Способ определения сопротивления короткого замыкания силового трансформатора

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля оборудования установок высокого напряжения без отключения его от сети, Целью изобретения является повышение точности измерения сопротивления короткого замыкания трансформатора без отключения его от сети. Способ заключается в том, что измерительные выводы первичной и вторичной обмоток силового трансформатора через соответствующие сопротивления (емкостные или индуктивные и т.д.) соединяют с общим выводом. В режиме холостого хода трансформатора путем изменения величины одного из указанных сопротивлений добиваются нулевой разности падений напряжений на указанных сопротивлениях. Затем под нагрузкой измеряют ток нагрузки во вторичной обмотке трансформатора и частоту сетевого напряжения, измеряют при этом разность падений напряжений на указанных сопротивлениях и по приведенной расчетной формуле определяют сопротивление короткого замыкания, по величине которого судят о состоянии оборудования (силового трансформатора). Изобретение повышает точность определения сопротивления короткого замыкания трансформатора без отключения его от сети и тем самым точность диагностирования оборудования , 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PF СПУБЛИК (51)5 G 01 R 31/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4678546/21 (22) 11.04.89 (46) 07.07.92. Бюл. N 25 (71) Производственное объединение по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго" и Всесоюзный государственный научно-исследовательский и проектноизыскательский институт "Теплоэнергопроект" (72) П,С.Сви, B.B.ÑìåêàëoB и В.Н,Подъячев (53) 621.317.799 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1221620, кл. G 01 R 31/02, 1984, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля оборудования установок высокого напряжения без отключения его от сети, Целью изобретения является повышение точности измерения сопротивления короткого замыкания трансформатора без отключения его

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контролю технического состояния силовых трансформаторов (автотрансформаторов), и может быть использовано при диагностировании оборудования установок высокого и сверхвысокого напряжения.

Известен способ диагностирования со- . стояния обмоток силовых трансформаторов, при котором контролируется изменение геометрических параметров обмотки путем измерения сопротивления короткого замыкания трансформатора. Таким

„„. Ж„„1746332 А1 от сети. Способ заключается в том, что измерительные выводы первичной и вторичной обмоток силового трансформатора через соответствующие сопротивления (емкостные или индуктивные и т.д.) соединяют с общим выводом. В режиме холостого хода трансформатора путем изменения величины одного из указанных сопротивлений добиваются нулевой разности падений напряжений на указанных сопротивлениях, Затем под нагрузкой измеряют ток нагрузки во вторичной обмотке трансформатора и ча-. стоту сетевого напряжения, измеряют при этом разность падений напряжений на указанных сопротивлениях и по приведенной расчетной формуле определяют сопротивление короткого замыкания, по величине которого судят о состоянии оборудования (силового трансформатора), Изобретение повышает точность определения сопротивления короткого замыкания трансформатора без отключения его от сети и тем самым точность диагностирования оборудования. 2 ил. способом выявляются дефекты, вызванные ослаблением прессовки обмоток или воздействиями токов короткого замыкания, Недостатком такого способа измерения является необходимость отключения трансформатора от сети и вызываемый этим недоотпуск энергии потребителю.

Известен также способ измерения сопротивления короткого замыкания трансформатора при рабочем напряжения путем измерения напряжений на первичной и вторичной обмотках, тока в одной из обмоток и частоты напряжения сети с последующим

1746332 вычислением по измеренным значениям указанных параметров сопротивления короткого замыкания, Недостатком этого способа измерения является низкая точность результатов иэ-за дополнительных погрешностей, вносимых токами холостого хода контролируемого и измерительных трансформаторов, что не позволяет выявить на ранней стадии развития дефекты, приводящие к аварийным отказам трансформаторов.

Упомянутый способ измерений при рабочем напряжении является наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению.

Целью изобретения является повышение точности измерения сопротивления короткого замыкания трансформатора без отключения его от сети.

Согласно изобретению измерительные выводы высоковольтных вводов первичной и вторичной обмоток силового трансформатора соединяют с общим выводом через соответствующие сопротивления, изменяя зти сопротивления s режиме холостого хода трансформатора добиваются нулевой разности напряжений между измерительными выводами, а в режиме нагрузки измеряют напряжение между указанными выводами, ток нагрузки и частоту сети. Сопротивление короткого замыкания рассчитывается по этим данным.

На фиг. 1 представлено устройство, реализующее предложенный способ.

Измерительная схема 1 с вольтметром

2 и с сопротивлениями 3 и 4 подключена к измерительным выводам высоковольтных вводов 5 первичной и вторичной обмоток трансформатора 6, который выключателями

7 и 8 присоединяется к соответствующим шинам распределительного устройства 9 и

10.

Устройство работает следующим образом.

Включается выключатель 7 и изменением параметров сопротивлений 3 и 4 производится выравнивание напряжений до получения нулевых показателей вольтметра

2. Таким образом, исключается погрешность от тока холостого хода трансформатора. Затем включается второй выключатель и производится измерение напряжения вольтметром 2, Одновременно производится измерение тока нагрузки трансформатора и частоты сети. По полученным данным определяется контролируемая величина— сопротивление короткого замыкания трансформатора.

Выравнивание напряжений при включении одной обмотки трансформатора (ре1нг Ъ ZK

«= КОг+ — — +1н1 —, К 2 2

15 причем

1н2

1н1 = — + 1хх

20 Следовательно

* 1нг,Ъ 1н2 .ZK к

01= КU2+= + +1хх —.

К 2 К 2 2

25 Учтем, что

К 02+ -р1нг . -К

1хх хх

Тогда

1нг К U2 ZK

U1 K U2+ — 2к+ — +

К Zxx

„1нгЪ(, Ъ

Ж2хх 2

В схеме контроля (фиг.1) измеряется

Us=Jв С17з01 и 04=,jа С22402.

Из (1) следует

1н2 К 02 к

Оз-04-=)в С1Ез (— Z1 + — +

К 2 хх

+ — — ) + j ш С12зК 02 - J а) С22402, 1н2 Ж

° °

К 4Zxx

Ф

50 При холостом ходе(Оз-04)„=0 и1нг = 0, откуда

JN U2(C1Za(— + )-С224)= О.

2 хх

При нагрузке измеряется модуль напряжения

1нг Й

40 = 103 041 = + С1 3 — (ZK+ ) =

К 4Zxx жим холостого кода) может проводиться только один раз при наладке системы контроля, В дальнейшем измеряется только напряжение между выводами, ибо изменение

5 сопротивления короткого замыкания трансформатора вызывает изменение лишь этого напряжения.

Из схемы замещения (фиг.2) следует, что напряжение первичной обмотки транс10 форматора 1746332

=а С Уз " (1+ -). (2) Из (2) следует

AU 1

2квС12з — 2" "1+ 2н

К 4Zxx

Кпг=

1 +42

2к

Ок 0,1 Он

Ук - -1 — --- т —. о и, -хх 1- - ц-125

При этом

30, Кпг

1+2,5 10 з

Ií 40н

= 0,9975.

Первый множитель соответствует действительному значению определяемого сопротивления короткого замыкания. Второй множитель связан с методической погреш- „ ностью метода контроля.

Оценим погрешность

Примем наибольшие значения

Следовательно, наибольшая ожидаемая относительная погрешность метода не превышает 0,25, ею можно пренебречь.

Тогда 40

bU 1

2к - -Г2= )(— где Kcx - . — постоянная, определяешь 5

К мая параметрами схемы после уравновеши- 45 вания в режиме холостого хода.

Для приведения к номинальной частоте

М ом Мном Zk

Окончательная формула для расчета

Л U.вном. К

Кном Г2 Я С1ЯЗ

Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения определяется уменьшением ущерба, ибо своевременное выявление дефекта и соответствующий ремонт позволяют предотвратить аварийное повреждение трансформатора и связанные с ним недоотпуск электроэнергии и необходимость восстановительного ремонта или замены всего трансформатора.

Формула изобретения

Способ определения сопротивления короткого замыкания силового трансформатора, заключающийся в том, что на его первичную обмотку подают сетевое напряжение, измеряют ток нагрузки вторичной обмотки и частоту сетевого напряжения, о тлича ющийсятем,что, сцельюповышения точности определения сопротивления короткого замыкания силового трансформатора без отключения его от сети, измерительные выводы высоковольтных вводов первичной и вторичной обмоток силового трансформатора через соответствующие сопротивления соединяют с общим выводом, добиваются нулевой разности падений напряжений на указанных сопротивлениях в режиме холостого хода путем изменения величины соответствующего указанного сопротивления, измеряют разность падений напряжений на указанных сопротивлениях под нагрузкой, определяют сопротивление короткого замыкания по формуле

2Кном = (Л U/1гн) (Мхом/ ) (К/С12З), где Ь0 — измеренная разность падений напряжений на указанных сопротивлениях под нагрузкой;

12н — ток нагРУзки во втоРичной обмотке силового трансформатора;

К вЂ” коэффициент трансформации силового трансформатора;

e — угловая частота напряжения сети в момент измерения; и ом — номинальное значение угловой частоты сети;

C> — емкость измерительного ввода первичной обмотки силового трансформатора;

Ез — сопротивление, присоединенное к емкости измерительного ввода первичной обмотки силового трансформатора.

1746332

I !

I

Фиг.2 / Схема заме@ения /

Составитель П. Сви

Редактор Г. Гербер Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л. Бескид

Заказ 2393 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина. 101