ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ В ТРЕХФАЗНОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ

Рамиль Гамилович Мустафин

ПРЕПРИНТ

Эта статья является препринтом и не была отрецензирована.
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ В ТРЕХФАЗНОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ

Р. Г. Мустафин

2020-04-09

https://doi.org/10.24108/preprints-3112020

Измерены напряжения холостого хода, пропорциональные соответствующим магнитным потокам трехфазного трансформатора общего назначения с использованием дифференциальных методов, направленных на обнаружение витковых замыканий в обмотках трехстержневых трансформаторов. Стандартный метод определения витковых замыканий основан на измерении тока холостого хода и измерении мощности потерь. В дополнение к ним для определения наличия витковых замыканий в трехфазных линейных трансформаторах предлагается применять дифференциальные методы, хорошо известные в релейной защите. Методы основаны на том, что витковое замыкание увеличивает магнитное сопротивление фазного стержня сердечника трансформатора, в фазной обмотке которого присутствует витковое замыкание. При подаче однофазного напряжения на обмотку фазы В в обмотках боковых фаз А и С линейного трехфазного трансформатора должны индуцироваться одинаковые по фазе и амплитуде напряжения. При соединении обмоток фазы А и С встречно, и измерении дифференциального сигнала разности напряжений фаз А и С происходит следующее. Если в исходном, неповрежденном состоянии, дифференциальный сигнал был близок к нулю, то витковое замыкание в одной из боковых фаз А или С вносит дисбаланс, и дифференциальный сигнал возрастает. Дифференциальный сигнал легко измерим на фоне близкого к нулю дифференциального сигнала в неповрежденном состоянии трансформатора, что обусловливает высокую чувствительность дифференциального метода к наличию витковых замыканий. При возникновении виткового замыкания на обмотке центральной фазы В необходимо учитывать дифференциальный сигнал в неповрежденном состоянии трансформатора.

Ссылка для цитирования:

Мустафин Р. Г. 2020. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ В ТРЕХФАЗНОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ. PREPRINTS.RU. https://doi.org/10.24108/preprints-3112020

Список литературы

1. Detection of inter-turn fault in transformers at incipient level /R S Bhide ; M. S. S. Srinivas ; Ilia Voloh// Detection of inter-turn fault in transformers at incipient level, 2014 International Conference on Electrical Machines (ICEM), 2-5 Sept. 2014, DOI: 10.1109/ICELMACH.2014.6960387.

2. Распознавание витковых замыканий в автотрансформаторе методом локализации/ Смирнова И.В., Павлова К.В., Белянин А.А.// Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности, Чебоксары, 18-19 октября 2018 г. С: 28-32.

3. Моделирование витковых замыканий в обмотках силового трансформатора в программном комплексе MATLAB/SIMULINK / Климова Т. Г., Смирнов В. С.// Электроэнергия. передача и распределение, №: 4 (55), год: 2019. С.: 98-105.

4. Inter-Turn Fault Detection in Power transformer Using Wavelets / K. Ramesh, M.Sushama // International Journal of Emerging Trends in Electrical and Electronics (IJETEE - ISSN: 2320-9569) Vol. 10, Issue. 10, Oct. 2014

5. Negative Sequence Component for Detection of Inter-Turn Fault of Transformer / Rupali Chavhan, DR. V. A. Kulkarni // International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, Vol. 6, Issue 7, July 2017, pp. 13950-13958

6. Diagnosis of interturn faults of single-distribution transformers under controlled conditions during energization / D.Guillena, J.C.Olivares-Galvanb, R.Escarela-Perezb, D.Granados-Liebermanc, E.Barocio // Measurement, Volume 141, July 2019, Pages 24-36, https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.03.044

7. Моделирование токов в обмотках трехфазного трехобмоточного трансформатора при витковом замыкании / Новожилов А. Н., Колесников Е.Н., Новожилов Т. А. // Технические науки: Проблемы и решения. Сборник статей по материалам XXII международной научно-практической конференции. 2019. С.: 149-160.

8. Díaz González, G., Gómez‐Aleixandre Fernández, J. and Arboleya Arboleya, P. (2004), Electromagnetic model of turn‐to‐turn short circuits in transformers, COMPEL - The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, Vol. 23 No. 2, pp. 558-571. https://doi.org/10.1108/03321640410510749

9. Показатели, характеризующие развитие витковых замыканий в силовых трансформаторах, и их контроль в эксплуатации / Львов С.Ю. // Энергетик, №: 6, год: 2012. С.: 22-24.

10. Экспериментальные исследования витковых замыканий / Градов А.А., Макарова Н.Л. // Электрооборудование: Эксплуатация и ремонт. Номер: 10. г: 2012. С.: 30-35.

11. Анализ высших гармоник тока намагничивания для выявления витковых замыканий трансформатора / Бузмаков И.Н., Литвинов И.И., Танфилов О.В. // Наука. Технологии. Инновации, Новосибирск, 02-06 декабря 2019 г. с.124-126.

12. О развитии витковых замыканий при загрязнении обмоток трансформаторов металлосодержащими коллоидными частицами / Львов С.Ю., Лютько Е.О., Бондарева В.Н., Комаров В.Б., Львов Ю. Н // Электрические станции, № 7 г: 2011 С: 43-49.

13. Дифференциальный способ обнаружения витковых замыканий в трехфазном трансформаторе. Изобретение RU2714532С1 от 14.05.2019.

14. Мустафин Р.Г. Обнаружения витковых замыканий обмоток трансформаторов по параметрам переходного процесса. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019; №21(3):14-23. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-3-14-23

15. Межвитковые короткие замыкания в силовых трансформаторах/ Д.И. Плотников, Д.В. Паламарчук, Н.А. Мельников, и др.// Академический журнал Западной Сибири. 2017 №4 (71) т.13, с. 28 – 32.

16. Градов А.А., Макарова Н.Л. Проблема выявления витковых замыканий силового трансформатора и ее решение. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт, № 9, 2012.– С.42-47.

17. A.Wiszniewskia, K. Solaka, W. Rebizanta, L. Schielb International Journal of Electrical Power & Energy Systems Volume 95, February 2018, Pages 301-306 Calculation of the lowest currents caused by turn-to-turn short-circuits in power transformers https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2017.08.028

18. Schneider Electric, Trihal, p.37 / https://download.schneider-electric.com/files?p_enDocType=Catalog&p_File_Name=%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3_Trihal_2016.pdf&p_Doc_Ref=MKP-CAT-TRIHAL-16

19. ABB Instrument Transformers: Application Guide, 2015,p. 134 /

20. https://library.e.abb.com/public/94c2ba5a2f381077c1257df000504e0c/1HSM%209543%2040-00en%20IT%20Application%20Guide%20Ed4.pdf

ПРЕПРИНТ

ИНФОРМАЦИЯ