Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины преимущественно переменного тока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

OUUI

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕМ ЕЛЬСТБУ

3fSD 6 01 К 13 08. (21) 3313979/18-10

;(22) 10.07.81

:(46 ) 23.04.83 . Бюл. Р 15 (72) В.А.Алымов, Л.И.Достов, A.Á.Êoíoâàëîâ и В.Ф.Романов. (71) Ленинградское электромашиностроительное объединение "Электросила" им. С.М.Кирова (53) 536, 53 088. 8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 892238, кл. 4 01 К 13/08, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2949340/18-10, кл. Ь 01 К 13/08, 1980 (прототип). (54) (57) 1,УСТРОЙСТВО ДНЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МИЯИНЫ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПЕРЕМЕБИОГО

ТО5А содержащее термодатчпк, выполненный в виде одной из. обмоток электрической машины, вывод кото:рого подключен к источнику переменного тока через шунт, к одному выводу которого присоединена первич,ная обмотка трансформатора постоянного тока, подключенного вторичными обмотками через выпрямитель и измеритель тока к переменному резисто-, ру и сети переменнбго тока, а парал-лельно термодатчику через конденсато.ры подключены обмотки балансного, SU„„! 013772 А трансформатора, а также измеритель нулевого уровня напряжения и измеритель равновесия, о т л и ч а ю » щ е е:c:ÿ тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введена цепочка из соединенных последовательно диодов и резистора, включенная параллельно термодатчику, и .дополнительный выпрямитель, подключенный к второму выводу первичной Обмотки трансформатора постоянного тока, а другими выводами — к шунту и общей точке соединения диодов, при этом параллельно регулируемому резистору подключены одноименные выводы обмоток балансного трансформатора, общие точки соединения которого с конденсатором подсоединены к выводу переменного резистора, а измеритель .равновесия подключен параллельно ! одному из конденсаторов цепи обмоток балансного трансформатора, выполненных HB,råðìoñòàáèëüíoãî материала и соединенных между собой ,параллельно согласно.

2. Устройство по и. 1, о т .л и;ч а ю щ е еся тем,,что шунт вы полнен в виде участка силового про- вода, а выпрямитель - на транзис торе.

1013772 из термостабильного материала и со единенных между собой параллельно согласно, причем шунт выполнен в виИзобретение относится к термометрии, а именно к измерению температуры обмоток электрической машины, подключенной к сети переменного. тока и находящейся под нагрузкой в процессе измерения, и может быть использовано в устройствах тепловой эа- щиты для одновременного контроля температуры обмоток генератора и трансформатора в блоках генератортрансформатор электрических станций.

Известно устройство для измерения температуры обмотки электрической машины преимущественно переменного тока, содержащее термодатчик, 15 выполненный в виде одной из обмоток электрической машины, один вывод которого подключен к источнику переменного тока через шунт, к одному выводу которого присоединена первич- .ур ная обмотка трансформатора постоянного тока, вторичные обмотки которого через выпрямитель и измеритель тока подключены к переменному резистору и сети переменного тока, причем 25 параллельно термодатчику через конденсаторы подключены обмотки балансного трансформатора, а также измеритель равновесия f1).

Недостаток устройства заключает- 30 ся в том, что при измерении температурЫ обмотки сильноточных электрических машин с током нагрузки.до

20 кА габариты шунта, источника постоянного тока и индуктивности приоб>сб ретают большие размеры, которые в несколько раз превышают остальные узлы устройства. Кроме того, включение дополнительного сопротивления ведет к снижению точности измерения.

Наиболее близким по технической 40 сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения температуры обмотки электрической машины преимущественно переменного тока, содержащее термодатчик, 45 выполненный в виде одной иэ обмоток электрической машины,.вывод которого подключен к источнику переменного тока через шунт, к одному выводу которого присоединена первичная обмотка трансформатора постоянного тока, подключенного вторичными обмотками через выпрямитель и измеритель тока к переменному резистору и сети переменного тока, параллельно термодатчику через конденсаторы подключены обмотки балансного трансформатора, а также измеритель нулевого уровня напряжения и измеритель равновесия Г25.

