RU2682082C1 - Способ контроля механического состояния обмоток трансформатора - Google Patents
Способ контроля механического состояния обмоток трансформатора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2682082C1 RU2682082C1 RU2018116811A RU2018116811A RU2682082C1 RU 2682082 C1 RU2682082 C1 RU 2682082C1 RU 2018116811 A RU2018116811 A RU 2018116811A RU 2018116811 A RU2018116811 A RU 2018116811A RU 2682082 C1 RU2682082 C1 RU 2682082C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformer
- windings
- voltage
- compared
- mechanical state
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009666 routine test Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/72—Testing of electric windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике высоких напряжений и может быть использовано для контроля механического состояния обмоток силовых трансформаторов. Сущность: способ включает одновременное измерение напряжения в рабочем режиме трансформатора в течение первых 50 мкс на первичной и вторичной обмотках трансформатора при подключении/отключении первичной обмотки трансформатора к питающей сети. Полученные осциллограммы запоминают. Затем каждую последующую осциллограмму сравнивают с предыдущей, соответствующей включению/отключению трансформатора при одинаковых углах включения питающего напряжения первичной обмотки трансформатора. Если сравниваемые осциллограммы не отличаются друг от друга, то делают вывод об исправном состоянии обмоток трансформатора. Если же сравниваемые осциллограммы отличаются друг от друга, то это свидетельствует об изменении механического состояния обмоток. Технический результат: контроль механического состояния обмоток трансформатора без вывода его из эксплуатации и без использования специального генератора для диагностики. 2 ил.
Description
Изобретение относится к технике высоких напряжений и может быть использовано для контроля механического состояния обмоток силовых трансформаторов в электроэнергетических системах по результатам анализа переходных процессов, обусловленных коммутацией под рабочим напряжением.
Известен способ контроля механического состояния обмоток трансформаторов на основе анализа частотных характеристик его обмоток [US 6369582 В2, МПК G01R 31/06, опубл. 09.04.2002], заключающийся в том, что на отключенный от сети трансформатор от специального генератора, на одну из его обмоток, подают зондирующее синусоидальное напряжение с амплитудой 10 В, которое изменяют по частоте в диапазоне от 10 Гц до 2 МГц. С другой обмотки трансформатора снимают осциллограмму напряжения, которая является откликом на подаваемое зондирующее напряжение. В результате получают амплитудно-частотную характеристику обмотки, на которую подают зондирующее напряжение, и обмотки, с которой получают отклик. Осциллограмма отклика исправного трансформатора называется нормограммой, а осциллограмма отклика трансформатора, полученная при последующей диагностике, называется дефектограммой. Степень отличия дефектограммы от нормограммы зависит от степени отличия механического состояния двух обмоток исправного трансформатора и диагностируемого, и свидетельствует о смещении витков или замыкании отдельных витков. Такую процедуру проводят периодически, в среднем один раз в год при профилактических испытаниях трансформатора.
Недостатки этого способа контроля механического состояния обмоток заключаются, во-первых, в необходимости снятия рабочего напряжения и расшиновки трансформатора, во-вторых, в необходимости получения нормограмм на исправном трансформаторе (для большинства трансформаторов нормограммы отсутствуют), в-третьих, в необходимости использования специального генератора для получения нормограмм и дефектограмм.
Известен способ контроля состояния обмоток трансформатора методом низковольтных импульсов [Диагностика обмоток силовых трансформаторов методом низковольтных импульсов, С.В Аликин, А.А. Дробышевский, Е.И Левицкая, М.А. Филатова. Электротехника, №12, 1991, - С. 30-35], принятый за прототип, который заключается в том, что на одну из обмоток трансформатора подают прямоугольный импульс низкого напряжения с амплитудой от 100 до 500 В, на другой обмотке регистрируют осциллограмму отклика на воздействие этого импульса. Отклик от воздействия прямоугольного импульса на исправном трансформаторе называют нормограммой, а отклик на повторно диагностируемом трансформаторе называют дефектограммой. Различие форм дефектограммы и нормограммы свидетельствует об изменении механического состояния обмоток трансформатора.
