Обнаружения витковых замыканий обмоток трансформаторов по параметрам переходного процесса

Предлагаемая методика обнаружения витковых замыканий обмоток трансформаторов относится к области дефектоскопии и позволяет обнаруживать витковые замыкания в обмотках трансформатора в широком диапазоне поврежденных (замкнутых) витков. Силовые и измерительные трансформаторы с железным сердечником широко применяются в электроэнергетических сетях. При старении изоляции, при повреждении изоляции, в трансформаторах возникают замыкания между витками из разных частей обмотки, что неизбежно приводит к полному повреждению трансформатора. Короткозамкнутая часть обмотки трансформатора образует дополнительную обмотку, выводы которой замкнуты накоротко. Переходный процесс роста тока при подключении постоянного напряжения к выводам трансформатора по- разному происходит в неповрежденной (разомкнутой) части обмотки, и в поврежденной (короткозамкнутой) части. Скорость роста тока в неповрежденной части обмотки определяется большой величиной индуктивности намагничения. Индуктивность короткозамкнутой части обмотки значительно меньше, соответственно скорость роста тока в короткозамкнутой части существенно больше скорости роста тока в неповрежденной части обмотки. В статье приводятся наблюдения в компьютерной модели и в реальных измерениях на трансформаторе собственных нужд подстанции возможность определения наличия витковых замыканий по параметрам переходного процесса, по скорости нарастания и спада тока в обмотке трансформатора. Прибор, предназначенный для поиска витковых замыканий в обмотках трансформатора, работающий по предлагаемой методике будет достаточно простым и иметь высокую чувствительность.

1. Bartley W. Analysis of Transformer Failures // International Association of Engineering Insurers 36th Annual Conference. Stockholm, Sweden, 2003.

2. Пятков А.В. Устройство определения витковых замыканий в обмотках силового трансформатора с переключением без возбуждения // Энергетика - агропромышленному комплексу РОССИИ. Южно-Уральский государственный аграрный университет, 2017. С. 156–160.

3. Oliveira L. Comparing Power Transformer Turn- to-Turn Faults Protection Methods: Negative Sequence Component Versus Space Vector Algorithms / L. Oliveira, A.J.M. Cardoso // IEEE Transactions on Industry Applications. 2017. Vol. 53. P. 2817–2825.

4. Tytko O. Definition of turn-fault of stator winding induction motor on the basis of the compensation magnetic field / Tytko O., Khudiakov A.V. // Технiчна електродинамiка. 2017. № 1. С. 58–61.

5. Федотов Г.И. Витковые замыкания силового трансформатора и методы их диагностирования / Г.И. Федотов, А.В. Голговских // Общество, наука, инновации (НПК-2016):. 2-е издание, исправленное и дополненное. Вятский государственный университет. 2016. С. 2080– 2083.

6. Шерьязов С.К. Устройство мониторинга силовых трансформаторов 6-10/0,4 кВ / С.К. Шерьязов, А.В. Пятков // Материалы LV Междунар.науч.-техн. конф. «Достижения науки - агропромышленному производству». Челябинск : ЮУрГАУ, 2016. С. 240–244.

7. Иванова З.Г. Разработка устройства для выявления витковых замыканий в обмотках сухих силовых трансформаторов / З.Г. Иванова, Н.Л.Макарова. //Вестник Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина. 2013. № 1 (57). С. 30–31.

8. Макарова Н.Л. Диагностирование состояния изоляции силовых трансформаторов сельских электрических сетей: монография / Н.Л. Макарова, Р.С. Ахметшин. М.: МГАУ, 2012. 90 с.

9. Stanley H. H. Power System Relaying, Third Edition / Stanley H. Horowitz, Arun G. Phadke // Print ISBN:9780470057124, |Online ISBN:9780470758786. 2008 Research Studies Press Limited.

10. Мустафин Рамиль Гамилович «Устройство обнаружения витковых замыканий обмоток трансформаторов» Патент РФ 11.07.2017. Бюл. № 20 Ссылка активна на: 02.02.2017.