Способ и устройство для испытания переключателя ответвлений трансформатора
Изобретение относится к испытаниям переключателя ответвлений трансформатора. Сущность: генерируют испытательный сигнал, который подают в обмотку трансформатора и переключатель ответвлений. Многократно приводят в действие переключатель ответвлений для того, чтобы во время каждого приведения в действие изменить коэффициент трансформации. Строят кривую электрической измеряемой величины трансформатора по времени для каждого приведения в действие переключателя ответвлений в зависимости от испытательного сигнала. Фильтруют кривые для того, чтобы предотвратить выдачу по меньшей мере одной из кривых, и выдают отфильтрованные кривые. Технический результат: упрощение. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к способу и устройству для испытания переключателя ответвлений трансформатора, в частности, силового трансформатора.
Электрические силовые трансформаторы, которые, например, используют для генерирования энергии, передачи энергии, распределения энергии или других промышленных применений, и которые предназначены для выходных мощностей более 1 МВт, часто содержат так называемые переключатели ответвлений для того, чтобы осуществлять адаптацию коэффициента трансформации соответствующего трансформатора, например, к определенным условиям нагрузки. Переключатели ответвлений, переключение которых может быть осуществлено во время работы трансформатора или под нагрузкой, т.е. без прекращения функционирования, часто также называют устройствами регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой (OLTC). Для этой цели обмотка трансформатора сконфигурирована в качестве так называемой катушечной обмотки, при этом ответвления или отводы этой катушечной обмотки направлены к переключателю ответвлений, который выполняет переключение от одного ответвления к другому ответвление во время работы трансформатора, чтобы тем самым изменить коэффициент трансформации трансформатора.
Так как обмотки трансформатора характеризуются большой индуктивностью, процесс переключения между различными коэффициентами трансформации является довольно сложным, поскольку невозможно легко разорвать протекание тока через обмотку. Следовательно, переключатель ответвлений сконфигурирован таким образом, что ток может протекать через обмотку в любое время. Для этого переключатель ответвлений часто переключает ток, который течет через обмотку, при помощи резисторов, чтобы изменить коэффициент трансформации. Процесс переключения должен быть осуществлен быстро для того, чтобы избежать избыточного нагрева резисторов. При этом, в виду сложности, присущей механизму переключателей ответвлений, а также высокой вероятности выхода его из строя, необходимо проводить регулярные испытания каждого переключателя ответвлений.
Следовательно, целью настоящего изобретения является усовершенствование процесса испытания переключателя ответвлений по сравнению с известными из уровня техники решениями.
Поставленная цель достигается при помощи способа испытания переключателя ответвлений трансформатора, которому присущи признаки, раскрытые в пункте 1 формулы изобретения, и устройства для испытания переключателя ответвлений трансформатора, которому присущи признаки, раскрытые в пункте 15 формулы изобретения. Предпочтительные и преимущественные варианты осуществления раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
В контексте настоящего изобретения предложен способ испытания переключателя ответвлений трансформатора. При этом переключатель ответвлений сконфигурирован для изменения (под нагрузкой) коэффициента трансформации, присущего трансформатору. Способ согласно настоящему изобретению предусматривает следующие стадии:
- генерирование испытательного сигнала, подаваемого в обмотку трансформатора и в переключатель ответвлений. Испытательный сигнал может быть, например, электрическим током, который протекает через обмотку и переключатель ответвлений, расположенный последовательно с обмоткой, и, как правило, сила которого составляет от нескольких ампер до приблизительно 100 ампер. Испытательный сигнал может также быть электрическим напряжением, которое прикладывают к обмотке и/или к переключателю ответвлений, в результате чего образуется электрический ток, который протекает через цепь тока от обмотки и переключателя ответвлений;
- многократное приведение в действие переключателя ответвлений, при этом коэффициент трансформации, присущий трансформатору, изменяется с каждым приведением в действие переключателя ответвлений. Иначе говоря, коэффициент трансформации, присущий трансформатору, многократно изменяют при помощи соответствующего приведения в действие переключателя ответвлений;
- посторонние кривой зависимости от времени электрической измеряемой величины трансформатора соответственно во время приведения в действие переключателя ответвлений, при этом электрическая измеряемая величина изменяется в зависимости от испытательного сигнала во время процесса переключения (т.е. во время приведения в действие переключателя ответвлений). Ток, текущий через обмотку и переключатель ответвлений, соединенные последовательно, и/или напряжение, падающее на обмотке, могут быть измерены в качестве электрических измеряемых величин, при этом ток и/или напряжение изменяются путем приведения в действие переключателя ответвлений в зависимости от генерируемого испытательного сигнала. Кривая зависимости от времени измеряемой величины может быть, например, построена исходя из измеряемой величины, постоянно определяемой на протяжении заданного временного интервала или определяемой с заданными периодами времени в пределах этого временного интервала (например, 100 мс). При этом следует отметить, что временной интервал, в частности, начинается непосредственно перед или после начала приведения в действие переключателя ответвлений и завершается после того, как коэффициент трансформации был изменен переключателем ответвлений, или завершилась большая часть резких изменений измеряемой величины, вызванных приведением в действие переключателя ответвлений или процессом переключения;
- фильтрование кривых зависимости от времени для того, чтобы предотвратить вывод по меньшей мере одной из кривых на следующей стадии. Фильтрование осуществляют, в частности, для того, чтобы выдать или отобразить на следующей стадии только подходящие кривые, которые являются максимально похожими. Для этого фильтрование может быть, например, осуществлено в зависимости от соответствующего процесса переключения, во время которого осуществляют построение кривой. Фильтрование может, например, происходить в зависимости от ответвления, от которого процесс переключения начался, или в зависимости от ответвления, к которому процесс переключения стремится, или в зависимости от увеличения или уменьшения коэффициента трансформации;
- отображение построенных и отфильтрованных кривых измеряемой величины для того, чтобы завершить испытание переключателя ответвлений. Отображение кривых происходит, в частности, при помощи дисплея или экрана. Кроме того, также можно отобразить кривые путем распечатки их на принтере или отобразить их на других носителях.