Недостатками такого способа контроля механического состояния обмоток трансформатора являются: необходимость отключения и расшиновки трансформатора, необходимость получения нормограмм на исправном трансформаторе (для большинства трансформаторов нормограммы отсутствуют), необходимость использовать специальный генератор прямоугольных импульсов для получения нормограмм и дефектограмм.
Техническая проблема, решаемая при использовании предложенного изобретения, заключается в возможности контроля механического состояния обмоток трансформатора в рабочем режиме.
Предложенный способ контроля механического состояния обмоток трансформатора, также как в прототипе, включает измерение напряжения на вторичной обмотке трансформатора с получением осциллограмм.
В отличие от прототипа в рабочем режиме трансформатора одновременно измеряют напряжение в течение первых 50 мкс на первичной и вторичной обмотках трансформатора при подключении / отключении первичной обмотки трансформатора к питающей сети, полученные осциллограммы запоминают. Каждую последующую осциллограмму сравнивают с предыдущей, соответствующей включению / отключению трансформатора при одинаковых углах включения питающего напряжения первичной обмотки трансформатора. Если сравниваемые осциллограммы не отличаются друг от друга, то делают вывод об исправном состоянии обмоток трансформатора. Если же сравниваемые осциллограммы отличаются друг от друга, то это свидетельствует об изменении механического состояния обмоток.
Продолжительность измерения напряжения на первичной и вторичной обмотке трансформатора в течение первых 50 мкс обоснована наличием переходного процесса, который происходит в обмотках трансформатора в течение этого времени [Лавров Ю.А., Овсянников А.Г., Шевченко Ю.С., Шиллер О.Ю. Перенапряжения при коммутациях блочного трансформатора 500 кВ элегазовым выключателем. «Электро» №6, 2010. - С. 24 - 27].
В качестве зондирующего сигнала используются коммутационные импульсы, возникающие при подключении или отключении первичной обмотки трансформатора к сети высокого напряжения при одинаковых углах включения питающего напряжения первичной обмотки трансформатора, что не требует специального генератора. Анализ каждого предыдущего акта коммутации трансформатора является нормограммой для последующего акта коммутации, поэтому нет необходимости в специальной нормограмме.
Техническим результатом предложенного способа является возможность контроля механического состояния обмоток трансформатора в рабочем режиме трансформатора путем сравнения полученных осциллограмм.
На фиг. 1 показана схема для реализации предложенного способа.
На фиг. 2 представлены осциллограммы переходного процесса в обмотках высоковольтного трансформатора НТМИ-6, где а) - соответствует исправному состоянию обмоток, кривая 1 - зависимость изменения напряжения от времени на первичной обмотке трансформатора, кривая 2 - зависимость изменения напряжения от времени на вторичной обмотке трансформатора; б) - соответствует неисправному состоянию (произошло механическое смещение витков обмотки), кривая 3 - зависимость изменения напряжения от времени на первичной обмотке трансформатора, кривая 4 - зависимость изменения напряжения от времени на вторичной обмотке трансформатора.
Устройство для осуществления способа контроля механического состояния обмоток трансформатора содержит высоковольтный выключатель 1, высоковольтный трансформатор 2 (например, типа НТМИ-6), к обмоткам 3 и 4, которого соответственно подключены регистраторы 5 и 6 (осциллографы типа Тектроникс TDS 1012). Потребитель 7 подключен к вторичной обмотке 4. Первичная обмотка 3 через выключатель 1 подключена к высоковольтной сети.
