ПЕРЕДВИЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Область техники
Полезная модель относится к средствам диагностики силовых трансформаторов и предназначена для использования в местах их эксплуатации при проведении профилактики и энергоаудита. Преимущественной областью применения устройства является определение тока и потерь холостого хода силовых трансформаторов 10(6)/0,4 кВ. Периодический контроль параметров холостого хода особенно актуален для силовых трансформаторов, находящихся в эксплуатации более 20 лет.
Уровень техники
Действующий ГОСТ 3484.1-88 «Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний» стандартизирует два режима измерения параметров (тока и активных потерь) холостого хода силовых трехфазных трансформаторов:
- измерения при номинальном напряжении;
- измерения при малом напряжении (проводятся с закороченной вторичной обмоткой одной фазы).
В настоящее время указанные измерения при номинальном напряжении производят на стенде завода-изготовителя (в ходе приемочных испытаний), а на местах эксплуатации (при диагностике трансформаторов) параметры холостого хода периодически измеряют при малом напряжении с использованием специально оборудованных для этой цели передвижных лабораторий.
Известны установленные на самоходных шасси передвижные лаборатории для проверки электротехнического оборудования на территориально рассредоточенных объектах эксплуатации [RU 2054247, МПК A01J 7/00, 1996 г., RU 60734 МПК G01R 29/20, 2006 г.].
Недостаток указанных аналогов - отсутствие специализации установленного оборудования для диагностики силовых трансформаторов (в том числе и для измерения их параметров холостого хода).
Известна предназначенная для диагностики силовых трансформаторов передвижная лаборатория «Мега-1», выпускаемая промышленной ассоциацией «Мега Инжениринг» [www.megavan.ru]. В составе лаборатории «Мега-1» имеется комплекс К-04 для низковольтных измерений параметров трансформаторов, включая параметры холостого хода при малом напряжении. Это устройство выбрано в качестве прототипа.
Прототип содержит (см. паспорт блока К-04) размещенные в автофургоне разделительный трансформатор питания, плавно регулируемый измерительный автотрансформатор, измерительный блок, выполненный с возможностью измерения тока, напряжения и мощности, а также соединительные кабели.
Недостаток прототипа - его непригодность для выполнения по методике ГОСТ 3484.1-88 непосредственных измерений параметров холостого хода при номинальном напряжении. Кроме того, установка-прототип не автономна - для проведения измерений ей требуется внешнее электропитание, что не всегда обеспечивается на объектах эксплуатации при отключенном силовом трансформаторе.
Отсутствие передвижных установок, специально оборудованных для автономного оперативного измерения параметров холостого хода силовых трансформаторов в местах эксплуатации в режиме номинального напряжения, приводит к тому, что в настоящее время при диагностике силовых трансформаторов параметры холостого хода измеряют только в режиме малого напряжения. Это снижает достоверность диагностики состояния магнитопровода трансформатора, не дает оснований для своевременного вывода из работы трансформаторов с дефектами магнитопровода (например, замыканиями и нарушениями изоляции между его шихтованными листами) и, тем самым, повышает вероятность возникновения аварийных ситуаций.
Задача полезной модели - устранение указанного недостатка.
Раскрытие существа полезной модели
Технический результат полезной модели - повышение достоверности диагностики силовых трансформаторов, проводимой в условиях эксплуатации.
Предметом полезной модели является передвижная установка для диагностики силовых трансформаторов, содержащая размещенные на шасси транспортного средства:
- измерительный блок, выполненный с возможностью измерения и индикации действующих значений токов и напряжений трехфазной цепи, среднего значения измеряемых напряжений, их частоты и суммарной трехфазной активной мощности;
- автономный генератор промышленной частоты, выполненный с возможностью генерации трехфазной системы переменных напряжений, в которой отношение каждого из линейных напряжений к своему среднему значению и к среднему арифметическому трех линейных напряжений системы лежит в пределах 1,10-1,12 и 0,97-1,03 соответственно;
- трехфазный комплект измерительных трансформаторов тока класса точности не ниже 0,2%;
- комплект из проводов для соединения указанного оборудования между собой и трехфазного кабеля для соединения с диагностируемым силовым трансформатором в соответствии со стандартизированными схемами измерения потерь и тока холостого хода при номинальном напряжении.