После того как будут построены отфильтрованные кривые электрических измеряемых величин, может быть принято решение, касательно того, работает ли переключатель ответвлений корректно, при этом принятие решения становится более простым по сравнению с методами испытаний из известного уровня техники. Кроме того, отфильтрованные и отображенные кривые могут быть также оценены с использованием архивных данных (например, ранее определенных кривых измеряемой величины).
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения трансформатор может быть многофазным трансформатором (например, трехфазным трансформатором переменного тока). В случае многофазного трансформатора для каждой его фазы предусмотрен отдельный переключатель ответвлений, который сконфигурирован для изменения (под нагрузкой) коэффициента трансформации, присущего трансформатору. Для того чтобы провести испытания переключателей ответвлений, испытательный сигнал одновременно генерируют соответственно для каждой фазы трансформатора. Испытательный сигнал для каждой фазы подают в обмотку трансформатора, относящуюся к соответствующей фазе, и в переключатель ответвлений, относящийся к этой обмотке. Если испытательные сигналы соответственно представляют собой ток, то для каждой фазы трансформатора одновременно генерируют ток, который течет через обмотку, относящуюся к соответствующей фазе, и через переключатель ответвлений, относящийся к обмотке, при этом указанный переключатель ответвлений соединен последовательно с соответствующей обмоткой. Если испытательные сигналы соответственно представляют собой напряжение, то напряжение, например, для каждой фазы трансформатора, одновременно прикладывают к обмотке, относящейся к определенной фазе, чтобы вызывать протекание тока через эту обмотку и соответствующий переключатель ответвлений. Переключатели ответвлений приводят в действие многократно, при этом коэффициент трансформации изменяется при каждом приведении в действие. При этом переключатели ответвлений должны быть приведены в действие одновременно. Во время приведения в действие переключателей ответвлений осуществляют построение кривой зависимости от времени электрической измеряемой величины для каждого переключателя ответвлений, причем указанная электрическая измеряемая величина изменяется в зависимости от испытательного сигнала во время процесса переключения. Эта измеряемая величина может представлять собой электрический ток, который течет через одну из обмоток и переключатель ответвлений, относящийся к этой обмотке и расположенный последовательно с этой обмоткой. Однако измеряемая величина также может представлять собой электрическое напряжение, падающее на одной из обмоток. Кривые измеряемой величины для соответствующего переключателя ответвлений фильтруют, а затем отображают на дисплее. При этом кривые измеряемой величины различных фаз и/или одной и той же фазы также могут быть отфильтрованы и отображены.
Предпочтительно, можно выполнить сравнение возникающих скачков амплитуды или временных сдвигов для различных фаз, в частности, посредством отображения с наложением во времени кривых измеряемой величины различных фаз с тем, чтобы определить на основе этого сравнения, корректно ли функционируют переключатели ответвлений многофазных трансформаторов.
Испытательные сигналы могут быть сгенерированы для каждой фазы таким образом, чтобы они характеризовались одинаковой величиной, благодаря чему может быть осуществлено прямое сравнение зарегистрированных кривых друг с другом.
В случае трехфазного трансформатора с соединением обмоток по схеме «звезда», который предпочтительно содержит Y-обмотку или Z-обмотку, испытание всех трех фаз может быть проведено одновременно. Для этого ток может быть использован в качестве испытательного сигнала, при этом ток течет, в случае двух фаз, в обмотку (т.е. ток подают на конец обмотки, обращенный от нейтральной точки звезды) и течет, в случае одной фазы, из обмотки (т.е. ток выходит из обмотки на конце, обращенном от нейтральной точки звезды). Если три значения тока являются идентичными по величине, также имеет место четвертый ток (т.е. он выходит из обмотки на конце, обращенном от нейтральной точки звезды).
