RU2487363C2 - Counter of transformer resource (versions) - Google Patents

Abstract

FIELD: measurement equipment.SUBSTANCE: in the first version of realisation a counter comprises a current sensor (CS), an analogue-to-digital converter (ADC), a square-ware generator, the first-fifth multiplying units (MU), the first and second accumulating summators (AS), a functional converter (FC), the first register, a digital indicator (DI), a square wave generator (SWG), a microcontroller (MC), the first and second transceivers, a permanent memory (PM), a computer, the first and second digital summators (DS), the first and second subtracting units (SU), the first-fifth code-setting units (CSU), ambient temperature sensors (ATS) and sensors of temperature of most heated point of the transformer winding (TWPS), a multi-channel switchboard; in the second version of realisation the counter comprises CS, MC, a register, DI, ATS and TWPS sensors, SWG, the first and second transceivers, PM, a computer.EFFECT: increased accuracy due to account of dependence of active resistance of transformer windings on heating temperature and also account of ambient temperature changes impact, higher accuracy of a device.2 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемая группа изобретений относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники, предназначена для вычисления и индикации относительной интенсивности V износа изоляции обмоток трансформатора, а также может быть использована в качестве счетчика-регистратора использованного ресурса срока службы Т_ир изоляции обмоток трансформатора за каждый час, сутки, месяц.The proposed group of inventions relates to the field of information-measuring and computer technology, is designed to calculate and display the relative intensity V of the wear of the insulation of the transformer windings, and can also be used as a counter-recorder of the used resource of the service life T _ir isolation of the transformer windings for every hour, day month.

Известно устройство для определения начальных моментов любого порядка [1], содержащее входной зажим, функциональный преобразователь, интегратор, источник опорного напряжения, компаратор, одновибратор, первый и второй счетчики, генератор прямоугольных импульсов, блок деления, индикатор.A device for determining the initial moments of any order [1], containing an input terminal, a functional converter, an integrator, a reference voltage source, a comparator, a single vibrator, the first and second counters, a rectangular pulse generator, a division unit, an indicator.

Недостатками аналога являются невысокая точность, обусловленная наличием в схеме устройства аналогового интегратора, выполненного на операционном усилителе и конденсаторе, а также узкие функциональные возможности.The disadvantages of the analogue are the low accuracy due to the presence in the circuit of the device of an analog integrator, made on an operational amplifier and capacitor, as well as narrow functionality.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является счетчик ресурса силового трансформатора [2], содержащий датчик тока, аналого-цифровой преобразователь, квадратор, экспоненциальный преобразователь, функциональный преобразователь, накапливающий сумматор, блок деления, индикатор, перепрограммируемое запоминающее устройство, приемопередатчик, компьютер, генератор прямоугольных импульсов, таймер, таймер-часы, первый и второй счетчики, первый и второй одновибраторы.The closest technical solution to the proposed one is the resource transformer of a power transformer [2], containing a current sensor, analog-to-digital converter, quadrator, exponential converter, functional converter, accumulating adder, division unit, indicator, reprogrammable memory device, transceiver, computer, rectangular generator pulses, timer, timer-clock, first and second counters, first and second single vibrators.

Недостатками прототипа являются невысокая точность, обусловленная не учетом зависимости активного сопротивления обмоток трансформатора от температуры нагрева (погрешность определения температуры обмоток трансформатора по этой причине может достигать 40% [3]), а также не учетом влияния изменений температуры окружающей среды.The disadvantages of the prototype are the low accuracy due to not taking into account the dependence of the active resistance of the transformer windings on the heating temperature (the error in determining the temperature of the transformer windings for this reason can reach 40% [3]), and also not taking into account the effect of changes in the ambient temperature.

Техническая задача, решаемая изобретением, - повышение точности за счет учета зависимости активного сопротивления обмоток трансформатора от температуры нагрева, а также учета влияния изменений температуры окружающей среды.The technical problem solved by the invention is to increase accuracy by taking into account the dependence of the active resistance of the transformer windings on the heating temperature, as well as taking into account the effect of changes in ambient temperature.

Указанная техническая задача (в первом варианте реализации счетчика) решается благодаря тому, что в счетчик ресурса силового трансформатора, содержащий аналого-цифровой преобразователь, квадратор, компьютер, первый приемопередатчик, функциональный преобразователь, цифровой индикатор, постоянное запоминающее устройство, генератор прямоугольных импульсов, первый накапливающий сумматор, датчик тока, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с входом квадратора, выход первого приемопередатчика соединен с входом компьютера, дополнительно введены первый и второй блоки вычитания, первый регистр, первый и второй цифровые сумматоры, второй накапливающий сумматор, многоканальный коммутатор, датчики температуры окружающей среды и температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора, микроконтроллер, второй приемопередатчик, первый-пятый блоки умножения, первый-пятый блоки задания кодов, выход первого из которых соединен с первым входом первого цифрового сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго блока умножения, а выход соединен со вторым входом первого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу квадратора, а выход соединен с первым входом третьего блока умножения, второй вход которого подключен к выходу четвертого блока задания кода, а выход соединен с первым входом второго цифрового сумматора, второй вход которого подключен к выходу пятого блока умножения, а выход соединен с входом уменьшаемого первого блока вычитания, вход вычитаемого которого подключен к выходу четвертого блока умножения, а выход соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора, выход которого соединен с объединенными первым информационным входом многоканального коммутатора, входом уменьшаемого второго блока вычитания и вторым входом четвертого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу пятого блока задания кода, соединенному со вторым входом пятого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу датчика температуры окружающей среды, выход третьего блока задания кода соединен с входом вычитаемого второго блока вычитания, выход которого соединен со вторым входом второго блока умножения, первый вход которого подключен к выходу второго блока задания кода, выход датчика температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора соединен со вторым информационным входом многоканального коммутатора, выход которого соединен с информационным входом функционального преобразователя, выход которого соединен с объединенными информационными входами второго накапливающего сумматора и первого регистра, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора, выход второго накапливающего сумматора соединен с входом порта А микроконтроллера, выход порта В которого через второй приемопередатчик соединен с входом постоянного запоминающего устройства, выход порта С микроконтроллера через первый приемопередатчик соединен с входом компьютера, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с тактовым входом микроконтроллера, разряды управляющего порта D которого соединены первый - с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, второй - с управляющим входом многоканального коммутатора, третий - с объединенными управляющими входами записи первого регистра и второго накапливающего сумматора, четвертый - с входом вектора прерываний микроконтроллера, пятый - с входом установки нуля второго накапливающего сумматора, шестой - с управляющим входом записи первого накапливающего сумматора, седьмой - с входом установки нуля первого накапливающего сумматора.The specified technical problem (in the first embodiment of the counter) is solved due to the fact that the resource counter of the power transformer contains an analog-to-digital converter, a quadrator, a computer, a first transceiver, a functional converter, a digital indicator, read-only memory, a square-wave pulse generator, and the first accumulating an adder, a current sensor, the output of which through an analog-to-digital converter is connected to the input of the quadrator, the output of the first transceiver is connected to the input to a computer, additionally introduced the first and second subtraction units, the first register, the first and second digital adders, the second accumulating adder, a multi-channel switch, sensors for ambient temperature and the temperature of the most heated point of the transformer winding, a microcontroller, a second transceiver, the first to fifth multiplication units, the first -fifth sets of codes, the output of the first of which is connected to the first input of the first digital adder, the second input of which is connected to the output of the second multiplication unit, and the output is connected n with the second input of the first multiplication unit, the first input of which is connected to the quadrator output, and the output is connected to the first input of the third multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the fourth code setting unit, and the output is connected to the first input of the second digital adder, the second input of which connected to the output of the fifth multiplication block, and the output is connected to the input of the reduced first subtraction block, the input of which is subtracted is connected to the output of the fourth multiplication block, and the output is connected to the information input of the first a pouring adder, the output of which is connected to the combined first information input of the multi-channel switch, the input of the reduced second subtraction block and the second input of the fourth multiplication block, the first input of which is connected to the output of the fifth code setting block connected to the second input of the fifth multiplication block, the first input of which is connected to the ambient temperature sensor output, the output of the third code setting unit is connected to the input of the subtracted second subtraction unit, the output of which is connected to the second input the second multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the second code setting unit, the temperature sensor output of the most heated point of the transformer winding is connected to the second information input of the multichannel switch, the output of which is connected to the information input of the functional converter, the output of which is connected to the combined information inputs of the second accumulating adder and the first register, the information output of which is connected to the information input of a digital indicator, the output of the second the accumulating adder is connected to the input of port A of the microcontroller, the output of port B through which the second transceiver is connected to the input of the permanent storage device, the output of port C of the microcontroller is connected through the first transceiver to the input of the computer, the output of the square-wave generator is connected to the clock input of the microcontroller, the discharges of the control port D of which the first one is connected to the start input of the analog-to-digital converter, the second to the control input of the multi-channel switch, the third to the union of recording control inputs of the first register and the second accumulator, the fourth - to the input of the interrupt vector microcontroller, five - to the input of the zero second accumulator, sixth, - the control input of the first accumulator recording seventh - a zeroing input of the first accumulator.

