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. Приводят в действие переключатель ответвлений для того, чтобы изменить коэффициент трансформации. Определяют величину электрического сопротивления трансформатора в ходе стадии приведения в действие переключателя ответвлений в зависимости от испытательного сигнала. Технический результат: упрощение. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для испытания переключателя ответвлений трансформатора, в частности, силового трансформатора.
Электрические силовые трансформаторы, используемые, например, для генерирования энергии, передачи энергии, распределения энергии или других промышленных применений, и предназначенные 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 ответвлению во время работы трансформатора, чтобы тем самым изменить коэффициент трансформации, присущий трансформатору.
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, текущий 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 9 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.
- приведение в действие переключателя ответвлений, при этом коэффициент трансформации, присущий трансформатору, изменяется во время приведения в действие переключателя ответвлений.
- определение величины переходного электрического сопротивления трансформатора в ходе приведения в действие переключателя ответвлений, при этом величина электрического сопротивления зависит от испытательного сигнала. Для того чтобы провести испытания переключателя ответвлений посредством величины электрического сопротивления или, более конкретно, кривой зависимости от времени величины сопротивления, измеряют по меньшей мере одну измеряемую величину, например, ток, текущий через обмотку и переключатель ответвлений, присоединенный последовательно, и/или напряжение, падающее на обмотке, при этом по меньшей мере одна измеряемая величина (и, следовательно, величина сопротивления) изменяется в результате приведения в действие переключателя ответвлений в зависимости от генерируемого испытательного сигнала. Указанная по меньшей мер одна измеряемая величина является либо самой величиной сопротивления, либо включает в себя одну или множество измеряемых величин (например, ток и напряжение), из которых может быть получена величина сопротивления. Кривая зависимости от времени по меньшей мере одной измеряемой величины и, следовательно, величины сопротивления может быть, например, построена исходя из по меньшей мере одной 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.
После того как будет определена величина переходного (т.е. нестационарного) сопротивления, которую определяют в ходе приведения в действие переключателя ответвлений, или будет построена кривая зависимости от времени величины сопротивления, 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. При этом определенная величина сопротивления и построенная кривая зависимости от времени величины сопротивления могут быть, в частности, оценены с использованием архивных данных (например, ранее определенных величин сопротивления или ранее построенных кривых зависимости от времени величин сопротивления, которые присущи корректно работающим трансформаторам), чтобы принять решение, касательно того, работает ли переключатель ответвлений корректно.
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, например, 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, при этом коэффициент трансформации изменяется при каждом приведении в действие. При этом все переключатели ответвлений должны быть приведены в действие синхронизировано. Во время приведения в действие переключателей ответвлений осуществляют определение величины переходного электрического сопротивления или построение кривой зависимости от времени этой величины сопротивления для каждой обмотки, относящейся к соответствующему переключателю ответвлений, причем указанная величина сопротивления изменяется в зависимости от испытательного сигнала во время процесса переключения. В свою очередь, определение соответствующей величины сопротивления происходит, в частности, совместно по меньшей мере с одной измеряемой величиной, как было описано ранее. В связи с этим, 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. Другой измеряемой величиной может быть электрическое напряжение, падающее на одной из обмоток.
При помощи величины сопротивления, определенной для соответствующей фазы, можно решить, корректно ли функционирует соответствующий переключатель ответвлений многофазного трансформатора. При этом величина сопротивления, определенная для соответствующей фазы, может быть сравнена с соответствующей величиной сопротивления, присущей корректно работающему переключателю ответвлений.
Испытательные сигналы могут быть сгенерированы для каждой фазы таким образом, чтобы они характеризовались одинаковой величиной, благодаря чему величины сопротивления, определенные для различных фаз, могут быть предпочтительно сравнены 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.
Как по меньшей мере частично описано ранее, величина электрического сопротивления может быть определена при помощи электрических измеряемых величин. Если измеряемая величина является электрическим током, текущим через соответствующую обмотку и переключатель ответвлений, относящийся к этой обмотке, и если другая измеряемая величина является электрическим напряжением, которое падает на соответствующей обмотке, то величину электрического сопротивления можно вычислить исходя из напряжения и тока (например, как отношение напряжения к току). Эта величина сопротивления может быть величиной омического сопротивления, величиной сопротивления по постоянному току, величиной полного сопротивления или сопротивлением по переменному току.
Согласно настоящему изобретению, по меньшей мере, измеряемая величина может также представлять собой другие электрические переменные, такие как, например, электрическая мощность или электрическая энергия, которую получает или доставляет соответствующая обмотка. Кроме того, в этом случае величина электрического сопротивления может быть определена исходя из по меньшей мере одной измеряемой величины.
