RU2723911C1 - Method of electrodynamic tests of power transformers - Google Patents
Method of electrodynamic tests of power transformers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2723911C1 RU2723911C1 RU2019125395A RU2019125395A RU2723911C1 RU 2723911 C1 RU2723911 C1 RU 2723911C1 RU 2019125395 A RU2019125395 A RU 2019125395A RU 2019125395 A RU2019125395 A RU 2019125395A RU 2723911 C1 RU2723911 C1 RU 2723911C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- capacitor bank
- short
- power
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано при создании сетевых испытательных стендов для проверки силовых трансформаторов на стойкость к токам короткого замыкания.The invention relates to the field of electric power and can be used to create network test stands for testing power transformers for resistance to short circuit currents.
Известен способ электродинамических испытаний силового трансформатора, фазный вывод обмотки высокого напряжения которого через высоковольтный тиристорный ключ подключен к шинам электрической сети, а нейтраль и закороченная обмотка низкого напряжения заземлены, заключающийся в том, что формируют задающий сигнал интервала проводимости высоковольтного тиристорного ключа, равного продолжительности опыта короткого замыкания с одинаковым количеством полуволн тока короткого замыкания положительной и отрицательной полярности, синхронизируют задающий сигнал с напряжением на шинах электрической сети и подают на высоковольтный тиристорный ключ [1].There is a method of electrodynamic testing of a power transformer, the phase output of the high voltage winding of which is connected to the busbars of the electric network through a high voltage thyristor switch, and the neutral and shorted low voltage winding are grounded, which consists in generating a driving signal of the conductivity interval of the high voltage thyristor switch, which is equal to the duration of the short experiment short circuits with the same number of half-waves of short-circuit current of positive and negative polarity synchronize the driving signal with the voltage on the buses of the electric network and apply to the high-voltage thyristor switch [1].
Известный способ позволяет выполнять требования ГОСТ 20243-74 «Трансформаторы силовые. Методы испытаний на стойкость к коротким замыканиям» в части нормирования продолжительности опытов короткого замыкания (0,2с) и обеспечения заданного уровня ударного тока короткого замыкания (ударный коэффициент порядка 1,8÷1,9). Однако только в том случае, если мощность короткого замыкания на шинах электрической сети на порядок и более превышает номинальную мощность испытуемого силового трансформатора. Это объясняется тем, что полная мощность, потребляемая из электрической сети во время опыта короткого замыкания, в 10 и более раз превышает номинальную мощность испытуемого силового трансформатора. При этом соотношение активной и реактивной составляющих полной мощности определяется соотношением активной и индуктивной составляющих сопротивления короткого замыкания испытуемого силового трансформатора. Указанное обстоятельство ограничивает номенклатуру силовых трансформаторов по номинальной мощности, которые могут быть испытаны на стойкость к токам короткого замыкания от шин электрической сети.The known method allows you to fulfill the requirements of GOST 20243-74 "Power transformers. Test Methods for Short Circuit Resistance ”in terms of normalizing the duration of short circuit experiments (0.2 s) and ensuring a given level of the shock current of the short circuit (impact coefficient of the order of 1.8 ÷ 1.9). However, only if the short-circuit power on the busbars of the electric network is an order of magnitude or more higher than the rated power of the tested power transformer. This is because the total power consumed from the electrical network during the short circuit test is 10 times or more higher than the rated power of the tested power transformer. The ratio of the active and reactive components of the full power is determined by the ratio of the active and inductive components of the short circuit resistance of the tested power transformer. This circumstance limits the range of power transformers in terms of rated power, which can be tested for resistance to short-circuit currents from busbars of the electric network.
Известен способ электродинамических испытаний силового трансформатора, фазный вывод обмотки высокого напряжения которого через последовательно соединенные высоковольтный тиристорный ключ и конденсаторную батарею подключен к шинам электрической сети, а нейтраль и закороченная обмотка низкого напряжения заземлены, заключающийся в том, что емкостное сопротивление конденсаторной батареи устанавливают равным индуктивной составляющей сопротивления короткого замыкания силового трансформатора и осуществляют предварительный заряд конденсаторной батареи до напряжения, соответствующего номинальной величине обмотки высокого напряжения и заданной величине ударного тока короткого замыкания, формируют задающий сигнал интервала проводимости высоковольтного тиристорного ключа, равного продолжительности опыта короткого замыкания с одинаковым количеством положительных и отрицательных полуволн тока короткого замыкания, синхронизируют задающий сигнал с напряжением электрической сети и подают на высоковольтный тиристорный ключ [2].There is a method of electrodynamic testing of a power transformer, the phase output of the high voltage winding of which is connected through the high voltage thyristor switch and the capacitor battery to the busbars of the electric network, and the neutral and short-circuited low voltage windings are grounded, namely, the capacitance of the capacitor bank is set equal to the inductive component the short circuit resistance of the power transformer and pre-charge the capacitor bank to a voltage corresponding to the nominal value of the high voltage winding and the given value of the shock current of the short circuit, form the driving signal of the conductivity interval of the high voltage thyristor switch, equal to the duration of the short circuit experience with the same number of positive and negative half-waves of current short circuit, synchronize the driving signal with the voltage of the electrical network and apply to the high voltage thyristor key [2].
