Устройство для измерения износа силовых трансформаторов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополмительмое к авт. саид-вуСоюз Советскни

Социалистических

Республик (51)М. Кл.

G 01 R 31/06 (22) Заявлено 140676 (21) 2371184/18-21 с присоедммемнем заявки №(23) ПриормтетГосударственный комитет

СССР оо дмам изобретений и открытий

I (53) УДК 621. 317. .333<088.8) Опубликовано 1 5.1 0.7 9. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликовании опмсанмл 151079

l . Шишк"ов (у с м "а;,. и дского " (72) Авторы изобретения

М.Л,Ланда, В.Я.Синельников, Р.Ф.Стасенко и И

Украинское отделение Всесоюэного государстве проектно-изыскательского и научно-исследоват института"Сельэнергопроект " (71) Заявитель (54) устРОЙстВО для измеРения изнОсА

СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов в энергетике и предназначено для использования при определении износа силовых трансформаторов и автотрансформаторов. Кроме этого, устройство может применяться для фиксации износа других электрических машин и элементов, например генераторов, двигателей, специальных высоковольтных кабелей.

Износ силовых трансформаторов практически не измеряется из-эа 15 трудностей, связанных с получением информации о температуре наиболее нагретой точки обмотки и реализации устройства для автоматической обработки и вывода данных об износе изо- 20 ляции трансформаторов в соответствии с принятым законом ее старения.

Известно устройство для измерения износа силовых трансформаторов, содержащее преобразователь темпера- 25 туры в напряжение, размещенный в верхних слоях масла, и преобразователь тока нагрузки в напряжение, включенный в цепь нагрузки трансформатора (1). 30

Однако известное устройство довольно громоздко,дорого и сложно в изготовлении.

Цель изобретения - упрощение ус тройс тва .

Для этого в устройство для измерения износа силовых трансформаторов, содержащее преобразователь температуры в напряжение и преобразователь тока нагрузки в напряжение, введены блок управления и последовательно соединенные сумматор, и параллельно включенных пороговых элементов, генератор импульсов и счетчик, причем выходы преобразователей температуры в напряжение соединены с сумматором, а блок управления соединен с генератором импульсов.

На чертеже представлена блоксхема устройства для измерения износа силовых трансформаторов .

Устройство содержит функциональный преобразователь 1 тока нагрузки, подключенный к измерительному трансформатору тока 2, который установлен в фазе силового трансформа-. тора 3, датчик 4 температуры верхних слоев масла, преобразователь 5 температуры в напряжениу, сумматор б, 691787 пороговые элементы 7, 7, генератор импульсов 8, электромеханический счетчик импульсов 9 и блок управления 10.

Текущие значения преобразователя

1 тока, пропорциональные току нагрузки силового трансформатора 3, от трансформатора тока 2 подаются на функциональный преобразователь 1, выполненный, например, по схеме диодного квадратора, который преобразует ток I в сигнал Ч((Х) в соответствии с зависимостью перегрева обмотки трансформатора над температурой масла от тока нагрузки.

Текущие значения температуры охлаждающего масла&, от датчика 4 температуры, погруженного. в. верхние слои масла в баке силового трансформатора, поступают на линейный преобразователь 5, который преобразует текущую температуру В,„ в сигнал

Ч (9 ), в соответствии с принятым эакойом старения изоляции. При помощи сумматора б сигналы q < .(Г) и q (Э ) суммируются. На выходе сумматора устанавливаются несколько пороговых элементов 7, 7, ... 7д, которые определяют режим работы генератора

8, на выходе которого включен электромеханический счетчик импульсов 9.

С целью исключения возможности переполнения счетчика за длительный период интегрирования, особенно при больших значениях 6, питание генератора импульсов осуществляется .через контакты блока 10, включающего устройство на заданное время регистрации износа трансформатора, например на 1 мин эа 0,5 ч.

В качестве закона старения изоляции обмоток трансформатора может быть использовано уравнение Монтзингера

0 где L — длительность жи э ни иэол яции срок службы (ресурс) изоляо ции, соответствующий постоянной температуре, принятой в качестве нормированной,— нормативный срок службы трансформатора; с — коэффициент, учитывающий .изменение срока службы изоляции при изменении температуры В .наиболее нагретой точки изоляции;

О - превышение температуры наиболее нагретой точки изоляции над температурой масла; температура масла.

Превышение температуры обмотки 8 учитывая возможность пренебрежения ее постоянной времзни нагрева, мо жет быть записано как т н ", где p — коэффициент, учитывающий

/ разность температур между средней и наиболее нагретой точками обмоток; Г„ - установившийся средний перегрев обмотки над температурой масла в номинальном режиме;

К вЂ” кратность тока нагрузки тра нсформа тора;

1 5 и — коэффицие нт, зав ис ящий сис гемы охлаждения тра нсформатора, В соответствии с уравнением (1) мгновенное старение изоляции трансформаторов определяется экспоненциальной функцией со степенью, равной сумме (От + »») °

Тогда суммарное значение износа трансформатора (старения изоляции) за некоторый промежуток времени

25 определится как

) е (ем d4 о где m — масштабный коэффициент.

30 Исходя из уравнения. (2), сигнал 0 (1) на выходе функционального преобразователя 1 при изменении кратности тока нагрузки К должен изменяться в соответствии со степенной

35 функцией вида к", а сигнал Ч (g ) на выходе преобразователя 5 при изменении температуры охлажцающего масла, выражение (3), должен изменяться линейно.

Из выражения (3) следует, что сигналы от преобразователей 1 и 5 должны подаваться на сумматор б, после чего суммарный сигнал должен быть преобразован в экспоненциальную

45 функцию и проинтегрирован.

В предлагаемом устройстве в зави-. симости от величин выходного сигнала сумматора,б, пропорционального сумме

9 + 6, срабатывает один из пороговйх элементов 7 - 7, который своими выходными контактами подготавливает цепи генератора импульсов 8.

Последний генерирует импульсы с частотой, пропорциональной величине е е + е» . и характеризующей зависимость старения изоляции от температуры.

Данное устройство выгодно отличается от известных аналогов повышенной точностью, расширенным диапазоном

Я измерения, технологичностью изготовления, обусловленными использованием элементов дискретной и аналоговой техники, особенно в части реализации интегрирующего узла с высокой раз65 решающей способностью за длительный

691787

Форкула изобретения

Составитель П. Лягни

Редактор T. Янова Техред H,Бабурка Корректор Н.Стец

Заказ 6208/36 Тираж 1090 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г .Ужгород, ул.Проектная,4 период интегрирования, измеряемый сотнями; тысяч часов.

Ус ройство йозволит существенно повысить эффективность использования установленной мощности трансформаторного парка страны, процлить срок эксплуатации трансформаторов на подстанциях, что даст занчительный экономический эффект.

Устройство для измерения износа силовых трансформаторов, содержащее преобразователь температуры в напряжение, размещенный в верхних сло-. ях масла, и преобразователь тока нагрузки в напряжение, включенный в цепь нагрузки трансформатора, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены блок управления и последовательно соединенные сумматор, п параллельно включенных пороговых эле ментов; генератор импульсов и счетчик, причем выходы преобразователей температуры в напряжение и тока нагрузки в напряжение соединены с сумматором, а блок управления соединен с генератором импульсов.

Источники инфо мацки, принятые во вниманйе при экспертизе

1. Труды Московского института инженеров железнодорожного транспорта р 1971, вып. 388, с. 42-47 (прототип),