Проверка группы соединений и полярности выводов / Справка / Energoboard

Проверка группы соединений трехфазных трансформаторов и полярности выводов однофазных трансформаторов.

Группа соединения обмоток трансформатора характеризует угловое смещение векторов линейных напряжений обмотки НН относительно векторов линейных напряжений обмотки ВН. Проверка производится при монтаже, если отсутствуют паспортные данные или есть сомнения в достоверности этих данных. Группа соединений должна соответствовать паспортным данным и обозначениям на щитке.

Проверить группу соединений обмоток трансформатора можно одним из следующих методов: двух вольтметров, фазометра (прямой метод), постоянного тока. Наибольшее распространение получил метод постоянного тока.

Метод постоянного тока. В соответствии с данным методом проверка группы соединения трехфазных трансформаторов производится следующим образом.

К одной паре зажимов обмотки ВН, например к зажимам «А-С», подключают кратковременно источник постоянного тока (аккумулятор) напряжением 2-12 В, а к зажимам обмотки НН «а-в», «в-с», «а-с» поочередно подключают магнитоэлектрический вольтметр (гальванометр) и определяют полярность выводов.

Для определения полярности необходимо произвести девять измерений для трех случаев питания обмотки ВН: «А-В», «В-С», «С-А». При этом надо определить отклонение стрелки прибора, подключенного поочередно к выводам НН: «а-в», «в-с», «с-а» (первая буква указывает, что к ней должен быть присоединен «плюс» батареи или прибора). Отклонение стрелки гальванометра вправо обозначается знаком плюс, влево — минус. Полученные результаты сравнивают с данными, приведенными в табл. 2.9.

При сборке схемы следует строго следить за тем, чтобы подключение батареи и гальванометра к зажимам трансформатора было выполнено по признакам полярности (см. рис. 2.5).

Аналогичный метод используется для однофазных трансформаторов, а также для трехфазных — при выведенной нулевой точке обмоток и при соединении обмоток Δ/Δ, когда соединение в треугольник выполняется вне бака трансформатора. Группу соединений определяют по схеме рис. 2.б путем поочередной проверки полярности зажимов «А-Х» и «а-х» магнитоэлектрическим вольтметром (нулевым гальванометром) при подведении к зажимам «А-Х» напряжения постоянного тока 2 — 12 В.

Полярность зажимов «А-Х» устанавливают при включении тока. После проверки полярности зажимов «А-Х» вольтметр отсоединяют, не отсоединяя питающего провода, и присоединяют его к зажимам «а-х». Полярность зажимов «а-х» определяют в момент включения и отключения тока. Если полярность зажимов «а-х» при включении тока совпадает с полярностью зажимов «А-Х», а при отключении — противоположна, то трансформатор имеет группу соединения 0, в противном случае — группу соединения б.

Желательно, чтобы гальванометр имел нуль посередине шкалы. Можно пользоваться прибором, имеющим нуль с краю шкалы, но при этом необходимо стрелку сдвинуть с нуля поворотом корректора.

 

 

 

Рис. 2.5. Схема проверки группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов методом импульсов постоянного тока.

Рис. 2.6. Схема проверки группы соединения обмоток однофазных трансформаторов методом импульсов постоянного тока.

При возникновении сомнения в правильности обозначения зажимов гальванометра, их полярность можно установить, подключив к гальванометру через большое сопротивление элемент батареи. Плюсовым зажимом гальванометра будет тот, при подключении к которому плюса элемента стрелка гальванометра отклонится вправо. При отсутствии на месте измерения сопротивления достаточной величины, гальванометр можно загрубить путем его шунтирования медным проводом диаметром 0.1 — 0.5 мм. Следует иметь в виду, что отсчет отклонения стрелки прибора на выводах НН необходимо производить в момент замыкания выводов обмотки ВН на батарею. В противном случае это приведет к ошибочным данным (в момент размыкания цепи батареи показания прибора на стороне НН будут обратными).

Результаты опыта сводятся в таблицу, в которой отклонение стрелки вправо отмечается знаком плюс (+), влево — знаком минус (-), а отсутствие отклонения — нулем (0). Табл. 2.9 составлена при условии, что плюсовой вывод источника тока и плюсовой зажим гальванометра подключаются к зажиму, обозначенному в таблице первым. Так, например, при определении отклонения стрелки гальванометра, подключенного к зажимам «с-а», при подаче питания на зажим «А-В» «плюс» гальванометра должен быть подключен к зажиму «с» трансформатора, а «Плюс» источника питания к зажиму «А» трансформатора.