Известный способ позволяет снизить величину полной мощности, потребляемой от шин электрической сети, до уровня только активной составляющей, компенсирующей потери в сильноточном контуре протекания испытательного тока короткого замыкания. Однако для этого необходимо емкостное сопротивление конденсаторной батареи на частоте напряжения электрической сети установить равным индуктивной составляющей сопротивления короткого замыкания испытуемого силового трансформатора. Для силовых трансформаторов номинальной мощностью (25÷630) МВА и номинальным напряжением (110÷500) кВ индуктивная составляющая сопротивления короткого замыкания может принимать значения от 6,1 Ом до 190 Ом (значения, приведенные к стороне высокого напряжения). Поэтому перед проведением каждого опыта короткого замыкания емкостное сопротивление конденсаторной батареи должно устанавливаться равным одному из дискретных значений указанного диапазона в зависимости от типа испытуемого силового трансформатора. Необходимое емкостное сопротивление может быть установлено только путем изменения состава и схемы соединения используемых секций конденсаторной батареи. Однако при таком способе установки емкостное сопротивление конденсаторной батареи может принимать только ряд дискретных значений, множество которых заведомо меньше номенклатуры выпускаемых силовых трансформаторов. Кроме того, в множестве дискретных значений емкостного сопротивления конденсаторной батареи может отсутствовать значение, равное индуктивной составляющей сопротивления короткого замыкания конкретного испытуемого силового трансформатора. В таком случае нарушается условие резонансной настройки сильноточного контура. Тогда принужденная составляющая испытательного тока короткого замыкания будет изменяться с частотой электрической сети, а свободная составляющая, обусловленная предварительным зарядом конденсаторной батареи, будет изменяться с частотой, определяемой индуктивностью короткого замыкания испытуемого силового трансформатора и установленной емкостью конденсаторной батареи. В результате искажается форма испытательного тока короткого замыкания, исключая возможность проведения зачетных опытов короткого замыкания. Таким образом, ограниченные возможности настройки емкостного сопротивления конденсаторной батареи на резонансное значение ограничивают номенклатуру испытуемых силовых трансформаторов.The known method allows to reduce the value of the total power consumed from the busbars of the electric network to the level of only the active component, which compensates for the loss in the high-current loop of the test short-circuit current. However, for this it is necessary to set the capacitance of the capacitor bank at the frequency of the voltage of the electric network equal to the inductive component of the short circuit resistance of the tested power transformer. For power transformers with a rated power (25 ÷ 630) MVA and a rated voltage (110 ÷ 500) kV, the inductive component of the short circuit resistance can take values from 6.1 Ohms to 190 Ohms (values given to the high voltage side). Therefore, before each short circuit test, the capacitance of a capacitor bank must be set to one of the discrete values of the specified range, depending on the type of power transformer being tested. The necessary capacitance can be established only by changing the composition and connection scheme of the used sections of the capacitor bank. However, with this installation method, the capacitance of a capacitor bank can take only a number of discrete values, many of which are obviously less than the range of power transformers produced. In addition, in the set of discrete capacitance values of a capacitor bank, a value equal to the inductive component of the short circuit resistance of a particular power transformer under test may not be present. In this case, the condition for resonant tuning of the high-current circuit is violated. Then the forced component of the test short-circuit current will change with the frequency of the electrical network, and the free component due to the pre-charge of the capacitor bank will change with the frequency determined by the inductance of the short circuit of the tested power transformer and the installed capacitance of the capacitor bank. As a result, the shape of the test short circuit current is distorted, eliminating the possibility of conducting test tests of short circuit. Thus, the limited ability to adjust the capacitance of a capacitor bank to a resonant value limits the range of tested power transformers.
Цель изобретения - расширение номенклатуры испытуемых силовых трансформаторов.The purpose of the invention is the expansion of the range of tested power transformers.