Указанная техническая задача (во втором варианте реализации счетчика) решается благодаря тому, что в счетчик ресурса силового трансформатора, содержащий компьютер, цифровой индикатор, датчик тока, постоянное запоминающее устройство, генератор прямоугольных импульсов, первый приемопередатчик, выход которого соединен с входом компьютера, дополнительно введены второй приемопередатчик, датчики температуры окружающей среды и температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора, микроконтроллер, регистр, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора, а информационный и управляющий входы подключены соответственно к выходам портов D и E микроконтроллера, выход порта F которого через второй приемопередатчик соединен с входом постоянного запоминающего устройства, выход порта G микроконтроллера соединен с входом первого приемопередатчика, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с тактовым входом микроконтроллера, входы портов A, B и C которого подключены соответственно к выходам датчиков тока, температуры окружающей среды и температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора.The specified technical problem (in the second embodiment of the counter) is solved due to the fact that the transceiver has a computer with a digital indicator, a current sensor, a read-only memory, a rectangular pulse generator, and a first transceiver whose output is connected to the computer input second transceiver, sensors of ambient temperature and temperature of the warmest point of the transformer winding, microcontroller, register, information output ohm is connected to the information input of the digital indicator, and the information and control inputs are connected respectively to the outputs of ports D and E of the microcontroller, the output of port F of which is connected to the input of the permanent storage device through the second transceiver, the output of port G of the microcontroller is connected to the input of the first transceiver, the output of the rectangular generator pulses connected to the clock input of the microcontroller, the inputs of ports A, B and C of which are connected respectively to the outputs of the current sensors, ambient temperature The temperatures of the most heated point of the transformer winding are also rare.

Первый и второй накапливающие сумматоры идентичны, в частности, второй накапливающий сумматор содержит третий цифровой сумматор, второй и третий регистры, одновибратор, выход которого соединен с входом управления записью третьего регистра, а инверсный вход объединен с входом управления записью второго регистра и подключен к управляющему входу записи второго накапливающего сумматора, информационный вход которого соединен с первым входом третьего цифрового сумматора, выход которого через второй регистр соединен с информационным входом третьего регистра, информационный выход которого соединен с объединенными вторым входом третьего цифрового сумматора и выходом второго накапливающего сумматора, вход установки нуля которого соединен с входом установки нуля третьего регистра.The first and second accumulating adders are identical, in particular, the second accumulating adder contains a third digital adder, second and third registers, a one-shot, the output of which is connected to the recording control input of the third register, and the inverse input is combined with the recording control input of the second register and connected to the control input records of the second accumulating adder, the information input of which is connected to the first input of the third digital adder, the output of which through the second register is connected to the information input m of the third register, the information output of which is connected to the combined second input of the third digital adder and the output of the second accumulating adder, the zero setting input of which is connected to the zero setting input of the third register.

Существенными отличиями предлагаемого счетчика являются введение дополнительных элементов в различных вариантах его реализации:Significant differences of the proposed counter are the introduction of additional elements in various versions of its implementation:

1) датчиков температуры окружающей среды и температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора, микроконтроллера, второго приемопередатчика, первого регистра, первого - пятого блоков умножения, первого и второго блоков вычитания, первого и второго цифровых сумматоров, второго накапливающего сумматора, первого - пятого блоков задания кодов, многоканального коммутатора;1) sensors of ambient temperature and temperature of the warmest point of the winding of the transformer, microcontroller, second transceiver, first register, first to fifth multiplication blocks, first and second subtraction blocks, first and second digital adders, second accumulating adder, first and fifth code setting blocks multi-channel switch;

2) микроконтроллера, второго приемопередатчика, регистра, датчиков температуры окружающей среды и температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора.2) a microcontroller, a second transceiver, a register, sensors for ambient temperature and the temperature of the most heated point of the transformer winding.

К существенным отличиям предлагаемого счетчика также относятся организация его новой структуры и введение новых связей между элементами. Совокупность элементов и связей между ними обеспечивают достижение положительного эффекта - повышения точности за счет учета зависимости активного сопротивления обмоток трансформатора от температуры нагрева, а также учета изменений температуры окружающей среды.Significant differences of the proposed counter also include the organization of its new structure and the introduction of new relationships between elements. The combination of elements and the connections between them provide a positive effect - improving accuracy by taking into account the dependence of the active resistance of the transformer windings on the heating temperature, as well as taking into account changes in ambient temperature.

Схемы первого и второго вариантов реализации счетчика представлены соответственно на фиг.1 и фиг.2; на фиг.3 приведена схема накапливающего сумматора.Schemes of the first and second embodiments of the counter are presented respectively in figure 1 and figure 2; figure 3 shows a diagram of the accumulating adder.

