Устройство для контроля изоляции обмотки трехфазной электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля и защиты изоляции в рабочем режиме. Это достигается за счет того, что источник оперативного тока выполнен в виде источника переменного оперативного тока повышенной частоты, в виде индуктора 4, подключенного на выход генератора 3 переменного тока повышенной частоты, который соединен с блоком 5 питания через блок 6 контроля положения ротора, а орган контроля изоляции выполнен в виде фильтра 10, вход которого подключен к контактам выключателя, а выход через пороговый элемент 11 - к отключающей цепи выключения 1 машины. При этом индуктор выполнен в виде плоской цилиндрической катушки, помещенной в зоне лобовых частей так, чтобы ее плоскость была перпендикулярна оси вращения ротора, а ее центр находится на этой оси. При снижении сопротивления изоляции между витками одной фазы появляется контур утечки оперативных токов, образованный за счет замыкания оперативной ЭДС через уменьшающееся сопротивление изоляции этих витков о В блоке 9 сравнения потечет ток и в фильтре 10 вьзделится разность оперативных ЭДС фаз, и если она Bbmie уставки, срабатьгаает пороговый элемент и формирует сигнал на отключение. 1 з.п, ф-лы, 3 ил. 4 t с Г Т Т (Л со СО о о: ;о СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 H 02 Н 7 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3986307/24-07 (22) 11.12.85 (46) 15.08.87. Бюл. М 30 (71) Павлодарский индустриальный институт (72) А.Н.Новожилов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1046852, кл. H 02 Н 7/08, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 549854, кл. Н 02 Н 7/00, 1973. (54) YCTPOACTBO ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ

ОБМОТКИ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОИ MA

ШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейнои защите. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля и защиты изоляции в рабочем режиме. Это достигается за счет того, что источник оперативного тока выполнен в виде источника переменного оперативного тока повьппенной частоты, в виде индуктора 4, подключенного на выход генератора 3 переменного тока повышенной частоты, который соединен с блоком 5 питания через блок 6 контроля положения ротора, а орган контроля изоляции выполнен в виде фильтра 10, вход которого подключен к контактам выключателя, а выход через пороговый элемент 11 — к отключающей цепи выключения 1 машины. При этом индуктор выполнен в виде плоской цилиндрической катушки, помещенной в зоне лобовых частей так, чтобы ее плоскость была перпендикулярна оси вращения ротора, а ее центр находится на этой оси. При снижении сопротивления изоляции между витками одной фазы появляется контур утечки оперативных токов, образованный за счет замыкания оперативной ЭДС через уменьшающееся сопротивление изоляции этих витков. В блоке 9 сравнения потечет ток и в фильтре 10 выделится разность оперативных ЭДС фаэ, и если она вьппе уставки, срабатывает пороговый элемент и формирует сигнал на отключение. 1 з.п. фалы, 3 ил, л юс

1330695

Изобретение относится к технике релейной защиты и может быть использовано для контроля и защиты изоляции обмотки статора трехфазных электрических машин.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля и защиты изоляции в рабочем режиме.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного устройства; на фиг ° 2 — принципиальная схема источника переменной оперативной ЭДС, на фиг ° 3 — то же, органа контроля изоляции.

Устройство (фиг. 1, 2 и 3) содержит выключатель 1 нагрузки, соединяющий машину 2 с сетью, генератор

3 переменного тока повышенной частоты, подключенный к индуктору 4, выполненному в виде катушки индуктивности, блок 5 питания генератора, под. подключенный к последнему через блок

6 контроля положения ротора 7, блок

8 конденсаторов, блок 9 сравнения, фильтр 10 оперативного тока и пороговый элемент 11.

