Способ индикации температуры электрических индукционных аппаратов

Способ индикации температуры электрических индукционных аппаратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и11649О90

Сеюз Советскки

Свцкаансткческкк

Республик (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1301.75 (2() 2099723/24-07 с присоединением заявки %

Н 02 "Н 5/06

G 01 K 11/06 (23) Приоритет—

Государстаенный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2502.79, Бюллетень % 7

Дата опубликования описания 2502.79 (53) УДК 621. 314 . .21,004.5 (088.8) (72) Авторы изобретения Б.с.тимченко, Д.B,ïàí÷åíêo и Г.и.кореневский

Pl) Заявитель (54) СПОСОБ ИНДИКАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИНДУКЦИОННЫХ АППАРАТОВ

Изобретение относится к области электротехнического аппаратуростроения, преимущественно к силовому трансформаторостроению.

Нагрузочная способность и необходимые перегрузки силовых трансформаторов ограничиваются допустимой температурой изоляции обмоток, среднее значение которой определяют расчетом 10 по измеряемым косвенным величинам или по тепловым моделям обмоток (1),(2) .

Другие известные способы основаны на измерении изменения электросопро- 1в тивления обмоток постоянному току, а для локальных измерений температуры имеются предложения, использующие термоэлектрические и терморезисторные датчики, а также датчики, изменя- ющие от температуры частоту ультразвукового радиочастотного или светового излучений (3),(4),(5),(6),(7) .

Для связи таких датчиков с прибо" ром отсчета или индикации используются электропроводные и неэлектропроводные каналы или соединения, К неэлектропроволным относятся гидравлические, стекловолоконные конструкции и каналы излучения: ультразвуковые и радиоканалы. К способам без электропроводной связи относятся термометры расширения с газовым и жидкостным заполнением, применяемые для контроля температуры масла, а в последнее время и обмоток силовых трансформаторов (8),(9),(10).

Расчетные методы, тепловые модели и измерение электросопротивления обмоток не обеспечивают необходимой точности контроля температуры, дают ее среднее значение и не могут использоваться для контроля отдельных мест обмоток. Использование способов конт. роля датчиками с электропроводной связью ограничивается определенными местами обмоток, где возможно размещение датчиков без снижения электрической прочности аппарата, например у заземленных мест обмоток, Датчикигенераторы, содержащие злектрорадиоэлементы, кроме отрицательного влияния на изоляцию аппаратов, ненадежны в электрических и магнитных полях высокой напряженности, сложны н поэтому не получили распространения.

Манометрические методы требуют большой поверхности контакта с измеряемым объектом и неточны.

649090

Прототипом изобретения является способ контроля температуры обмоток трансформаторов по принципу аспирационного термометра (11) .

Способ заключается в периодическом отборе по термоизолированным диэлектрическим трубопроводам порций трансформаторного масла (хладагента), имеющего температуру, близкую к температуре измеряемого объекта, и затем измерении температуры этих порций с помощью термопары, но уже вне сильного воздействия электрического и магнитного полей. Способ, судя по его испытаниям, недостаточно точен, устройство для его осуществления громоздко, содержит измерительные камеры значительных размеров, что ограничивает их размещение в обмотках.

Цель изобретения — создание высокоточной надежной и простой в осуществлении индйкации заданных значений температуры. любых мест электрических высоковольтных индукционных и других аппаратов с жидкостным, испарительным или электрогазовым охлаждением без снижения их электрической прочности, Цель достигается тем, что хладагент нагнетают по диэлектрическому трубопроводу, в который в контролируемое место аппарата помещают чувствительный элемент, выполненный из вещества с температурой плавления; близкой к температуре индикации.

Термоплавкое вещество заключается в герметичную эластично-упругую оболочку,и об индицируемой температуре судят по параметрам состояния хладагента, например по изменению его давления или возникновению его протока.

Для повторяемости действия индикации ,давление хладагента на чувствительйый элемент создается периодически импульсами, в промежутке между которыми чувствительный элемент восстанавливает свою первоначальную форму и .запирающие свойства.

На фиг. 1 показана схема устройства для осуществления предложенного способа на фиг.2 — диаграммы сигналов индикации.

Создаваемое побудителем 1 давле.— ние Р„ хладагента в трубопроводе 2, при расплавлении вещества чувствительного элемента 3 при температуре индикации, иэ-за появления протока изменяется до уровня срабатывания Ро

Другим возможным для использования сигналом индикации является возникновение давления Р после чувствительного элемента. Сигналы P: или Р воспринимаются преобразователем сигналов 4. Давление в трубопроводе создает через промежутки времени Т длительностью т.-„, между которыми чувствительный элемент при температуре индикации и выше восстанавливает первоначальную форму за счет

l5 9

4О

5S

60 своих эластично-упругих свойств, а при температуре ниже индицируемой, от затвердевания вещества, восстанавливает и .запирающие свойства. Необходимое направление хладагента достигается побудителем давления с прямым 5 и обратным 6 клапанами, фильтрация-фильтром 7.