Способ контроля механического состояния обмоток трансформатора под рабочим напряжением осуществляли следующим образом. При включении выключателя 1 для питания нагрузки 7 на обмотку 3 высоковольтного трансформатора 2 подали напряжение сети. Форму напряжения, подаваемого на первичную обмотку 3, регистрировали регистратором 5 (кривая 1 на фиг. 2а)). За счет переходного процесса, который возник в обмотках трансформатора при подключении его к питающей сети выключателем 1 и длится в течение примерно 50 мкс, во вторичной обмотке 4 высоковольтного трансформатора 2 возникло напряжение переходного процесса, которое зарегистрировали регистратором 6 (кривая 3 на фиг. 2б)). Форма напряжения переходного процесса в исправном высоковольтном трансформаторе приведена в виде осциллограммы - кривая 2 на на фиг. 2а), а при неисправном трансформаторе, в случае смещения витков высоковольтной первичной обмотки 3 относительно штатного положения, - на осциллограмме - кривая 4 на фиг. 2б). После получения осциллограмм на развертке длительностью 50 мкс, провели их сравнение, совмещением друг с другом в одном масштабе на координатной плоскости: кривой 1 на фиг. 2а) с кривой 3 на фиг. 2б) и кривой 2 на фиг. 2а) с кривой 4 на фиг. 2б). Так как кривые 1 и 3 не отличаются друг от друга, делается вывод о том, что угол включения одинаков.
При изменении механического состояние витков обмоток трансформатора кривые 2 и 4 отличаются.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает обнаружение отклонений в механическом состоянии обмоток трансформатора путем последовательного сравнения осциллограмм, полученных при последующем включении или отключении трансформатора с осциллограммами, полученными при предыдущих включениях или отключениях.
Способ не требует вывода трансформатора из эксплуатации путем отключения от сети, и расшиновки, с целью последующей диагностики, и не требует применения специального импульсного генератора для диагностики механического состояния обмоток трансформатора под рабочим напряжением.
Claims (1)
- Способ контроля механического состояния обмоток трансформатора, включающий измерение напряжения на вторичной обмотке трансформатора с получением осциллограмм, отличающийся тем, что в рабочем режиме трансформатора в течение первых 50 мкс одновременно измеряют напряжение на первичной и вторичной обмотках трансформатора при подключении/отключении первичной обмотки трансформатора к питающей сети, полученные осциллограммы запоминают, затем каждую последующую осциллограмму сравнивают с предыдущей, соответствующей включению/отключению трансформатора при одинаковых углах включения питающего напряжения первичной обмотки трансформатора, и если сравниваемые осциллограммы не отличаются друг от друга, то делают вывод об исправном состоянии обмоток трансформатора, если же сравниваемые осциллограммы отличаются друг от друга, то это свидетельствует об изменении механического состояния обмоток.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018116811A RU2682082C1 (ru) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | Способ контроля механического состояния обмоток трансформатора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018116811A RU2682082C1 (ru) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | Способ контроля механического состояния обмоток трансформатора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2682082C1 true RU2682082C1 (ru) | 2019-03-14 |
Family
ID=65805797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018116811A RU2682082C1 (ru) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | Способ контроля механического состояния обмоток трансформатора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2682082C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2792177C1 (ru) * | 2022-12-19 | 2023-03-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Согласующее устройство для диагностики механического состояния обмоток силового трансформатора |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1377779A1 (ru) * | 1986-03-31 | 1988-02-28 | Научно-Исследовательский Центр По Испытанию Высоковольтной Аппаратуры | Способ контрол обмоток трансформаторов на наличие механических деформаций и витковых замыканий |
| SU1644050A1 (ru) * | 1988-05-06 | 1991-04-23 | Научно-Исследовательский Центр По Испытанию Высоковольтной Аппаратуры | Способ контрол деформаций обмоток силовых трансформаторов |
| US6369582B2 (en) * | 2000-05-04 | 2002-04-09 | Georgia Tech Research Corporation | System and method for off-line impulse frequency response analysis test |
