×
14.05.2019
219.017.5182

Способ измерения активных сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано при эксплуатации, ремонте или сушке трансформаторов. Техническим результатом является снижение трудоемкости измерения активного сопротивления обмоток трансформатора. Способ измерения сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора включает измерение тока и напряжения и определение сопротивления на первичной обмотке. При этом вторичную обмотку замыкают накоротко, первичную обмотку подключают к источнику постоянного напряжения через цепь, содержащую амперметр, вольтметр и переключатель полярности напряжения на обмотке, а трансформатор подключают к источнику постоянного напряжения до установившегося режима. Далее измеряют установившиеся напряжения U и ток I первичной обмотки и определяют активное сопротивление первичной обмотки r, затем переключателем полярности напряжения на обмотке мгновенно изменяют полярность напряжения на первичной обмотке и в расчетный момент времени от начала нового переходного процесса, котоое определяют по формуле: где i - начальный ток первичной обмотки в долях установившегося тока в этой обмотке при заданном напряжении (i=I/I), где I - измеренный ток в первоначальный момент после переключения полярности источника; 1/р - наибольшая постоянная времени переходного процесса при постоянном напряжении, подаваемом на первичную обмотку, при короткозамкнутой вторичной обмотке, которую находят по формуле: где U - номинальное фазное напряжение первичной обмотки трансформатора; U - напряжение источника при холостом ходе; U - установившееся напряжение на первичной обмотке при измерении; I - ток холостого хода первичной обмотки; ƒ - номинальная частота трансформатора; r, r' - паспортные сопротивления первичной и приведенной вторичной обмоток, и измеряют мгновенные значения напряжения U и тока I первичной обмотки, затем определяют суммарное значение r активных сопротивлений первичной r и приведенной вторичной обмоток r' (r=r+r') отношением r=U/I; сопротивление r' определяют по формуле r'=r-r'; собственное активное сопротивление вторичной обмотки определяют как r=r'/k, где k - коэффициент трансформации фазных напряжений. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано при эксплуатации, ремонте или сушке трансформаторов.

Известен способ определения сопротивления обмоток трансформатора по патенту RU 2544889 C1, G01R 27/02 с помощью трехфазного комплекта измерительных приборов с амперметром, вольтметром и ваттметром. Способ предполагает выполнение измерения сопротивления короткого замыкания для двух разных схем включения обмоток трансформатора и использование источника питания трехфазного напряжения.

Недостатком способа является необходимость выполнять переключения схемы соединения обмоток, что для силовых масляных трансформаторов является проблематичным, а также необходимость дважды выполнять измерения с последующей обработкой результатов. Кроме того, при двукратных измерениях требуется дождаться окончания переходного процесса. Эти обстоятельства определяют существенно большую трудоемкость измерения сопротивления обмоток трансформатора. Кроме того, для определения сопротивления обмоток трансформатора требуется трехфазный источник питания с регулируемым напряжением и относительно большой мощности, что удорожает измерительное оборудование.

Наиболее близким к заявленному является способ по патенту RU 2531850 C1, G01R 27/08, заключающийся в том, что через последовательно соединенные обмотку и эталонный резистор пропускают постоянный стабилизированный ток, величину которого рассчитывают на основе предварительного измерения сопротивления обмотки. Измеряют падение напряжения на обмотке и эталонном резисторе и вычисляют их отношение, на основе чего получают сопротивление обмотки. Способ предполагает раздельное измерение сопротивления первичной и вторичной обмоток трансформатора.

Недостатками этого способа являются:

1) значительные затраты времени на переключение измерительных приборов, эталонного резистора и источника питания из цепи первичной обмотки в цепь вторичной обмотки;

2) при больших коэффициентах трансформации сопротивления обмоток постоянному току значительно отличаются (примерно, пропорционально квадрату коэффициента трансформации), что требует применения измерительных приборов с разными диапазонами измерений и разных эталонных резисторов и усложняет их настройку;

3) перед каждым измерением требуется завершение переходного процесса при включении цепи со значительной индуктивностью, что увеличивает время измерения;

4) в области малых сопротивлений погрешность измерений, вносимая собственными сопротивлениями измерительных приборов, возрастает.