Таблица 2.9. Показания гальванометра при определении группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов

Питание подведено к зажимам	Отклонение стрелки гальванометра, присоединенного к зажимам
	аb	bс	са	аb	bc	са	аb	bс	са
	для группы 0			для группы 4			для группы 8
АВ	+	—	—	—	—	+	—	+	—
ВС	—	+	—	+	—	—	—	—	+
СА	—	—	+	—	+	—	+	—	—
	для группы 6			для группы 10			для группы 2
АВ	—	+	+	+	+	—	+	—	+
ВС	+	—	+	—	+	+	+	+	—
СА	+	+	—	+	—	+	—	+	+
	для группы 11			для группы 3			для группы 7
АВ	+	0	—	0	—	+	—	+	0
ВС		+	0	+	0	—	0	—	+
СА	0	—	+	—	+	0	+	0	—
	для группы 1			для группы 5			для группы 9
АВ	+	—	0	—	0	+	0	+	—
ВС	0	+	—	+	—	0	—	0	+
СА	—	0	+	0	+	—	+	—	0

Прямой метод (фазометром).

Последовательную обмотку однофазного фазометра через реостат подключают к зажимам одной из обмоток, а параллельную обмотку — к одноименным зажимам другой обмотки испытываемого трансформатора К одной из обмоток трансформатора подводят напряжение, достаточное для нормальной работы фазометра. По измеренному углу определяют группу соединений обмоток. При определении группы соединений трехфазных трансформаторов проводят не менее двух измерений (для двух пар соответствующих линейных зажимов трансформатора). Схема проверки представлена на рис. 2.7.
Метод двух вольтметров. При проверке группы соединения этим методом соединяют зажимы «А» и «а» испытываемого трансформатора подводят к одной из обмоток напряжение и измеряют последовательно напряжения между зажимами «Х-х» при испытании однофазных трансформаторов и между зажимами «в-В», «в-с» и «с-В» при испытании трехфазных трансформаторов. Измеренные напряжения (см. рис. 2.8) сравнивают с вычисленными по формулам табл. 2.10.

 

• Следующая страница
• Предыдущая страница
• Содержание

20460

Закладки

справочник Проверка группы соединений и полярности выводов

20460

Сегодня, в 02:58

товары и услуги Металлоконструкции ЛЭП до 10 кВ

383

Сегодня, в 02:58

товары и услуги КПСВВКГм все размеры

808

Сегодня, в 02:58

книги Большие машины. Энциклопедия для детского сада

754

Сегодня, в 02:58

товары и услуги литники абс

706

Сегодня, в 02:58

товары и услуги GATE VALVES SUPPLIERS IN KOLKATA

209

Сегодня, в 02:58

товары и услуги для текстильного производства

668

Сегодня, в 02:58

товары и услуги Трубный пучок Е-1103

276

Сегодня, в 02:58

справочник ВМП-10

3667

Сегодня, в 02:58

товары и услуги Путевой выключатель ПП-743 (аналог КУ 703)

102

Сегодня, в 02:57

публикации Новая газотурбинная ТЭЦ в Касимове выдаст в энергосистему Рязанской области более 18 МВт мощности

254760

Сегодня, в 02:23

справочник Инструкция по монтажу контактных соединений шин между собой и с выводами электротехнических устройств