Согласно настоящему изобретению существует возможность, с одной стороны, автоматически оценить определенную величину электрического сопротивления для того, чтобы осуществить испытание переключателя ответвлений или решить, корректно ли работает соответствующий переключатель ответвлений. Однако, с другой стороны, согласно настоящему изобретению также существует возможность выдать соответствующую величину электрического сопротивления, например, для того, чтобы позволить специалисту решить исходя из выданных данных, корректно ли работает соответствующий переключатель ответвлений.
В частности, если определение и/или идентификация соответствующей величины электрического сопротивления включает в себя построение и/или идентификацию кривой зависимости от времени соответствующей величины электрического сопротивления, выдача соответствующей величины электрического сопротивления предпочтительно включает отображение кривой зависимости от времени соответствующей величины электрического сопротивления.
Для того чтобы осуществить испытание переключателя ответвлений, множество построенных кривых зависимости от времени величины электрического сопротивления, которые построены и/или идентифицированы в ходе множества приведений в действие соответствующего переключателя ответвлений, могут быть автоматически отображены с наложением во времени. В связи с этим, 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. В частности, при изображении с наложением во времени кривых подразумевается, что конец во времени каждой из изображенных кривых отображен после начала во времени всех изображенных кривых. Отображенные кривые (с наложением во времени) величин электрического сопротивления могут быть также оценены с использованием архивных данных (например, ранее определенных кривых величины сопротивления).
В случае изображения с наложением во времени кривых соответственно определенных величин электрического сопротивления, 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 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 кривые с наложением во времени, периоды времени кривых, которые соответствуют друг другу, отображают с наложением во времени. В связи с этим, 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.
Продолжительность временного интервала, во время которого осуществляют построение (определение) кривой соответствующей величины сопротивления, может быть выбрана такой, чтобы трансформатор достиг насыщения после перехода (переключения) к новому коэффициенту трансформации, чтобы определенная величина сопротивления также включала сопротивление обмотки.
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 средств измерения и средств управления предлагаемое устройство способно осуществлять определение и/или идентификацию величины электрического сопротивления трансформатора во время приведения в действие переключателя ответвлений в зависимости от испытательного сигнала.
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 способно осуществлять определение величины электрического сопротивления для каждой обмотки при помощи средств измерения и средств управления во время приведения в действие переключателя ответвлений в зависимости от испытательного сигнала.
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 величина сопротивления или кривые зависимости от времени величины сопротивления могут быть отображены на указанном дисплее при помощи средств управления.
Интерпретация определенной величины сопротивления упрощена по сравнению с уровнем техники при помощи выдачи величины электрического сопротивления и, в частности, графической иллюстрации с наложением во времени кривых величины электрического сопротивления 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 фигуры.
На фиг. 1 представлено множество кривых зависимости от времени электрического тока в случае приведения в действие переключателя ответвлений трансформатора.
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 прямо 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, чтобы идентифицировать величину электрического сопротивления трансформатора в зависимости от измеряемой величины.
На фиг. 1 представлено множество кривых 41, 42 зависимости от времени электрического тока с наложением во времени, 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, корп.1,ент времени t0 следует непосредственно после приведения в действие переключателя ответвлений, а второй момент времени t1 следует после завершения процесса переключения переключателя ответвлений.
Если, в дополнение к электрическому току, также определяют по времени напряжение, падающее на обмотке, то может быть построена кривая зависимости от времени величины электрического сопротивления путем нахождения отношения напряжения к току. В этом случае кривые зависимости от времени величины сопротивления отображают с наложением во времени подобно тому, как кривые зависимости от времени тока изображены на фиг. 1 (и фиг. 2-4).
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 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 во времени.
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, присущий трансформатору 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.
Если измерительное устройство 9 (см. фиг. 8) также сконфигурировано для построения кривой зависимости от времени напряжения, падающего на обмотке 10, то кривая зависимости от времени величины электрического сопротивления для обмотки 10 может быть построена при помощи контроллера 7 (см. фиг. 8) устройства 30 путем деления для каждого момента времени напряжения, определенного в этот момент времени, на ток, определенный в этот момент времени. Устройство 30 согласно настоящему изобретению способно отображать с наложением во времени кривые зависимости от времени величин сопротивления, которые были определены или идентифицированы во время процессов переключения переключателя 20 ответвлений.