Использование передвижной установки, обладающей совокупностью указанных признаков, позволяет оперативно и автономно производить в местах эксплуатации силовых трансформаторов измерения параметров холостого хода при номинальном напряжении, стандартизированные действующим ГОСТ 3484.1-88. Эти параметры отражают состояние магнитопровода силового трансформатора более достоверно, чем аналогичные параметры, измеренные при малом напряжении, а возрастание периодически измеряемых потерь позволяет своевременно обнаруживать появление дефектов магнитопровода.
Перечень фигур чертежей
На фиг.1 представлена передвижная установка в процессе диагностики силового трансформатора, а на фиг.2 схема электрических соединений оборудования.
Осуществление полезной модели
На фиг.1 показано шасси 1 транспортного средства и размещаемое на нем оборудование:
измерительный блок 2,
автономный, например, дизельный генератор 3 промышленной частоты,
комплект из проводов 4 и трехфазного кабеля 5.
трехфазный комплект измерительных трансформаторов 6 тока.
Диагностируемый силовой трансформатор 7 подсоединен к установке кабелем 5.
Измерительный блок 2 обеспечивает измерения с погрешностью не более 0,5% и индикацию действующих значений токов и напряжений трехфазной цепи, частоты, среднего значения измеряемых напряжений, их частоты и суммарной трехфазной активной мощности. В качестве блока 2 может быть применен, например ваттметр универсальный ВУ-01, выпускаемый ООО НПП «Энергоприбор», г.Владимир.
Генератор 3 обеспечивает возможность генерации трехфазной системы переменных напряжений, в которой отношение каждого из линейных напряжений к своему среднему значению и к среднему арифметическому трех линейных напряжений системы лежит в пределах 1,10-1,12 и 0,97-1,03 соответственно. Частота выходного напряжения генератора 3 может быть установлена (изменением частоты вращения дизельного двигателя) равной номинальному значению промышленной частоты 50 Гц с точностью ±1%. В качестве генератора 3 может быть применен, например, дизель-генератор DCA-25ESK, выпускаемый японской фирмой DENYO Co., Ltd.
Измерительные трансформаторы 6 тока имеют класс точности 0,2% или 0,1%.
Комплект из проводов 4 предназначен для выполнения необходимых соединений между измерительным блоком 2, генератором 3 и измерительными трансформаторами 6 в соответствии со схемой, приведенной на фиг.2, которая стандартизована ГОСТ 3484.1-88 для измерения параметров холостого хода силовых трансформаторов при номинальном напряжении.
Кабель 5 длиной в несколько десятков метров, используется для соединения установки с низковольтной трехфазной обмоткой диагностируемого силового трансформатора 7.
Измерение параметров холостого хода силового трансформатора с помощью предлагаемой установки производят следующим образом.
Шасси 1 располагают на безопасном расстоянии от силового трансформатора 7, который может эксплуатироваться, например, в составе высоковольтной трансформаторной подстанции. Необходимое удаление обеспечивается выбором длины кабеля 5. Кабель 5 подключают к низковольтной обмотке трансформатора 7 после отключения (или расшиновки) его других обмоток и наложения необходимых заземлений.
Электропитание блока 2 осуществляется напряжением 220 В от одной из фаз генератора 3.
После запуска и необходимого прогрева дизельного двигателя устанавливают, регулируя скорость вращения двигателя, частоту выходного напряжения генератора 3, равной 50 Гц, и подают, используя органы управления генератора, напряжение на трансформатор 7. Величину подаваемого напряжения устанавливают равной номинальному значению подключаемой низковольтной обмотки проверяемого трансформатора (как правило, 400 В). Блоком 2 (универсальный ваттметр) при этом измеряют выходную частоту генератора, значения трех фазных напряжений, среднее значение напряжения трех фаз. Эти величины контролируют на соответствие требованиям ГОСТ 3484.1-88. Затем блоком 2 измеряют токи, активные мощности холостого хода для каждой фазы и суммарную активную мощность холостого хода трансформатора 7. Результаты этих измерений заносят в протокол.
При этом блок 2 может не производить контроль требований ГОСТ 3484.1-88 по степени синусоидальности напряжений (отношения действующего значения к среднему) и степени симметричности трехфазной системы испытательных напряжений (их отклонения от среднеарифметического значения), поскольку используемый генератор 3 соответствует этим требованиям.
Таким образом, передвижная установка с заявляемой совокупностью признаков позволяет оперативно и достоверно производить в полном соответствии с действующим стандартом «Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний» измерения параметров холостого хода силовых трансформаторов при номинальном напряжении не только на заводе-изготовителе, но и в местах эксплуатации.