×
21.05.2023
223.018.6afa

Результат интеллектуальной деятельности: Способ согласования сопротивлений при диагностике механического состояния обмоток силовых трансформаторов

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к способу для согласования сопротивлений при диагностике механического состояния обмоток силовых трансформаторов. Технический результат – увеличение динамического диапазона напряжения (амплитудной составляющей) гармонических колебаний отклика обмотки трансформатора и уменьшение потерь на согласование волновых сопротивлений, являющиеся следствием улучшения согласования измерительного оборудования и коммутационных кабелей с исследуемым объектом в широком диапазоне частот. Сущность: в качестве согласующего устройства, согласующего обмотки исследуемого силового трансформатора с сопротивлением измерительного оборудования 50 Ом – измерительного генератора и осциллографа, применяется широкополосный трансформатор с ферритовым тороидальным сердечником на основе никель-цинкового феррита с проницаемостью не менее 100 Гн/м, обеспечивающий передачу сигналов с уровнем не менее +33 дБм и частотой до 30 МГц. Согласующий широкополосный трансформатор имеет две первичные бифилярные обмотки и вторичную обмотку в виде медной или алюминиевой шины прямоугольного сечения. Одну первичную бифилярную обмотку подключают к измерительному генератору, другую – к осциллографу. Вторичную обмотку подключают к обмотке исследуемого силового трансформатора. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу для согласования сопротивлений при диагностике механического состояния обмоток силовых трансформаторов.

Наиболее близким способом того же назначения, к заявленному изобретению по совокупности признаков, является способ согласования сопротивлений обмоток силовых трансформаторов с сопротивлением измерительного оборудования путем применения активного добавочного сопротивления величиной 50 Ом при диагностике механического состояния обмоток силовых трансформаторов (см. рис. 1.10, с.29, табл. 3.1, с.85 диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Александров Н.М. Совершенствование метода диагностики механического состояния обмоток силовых трансформаторов: 05.09.01 / защищена 15.12.2020, утв. 15.07.2021/ Александров Николай Михайлович. – Самара, 2020. - 142 с.), принятое за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится неполное согласование сопротивлений в широком диапазоне частот от 20 Гц до 2 МГц, что ведет к потерям амплитудной составляющей колебаний отклика обмотки трансформатора.

Сущность изобретения заключается в снижении потерь на согласование сопротивлений измерительного оборудования и исследуемого объекта диагностирования.

Технический результат – увеличение динамического диапазона напряжения (амплитудной составляющей) гармонических колебаний отклика обмотки трансформатора и уменьшение потерь на согласование волновых сопротивлений, являющиеся следствием улучшения согласования измерительного оборудования и коммутационных кабелей с исследуемым объектом в широком диапазоне частот.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе согласования сопротивлений при диагностике механического состояния обмоток силовых трансформаторов, путем согласования обмотки исследуемого силового трансформатора с сопротивлением измерительного оборудования 50 Ом – измерительного генератора и осциллографа, используют согласующий широкополосный трансформатор с ферритовым тороидальным сердечником на основе никель-цинкового феррита с проницаемостью не менее 100 Гн/м, обеспечивающий передачу сигналов с уровнем не менее +33 дБм и частотой до 30 МГц., с двумя первичными бифилярными обмотками и вторичной обмоткой, представленной медной или алюминиевой шиной прямоугольного сечения, при этом одну первичную бифилярную обмотку подключают к измерительному генератору, другую – к осциллографу, а вторичную обмотку – к обмотке исследуемого силового трансформатора.

Первичные бифилярные обмотки изготавливают в виде намотки парными витками в количестве 40 витков эмалированным медным или алюминиевым проводом ПЭТВ-2 сечением 0,5 мм, а ферритовый тороидальный сердечник изготавливают с габаритными размерами не менее 32 х 20 х 9 мм.

В предложенном способе согласования сопротивлений согласование происходит за счет применения широкополосного трансформатора (ШПТ) с известным волновым сопротивлением, первичные обмотки которого согласованы с сопротивлением измерительного оборудования (50 Ом), а вторичная обмотка - с сопротивлением исследуемого оборудования (волновое сопротивление обмотки силового трансформатора). ШПТ выполнен на ферритовом тороидальном сердечнике на основе никель-цинкового феррита с проницаемостью не менее100 Гн/м, с габаритными размерами не менее32 мм х 20 мм х 9 мм, обеспечивающими передачу сигналов с уровнем не менее +33 дБм (10 В на сопротивлении 50 Ом) и частотой до 30 МГц. Первичные обмотки ШПТ представляют собой бифилярную намотку парными витками в количестве 40 витков эмалированным медным или алюминиевым проводом ПЭТВ-2 сечением 0,5 мм.

Чтобы каждая линия была нагружена на согласованное сопротивление необходимо выполнить условия:

Откуда

Rвх – входное волновое сопротивление, Ом; Zс – волновое сопротивление линии, Ом; Rн – волновое сопротивление нагрузки, Ом; N – коэффициент трансформации.

На чертежах представлены: на фиг. 1 представлена схема согласующего устройства для диагностики механического состояния обмотки силового трансформатора, где: 1 – измерительный генератор 2 –осциллограф, 3 – согласующий трансформатор, 4 – обмотка исследуемого силового трансформатора;

на фиг.2 – схема согласующего трансформатора, вид спереди, где: 5 – ферритовый тороидальный сердечник, 6 – выводы первичных бифилярных обмоток, 7 – вторичная обмотка;

на фиг. 3 - схема согласующего трансформатора, вид сбоку, где: 5 – ферритовый тороидальный сердечник, 7– вторичная обмотка;

на фиг. 4 – принципиальная схема согласующего трансформатора, где 5 – ферритовый тороидальный сердечник, 7 – вторичная обмотка, 8 – первая первичная бифилярная обмотка, 9 – вторая первичная бифилярная обмотка;

на фиг. 5 – зависимость амплитуды сигнала отклика в обмотке силового трансформатора от времени: а – согласование с помощью согласующего трансформатора, б – согласование с помощью активного сопротивления.

Фигура 5 иллюстрирует результаты исследования амплитудно-временной характеристики обмотки исследуемого трансформатора с классической схемой согласования с помощью активного сопротивления и с использованием согласующего трансформатора.

Устройства для диагностики механического состояния обмотки силового трансформатора содержит измерительный генератор 1, осциллограф 2, согласующий трансформатор 3, обмотку исследуемого силового трансформатора 4.

Измерительное оборудование - генератор и осциллограф подключено к первичным обмоткам согласующего трансформатора. К вторичной обмотке согласующего трансформатора подключена обмотка исследуемого силового трансформатора.

Согласующий трансформатор содержит ферритовый тороидальный сердечник 5 с проницаемостью не менее100 Гн/м 1, первую первичную бифилярную обмотку 8 и вторую первичную бифилярную обмотку 9, выполненные парными витками эмалированного медного или алюминиевого провода, выводы бифилярных обмоток 6 для подключения измерительного генератора 1 и осциллографа 2, намотанные медным или алюминиевым эмалированным проводом марки ПЭТВ-2, вторичную обмотку 7, представленную медной или алюминиевой шиной прямоугольного сечения для подключения обмотки исследуемого силового трансформатора.

Выводы бифилярных обмоток 6 могут быть изготовлены из медного или алюминиевого эмалированного провода сечением не менее 0,5 мм.

Вторичная обмотка 7, представленная медной или алюминиевой шиной может быть изготовлена из меди или алюминия и иметь прямоугольное сечение.

Сведения, подтверждающие возможность достижения, указанного выше технического результата.

В предложенном техническом решении для диагностики механического состояния обмотки силового трансформатора, используют согласующий трансформатор, который согласует сопротивление обмотки исследуемого трансформатора с сопротивлением измерительного оборудования величиной в 50 Ом и содержит ферритовый тороидальный сердечник на основе никель-цинкового феррита с проницаемостью не менее 100 Гн/м, с габаритными размерами не менее 32 х 20 х 9 мм, обеспечивающий передачу сигналов с уровнем не менее +33 дБм и частотой до 30 МГц, две первичные бифилярные обмотки и вторичную обмотку.