Схема первого варианта реализации счетчика (фиг.1) содержит датчик 1 тока (ДТ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, квадратор 3, первый 4, второй 5, третий 6, четвертый 7 и пятый 8 блоки умножения (БУ), первый 9 и второй 10 накапливающие сумматоры (НС), функциональный преобразователь (ФП) 11, первый регистр 12, цифровой индикатор (ЦИ) 13, генератор 14 прямоугольных импульсов (ГПИ), микроконтроллер (МК) 15, первый 16 и второй 17 приемопередатчики, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 18, компьютер 19, первый 20 и второй 21 цифровые сумматоры (ЦС), первый 22 и второй 23 блоки вычитания (БВ), первый 24, второй 25, третий 26, четвертый 27 и пятый 28 блоки задания кодов (БЗК), датчики температуры окружающей среды (ДТОС) 29 и наиболее нагретой точки обмотки трансформатора (ДТОТ) 30, многоканальный коммутатор 31. Выход датчика 1 тока через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 2 и квадратор 3 соединен с первым входом первого блока 4 умножения, выход которого соединен с первым входом третьего блока 6 умножения, второй вход которого подключен к выходу четвертого блока 27 задания кода, а выход соединен с первым входом второго цифрового сумматора 21, второй вход которого подключен к выходу пятого блока 8 умножения, а выход соединен с входом уменьшаемого первого блока 22 вычитания, вход вычитаемого которого подключен к выходу четвертого блока 7 умножения, а выход соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора 9, выход которого соединен с объединенными входом уменьшаемого второго блока 23 вычитания, первым информационным входом многоканального коммутатора 31 и вторым входом четвертого блока 7 умножения, первый вход которого подключен к выходу пятого блока 28 задания кода, соединенному с вторым входом пятого блока 8 умножения, первый вход которого подключен к выходу датчика 29 температуры окружающей среды, выход третьего блока 26 задания кода соединен с входом вычитаемого второго блока 23 вычитания, выход которого соединен с вторым входом второго блока 5 умножения, первый вход которого подключен к выходу второго блока 25 задания кода, а выход соединен со вторым входом первого цифрового сумматора 20, первый вход которого подключен к выходу первого блока 24 задания кода, а выход соединен со вторым входом первого блока 4 умножения, выход датчика температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора 30 соединен со вторым информационным входом многоканального коммутатора 31, выход которого соединен со входом функционального преобразователя 11, выход которого соединен с объединенными информационными входами второго накапливающего сумматора 10 и первого регистра 12, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора 13, выход второго накапливающего сумматора 10 соединен с входом порта A микроконтроллера 15, тактовый вход которого подключен к выходу генератора 14 прямоугольных импульсов, а выходы портов B и C соединены соответственно через второй 17 и первый 16 приемопередатчики с входами постоянного запоминающего устройства 18 и компьютера 19, разряды управляющего порта D микроконтроллера 15 соединены первый - с входом запуска аналого-цифрового преобразователя 2, второй - с управляющим входом многоканального коммутатора, третий - с объединенными управляющими входами записи первого регистра 12 и второго накапливающего сумматора 10, четвертый - с входом вектора прерываний микроконтроллера 15, пятый - с входом установки нуля второго накапливающего сумматора 10, шестой - с управляющим входом записи первого накапливающего сумматора 9, седьмой - с входом установки нуля первого накапливающего сумматора 9.The scheme of the first embodiment of the counter (Fig. 1) contains a current sensor 1 (DT), an analog-to-digital converter (ADC) 2, a quadrator 3, a first 4, a second 5, a third 6, a fourth 7 and a fifth 8 multiplication blocks (BU), the first 9 and second 10 accumulating adders (NS), a functional converter (FP) 11, a first register 12, a digital indicator (DI) 13, a square-wave pulse generator (GUI) 14, a microcontroller (MK) 15, the first 16 and second 17 transceivers, read-only memory (ROM) 18, computer 19, first 20 and second 21 digital adders (CA), first 22 and second th 23 subtraction units (BV), first 24, second 25, third 26, fourth 27 and fifth 28 code setting blocks (BPC), ambient temperature sensors (DTOS) 29 and the most heated transformer winding point (DTOT) 30, multi-channel switch 31. The output of the current sensor 1 through series-connected analog-to-digital converter 2 and quadrator 3 is connected to the first input of the first multiplication unit 4, the output of which is connected to the first input of the third multiplication unit 6, the second input of which is connected to the output of the fourth code setting unit 27, and output connected with the first input of the second digital adder 21, the second input of which is connected to the output of the fifth multiplication unit 8, and the output is connected to the input of the reduced first subtraction unit 22, the input of which is subtracted is connected to the output of the fourth multiplication unit 7, and the output is connected to the information input of the first accumulating adder 9, the output of which is connected to the combined input of the reduced second subtraction unit 23, the first information input of the multi-channel switch 31 and the second input of the fourth multiplication unit 7, the first input of which о is connected to the output of the fifth code setting unit 28 connected to the second input of the fifth multiplication unit 8, the first input of which is connected to the output of the ambient temperature sensor 29, the output of the third code setting unit 26 is connected to the input of the subtracted second subtraction unit 23, the output of which is connected to the second input of the second multiplication unit 5, the first input of which is connected to the output of the second code setting unit 25, and the output is connected to the second input of the first digital adder 20, the first input of which is connected to the output of the first task unit 24 to yes, and the output is connected to the second input of the first multiplication unit 4, the temperature sensor output of the most heated winding point of the transformer 30 is connected to the second information input of the multi-channel switch 31, the output of which is connected to the input of the functional converter 11, the output of which is connected to the combined information inputs of the second accumulating adder 10 and the first register 12, the information output of which is connected to the information input of the digital indicator 13, the output of the second accumulating adder 10 is connected is connected to the input of port A of the microcontroller 15, the clock input of which is connected to the output of the square-wave generator 14, and the outputs of ports B and C are connected respectively through the second 17 and first 16 transceivers with the inputs of the read-only memory 18 and the computer 19, the bits of the control port D of the microcontroller 15 the first is connected to the start input of the analog-to-digital converter 2, the second to the control input of the multi-channel switch, the third to the combined control inputs of the first register 12 and the second accumulator vayuschego adder 10, the fourth - to the input of the interrupt vector microcontroller 15, five - to the input of the zero second accumulator 10, the sixth - the control input of recording the first accumulator 9, the seventh - a zeroing input of the first accumulator 9.

Схема второго варианта реализации счетчика (фиг.2) содержит датчик 32 тока (ДТ), микроконтроллер (МК) 33, регистр 34, цифровой индикатор (ЦИ) 35, датчики температуры окружающей среды (ДТОС) 36 и наиболее нагретой точки обмотки трансформатора (ДТОТ) 37, генератор 38 прямоугольных импульсов (ГПИ), первый 39 и второй 40 приемопередатчики, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 41, компьютер 42. Выход датчика 32 тока соединен с входом порта A микроконтроллера 33, входы портов B и C которого подключены соответственно к выходам датчиков температуры окружающей среды 36 и наиболее нагретой точки обмотки трансформатора 37, а тактовый вход подключен к выходу генератора 38 прямоугольных импульсов, выходы портов микроконтроллера 33 соединены соответственно D - с информационным входом регистра 34, E - с управляющим входом регистра 34, F - через второй приемопередатчик 40 с входом постоянного запоминающего устройства 35, G - через первый приемопередатчик 39 с входом компьютера 42, информационный выход регистра 34 соединен с информационным входом цифрового индикатора 35.The scheme of the second implementation of the counter (figure 2) contains a current sensor 32 (DT), a microcontroller (MK) 33, a register 34, a digital indicator (DI) 35, ambient temperature sensors (DTOS) 36 and the most heated point of the transformer winding (DTOT) ) 37, a generator 38 of rectangular pulses (GUI), the first 39 and second 40 transceivers, read-only memory (ROM) 41, computer 42. The output of the current sensor 32 is connected to the input of port A of the microcontroller 33, the inputs of ports B and C of which are connected respectively to outputs of ambient temperature sensors 36 and the most heated winding point of the transformer 37, and the clock input is connected to the output of the rectangular pulse generator 38, the outputs of the ports of the microcontroller 33 are connected respectively D - to the information input of the register 34, E - to the control input of the register 34, F - through the second transceiver 40 with the input read-only memory device 35, G through the first transceiver 39 with the input of the computer 42, the information output of the register 34 is connected to the information input of the digital indicator 35.

