Способ определения динамической стойкости обмоток трансформатора

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности и эффективности определения динамической стойкости обмоток трансформатора. Одновременно измеряют мгновенные значения напряжений и токов первой и второй обмоток для четырех произвольно выбранных моментов времени. Определяют значения индуктивностей рассеяния первой и второй обмоток и их сумму. Определяют отклонение индуктивности рассеяния трансформатора от номинального значения. Измерения проводят без отключения трансформатора от сети, что повышает точность и эффективность выявления деформаций обмоток трансформатора. Исключаются простои оборудования.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 С 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

z(t,) ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4258782/24-21 (22) 01.04 ° 87 (46) 15.04.89. Бюл. У 14 (71) Кировский политехнический институт (72) А. М. Гиновкер (53) 621. 317. 737 (088. 8) (56) Цирель Я. С. Поляков В. С. Эксплуатация силовых трансформаторов на электростанциях и в электросетях, Л.: Знергоатомиздат, 1985, с. 103. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ

СТОЙКОСТИ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности и эффективИзобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к технике контроля состояния силовых трансформаторов.

Цель изобретения — повышение точности и эффективности определения динамической стойкости за счет про— ведения измерений параметров транс— форматора без его отключения от сети.

Сущность способа заключается в следующем.

Одновременно измеряют мгновенные значения напряжений первой U и второй U обмоток, а также мгновенные значения токов первой i и второй обмоток, Измерения производят 4 раза для четырех произвольно выбранных моментов врем епи

„,Я0„„1472846 А1 ности определения динамической стойкости обмоток трансформатора.

Одновременно измеряют мгновенные значения напряжений и токов первой и второй обмоток для четырех произвольно выбранных моментов времени. Определяют значения индуктивностей рассеяния первой и второй обмоток и их сумму. Определяют отклонение индук тивности рассеяния трансформатора от номинального значения. Измерения проводят без отключения трансформатора от сети, что повышает точность и эф- фективность выявления деформаций обмоток трансформатора. Исключаются простои оборудования.

Определяются производные токов а1. и . Полученные мгновенные

dt dt значения напряжений, токов и производных токов подставляются в систему четырех уравнений, каждое из которых соответствует одному моменту времени, т.е.:

< tdi<)

U<(t,) + Uz(t) S< аС 4 . I

8г аг J Ю,) МИ ) l 47284б (2) 10 и

d(1, +1, ) dt (3) д(1(+1, )

dt (4), (2 (.(+r(1, -r12.

2 (di з) 2() (dt ) (f dig

+ г 1((„) г2 2(,jr ((d1 1 (.) (,) 1 ) (11

° !

I (Е «() 2 (4 где t, t1, t — проИзвольные момен(У ты времени, интервалы между которы-, ми не являются -. кратными периоду изменения измеряемых напряжений и токов трансформатора;

U!((— мгновенное значение

Ф,;( н ап ряже ния п е рв ой обмотки в момент времени t — мгновенное значение напряжения второй обмотки в момент времени t- „ (1

U 1 — приведенные значения напряжения и тока второй обмотки;

r — активное сопротив-! ление первой обмотки

r — приведенное актив2 ное сопротивление в то рой. обмо тки;

S, — индуктивность рассеяния первой обмо тки

S — приведенная индук2 тивность рассеяния второй обмотки.

Решение системы уравнений (1) производится любым известным способом, например с помощью определителей.

Приведение параметров второй обмотки к числу витков первой обмотки осуществляется известным образом с учетом коэффициента трансформации трансфо рма то р а.

Йз .. -стемы уравнений (1) находят значения индуктивностей рассеяния первой и второй обмоток, а затем— их сумму (S + S ), представляющую

2 собой индуктивность рассеяния трансформатораа.

Вычисляют отклонение !1Б индуктивности рассеяния трансформатора от номинального значения S ïî формуле

По величине 6 S определяют нарушение динамической стойкости обмоток.