Для увеличения динамического диапазона напряжения (амплитудной составляющей) гармонических колебаний отклика обмотки трансформатора и уменьшения потерь на согласование волновых сопротивлений к обмотке исследуемого силового трансформатора подключается вторичная обмотка 7, представленная медной или алюминиевой шиной прямоугольного сечения. На первую первичную бифилярную обмотку 8 согласующего трансформатора 3 подается измерительный импульс напряжения с измерительного генератора 1, что приводит к возникновению импульса тока во вторичной обмотке 7, представленной медной или алюминиевой шиной прямоугольного сечения согласующего трансформатора 3 за счет магнитной связи в ферритовом тороидальном сердечнике 5. Для снятия сигнала отклика исследуемой обмотки к второй первичной бифилярной обмотке 9 согласующего трансформатора 3 подключается осциллограф 2. За счет применения согласующего трансформатора 3 с волновым сопротивлением выводов бифилярных обмоток 6 равным 50 Ом (сопротивлению измерительного оборудования) достигается уменьшение потерь на согласование волновых сопротивлений [2] и увеличение амплитудной составляющей сигнала отклика обмотки исследуемого трансформатора.

Результаты исследования динамического диапазона напряжения гармонических колебаний отклика обмотки трансформатора, представленные на фиг.5 показывают, что амплитуда на пиках гармонических колебаний при использовании согласующего трансформатора на 1,7 В больше, чем при использовании активного добавочного сопротивления. Таким образом, увеличение динамического диапазона при проведении измерений составляет 4,5 %.

Список литературы

1. Александров Н. М. Совершенствование метода диагностики механического состояния обмоток силовых трансформаторов: дис. ... канд. тех. наук: 05.09.01 / Александров Николай Михайлович. - Самара, 2020. - 142 с.

2. Дегтярь Г.А. Трансформаторы в цепях согласования и сложением мощностей радиочастотных генераторов: учебное пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. - 504 с. - (Серия «Учебники НГТУ).


Способ согласования сопротивлений при диагностике механического состояния обмоток силовых трансформаторов
Способ согласования сопротивлений при диагностике механического состояния обмоток силовых трансформаторов
Способ согласования сопротивлений при диагностике механического состояния обмоток силовых трансформаторов
Способ согласования сопротивлений при диагностике механического состояния обмоток силовых трансформаторов
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 191 items.
10.05.2018
№218.016.47c1

Способ оценки огнестойкости балочной конструкции

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и сооружений. Предложен способ оценки огнестойкости стальной гофрированной стенки, растянутого и сжатого железобетонных поясов составной балки здания без нарушения ее пригодности по комплексу единичных показателей качества. Для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650704
Дата охранного документа: 17.04.2018
10.05.2018
№218.016.481f

Вихревой пылеуловитель

Изобретение относится к устройствам мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов, главным образом, от мелкодисперсных частиц и частиц субмикронных размеров. Вихревой пылеуловитель содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650999
Дата охранного документа: 18.04.2018
10.05.2018
№218.016.4b8c

Конструкция огнезащищённой стальной балки

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий, в частности, оно может быть использовано при изготовлении огнезащищенной стальной балки с гофрированной стенкой. Техническим результатом изобретения является совершенствование конструкции огнезащиты стальной балки с гофрированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651997
Дата охранного документа: 24.04.2018
10.05.2018
№218.016.4bb2

Шумозащитный экран

Изобретение относится к устройствам для защиты от шума, в частности к шумозащитным экранам. Шумозашитный экран содержит основание и закрепленный на нем каркас со встроенными в него задней стенкой и уложенными друг на друга плитами. Плиты выполнены из материалов с различными свойствами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651965
Дата охранного документа: 24.04.2018
10.05.2018
№218.016.4c04

Способ изготовления шумозащитного экрана

Изобретение относится к способу изготовления устройства для защиты от шума, в частности шумозащитного экрана. Закрепления на основании экрана каркаса со встроенными в него задней стенкой и уложенных друг на друга плит, выполненных из материалов с различными свойствами шумопоглощения. Поверх...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651966
Дата охранного документа: 24.04.2018
10.05.2018
№218.016.4c17

Способ производства двойных съедобных пленок из яблочного сырья

Изобретение относится к пищевой промышленности, преимущественно к двойным съедобным пленкам, получаемым путем переработки яблочного сырья. Способ производства двойных съедобных пленок из яблочного сырья характеризуется тем, что у яблок удаляют несъедобные части, обрабатывают водяным паром в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652162
Дата охранного документа: 25.04.2018
10.05.2018
№218.016.4c99