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 величин сопротивления трех обмоток 1-3, при этом осуществляют многократное переключение переключателей ответвлений для того, чтобы изменить коэффициент трансформации многофазного трансформатора 5. Множество построенных или идентифицированных кривых величин сопротивления 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 может быть построена или идентифицирована кривая зависимости от времени величины электрического сопротивления. Построенные или идентифицированные кривые зависимости от времени величины сопротивления отображают на дисплее 8 с наложением во времени.
Легенда:
| 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 | Селекторы ответвлений |
| 12, 13 | Ответвления |
| 20 | Переключатель ответвлений |
| 11, 21, 24 | Контактный вывод |
| 22, 23 | Резистор |
| 30 | Устройство |
| 31 | Источник тока |
| 32 | Амперметр |
| 41 | Токовая кривая в случае понижающего переключения |
| 42 | Токовая кривая в случае повышающего переключения |
| I, I1, I2 | Постоянный ток |
| t | Время |
| tx | Момент времени |
1. Способ для испытания переключателя (20) ответвлений трансформатора (5; 6),
при этом переключатель (20) ответвлений сконфигурирован для изменения коэффициента трансформации, присущего трансформатору (5; 6),
причем указанный способ предусматривает следующие стадии:
генерирование испытательного сигнала, который подают в обмотку (1-3; 10) трансформатора (5; 6) и переключатель (20) ответвлений,
приведение в действие переключателя (20) ответвлений для того, чтобы изменить коэффициент трансформации, и
определение величины электрического сопротивления трансформатора (5; 6) в ходе стадии приведения в действие переключателя (20) ответвлений в зависимости от испытательного сигнала.
2. Способ по п. 1, 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),
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 приводят в действие для того, чтобы изменить коэффициент трансформации, и
соответствующую величину электрического сопротивления определяют для каждой обмотки (1-3) в ходе стадии приведения в действие переключателей (20) ответвлений.
3. Способ по п. 2, в котором
испытательные сигналы для каждой фазы генерируют идентичными по величине.
4. Способ по п. 1, в котором
испытательный сигнал является сигналом постоянного тока.
5. Способ по п. 1, в котором
определение соответствующей величины электрического сопротивления включает измерение тока (I; I1; I2) через соответствующую обмотку (1-3; 10) и измерение падения напряжения на соответствующей обмотке (1-3; 10), а также определение величины электрического сопротивления путем нахождения отношения падения напряжения к току (I; I1; I2).
6. Способ по п. 1, в котором
величина электрического сопротивления является величиной сопротивления по постоянному току или величиной сопротивления по переменному току.
7. Способ по п. 1, в котором
предусматривают выдачу соответствующей величины электрического сопротивления.
8. Способ по п. 7, в котором
определение соответствующей величины электрического сопротивления включает определение кривой соответствующей величины электрического сопротивления по времени (t), и
выдача соответствующей величины электрического сопротивления включает отображение кривой соответствующей величины электрического сопротивления по времени (t).
9. Устройство для испытания переключателя (20) ответвлений трансформатора (5; 6),
при этом переключатель (20) ответвлений сконфигурирован для изменения коэффициента трансформации, присущего трансформатору (5; 6),
при этом устройство (30) содержит средства (31) генерирования испытательного сигнала, средства (9) измерения и средства (7) управления,
при этом устройство (30) сконфигурировано для подачи испытательного сигнала на обмотку (10) трансформатора (5; 6) и переключатель (20) ответвлений при помощи средств (31) генерирования испытательного сигнала, и
при этом устройство (30) сконфигурировано для определения величины электрического сопротивления трансформатора (5; 6) при помощи средств (9) измерения и средств (7) управления в ходе приведения в действия переключателя (20) ответвлений в зависимости от испытательного сигнала.
10. Устройство по п. 9, 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),
устройство (30) сконфигурировано для одновременного генерирования одного испытательного сигнала соответственно для каждой фазы трансформатора (5) при помощи средств (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),и
устройство (30) сконфигурировано для определения при помощи средств (9) измерения и средств (7) управления соответствующей величины электрического сопротивления для каждой обмотки (1-3) в ходе приведения в действия переключателей (20) ответвлений в зависимости от испытательного сигнала.
11. Устройство по п. 9, в котором
устройство (30) содержит дисплей (8), и
устройство (30) сконфигурировано таким образом, чтобы средства (7) управления выводили каждую величину сопротивления на дисплей (8).
12. Устройство по п. 9, в котором
устройство (30) сконфигурировано для осуществления способа по любому из пп. 1-8.