76550

Сегодня, в 02:48

справочник Измерение сопротивления обмоток постоянному току

63815

Сегодня, в 01:40

публикации Выключатель элегазовый типа ВГБ-35, ВГБЭ-35, ВГБЭП-35

54640

Сегодня, в 00:30

справочник Инструкция по осмотру РП, ТП, КТП, МТП

50728

Сегодня, в 00:16

пользователи Профиль пользователя ID7667

48867

7 февраля в 22:47

справочник Эксплуатация, хранение и транспортировка кислородных баллонов

47234

Сегодня, в 00:18

публикации Выключатели нагрузки на напряжение 6, 10 кВ

45865

Сегодня, в 02:38

справочник Методика измерения сопротивления изоляции

44696

Вчера, в 22:40

справочник Положение об оперативно-выездной бригаде района электрических сетей

42195

Вчера, в 22:57

Информация обновлена сегодня, в 02:57

Евгений 303 Объявления

Сергей 178 Объявлений

522889 124 Объявления

Николай 69 Объявлений

Анатолий 49 Объявлений

find2pm 46 Объявлений

Игорь 38 Объявлений

Михаил 31 Объявление

baraboshin 30 Объявлений

Сбыта 29 Объявлений

Информация обновлена сегодня, в 02:57

Ирина 974 Объявления

koemz@mail. ru 731 Объявление

Елена Владимировна 718 Объявлений

Евгений 696 Объявлений

Евгений 426 Объявлений

Сергей 267 Объявлений

Дмитрий 225 Объявлений

Сергей 178 Объявлений

522889 136 Объявлений

Сергей 134 Объявления

Информация обновлена сегодня, в 02:57

«Определение групп соединения обмоток трансформаторов», Математика, химия, физика

• Выдержка
• Другие работы
• Помощь в написании

Тождественность групп соединения обмоток трансформаторов являются одним из условий их параллельной работы. Определить группу соединения обмоток трансформаторов можно несколькими способами:

построением векторных диаграмм напряжений;

применением «полярометра» и источника постоянного тока;

использованием двух вольтметров и источника переменного тока;

измерением угла между векторами напряжений.

Для построения векторной диаграммы сначала вычерчивают схемы соединения обмоток обоих напряжений, представляя на них начала и концы всех фазных обмоток, а затем, анализируя взаимное положение фазных ЭДС в обмотках, строят соответствующие им треугольники или звезды напряжений.

По взаимному положению векторов одноименных фазных напряжений определяют угол сдвига вектора первичного напряжения относительно вектора вторичного. Сказанное иллюстрируется рисунком 42, выполненным для группы звезда/ треугольник-3.

Рисунок 42. Векторные диаграммы напряжений трансформатора с группой соединения обмоток звезда/ треугольник-3.

Применение полярометра заключается в фиксации направления ЭДС, наводимых в обмотках низшего напряжения в моменты включения источника постоянного тока, присоединенного к обмотке высшего напряжения. Схема опыта для однофазных трансформаторов приведена на рисунке 43.

Рисунок 43. Схема проверки группы соединения обмоток однофазных трансформаторов.

В качестве фиксирующего прибора применяется магнитоэлектрический вольтметр с соответствующим пределом измерения. Источник постоянного тока должен иметь напряжение в пределах от 2 до 12 В. Если в момент замыкания ключа стрелка гальванометра отклонится в сторону положительных значений, делается заключение о совпадении полярности выводов, а — х с полярностью выводов, А — Х, что соответствует группе соединения обмоток номер 6.

Описанный опыт опирается на следующее правило: за начало вторичной обмотки однофазного трансформатора принимается такой её вывод, из которого ток вытекает, если в этот момент времени он втекает в первичную обмотку.

Рисунок 44. Схема и таблица результатов проверки группы соединения обмоток трехфазного трансформатора.

В случае трехфазного трансформатора источник постоянного тока последовательно подключается к зажимам АВ, ВС, АС. Для каждого варианта подключения источника фиксируется полярность отклонения стрелки прибора в момент замыкания ключа при поочередном присоединении прибора к выводам ав, вс, ас. В результате опыта получается девять вариантов отклонений стрелки прибора. Используя специальную таблицу, по полученному сочетанию знаков отклонений определяют номер группы соединения обмоток. Для иллюстрации, на рисунке 44 приведена схема опыта результатов для трансформатора с группой соединения обмоток номер 6.

Несмотря на простоту, рассматриваемый метод является весьма громоздким, поэтому на практике стараются применять его упрощенные варианты (таблица 3) [5, https://bakalavr-info.ru].

Метод двух вольтметров на переменном токе применяется для трехфазных трансформаторов. Он основан на сравнении расчетных данных с результатами замера напряжений между определенными выводами обмоток трансформатора. Для этого соединяют между собой выводы, а и А, к обмотке ВН подводят трехфазное напряжение (не более 380В) и последовательно измеряют напряжения между выводами в и В, в и С, с и В. Полученные значения сравниваются с предварительно рассчитанными для данной группы соединения по формулам специальной таблицы 4. При совпадении значений делается заключение о номере группы соединения обмоток.

В таблице 4 под k_л понимают значение коэффициента трансформации линейных напряжений.