Поставленная цель достигается тем, что конденсаторную батарею разделяют на N секций с соотношением емкостей секций 20:21:22:…:2N-1, обеспечивают возможность бестоковой коммутации отдельных секций, осуществляют предварительный заряд конденсаторной батареи от шин электрической сети по высоковольтному контуру, гальванически развязанного от контура протекания тока короткого замыкания, в течении М периодов напряжения электрической сети, количество которых выбирают в зависимости от номинальной мощности SHOM испытуемого силового трансформатора по критерию SHOM/M=const для всей номенклатуры испытуемых силовых трансформаторов, а опыт короткого замыкания начинают в момент максимума напряжения на шинах электрической сети противоположного по знаку направлению напряжения предварительного заряда конденсаторной батареи.This goal is achieved in that the capacitor bank is divided into N sections with a ratio of section capacities 2 0 : 2 1 : 2 2 : ...: 2 N-1 , provide the possibility of currentless switching of individual sections, pre-charge the capacitor bank from the busbars of the electric network via high voltage a circuit galvanically isolated from the short circuit current flow during M periods of voltage of the electric network, the number of which is selected depending on the rated power S HOM of the tested power transformer according to the criterion S HOM / M = const for the entire range of tested power transformers, and the experience of short short circuits begin at the moment of maximum voltage on the busbars of the electric network of the opposite direction sign of the voltage of the pre-charge capacitor bank.
На фиг. 1 представлена схема испытательного стенда, реализующего предлагаемый способ электродинамических испытаний силовых трансформаторов.In FIG. 1 shows a diagram of a test bench that implements the proposed method for electrodynamic testing of power transformers.
Стенд электродинамических испытаний подключен к сборным шинам 1 электрической сети 2. В состав стенда электродинамических испытаний входят сильноточный контур 3 и высоковольтный зарядный контур 4, каждый из которых подключен к сборным шинам 1. Сильноточный контур 3 образован высоковольтным тиристорным ключом 5, секционированной конденсаторной батареей 6 с секционными разъединителями 7.1, 7.2, …, 7.N, одной из фазных обмоток высокого напряжения испытуемого силового трансформатора 8, остальные обмотки которого замкнуты накоротко и подключены к контуру заземления.The electrodynamic test bench is connected to the
Высоковольтный тиристорный ключ 5 одним из выводов подключен к сборным шинам 1 и выполнен из последовательно соединенных тиристорных ячеек, каждая из которых образована встречно-параллельно соединенными силовыми тиристорами 5.1 и 5.2. Силовые тиристоры 5.1 обеспечивают протекание нечетных полуволн, а силовые тиристоры 5.2 обеспечивают протекание четных полуволн испытательного тока во время опытов короткого замыкания.The high-
Конденсаторная батарея 6 содержит N параллельно соединенных секций 6.1, 6.2, …, 6.N емкости С1, C2, …, CN которых выбирают в соотношении C1:C2:…:CN=20:21:22:…:2N-1. Разъединители 7.1, 7.2, …, 7.N обеспечивают бестоковую коммутацию секций 6.1, 6.2, …, 6.N для установки резонансной величины емкостного сопротивления конденсаторной батареи 6 перед проведением опыта короткого замыкания.The capacitor bank 6 contains N parallel connected sections 6.1, 6.2, ..., 6.N capacitances C 1 , C 2 , ..., C N which are selected in the ratio C 1 : C 2 : ...: C N = 2 0 : 2 1 : 2 2 : ...: 2 N-1 . Disconnectors 7.1, 7.2, ..., 7.N provide current-free switching of sections 6.1, 6.2, ..., 6.N to set the resonant value of the capacitance of the capacitor bank 6 before conducting a short circuit test.
Высоковольтный зарядный контур 4 содержит регулировочный трансформатор 9, повышающий трансформатор 10, обмотка высокого напряжения которого через высоковольтный диодный блок 11 и токоограничивающие резисторы 12, 13 подключена к конденсаторной батарее 6. Первичная обмотка регулировочного трансформатора 9 подключена к сборным шинам 1 электрической сети 2 и контуру заземления стенда электродинамических испытаний.The high-voltage charging circuit 4 contains an adjustment transformer 9, a step-
Трансформатор напряжения 14 стороной высокого напряжения подключен к сборным шинам 1 электрической сети 2, а стороной низкого напряжения подключен к входу «Синхронизация» системы управления 15 высоковольтным тиристорным ключом 5. На вход «Пуск» системы управления 15 подают команду проведения опыта короткого замыкания. Выход системы управления 15 связан с управляющими электродами силовых тиристоров 5.1, 5.2 высоковольтного тиристорного ключа 5. Высоковольтное плечо делителя напряжения 17 соединено с общей точкой высоковольтного тиристорного ключа 5 и конденсаторной батареи 6, а низковольтное плечо подключено к входу «Уровень заряда» системы управления 15.The
Предлагаемый способ электродинамических испытаний заключается в следующем.The proposed method of electrodynamic testing is as follows.