Техническим результатом является снижение трудоемкости измерения активного сопротивления обмоток трансформатора.

Технический результат достигается тем, что в способе измерения активных сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора, включающем измерение тока и напряжения и определение сопротивления на первичной и вторичной обмотках, согласно изобретению вторичную обмотку замыкают, первичную обмотку подключают к источнику постоянного напряжения через цепь, содержащую амперметр, вольтметр и переключатель полярности напряжения на обмотке, а трансформатор подключают к источнику постоянного напряжения до установившегося режима, измеряют установившиеся напряжения и ток первичной обмотки и определяют ее активное сопротивление, затем переключателем полярности напряжения на обмотке мгновенно изменяют полярности напряжения на первичной обмотке и в расчетный момент времени от начала переходного процесса, которое определяют по формуле: где i00 - начальный ток первичной обмотки в долях установившегося тока в этой обмотке при заданном напряжении (i00=I0(-)/I), где I0(-) - измеренный ток в первоначальный момент после переключения полярности источника; 1/р1 - наибольшая постоянная времени переходного процесса при постоянном напряжении, подаваемом на первичную обмотку, при короткозамкнутой вторичной обмотке, которую находят по формуле: где Uнф - номинальное фазное напряжение первичной обмотки трансформатора; Uи - напряжение источника при холостом ходе; U - установившееся напряжение на первичной обмотке при предыдущем измерении; I0 - ток холостого хода первичной обмотки; ƒи - номинальная частота трансформатора; R1 - внутреннее сопротивление источника; r1п, r'2п - паспортные сопротивления первичной и приведенной вторичной обмоток, измеряют мгновенные значения напряжения и тока первичной обмотки, затем определяют суммарное значение r активных сопротивлений первичной и приведенной вторичной обмоток (r=r1+r'2) отношением r=Uизм/Iизм; затем определяют приведенное сопротивление вторичной обмотки r'2 по формуле r'2=r-r1 и собственное активное сопротивление вторичной обмотки определяют r2=r'2/k2, где k - коэффициент трансформации фазных напряжений.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что за счет выполнения определенных действий снижается трудоемкость измерения суммарного активного сопротивления первичной и приведенной к ней вторичной обмоток, так как измерение сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора осуществляется одним действием и подключением измерительных приборов только к одной обмотке.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фигуре представлена схема устройства, с помощью которого реализуется способ измерения сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора.

Способ измерения сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора осуществляется следующим образом.

Для осуществления способа используют устройство, которое состоит из амперметра 1, вольтметра 2, переключателя полярности напряжения 3, который может быть переключен в положение прямой полярности 4 или в положение обратной полярности 5 и трансформатора 6 (для упрощения представлен однофазный трансформатор или отдельная фаза трехфазного, у которого первичная обмотка соединена звездой с нейтралью), U - напряжение источника.

Предварительно перед измерениями переключатель 3 находится в положении 4. Вторичную обмотку трансформатора 6 соединяют накоротко (закорачивают), на первичную обмотку подают постоянное напряжение и по окончании переходного процесса измеряют напряжение U и ток I на обмотке и вычисляют сопротивление первичной обмотки постоянному току г, (по закону Ома). Далее переключатель 3 переводят в положение 5 без выдержки времени (мгновенно) и переключают полярность подаваемого на обмотку трансформатора напряжения U. Фиксируют начальный ток Iнач и начинают отсчет времени нового переходного процесса. В течение переходного процесса изменения токов в обмотках в расчетный момент времени производят измерение мгновенных значений напряжения Uизм и тока первичной обмотки Iизм. Время производства измерения мгновенных значений напряжения Uизм и тока Iизм от момента подачи на первичную обмотку напряжения измененной полярности t является временем перехода через нуль суммарного тока i1+i'2 (i1+i'2=0) определяют как решение уравнения суммы токов относительно времени по приближенной формуле

где 1/p1 - наибольшая постоянная времени переходного процесса при постоянном напряжении, подаваемом на первичную обмотку, при короткозамкнутой вторичной обмотке;

i00 - начальный ток первичной обмотки в долях установившегося тока в этой обмотке при заданном напряжении (i00=I0(-)/I), где I0(-) - измеренный ток в первоначальный момент после переключения полярности источника.