Система уравнений (1) получена

:-;з известных уравнений напряжения

fS приведенного трансформатора:

Ur1,+S+И, d i(dt

l где И вЂ” приведенная взаимная индукш тивно сть .

Вычитая из, уравнения (3) уравнение (4), получим уравнение вида (1).

3!3, (т

U +П =S

2 dt dt

Я2 — +

В этом уравнении значения величин

2 ) dt момент времени дое(тупны непосредст(1Q венному измерению, т. е. явлются известными. Неизвестными в уравнении (5) и системе (1) являются постоянные для данного измерения величины S

Say r(r 99

Информация о нарушении динамической стойкости обмоток содержится, в

f основном, в значениях S и S . Значения r,, r учитываются для повышения точности способа и могут также использоваться в качестве информативных параметров.

Для трехфазных трансформаторов расчет по уравнениям (1) и (2) для всех трех фаз может производиться одновременно или поочередно.

Способ ре,ализуется следующ м образом, Значения напряжений и токов измеряют с помощью измерительных транс1472846

Фо рмул а из о б ре те ния

Составитель Н. Даки

Редактор M. Келемеш Техред А.Кравчук Корректор В, Романенко

Заказ 1705/45

Тираж 711

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæroðîä, ул. Гагарина,101 формато ров напряжения тока, установленных на сторонах обеих обмоток контролируемого силового трансформатора.

Производные токов получаются любым известным способом, например, с помощью дифференциаторов, выполненных на основе операционных усилителей, Измеренные мгновенные значения напряжений, токов и производных токов 10 поступают в вычислительное устройство, где осуществляется хранение их значений, соответствующих моментам и вычисление Ь S no выражениям (1) и (2). 15

Расчет приведенных значений напряженияя и ток а в то ро и о бмо т ки т акже осуществляется вычислительным устройством с учетом реально установленного коэффициента трансформации тран- 20 сформа тора.

Расчет по выражениям (1) и (2) может производиться вручную путем предварительной записи мгновенных значений напряжений и производных токов с помощью осциллографа или другого фиксирующего прибора.

Значение h S с выхода вычислительного устройства может выдаваться непрерывно, а также по запросу персона- З0 ла или автоматизированной системы управления объектом, в частности после коротких замыканий.

Увеличение величины 5 S сверх до- З5 пустимой величины 2Х указывает на нарушение динамической стойкости обмо-ток трансформатора, а при серьезных повреждениях для некоторых типов трансформаторов оно превышает 15Х. 40

При использовании серийно выпускаемых стационарных измерительных трансформаторов тока и напряжения класса

0,5 и соответствующего вычислительного устройства возможно определение 4g величины 6S с погрешностью, не превьыающей 17.. Таким образом, точность предлагаемого способа достаточна для выявления даже незначительных нарушений динамической стойкости обмоток трансформатора.

Поскольку при испытаниях под рабочим напряжением нет необходимости отключать испытуемый трансформатор, повышается ° точность и эффективность определения динамической стойкости обмоток, а также повышается надежность и экономичность работы энергосистем в целом как за счет отказа от создания на время испытаний, так называемых ремонтных схем с неполным составом оборудования, так и за счет сокращения объема оперативных переключений, которые сами по себе являются первопричиной отказов и несчастных случаев ° При этом уменьшается вероятность ошибок персонала из — за ограниченного времени испытаний.

Способ позволяет осуществлять непрерывный контроль состояния обмоток трансформатора, что обеспечивает повышение его надежности с одновременным сокращением затрат на испытания.

Способ определения динамической стойкости обмоток трансфс матора, включающий измерение напряжения и тока первой обмотки трансформатора, определение параметра, характеризующего динамическую стойкость и его отклонение от номинального значения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и эффективности определения динамической стойкости, измеряют мгновенные значения напряжения и тока второй обмотки, при этом измерения производят одновременно с измерением напряжения и тока пе рвой обмо тки, оп ределяют индуктивность рассеяния первой и второй обмоток, а о динамической стойкости су дят по величине суммы индуктивности рассеяния первой обмотки и приведенной индуктивности рассеяния второй обмотки.