RU196111U1 - Устройство оценки механического состояния обмоток силовых трансформаторов - Google Patents
Устройство оценки механического состояния обмоток силовых трансформаторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU196111U1 RU196111U1 RU2019102175U RU2019102175U RU196111U1 RU 196111 U1 RU196111 U1 RU 196111U1 RU 2019102175 U RU2019102175 U RU 2019102175U RU 2019102175 U RU2019102175 U RU 2019102175U RU 196111 U1 RU196111 U1 RU 196111U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- windings
- transformer
- power transformer
- power
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/62—Testing of transformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области дефектографирования и позволяет обнаруживать дефекты обмоток трансформатора при его производстве и повреждения обмоток трансформатора, которые возникают во время его эксплуатации при коротких замыканиях (КЗ) и при осуществлении испытании трансформатора на электродинамическую стойкость при КЗ.Устройство оценки механического состояния обмоток силовых трансформаторов позволяет в режиме реального времени произвести измерения и рассчитать отношение уровней выходного напряжения к уровню входного напряжения силового трансформатора и построить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), посредствам которой делается вывод о дефекте в обмотках силового трансформатора.Положительный эффект устройства заключается в повышении надежности работы силовых трансформаторов за счет предложенного устройства диагностирования и более точного определения наличия дефектов в его обмотках, а также определения места повреждения.
Description
Полезная модель относится к области дефектографирования и позволяет обнаруживать дефекты при изготовлении и повреждения обмоток трансформаторов, которые возникают во время его эксплуатации при близких к трансформатору коротких замыканиях (КЗ) и при испытаниях трансформаторов на электродинамическую стойкость при КЗ. Существуют различные методы дефектографирования и среди всех методов наиболее часто применяемым на данный момент является метод измерения сопротивления короткого замыкания, по измерению которого можно сделать вывод о наличии дефектов в обмотке силового трансформатора.
Известно устройство измерения индуктивности короткого замыкания обмотки силового трансформатора для дефектографирования состояния обмоток (патент RU 2184999 от 20.04.2001), включающем источник постоянного напряжения, подключаемого к обмотке трансформатора, преобразователя тока в напряжение, аналого-цифрового преобразователя, контроллера.
Недостатком данного устройства является то, что параметры витковых замыканий (количество короткозамкнутых витков) имеют большой разброс, что требует измерения индуктивности с достаточно большой точностью.
Известно устройство обнаружения витковых замыканий обмоток трансформаторов (патент RU 172494 U1), позволяющее обнаруживать витковые замыкания в обмотках трансформатора в широком диапазоне поврежденных (замкнутых) витков, за счет возможности измерения переходных процессов в широком диапазоне времен и отстраиваться от токов намагничивания трансформатора, измеряя переходный процесс в самом повреждении, а именно в короткозамкнутых витках обмотки трансформатора.
Недостатком данного устройства является то, что данным устройством невозможно определить другие дефекты обмотки силовых трансформаторов, кроме виткового замыкания, например, таких как, скручивание, раскручивание, распрессовка, осевые и радиальные деформации, полегание обмоточного провода.
Задачей полезной модели является разработка устройства оценки механического состояния обмоток силовых трансформаторов, в котором устранены недостатки приведенных устройств.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является улучшение надежной работы силовых трансформаторов за счет более точной определения наличия дефектов в его обмотках.
Технический результат достигается тем, что устройство оценки механического состояния обмоток трансформаторов (фиг. 1 поз. 1) под управление управляющего устройства (фиг. 1 поз. 2), состоящее из контроллера (фиг. 1 поз. 3), источника регулируемого переменного напряжения (фиг. 1 поз. 4), управляемого реле (фиг. 1 поз. 5), аналого-цифровых преобразователей в количестве 2 шт. (фиг. 1 поз. 6 и фиг. 1 поз. 7), измеряет амплитудно-частотную характеристику емкостно-индуктивной связи между обмотками силового трансформатора (поз. 8)
Сущность измерения показана на (фиг 2). Выходное напряжение устанавливается контроллером на уровне не более 10 В и с определенным интервалом изменяется частота выходного сигнала в диапазоне от 20 Гц до 2,5 МГц. Через управляемое реле напряжение подается на выход устройства и далее с помощью коаксиального кабеля подается на один из вводов силового трансформатора. Оплетка коаксиального кабеля со стороны вывод трансформатора подключается к баку заземленного силового трансформатора. На вход Измеритель 1 подключается коаксиальный кабель, идущий к тому же выводу силового трансформатора, к которому подключен выход генератора и с помощью АЦП 1 на контроллер передается значение напряжения на выводе силового трансформатора. На вход Измеритель 2 подключается коаксиальный кабель, идущий к другому выводу трансформатора, и с помощью АЦП 2 на контроллер передается напряжение с другого вывода трансформатора.