Измерение угла между векторами напряжения может быть осуществлено фазометром или фазоуказателем. Фазометр измеряет угол между векторами двух напряжений и обычно включается по схеме рисунка 45. Измеренное значение угла между векторами напряжений АВ и ав определяет номер группы соединения обмоток трансформатора.

При использовании фазоуказателя прибор подключается в соответствии с рисунком 46 и указывает угол между векторами фазного напряжения, А первичной обмотки и линейного ав вторичной обмотки. Пересчетом определяется угол между одноименными векторами напряжений, однозначно связанный с номером группы соединения обмоток.

Таблица 3

Рисунок 45. Схема проверки группы соединения обмоток с использованием фазометра.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой

Определение векторной группы трансформатора – ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРАКТИКА

Определение векторной группы трансформатора очень важно перед его установкой для обслуживания.

Соединения векторной группы трансформатора выполняются с учетом полярности обмотки. Но после соединения обмоток необходимо проверить, достигнута ли нужная векторная группа.

Итак, давайте посмотрим, как проводятся испытания.

Обсудим несколько векторных групп , остальные вы можете получить в соответствии с этой статьей.

Мы обсудим только наиболее распространенную векторную группу Ynyn0, Dd0, Dzn0, Ynd11,Dyn11, Ynzn11, Ynd1,Dyn1, Ynzn1, Ynyn6,Dd6, Dzn6.

Однако в этой статье мы проверим Ynyn0, Yn,yn6, Dyn1, Dyn11.

Итак, давайте начнем с векторной группы Ynyn .

Ynyn:

Если у трансформатора обе обмотки соединены звездой, то возможны две группы векторов.

Ynyn0 или Ynyn6.

Предположим, у нас есть трансформатор номиналом 11/0,433 кВ. Таким образом, его сторона В.В на фазное напряжение должна быть 11/1,732= 6,35 кВ, а его сторона Н.В на фазное напряжение должна быть 0,433/1,732= 0,25 кВ (напряжение без нагрузки)

Клеммы трансформатора

1U, 1В, 1Вт, 1Н для обмотки ВН и 2У, 2В, 2Вт, 2Н для обмотки НН.

РИС. 1: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУППЫ ВЕКТОРОВ_Ynyn0/ https://electricaltechnologyrishi.blogspot.com

9

Рис. 2: Определение группы векторов. (при очень уменьшенной величине) на обмотку ВН. ИЗМЕРЕНИЕ И НАБЛЮДЕНИЕ: Мы должны измерить напряжение между 1U и 1N, чтобы узнать значение приложенного фазного напряжения. затем измерим напряжение 1U,2U и 2U,2N. Таким образом, на изображении видно, что если трансформатор имеет векторную группу Ynyn0, то напряжение между 1U и 2U должно быть разностью фазных напряжений ВН и НН. То есть V(1U,2U)=V(1U,1N)-V(2U,2N) Где V(1U,1N) — напряжение между клеммами 1U и 1N, т. е. приложенное фазное напряжение. Итак, если мы получим результат, как указано выше, то преобразователь — преобразователь Ynyn0. Но для векторной группы Ynyn6 уравнение должно быть V(1U,2U)=V(1U,1N)+V(2U,2N) Таким образом, если напряжение между 1U и 2U является суммой двухфазных напряжений, то трансформатор имеет Ynyn6 векторную группу . Аналогичная проверка может быть выполнена для двух других фаз. Таким образом, с помощью этого метода мы можем идентифицировать векторную группу звездного трансформатора. Теперь рассмотрим трансформатор звезда треугольник. Динам. : Трансформатор звезда треугольник имеет две векторные группы , Дин1 и Дин11. Теперь давайте посмотрим, как мы можем идентифицировать группы. Сначала нужно замкнуть накоротко клеммы 1U и 2U. Если эти клеммы замкнуты накоротко и на трансформатор подается пониженное напряжение, то результирующая группа векторов будет одной из следующих. РИС. 3: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУППЫ ВЕКТОРОВ_Dyn11/ https://electricaltechnologyrishi.blogspot.com