Как в случае многофазного трансформатора, так и в случае однофазного трансформатора испытательный сигнал может быть сигналом постоянного тока, т.е. постоянным электрическим током.
Обмотка, в частности, содержит множество ответвлений, при этом процесс переключения от одного из этих ответвлений к другому из этих ответвлений происходит при каждом приведении в действие переключателя ответвлений. Как отмечено выше, фильтрование кривых может быть осуществлено в зависимости от выходного ответвления (т.е. в зависимости от ответвления, от которого осуществляют переход в процессе переключения) и/или в зависимости от целевого ответвления (т.е. в зависимости от ответвления, к которому осуществляют переход в процессе переключения).
Например, переход может происходить в случае процесса переключения от одного выходного ответвления на первой стороне соответствующей обмотки к целевому ответвлению на второй стороне соответствующей обмотки или от выходного ответвления на второй стороне к целевому ответвлению на первой стороне. В случае фильтрования кривых могут быть удалены либо кривые, которые соответствуют переключению (переходу) к целевому ответвлению на второй стороне, либо кривые, которые соответствуют переключению (переходу) к целевому ответвлению на первой стороне. Аналогично, в случае фильтрования кривых могут быть удалены кривые, которые соответствуют переключению от выходного ответвления на первой стороне, или кривые, которые соответствуют переключению от выходного ответвления на второй стороне.
Кроме того, определенное целевое ответвление (т.е. определенное ответвление, к которому осуществляют переключение (переход)) может быть предварительно задано. В случае фильтрования кривых могут быть удалены кривые, которые не соответствуют переключению к определенному целевому ответвлению. Аналогично, также может быть предварительно задано определенное выходное ответвление (т.е. определенное ответвление, от которого осуществляют переход (переключение)). В случае фильтрования кривых могут быть удалены кривые, которые не соответствуют переключению от определенного целевого ответвления.
Фильтрование кривых зависимости от времени измеряемой величины в зависимости от ответвлений соответствующей обмотки предоставляет множество опций для сортировки определенных кривых. Например, кривые могут быть отфильтрованы таким образом, что удалить кривые процессов переключения к четным или нечетным ответвлениям (т.е. процессов переключения к целевому ответвлению на определенной (первой или второй) стороне или процессов переключения от выходного ответвления на определенной (первой или второй) стороне), в результате чего будут отображаться соответственно только остающиеся процессы переключения (т.е. либо только процессы переключения к четным ответвлениям, либо только процессы переключения к нечетным ответвлениям). Кроме того, могут быть также удалены все кривые, которые не соответствуют процессу переключения к определенному целевому ответвлению или которые не соответствуют процессу переключения к определенному выходному ответвлению.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в случае фильтрования кривых удаляют кривые, которые соответствуют повышению коэффициента трансформации в результате процесса переключения. Аналогично, в случае фильтрования кривых могут быть удалены кривые, которые соответствуют уменьшению коэффициента трансформации в результате процесса переключения.
Согласно этому варианту осуществления предпочтительно отображают лишь кривые, которые соответствуют уменьшению или снижению коэффициента трансформации в ходе соответствующего процесса переключения.
Кроме того, в случае фильтрования кривых могут быть удалены все кривые по меньшей мере одной определенной фазы многофазного трансформатора.
В случае трехфазного трансформатора могут быть удалены кривые только одной определенной фазы, так чтобы отображались кривые двух других фаз. Однако также могут быть удалены кривые двух определенных фаз, так чтобы отображались лишь кривые определенной фазы.
Описанные ранее критерии или опции фильтрования кривых могут быть объединены таким образом, чтобы можно было отобразить, например, только процессы переключения к четным ответвлениям определенной фазы.
Согласно настоящему изобретению предварительно отфильтрованные кривые зависимости от времени могут быть выданы или отображены с наложением во времени. Иными словами, по меньшей мере две кривые зависимости от времени измеряемой величины, которые были предварительно отфильтрованы, выдают или отображают с наложением во времени. Однако согласно настоящему изобретению можно отобразить более двух (т.е. любое количество) отфильтрованных кривых зависимости от времени измеряемой величины с наложением во времени.
Продолжительность временного интервала, во время которого осуществляют построение (определение) кривой соответствующей измеряемой величины, может быть выбрана такой чтобы, чтобы трансформатор достиг насыщения после перехода (переключения) к новому коэффициенту трансформации, чтобы также определить сопротивление обмотки при помощи определенной измеряемой величины.
В частности, при изображении с наложением во времени отфильтрованных кривых подразумевается, что конец во времени каждой из изображенных кривых отображен после начала во времени всех изображенных кривых.