Величина 1/p1 определяется расчетом по формуле

где Uнф - номинальное фазное напряжение первичной обмотки трансформатора (паспортное); Uн - напряжение источника при холостом ходе (отключенном трансформаторе); U - установившееся напряжение на первичной обмотке при измерении; I0 - ток холостого хода первичной обмотки (паспортный); Iн - номинальная частота трансформатора; R1 - внутреннее сопротивление источника; r1п, r'2п - паспортные сопротивления первичной и приведенной вторичной обмоток. При отсутствии паспортных данных для трансформаторов с измененными параметрами (перемотанный трансформатор) следует использовать расчетные значения этих параметров и переменных.

Суммарное значение r активных сопротивлений первичной и приведенной вторичной обмоток (r=r1+r'2) при этом определяют отношением r=Uизм/Iизм, приведенное сопротивление вторичной обмотки r'2 определяют по формуле r'2=r-r1; собственное активное сопротивление вторичной обмотки определяют как r2=r'2/k2, где k - коэффициент трансформации фазных напряжений (определяется предварительно или используется паспортный).

В основе предложенного способа измерения лежат особенности протекания переходного процесса при постоянном токе в обмотках трансформатора с закороченной вторичной обмоткой. Теоретически эти особенности рассмотрены в [Ионкин П.А. Теоретические основы электротехники. T 1. -М: ВШ, 1976. разд. 14-4]. Поскольку ток в первичной обмотке трансформатора не может изменяться скачком, переходный ток, изменяясь по экспоненциальному закону, переходит из отрицательной область в область положительных токов. Суммарный ток первичной и приведенной вторичной обмоток, трактуемый как ток намагничивания сердечника трансформатора, также переходит из отрицательной области в положительную, проходя через нуль. В момент времени t ток намагничивания трансформатора близок или равен нулю, а производные токов i1 и i'2 (di1/Vd/ и di'2/dt) имеют противоположные знаки и в сумме равны или близки нулю. В этом случае отношение напряжения Uизм к току Iизм первичной обмотки ограничивается только сопротивлением r=r1+r'2, без учета ЭДС самоиндукции по потокам рассеяния и взаимоиндукции в переходном процессе.

Положительный эффект состоит в том, что для измерения сопротивления вторичной обмотки не требуется переключения измерительных приборов в цепь этой обмотки, что упрощает измерение и сокращает время производства измерений. Измерения дополнительно существенно упрощаются и ускоряются при программировании вычислений времени t и сопротивлений по выше приведенным формулам и автоматизации измерения напряжения Uизм и тока первичной обмотки Iизм в расчетный момент времени.