Накапливающий сумматор 10 (фиг.3) содержит третий цифровой сумматор 43, второй 44 и третий 45 регистры и одновибратор 46, выход которого соединен с входом управления записью третьего регистра 45, а инверсный вход объединен с входом управления записью второго регистра 44 и подключен к управляющему входу записи накапливающего сумматора 10, информационный вход которого соединен с первым входом третьего цифрового сумматора 43, выход которого через второй регистр 44 соединен с информационным входом третьего регистра 45, информационный выход которого соединен с объединенными вторым входом третьего цифрового сумматора 43 и выходом накапливающего сумматора 10, вход установки нуля которого соединен с входом установки нуля третьего регистра 45.The accumulating adder 10 (Fig. 3) contains a third digital adder 43, a second 44 and a third 45 registers and a single vibrator 46, the output of which is connected to the recording control input of the third register 45, and the inverse input is combined with the recording control input of the second register 44 and connected to the control the recording input of the accumulating adder 10, the information input of which is connected to the first input of the third digital adder 43, the output of which through the second register 44 is connected to the information input of the third register 45, the information output of which of the connections with the combined second input of a third digital adder 43 and the output of the accumulator 10, whose zero setting input connected to the input for setting the third register 45 of zero.

Первый вариант счетчика (фиг.1) работает следующим образом.The first version of the counter (figure 1) works as follows.

В первом варианте применения счетчика (при установленном на обмотке датчике ДТОТ 30) датчиком 30 измеряется температура обмотки трансформатора Θ.In the first version of the meter application (when the DTOT 30 sensor is installed on the winding), the temperature of the transformer winding Θ is measured by the sensor 30.

К управляющему входу многоканального коммутатора 31 в этом случае приложено нулевое напряжение с выхода второго разряда управляющего порта D МК 15, код температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора Θ с выхода ДТОТ 30 через коммутатор 31 поступает на вход ФП11.In this case, zero voltage is applied to the control input of the multichannel switch 31 from the output of the second discharge of the control port D MK 15, the temperature code of the most heated point of the transformer winding Θ from the output of the DTOT 30 through the switch 31 is fed to the input FP11.

В этом режиме обработка информации осуществляется только элементами 10-19, 30, 31, верхняя часть схемы счетчика (фиг.1) в работе не участвует.In this mode, information processing is carried out only by elements 10-19, 30, 31, the upper part of the counter circuit (Fig. 1) is not involved in the work.

Выходной код функционального преобразователя 11 равен относительной скорости износа изоляции V, определяемой в функции аргумента (температуры обмотки трансформатора Θ) по формуле [4, 5]The output code of the functional converter 11 is equal to the relative insulation wear rate V, determined as a function of the argument (transformer winding temperature Θ) according to the formula [4, 5]

$$V=e^{\mu \left[\Theta \left(t\right)-{\Theta }_{ном}\right]},\left(1\right)$$

$$V=e^{\mu \left[\Theta \left(t\right)-{\Theta }_{n\mathrm{about}m}\right]},\left(\mathrm{one}\right)$$

где µ=0,116 - коэффициент, характеризующий интенсивность старения изоляции;where µ = 0,116 - coefficient characterizing the intensity of aging of the insulation;

Θ - температура нагрева обмотки;Θ is the heating temperature of the winding;

Θ_ном - номинальная длительно допустимая температура изоляции.Θ _nom - nominal long-term permissible insulation temperature.

Для большинства трансформаторов Θ_ном=98°C; для трансформаторов с термически высококачественной изоляцией Θ_ном=110°C.For most transformers Θ _nom = 98 ° C; for transformers with thermally high-quality insulation Θ _nom = 110 ° C.

Наиболее простой реализацией функционального преобразователя 11 является постоянное запоминающее устройство, в ячейках которого размещаются заранее рассчитанные по формуле (1) значения относительной скорости износа изоляции V.The simplest implementation of the functional converter 11 is a read-only memory device, in the cells of which are located the values of the relative rate of insulation wear V.

Износ (использованный ресурс срока службы) Т_ир изоляции за интервал времени T, в соответствии с рекомендациями ГОСТ 14209-97 [4], может быть определен по формулеWear (used resource lifetime) T _ir insulation over the time interval T, in accordance with the recommendations of GOST 14209-97 [4] can be defined by the formula

$$T_{up}={\displaystyle \underset{0}{\overset{T}{\int }}Vdt};\left(2\right)$$

$$T_{up}={\displaystyle \underset{0}{\overset{T}{\int }}Vdt};\left(2\right)$$

Учитывая, что при большой постоянной времени нагрева масла τ (от 1,5 до 3,5 час [4, 5]) за короткий интервал ΔT (например, 1 мин) температура обмотки Θ изменяется мало, подынтегральное выражение в формуле (2) с малой погрешностью может быть заменено на произведение ΔТ_ир=VΔT, а интеграл заменен на суммуConsidering that with a large constant heating time of oil τ (from 1.5 to 3.5 hours [4, 5]) for a short interval ΔT (for example, 1 min), the temperature of the winding Θ changes little, the integrand in formula (2) with a small error can be replaced by the product ΔT _ir = VΔT, and the integral is replaced by the sum

$$S={\displaystyle \sum _{i=1}^N{V}_i},\left(3\right)$$

$$S={\displaystyle \sum _{i=\mathrm{one}}^N{V}_i},\left(3\right)$$

где S - содержимое НС 10 в конце интервала Т;where S is the content of HC 10 at the end of the interval T;

N - число выборок за время T; например, N=60 при ежеминутных выборках за время Т=1 час.N is the number of samples over time T; for example, N = 60 with every minute samples during the time T = 1 hour.

Управление работой счетчика осуществляется управляющим портом D МК 15 следующим образом.The operation of the counter is controlled by the control port D MK 15 as follows.

Через одинаковые интервалы времени ΔT=1 мин импульсом с выхода третьего разряда порта D в первый регистр 12 с выхода ФП 11 записывается значение относительной скорости износа изоляции V, которое в дальнейшем отображается на цифровом индикаторе 13, непрерывно обновляясь каждую минуту.At the same time intervals ΔT = 1 min, a pulse from the output of the third discharge of port D is recorded in the first register 12 from the output of FP 11 and the value of the relative rate of wear of the insulation V is recorded, which is then displayed on the digital indicator 13, continuously updated every minute.