В случае изображения с наложением во времени отфильтрованных кривых соответственно определенной электрической измеряемой величины, существует возможность, с одной стороны, отобразить кривые максимально конгруэнтно, так чтобы, например, две идентичные кривые были изображены точно одна над другой. Другая возможность согласно настоящему изобретению заключается в отображении отфильтрованных кривых с (небольшим) смещением, так чтобы, например, можно было различить две идентичные кривые. При этом кривые могут быть изображены смещенными в направлении временной оси и/или перпендикулярно временной оси.
Для того чтобы отобразить с наложением во времени отфильтрованные кривые, периоды времени кривых, которые соответствуют друг другу, отображают с наложением во времени. Как описано выше, соответствующий период времени или соответствующий временной интервал соответствующей кривой может начинаться непосредственно перед или после соответствующего приведения в действие переключателя ответвлений, и может оканчиваться после завершения осуществления переключения (перехода) к новому коэффициенту трансформации. Соответствующий период времени соответствующей кривой может занимать, например, 100 мс соответствующего процесса переключения.
Как, по меньшей мере, частично описано выше, электрическая измеряемая величина может включать в себя одну или множество из следующих электрических измеряемых величин:
- электрический ток, который протекает через соответствующую обмотку и переключатель ответвлений, который относится к этой обмотке;
- электрическое напряжение, падающее на соответствующей обмотке;
- величина электрического сопротивления, которую вычисляют в зависимости от напряжения и тока (как частное напряжения и тока). Эта величина сопротивления может быть величиной омического сопротивления, величиной сопротивления по постоянному току, величиной полного сопротивления или сопротивлением по переменному току.
Согласно настоящему изобретению измеряемая величина может также представлять собой другую электрическую переменную, такую как, например, электрическая мощность или электрическая энергия, которую получает или доставляет соответствующая обмотка.
В контексте настоящего изобретения также предложено устройство для испытания переключателя ответвлений трансформатора. При этом переключатель ответвлений сконфигурирован для изменения (под нагрузкой или во время работы) коэффициента трансформации, присущего трансформатору. Устройство содержит средства генерирования испытательного сигнала, средства измерения и средства управления. При помощи средств генерирования испытательного сигнала и средств управления предлагаемое устройство генерирует испытательный сигнал, который подается в обмотку трансформатора и переключатель ответвлений. При помощи средства измерения предлагаемое устройство способно осуществлять построение кривой зависимости от времени электрической измеряемой величины трансформатора соответственно во время приведения в действие переключателя ответвлений в зависимости от испытательного сигнала. Средства управления сконфигурированы для осуществления фильтрования кривых и отображения отфильтрованных кривых (например, с наложением во времени).
Преимущества устройства согласно настоящему изобретению по существу соответствуют преимуществам способа согласно настоящему изобретению, которые были ранее подробно пояснены, так что их повторное изложение не будет приводиться из соображений краткости и лаконичности.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения трансформатор может быть многофазным трансформатором, при этом отдельный переключатель ответвлений предусмотрен для каждой фазы трансформатора, причем указанный переключатель ответвлений сконфигурирован для изменения (под нагрузкой) коэффициента трансформации, присущего трансформатору. Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения предлагаемое устройство сконфигурировано для испытания переключателя ответвлений или переключателей ответвлений многофазного трансформатора. Кроме того, устройство сконфигурировано для одновременного генерирования одного испытательного сигнала соответственно для каждой фазы трансформатора при помощи средств генерирования испытательного сигнала, а также для подачи этих испытательных сигналов (т.е. соответствующего одного из этих испытательных сигналов) соответственно в обмотку трансформатора, относящуюся к соответствующей фазе, или переключатель ответвлений, относящийся к этой обмотке. Устройство выполнено с возможностью построения кривой зависимости от времени электрической измеряемой величины трансформатора соответственно во время приведения в действие переключателя ответвлений при помощи средств измерения для каждого переключателя ответвлений. Устройство согласно настоящему изобретению осуществляет фильтрование предварительно построенных кривых при помощи средства управления, а также осуществляет отображение предварительно отфильтрованных кривых (например, с наложением во времени) для каждого переключателя ответвлений.
Преимущества этого варианта осуществления настоящего изобретения по существу соответствуют преимуществам соответствующего варианта осуществления способа согласно настоящему изобретению, которые были ранее подробно пояснены, так что их повторное изложение не будет приводиться из соображений краткости.
Устройство, в частности, содержит дисплей и сконфигурировано таким образом, что отфильтрованные кривые могут быть отображены на указанном дисплее при помощи средств управления.
Интерпретация определенных измеряемых величин упрощена по сравнению с уровнем техники при помощи графической иллюстрации отфильтрованных кривых электрической измеряемой величины для соответствующего переключателя ответвлений. Следовательно, также значительно упрощается испытание переключателя ответвлений.
Настоящее изобретение может, в частности, быть использовано для испытания переключателей ответвлений силовых трансформаторов. Разумеется, настоящее изобретение не ограничивается этой предпочтительной областью применения, так как оно может быть, например, использовано для испытания переключателей ответвлений трансформаторов, которые не являются силовыми трансформаторами.