Блок 6 контроля положения ротора

7 (фиг. 2) содержит два постоянных магнита 12, приклеенных к ротору 7 машины, магнитопроводы 13 и геркон

14. Положение магнитопроводов с герконом по отношению к машине и определяет положение ротора, при котором происходит срабатывание геркона 14 (срабатывание геркона происходит в положении ротора, показанного на фиг. 2), Обмотка 15 геркона 14 и диодный мост 16 являются блоком генератора перемнного оперативного тока, который выполнен в виде конденсатора 17 и индуктора 4 °

Орган контроля изоляции (фиг.3) представлен блоком сравнения (резисторы 18 и 19, причем сопротивление первого в два раза меньше второго), активным полосовым фильтром 1О (типовой вариант) и и >роговым элементом

11, выполненным в виде реле 20, контакты 21 которого присоединены к отключающейся цепи выключателя 1 (не показано).

Устройство работает следующим образом.

Выключатель нагрузки включает машину 2 в сеть. Ротор 7 машины, 2 вращается и посредством магнитного поля магнитов 12 воздействует на контакты геркона, В результате контакты геркона 14 при заданном положении ротора 7 (фиг ° 2) замыкаются и под5 ключают параллельно соединенные конденсатор 17 и индуктор 4 (генератор

3 оперативного тока) через диодный мост 16 к обмотке 15 геркона 14, в которой наводится ЭДС от магнитного потока в контактах геркона 14 в момент их замыкания (блок 5 питания).

Конденсатор 17 заряжается и в момент размыкания контактов геркона 14, разряжаясь через витки индуктора 4, формирует импульс затухающего оперативного тока. Оперативный ток, протекающий по виткам индуктора 4, наводит в лобовых частях обмотки статора оперативную ЭДС фаз. Блок 6 контроля положения ротора включает питание генератора 3 в том положении ротора, когда при нормальной изоляции обмотки статора упомянутые наведенные оперативные ЭДС обмоток фаз равны по величине (блок 6 необходим для предотвращения пульсаций, вызываемых динамическим эксцентриситетом ротора, вызываемым обычно неточной посадкой железа ротора на вал), Оперативные ЭДС фаз поступают через блок

8 конденсаторов в блок 9 сравнения, так как их величины равны, то ток в сопротивлении 18 отсутствует и величина оперативного напряжения на

35 выходе фильтра равна нулю, При снижении сопротивления изоляции между витками одной фазы появляется контур утечки оперативных то40 ков, образованный за счет замыкания оперативной ЭДС через уменьшающееся сопротивление изоляции этих витков.

В результате происходит снижение оперативной ЭДС на выходе этой фазы. В блоке 9 сравнения через 18 потечет ток, в фильтре 10 выделится разность оперативных ЭДС фаз. Если эта разность ЭДС больше определенной величины, реле 20 порогового элемента

50 сформирует сигнал на отключение машины.

При снижении междуфазной изоляции появляется аналогичный контур из оперативных токов двух фаз, что также приводит к отключению машины.

Таким образом, предложенное устройство обладает высокой чувствительностью к снижению сопротивления изоляции.

1330695

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для контроля изоляции обмотки трехфазной электрической машины, содержащее выключатель нагрузки, соединенный с пороговым элементом, источник оперативного тока и орган контроля изоляции, выход которого соединен с пороговым элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля и защиты изоляции в рабочем, режиме, источник оперативного тока выполнен в виде генератора и индуктора, присоединенных к блоку питания через блок контроля положения ротора, и орган контроля изоляции выполнен в виде фильтра, вход которого через блок сравнения и блок конденсаторов присоединен к контактам выключателя.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что индуктор выполнен в виде плоской цилиндрической катушки, помещенной в зоне лобовых частей так, что ее плоскость была перпендикулярна оси вращения ротора, а ее центр находился на этой оси.

1330695!

1 (Ф:

I

1

1

Составитель Т.Щеголъкова

Техред И.Попович Корректор В.Гирняк

Редактор М.Келемеш

Заказ 3588/54 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1

I !

I

I 9

t

1

I

1

l

I

I

1

I

I

1

I

1

I

I

I

1

I