Перед проведением опыта короткого замыкания устанавливается комбинация положений «замкнут-разомкнут» разъединителей 7.1, 7.2, …, 7.N, при которой емкостное сопротивление конденсаторной батареи 6 становится равным составляющей сопротивления короткого замыкания испытуемого силового трансформатора 8. Необходимая комбинация определяется выражениемBefore conducting a short-circuit test, a combination of closed-open positions of disconnectors 7.1, 7.2, ..., 7.N is established, at which the capacitive resistance of the capacitor bank 6 becomes equal to the short-circuit resistance component of the tested
xT - индуктивная составляющая сопротивления короткого замыкания испытуемого силового трансформатора 8; хКБ - суммарное емкостное сопротивление секций 6.1, 6.2, …, 6.N конденсаторной батареи 6, необходимое для проведения опыта короткого замыкания; xO - емкостное сопротивление секции 6.1 конденсаторной батареи 6; S(7.1), S(7.2), …, S(7.N) - бинарный коэффициент, учитывающий положение разъединителя 7.1, 7.2, …, 7.N соответственно и принимающий значение «1» при замкнутом разъединителе или значение «0» при разомкнутом разъединителе.x T is the inductive component of the short circuit resistance of the tested
Если все разъединители переведены в положение «замкнут», т.е.If all disconnectors are in the “closed” position, i.e.
то емкостное сопротивление конденсаторной батареи 6 будет принимать минимальное значениеthen the capacitance of the capacitor bank 6 will take a minimum value
а суммарная емкость будет максимальнойand the total capacity will be maximum
Если в положение «замкнут» установлен только один разъединитель 7.1, т.е.If only one 7.1 disconnector is installed in the closed position, i.e.
то емкостное сопротивление конденсаторной батареи 6 будет принимать максимальное значениеthen the capacitance of the capacitor bank 6 will take the maximum value
а емкость конденсаторной батареи 6 будет минимальнойand the capacity of the capacitor bank 6 will be minimal
Для обеспечения электродинамических испытаний силовых трансформаторов номинальной мощностью (25÷630) МВА и номинальным напряжением (110÷500) кВ емкостное сопротивление конденсаторной батареи 6 должно устанавливаться в диапазонеTo ensure electrodynamic tests of power transformers with a rated power of (25 ÷ 630) MVA and a rated voltage of (110 ÷ 500) kV, the capacitance of the capacitor bank 6 must be set in the range
Погрешность выполнения условия (1) будет определяться количеством N секций конденсаторной батареи 6The error in fulfilling the condition (1) will be determined by the number N of sections of the capacitor bank 6
В таблице 1 представлены значения ΔхКБ(%) в зависимости от количества N секций 6.1, 6.2, …, 6.N конденсаторной батареи 6.Table 1 presents the Δx KB values (%) depending on the number N of sections 6.1, 6.2, ..., 6.N of the capacitor bank 6.
По данным таблицы 1 выбирается количество секций конденсаторной батареи 6 по необходимой точности задания емкостного сопротивления и выполнения условия (1) резонансной настройки сильноточного контура 3.According to table 1, the number of sections of the capacitor bank 6 is selected according to the required accuracy of setting the capacitive resistance and fulfilling the condition (1) of the resonant tuning of the high-current circuit 3.
В качестве примера в таблице 2 представлены значения кодов регулирования, которые образуются различными комбинациями состояний разъединителей 7.1, 7.2, …, 7.N «замкнут - разомкнут» при N=6, и соответствующие каждому коду параметры конденсаторной батареи 6 для указанной выше номенклатуры испытуемых силовых трансформаторов. При N=6 обеспечивается установка емкостного сопротивления конденсаторной батареи 6 с погрешностью менее 1%.As an example, table 2 presents the values of the control codes that are generated by various combinations of states of the disconnectors 7.1, 7.2, ..., 7.N "closed - open" at N = 6, and the parameters of the capacitor bank 6 corresponding to each code for the above range of tested power transformers. When N = 6, the capacitance of the capacitor bank 6 is set with an error of less than 1%.