Итак, из рисунка выше мы можем понять, как должна выглядеть векторная группа трансформатора. Теперь измерим несколько напряжений и проследим соотношение между ними. ИЗМЕРЕНИЕ И НАБЛЮДЕНИЕ: Если трансформатор имеет0011 векторная группа Dyn11, то должно применяться следующее соотношение. 1. V(1U,1V)=V(1V,2N)+V(2U,2N) 2. V(1V,2W)=V(1V,2V) и 3. V( 1W,2V)>V(1W,2W) Итак, мы измерим напряжение на клеммах, как показано, и проверим соотношение. Если мы нашли приведенное выше соотношение, то можем сделать вывод, что преобразователь имеет векторную группу из Dyn11 Для Dyn1 соотношение должно быть немного другим 1. V(1U,1W)=V(1W,2N)+V(2U,2N) 2. V(1W,2W)=V(1W,2V) и 3. V( 1V,2W)>V(1V,2V) Таким образом, проверив это соотношение, мы можем определить векторную группу дельта-звездного трансформатора. Для других групп векторов процедура тестирования аналогична указанной. Надеюсь, вам понравилась эта статья. Пожалуйста, поделитесь своим мнением в поле для комментариев. Все остальные наши публикации можно найти на странице 9.0011 «Карта сайта» Вы также можете посмотреть описание видео здесь- https://www. youtube.com/watch?v=v5IlCufiA1g Спасибо…… 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРЯЧИХ МЕСТ ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА Нагрузочная способность силовых трансформаторов ограничивается главным образом температурой обмотки. В рамках приемочных испытаний новых блоков испытание на превышение температуры предназначено для демонстрации того, что при полной нагрузке и номинальной температуре окружающей среды средняя температура обмотки не превысит пределы, установленные отраслевыми стандартами. Однако температура обмотки неравномерна, и реальным ограничивающим фактором является самая горячая часть обмотки, обычно называемая горячей точкой обмотки. Эта горячая точка расположена где-то ближе к верхней части трансформатора и недоступна для прямого измерения обычными методами. Температура твердой изоляции является основным фактором старения трансформатора. В зависимости от температуры и времени целлюлозная изоляция подвергается процессу деполимеризации. По мере того, как цепочка целлюлозы становится короче, механические свойства бумаги, такие как прочность на разрыв и эластичность, ухудшаются. Со временем бумага становится хрупкой и не способна выдерживать силы короткого замыкания и даже нормальные вибрации, которые являются частью срока службы трансформатора. Эта ситуация характеризует окончание срока службы твердой изоляции. Поскольку это необратимо, оно также определяет окончание срока службы трансформатора. Этот процесс хорошо известен владельцам трансформаторов, и были предприняты постоянные усилия для контроля температуры горячей точки, чтобы использовать преимущества низкой температуры окружающей среды, продлить срок службы трансформатора, одновременно обеспечивая возможность аварийной перегрузки и используя преимущества рынка. На рис. 1 показана чувствительность бумаги к температуре. В современных трансформаторах используется термически улучшенная бумага, которая была химически обработана для повышения стабильности структуры целлюлозы. Номинальная температура горячей точки для этого вида бумаги составляет 110°C, и можно видеть, что повышение температуры на 7°C удвоит коэффициент ускорения старения. Для старых трансформаторов, изготовленных из обычной крафт-бумаги, номинальная температура горячей точки составляет 9°С.5°C согласно IEEE или 97°C согласно IEC. Эта бумага также очень чувствительна к температуре, и в случае аварийной ситуации (при температуре горячей точки 140 °C) коэффициент ускорения старения составляет около 100, что означает, что один час в таких условиях эквивалентен 100 часам при номинальной температуре. Влажные трансформаторы (твердая изоляция с содержанием воды более 2 %) представляют дополнительный риск при работе при высокой температуре. Было показано, что остаточная вода, попавшая в бумагу, может достигать состояния пузырения и выходить из бумаги в виде пузырьков водяного пара. Эти пузырьки могут перемещаться вместе с потоком масла или застревать в обмотке и в обоих случаях создавать угрозу пробоя изоляции. Неудивительно, что оператор трансформатора пытается контролировать температуру горячей точки обмотки с помощью наилучшего доступного среднего. Рис. 1. Влияние температуры на скорость старения бумаги. температуры на основе данных, которые можно удобно измерить, и параметров, полученных в результате испытаний на повышение температуры или расчетов производителя. Основной метод расчета основан на измерении температуры масла в верхней части бака трансформатора (температура верхнего слоя масла) и расчете разницы температур между самой горячей точкой обмотки и верхним слоем масла. Это превышение температуры предусмотрено