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно с использованием его предпочтительных вариантов осуществления и со ссылками на чертежи.
На фиг. 1 представлено множество кривых зависимости от времени электрического тока в случае приведения в действие переключателя ответвлений трансформатора согласно настоящему изобретению.
На фиг. 2-4 представлены лишь некоторые из кривых зависимости от времени, изображенных на фиг. 1.
На фиг. 5 представлены кривые зависимости от времени электрического тока в случае приведения в действие переключателя ответвлений трансформатора, при этом они изображены без наложения во времени, а с разнесением во времени.
На фиг. 6 представлен трансформатор с переключателем ответвлений совместно с устройством согласно настоящему изобретению.
На фиг. 7 представлен многофазный трансформатор совместно с устройством согласно настоящему изобретению.
На фиг. 8 схематически представлено устройство согласно настоящему изобретению.
Хотя электрический ток представлен на прилагаемых фигурах соответственно в качестве испытательного сигнала и в качестве измеряемой величины, следует отметить, что такое представление является лишь иллюстративным и согласно настоящему изобретению напряжение также может быть использовано в качестве испытательного сигнала и/или напряжение, электрическое сопротивление, полное сопротивление, мощность, количество энергии и т.п. также могут быть использованы или заданы в качестве измеряемой величины.
На фиг. 1 представлено множество кривых 41, 42 зависимости от времени электрического тока с наложением во времени согласно настоящему изобретению, при этом каждая из кривых 41, 42 получена в случае приведения в действие переключателя ответвлений трансформатора. Электрический ток, кривая которого получена, протекает через обмотку и переключатель ответвлений, расположенный последовательно с обмоткой. Для каждой из кривых соответственно изображен некоторый период времени, который начинается в первый момент времени t0 и заканчивается во второй момент времени t1. При этом первый момент времени t0 следует непосредственно после приведения в действие переключателя ответвлений, а второй момент времени t1 следует после завершения процесса переключения переключателя ответвлений.
В рассматриваемом случае обмотка содержит одиннадцать ответвлений или отводов, между которыми переключатель ответвлений может быть переключен, что более подробно пояснено на фиг. 6. Кривая, отмеченная позицией 41, соответственно представляет собой одну из десяти токовых кривых, которые определены при переключении вверх переключателя ответвлений, в результате чего уменьшается число действующих витков обмотки. Аналогично, кривая, отмеченная позицией 42, соответственно представляет собой одну из десяти токовых кривых, которые определены при переключении вниз переключателя ответвлений, в результате чего увеличивается число действующих витков обмотки.
Как изображено на фиг. 6, существуют левосторонние или нечетные ответвления 13 и правосторонние или четные ответвления 12 обмотки 10. На фиг. 2 представлены лишь токовые кривые 41, 42, построенные в случае процессов переключения к четным ответвлениям, при этом токовые кривые, построенные в случае процессов переключения к нечетным ответвлениям, были удалены при помощи фильтров. Таким образом, представлен процесс переключения к четным ответвлениям, в ходе которого переключение происходит к четным или правосторонним ответвлениям 12. При этом переключение может происходить к четным или правосторонним ответвлениям 12 как в случае понижающего переключения, так и в случае повышающего переключения. Иначе говоря, токовые кривые, отмеченные на фиг. 2 позицией 41, иллюстрируют пять процессов переключения к четным ответвлениям в случае понижающего переключения, а токовые кривые, отмеченные на фиг. 2 позицией 42, иллюстрируют пять процессов переключения к четным ответвлениям в случае повышающего переключения.
Напротив, на фиг. 3 представлены лишь токовые кривые 41, 42, построенные в случае процесса переключения к нечетным ответвлениям, при этом токовые кривые, построенные в случае процессов переключения к четным ответвлениям, были удалены при помощи фильтров. Таким образом, представлен процесс переключения к нечетным ответвлениям, в ходе которого переключение происходит к нечетным или левосторонним ответвлениям 13 (см. фиг. 6). Аналогично процессам переключения к четным ответвлениям, в случае процессов переключения к нечетным ответвлениям переключение может происходить к нечетным или левосторонним ответвлениям 13 как в случае понижающего переключения, так и в случае повышающего переключения. Иначе говоря, токовые кривые, отмеченные на фиг. 3 позицией 41, иллюстрируют пять процессов переключения к нечетным ответвлениям в случае понижающего переключения, а токовые кривые, отмеченные на фиг. 3 позицией 42, иллюстрируют пять процессов переключения к нечетным ответвлениям в случае повышающего переключения.
На фиг. 4 представлены всего десять токовых кривых 41, построенных в случае процессов переключения к четным ответвлениям, при этом десять токовых кривых 42, построенных в случае процессов переключения к нечетным ответвлениям (см. фиг. 1), не представлены на этой фигуре, так как они были отфильтрованы.
