Способ диагностики замыканий в трансформаторе

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для обнаружения витковых замыканий, межкатушечных и на корпус в обмотках собранных трансформаторов, а также замыканий пластин активной стали магнитопроводов в условиях производства, ремонта и эксплуатации. Цель изобретения - повышение чувствительности к замкнутым контурам и снижение трудоемкости. Способ основан на подаче в измерительный контур высокочастотного синусоидального сигнала , преобразовании его и последующем сравнении с эталонным. В качестве высокочастотного сигнала используется синусоидальный ток, частоту которого изменяют, добиваясь резонанса в измерительном контуре , При частоте резонанса определяют разность фаз напряжений на активной низкоомной нагрузке. О дефекте судят по превышению величины максимума сдвига фаз напряжений над эталонным. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ. СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 3987107/63 (22) 03.12.85 (46) 15.11.91. Бюл. М 42 (72) Ю.В. Суходолов,. А.А. Шилов и А,И.

Мельников (53) 621.313.016 (088.8) (56) Геллер Б. и Веверка А. Импульсные процессы в электрических машинах. М.: Энергия, пер, с англ., 1973, с. 293-308, Патент Японии М 58-4309, кл. Й 01.F 41/00, опрублик. 1983. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗАМЫКАНИИ

В ТРАНСФОРМАТОРЕ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для обнаружения витковых замыканий, межкатушечных и на корпус в обмотках соИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для обнаружения витковых замыканий, межкатушечных и на корпус в обмотках собранных трансформаторов, а также замыканий пластин активной стали магнитопроводов в условиях производства, ремонта и эксплуатации.

Известен способ обнаружения повреждений в трансформаторах путем подачи апериодического импульса на фазу одной.из групп обмоток и измерении напряжения на выводах фазы этой же группы. По амплитуде и форме измеренного импульсного напряжения судят о дефекте в обмотке.

Недостатком этого способа является низкая чувствительность.к витковым замыканиям из-за малой амплитуды измеренно< > Я2" 1691788 А1 (si)s 6 01 R 31/06: Н 01 F 41/00 бранных трансформаторов, а также замыканий пластин активной стали магнитопроводов в условиях производства, ремонта и эксплуатации. Цель изобретения — повышение чувствительности к замкнутым контурам и снижение трудоемкости. Способ основан на подаче в измерительный контур высокочастотного синусоидального сигнала, преобразовании его и последующем сравнении с эталонным. В качестве высокочастотного сигнала используется синусоидальный ток, частоту которого изменяют, добиваясь резонанса в измерительном контуре, При частоте резонанса определяют разность фаз напряжений на активной ниэкоомной нагрузке, О дефекте судят по превышению величины максимума сдвйга фаз напряжений над эталонным. 2 ил. го импульса и за счет компенсации апериодическим током размагничивающего действия образовавшегося короткозамкнутого контура в магнитопроводе.

Наиболее близким к изобретению является способ обнаружения короткого замыкания в обмотках трансформаторов, при котором источник напряжения частотой 2 кГц подключается к обмотке и по превышению измеренного значения тока над заданным судят о замыкании витков.

Однако и данный способ характеризуется низкой чувствительностью к замкнутым контурам и необходимостью разборки трансформатора для выявления дефектов, связанных с замыканиями пластин магнитопровода.

1691788

Цель изобретения — повышение чувствительности к замкнутым контурам и снижение трудоемкости, Поставленная цель достигается тем, что изменяют частоту синусоидального сигна- 5 ла, которым является не напряжение, как в и ототипе, а ток, добиваясь резонанса .в и мерительном контуре, при частоте резон нса определяют разность фаз напряжен и на низкоомной активной нагрузке 10 к нтура и о дефекте судят по превышению в личины максимума сдвига фаз напряжен и над эталонным.

На фиг. 1 изображена принципиальная эЛектрическая схема устройства, реализую- 15 щего способ; на фиг. 2 — частотные характеристики разности фаз, снятые с помощью у тройства для трехфазного двухобмоточн го трансформатора.

Способ диагностики замыканий в 20 т ансформаторе заключается в подаче выс кочастотного синусоидального тока измен емой частоты в измерительный контур, включающий в свой состав преобразователь "напряжение — ток", блок сравнения и 25 источник эталонного сигнала.

Устройство (фиг. 1) содержит источник 1 синусоидального тока изменяемой частоты, и меритель 2 разности фаз, согласующие р зисторы 3, 4, высокочастотный вольтметр 30

5 и испытуемый трансформатор 6. Один выв д источника 1 синусоидального тока åðå3 с гласующие резисторы 3, 4 подсоединен к к айним фазам низкой стороны трансформатора 6 и связан со средним выводом из- 35 мерителя.2 разности фаз. Второй вывод и точника 1 синусоидального тока подсоед нен к нулевому выводу низкой стороны т ансформатора 6.

Измерение согласно слособу вылолня- 40 т следующим образом.

Выставляют величину тока источника 1 танк, чтобы на его выходных клеммах напряжение, контролируемое вольтметром 5, не превышало установленной величины во 45 вСем диапазоне частот, Изменяя частоту источника 1, определяют по показаниям измерителя 2 разности фаз величину максимума сдвига фаз напряжений, снятых с резисторов 3 и 4. При превышении измеренной 50 величины над эталонной, заранее установленной для исправного трансформатора 6, судят о замыканиях. Аналогичные измерения производят после смены положения фаэ двух сторон трансформатора 6 в схеме (фиг. 1}, т. е. меняют местами выводы фаз А и В высокой стороны и фазы а, с, Ь низкой стороны трансформатора 6. При отсутствии замыканий в трансформаторе 6 частотная характеристика разности фаз — кривая 1.1 (фиг. 2) имеет максимум 4О. Характеристики снимались для источника 1 с внутренним сопротивлением 20 кОм и сопротивлениями резисторов 3,4 по 22 Ом. Кривая 2.1 показывает, что замыкание двух пластин магнитопровода трансформатора из 80 увеличивает максимум разности фаз в 2,2 раза, а четырех— в 4,3 раза(кривая 3.1). Замыкание одного витка в обмотке трансформатора 6 увеличивает максимум разности фаз в 41 раз (кривая 4.1), а при замыкании еще десяти витков — до 44 раз (кривая 5.1, фиг. 2).

Все измерения производят в момент возникновения резонанса, который имеет место в данной измерительной схеме, поскольку трансформатор 6 является линией с распределенными параметрами и каждая его обмотка связана с другими через распре-деленные емкости. между собой обмоткой и магнитопроводом. Эта емкость и распределенные индуктивности и взаимоиндуктивности определяют резонансные свойства обмоток в диапазоне от единиц Герц до 100 кГц, лежащие в основе настоящего способа, при питании схемы от источника 1 синусоидального тока.

Формула изобретения

Способ диагностики замыканий в трансформаторе, основанный на подаче в измерительный контур высокочастотного синусоидального сигнала с последующим сравнением. измеренного сигнала с эталонным,отл ича ющи йся тем,что, с целью повышения чувствительности к замкнутым контурам и снижения трудоемкости, изме, няют частоту синусоидального сигнала, которым является синусоидальный ток,. добиваясь резонанса в измерительном контуре, при частоте резонанса определяют разность фаз напряжений на низкоомной активной нагрузке и о дефекте судят по превышению величины максимума сдвига фаз напряжений над эталонным, 1691788

Составитель Н.Дьякова

Техред М.Моргентал

Корректор Э.Лончакова

Редактор М.Келемеш

Заказ 3926 Тираж 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