| RU2250474C1 (ru) * | 2003-12-29 | 2005-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" | Способ диагностирования состояния изоляции трансформаторов с трехстержневой конструкцией сердечника |
| CN101701995B (zh) * | 2009-11-12 | 2011-11-16 | 重庆大学 | 检测变压器绕组形变的脉冲响应分析测试装置及方法 |
| CN105182099A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-12-23 | 国家电网公司 | 基于频率响应分析法诊断变压器绕组变形程度和故障方法 |
-
2018
- 2018-05-04 RU RU2018116811A patent/RU2682082C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1377779A1 (ru) * | 1986-03-31 | 1988-02-28 | Научно-Исследовательский Центр По Испытанию Высоковольтной Аппаратуры | Способ контрол обмоток трансформаторов на наличие механических деформаций и витковых замыканий |
| SU1644050A1 (ru) * | 1988-05-06 | 1991-04-23 | Научно-Исследовательский Центр По Испытанию Высоковольтной Аппаратуры | Способ контрол деформаций обмоток силовых трансформаторов |
| US6369582B2 (en) * | 2000-05-04 | 2002-04-09 | Georgia Tech Research Corporation | System and method for off-line impulse frequency response analysis test |
| RU2250474C1 (ru) * | 2003-12-29 | 2005-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" | Способ диагностирования состояния изоляции трансформаторов с трехстержневой конструкцией сердечника |
| CN101701995B (zh) * | 2009-11-12 | 2011-11-16 | 重庆大学 | 检测变压器绕组形变的脉冲响应分析测试装置及方法 |
| CN105182099A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-12-23 | 国家电网公司 | 基于频率响应分析法诊断变压器绕组变形程度和故障方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2792177C1 (ru) * | 2022-12-19 | 2023-03-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Согласующее устройство для диагностики механического состояния обмоток силового трансформатора |
| RU2795674C1 (ru) * | 2022-12-19 | 2023-05-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ согласования сопротивлений при диагностике механического состояния обмоток силовых трансформаторов |
| RU217981U1 (ru) * | 2022-12-20 | 2023-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Устройство для диагностики механического состояния обмоток силовых трансформаторов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Condition monitoring of transformers in service by the low voltage impulse test method | |
| Dezenzo et al. | The different stages of PRPD pattern for positive point to plane corona driven by a DC voltage containing ripple | |
| RU2682082C1 (ru) | Способ контроля механического состояния обмоток трансформатора | |
| RU2367969C1 (ru) | Способ автоматизированного контроля под рабочим напряжением в условиях эксплуатации состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа группы трехфазных электротехнических объектов | |
| EP2778694B1 (en) | Apparatus and method for insulation testing of an electrical supply network | |
| RU2642521C2 (ru) | Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках силового трансформатора | |
| CN104237583A (zh) | 基于电压波动对继电器影响的防止继电器误动方法及电路 | |
| CN106646051B (zh) | 一种避雷器试验装置及方法 | |
| De Grijp et al. | Condition monitoring of high voltage circuit breakers | |
| RU2374657C1 (ru) | Способ измерения характеристик частичных разрядов | |
| CN113534010A (zh) | 一种功率器件的短路测试装置及方法 | |
| Yao et al. | Partial Discharge Detection and Analysis on a Cast Resin Transformer Under Lightning Impulse Voltage | |
| Kuznetsov et al. | Comparative Analysis of Acoustic Signals and Visual Images of High-Voltage Discharge in Transformer Oil | |
| Kuniewski et al. | Analysis of the applicability of various excitation signals for FRA diagnostics of transformers | |
| CN106405342A (zh) | 用于多导程分析的局部放电检测继电器矩阵 | |
| Corr et al. | PD activity in void type dielectric samples for varied DC polarity | |
| van der Wielen et al. | Experiences with continuous condition monitoring of in-service mv cable connections | |
| RU2290653C2 (ru) | Способ оценки в силовых трехфазных трансформаторах параметров процесса переключения контактов контактора быстродействующего регулятора под нагрузкой без его вскрытия и устройство для его осуществления | |
| Faifer et al. | A measurement system for the on-line diagnostics of power transformer bushings | |
| Sumereder | A comparison of partial discharge detection with 50 Hz and 0, 1 Hz at XLPE Cables | |
| Zydron et al. | Time-frequency analysis of excitation signals used to determine the transfer function of the power transformers windings | |
| Jacob et al. | Experience with partial discharge measurements on instrument transformers in high voltage laboratory acceptance tests | |
| Dimitrova | Methods for Diagnostics of the Status of Equipment for Signalling Systems | |
| CN219201771U (zh) | 一种高压绝缘子的绝缘电阻自动测量装置 | |
| JP6082882B1 (ja) | 劣化診断装置 |