После установки необходимой величины емкостного сопротивления производится заряд конденсаторной батареи 6 до напряженияAfter setting the required value of capacitance, the capacitor bank 6 is charged to voltage
где UHOM - номинальное напряжение испытуемого силового трансформатора 8; KУД - ударный коэффициент, определяющий величину ударного тока в опыте короткого замыкания.where U HOM is the rated voltage of the tested
Заряд конденсаторной батареи 6 осуществляется от сборных шин 1 электрической сети 2 с помощью высоковольтного зарядного контура 4. Регулировочный трансформатор 9 и повышающий трансформатор 10 обеспечивают необходимый уровень зарядного напряжения, соответствующий номинальному напряжению испытуемого силового трансформатора 8. Кроме того, повышающий трансформатор 10 обеспечивает гальваническую развязку конденсаторной батареи 6 от сборных шин 1 электрической сети 2. К моменту окончания зарядного процесса в конденсаторной батарее 6 накапливается энергияThe capacitor bank 6 is charged from the
где ω - угловая частота напряжения электрической сети 2.where ω is the angular frequency of the voltage of the
С учетом выражения (3) и предварительно выполненного условия резонансной настройки (хТ=хКБ) сильноточного контура 3 величина запасенной в конденсаторной батарее 6 может быть выражена через параметры испытуемого силового трансформатора 8Taking into account expression (3) and a pre-fulfilled condition for resonant tuning (x T = x KB ) of the high-current circuit 3, the value stored in the capacitor bank 6 can be expressed in terms of the parameters of the tested
Индуктивная составляющая сопротивления короткого замыкания испытуемого трансформатора 8 определяется известным выражениемThe inductive component of the short circuit resistance of the tested
где uK% - паспортное значение напряжения короткого замыкания испытуемого силового трансформатора 8; SHOM - номинальная мощность испытуемого силового трансформатора 8.where u K% is the passport value of the short circuit voltage of the tested
С учетом последнего соотношения величину запасенной в конденсаторной батарее 6 энергии можно численно соотнести с номинальной мощностью испытуемого силового напряжения 8Taking into account the last relation, the amount of energy stored in the capacitor bank 6 can be numerically correlated with the rated power of the tested
Токоограничивающие резисторы 12, 13 ограничивают величину зарядного тока и определяют время заряда конденсаторной батареи 6, от продолжительности которого зависит среднезарядная мощность регулировочного трансформатора 9 и повышающего трансформатора 10Current-limiting
где t3 - время заряда конденсаторной батареи 6 до напряжения, определяемого выражением (3).where t 3 is the charge time of the capacitor bank 6 to the voltage defined by expression (3).
Если заряд конденсаторной батареи 6 продолжается в течение М периодов напряжения электрической сети 2, т.е.If the charge of the capacitor bank 6 continues for M periods of voltage of the
то среднезарядная мощность регулировочного трансформатора 9 и повышающего трансформатора 10 будет определяться величинойthen the average charge power of the regulating transformer 9 and step-up
Напряжение короткого замыкания для указанной выше номенклатуры силовых трансформаторов составляет (10,5÷14)%, ударный коэффициент в зачетных опытах короткого замыкания должен обеспечиваться на уровне KУД≅1,8. В этих условиях соотношение номинальной мощности испытуемого силового трансформатора 8 и среднезарядной мощности регулировочного трансформатора 9 и повышающего трансформатора 10 будет определятьсяThe short circuit voltage for the above range of power transformers is (10.5 ÷ 14)%, the shock factor in the test tests of short circuit should be provided at the level K UD ≅1.8. Under these conditions, the ratio of the rated power of the tested
количеством периодов напряжения электрической сети 2, в течение которых происходит заряд конденсаторной батареи 6.the number of periods of voltage of the
Для заданной номенклатуры испытуемых силовых трансформаторов по номинальной мощностиFor a given range of tested power transformers at rated power
неизменное значениеconstant value
и соответственноand correspondingly
обеспечит неизменной и величину среднезарядной мощности в процессе заряда конденсаторной батареи 6 при любом установленном резонансном значении емкостного сопротивления. Выбор среднезарядной мощности, определяющей массо-габаритные показатели регулировочного трансформатора 9 и повышающего трансформатора 10, целесообразно проводить для наиболее мощного испытуемого силового трансформатора 8.will provide unchanged and the value of the average charge power in the process of charging a capacitor bank 6 at any set resonant value of capacitive resistance. The choice of medium-charging power, which determines the mass-dimensional characteristics of the control transformer 9 and step-up
Если время заряда t3=20 с, соответственно Mmax=1000, то суммарная среднезарядная мощность регулировочного трансформатора 9 и повышающего трансформатора 10If the charge time t 3 = 20 s, respectively, M max = 1000, then the total average charge power of the regulation transformer 9 and step-up
на три порядка меньше номинальной мощности испытуемого силового трансформатора 8. Например, при MBA суммарная среднезарядная мощность PcpΣ=(1,55÷2,1) MBA, а среднезарядная мощность регулировочного трансформатора 9 и повышающего трансформатора 10 составит Рср=(0,78÷1,05) МВА.three orders of magnitude less than the rated power of the tested
Тогда для конденсаторной батареи 6, обеспечивающей электродинамические испытания силового трансформатора 8 номинальной мощностью МВА, количество периодов напряжения электрической сети 2, необходимых для заряда, может быть уменьшено до Mmin=40.Then for the capacitor bank 6, providing electrodynamic tests of the
Выполнение условия SHOM/M=const обеспечивается в процессе экспоненциального заряда конденсаторной батареи 6 при величине сопротивления токоограничивающих резисторов 12, 13The fulfillment of the condition S HOM / M = const is ensured during the exponential charge of the capacitor bank 6 with the resistance value of current-limiting
где RΣ - суммарное сопротивление токоограничивающих резисторов 12, 13.where R Σ is the total resistance of current-limiting
Для номенклатуры испытуемых силовых трансформаторов (25÷630) МВА величина отношения обеспечивается выбором RΣ≅17 кОм. В этом случае минимальное время заряда конденсаторной батареи 6 при Cmin=16 мкФ составит t3(min)=0.8 с, а максимальное время заряда при Cmax=513 мкФ составит t3(max)=20 с.For the range of tested power transformers (25 ÷ 630) MVA, the ratio provided by the selection of R Σ ≅17 kOhm. In this case, the minimum charge time of the capacitor bank 6 at C min = 16 μF is t 3 (min) = 0.8 s, and the maximum charge time at C max = 513 μF is t 3 (max) = 20 s.
