УСТАНОВКА ДЛЯ ВИПРОБУВАННЯ ТРАНСФОРМАТОРНОЇ ОЛИВИ УИМ – 90 З ЕЛЕКТРОННИМ БЛОКОМ ПІДЙОМУ НАПРУГИ

Autor: Alexander Istomin, Serhii Rudenko, Igor Bogatirov, Denis Koliushko, Helena Ponuzhdayeva
Rok vydání: 2021
Předmět:
liquid dielectric
Computer science
Liquid dielectric
випробувальна установка
повышающий трансформатор
Oscillograph
pulse width modulator
breakdown voltage
law.invention
Sine wave
law
Voltage controller
напруга мережі
напряжение сети
испытательная установка
підвищувальний трансформатор
Breakdown voltage
General Materials Science
широтно-импульсный модулятор
Transformer
test machine
business.industry
mains voltage
Electrical engineering
рідкий діелектрик
High voltage
step-up transformer
жидкий диэлектрик
напруга пробою
широтно-імпульсний модулятор
напряжение пробоя
business
Voltage
Zdroj: Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях; № 1(7) (2021): Вісник НТУ «ХПІ»: Серія "Нові рішення у сучасних технологіях"; 103-108
Вестник Национального Технического Университета "ХПИ" Серия Новые решения в современных технологиях; № 1(7) (2021): Вестник НТУ "ХПИ": Серия "Новые решения в современных технологиях"; 103-108
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: New solutions in modern technologies; No. 1(7) (2021): Bulletin of the NTU"KhPI". Series: New Solutions in Modern Technology; 103-108
ISSN: 2413-4295
2079-5459
DOI: 10.20998/2413-4295.2021.01.15
Popis: For test operations according to the liquid dielectric breakdown voltage measurement method we use high voltage machines that consist of high-voltage step-up transformer, voltage rise block, test cell with electrodes and so on. Described dielectric oil's test machine UIM – 90 with electromechanical voltage rise block. Cause of hard requirements in specification documents about voltage sine wave form on cell's electrodes, we performed field tests for UIM – 90 that help to evaluate the mains voltage impact on the test voltage distortion and measurement accuracy. Was discovered that during usage of electromechanical voltage rise block voltage steps disrupt sine wave’s form proportionally to step-up transformer’s transformation coefficient. Performed analysis of this block’s construction and established that usage of ЛАТР and mechanical voltage controller could lead to additional sine’s wave disruption. Decided to develop electronic voltage rise block which will allow to get rid of mains influence on test data. Created the algorithm of wave shaping from microcontroller, which generates voltage ramp to the amplifier representing pulse width modulator, then to the step-up transformers cascade. Proposed to use additional transformer for level matching of amplifier’s output voltage and main high voltage transformer’s input voltage. Presented flow sheet for UIM – 90 with electronic voltage step-up block and cascading start ofstep-up transformers. Provided voltage oscillograph trace and it spectrograph on the main transformer’s primary side, received due to the implementation of developed electronic voltage step-up block, prove that voltage sine wave form doesn’t rely on mains quality. After upgraded UIM – 90 and it world analogues technical parameters analysis we could make a conclusion about it competitive capability on global level.
Для проведения испытаний согласно методике определения пробивного напряжения жидких диэлектриков используются высоковольтные установки, основными частями которых являются высоковольтный повышающий трансформатор, блок подъёма напряжения, испытательная ячейка с электродами и др. Описана установка для испытания трансформаторного масла УИМ – 90 с электромеханическим блоком подъёма напряжения. В связи с жесткими требованиями нормативных документов к форме синусоиды напряжения на электродах ячейки, проведены натурные испытания УИМ – 90, позволяющие оценить влияние качества сетевого напряжения на искажение испытательного напряжения и точность измерений. Выявлено, что при использовании электромеханического блока подъёма напряжения скачки напряжения сети искажают форму синусоиды пропорционально коэффициенту трансформации повышающего трансформатора. Проведенным анализом конструкции этого блока установлено, что использование ЛАТРа и механического регулятора напряжения может вызвать дополнительные искажения формы синусоиды. Принято решение о разработке электронного блока подъёма напряжения, который позволит исключить влияние сети на результаты испытаний. Создан алгоритм формирования сигнала от микроконтроллера, который генерирует линейно нарастающее напряжение, к усилителю, который представляет собой широтно-импульсный модулятор, дальше, к каскаду повышающих трансформаторов. Предложено использовать дополнительный трансформатор для согласования уровней выходного напряжения усилителя и входного напряжения основного высоковольтного трансформатора. Представлена функциональная схема УИМ – 90 с электронным блоком подъёма напряжения и каскадным включением повышающих трансформаторов. Приведенные осциллограмма напряжения и её спектрограмма на первичной обмотке основного трансформатора, полученные в результате реализации разработанного электронного блока подъёма напряжения, демонстрируют, что форма синусоиды напряжения не зависит от качества сети. Проанализировав технические характеристики модернизированного УИМ – 90 и мировых аналогов, можно сделать вывод о его конкурентоспособности на международном уровне.
Для проведення випробувань відповідно до методики визначення пробивної напруги рідких діелектриків використовуються високовольтні установки, основними частинами яких є високовольтний трансформатор, блок підйому напруги, випробувальна комірка з електродами та ін. Описано установку для випробування трансформаторної оливи УИМ – 90 з електромеханічним блоком підйому напруги. У зв`язку з жорсткими вимогами нормативних документів до форми синусоїди напруги на електродах комірки, проведено натурні випробування УИМ – 90, які дозволяють оцінити вплив якості мережевої напруги на спотворення випробувальної напруги та точність вимірювань. Виявлено, що при використанні електромеханічного блоку підйому напруги перепади напруги мережі спотворюють форму синусоїди пропорційно коефіцієнту трансформації підвищувального трансформатора. Проведеним аналізом конструкції цього блоку виявлено, що використання ЛАТРа та механічного регулятора напруги може викликати додаткові спотворення форми синусоїди. Прийнято рішення про розробку електронного блоку підйому напруги, який дозволить виключити вплив мережі на результати випробувань. Створено алгоритм формування сигналу від мікроконтролера, що генерує лінійно наростаючу напругу, до підсилювача, який являє собою широтно-імпульсний модулятор, далі, до каскаду підвищувальних трансформаторів. Запропоновано використовувати додатковий трансформатор для узгодження рівнів вихідної напруги підсилювача та вхідної напруги основного підвищувального трансформатора. Наведено функціональну схему УИМ – 90 з електронним блоком підйому напруги та каскадним включенням підвищувальних трансформаторів. Наведені осцилограма напруги та її спектрограма на первинній обмотці основного трансформатора, отримані в результаті реалізації розробленого електронного блоку підйому напруги, демонструють незалежність форми синусоїди напруги від якості мережі. Проаналізувавши технічні характеристики модернізованого УИМ – 90 та світових аналогів, можна зробити висновок про його конкурентоспроможність на міжнародному рівні.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: