Устройство для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения групп соединения обмоток трехфазного трансформатора. Устройство содержит источник постоянного напряжения и коммутирующий орган, обеспечивающий поочередное подключение источника постоянного напряжения к выводам АВ, ВС, АС обмотки высокого напряжения трансформатора. Кроме того, в устройство дополнительно включен цифровой осциллограф, содержащий вычислительный блок, энергонезависимую память, порт сопряжения с персональным компьютером и три измерительных канала напряжения, которые соединены с выводами обмотки низкого напряжения трехфазного трансформатора. Причем коммутирующий орган содержит блок запуска, цепи защиты внутренних ключей от перенапряжения, блок ожидания обнуления токов в обмотке высокого напряжения трехфазного трансформатора и имеет дополнительный выход, подключенный к дополнительному управляющему входу цифрового осциллографа. Техническим результатом является возможность автоматически определять группу соединения обмоток трехфазного трансформатора, оперативно сохранять в электронном виде данные измерений и документировать на персональном компьютере данные определения группы соединения обмоток. 2 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения групп соединения обмоток трехфазного трансформатора. Оно может быть использовано в энергетике при монтажных и пуско-наладочных работах трансформаторов. Устройство с успехом может применяться после ремонта трансформатора для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора.

Уровень техники

Известно устройство для определения группы соединения обмоток трансформатора [Кутан В.М., Лагутин В.М., А.с. №1244604 (СССР) Устройство для определения групп соединения обмоток трансформатора. Опубл. в БИ 1986, №26].

Однако данное устройство имеет ряд существенных недостатков. К их числу относится ручное производство переключений и измерений, при разных соединениях обмоток трансформатора необходимость выполнять разные схемы измерения, необходимость сравнения полученных результатов с данными известной таблицы.

Известно устройство для определения группы соединения обмоток трансформатора, содержащее источник выпрямленного напряжения и аккумуляторную батарею, работающие параллельно, преобразователь напряжения, конденсатор, кнопки для заряда и разряда конденсатора, высоковольтные и низковольтные обмотки трансформатора, датчик сигнала отклонения, регистр, дешифратор, блок индикации [Кутин В.М., Лагутин В.М., Коваль О.П. Устройство для определения групп соединения обмоток трансформатора // Электрические станции, 1988, №4].

Однако данное устройство имеет также ряд недостатков. К их числу относится обязательное выполнение некоторых условий, несоблюдение которых не позволяет получить желаемый результат. Так, при соединении обмоток трансформатора Δ/Y положительный полюс источника необходимо подать к выводам фаз "В", а отрицательный к выводу фазы "А" обмотки ВН силового трансформатора, при соединении обмоток трансформатора Y/Y и Y/Δ дополнительно необходимо устанавливать перемычку между выводами "А" и "С", а в случае Δ/Δ - между "В" и "С". Кроме того, устройство сложно в обслуживании, т.к. требует периодического извлечения аккумуляторной батареи и использования дополнительного зарядного устройства для зарядки батареи. Процесс измерения полностью не автоматизирован.

Известно также устройство для определения группы соединения обмоток силовых трансформаторов, содержащее источник выпрямленного напряжения, один из зажимов которого соединен с одним из выводов высоковольтной обмотки трансформатора, например фазы "В", а второй - к объединенным выводам двух других фаз высоковольтной обмотки трансформатора, в частности к "А" и "С" и стрелочный индикатор, который поочередно подключается к двум парам фаз низковольтной обмотки трансформатора [Приходько В.М., Кравченко A.M., Приходько A.M. Универсальный прибор для оптимизации проверок силовых трансформаторов // Промышленная энергетика 1995, №4].

Однако и в этом устройстве определение группы соединения трансформатора проводится после сравнения измеренных данных с таблицей указателя группы, сам процесс измерения не автоматизирован.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора, содержащее обмотки трансформатора, вольтметр, гальванометр, соединительные провода и переключатели. Определение группы соединения с помощью этого устройства производят следующим образом. К выводам высоковольтной обмотки силового трехфазного трансформатора поочередно подключается источник постоянного напряжения и вольтметром контролируют напряжение, а на выводах ab, bc, и ас обмотки низкого напряжения в каждый момент подключения фиксируется отклонение стрелки гальванометра. Группа соединения обмоток трехфазного трансформатора определяется после сравнения полученного сочетания знаков отклонения с сочетанием, приведенным в таблице-указателе групп соединения. [Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. Раздел 2. Методы контроля силовых трансформаторов, автотрансформаторов, шунтирующих и дугогасящих реакторов. ОРГРЭС, М.: 1997. С.98].

Недостатком этого устройства является ручное производство измерений, сложность процесса определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора на подстанциях в эксплуатационных условиях, так как проводятся три опыта и девять измерений. Затем полученные данные используются для сравнения со значениями указателя таблицы с целью определения группы соединения ручным способом.