Способ измерения активных сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора, включающий измерение тока и напряжения и определение сопротивления на первичной и вторичной обмотках, отличающийся тем, что вторичную обмотку замыкают, первичную обмотку подключают к источнику постоянного напряжения через цепь, содержащую амперметр, вольтметр и переключатель полярности напряжения на обмотке, а трансформатор подключают к источнику постоянного напряжения до установившегося режима, измеряют установившиеся напряжения и ток первичной обмотки и определяют ее активное сопротивление, затем переключателем полярности напряжения на обмотке мгновенно изменяют полярности напряжения на первичной обмотке и в расчетный момент времени от начала переходного процесса, которое определяют по формуле: где i - начальный ток первичной обмотки в долях установившегося тока в этой обмотке при заданном напряжении (i=I/I), где I измеренный ток в первоначальный момент после переключения полярности источника; 1/p - наибольшая постоянная времени переходного процесса при постоянном напряжении, подаваемом на первичную обмотку, при короткозамкнутой вторичной обмотке, которую находят по формуле: где U - номинальное фазное напряжение первичной обмотки трансформатора; U - напряжение источника при холостом ходе; U - установившееся напряжение на первичной обмотке при измерении; u - ток холостого хода первичной обмотки; ƒ - номинальная частота трансформатора; r, r' - паспортные сопротивления первичной и приведенной вторичной обмоток, и измеряют мгновенные значения напряжения U и тока I первичной обмотки, затем определяют суммарное значение r активных сопротивлений первичной r и приведенной вторичной обмоток r' (r=r+r') отношением r=U/I; сопротивление r' определяют по формуле r'=r-r; собственное активное сопротивление вторичной обмотки определяют как r=r'/k, где k - коэффициент трансформации фазных напряжений.
Способ измерения активных сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора
Способ измерения активных сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора
Способ измерения активных сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора
Способ измерения активных сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора
Способ измерения активных сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора
Способ измерения активных сопротивлений постоянному току обмоток силового трансформатора
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 465 items.
25.08.2017
№217.015.c3a9

Способ раннего прогнозирования яичной продуктивности кур

Изобретение относится к области птицеводства, а именно к селекции кур-несушек. Осуществляют отбор каждые 10 дней с возраста 90 дней и до 120 дней кур-молодок по раннему проявлению пигментации радужной оболочки глаз. Производят пересадку кур в помещение для родительского стада. Обеспечивается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617302
Дата охранного документа: 24.04.2017
26.08.2017
№217.015.d4e6

Комбайн для приготовления гранул из навозной массы

Комбайн для получения гранул из навозной массы смонтирован из отдельных четырех модулей с индивидуальными приводами. Первый модуль для подачи навозной массы выполнен в виде наклонного элеватора с ковшами, верхний конец которого сообщен со вторым модулем для отжима жидкой фракции и размельчения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622258
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.e16e

Способ подготовки черенков винограда к посадке

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к виноградарству, и может быть использовано при выращивании виноградного посадочного материала. Осуществляют нарезку черенков, их замачивание в водной среде и покрытие антитранспирантом. За 3-4 дня до посадки черенки длиной 35-40 см в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625590
Дата охранного документа: 17.07.2017
26.08.2017
№217.015.e172

Способ укоренения черенков винограда

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к виноградарству и может быть использовано при выращивании виноградного посадочного материала. Осуществляют нарезку черенков, их замачивание в водной среде, содержащей электрохимически активированную воду-католит. За 3-4 дня до посадки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625591
Дата охранного документа: 17.07.2017
26.08.2017
№217.015.e180

Способ кормления цыплят-бройлеров

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к птицеводству. Способ кормления цыплят-бройлеров включает введение в полнорационный комбикорм высокоэнергетической добавки, в качестве которой используют продукт переработки маслосодержащих отходов - жирнокислотный концентрат и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625587
Дата охранного документа: 17.07.2017
26.08.2017
№217.015.e349

Машина полевая для заготовки и сбора зернового вороха

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Машина полевая для заготовки и сбора зернового вороха содержит энергосредство с передней и задней навесками. На переднюю навеску энергосредства навешаны жатка с мотовилом, режущим аппаратом и шнеком, роторное молотильно-сепарирующее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626161
Дата охранного документа: 21.07.2017
26.08.2017
№217.015.e53b

Стабилизатор напряжения постоянного тока

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для стабилизации напряжения источников постоянного тока. Для повышения надежности работы стабилизатора напряжения и возможности принудительного регулирования выходного напряжения в стабилизаторе напряжения постоянного тока, содержащем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626462
Дата охранного документа: 28.07.2017
26.08.2017
№217.015.e59b