Пример трехпозиционной индикации температуры обмотки масляного трансформатора с изоляцией класса A.

Температура поверхности изоляции провода обмотки при номинальной нагрузке +96 С с допустимым увеличео нием до +105 С и кратковременно, при аварийных перегрузках, до +140 С

Чувствительные элементы содержат вещества с соответствующими точками плавления — висмут-кадмиево-оловянный.сплав с тройной точкой 96 С и

136,5 С, бензофеном — 105 С- заключаемых в эластично-упругую оболочку из фторосиликоновой резины. Трубопро воды из диэлектрического материала фторопласта 4Д.

По достижении заданной температуры индикации вещество чувствительного элемента расплавляется, элемент деформируется давлением Р масла, в трубопроводе 2 возникает проток масла и сигнал индикации Р„ (Ра и Р > Р, один из которых используется, При отсутствии давления, т.е. Р„ О,и расплавленном веществе чувствительный элемент восстанавливает первоначальную форму. Если за время темпера.-. тура снизилась ниже уровня индикации, то затвердевшее вещество, т.е. чувствительный элемент, запирает проток масла для следующего импульса давления, Сигнал индикации преобразуется в световой или звуковой сигнал, может быть использован для автоматического переключения охлаждения или изменения нагрузки.

Побудитель давления 1 помещается в масло бака трансформатора, прямой клапан 5 регулируется на сброс дав-. ления при перекрытом трубопроводе 2., когда температура ниже индицируемой, а через обратный клапан 6 и фильтр 7 в побудитель давления масло поступает из бака. Переключатель 8 поочередно переключает каналы индикации.

Высокая точность. индикации обеспечивается постоянством темпе ратуры фазовых превращений..кристаллических веществ (до +0,1 С), практически не зависящей от любых воздействий в условиях промышленной электроаппаратуры.

Использование предложенного способа позволит контролировать тепловой режим эксплуатации электроаппарата, в частности силовых трансформаторов, с целью эффективного использования их нагрузочной способности и предотвращения аварий из-за тепловой перегрузки.

649090

Формула изобретения р %2

ЦНИИ ПИ

Тираж 856

Заказ 572/51

Подписное

Рих.2

1. Способ индикации температуры электрических индукционных аппаратов, преимущественно высоковольтных, например, обмоток силовых масляных трансформаторов, с использование хлад- 5 агента, отличающийся. тем, что, с целью повышения точности, надежности и упрощения индикации без снижения электрической прочности àïïàратов, хладагент нагнетают по диэлек- Я трическому трубопроводу, в который в контролируемое место аппарата помещают чувствительный элемент, выполненный из вещества с температурой плавления, близкой к температуре индикации, заключенного в герметичную эластичноупругую оболочку, и об индицируемой температуре судят по состоянию хладагента, например по изменению его давления или возникновению его протока.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что хладагент нагнетают периодическими импульсами, в промежутке между которыми чувствительный элемент восстанавливает первоначальную форму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе (.HavEicek К. Еаг1теп1 па тегеп1 tepeot> v)nuti v еВес1гickvc h stoic b "Ебес1гоСесЬп спч эЬгог," 1973, 62, 99,с. 533-537 (ЧССР) °

2. Патент. ФРГ 9 1613879, кл 21 dЭ 2 1972

3. Авторское свидетельство СССР

Р 181190, кл, Н 02 К 15/00, 1964.

4, Авторское свидетельство СССР

М 201526 кл, G 01 К 7/16, 1966, 5, Авторское свидетельство СССР

Р 469898, кл. G01 K 7/16, 19.73, 6. Патент Австрии Р 285768, кл. 21 с, 44, 1971.

7. Патент ФРГ Р 1277387, кл, 21 а4, 35/17, 1971 ° .8, Патент США Р 2917701, кл. 323-44, 1970, 9. Патент США 9 3797314, кл, 73-350, 1972.

10. Патент Франции М 1204840, кл. G 01 К 1968, 11. Патент ЧССР 9 119194, кл. 42 i 11/05, 1973.

12. Ь пчЪога Кагеля,Faucet РачМ,Havt,icek Кагеля.

Mereni tep2ot чюц1л 1гansjorrnatoru za provozu." Electr otec hnic nv o bzor, 19 7 3, 6 2, Р 8 i с. 474-480, ЧССР.

Bpeeg Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä,ул.Проектная,4