На каждом шаге по частоте рассчитывается отношение уровня выходного напряжения (Измеритель 2) к уровню входного напряжения (Измеритель 1) по формуле
На экране управляющего устройства в программе автоматически строится характеристика, где по оси абсцисс откладывается частота по логарифмической шкале, а по оси ординат - значение АЧХ полученное на соответствующей частоте.
Сравнение характеристик осуществляется путем расчета коэффициента корреляции (КК) в трех частотных диапазонах, по которым делается вывод о наличии и месте повреждения обмотки силового трансформатора.
где xi и yi - i значения наборов данных x и y (в дБ), а 
и 
- средние значения; x и y - наборы данных характеристик для первого и второго измерения АЧХ соответственно.
Изменения характеристики в определенном частотном диапазоне соответствуют конкретным изменениям в силовом трансформаторе:
до 2 кГц - дефект в магнитопроводе;
20-400 кГц - дефект в обмотке (витковое замыкание, скручивание/раскручивание, полегание обмоточного провода, радиальные или осевые деформации);
400 кГц - 1,2 МГц - плохое заземление или подключение измерительных кабелей к вводам трансформатора.
Claims (1)
- Устройство оценки механического состояния обмоток силовых трансформаторов, состоящее из источника напряжения, управляемого реле, аналогово-цифровых преобразователей, которые передают значения уровней напряжения обмоток трансформатора в контроллер, связанный с устройством управления и источником напряжения, отличающееся тем, что источник напряжения выполнен в виде источника синусоидального напряжения с изменяемой частотой, выход источника напряжения через контакт управляемого реле подключен между выводом одной из обмоток силового трансформатора и его корпусом, вход первого аналогово-цифрового преобразователя подключен между тем же выводом обмотки силового трансформатора и его корпусом, вход второго аналогово-цифрового преобразователя подключен между выводом другой обмотки силового трансформатора и его корпусом, контроллер в режиме реального времени на каждом шаге по частоте рассчитывает отношение уровней выходного напряжения к уровню входного напряжения силового трансформатора и передает результат на устройство управления, на экране которого строится амплитудно-частотная характеристика (АЧХ), для расчета коэффициентов корреляции в трех частотных диапазонах, посредствам которых сравниваются полученные АЧХ и делается вывод о дефекте в обмотках силовых трансформаторов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019102175U RU196111U1 (ru) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | Устройство оценки механического состояния обмоток силовых трансформаторов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019102175U RU196111U1 (ru) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | Устройство оценки механического состояния обмоток силовых трансформаторов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU196111U1 true RU196111U1 (ru) | 2020-02-18 |
Family
ID=69626650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019102175U RU196111U1 (ru) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | Устройство оценки механического состояния обмоток силовых трансформаторов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU196111U1 (ru) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2184999C1 (ru) * | 2001-04-20 | 2002-07-10 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | Способ измерения индуктивности короткого замыкания трансформатора для дефектографирования состояния обмоток |
| EP1398644B1 (de) * | 2002-09-11 | 2005-06-29 | Omicron electronics GmbH | Verfahren zum Testen eines Transformators und entsprechende Testvorrichtung |
| RU2012132161A (ru) * | 2012-07-26 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Марийский государственный университет" | Устройство контроля состояния обмоток силовых трансформаторов |
| WO2014161681A1 (de) * | 2013-04-05 | 2014-10-09 | Omicron Electronics Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum testen eines transformators |
| CN106233553A (zh) * | 2014-04-25 | 2016-12-14 | 立维腾制造有限公司 | 接地故障检测器 |
| US9581637B2 (en) * | 2011-05-17 | 2017-02-28 | Haefely Test Ag | Apparatus and method for testing winding resistances of transformers based on an inductive voltage drop |
| RU172494U1 (ru) * | 2017-02-02 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Устройство обнаружения витковых замыканий обмоток трансформаторов |