Увеличения сопротивления токоограничивающих резисторов 12, 13 сверх указанного выше значения позволит уменьшить среднезарядную мощность регулировочного трансформатора 9 и повышающего трансформатора 10, но приведет к увеличению времени предварительного заряда конденсаторной батареи 6 и соответственно времени подготовки опыта короткого замыкания. Ограничение «сверху» на величину RΣ накладывает омический делитель напряжения 16, сопротивление R(16) которого не окажет влияние на уровень заряда конденсаторной батареи 6 при условии R(16)>>RΣ.Increasing the resistance of current-limiting
До начала опыта короткого замыкания высоковольтный тиристорный ключ 5 должен выдерживать приложение напряжения, равного сумме постоянной составляющей, обусловленной зарядом UCO конденсаторной батареи 6, и синусоидальной составляющей с амплитудой Um(2), обусловленной электрической сетью 2, т.е.Prior to the start of the short-circuit test, the high-
Окончание процесса заряда конденсаторной батареи 6 до заданного уровня UCO фиксируется системой управления 15 с помощью омического делителя напряжения 16. С этого момента времени в системе управления 15 формируется сигнал разрешения для проведения опыта короткого замыкания.The end of the process of charging the capacitor bank 6 to a predetermined level U CO is fixed by the
По команде «Пуск» система управления 15 формирует задающий сигнал интервала проводимости высоковольтного тиристорного ключа 5, начало которого синхронизируется с помощью трансформатора напряжения 14 с напряжением на сборных шинах 1 электрической сети 2, и при наличии сигнала разрешения подает управляющие импульсы на силовые тиристоры 5.1, 5.2. Первый управляющий импульс при указанной на фиг. 1 полярности напряжения предварительного заряда конденсаторной батареи 6 подается на силовые тиристоры 5.1 и определяет момент начала опыта короткого замыкания относительно напряжения электрической сети 2 на сборных шинах 1. Во время опыта короткого замыкания мгновенные значения напряжения u2(t) электрической сети 2, напряжения uКБ(t) конденсаторной батареи 6 и испытательного тока iКЗ(t) короткого замыкания, протекающего в сильноточном контуре 3, определяются при условии резонансной настройки выражениямиBy the “Start” command, the
где rT - активная составляющая сопротивления короткого замыкания испытуемого силового трансформатора 8; δ=ω⋅rT/2xT - декремент колебаний напряжения и тока конденсаторной батареи 6; ψ - начальная фаза напряжения электрической сети 2 в момент начала опыта короткого замыкания.where r T is the active component of the short circuit resistance of the tested
Первые слагаемые выражений (6), (7) определяют принужденные составляющиеThe first terms of expressions (6), (7) determine the forced components
напряжения конденсаторной батареи 6 и испытательного тока сильноточного контура 3, обусловленные напряжением электрической сети 2.the voltage of the capacitor bank 6 and the test current of the high-current circuit 3, due to the voltage of the
Вторые слагаемые выражений (6), (7) определяют свободные составляющиеThe second terms of expressions (6), (7) determine the free components
напряжения конденсаторной батареи 6 и испытательного тока сильноточного контура 3, обусловленные напряжением предварительного заряда конденсаторной батареи 6.the voltage of the capacitor bank 6 and the test current of the high-current circuit 3, due to the pre-charge voltage of the capacitor bank 6.