Способ получения производных хроман-2-аминов

Изобретение относится к новому способу получения 3-аминозамещенных 2,3-дигидро-1Н-бензо[f]хроменов и 2-аминозамещенных хроманов конденсацией трифторацетилхроменов и вторичных циклических аминов в мольном соотношении 1:2 в метанольном растворе при комнатной температуре. Эти соединения являются...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652119
Дата охранного документа: 25.04.2018
10.05.2018
№218.016.4eba

Стартер-генератор

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автономных объектах, в частности автомобилях для генерирования электрической энергии и запуска двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение надежности, ресурса безотказной работы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650889
Дата охранного документа: 18.04.2018
29.05.2018
№218.016.56c9

Устройство для удаления конденсата из дымохода многоквартирного дома

Изобретение относится к устройству для удаления конденсата из дымохода многоквартирного дома. Технический результат - повышение эффективности удаления конденсата из дымовых труб и дымовых газов, повышение долговечности дымовой трубы, уменьшение трудозатрат при обслуживании дымоходов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655063
Дата охранного документа: 23.05.2018
29.05.2018
№218.016.56ca

Способ удаления конденсата из дымохода многоквартирного дома

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для отведения конденсата из трубы коллективного дымохода. Технический результат - повышение эффективности удаления конденсата из дымовых труб и дымовых газов, повышение долговечности дымовой трубы, уменьшение трудозатрат при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655062
Дата охранного документа: 23.05.2018
Showing 1-7 of 7 items.
10.02.2014
№216.012.9f5b

Тепловой аккумулятор фазового перехода с саморегулируемым устройством электроподогрева

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к устройствам предпусковой тепловой подготовки двигателя внутреннего сгорания (ДВС) при отрицательных температурах окружающей среды. Устройство позволяет накапливать теплоту при работающем и выключенном ДВС и отдавать ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506503
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.06.2014
№216.012.cf79

Способ снижения уровня загазованности пороховыми газами обитаемых отделений танка

Изобретение относится к области военной техники, в частности к способам снижения уровня загазованности обитаемых отделений пороховыми газами. Способ снижения уровня загазованности пороховыми газами обитаемых отделений танка заключается в том, что при достижении в воздухе предельно допустимой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518884
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.cf7a

Способ удаления пороховых газов из боевого отделения танка при стрельбе из основного вооружения

Изобретение относится к области военной техники, в частности к способам снижения загазованности обитаемых отделений пороховыми газами. Способ удаления пороховых газов из боевого отделения танка при стрельбе из основного вооружения заключается в том, что при совершении выстрела из пушки казенник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518885
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.cf7b

Способ снижения уровня загазованности пороховыми газами обитаемых отделений боевых машин

Изобретение относится к области военной техники, в частности к способам снижения уровня загазованности обитаемых отделений пороховыми газами. Способ снижения уровня загазованности пороховыми газами обитаемых отделений боевых машин заключается в том, что при нажатии электроспуска основного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518886
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.cf7c

Способ отвода пороховых газов из боевого отделения танка

Изобретение относится к области военной техники, в частности к способам снижения загазованности обитаемых отделений пороховыми газами. Способ отвода пороховых газов из боевого отделения танка включает создание подпора воздуха фильтровентиляционной установкой и выталкивание воздуха содержащего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518887
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.10.2014
№216.013.024d

Способ удаления пороховых газов от казённой части танкового вооружения

Изобретение относится к области военной техники, в частности к способам снижения загазованности боевого отделения танка пороховыми газами. Способ удаления пороховых газов от казённой части танкового вооружения заключается в том, что при нажатии электроспуска вооружения сигнал передают по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531987
Дата охранного документа: 27.10.2014
21.05.2023
№223.018.6af9

Способ согласования сопротивлений при диагностике механического состояния обмоток силовых трансформаторов

Изобретение относится к способу для согласования сопротивлений при диагностике механического состояния обмоток силовых трансформаторов. Технический результат – увеличение динамического диапазона напряжения (амплитудной составляющей) гармонических колебаний отклика обмотки трансформатора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795674
Дата охранного документа: 05.05.2023
+ добавить свой РИД