изготовителем на основании им моделирования течения масла и распределения потерь в обмотке. После этого температуру горячей точки можно вычислить для любой нагрузки, используя стандартное соотношение: Где: — Температура горячей точки — Температура верхней части масла — Номинальная температура горячей точки над верхней частью масла — Ток нагрузки — Номинальный ток — Показатель степени обмотки Эта простая формула была завершена с экспоненциальной функцией для учета тепловой инерции обмотки при внезапном приращении нагрузки. Этот метод расчета существует уже несколько десятилетий, но более частое использование перегрузочной способности трансформатора показало неадекватность этого метода. Подход IEEE В настоящее время выполняется пересмотр руководства по загрузке силовых трансформаторов. Следует отметить, что в традиционном методе расчета температуры горячей точки используется ряд неверных допущений: • Температура масла в охлаждающем канале принимается равной температуре масла в верхней части • Изменение сопротивления обмотки при температурой пренебрегается • Пренебрегается изменением вязкости масла в зависимости от температуры • Пренебрегается влиянием положения крана • Предполагается, что изменение температуры окружающей среды оказывает непосредственное влияние на температуру масла. Кроме того, экспериментальные работы показали, что при возникновении внезапной перегрузки инерция масла вызывает быстрое повышение температуры масла в каналах охлаждения обмотки, что не отражается на верхней температуре масла в баке. Поэтому разрабатываются альтернативные наборы уравнений с учетом всех этих факторов. Еще одним важным изменением является исчезновение руководства по определению трансформатора «Тепловой дубликат», которое часто использовалось для определения значений по умолчанию для повышения температуры обмотки при номинальной нагрузке (3). Этот эталон больше не будет доступен, чтобы обеспечить поддержку повышения температуры горячей точки, оцененного производителем. Это может снизить доверие к изготовителю трансформатора в обеспечении этого критического теплового параметра. Подход IEC Недавно было опубликовано новое издание руководства по загрузке (2). Теперь более четко указано, что коэффициент «H», связывающий средний градиент обмотки и масла с градиентом масла в горячей точке и наверху, может варьироваться в широком диапазоне в зависимости от импеданса и конструкции трансформатора. Здесь снова правильный расчет критической разницы температур между самой горячей точкой обмотки и верхним маслом будет зависеть от способности производителя правильно смоделировать поток масла в каналах обмотки, распределение потерь вдоль обмотки, характеристики теплопередачи различной толщины изоляции. по всей обмотке и влияние местных особенностей, ограничивающих поток масла. Также признано, что динамическая характеристика предыдущего метода расчета неадекватна, поскольку внезапное увеличение тока нагрузки может привести к неожиданно высокому пику температуры горячей точки обмотки. Чтобы охватить все типы изменений нагрузки, предусмотрен сложный набор дифференциальных уравнений, учитывающий тепловую постоянную времени обмотки, постоянную времени масла и три новые константы, характеризующие расход масла. Рис. 2 Блок-схема модели дифференциального уравнения МЭК для определения горячих точек в условиях динамического нагружения Все эти изменения в руководствах по загрузке IEEE и IEC указывают на то, что известные ранее методы расчета температуры горячих точек не подходили для точной оценки температуры горячих точек обмотки. Широкое использование компьютеров в настоящее время позволяет использовать сложные методы расчета, но демонстрирует, что задача определения температуры горячей точки обмотки не является тривиальной, и вызывает новые сомнения, учитывая количество дополнительных значений, которые необходимо собрать для выполнения расчета. Неудивительно, что прямое измерение температуры обмотки с помощью волоконно-оптических датчиков рекомендуется для ответственных трансформаторов (2,4,5). Последние разработки в области прямого измерения температуры горячих точек обмотки В течение почти тридцати лет волоконно-оптические датчики температуры использовались для измерения в высоковольтных трансформаторах. Первые блоки были хрупкими и требовали деликатного обращения во время производства. За последние десять лет произошли значительные изменения, направленные на повышение прочности и облегчение соединения через стенку резервуара. Волоконно-оптический зонд в системе Neoptix™ T/Guard состоит из 200-микронного твердотельного оптического волокна с проницаемой защитной тефлоновой оболочкой из ПТФЭ. Этот датчик предназначен для работы в производственных условиях, включая десорбцию керосина, а