При ψ=π напряжение электрической сети 2 и напряжение предварительного заряда конденсаторной батареи 6 в момент начала опыта короткого замыкания направлены встречно. Поэтому принужденная и свободная составляющие напряжения конденсаторной батареи 6When ψ = π, the voltage of the
вычитаются, а принужденная и свободная составляющие испытательного тока сильноточного контура 3are subtracted, and the forced and free components of the test current of the high-current circuit 3
складываются. В результате увеличивается испытательный ток сильноточного контура 3, обеспечивая нормированное значение ударного коэффициента KУД=1,8 в зачетных опытах короткого замыкания. При этом энергия, предварительно накопленная в конденсаторной батареи 6, расходуется не только на создание свободной составляющей испытательного тока, но и частично рекуперируется в электрическую сеть 2. В результате к моменту окончания опыта короткого замыкания конденсаторная батарея 6 оказывается практически полностью разряженной.add up. As a result, the test current of the high-current circuit 3 increases, providing a normalized value of the shock coefficient K UD = 1.8 in the test experiments of short circuit. In this case, the energy previously stored in the capacitor bank 6 is consumed not only to create a free component test current, but also partially recovered in the
Условие ψ=π, когда u2(t)=-Um(2) является наиболее благоприятной фазой напряжения электрической сети 2 для начала опыта короткого замыкания, при которой обеспечивается максимальная величина испытательного тока и практически полный разряд конденсаторной батареи 6, Во всех других случаях, когда ψ≠π, величина испытательного тока уменьшается, а остаточное напряжение конденсаторной батареи 6 увеличивается.The condition ψ = π, when u 2 (t) = - U m (2) is the most favorable phase of the voltage of the
По окончании задающего сигнала интервала проводимости высоковольтного тиристорного ключа 5 система управления 15 прекращает подачу управляющих импульсов на силовые тиристоры 5.1, 5.2, причем последний управляющий импульс подается на силовые тиристоры 5.2. В результате обеспечивается нормированная продолжительность зачетного опыта короткого замыкания (0,2с) с одинаковым количеством положительных и отрицательных полуволн испытательного тока короткого замыкания.At the end of the driving signal of the conductivity interval of the high-
Таким образом, секционирование конденсаторной батареи с отношением емкостных сопротивлений секций как 20:21:22:…, предварительный заряд конденсаторной батареи в течение М периодов напряжения электрической сети, количество которых пропорционально номинальной мощности испытуемого силового трансформатора, проведение опыта короткого замыкания с момента максимума напряжения электрической сети противоположного направлению напряжения заряда конденсаторной батареи позволяют получить положительный эффект предлагаемого способа электродинамических испытаний, заключающийся в расширении номенклатуры испытуемых силовых трансформаторов.Thus, sectioning a capacitor bank with a capacitance ratio of the sections as 2 0 : 2 1 : 2 2 : ..., pre-charging the capacitor bank for M periods of voltage of the mains, the number of which is proportional to the rated power of the tested power transformer, conducting a short circuit test from the moment the maximum voltage of the electric network opposite to the direction of the charge voltage of the capacitor bank allows you to get a positive effect of the proposed method of electrodynamic testing, which consists in expanding the range of tested power transformers.
Источники информации, использованные при экспертизе:Sources of information used in the examination:
1. Кувшинов А.А., Хренников А.Ю. Высоковольтный тиристорный вентиль для электродинамических испытаний силовых трансформаторов // ЭЛЕКТРО. - 2014. №2. - С. 42-46.1. Kuvshinov A.A., Khrennikov A.Yu. High-voltage thyristor valve for electrodynamic testing of power transformers // ELECTRO. - 2014. No. 2. - S. 42-46.
2. Кувшинов А.А., Хренников А.Ю. Электродинамические испытания силовых трансформаторов с компенсацией реактивной мощности // Электротехника. - 2017. - №11. - С. 80-87.2. Kuvshinov A.A., Khrennikov A.Yu. Electrodynamic tests of power transformers with reactive power compensation // Electrical Engineering. - 2017. - No. 11. - S. 80-87.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019125395A RU2723911C1 (en) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Method of electrodynamic tests of power transformers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019125395A RU2723911C1 (en) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Method of electrodynamic tests of power transformers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2723911C1 true RU2723911C1 (en) | 2020-06-18 |
Family
ID=71096149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019125395A RU2723911C1 (en) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Method of electrodynamic tests of power transformers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2723911C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112763943A (en) * | 2020-12-09 | 2021-05-07 | 三峡大学 | Diagnosis system and method for transformer winding fault classification and positioning |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1022079A1 (en) * | 1981-01-23 | 1983-06-07 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Device for testing strong current multiphase electric devices |
SU1599815A1 (en) * | 1988-02-11 | 1990-10-15 | Отделение Всесоюзного Электротехнического Института Им.В.И.Ленина В Г.Тольятти | Method and apparatus for electrodynamic tests of power transformers |
JPH05273290A (en) * | 1991-12-13 | 1993-10-22 | Gec Alsthom Ltd | Synthetic test circuit for short circuit test for high voltage ac circuit breaker and trigger spark gap for such circuit |
JP5273290B2 (en) * | 2010-03-02 | 2013-08-28 | トヨタ自動車株式会社 | Combustion pressure control device |
RU142928U1 (en) * | 2013-06-17 | 2014-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | DEVICE FOR ELECTRIC TESTS OF SINGLE-PHASE AND THREE-PHASE POWER TRANSFORMERS |
RU2566395C1 (en) * | 2014-09-04 | 2015-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы" | Device for testing high-voltage equipment to short-circuit current resistivity |
CN104111393B (en) * | 2014-07-16 | 2017-01-18 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院 | Comprehensive evaluation analysis method for power transformer short-circuiting resistance |
CN109884459A (en) * | 2019-01-30 | 2019-06-14 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | A kind of winding deformation of power transformer intelligent online diagnosis localization method |
-
2019
- 2019-08-09 RU RU2019125395A patent/RU2723911C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1022079A1 (en) * | 1981-01-23 | 1983-06-07 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Device for testing strong current multiphase electric devices |
SU1599815A1 (en) * | 1988-02-11 | 1990-10-15 | Отделение Всесоюзного Электротехнического Института Им.В.И.Ленина В Г.Тольятти | Method and apparatus for electrodynamic tests of power transformers |
JPH05273290A (en) * | 1991-12-13 | 1993-10-22 | Gec Alsthom Ltd | Synthetic test circuit for short circuit test for high voltage ac circuit breaker and trigger spark gap for such circuit |
JP5273290B2 (en) * | 2010-03-02 | 2013-08-28 | トヨタ自動車株式会社 | Combustion pressure control device |
RU142928U1 (en) * | 2013-06-17 | 2014-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | DEVICE FOR ELECTRIC TESTS OF SINGLE-PHASE AND THREE-PHASE POWER TRANSFORMERS |
CN104111393B (en) * | 2014-07-16 | 2017-01-18 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院 | Comprehensive evaluation analysis method for power transformer short-circuiting resistance |
RU2566395C1 (en) * | 2014-09-04 | 2015-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы" | Device for testing high-voltage equipment to short-circuit current resistivity |
CN109884459A (en) * | 2019-01-30 | 2019-06-14 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | A kind of winding deformation of power transformer intelligent online diagnosis localization method |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КУВШИНОВ А.А., ХРЕННИКОВ А.Ю. Электродинамические испытания силовых трансформаторов с компенсацией реактивной мощности, Электротехника, 2017 N11, с. 80-87. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112763943A (en) * | 2020-12-09 | 2021-05-07 | 三峡大学 | Diagnosis system and method for transformer winding fault classification and positioning |
CN112763943B (en) * | 2020-12-09 | 2022-04-08 | 三峡大学 | Diagnosis system and method for transformer winding fault classification and positioning |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105510652B (en) | Pulsed current injection source for the experiment of HEMP conducted immunities | |
Ibrahim et al. | A knowledge base for switching surge transients | |
KR101899031B1 (en) | Testing apparatus | |
US11909308B2 (en) | Power conversion circuit, method for controlling power conversion circuit, and transformer | |
RU2723911C1 (en) | Method of electrodynamic tests of power transformers | |
CN108802531B (en) | High-low voltage ride through testing device with ground short circuit function | |
US3942103A (en) | Arrangement for the testing of high voltage direct current switches | |
JPH09182296A (en) | Reactive power compensation device | |
CN114325360A (en) | Short circuit on-off test method and system for high-voltage alternating current circuit breaker | |
CN209844857U (en) | High-energy electron linear accelerator pulse modulator | |
Kuvshinov et al. | Electrodynamic tests of power transformers with reactive-power compensation | |
JPH09140062A (en) | Test circuit for series compensating device | |
US3849701A (en) | Integrated dual voltage power supply | |
CN213337893U (en) | Linear adjustable diode high-voltage test circuit | |
Mahurkar et al. | Suppression of capacitor switching transients using symmetrical structure transient limiter [SSTL] and its applications | |
RU149004U1 (en) | HIGH VOLTAGE ELECTRICAL EQUIPMENT TEST DEVICE | |
Rioual | Description of the low frequency phenomena involved when connecting a 3 kW EV charger to the distribution network: modelling, validation and perspectives. | |
CA3072789C (en) | Method of controlling power transmission to a load | |
KR101401210B1 (en) | Controlling system for multi level inverter and controlling method for the same | |
RU217458U1 (en) | Device for excitation of the neutral of the electrical network, grounded through an arcing reactor | |
SU993167A1 (en) | Device for testing switches for switching-off unloaded line charge current | |
Mayer et al. | Reactor solutions for voltage control of SWER systems | |
Liu et al. | Analysis of Multiple Valve Units Steep Front Impulse Voltage Test of HVDC Thyristor Valve | |
RU2686067C1 (en) | High-voltage rectifier | |
CN114243661A (en) | Protection circuit and method for restraining short-circuit current of capacitor |