Способ измерения потерь мощности от реактивных токов в трёхфазных трансформаторах и четырёхпроводных линиях электропередачи

Изобретение относится к области электротехники, в частности к определению потерь мощности в системах электропередачи. Способ измерения потерь мощности от реактивных токов в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях заключается в том, что измеряют при симметричной линейной нагрузке в трехфазном трансформаторе (четырехпроводной линии) коэффициент мощности (cosϕ), фазный ток и по результатам измерения определяют коэффициент потерь мощности от реактивных токов по формуле. Техническим результатом, наблюдаемым при реализации заявленного технического решения, является возможность определить отдельные потери мощности от реактивных токов в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях электропередачи, а также минимальный набор материально-технических средств.

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к определению потерь мощности в системах электропередачи.

Известно, что потери мощности и энергии в трехфазных трансформаторах и линиях электропередачи зависят от реактивных токов в них. В книге Р. Дрехслера «Измерение и оценка качества электроэнергии при несимметричной и нелинейной нагрузке»: Перевод с чешского, М.: Энергоатомиздат, 1985. - 112 с. предлагается оценивать потери в элементах системы электропередачи по величине мощности пульсаций, скрытой мощности, мощности искажений и реактивной мощности.

По этим показателям для измерения потерь потребуется большой объем измерительной информации с довольно громоздкими дальнейшими вычислениями.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является «Способ измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях и устройство для его осуществления» (Патент РФ №2533530, МПК G01R 31/06, опубл. 20.11.2014), предусматривающий измерение напряжения на первичной обмотке трансформатора при разомкнутой вторичной обмотке. В данном способе измерения потерь силовых трансформаторов в качестве источника регулируемого напряжения использован автономный асинхронный генератор с конденсаторами возбуждения, выходное напряжения которого ступенчато регулируют в пределах от 70 до 110% от номинального напряжения посредством переключения конденсаторов регулирования при переходе коммутируемого напряжения через «ноль», осуществляемого трехфазными бесконтактными электронными ключами, управляемыми через оптронные входы дешифратором и многопозиционным переключателем.

Недостатком данного способа является измерение общих потерь в трансформаторе при холостом ходе, а не отдельных составляющих потерь мощности от реактивных токов, а также невозможность измерения потерь в трансформаторе в рабочем режиме.

Задача изобретения - определение потерь мощности от реактивных токов в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях электропередачи по результатам измерения известных показателей электроэнергии:

- коэффициента мощности для первой гармоники cosϕ.

Поставленная задача решается следующим образом.

В способе измерения потерь мощности от реактивных токов в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях, предусматривающем применение источника регулируемого трехфазного напряжения, измеряют при симметричной линейной нагрузке в трехфазном трансформаторе (четырехпроводной линии) коэффициент мощности (cosϕ), фазный ток и по результатам измерения определяют коэффициент потерь мощности от реактивных токов по формуле

, откуда ΔPx=KϕΔPR,

где ΔPx - потери мощности от реактивных токов;

- потери активной мощности.

Новые существенные признаки

1. Измеряют в четырехпроводной сети при симметричной линейной нагрузке и cosϕ<1,0 коэффициент мощности (cosϕ) трехфазного трансформатора (линии) и фазный ток Iф.

2. По результатам измерения определяют коэффициент потерь мощности от реактивных токов в трехфазном трансформаторе (линии) по формуле

3. Зная коэффициент Kϕ и потери активной мощности определяют потери мощности от реактивных токов в трансформаторе (линии)

ΔPx=KϕΔPR.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата, на который распространяется исчерпываемый объем правовой охраны.

Технический результат

1. Разработан простой способ измерения потерь мощности от реактивных токов в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях, составляющих дополнительные потери, за счет снижения которых достигается снижение общих потерь.

2. Минимальный набор материально-технических средств.

3. Измерения реализуются с помощью одного измерительного прибора «Энергомонитор 3.3» высокого класса точности 0,1, приведенная погрешность которого не превышает 0,1%. Поэтому точность измерения коэффициента мощности (cosϕ) будет высокой (методическая погрешность отсутствует).

4. Разработанное математическое выражение для коэффициента потерь мощности от реактивных токов в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях является простым. Поэтому отсутствуют громоздкие вычисления потерь мощности в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях.

Пояснения к способу измерения потерь

Современные трехфазные четырехпроводные сети, как правило, имеют реактивную нагрузку. Поэтому в них создаются реактивные токи. В трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях возникают потери мощности и электрической энергии от реактивных токов. При разработке средств и способов снижения потерь в трансформаторах и линиях важно иметь информацию не только о полных потерях, но и, прежде всего, о частичных потерях мощности, составляющих эти потери и принимать меры по их снижению. К частичным потерям относятся потери мощности от реактивных токов.

В трехфазной четырехпроводной сети при симметричной синусоидальной трехфазной системе напряжений и симметричной линейной нагрузке при cosϕ<1,0 возникает симметричная синусоидальная система токов с углом сдвига фаз ϕ. В такой сети от источника к приемнику передается активная PR и реактивная Px мощности. В трехфазном трансформаторе и четырехпроводной линии возникают потери активной ΔPR и реактивной ΔPx мощности. Измерив прибором «Энергомонитор 3.3» коэффициент мощности (cosϕ) и фазный ток Iф трансформатора (линии), определяют критерий (коэффициент) потерь мощности от реактивных токов, равный отношению потерь реактивной мощности к потерям активной мощности

где

Зная потери активной мощности и коэффициент Кϕ, определяют потери мощности от реактивных токов

ΔPx=KϕΔPR

Источник информации

1. Дрехслер Р. Измерение и оценка качества электроэнергии при несимметричной и нелинейной нагрузке: Перевод с чешского М.: Энергоатомиздат, 1985. - 112 с.

2. Патент РФ №1533530. Способ измерения потерь и тока холостого хода силовых трансформаторов в полевых условиях и устройство для его осуществления. МПК G01R 31/06, опубликован 20.11.2014.

Способ измерения потерь мощности от реактивных токов в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях, предусматривающий применение источника регулируемого трехфазного напряжения, отличающийся тем, что измеряют при симметричной линейной нагрузке в трехфазном трансформаторе (четырехпроводной линии) коэффициент мощности (cosϕ), фазный ток и по результатам измерения определяют коэффициент потерь мощности от реактивных токов по формуле

откуда ΔPx=KϕΔPR,

где ΔPx - потери мощности от реактивных токов;

- потери активной мощности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытаниям силового трансформатора, а более конкретно к контролю достаточности усилий прессовки его обмоток, периодически проводимому в процессе эксплуатации для проверки сохранения трансформатором электродинамической стойкости к токам короткого замыкания.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты силовых трансформаторов, и может быть использовано для определения витковых замыканий в обмотках силовых трансформаторов напряжением 10/0,4 кВ и 6/0,4 кВ с переключением без возбуждения.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к определению потерь мощности в системах электропередачи. Способ измерения потерь мощности от несинусоидальных токов в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях заключается в том, что измеряют при нелинейной нагрузке в трехфазном трансформаторе (четырехпроводной линии) действующее значение тока 1-й гармоники, суммарный коэффициент нечетных и четных гармоник, кроме гармоник, кратных трем, и суммарный коэффициент гармоник, кратных трем, и по результатам измерения определяют коэффициент потерь мощности от несинусоидальных токов по формуле.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для диагностирования виткового замыкания в обмотке ротора синхронных генераторов. Сущность: способ заключается в определении процента замкнутых витков на основе измеренных в рабочем режиме синхронного генератора мгновенных величин токов и напряжений фаз статора, тока и напряжения ротора.

Изобретение относится к системе контроля приборов высоковольтной техники, в частности к шунтирующим электрическим реакторам, а также к реализуемому с помощью этой системы контроля способу контроля приборов высоковольтной техники.

Изобретение относится к области испытаний обмоток катушек реле локомотивов на межвитковое замыкание после ремонта. Сущность: выявление межвитковых замыканий проводится в нагруженном режиме по величине тока в обмотке катушки при подаче на нее стабилизированного напряжения.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к диагностике механической прочности электротехнического устройства. Сущность: способ заключается в том, что создают вибрационные процессы путем механических воздействий на устройство, измеряют напряжение, наведенное в обмотках устройства в результате механического воздействия, определяют частотные характеристики G(f) отклика на эти воздействия.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к определению потерь мощности в системах электропередачи. Способ измерения потерь мощности от несимметричных токов в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях заключается в том, что измеряют при несимметричной нагрузке коэффициенты обратной и нулевой последовательности токов в трехфазном трансформаторе (четырехпроводной линии) и по результатам измерения определяют коэффициент потерь мощности от несимметричных токов.

Изобретение относится к средствам диагностики силового электрооборудования. Способ диагностики приводного механизма (2, 2'), содержащего катушку (211, 212) и устройство (22, 22') управления энергоснабжением катушки, включает следующие этапы: управляют энергоснабжением приводного механизма посредством устройства диагностики (3), управляют энергоснабжением катушки посредством устройства управления, отслеживают на уровне устройства диагностики электрической характеристики электрического сигнала, в частности электрического сигнала, питающего приводной механизм, и диагностируют приводной механизм с использованием результатов этапа отслеживания.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат - повышение устойчивости испытаний.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для выявления витковых замыканий в обмотках трехфазных трансформаторов. Способ основан на измерениях активной мощности и напряжений на холостом ходу. Измерения проводят при отсутствии соединений между обмотками трансформатора, кроме общей точки в схеме "звезда". Измерения выполняют поочередно путем подачи оперативного напряжения промышленной частоты от регулируемого источника питания только на одну первичную или вторичную обмотку в начале первой фазы трансформатора. При этом измеряют величину активной мощности, потребляемой от источника питания и регистрируют эту величину. Одновременно измеряют и регистрируют значения напряжений на обеих обмотках первой фазы. Затем подают оперативное напряжение прежней величины на первичную или вторичную обмотку второй фазы трансформатора. Измеряют и регистрируют величину активной мощности для второй фазы и значения напряжений на обмотках второй фазы. Далее аналогично измеряют и регистрируют активную мощность и напряжения для третьей фазы. Далее сопоставляют между собой зарегистрированные величины активной мощности для трех фаз и по наибольшей из этих величин делают заключение о факте наличия виткового замыкания в некоторой из обмоток соответствующей фазы трансформатора. По зарегистрированным величинам напряжений обмоток выявленной поврежденной фазы вычисляют значения фактического коэффициента трансформации между обмотками этой фазы для двух вероятных случаев виткового замыкания в первичной или во вторичной обмотке. Затем вычисленные значения коэффициента сопоставляют с паспортным коэффициентом трансформации. Если фактический коэффициент меньше паспортного, то делают окончательное заключение о факте виткового замыкания в первичной обмотке, при обратном соотношении коэффициентов, наоборот, - во вторичной обмотке. Технический результат: повышение достоверности выявления поврежденной обмотки. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к определению потерь мощности в системах электропередачи. Способ измерения потерь мощности от реактивных токов в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях заключается в том, что измеряют при симметричной линейной нагрузке в трехфазном трансформаторе коэффициент мощности, фазный ток и по результатам измерения определяют коэффициент потерь мощности от реактивных токов по формуле. Техническим результатом, наблюдаемым при реализации заявленного технического решения, является возможность определить отдельные потери мощности от реактивных токов в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях электропередачи, а также минимальный набор материально-технических средств.

Наверх