На фиг. 5 представлены параллельно друг другу с разнесением во времени двадцать токовых кривых 41, 42, изображенных на фиг. 1. При этом момент времени (например, t3 или t6), в который токовая кривая 41, 42 заканчивается, соответствует моменту времени, в который токовая кривая, изображенная рядом с ней, начинается. Иначе говоря, токовые кривые, представленные на фиг. 5, изображены без наложения.
На фиг. 6 представлен трансформатор 6 с переключателем 20 ответвлений и устройством 30 согласно настоящему изобретению, предназначенным для испытания переключателя 20 ответвлений.
Трансформатор 6 содержит обмотку 10, которая характеризуется наличием множества ответвлений или отводов 12, 13. Переключатель 20 ответвлений содержит два селектора 14, 15 ответвлений. При этом один селектор 14 ответвлений соединен с одним из правосторонних или четных ответвлений 12, а другой селектор 15 ответвлений соединен с одним из левосторонних или нечетных ответвлений 13. Кроме того, переключатель 20 ответвлений содержит первый контактный вывод 21 и первый резистор 22, которые относятся к селектору 15 ответвлений, а также второй контактный вывод 24 и второй резистор 23, которые относятся к селектору 14 ответвлений. В случае состояния, изображенного на фиг. 6, ток I протекает через контактный вывод 11 в обмотку 10 и далее из обмотки 10 в ответвление 13, которое контактирует с селектором 15 ответвлений.
Для того чтобы теперь изменить коэффициент трансформации, присущий трансформатору 6, ключ 25 переключателя 20 ответвлений перемещают от контактного вывода 21 к контактному выводу 24. На первой стадии ключ 25 контактирует с первым контактным выводом 21 и первым резистором 22, при этом на второй стадии ток I течет через первый резистор 22, когда ключ 25 теряет контакт с первым контактным выводом 21. На третьей стадии ключ 25 контактирует как с первым резистором 22, так и со вторым резистором 23, при этом ток I течет как через первый резистор 22, так и через второй резистор 23, и, следовательно, как через селектор 15 ответвлений и соответствующее ответвление 13, так и через селектор 14 ответвлений и соответствующие ответвления 12. Если ключ 25 продолжают перемещать, то на четвертой стадии он теряет контакт с первым резистором 22, при этом ток I течет на четвертой стадии только через второй резистор 23, селектор ответвлений 14 и соответствующее ответвление 12. Если ключ 25 продолжают перемещать, то на пятой стадии ключ 25 контактирует со вторым контактным выводом 24, при этом второй резистор 23 фактически замкнут накоротко. Ток I течет через второй контактный вывод 24, а также селектор 14 ответвлений и связанное с ним ответвление 12, в результате чего происходит соответствующее изменение коэффициента трансформации, присущего трансформатору 6. Если ключ 25 продолжают перемещать, то на шестой и конечной стадии он теряет контакт со вторым резистором 23, что завершает процесс переключения или приведение в действие переключателя 20 ответвлений для изменения коэффициента трансформации, присущего трансформатору 6.
После того как селектор 15 ответвлений обесточен (т.е. на четвертой стадии), выполняют его переключение, в ходе которого он быть присоединен к другому левостороннему или нечетному ответвлению 13. Для того чтобы снова изменить коэффициент трансформации трансформатора 6, ключ 25 перемещают аналогичным способом от второго контактного вывода 24 к первому контактному выводу 21.
Для осуществления испытания переключателя 20 ответвлений предусмотрено устройство 30 согласно настоящему изобретению, которое характеризуется наличием источника 31 тока и амперметра 32. Источник 31 тока осуществляет генерирование тока I, который течет через обмотку 10 и переключатель 20 ответвлений, расположенный последовательно с обмоткой 10. Кривую зависимости от времени тока I, текущего через обмотку 10 и переключатель 20 ответвлений, в частности, строят во время переключения переключателя 20 ответвлений при помощи соответствующего измерительного устройства 9 (см. фиг. 8), входящего в состав устройства 30 согласно настоящему изобретению. После определения множества токовых кривых, которые определили в ходе соответствующих процессов переключения переключателя 20 ответвлений, эти токовые кривые фильтруют в соответствии с заданным критерием фильтрации и отображают с наложением во времени.
На фиг. 7 представлен многофазный трансформатор 5, который характеризуется наличием трех фаз с соответствующими обмотками 1-3, соединенными посредством Y-образного соединения («звезда»). При этом каждая фаза или обмотка 1-3 характеризуется наличием переключателя 20 ответвлений (не показан на фиг. 7) для изменения коэффициента трансформации, присущего трансформатору 5, аналогично тому, как было описано ранее со ссылкой на фиг. 6.