Этим же управляющим импульсом выполняется запись в регистр 44 второго НС 10 (фиг.3) суммы кода относительной скорости износа изоляции V с выхода ФП 11 с содержимым регистра 45 (накопленным за предыдущее время измерения). Импульс с выхода третьего разряда порта D также запускает одновибратор 46, а импульсом с выхода последнего в регистр 45 заносится накопленная сумма выборок, пропорциональная износу Т_ир изоляции за интервал времени T.The same control pulse writes to the register 44 of the second NS 10 (Fig. 3) the sum of the code of the relative rate of wear of the insulation V from the output of the FP 11 with the contents of the register 45 (accumulated for the previous measurement time). The pulse output from the third discharge port D also triggers a monostable multivibrator 46 and the last pulse output from the register 45 is stored the cumulative sum of samples proportional to T _ir insulation deterioration over the time interval T.

Импульсом с выхода четвертого разряда порта D МК 15 (который появляется 1 раз в час и воздействует на вход вектора прерываний МК 15) в МК запускается программный блок, который размещает в очередных ячейках ПЗУ 18: дату; час; значение износа Т_ир изоляции за интервал времени Т_{1 час} за этот час (код которого приложен к входу порта А МК 15). Операции размещения и считывания информации в ПЗУ 18 выполняются первым приемопередатчиком 16.The pulse from the output of the fourth discharge of port D of MK 15 (which appears 1 time per hour and affects the input of the interrupt vector of MK 15) starts a program block in MK, which places in the next cells of ROM 18: date; hour; wear value T _sup insulation over the time interval T _{1 hour} for the hour (which code is applied to input port A of the IC 15). The operations of placing and reading information in the ROM 18 are performed by the first transceiver 16.

Импульсом с выхода пятого разряда порта D МК 15 содержимое регистра 45 (фиг.3) обнуляется - таким образом он подготавливается для определения значения износа Т_{ир 1 час} за следующий час и т.д.The pulse from the output of the fifth discharge of port D MK 15 the contents of the register 45 (figure 3) is reset to zero - so it is prepared to determine the wear value T _{il 1 hour} for the next hour, etc.

Во втором варианте применения счетчика (при отсутствии доступа к наиболее нагретой точке обмотки трансформатора) в ГОСТ 14209-97 [4] рекомендуется использовать математические модели для оценки возможных последствий различных режимов нагрузки при различных температурах охлаждающей среды. Эти модели включают методики расчета допустимой температуры в трансформаторе, в частности, температуры наиболее нагретой точки обмотки.In the second version of the meter application (in the absence of access to the most heated point of the transformer winding) in GOST 14209-97 [4], it is recommended to use mathematical models to assess the possible consequences of various load conditions at different temperatures of the cooling medium. These models include methods for calculating the permissible temperature in the transformer, in particular, the temperature of the most heated winding point.

В этом режиме датчиком 29 измеряется температура окружающей среды Θ_окр, а температура обмотки Θ может быть определена из дифференциального уравнения нагрева по следующей формуле [6]In this mode, the sensor 29 measures the ambient temperature Θ _okr , and the temperature of the winding Θ can be determined from the differential heating equation according to the following formula [6]

$$\tau \cdot \frac{d\Theta }{dt}+\Theta =K_R\cdot {\Theta }_{ном}\cdot {\left[\frac{I\left(t\right)}{I_{ном}}\right]}^2+{\Theta }_{окр},\left(4\right)$$

$$\tau \cdot \frac{d\Theta }{dt}+\Theta =K_R\cdot {\Theta }_{n\mathrm{about}m}\cdot {\left[\frac{I\left(t\right)}{I_{n\mathrm{about}m}}\right]}^2+{\Theta }_{\mathrm{about}\mathrm{to}R},\left(\mathrm{four}\right)$$

где $$K_R\left(\Theta \right)=\frac{1}{1+\alpha \left({\Theta }_{ном}-{\Theta }_0\right)}\left[1+\alpha \left(\Theta -{\Theta }_0\right)\right]$$

- коэффициент изменения сопротивления обмоток трансформатора в функции от температуры;Where $$K_R\left(\Theta \right)=\frac{\mathrm{one}}{\mathrm{one}+\alpha \left({\Theta }_{n\mathrm{about}m}-{\Theta }_0\right)}\left[\mathrm{one}+\alpha \left(\Theta -{\Theta }_0\right)\right]$$

- the coefficient of change of the resistance of the transformer windings as a function of temperature;

α - температурный коэффициент сопротивления обмоток; имеет значение для меди α_м=0,0041°С^-1, алюминия α_а=0,0044°C^-1;α is the temperature coefficient of resistance of the windings; matters for copper α _m = 0.0041 ° C ^-1 , aluminum α _a = 0.0044 ° C ^-1 ;

Θ_ном - номинальная длительно допустимая температура наиболее нагретой точки обмотки трансформатора;Θ _nom - nominal long-term permissible temperature of the most heated point of the transformer winding;

Θ₀=20°C - температура окружающей среды, принимаемая при определении номинальных параметров трансформатора по [4];Θ ₀ = 20 ° C is the ambient temperature taken when determining the nominal parameters of the transformer according to [4];

I_ном - номинальный ток трансформатора;I _nom - rated current of the transformer;

l(f) - ток нагрузки.l (f) is the load current.

Разрешим уравнение (4) относительно производной температуры Θ, а также сделаем замену $$K_R\left(\Theta \right)=\frac{1}{1+\alpha \left({\Theta }_{ном}-{\Theta }_0\right)}\left[1+\alpha \left(\Theta -{\Theta }_0\right)\right]$$

We solve equation (4) with respect to the derivative of temperature Θ, and also make the change $$K_R\left(\Theta \right)=\frac{\mathrm{one}}{\mathrm{one}+\alpha \left({\Theta }_{n\mathrm{about}m}-{\Theta }_0\right)}\left[\mathrm{one}+\alpha \left(\Theta -{\Theta }_0\right)\right]$$

$$\frac{d\Theta }{dt}=\frac{{\Theta }_{ном}}{\tau \left[1+\alpha \left({\Theta }_{ном}-{\Theta }_0\right)\right]}\cdot \left[1+\alpha \left(\Theta -{\Theta }_0\right)\right]\cdot {\left[\frac{I\left(t\right)}{I_{ном}}\right]}^2+\frac{1}{\tau }{\Theta }_{окр}-\frac{1}{\tau }\Theta .\left(5\right)$$

$$\frac{d\Theta }{dt}=\frac{{\Theta }_{n\mathrm{about}m}}{\tau \left[\mathrm{one}+\alpha \left({\Theta }_{n\mathrm{about}m}-{\Theta }_0\right)\right]}\cdot \left[\mathrm{one}+\alpha \left(\Theta -{\Theta }_0\right)\right]\cdot {\left[\frac{I\left(t\right)}{I_{n\mathrm{about}m}}\right]}^2+\frac{\mathrm{one}}{\tau }{\Theta }_{\mathrm{about}\mathrm{to}R}-\frac{\mathrm{one}}{\tau }\Theta .\left(5\right)$$

Значение тока нагрузки I(t) определяется с помощью датчика тока ДТ 1 (трансформатора тока и преобразователя тока в напряжение или шунта). После прохождения через АЦП 2 и квадратор 3 на первый вход БУ 4 подается код I(t)².The load current value I (t) is determined using the current sensor DT 1 (current transformer and current to voltage converter or shunt). After passing through the ADC 2 and the quadrator 3, the code I (t) ² is supplied to the first input of the control unit 4.

