Устройство для испытания трансформаторов в режиме короткого замыкания

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях силовых трансформаторов в режиме короткого замыкания (КЗ). Целью изобретения является повышение надежности устройства и производительности испытания. Устройство содержит источник 1 питания, трехфазный защитный выключатель 2 с раздельным управлением каждой из фаз, трехфазный испытательный трансформатор 3, емкостной делитель 4 напряжения, первый 5 и второй 6 двунаправленные высоковольтные тиристорные вентили, первый 7 и второй 8 датчики тока, разъединитель 9, трансформатор 10 напряжения, блок 11 защиты и управления, блок 12 измерения. Устройство обеспечивает проведение опыта КЗ при различных схемах измерения. При этом производятся измерения величины тока, напряжения, потерь, частоты с использованием соответствующих приборов, входящих в состав блока 12 измерения, который подключен к делителю 4 напряжения и датчику 8 тока. По программе на ЭВМ рассчитывается величина индуктивного сопротивления испытуемого трансформатора 13, и если изменение этой величины находится в пределах допустимых значений, то испытуемый трансформатор 13 считается прошедшим испытания в режиме короткого замыкания. Введение быстродействующей защиты повышает надежность устройства, т.к. устраняются аварийные и ненормированные режимы в процессе испытания. Кроме того, изобретение повышает производительность испытаний, т.к. исключаются трудоемкие монтажные работы, связанные с перешинковкой трансформатора после каждого зачетного опыта, которая достигается в устройстве за счет автоматизации сборки схем измерения в опытах КЗ при пониженном напряжении. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl>s G 01 R 31/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0с (0 (,Д (Я

00 (21) 4629722/21 (22) 02.01.89 (46) 15.07.91. Бюл, ¹ 26 (71) Филиал Всесоюзного электротехнического института им, В.И«Ленина в г. Тольягги (72) О,А.Шлегель (53) 621.317.799(088,8) (56) Трансформаторы. Переводы докладов

XXII сессии Международной конференции

flo большим электрическим системам (С!6ВЕ), 1968./Под ред. С.И.Рабиновича, 1970, М.: Энергия, с, 73. /1

С

„„Ы2„„1663581 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ТРАНСФОРМАТОРОВ В РЕЖИМЕ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях силовых трансформаторов в режиме короткого замыкания (КЗ). Целью изобретения является повышение надежности устройства и производительности испытания. Устройство содержит источник 1 питания, трехфазный защитный выключатель 2 с

1663581

40 раздельным управлением каждой из фаз, трехфазный испытательный трансформатор

3, емкостный делитель 4 напряжения, первый 5 и второй 6 двунаправленные высоковольтные тиристорные вентили, первый 7 и второй 8 датчики тока, разъединитель 9, трансформатор 10 напряжения, блок 11 защиты и управления, блок 12 измерения. Устройство обеспечивает проведение опыта

КЗ при различных схемах измерения. При этом производятся измерения величины тока, напряжения, потерь, частоты с использованием соответствующих приборов, входящих в состав блока 12 измерения, который подключен к делителю 4 напряжения и датчику 8 тока. По программе на ЭВМ рассчитывается величина индуктивного соИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях силовых трансформаторов в режиме короткого замыкания.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и производительности испьпания за счет исклкяения аварийных и ненормированых режимов испытаний и автоматизациисборки схем измерений в опытах короткого замыкания.

На чертеже представлена схема устройства для испытания трансформаторов в режиме короткого замыкания.

Устройство содержит источник 1 питания, трехфазный защитный выключатель 2 с раздельным управлением каждой из фаз, трехфазный испытательный трансформатор

3; емкостный делитель 4 напряжения, первый диод 5 и второй 6 двунаправленные высоковольтные тиристорные вентили, первый 7 и второй 8 датчики тока, разъединитель 9, трансформатор 10 напряжения, блок

11 защиты и управления и блок 12 измерения. Входные выводы первой и третьей фаз защитного выключателя 2 соединены с соответствующими фазами источника 1 питания. Выходной вывод первой фазы защитного выключателя 2 соединен с первым выводом первичной обмотки первой фазы испытательного трансформатора 3, а выходной вывод третьей фазы защитного выключателя 2 соединен с первым выводом первичной обмотки третьей фазы испытательного трансформатора 3. Первичная обмотка трансформатора 10 напряжения соединена с соответствующими фазами источника 1 питания, а вторичная — с выводами питания блока 11 управления и защиты.