Для того чтобы выполнить испытание переключателя ответвлений, устройство 30 согласно настоящему изобретению генерирует первый постоянный ток I1, который подают на конец первой обмотки 1, обращенный от нейтральной точки 4 звезды, и второй постоянный ток I2, который, с одной стороны, отбирают от конца третьей обмотки 3, обращенного от нейтральной точки 4 звезды, и, с другой стороны, подают на конец второй обмотки 2, обращенный от нейтральной точки 4 звезды. Кроме того, на фигуре изображено, что первый постоянный ток I1 также течет от нейтральной точки 4 звезды к устройству 30. Иначе говоря, испытательные сигналы или постоянные токи I1, I2, которые подают в каждую обмотку 1-3, характеризуются одинаковой величиной.
Далее осуществляют построение кривых зависимости от времени токов, текущих через три обмотки 1-3, при этом осуществляют многократное переключение переключателей ответвлений для того, чтобы изменить коэффициент трансформации многофазного трансформатора 5. Множество построенных и отфильтрованных токовых кривых отображают с наложением во времени для каждого переключателя ответвлений для того, чтобы провести испытания корректной работы переключателей ответвлений.
Дополнительный вариант осуществления устройства 30 согласно настоящему изобретению схематически изображен на фиг. 8. Дополнительно к источнику 31 тока, который соответствует средствам генерирования испытательного сигнала, устройство 30 содержит контроллер 7, дисплей 8 и средство 9 измерения, при помощи которого могут быть построены кривые 41, 42 зависимости от времени электрической измеряемой величины. Построенные и отфильтрованные кривые 41, 42 зависимости от времени отображают на дисплее 8 с наложением во времени.
Перечень позиций
| 1-3 | Обмотка |
| 4 | Нейтральная точка звезды |
| 5 | Трехфазный трансформатор переменного тока |
| 6 | Трансформатор |
| 7 | Контроллер |
| 8 | Дисплей |
| 9 | Измерительное устройство |
| 10 | Обмотка |
| 14, 15 | Селектор ответвлений |
| 12, 13 | Ответвление |
| 20 | Переключатель ответвлений |
| 11, 21, 24 | Контактный вывод |
| 22, 23 | Резистор |
| 30 | Устройство |
| 31 | Источник тока |
| 32 | Амперметр |
| 41 | Токовая кривая в случае повышающего переключения |
| 42 | Токовая кривая в случае понижающего переключения |
| I, I1, I2 | Постоянный ток |
| t | Время |
| tx | Момент времени |
1. Способ испытания переключателя (20) ответвлений трансформатора (5; 6),
при этом переключатель (20) ответвлений сконфигурирован для изменения коэффициента трансформации, присущего трансформатору (5; 6),
причем указанный способ содержит следующие стадии:
генерирование испытательного сигнала, который подают в обмотку (1-3; 10) трансформатора (5; 6) и переключатель (20) ответвлений,
многократное приведение в действие переключателя (20) ответвлений для того, чтобы во время каждого приведения в действие изменять коэффициент трансформации,
построение кривой электрической измеряемой величины (I) трансформатора (5; 6) по времени (t) для каждого приведения в действие переключателя (20) ответвлений в зависимости от испытательного сигнала,
фильтрование кривых (41, 42) для того, чтобы предотвратить выдачу по меньшей мере одной из кривых (41, 42), и
выдача отфильтрованных кривых (41, 42).
2. Способ по п. 1, в котором
трансформатор представляет собой многофазный трансформатор,
причем для каждой фазы трансформатора (5) предусматривают отдельный переключатель (20) ответвлений, который сконфигурирован для изменения коэффициента трансформации, присущего трансформатору (5),
для каждой фазы трансформатора (5) одновременно генерируют соответствующий испытательный сигнал, который подают на обмотку (1-3) трансформатора (5), относящуюся к соответствующей фазе, и переключатель (20) ответвлений, относящийся к обмотке (1-3),
переключатели (20) ответвлений многократно приводят в действие для того, чтобы во время каждого приведения в действие изменять коэффициент трансформации,
построение кривой электрической измеряемой величины (I1; I2) осуществляют по времени (t) соответственно во время стадии приведения в действие переключателей (20) ответвлений для каждого переключателя (20) ответвлений в зависимости от испытательного сигнала, и
выдают отфильтрованные кривые (41, 42) соответствующего переключателя (20) ответвлений.
3. Способ по п. 2, в котором
испытательные сигналы (I1; I2) для каждой фазы генерируют идентичными по величине.
4. Способ по п. 1, в котором
испытательный сигнал является сигналом постоянного тока (I; I1; I2).
5. Способ по п. 1, в котором
соответствующая обмотка (10) содержит несколько ответвлений (12, 13),
причем переключение от одного из ответвлений (12, 13) к другому из ответвлений (12, 13) происходит во время приведения в действие переключателя (20) ответвлений, и
фильтрование кривых (41, 42) осуществляют в зависимости от выходного ответвления из указанных ответвлений (12, 13), от которого осуществляют переход при переключении во время приведения в действие, и/или в зависимости от целевого ответвления из указанных ответвлений (12, 13), к которому осуществляют переход при переключении во время приведения в действие.