| US20170227591A1 (en) * | 2016-02-10 | 2017-08-10 | General Electric Company | Systems and methods for detecting turn-to-turn faults in windings |
| RU2642445C2 (ru) * | 2016-03-28 | 2018-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) | Устройство определения витковых замыканий в обмотках силового трансформатора с переключением без возбуждения |
-
2019
- 2019-01-24 RU RU2019102175U patent/RU196111U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2184999C1 (ru) * | 2001-04-20 | 2002-07-10 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | Способ измерения индуктивности короткого замыкания трансформатора для дефектографирования состояния обмоток |
| EP1398644B1 (de) * | 2002-09-11 | 2005-06-29 | Omicron electronics GmbH | Verfahren zum Testen eines Transformators und entsprechende Testvorrichtung |
| US9581637B2 (en) * | 2011-05-17 | 2017-02-28 | Haefely Test Ag | Apparatus and method for testing winding resistances of transformers based on an inductive voltage drop |
| RU2012132161A (ru) * | 2012-07-26 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Марийский государственный университет" | Устройство контроля состояния обмоток силовых трансформаторов |
| WO2014161681A1 (de) * | 2013-04-05 | 2014-10-09 | Omicron Electronics Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum testen eines transformators |
| CN106233553A (zh) * | 2014-04-25 | 2016-12-14 | 立维腾制造有限公司 | 接地故障检测器 |
| US20170227591A1 (en) * | 2016-02-10 | 2017-08-10 | General Electric Company | Systems and methods for detecting turn-to-turn faults in windings |
| RU2642445C2 (ru) * | 2016-03-28 | 2018-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) | Устройство определения витковых замыканий в обмотках силового трансформатора с переключением без возбуждения |
| RU172494U1 (ru) * | 2017-02-02 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Устройство обнаружения витковых замыканий обмоток трансформаторов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Abu-Siada et al. | A novel online technique to detect power transformer winding faults | |
| Hashmi et al. | Calibration of on-line partial discharge measuring system using Rogowski coil in covered-conductor overhead distribution networks | |
| CN106501562B (zh) | 用于电磁干扰噪音源的隔离差分电压探针 | |
| CN109521391B (zh) | 发电机电压互感器绕组匝间短路故障的检测装置及方法 | |
| Rahimpour et al. | The application of sweep frequency response analysis for the online monitoring of power transformers | |
| US20050099187A1 (en) | Method of diagnosing a fault on a transformer winding | |
| RU196111U1 (ru) | Устройство оценки механического состояния обмоток силовых трансформаторов | |
| Florkowski et al. | Transformer winding defects identification based on a high frequency method | |
| Wilk et al. | Investigations on sensitivity of FRA method in diagnosis of interturn faults in transformer winding | |
| Setayeshmehr et al. | On-line monitoring of transformer via transfer function | |
| CN113030622A (zh) | 一种基于自校准的互感器综合特性自动测试装置 | |
| Sharma et al. | Development of reference SFRA plot of transformer at design stage using high frequency modelling | |
| Kumar et al. | Development and validation of rogowski coil with commercial high frequency current transformer for partial discharge detection | |
| Raedler et al. | Electrical interferences in SFRA measurements | |
| Siddiqui et al. | Novel sensor solutions for on-line PD monitoring | |
| Nurmanova et al. | Distribution transformer frequency response analysis: behavior of different statistical indices during inter-disk fault | |
| CA2490472A1 (en) | Electric power line on-line diagnostic method | |
| CN112485728A (zh) | 一种变压器短路承受能力试验结果的评估方法及设备 | |
| Bach et al. | Comparative investigations using UHF and conventional PD-measuring equipment for the detection of artificial failures in a 110-kV-XLPE-cable termination | |
| CN108051715B (zh) | 一种空心电抗器匝间绝缘缺陷检测***及方法 | |
| Polyakov et al. | Power transmission lines monitoring system | |
| Di Pasquale et al. | Frequency characterization of cast-resin transformers | |
| CN117554856B (zh) | 一种变压器匝间短路主动防御设备性能验证装置及其方法 | |
| Luo et al. | A test method of winding deformation excited by pseudorandom M-Sequences—Part II: Experiments and outlook | |
| Manas et al. | Development of a benchmark for the interpretation of transformer frequency response analysis results |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200317 |