Входной и выходной выводы второй фазы защитного выключателя 2 соединены соотпротивления испытуемого трансформатора

13, и; если изменение этой величины находится в пределах допустимых значений, испытуемый трансформатор 13 считается прошедшим испытания в режиме короткого замыкания. Введение быстродействующей защиты повышает надежность устройства, так как устраняются аварийные и ненормированные режимы в процессе испытания.

Кроме того, изобретение повышает производительность испытаний, так как исключаются трудоемкие монтажные работы, связанные с перешинковкой трансформатора после каждого зачетного. опыта, которая достигается в устройстве за счет автоматизации сборки схем измерения в опытах К3 при пониженном напряжении. 1 ил. ветственно с первым выводом вторичной обмотки третьей фазы испытательного трансформатора.3 и первым выводом первичной обмотки третьей фазы испытуемого трансформатора 13, первые выводы первичных обмоток первой и второй фаз которого соединены через первый датчик 7 с общим выводом. Первый вывод первичной обмотки второй фазы испытательного трансформатора 3 соединен с первым выводом вторичной обмотки первой фазы испытательного трансформатора 3,. вторые выводы первичных и вторичных обмоток которого соединены с общим выводом и через разьединитель

9 с первым выводом первичной обмотки первой фазы трансформатора 3. Первый вывод вторичной обмотки второй фазы трансформатора 3 через емкостной делитель 4 напряжения соединен с общим выводом и через первый двунаправленный высоковольтный тиристорный вентиль 5 с первым выводом первичной обмотки третьей фазы испытуемого трансформатора 13. который через второй двунаправленный высоковольтный тиристорный вентиль 6 соединен с первым выводом вторичной обмотки третьей фазы испытательного трансформатора 3, Первые выводы вторичных обмоток испытуемого трансформатора 13 объединены и через второй датчик 8 тока соединены с общим выводом. Вторые выводы вторичных обмоток указанного трансформатора 13 соединены с общим выводом непосредственно. Выход второго датчика 8 тока соединен с первым входом блока 12 измерения, второй вход которого соединен с выходом делителя 4 напряжения. Выход первого датчика 7 тока соединен с первым входом блока

11 управления и защиты, первый и второй выходы которого соединены соответствен1663581 но с управляющими входами первого 5 и второго 6 двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей. Третий, четвертый и пятый выходы блока 11 управления и защиты соединены соответственно с первым, вторым и третьим управляющими входами защитного выключателя 2. Кроме того, вторые выводы первичных обмоток испытуемого трансформатора 13 обьединены, Разъединитель 9 обеспечивает создание реакторного режима каскадного соединения испытательного трансформатора 3.

Блок 12 измерения содержит измерительные приборы, преобразователи тока, напряжения, потерь и частоты и обеспечивает измерение соответствующих параметров путем подключения соответствующих измерительных приборов к делителю 4 напря>кения и датчику 8 тока.

Устройство работает следующим образом.

Включают вторую и третью фазы защит-. ного выключателя 2, подавая напряжение на третью фазу испытательного трансформатора 3 и тиристорный вентиль 6. При этом первичная обмотка первой фазы трансформатора 3 эакорачивается и подключается к общему выводу с помощью разъединителя

Через время, необходимое для заряда собственных энергонакопителей высоковольтного тиристорного вентиля (порядка

30 — 60 с), с заранее выбранным углом включения включают тиристорный вентиль б. Через время порядка 0,01 — 0,02 с производят включение второй фазы защитного выключателя 2, шунтируя тем самым высоковоль-. тный тиристорный вентиль 6. Через время, установленное для проведения опыта короткого замыкания, отключают вторую и третью фазы защитного выключателя 2, Поскольку время срабатывания защитного выключателя 2 существенно больше (порядка 0,1 c) времени срабатывания высоковольтного тиристорного вентиля, команду на срабатывание соответствующих фаэ защитного выключателя 2 формируют заранее, чтобы обеспечить их синхронную коммутацию, В случае возникновения ненормированного или аварийного режима происходит увеличение испытательного тока, что контролируется блоком 11 управления и защиты с использованием сигнала с датчика

8 тока. При этом формируют сигналы на включение высоковольтных тиристорных вентилей 5 и 6, подключая тем самым первую и вторую фазы испытательного трансформатора 3 к испытуемому трансформатору 13, В результате этого происходит снижение аварийного тока в испытуемом транс40 короткого замыкания.

45 Введение быстродействующей защиты

30 форматоре 13. При включении вентиля 6 установившееся значение тока в испытуемом трансформаторе 13 определяется как

К (Xs/К + Х6 + Х16 ) где Xs, Х6 и X16 — индуктивное сопротивление коооткозамкнутой сети, испытательногп 3 и испытуемого 13 трансформаторов;

Us — напря>кение сети;

К вЂ” коэффициент трансформации испытательного трансформатора 3:

Куд — ударный коэффициент, значение которого определяется углом включения высоковольтного тиристорного вентиля 6, При возникновении аварийного режима и соответственно увеличении ударного тока включается тиристорный вентиль 5, в результате чего происходит уменьшение аварийного тока в испытуемом трансформаторе 13 до величины

Us ит

K((— 2 +.Х6)(1 + 2 — ) + X16

ГХ Хт6К

К (1 + К )Х6

При испытании трансформатора ТДЦ400000/220 снижение аварийного тока достигает 30;ь.

После проведения опыта короткого замыкания включает тиристорный вентиль 5 и проводят повторно опыт короткого замыкания при пониженном напряжении, в ходе которого производят измерения величины тока, напряжения, потерь и частоты с использованием соответствующих иэмерительных приборов, подключаемых к делителю 4 напряжения и датчику 8.

По соответствующей программе на

3ВМ рассчитывается величина индуктивного сопротивления испытуемого трансформатора 13, и, если изменение этой величины находится в пределах допустимых значений, испытуемый трансформатор 13 считается прошедшим испытания в режиме повышает надежность устройства, так как устраняются аварийные и ненормированные режимы в процессе испытания. Кроме того, повышается производительность испытаний вследствие исключения трудоемких монтажных работ, связанных с переошинковкой трансформатора после каждого зачетного опыта, которая достигается в устройстве за счет автоматизации сборки схем измерения в опытах короткого замыкания при пониженном напряжении.

Устройство особенно эффективно при использовании ЭВМ для управления процес1663581

Составитель Е. Березов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О. Кундрик

Редактор А. Ле>книна

Заказ 2265 Тира>к 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 сом испытания, а также сбора и обработки информации, Формула изобретения

Устройство для испытания трансформаторов в режиме короткого замыкания, содержащее источник питания, трехфазный испытательный трансформатор, трансформатор напряжения, емкостный делитель напря>кения, первый и второй датчики тока, трехфазный защитный выключатель с раздельным управлением каждой фазы, входные выводы первой и третьей фаз которого соединены с соответствующими фазами источника питания, выходной вывод первой фазы трехфазного защитного выключателя соединен с первым выводом первичной обмотки первой фазы трехфазного испытательного трансформатора,.выходной вывод третьей фазы трехфазного защитного выключателя соединен с первым выводом первичной обмотки третьей фазы трехфазного испытательного трансформатора, первичная обмотка трансформатора напряжения соединена с соответствующими фазами источника питания, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и производительности испытания, введены блок управления и защиты, блок измерения, разъединитель, первый и второй двунаправленные высоковольтные тиристорные вентили, причем входной и выходной выводы второй фазы трехфазного защитного выключателя соединены соот ветственно с первым выводом вторичной обмотки третьей фазы трехфазного испытательного трансформатора и первым выводом первичной обмотки третьей фазы испытуемого трансформатора, первые выводы первичных обмоток первой и второй фаз которого соединены через первый датчик тока с общим выводом, первый вывод первичной обмотки второй фазы трехфазного испытательного трансформатора соеди5

40 нен с первым выводом вторичной обмотки первой фазы трехфазного испытательного трансформатора, вторые выводы первичных и вторичных обмоток которого соединены с общим выводом и через разъединитель — с первым выводом первичной обмотки первой фазы указанного трансформатора, первый вывод вторичной обмотки второй фазы указанного трансформатора через емкостный делитель напряжения соединен с общим выводом и через первый двунаправленный высоковольтный тиристорный вентиль — с первым выводом первичной обмотки третьей фазы испытуемого трансформатора, который через второй двунаправленный высоковольтный тиристорный вентиль соединен с первым выводом вторичной обмотки третьей фазы испытательного трансформатора. первые выводы вторичных обмоток испытуемого трансформатора объединены и через второй датчик тока соединены с общим выводом, вторые выводы вторичных обмоток указанного трансформатора соединены с общим выводом непосредственно, выход второго датчика тока соединен с первым входом блока измерения, второй вход которого соединен с выходом емкостного делителя напряжения, выход первого датчика тока соединен с первым входом блока управления и защиты, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого и второго двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей, а третий, четвертый и пятый выходы блока управления и защиты соединены соответственно с первым, вторым и третьим управляющими входами трехфазного защитного выключателя, вторичная обмотка трансформатора напряжения соединена с выводами питания блока управления и защиты, кроме того, вторые выводы первичных обмоток испытуемого трансформатора объединены,