Для решения уравнения (5) в счетчике используются первый - пятый блоки задания кодов 24-28, значения которых приведены в таблице.To solve equation (5), the counter uses the first to fifth blocks of specifying codes 24-28, the values of which are given in the table.

Значения кодов БЗК 24-28Values of BZK 24-28 codes Номера БЗКBZK numbers 2424 2525 2626 2727 2828 Значения кодовCode Values 1one αα Θ₀=20°Θ ₀ = 20 ° $$\frac{{\Theta }_{ном}}{\tau \left[1+\alpha \left({\Theta }_{ном}-{\Theta }_0\right)\right]I_{ном}^2}$$

$$\frac{{\Theta }_{n\mathrm{about}m}}{\tau \left[\mathrm{one}+\alpha \left({\Theta }_{n\mathrm{about}m}-{\Theta }_0\right)\right]I_{n\mathrm{about}m}^2}$$

$$\frac{1}{\tau }$$

$$\frac{\mathrm{one}}{\tau }$$

С выхода БЗК 26 на вход вычитаемого БВ 23 поступает код температуры окружающей среды Θ₀=20°C; к входу уменьшаемого БВ 23 приложен код температуры обмотки Θ с выхода НС 9. На выходе БВ 23 появляется разность этих двух кодов: Θ-Θ₀.From the output of the BPC 26, the code of the ambient temperature Θ ₀ = 20 ° C; the code of the winding temperature Θ from the output of the HC 9 is attached to the input of the reduced BV 23. At the output of the BV 23, the difference of these two codes appears: Θ-Θ ₀ .

На выходе БУ 5 появляется произведение кодов Θ-Θ₀ и коэффициента α, приложенного с выхода БЗК 25: α(Θ-Θ₀).At the output of the control unit 5, the product of the codes Θ-Θ ₀ and the coefficient α applied from the output of the PLC 25: α (Θ-Θ ₀ ) appears.

Выходной код БУ 5 α(Θ-Θ₀) суммируется с помощью ЦС 20 с кодом «1», приложенным с выхода БЗК 24. На выходе ЦС 20 появляется сумма 1+α(Θ-Θ₀).The output code of the control unit 5 α (Θ-Θ ₀ ) is summed up using the CA 20 with the code “1” attached from the output of the BPC 24. The sum 1 + α (Θ-Θ ₀ ) appears on the output of the CA 20.

На выходе БУ 4 появляется произведение I(t)²(1+α(Θ-Θ₀)).At the output of the control unit 4, the product I (t) ² (1 + α (Θ-Θ ₀ )) appears.

Выходной код БУ 4 с помощью БУ 6 умножается на код с выхода БЗК 27. На выходе БУ 6 появляется произведениеThe output code of BU 4 using BU 6 is multiplied by the code from the output of the BPC 27. At the output of BU 6, the product appears

$$I{\left(t\right)}^2\left[1+\alpha \left(\Theta -{\Theta }_0\right)\right]\frac{{\Theta }_{ном}}{\tau \left[1+\alpha \left({\Theta }_{ном}-{\Theta }_0\right)\right]I_{ном}^2}$$

, $$I{\left(t\right)}^2\left[\mathrm{one}+\alpha \left(\Theta -{\Theta }_0\right)\right]\frac{{\Theta }_{n\mathrm{about}m}}{\tau \left[\mathrm{one}+\alpha \left({\Theta }_{n\mathrm{about}m}-{\Theta }_0\right)\right]I_{n\mathrm{about}m}^2}$$

,

представляющее собой первый член правой части уравнения (5).representing the first term in the right-hand side of equation (5).

Соответственно, на входы БУ 8 поступают сомножители $$\frac{1}{\tau }$$

(с выхода БЗК 28) и Θ_окр (с выхода ДТОС 29), а на выходе БУ 8 появляется произведение $$\frac{1}{\tau }{\Theta }_{окр}$$

, представляющее собой второй член правой части уравнения (5).Accordingly, the inputs of BU 8 receive factors $$\frac{\mathrm{one}}{\tau }$$

(from the output of the BZK 28) and Θ _okr (from the output of the DTOS 29), and at the output of the BU 8 the product appears $$\frac{\mathrm{one}}{\tau }{\Theta }_{\mathrm{about}\mathrm{to}R}$$

representing the second term of the right-hand side of equation (5).

На входы БУ 7 поступают сомножители $$\frac{1}{\tau }$$

(с выхода БЗК 28) и Θ (с выхода НС 9) - на выходе БУ 7 появляется произведение $$\frac{1}{\tau }\Theta$$

, представляющее собой модуль третьего члена правой части уравнения (5).The inputs of BU 7 receive factors $$\frac{\mathrm{one}}{\tau }$$

(from the output of the BZK 28) and Θ (from the output of the NS 9) - at the output of the BU 7 the product appears $$\frac{\mathrm{one}}{\tau }\Theta$$

representing the module of the third term of the right-hand side of equation (5).

На выходе сумматора 21 появляется суммаThe output of the adder 21 appears the sum

$$\frac{{\Theta }_{ном}}{\tau \left[1+\alpha \left({\Theta }_{ном}-{\Theta }_0\right)\right]I_{ном}^2}\left[1+\alpha \left(\Theta -{\Theta }_0\right)\right]I{\left(t\right)}^2+\frac{1}{\tau }{\Theta }_{окр}$$

, $$\frac{{\Theta }_{n\mathrm{about}m}}{\tau \left[\mathrm{one}+\alpha \left({\Theta }_{n\mathrm{about}m}-{\Theta }_0\right)\right]I_{n\mathrm{about}m}^2}\left[\mathrm{one}+\alpha \left(\Theta -{\Theta }_0\right)\right]I{\left(t\right)}^2+\frac{\mathrm{one}}{\tau }{\Theta }_{\mathrm{about}\mathrm{to}R}$$

,

поступающая на вход уменьшаемого БВ 22, к входу вычитаемого которого с выхода БУ 7 приложен код $$\frac{1}{\tau }\Theta$$

.arriving at the input of the reduced BV 22, to the input of which is deducted from the output of the BU 7 attached code $$\frac{\mathrm{one}}{\tau }\Theta$$

.

В результате на выходе БВ 22 формируется правая часть уравнения (5).As a result, the right side of equation (5) is formed at the output of BV 22.

Первый НС 9, фактически являющийся цифровым интегратором, понижает на единицу порядок левой части уравнения (5) - на выходе НС 9 появляется код температуры обмотки Θ. Накопление информации в НС 9 осуществляется путем последовательного воздействия при каждой выборке управляющих сигналов с выходов первого и шестого разрядов управляющего порта D МК 15 на вход запуска АЦП 2 и управляющий вход записи НС 9.The first NS 9, which is actually a digital integrator, lowers the order of the left side of equation (5) by one — the winding temperature code код appears at the output of NS 9. The accumulation of information in NS 9 is carried out by sequential exposure for each sample of control signals from the outputs of the first and sixth bits of the control port D of MK 15 to the input of the ADC 2 launch and the control input of the recording of NS 9.