Однако и это устройство не обла- @ дает требуемой точностью измерения из-за температурной погрешности балансного трансформатора и погрешнос- ти измерителя тока в обмотке электрической машины. 65

Целью изобретения является повышение точности измерения, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры обмотки электрической машины преимущественно переменного тока, содержащее термодатчик, выпол1ненный в виде одной иэ обмоток электрической машины, вывод которого подключен к источнику переменного тока через шунт, к одному выводу которого присоединена первичная обмотка трансформатора постоянного тока, подключенного вторичными обмотками через выпрямитель и измеритель тока к переменному резистору и сети переменного тока, а параллельно термодатчику через конденсаторы подключены обмотки балансного трансформатора, а также измеритель нулевого уровня напряжения и измеритель равновесия, введена цепочка из соединенных последовательно диодов и резистора, включенная параллельно термодатчику и дополнительный выпрямитель, подключенный к второму выводу первичной обмотки трансформатора постоянного тока, а другими выводами — к шунту и общей точке содинения диодов, при этом параллельно регулируемому резистору подключены одноименные выводы обмоток балансного трансформатора, общие точки соединения которого с конденсатором подсоединены к выводу переменного резистора, а измеритель равновесия подключен параллельно одному из конденсаторов цепи обмоток балансного трансформатора, выполненных де участка силового провода, а выпрямитель — преимущественно на транзисторе.

На чертеже представлена схема устройства.

Оно содержит обмотку — термодатчик 1 электрической машины источник 2 переменного тока, участок 3 проводника, используемый в качестве шунта, трансформатор,. 4 постоянного тока, дополнительный выпрямитель

5, резистор б, диоды 7 и 8, конденсаторы 9 и 10, резисторы 11 и 12, балансный трансформатор 13, ограничительный дроссель 14, основной выпрямитель 15, измеритель 16 тока, переменный резистор 17, измеритель

18 равновесия, конденсатор 19.

Устройство работает следующим образом.

Формирование измерительного тока производится из тока нагрузки исследуемой обмотки электрической машины, для чего параллельно участку

3 проводника силового провода, на

1013772 котором падение напряжения переменного тока составляет 0,3-0,5 В, через первичную обмотку трансформатора

4 постоянного тока подключен синхронизированный выпрямитель 5, который обеспечивает полное ссответствие тока, протекающего в цепи первичной обмотки трансформатора 4 постоянного тока, постоянной составляющей тока, протекающей в обмотке-термодатчике 1. Синхронизация выпрямителя 5 10 с напряжением источника 2 производится с помощью цепочки, содержащей резистор б и диоды 7 и 8.

Величина тока, протекающего .в цепи выпрямителя 5, которая равна вели-15 чине постоянной составляющей тока в обмотке 1, измеряется трансформатором 4 постоянного тока, вторичные обмотки которого через выпрямительное устройство 15 и амперметр 16 (для контроля заданной величины тока ) соединены с регулируемым резистором 17,. параллельно которому через резисторы 11 и 12 подключены обмотки балансно о трансформатора 13. Причем обмотки трансформатора 13 одноименными выводавщ через ограничительную индуктивность (дроссель ) 14 и через конденсаторы 9 и 10 подсоединены параллельно обмотке-термодатчику 1.

Падение напряжения постоянного ,тока на обмотке 1, приложенного к диагонали питания симметричного моста, образованного обмотками балансного. трансформатора 13, резисторами

11 и 12 и конденсаторами 9 и 10, за- -З5 ряжает конденсаторы 9 и 10 до напряжения, равного падению напряжения на обмотке 1 независимо от величины сопротивления резисторов 11 и 12.

В мостовом сумматоре напряжения при 40 равенстве напряжения диагонали питания сумматора половине напряже ния эталонного источника на одном иэ конденсаторов, например конденсаторе 9 (в зависимости от полярности подключения напряжения эталонного источника), напряжение будет равно нулю, а на другом конденсаторе 10 напряжение эталонного источника. В случае неравенства указанного соотношения напряжение на конденсаторе 9 будет равно разности сравниваемых напряжений.

В качестве эталонного напряжения в устройстве используется напряжение на регулируемом резисторе 17, величина которого пропорциональна произведению величины сопротивления резистора 17 и тока вторичной цепи трансформатора 4 постоянного тока, причем величина последнего пропорциональна величине постоянного тока, протекающего в исследуемой обмотке 1.

Уравновешивание мостового сумматора фиксируется измерителем равенства 18. При равенстве напряжения нулю на конденсаторе 9 происходит автоматическое деление падения напряжения постоянного тока на обмОтке

1.на величину тока, протекающего по обмотке 1.

Использование сумматора напряжения на основе балансного трансформатора 13 обеспечивает полную компенсацию переменной составляющей в цепи измерителя 18, для чего параллельно обмотке балансного трансформатора 13 цепи конденсатора 9 подключен конденсатор 20. Обмотки балансного трансформатора 13 для взаимной компенсации постоянной составляющей магнитного потока от прохождения по обмоткам тока от источника эталонного напряжения включены между собой параллельно согласно.

Наряду с повышением точности измерения предлагаемое устройство обеспечивает упрощение схемы за счет исключения источника постоянного тока шунта и ограничительной индуктивности.

1013772

Составитель A. Тереков

Редактор T. Киселева ТехредЛ.Пекарь Корректор В. Гирняк

Заказ 3002/49 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4