Общим недостатком вышеуказанных устройств является рукописный протокол, невозможность автоматизированного документирования на персональном компьютере процесса измерения и определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора.

Сущность изобретения

Задача изобретения - создание устройства, позволяющего в автоматизированном режиме определять группу соединения обмоток трехфазного трансформатора и обладающего возможностью оперативно сохранять в электронном виде данные измерений в энергонезависимой памяти и документировать на персональном компьютере данные определения группы соединения обмоток.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в устройстве для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора, содержащее источник постоянного напряжения и коммутирующий орган, обеспечивающий поочередное подключение источника постоянного напряжения к выводам AB, ВС, АС высоковольтной обмотки трансформатора, дополнительно включен цифровой осциллограф, содержащий вычислительный блок, энергонезависимую память, порт сопряжения с персональным компьютером и три измерительных канала напряжения, которые соединены с выводами обмотки низкого напряжения трехфазного трансформатора, причем коммутирующий орган содержит блок запуска, цепи защиты внутренних ключей от перенапряжения, блок ожидания обнуления токов в высоковольтной обмотке трехфазного трансформатора и имеет дополнительный выход, подключенный к дополнительному управляющему входу цифрового осциллографа.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник постоянного напряжения - 1, коммутирующий орган - 2, и цифровой осциллограф - 3, которые соединены с низковольтными выводами обмотки трехфазного трансформатора - 4.

Фиг.2 иллюстрирует три этапа определения 12-й группы соединения обмоток трансформатора, соединенных по схеме "Y/Y".

Раскрытие изобретения

По сигналу нажатия кнопки коммутирующий орган (2), использующий трехканальный электронный ключ, подключает источник постоянного напряжения (1) к выводам АВ высоковольтной обмотки трехфазного трансформатора (4). Одновременно блок запуска коммутирующего органа (2) подает на управляющий вход цифрового осциллографа (3) сигнал начала регистрации. Цифровой осциллограф (3) начинает регистрацию в энергонезависимую память трех напряжений с выводов а, б, с низковольтной обмотки трехфазного трансформатора (4). По истечении времени коммутирующий орган (2) отключает источник постоянного напряжения (1) от выводов АВ высоковольтной обмотки трансформатора (4), ток же высоковольтной обмотки трехфазного трансформатора с большой индуктивностью замыкается по диодам коммутирующего органа. Диоды и элементы ограничения перенапряжений на трехканальном электронном ключе выполняют роль цепей защиты внутренних ключей от перенапряжения. Далее коммутирующий орган (2) снимает сигнал запуска с управляющего входа цифрового осциллографа (3) и затем ожидает обнуления токов в высоковольтной обмотке трехфазного трансформатора (4). На этом заканчивается один из трех циклов регистрации трех напряжений с выводов низковольтной обмотки и сигнала с управляющего входа цифрового осциллографа.

После уменьшения тока до нуля в высоковольтной обмотке трехфазного трансформатора (4), коммутирующий орган (2) готов к подключению полюсов источника постоянного напряжения (1) к другим пар выводов испытуемого объекта. В ходе двух последующих циклов выполняются аналогичные коммутации источника постоянного напряжения (1) к выводам ВС и АС высоковольтной обмотки трехфазного трансформатора (4). Соответственно осуществляется подача сигналов на управляющий вход цифрового осциллографа (3), регистрация трех напряжений с выводов низковольтной обмотки трехфазного трансформатора (4) и отключение источника постоянного напряжения (1) с задержкой по времени до момента обнуления токов.

После завершения трех циклов вычислительный блок цифрового осциллографа, сопоставляя знаки и уровни сигналов с выводов обмотки низкого напряжения трехфазного трансформатора с табличными значениями групп известных соединений, определяет группу соединения обмоток испытуемого объекта.

Далее зарегистрированные в энергонезависимой памяти данные и результаты вычислений по последовательному порту могут быть переданы в персональный компьютер.

Устройство для определения группы соединения обмоток трехфазного трансформатора, содержащее источник постоянного напряжения и коммутирующий орган, обеспечивающий поочередное подключение источника постоянного напряжения к выводам АВ, ВС, АС обмотки высокого напряжения трансформатора, отличающееся тем, что в него дополнительно включен цифровой осциллограф, содержащий вычислительный блок, энергонезависимую память, порт сопряжения с персональным компьютером и три измерительных канала напряжения, которые соединены с выводами обмотки низкого напряжения трехфазного трансформатора, причем коммутирующий орган содержит блок запуска, цепи защиты внутренних ключей от перенапряжения, блок ожидания обнуления токов в обмотке высокого напряжения трехфазного трансформатора и имеет дополнительный выход, подключенный к дополнительному управляющему входу цифрового осциллографа.