Код температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора Θ с выхода НС 9 через коммутатор 31 (к управляющему входу которого в этом случае приложено единичное напряжение с выхода второго разряда управляющего порта D МК 15) поступает на вход функционального преобразователя 11 и т.д. Далее обработка информации осуществляется элементами 10-19, 31, как описано выше в первом варианте применения счетчика (при установленном на обмотке датчике ДТОТ 30).The temperature code of the most heated point of the transformer winding Θ from the output of the HC 9 through the switch 31 (to the control input of which in this case a unit voltage is applied from the output of the second discharge of the control port D MK 15) is fed to the input of the functional converter 11, etc. Further, information processing is carried out by elements 10-19, 31, as described above in the first version of the meter application (with the DTOT 30 sensor installed on the winding).

Второй вариант счетчика (фиг.2) работает следующим образом.The second version of the counter (figure 2) works as follows.

Выходное напряжение ДТ 32, пропорциональное току нагрузки I(f), поступает на вход порта А МК 33, который соединен с входом встроенного в МК 33 АЦП. Дальнейшая обработка тока I, а также других производных величин (Θ, V, Т_ир, L и др.) выполняется в МК 33 программными средствами.The output voltage of the DT 32, proportional to the load current I (f), is fed to the input of port A of MK 33, which is connected to the input of the ADC built into MK 33. Further processing of the current I, as well as other derived quantities (Θ, V, T _ir , L, etc.) is performed in MK 33 by software.

В первом варианте применения счетчика (при наличии доступа к обмотке) датчиком 37 измеряется температура обмотки Θ. В АЦП МК 33 входная аналоговая величина преобразуется в код тока I. Далее в МК 33 вычисляются: 1) квадрат тока I²; 2) относительная скорость износа изоляции V, значение которой ежеминутно записывается в регистр 34 и непрерывно отображается на индикаторе 35; 3) значения усредненного за 1 час износа (использованного ресурса срока службы) Т_ир изоляции, которые ежечасно через приемопередатчик 39 МК 33 размещает в очередных ячейках ПЗУ 41 (дату, час, значение Т_{ир1 час} за этот час).In the first application of the counter (with access to the winding), the temperature of the winding Θ is measured by the sensor 37. In the ADC MK 33, the input analog quantity is converted to the current code I. Then, in MK 33, the following are calculated: 1) the square of the current I ² ; 2) the relative rate of wear of the insulation V, the value of which is recorded every minute in the register 34 and is continuously displayed on the indicator 35; 3) the values of the wear averaged over 1 hour (used resource of the service life) T _ir isolation, which hourly through the transceiver 39 MK 33 places in the next cells of the ROM 41 (date, hour, the value of T _{ir1 hour} for this hour).

Во втором варианте применения второго варианта счетчика (при отсутствии доступа к обмотке) датчиком 36 измеряется температура окружающей среды Θ_окр, а температура обмотки Θ рассчитывается в МК 33 по формуле (5) описанным выше алгоритмом. В остальном порядок вычислений в МК 33 тот же, что и в первом варианте применения счетчика.In the second version of the application of the second version of the counter (in the absence of access to the winding), the sensor 36 measures the ambient temperature Θ _okr , and the temperature of the winding Θ is calculated in MK 33 according to formula (5) as described above. Otherwise, the calculation procedure in MK 33 is the same as in the first version of the counter application.

Перед началом измерений в памяти МК 33 размещаются константы, значения которых аналогичны содержимому БЗК 24-28 (см. таблицу).Before starting the measurements, constants are placed in the MK 33 memory, the values of which are similar to the contents of the BZK 24-28 (see table).

Компьютер 42 и приемопередатчик 39 (как и в первом варианте счетчика) используются с целью управления счетчиком: 1) введения в МК 33 необходимой информации из таблицы; 2) считывания накопленных данных из ПЗУ 42 для их распечатки или наблюдения на мониторе компьютера.Computer 42 and transceiver 39 (as in the first version of the counter) are used to control the counter: 1) enter the necessary information from the table in MK 33; 2) reading the accumulated data from the ROM 42 for printing or monitoring on a computer monitor.

Преимуществами предлагаемой группы изобретений по сравнению с известными аналогами является их более высокая точность. Схемы вариантов счетчика ориентированы на применение современной микроэлектронной основы - опытный образец счетчика изготовлен на базе АVR-микроконтроллера Atmega8.The advantages of the proposed group of inventions in comparison with the known analogues is their higher accuracy. Schemes of counter options are focused on the use of a modern microelectronic basis - a prototype counter is made on the basis of the Atmega8 AVR microcontroller.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство 2041496 СССР, МПК G06F 17/18, 1991.1. Copyright certificate 2041496 of the USSR, IPC G06F 17/18, 1991.

2. Патент 2380715 РФ, МПК G01R 19/02, G01R 11/00, 2008 (прототип).2. RF patent 2380715, IPC G01R 19/02, G01R 11/00, 2008 (prototype).

3. Осипов Д.С. Учет нагрева токоведущих частей в расчетах потерь мощности и электроэнергии при несинусоидальных режимах систем электроснабжения: Автореф. дис.… канд. техн. наук. - Омск, 2005.3. Osipov D.S. Accounting for heating of live parts in the calculations of power and electricity losses in non-sinusoidal modes of power supply systems: Abstract. dis ... cand. tech. sciences. - Omsk, 2005.

4. ГОСТ 14209-97 (МЭК 354-91. LOADING GUIDE FOR OIL-IMMERSED POWER TRANSFORMERS). Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов. - Минск: Межгосуд. Совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2001.4. GOST 14209-97 (IEC 354-91. LOADING GUIDE FOR OIL-IMMERSED POWER TRANSFORMERS). Guide to the load of power oil transformers. - Minsk: Interstate. Council for Standardization, Metrology and Certification, 2001.

5. Никитин Ю.М., Тер-Оганов Э.В. Определение вероятностных характеристик случайного процесса относительного износа изоляции трансформаторов // Электричество. - 1973. - №9. - С.62-67.5. Nikitin Yu.M., Ter-Oganov E.V. Determination of the probabilistic characteristics of a random process of relative wear of insulation of transformers // Electricity. - 1973. - No. 9. - S. 62-67.

6. Брагин С.М. Электрический и тепловой расчет кабеля. - М. - Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 328 с.6. Bragin S. M. Electric and thermal cable calculation. - M. - L .: Gosenergoizdat, 1960 .-- 328 p.

