Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

Дифференциальный способ обнаружения витковых замыканий в трехфазном трансформаторе

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-3-78-89

Полный текст:

Аннотация

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.

Об авторах

Р. Г. Мустафин
Казанский государственный энергетический университет
Россия
Мустафин Рамиль Гамилович – канд. физико-математических наук, доцент, доцент кафедры «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»


Р. Ф. Ярыш
Казанский государственный энергетический университет
Россия
Ярыш Равия Фоатовна – канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»


Список литературы

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

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

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

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

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

6. Guillena D, Olivares-Galvanb J.C.,.Escarela-Perezb R, et al. Diagnosis of interturn faults of singledistribution transformers under controlled conditions during energization // Measurement. 2019. V. 141. pp. 24-36.

7. Новожилов А.Н., Колесников Е.Н., Новожилов Т.А. Моделирование токов в обмотках трехфазного трехобмоточного трансформатора при витковом замыкании // Технические науки: Проблемы и решения. Сборник статей по материалам 22 международной научно-практической конференции. 2019. С.149-160.

8. Díaz González G., Gómez‐Aleixandre Fernández J., and ArboleyaArboleya 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. 2004. V. 23 N. 2. pp. 558-571.

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

10. Градов А.А., Макарова Н.Л. Экспериментальные исследования витковых замыканий // Электрооборудование: Эксплуатация и ремонт. 2012. №10. С. 30-35.

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

12. Львов С.Ю., Лютько Е.О., Бондарева В.Н., и др. О развитии витковых замыканий при загрязнении обмоток трансформаторов металлосодержащими коллоидными частицами // Электрические станции. 2011. № 7. 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.

15. Плотников Д.И., Паламарчук Д.В., Мельников Н.А., и др. Межвитковые короткие замыкания в силовых трансформаторах // 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. 2012. № 9. С.42-47.

17. Wiszniewskia A., Solaka K., Rebizanta W, et al. International Journal of Electrical Power & Energy Systems Volume 95, February 2018. pp. 301-306. Calculation of the lowest currents caused by turnto-turn short-circuits in power transformers.

18. Schneider Electric, Trihal, p. 37 / https://download.schneiderelectric.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. https://library.e.abb.com/public/94c2ba5a2f381077c1257df000504e0c/1HSM%209543%204000en%20IT%20Application%20Guide%20Ed4.pdf.


Для цитирования:


Мустафин Р.Г., Ярыш Р.Ф. Дифференциальный способ обнаружения витковых замыканий в трехфазном трансформаторе. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(3):78-89. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-3-78-89

For citation:


Mustafin R.G., Yarish R.F. The differential method of detecting coil circuitsfaults in three-phase transformer. Power engineering: research, equipment, technology. 2020;22(3):78-89. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-3-78-89

Просмотров: 66


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)
ISSN 2658-5456 (Online)