Способ получения гидратированного вымороженного подсолнечного масла

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано в переработке растительных масел. На первом этапе проводят анализ исходного прессового подсолнечного масла. В качестве гидратирующего агента вместо технической водопроводной воды применяют деминерализованный конденсат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626751
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.e5d1

Способ изготовления гидратированного вымороженного подсолнечного масла

Изобретение относится к масложировой промышленности. На первом этапе проводят анализ исходного прессового подсолнечного масла на содержание в нем фосфолипидов. В качестве гидратирующего агента применяют конденсат водяного пара 3-5% от массы масла в виде водного раствора хлорида натрия с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626743
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.e5d6

Способ производства гидратированного вымороженного подсолнечного масла

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано в переработке растительных масел. На первом этапе проводят анализ исходного прессового подсолнечного масла на содержание в нем фосфолипидов. В качестве гидратирующего агента вместо технической водопроводной воды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626748
Дата охранного документа: 31.07.2017
Showing 1-7 of 7 items.
20.02.2015
№216.013.29cc

Способ выплавки стали в дуговой электропечи

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к технологии выплавки стали в дуговой электропечи. В способе осуществляют завалку в печь металлолома и извести, заливку жидкого чугуна, окисление углерода газообразным кислородом, дефосфорацию, последующий выпуск стали в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542157
Дата охранного документа: 20.02.2015
11.01.2019
№219.016.ae83

Средство для сдерживания гибели нейронов при ишемическом инсульте головного мозга и способ клеточно-опосредованной генной терапии ишемического инсульта головного мозга средством сдерживания гибели нейронов при ишемическом инсульте головного мозга

Изобретение относится к области медицины и предназначено для клеточно-опосредованной генной терапии ишемического инсульта. Терапевтическую эффективную дозу генетического материала, состоящего из гена сосудистого эндотелиального фактора роста VEGF, гена глиального нейротрофического фактора GDNF...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676701
Дата охранного документа: 10.01.2019
11.03.2019
№219.016.dc45

Способ выплавки стали в дуговых печах

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выплавки стали в дуговых печах. Способ включает завалку шихты, плавление, продувку кислородом, присадку во время плавления и продувки кислородом извести с содержанием активной извести не менее 85% и кокса. В завалку шихты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002451091
Дата охранного документа: 20.05.2012
15.08.2019
№219.017.bfff

Трёхфазный инвертор

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных системах электроснабжения для преобразования постоянного тока в трехфазную симметричную систему напряжений переменного тока. Трехфазный инвертор содержит источник напряжения постоянного тока (15), однофазные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697191
Дата охранного документа: 13.08.2019
27.11.2019
№219.017.e6f9

Способ фиксации доказательств с места происшествия большой площади в районах вооруженных конфликтов и аппаратно-программный комплекс для его реализации

Изобретение относится к способам фиксации доказательств с мест преступления и направлено на обеспечение всесторонней и полной фиксации обстановки и следов места происшествия большой площади в районах вооруженных конфликтов. Заявленный аппаратно-программный комплекс для реализации способа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707247
Дата охранного документа: 25.11.2019
07.03.2020
№220.018.09fb

Способ изготовления средства для клеточно-опосредованной генной терапии и средство для клеточно-опосредованной генной терапии

Настоящее изобретение относится к медицине, а именно к способу изготовления средства для клеточно-опосредованной генной терапии. Способ изготовления средства для клеточно-опосредованной генной терапии из цельной крови с последовательным получением лейкотромбослоя из цельной крови и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716013
Дата охранного документа: 05.03.2020
12.04.2023
№223.018.4a67

Способ превентивной генной терапии для сдерживания гибели нейронов при ишемическом инсульте головного мозга

Изобретение относится к области медицины и предназначено для превентивной генной терапии ишемического инсульта. Терапевтическую эффективную дозу средства сдерживания гибели нейронов, представляющего собой генетический материал, состоящий из трех рекомбинантных генов человека, а именно гена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002748940
Дата охранного документа: 01.06.2021
+ добавить свой РИД