Способ формирования диагностического параметра при испытаниях электромагнитных преобразователей энергии
Владельцы патента RU 2374656:
Козлов Владимир Константинович (RU)
Муратаев Ибрагим Амирович (RU)
Муратаева Галия Амировна (RU)
Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении чувствительности и избирательности при диагностике электромагнитных преобразователей энергии. Формируют диагностический параметр при испытаниях электромагнитных преобразователей энергии измерением активных потерь холостого хода при различных напряжениях, выделяют коэффициенты, которые пропорциональны потерям на вихревые токи и гистерезис. Диагностический параметр формируют как отношение этих коэффициентов.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитным преобразователям энергии (силовым и измерительным трансформаторам и реакторам).
Известен способ формирования диагностического параметра при испытаниях электромагнитных преобразователей энергии путем снятия электромагнитных характеристик, представляющих собой зависимость между током и напряжением. Эти характеристики являются основными для оценки наличия витковых замыканий в электромагнитных преобразователях энергии.
В качестве диагностического параметра в этом случае используется процентное отклонение снижения вольт-амперной характеристики относительно паспортной. Снижение вольт-амперной характеристики при витковом замыкании происходит потому, что замкнувшиеся витки шунтируют цепь намагничивания электромагнитных преобразователей, что вызывает увеличение тока. Однако в ряде случаев отклонение характеристик поврежденного электромагнитного преобразователя столь незначительно, что не позволяет дать однозначное заключение о наличии дефекта.
Известен также способ формирования диагностического параметра в виде процентного отклонения потерь активной мощности холостого хода при заданном напряжении, при этом измеренные значения не должны отличаться от паспортных не более чем на 10% [1].
Недостатком известного способа является низкая чувствительность диагностического параметра при замыканиях малого числа витков обмотки высокого напряжения электромагнитного преобразователя энергии, когда увеличение тока и мощности холостого хода не превышает 3-4% от паспортного.
Таким образом, измерив отклонения потерь холостого хода от паспортного, невозможно однозначно диагностировать, явилось ли это увеличение результатом виткового замыкания или результатом погрешности измерений.
Целью настоящего изобретения является формирование диагностического параметра, с помощью которого возможно выявление и классификация дефектов электромагнитного преобразователя энергии, даже при минимальных отклонениях результатов измерений от паспортных.
Предлагаемый способ формирования диагностического параметра заключается в определении коэффициентов, пропорциональных потерям на гистерезис и вихревые токи по результатам измерения потерь активной мощности холостого хода с последующим формированием диагностического параметра в виде отношения этих коэффициентов.
Сущность метода состоит в следующем:
измеряются потери активной мощности холостого хода при различных напряжениях, и формируется аппроксимирующее выражение вида:
P=A2U2+A1Un;
где: P - мощность активных потерь холостого хода электромагнитного преобразователя энергии;
U - напряжение ветви намагничивания электромагнитного преобразователя энергии;
n - показатель степени, зависящий от материала магнитопровода;
A1 - коэффициент потерь на гистерезис;
A2 - коэффициент потерь на вихревые токи.
Диагностический параметр формируется как отношение
ДП=А1/А2.
При витковом замыкании увеличивается квадратичная составляющая потерь (A2), при этом вследствие размагничивающего действия виткового замыкания уменьшается составляющая потерь на гистерезис (A1). В результате существенно уменьшается диагностический параметр ДП.
Так, в случае наличия одного короткозамкнутого витка обмотки высокого напряжения измерительного трансформатора напряжения параметр ДП уменьшается на 24% от значения нормального состояния, тогда как изменение мощности потерь холостого хода составляет лишь 4% от паспортной.
Таким образом, отслеживая изменения коэффициентов A1, A2 и диагностического параметра ДП по сравнению с предыдущими замерами, можно с большей чувствительностью и избирательностью диагностировать состояние электромагнитных преобразователей энергии.
Витковые замыкания представляют собой большую опасность для электромагнитных преобразователей энергии, поскольку через короткозамкнутые витки протекает большой ток, вызывающий значительный местный нагрев обмотки, который может привести к перегоранию провода и обрыву обмотки.
Описываемый способ формирования диагностического параметра позволяет своевременно выявить скрытые дефекты электромагнитных преобразователей энергии.
Библиографический список
1. Объем и нормы испытаний электрооборудования, РД 34.45-51.300-97. 6-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 1998.
Способ формирования диагностического параметра при испытаниях электромагнитных преобразователей энергии путем измерения активных потерь холостого хода, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и избирательности выявления дефектов, измеряют потери холостого хода при различных напряжениях, выделяют коэффициенты, которые пропорциональны потерям на вихревые токи и гистерезис, и формируют диагностический параметр как отношение этих коэффициентов.