также длительное погружение в трансформаторное масло. Проницаемость тефлоновой оболочки позволяет проводить полную пропитку под вакуумом. Чувствительный к температуре элемент основан на проверенной технологии GaAs и управляется оригинальным алгоритмом для анализа сигнала и обеспечения повторяемых и воспроизводимых измерений. Для измерения температуры обмотки датчик может быть встроен в прокладку или прикреплен непосредственно к любому проводнику, требующему контроля температуры. На рис. 3 показан пример датчика, находящегося в непосредственном контакте с непрерывно перемещаемым кабелем (CTC). Изоляция должна быть удалена на месте и восстановлена ​​после установки датчика. Рис. 3 Оптоволоконный датчик, непосредственно контактирующий с кабелем CTC Более популярный метод заключается в вставке датчика в прокладку между последовательными дисками. В радиальной прокладке вырезается прорезь, и датчик приклеивается на место, как показано на рис. 4. Этот метод позволяет избежать деликатной задачи разрушения и восстановления изоляции проводника. Поскольку прокладка фактически препятствует циркуляции масла в этом месте, градиент температуры в прокладке очень мал, и датчик достигает средней температуры двух дисков. Это показано на рис. 5, где мы сравниваем температуры от двух датчиков, находящихся в контакте с обмоткой, и от одного датчика, вставленного в прокладку под той же обмоткой. Видно, что температура, измеренная в прокладке, фактически немного выше, чем измеренная температура проводника. Установка зонда – Методика 1 во время производства, безусловно, сложно избежать резких изгибов, которые могут сломать оптическое волокно. Среди внесенных усовершенствований — временная намотка волокна, как показано на рис. 6. Еще одним усовершенствованием является упрощенное соединение через стену, показанное на рис. бесплатная эксплуатация. Благодаря этим усовершенствованиям коэффициент выживаемости волоконно-оптических датчиков теперь лучше 9.0%. Рис. 6 Временная катушка волоконно -оптического датчика Рис. 7 Полезное оптическое оптическое плита с оптоволоконной температурой Hydooba Hydro установили волоконно-оптические датчики температуры в более чем дюжине критических трансформаторов, каждый из которых содержит 8 датчиков. В одном случае установка была оснащена 48 оптоволоконными датчиками в рамках масштабного исследования, чтобы получить полную картину распределения температуры внутри трансформатора. Ниже приведены характеристики этого устройства: • Тип: Преобразователь-трансформатор, ODAF охлаждение • Номинальная мощность: 107 МВА, однофазная • Линейная обмотка: 230/?3 кВ, 810 А, заземленная Y • Клапанная обмотка: 127/?3 кВ , 1468 A, Y • Третичный: 18,2 кВ Трансформатор прямоточного типа с нагнетанием масла непосредственно в обмотки. Все насосы работают постоянно, а вентиляторы работают в двухступенчатом режиме. Один комплект с ручным управлением и непрерывно работал в течение отчетного периода. Другой комплект находится в автоматическом режиме и включается при достижении температуры обмотки 50 °С. Трансформатор показан на рис. 8. В рамках своей нормальной работы этот трансформатор подвергается значительным колебаниям нагрузки, как видно на рис. 9.. Колебания нагрузки и периодическое подключение большого синхронного конденсатора приводят к дневной нагрузке, как правило, 1 p.u. и ночная нагрузка 0,4 о.е. Эти широкие вариации нагрузки позволяют лучше оценить динамическое поведение модели температуры горячих точек обмотки, предложенной в стандартах. Рисунок 8 – Волоконно-оптический датчик температуры на преобразовательном трансформаторе мощностью 107 МВА 0012 Для этой обмотки номинальное превышение точки перегрева над уровнем масла оценивается производителем в 25 °C. Для показателя намотки руководства IEEE и IEC рекомендуют для направленного потока использовать m=1. Можно видеть, что при этих значениях температура горячей точки обмотки, рассчитанная по прогнозу производителя и классической модели, может отличаться примерно на 7 градусов при номинальной нагрузке. Это приведет к примерно 14 градусам при 150% перегрузке. Волоконно-оптический датчик температуры обеспечивает гораздо более надежное значение температуры. Даже в этом случае может быть полезно иметь действующую модель для целей прогнозирования. Этого можно добиться, отрегулировав номинальный подъем горячей точки, показатель степени обмотки и постоянную тепловой энергии обмотки. Тогда можно в полной мере воспользоваться грузоподъемность, поддерживать обслуживание в непредвиденных обстоятельствах или нести дополнительную нагрузку, чтобы воспользоваться рыночными возможностями. Усиление перегрузочной способности Большинство силовых трансформаторов изначально имеют некоторый запас по перегрузочной способности. Номинальная