6. Способ по п. 5, в котором
при приведении в действие соответствующего переключателя (20) ответвлений переключение происходит от одного из ответвлений (13) на первой стороне к одному из ответвлений (12) на второй стороне или от одного из ответвлений (12) на второй стороне к одному из ответвлений (13) на первой стороне, и
при фильтровании кривых (41, 42) удаляют либо кривые, которые соответствуют переключению к одному из ответвлений (12) на второй стороне, либо кривые, которые соответствуют переключению к одному из ответвлений (13) на первой стороне.
7. Способ по п. 5, в котором
предварительно задают определенное целевое ответвление из указанных ответвлений (12, 13), и
во время фильтрования кривых (41, 42) удаляют кривые, которые не соответствуют переключению к определенному целевому ответвлению.
8. Способ по п. 5, в котором
при фильтровании кривых (41, 42) удаляют кривые, которые соответствуют увеличению коэффициента трансформации во время приведения в действие соответствующего переключателя (20) ответвлений, или
при фильтровании кривых (41, 42) удаляют кривые, которые соответствуют уменьшению коэффициента трансформации во время приведения в действие соответствующего переключателя (20) ответвлений.
9. Способ по п. 2, в котором
при фильтровании кривых (41, 42) удаляют кривые по меньшей мере одной определенной фазы.
10. Способ по п. 1, в котором
при выдаче отфильтрованных кривых указанные кривые (41, 42) отображают с наложением во времени.
11. Способ по п. 10, в котором
кривые (41, 42) отображают максимально конгруэнтно.
12. Способ по п. 10, в котором
кривые (41, 42) изображают со смещением относительно друг друга.
13. Способ по п. 10, в котором
периоды времени (t0-t1) кривых (41, 42), которые соответствуют друг другу, изображают с наложением во времени.
14. Способ по п. 1, в котором
электрическая измеряемая величина включает в себя одно из следующего:
ток (I; I1; I2), который протекает через обмотку (1-3; 10) и переключатель ответвлений (20),
напряжение, падающее на обмотке (1-3; 10), и
величина электрического сопротивления, которая может быть вычислена в зависимости от напряжения и тока (I; I1; I2).
15. Аппарат для испытания переключателя (20) ответвлений трансформатора (5; 6),
при этом переключатель ответвлений (20) сконфигурирован для изменения коэффициента трансформации, присущего трансформатору (5; 6),
при этом аппарат (30) содержит устройство (31) генерирования испытательного сигнала, устройство (9) измерения и устройство (7) управления,
при этом аппарат (30) сконфигурирован для подачи испытательного сигнала на обмотку (10) трансформатора (5; 6) и переключатель (20) ответвлений при помощи устройства (31) генерирования испытательного сигнала и устройства (7) управления,
при этом аппарат (30) сконфигурирован для построения кривой электрической измеряемой величины (I) трансформатора (5; 6) при помощи устройства (9) измерения по времени (t) соответственно в ходе приведения в действия переключателя (20) ответвлений в зависимости от испытательного сигнала,
при этом устройство (7) управления сконфигурировано для осуществления фильтрации кривых (41, 42), чтобы предотвратить выдачу по меньшей мере одной из кривых (41, 42), и
при этом устройство (7) управления сконфигурировано для выдачи отфильтрованных кривых (41, 42).
16. Аппарат по п. 15, в котором
трансформатор представляет собой многофазный трансформатор (5),
причем для каждой фазы трансформатора (5) предусмотрен отдельный переключатель (20) ответвлений, который сконфигурирован для изменения коэффициента трансформации, присущего трансформатору (5),
аппарат (30) сконфигурирован для одновременного генерирования одного испытательного сигнала соответственно для каждой фазы трансформатора (5) при помощи устройства (31) генерирования испытательного сигнала и для подачи указанного испытательного сигнала в обмотку (1-3) трансформатора (5), относящуюся к соответствующей фазе, и переключатель (20) ответвлений, относящийся к обмотке (1-3),
аппарат (30) сконфигурирован для построения кривой электрической измеряемой величины (I1; I2) трансформатора (5) при помощи устройства (9) измерения по времени (t) соответственно в ходе приведения в действие переключателей (20) ответвлений для каждого переключателя (20) ответвлений в зависимости от испытательного сигнала, и
устройство (7) управления сконфигурировано для выдачи отфильтрованных кривых (41, 42) соответствующего переключателя (20) ответвлений.
17. Аппарат по п. 15, в котором
аппарат (30) содержит дисплей (8), и
аппарат (30) сконфигурирован таким образом, чтобы устройство (7) управления выводило изображение отфильтрованных кривых (41, 42) на дисплей (8).
