output contacts, three-phase contactless electronic keys in the form of optoelectronic three-phase AC relays with phase control of the switched voltage through "zero" connected by outputs to the regulation capacitors, and optocoupler inputs with a direct current source through a decoder and multi-position switch, and the tested power transformer is connected to the output contacts of an asynchronous generator through connecting wires through a multifunctional measuring device.
RU2012107477/28A 2012-02-28 2012-02-28 Method to measure current losses and excitation current of power transformers in field conditions and device for its implementation RU2533530C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107477/28A RU2533530C2 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Method to measure current losses and excitation current of power transformers in field conditions and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107477/28A RU2533530C2 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Method to measure current losses and excitation current of power transformers in field conditions and device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012107477A RU2012107477A (en) 2013-09-10
RU2533530C2 true RU2533530C2 (en) 2014-11-20

Family

ID=49164485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012107477/28A RU2533530C2 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Method to measure current losses and excitation current of power transformers in field conditions and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2533530C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599280C2 (en) * 2015-03-03 2016-10-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" Method for measuring power loss of asymmetric currents in three-phase transformers and four-wire power lines
RU2638904C1 (en) * 2016-08-03 2017-12-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" Method for measuring power losses from nonsinusoidal currents in three-phase transformers and four-wire power transmission lines
RU2644454C2 (en) * 2016-08-01 2018-02-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" Method for measuring power losses from nonsinusoidal currents in three-phase transformers and four-wire power transmission lines
RU2815660C1 (en) * 2023-11-09 2024-03-19 Публичное акционерное общество "Россети Северо-Запад" Method for monitoring technical state of three-phase power transformer

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112051526B (en) * 2020-07-22 2023-08-18 中国电力科学研究院有限公司 Test platform and method for testing excitation characteristics of transformer model

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1278732A1 (en) * 1985-07-26 1986-12-23 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Method and apparatus for determining the loading ability of dry transformers
US4654806A (en) * 1984-03-30 1987-03-31 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for monitoring transformers
RU2041472C1 (en) * 1992-04-07 1995-08-09 Александр Иосифович Лурье Device for transformer testing by short-circuit currents
RU2250474C1 (en) * 2003-12-29 2005-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Method of testing insulation of transformers
RU73740U1 (en) * 2008-01-09 2008-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ "СПбГПУ") DEVICE FOR MEASURING SCATTERING INDUCTIONS AND ACTIVE RESISTANCE OF EACH WINDING OF A TWO-WAY TRANSFORMER

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4654806A (en) * 1984-03-30 1987-03-31 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for monitoring transformers
SU1278732A1 (en) * 1985-07-26 1986-12-23 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Method and apparatus for determining the loading ability of dry transformers
RU2041472C1 (en) * 1992-04-07 1995-08-09 Александр Иосифович Лурье Device for transformer testing by short-circuit currents
RU2250474C1 (en) * 2003-12-29 2005-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Method of testing insulation of transformers
RU73740U1 (en) * 2008-01-09 2008-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ "СПбГПУ") DEVICE FOR MEASURING SCATTERING INDUCTIONS AND ACTIVE RESISTANCE OF EACH WINDING OF A TWO-WAY TRANSFORMER

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599280C2 (en) * 2015-03-03 2016-10-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" Method for measuring power loss of asymmetric currents in three-phase transformers and four-wire power lines
RU2644454C2 (en) * 2016-08-01 2018-02-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" Method for measuring power losses from nonsinusoidal currents in three-phase transformers and four-wire power transmission lines
RU2638904C1 (en) * 2016-08-03 2017-12-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" Method for measuring power losses from nonsinusoidal currents in three-phase transformers and four-wire power transmission lines
RU2815660C1 (en) * 2023-11-09 2024-03-19 Публичное акционерное общество "Россети Северо-Запад" Method for monitoring technical state of three-phase power transformer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012107477A (en) 2013-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Habyarimana et al. Methods to reduce the starting current of an induction motor
RU2533530C2 (en) Method to measure current losses and excitation current of power transformers in field conditions and device for its implementation
RU119544U1 (en) STATIC FREQUENCY CONVERTER FOR TESTING TRANSFORMER AND REACTOR EQUIPMENT
Quispe et al. Influence of the positive sequence voltage on the derating of three-phase induction motors under voltage unbalance
Efe Harmonic filter application for an industrial installation
Chenchevoi et al. Research on harmonic composition of voltage and current of induction generator with high saturation magnetic system
JP2015061492A (en) Constant measurement apparatus and constant measurement method of induction motor
RU2652087C1 (en) Frequency converter for testing transformers (options)
Quirt Voltages to ground in load-commutated inverters
Zagirnyak et al. Identification of nonlinearities of induction motor equivalent circuits with the use of the instantaneous power method
Khan et al. Development and performance analysis of a two-phase induction motor in the frame and core of a single-phase induction motor
RU2659819C1 (en) Frequency transformer for testing transformers
RU2645776C1 (en) Device for testing transformators
Aarniovuori et al. Experimental investigation of the losses and efficiency of 75 kW induction motor drive system
Singh et al. Digital control of voltage and frequency of induction generator in isolated small hydro system
Mangalekar et al. Electric motor power quality assessment using LabVIEW based smart power analyzer
Rengifo et al. Experimental evaluation of the voltage unbalance in the efficiency of induction motors
Habyarimana et al. Mitigating In-rush Currents for Induction Motor Loads
Wolfs A Scott transformer based single to three phase power converter for SWER applications
RU2627439C2 (en) Power supply system for auxiliary asynchronous electric motors of electric rolling stock
Morton Impact of System Impedance on Harmonics Produced by Variable Frequency Drives (VFDs)
RU2539293C1 (en) Frequency electric drive
RU2501149C2 (en) Three-phase asynchronous welding generator with three stator windings
RU2688042C1 (en) Frequency converter for testing transformers
Shen et al. Virtual voltage source control for 2× 27 MVA machine test bench

Legal Events

Date Code Title Description
HC9A Changing information about inventors
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141117