Claims (3)

1. Счетчик ресурса трансформатора, содержащий аналого-цифровой преобразователь, квадратор, функциональный преобразователь, компьютер, первый приемопередатчик, цифровой индикатор, постоянное запоминающее устройство, генератор прямоугольных импульсов, первый накапливающий сумматор, датчик тока, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен со входом квадратора, выход первого приемопередатчика соединен со входом компьютера, отличающийся тем, что в него дополнительно введены первый и второй блоки вычитания, первый регистр, первый и второй цифровые сумматоры, второй накапливающий сумматор, многоканальный коммутатор, датчики температуры окружающей среды и температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора, микроконтроллер, второй приемопередатчик, первый - пятый блоки умножения, первый - пятый блоки задания кодов, выход первого из которых соединен с первым входом первого цифрового сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго блока умножения, а выход соединен со вторым входом первого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу квадратора, а выход соединен с первым входом третьего блока умножения, второй вход которого подключен к выходу четвертого блока задания кода, а выход соединен с первым входом второго цифрового сумматора, второй вход которого подключен к выходу пятого блока умножения, а выход соединен с входом уменьшаемого первого блока вычитания, вход вычитаемого которого подключен к выходу четвертого блока умножения, а выход соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора, выход которого соединен с объединенными первым информационным входом многоканального коммутатора, входом уменьшаемого второго блока вычитания и вторым входом четвертого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу пятого блока задания кода, соединенному с вторым входом пятого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу датчика температуры окружающей среды, выход третьего блока задания кода соединен с входом вычитаемого второго блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом второго блока умножения, первый вход которого подключен к выходу второго блока задания кода, выход датчика температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора соединен со вторым информационным входом многоканального коммутатора, выход которого соединен с информационным входом функционального преобразователя, выход которого соединен с объединенными информационными входами второго накапливающего сумматора и первого регистра, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора, выход второго накапливающего сумматора соединен с входом порта А микроконтроллера, выход порта В которого через второй приемопередатчик соединен с входом постоянного запоминающего устройства, выход порта С микроконтроллера через первый приемопередатчик соединен с входом компьютера, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с тактовым входом микроконтроллера, разряды управляющего порта D которого соединены первый - с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, второй - с управляющим входом многоканального коммутатора, третий - с объединенными управляющими входами записи первого регистра и второго накапливающего сумматора, четвертый - с входом вектора прерываний микроконтроллера, пятый - с входом установки нуля второго накапливающего сумматора, шестой - с управляющим входом записи первого накапливающего сумматора, седьмой - с входом установки нуля первого накапливающего сумматора.1. A transformer resource counter comprising an analog-to-digital converter, a quadrator, a functional converter, a computer, a first transceiver, a digital indicator, a read-only memory, a rectangular pulse generator, a first accumulating adder, a current sensor, the output of which is connected to an input through an analog-to-digital converter quadrator, the output of the first transceiver is connected to the computer input, characterized in that the first and second subtraction blocks, the first reg page, first and second digital adders, a second accumulating adder, a multi-channel switch, sensors of the ambient temperature and the temperature of the warmer point of the transformer winding, a microcontroller, a second transceiver, the first - fifth multiplication units, the first - fifth code setting blocks, the output of the first of which is connected with the first input of the first digital adder, the second input of which is connected to the output of the second multiplication unit, and the output is connected to the second input of the first multiplication unit, the first input of which is connected to the quadrator output, and the output is connected to the first input of the third multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the fourth code setting unit, and the output is connected to the first input of the second digital adder, the second input of which is connected to the output of the fifth multiplication unit, and the output is connected to the input the reduced first subtraction block, the input of which is subtracted is connected to the output of the fourth multiplication block, and the output is connected to the information input of the first accumulating adder, the output of which is connected to the combined first info the input of the multichannel switch, the input of the reduced second subtraction block and the second input of the fourth multiplication block, the first input of which is connected to the output of the fifth code setting unit, connected to the second input of the fifth multiplication block, the first input of which is connected to the output of the ambient temperature sensor, the output of the third block the job code is connected to the input of the subtracted second subtraction block, the output of which is connected to the second input of the second multiplication block, the first input of which is connected to the output of the second block and code assignment, the temperature sensor output of the most heated point of the transformer winding is connected to the second information input of the multi-channel switch, the output of which is connected to the information input of the functional converter, the output of which is connected to the combined information inputs of the second accumulating adder and the first register, the information output of which is connected to the information input digital indicator, the output of the second accumulating adder is connected to the input of port A of the microcontroller, the output A unit in which, through a second transceiver, is connected to the input of a read-only memory device, the output of port C of the microcontroller is connected through a first transceiver to a computer input, the output of a rectangular pulse generator is connected to a clock input of a microcontroller, the bits of the control port D of which are connected first to the start input of an analog-to-digital converter , the second with the control input of the multichannel switch, the third with the combined control inputs of the first register and second accumulation entries present combiner, fourth - to the input of the interrupt vector microcontroller, five - to the input of the zero second accumulator, sixth, - the control input of the first accumulator recording seventh - a zeroing input of the first accumulator. 2. Счетчик по п.1, отличающийся тем, что первый и второй накапливающие сумматоры идентичны, в частности, второй накапливающий сумматор содержит третий цифровой сумматор, второй и третий регистры и одновибратор, выход которого соединен с входом управления записью третьего регистра, а инверсный вход объединен с входом управления записью второго регистра и подключен к управляющему входу второго накапливающего сумматора, информационный вход которого соединен с первым входом третьего цифрового сумматора, выход которого через второй регистр соединен с информационным входом третьего регистра, информационный выход которого соединен с объединенными вторым входом третьего цифрового сумматора и выходом второго накапливающего сумматора, вход установки нуля которого соединен с входом установки нуля третьего регистра.2. The counter according to claim 1, characterized in that the first and second accumulating adders are identical, in particular, the second accumulating adder contains a third digital adder, second and third registers and a single-shot, the output of which is connected to the recording control input of the third register, and the inverse input combined with the recording control input of the second register and connected to the control input of the second accumulating adder, the information input of which is connected to the first input of the third digital adder, the output of which is through the second register oedinen to an information input of the third register, information output of which is connected to the combined second input of the third adder and the digital output of the second accumulator, zero setting input of which is connected to the input of the third register zero setting. 3. Счетчик ресурса трансформатора, содержащий датчик тока, компьютер, цифровой индикатор, постоянное запоминающее устройство, генератор прямоугольных импульсов, первый приемопередатчик, выход которого соединен со входом компьютера, отличающийся тем, что в него дополнительно введены второй приемопередатчик, датчики температуры окружающей среды и температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора, микроконтроллер, регистр, информационный выход которого соединен с информационным входом цифрового индикатора, а информационный и управляющий входы подключены соответственно к выходам портов D и Е микроконтроллера, выход порта F которого через второй приемопередатчик соединен с входом постоянного запоминающего устройства, выход порта G микроконтроллера соединен с входом первого приемопередатчика, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с тактовым входом микроконтроллера, входы портов А, В и С которого подключены соответственно к выходам датчиков тока температуры окружающей среды и температуры наиболее нагретой точки обмотки трансформатора. 3. A transformer resource counter, comprising a current sensor, a computer, a digital indicator, read-only memory, a rectangular pulse generator, a first transceiver, the output of which is connected to a computer input, characterized in that a second transceiver, ambient temperature and temperature sensors are additionally introduced into it the most heated point of the transformer winding, a microcontroller, a register, the information output of which is connected to the information input of a digital indicator, and the information and the control inputs are connected respectively to the outputs of ports D and E of the microcontroller, the output of port F of which is connected to the input of the permanent storage device through the second transceiver, the output of port G of the microcontroller is connected to the input of the first transceiver, the output of the square-wave generator is connected to the clock input of the microcontroller, the inputs of ports A, B and C which are connected respectively to the outputs of the sensors of the current ambient temperature and temperature of the most heated point of the transformer winding.

Images