мощность устройства — это, по сути, уровень нагрузки, при котором внутренние температуры не превышают пределы, установленные отраслевыми стандартами, такими как IEEE и IEC. Применение нагрузок, превышающих паспортные данные, сопряжено с определенным риском и ускоренным старением. Эти эффекты подробно обсуждаются в руководствах по загрузке IEEE и IEC (1-2) и могут быть обобщены следующим образом: • Основным последствием длительных перегрузок является тепловое старение твердой изоляции. • При кратковременных отказах трансформатора основной риск заключается в снижении диэлектрической прочности из-за выделения пузырьков газа в зонах высокого электрического напряжения. Вероятность появления этих пузырьков тесно связана с температурой горячей точки обмотки и содержанием влаги в изоляционной бумаге. • В условиях перегрузки некоторые компоненты, такие как контакты LTC и втулки, могут нагреваться до высоких температур, что приводит к тепловому разгону. Общепризнанно, что риски, связанные с перегрузкой, можно значительно снизить, если тщательно контролировать состояние трансформатора в течение всего периода перегрузки (6-7). Мониторинг температуры горячих точек обмотки и содержания растворенного газа в масле и фурана в масле оказывает большую поддержку оператору, когда трансформатор сталкивается с перегрузкой. Онлайн-мониторинг температуры обмотки может обеспечить динамическую оценку ухудшения изоляции, а затем относительный срок службы можно преобразовать в стоимость. Издержки, связанные с гибелью людей, необходимо вычесть из очевидных выгод, получаемых от передачи этой дополнительной нагрузки. Потеря стоимости жизни также может быть полезна при расчете стоимости передачи этого дополнительного количества энергии. Для количественной оценки преимуществ непрерывного контроля температуры обмотки необходимо оценить дополнительный предел нагрузки, обеспечиваемый контролем. Полевой опыт по перегрузке трансформатора все еще ограничен, но в первом приближении можно консервативно предположить, что при надлежащем контроле упомянутых выше параметров трансформатор может выдерживать дополнительные 10% нагрузки с той же степенью уверенности, что и при эксплуатации. без мониторинга. Таким образом, ценность системы мониторинга можно сравнить непосредственно со стоимостью дополнительной мощности трансформатора, предоставляемой системой мониторинга. Однако этот грубый подход не учитывает дополнительные потери ресурса, которые могут возникнуть при работе при высокой температуре. Лучшим подходом был бы расчет экономической выгоды от использования дополнительной грузоподъемности для использования рыночных возможностей. В качестве числового примера предположим, что трансформатор мощностью 100 МВА может быть запрошен для выдерживания 10-процентной перегрузки в течение примерно 5 % времени, когда рыночные условия являются привлекательными. При температуре окружающей среды 30°C расчет пособия, включая компенсацию за потерю жизни, будет происходить следующим образом: Этот грубый расчет предполагает устойчивые температурные условия во время перегрузки, но он позволяет нам показать величину выгоды, которую можно ожидать от использования полной нагрузочной способности трансформатора при надлежащем контроле. Выводы Нагрузочная способность силовых трансформаторов ограничивается в основном температурой обмотки. На практике эту температуру оценивали по измерению температуры масла в верхней части бака с дополнительным значением, рассчитываемым на основе тока нагрузки и характеристик обмотки. При более частом возникновении перегрузок было обнаружено, что этот упрощенный подход не подходит для некоторых типов перегрузки и конструкции трансформатора. В попытке восполнить этот пробел в руководства по нагрузке IEEE и IEC вносятся более сложные модели, направленные на лучшее представление температуры масла внутри обмотки с учетом изменений сопротивления обмотки, вязкости масла и инерции масла. Тем не менее, прямое измерение температуры обмотки с помощью оптоволоконного датчика дает несомненное преимущество перед значением, рассчитанным на основе неопределенных параметров, предоставленных производителем, и неопределенных уравнений, характеризующих схему охлаждения. В ответ на эту важную потребность волоконно-оптические датчики были значительно улучшены до такой степени, что прямое измерение температуры обмотки теперь становится предпочтительным методом измерения этого критического параметра. Совместимость хрупкого оптоволоконного датчика с окружающей средой трансформаторного завода была проблемой в прошлом, но теперь решена с помощью прочных оптических оболочек, правильной намотки датчика во время заводских работ и упрощенного подключения через стену. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника