Переносное устройство для контроля состояния изоляции силовых трансформаторов

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2245559:

Марийский государственный университет (RU)

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Технический результат изобретения: повышение достоверности в оценке и сравнении состояния изоляции. Сущность: устройство содержит усилитель с генератором 15 синусоидальных высокочастотных импульсов, переносной компьютер 14, блок питания 16, фильтры 10, 11 от помех, снабженные емкостным делителем 6 с блоком 7 отбора напряжения тестовых импульсов, фильтрами присоединения 8, 9 в комплекте с усилителями и электронными блоками защиты от импульсов переходных процессов в электрической сети, к которым подключено контролируемое электрооборудование. Также устройство, согласно изобретению, содержит: параметрические согласующие блоки 12, 13, обеспечивающие присоединение цепей контроля ко входу переносного компьютера 14, высоковольтные изолированные проводники 4, 5 со съемными зажимами для подключения устройства контроля к выводам 2, 3 контролируемого электрооборудования 1. 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам контроля состояния внутренней изоляции электрооборудования, находящейся в рабочем режиме, например силовых трансформаторов I-III габаритов.

Известно устройство для контроля состояния изоляции силовых трансформаторов, содержащее два выпрямителя, входы первого из которых через кабель соединены с выводами низковольтной обмотки, а входы второго через другой кабель соединены с выводами высоковольтной обмотки контролируемого силового трансформатора, и блок индикации [1].

Недостатком этого устройства является то, что контроль производится на одной из резонансных частот элементов обмотки в интервале (1...9)×10⁴ Гц, что ограничивает область его применения.

Наиболее близким по технической сущности является устройство диагностирования изоляции электрооборудования, например силовых трансформаторов I-III габаритов, находящихся в рабочем режиме, содержащее усилитель с генератором синусоидальных высокочастотных импульсов, переносной компьютер, например Note book, блок питания, фильтры от помех [2].

Недостаток этого устройства заключается в том, что оценка изоляции производится в одном режиме, а системное ухудшение состояния изоляции с возможным ее повреждением происходит в другом режиме электрооборудования.

Целью изобретения является повышение достоверности в оценке и сравнении состояния изоляции электрооборудования, например силовых трансформаторов I-III габаритов, находящихся в рабочем режиме.

Эта цель достигается тем, что устройство, содержащее усилитель с генератором синусоидальных высокочастотных импульсов, например 20, 30, 50, 80, 100, 160 кГц, переносной компьютер, например Note book, блок питания, фильтры, исключающие проникновения помех, снабжено емкостным высоковольтным делителем с блоком отбора напряжения тестовых импульсов, фильтрами присоединения, содержащими усилители и электронные блоки защиты от импульсов переходных процессов в электрической сети, к которым подключено контролируемое электрическое оборудование, а также параметрическими согласующими блоками, позволяющими присоединение цепей контроля ко входу переносного компьютера, высоковольтными изолированными проводниками со съемными зажимами для подключения устройства контроля к выводам контролируемого электрооборудования.

На чертеже представлена функциональная схема переносного устройства для контроля состояния изоляции силового трансформатора I-III габарита, контролируемый трансформатор 1 с выводами высоковольтной 2, низковольтной 3 обмоток, которые посредством изолированных проводов 4 и 5 со съемными зажимами присоединяются к "Переносному устройству для контроля состояния изоляции силовых трансформаторов". Устройство состоит из высоковольтного емкостного делителя 6 с блоком 7 отбора напряжения тестовых импульсов, фильтров присоединения 8, 9, фильтров 10, 11 с защитой от помех, параметрических согласующих блоков 12, 13, для подключения упомянутых цепей контроля к входу переносного компьютера 14, а также усилителя с генератором 15 синусоидальных высокочастотных импульсов и блока электропитания 16.

Устройство работает следующим образом:

Генератор 15 вырабатывает синусоидальные высокочастотные импульсы, например пакет из шести импульсов вышеупомянутых частот, а сблокированный с ним усилитель усиливает эти импульсы, компьютер 14 по заданной программе дает команды генератору 15 на чередование длительности и паузы сигналов, а также порядок чередования импульсов, чтобы этот пакет различал "свой - не свой" в помехах сети, этот пакет импульсов через фильтр 11 от помех и фильтр присоединения 9 с помощью кабеля 5 поступает на низковольтные вводы 3 контролируемого силового трансформатора 1. Этот пакет импульсов, пройдя через обмотки контролируемого трансформатора 1, поступает на соответствующие высоковольтные вводы 2 и с помощью кабеля 4 через высоковольтный емкостной делитель напряжения 6 и блок 7 отбора напряжения поступает на ввод фильтра присоединения 8 и с его выхода через фильтр 10 от помех и согласующий блок 12 поступает в компьютер 14. Базовые сигналы этого пакета импульсов от генератора 15 через согласующий блок 13 поступают также в компьютер 14. К блоку электропитания 16 подключены компьютер 14, генератор 15, а от них запитаны все блоки и фильтры устройства 8-13. Компьютер 14 по заданной программе производит расчет критерия оценки состояния изоляции в виде отношения базовых уровней напряжения U1 и уровней напряжения U2 (коэффициента передачи), прошедших через изоляцию контролируемого трансформатора 1, и отношение (U1-U2)/U1 и (ΔU/U1) по пакету сигналов. В дальнейшем производится сравнение текущих величин с первыми и с предыдущими величинами, хранящимися в памяти компьютера. В память компьютера внесены все контролируемые объекты с их первоначальными измеряемыми величинами и накопительные последние замеры. Замеры снимаются с контролируемого оборудования находящегося в рабочем режиме в одно и то же время сезона зима-лето с учетом температуры окружающего воздуха и электрической нагрузки.

Частоты импульсов генератора 15 уточняются с собственной частотой слоя, катушки и обмотки в целом контролируемого трансформатора, метод контроля базируется на явлении: при ухудшении изоляции обмотки трансформатора нелинейные частотные характеристики смещаются в сторону уменьшения частоты. Устройство позволяет также оценивать состояние изоляции как между элементами оборудования, так и относительно корпуса. В результате оценочные величины будут отличаться от первоначальных, когда изоляция была "чистой", по динамике отклонения измеряемых величин проконтролируемого электрооборудования, тем самым возможно сохранить электрооборудование для дальнейшей эксплуатации.

Источники информации

1. Авторское свидетельство №845280, 11.03.79, Н 03 К 13/00.

2. "Диагностика оборудования энергосистем" IDA-200, Журнал "Электрические станции", №5, 2003 г., НТФ "Энергопрогресс", 4 л. обложки.

Переносное устройство для контроля состояния изоляции силовых трансформаторов, находящихся в рабочем режиме, содержащее усилитель с генератором синусоидальных высокочастотных импульсов, переносной компьютер, блок питания, фильтры, исключающие проникновения помех, отличающееся тем, что оно снабжено емкостным высоковольтным делителем с блоком отбора напряжения тестовых импульсов, фильтрами присоединения, содержащими усилители и электронные блоки защиты от импульсов переходных процессов в электрической сети, к которым подключено контролируемое электрооборудование, а также параметрическими согласующими блоками, позволяющими присоединение цепей контроля ко входу переносного компьютера, высоковольтными изолированными проводниками со съемными зажимами для подключения устройства контроля к выводам контролируемого электрооборудования.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для испытаний электрической прочности изоляции жидких диэлектрических материалов.

Устройство для испытания изоляции // 2217770

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для испытания изоляции локальных низковольтных электрических систем. .

Устройство для испытания изоляции силового кабеля и твердого диэлектрика // 2211456

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для испытания электрических сетей. .

Способ контроля состояния изоляции обмоток электродвигателя // 2208236

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам диагностики изоляции обмоток электродвигателей. .

Устройство для автоматической диагностики изоляции обмоток электродвигателя // 2208235

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для диагностики изоляции обмоток электродвигателей. .

Устройство для оценки технического состояния изоляции обмоток электродвигателя // 2208234

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам для диагностики изоляции обмоток электродвигателей. .

Устройство для автоматического контроля напряжения пробоя жидких диэлектриков // 2192650

Устройство для формирования испытательного напряжения // 2173860

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля напряжения пробоя жидких и твердых диэлектриков. .

Устройство для контроля сопротивления изоляции протяженных подземных объектов // 2148264

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции жил и оболочек кабелей связи, трубопроводов.

Прибор контроля перерывов питания на постах электрической централизации // 2111880

Изобретение относится к измерительной аппаратуре параметров механизмов коммутации источников питания систем автоматического управления железнодорожного транспорта.

Устройство мониторинга высоковольтных вводов и сигнализации о состоянии их изоляции // 2328009

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике в области электрооборудования высокого напряжения и предназначено для непрерывного контроля изоляции, диагностики и защиты высоковольтных вводов силовых трансформаторов и автотрансформаторов

Высоковольтный преобразователь переменного напряжения в постоянное // 2328010

Высоковольтная испытательная установка сверхнизкой частоты для диагностики кабеля из шитого полиэтилена // 2392630

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к устройствам, позволяющим проводить диагностику и испытания кабелей с синтетической изоляцией повышенным напряжением без ее разрушения

Устройство для мониторинга состояния высоковольтных вводов // 2401434

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для непрерывного контроля изоляции, диагностики и защиты высоковольтных вводов силовых трансформаторов, автотрансформаторов и реакторов

Контур отсечки искрового разряда // 2478215

Изобретение относится к управляемому отсекающему беспроводному соединению для системы испытаний импульсами высокого напряжения, предпочтительно для гарантирования качества силовых трансформаторов

Устройство для определения нарушений целостности изоляции проводов // 2490654

Изобретение относится к измерительной технике

Датчик для непрерывного контроля изоляции проводов // 2505830

Изобретение относится к технике электрических испытаний и может быть использовано для контроля качества изоляции проводов. Новым является то, что в датчик для непрерывного контроля изоляции проводов, содержащий корпус, внутри которого расположен проводящий рабочий элемент, дополнительно введены колпак, греющий источник с плавно изменяющейся мощностью, термодатчик, труба кожуха, схема регулирования мощностью греющего источника, стойка с платформой, и подвижная стойка. В качестве рабочего элемента взят галлий. Корпус и колпак датчика выполнены из теплопроводящего материала (меди) в виде перевернутых в вертикальной плоскости на 180° по отношению друг к другу прямоугольных сосудов. По периметру в верхней торцевой части корпуса и в нижней части колпака выполнены одинаковые по конфигурации фланцы. Причем внешние размеры фланцев одинаковы. Внутренний же размер фланца колпака меньше внутреннего размера фланца корпуса. Во фланце корпуса выточена проточка, в которую вставлен уплотнитель. Корпус и колпак идентичны по конфигурации, но объем внутренней полости колпака V1 больше объема V2 внутренней полости корпуса. При этом объем V1 полностью заполнен галлием. Фланцы корпуса и колпака присоединены друг к другу крепежными деталями. В стенках корпуса просверлены сквозные соосные отверстия, вокруг которых с внешней стороны корпуса выполнены проточки, в которые вставлены уплотняющие манжеты. С противоположных внешних сторон корпуса датчика прикреплены две трубчатые оси имеющие фланцы. Фланцы прикреплены крепежными деталями к корпусу. Уплотняющие манжеты находятся между корпусом и фланцами трубчатых осей. Внутренний диаметр трубчатых осей соответствует диаметру просверленных в корпусе отверстий, а наружный диаметр этих осей соответствует отверстиям в стойке с платформой и в подвижной стойке. Одна трубчатая ось входит в отверстие стойки с платформой. Другая трубчатая ось входит в отверстие подвижной стойки. Отверстие в стойке с платформой соосно отверстию в подвижной стойке. Нижний конец подвижной стойки расположен в пазу платформы стойки с платформой, и может перемещаться в продольном направлении по расположенным внутри паза направляющим. К верхней части стойки платформы закреплена труба, выполненная из меди. Внутри трубы по ее центральной оси прикреплен к стойке с платформой патрон, в который вкручен греющий источник с плавно изменяющейся мощностью. К внешней стороне колпака одним из торцов прикреплена труба кожуха, внутренний диаметр которой соответствуют внешнему диаметру трубы, прикрепленной к верхней части стойки с платформой, а оси вращения упомянутых туб совпадают. С противоположной стороны корпуса от трубы кожуха расположено гнездо, в которое вставлен термодатчик, выход которого соединен с входом схемы регулирования мощностью греющего источника, выход которой соединен с входом греющего источника с плавно изменяющейся мощностью. Заявляемый датчик имеет более чем в 3 раза более высокую чувствительность, чем датчик-прототип, и более чем на порядок более высокий срок службы, и, соответственно, надежность.

Устройство для компонентов высоковольтной импульсной системы испытания // 2517999

Изобретение относится к устройству для компонентов высоковольтной импульсной системы испытания, предпочтительно для контроля качества мощных трансформаторов. Сущность: в устройстве для компонентов высоковольтной импульсной системы испытания, содержащей генератор импульсов и вспомогательные компоненты, а именно ограничительный разрядный промежуток (2), делитель (3) напряжения и компенсатор (4) перенапряжений, по меньшей мере два из вспомогательных компонентов установлены на общей основной раме с одним единственным головным электродом (11) для вспомогательных компонентов. Технический результат: сокращение пространственной протяженности и числа гальванических соединений. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Датчик частичных разрядов для устройства оперативного контроля высоковольтной изоляции // 2565349

Изобретение относится к контролю высоковольтной изоляции. Сущность: датчик (11) частичных разрядов для устройства (11; 13) оперативного контроля высоковольтной изоляции содержит корпус (15) и находящиеся в корпусе (15) измерительную схему (17) для измерения частичных разрядов в тестируемой высоковольтной системе (3; 5) и конденсатор (19) связи, имеющий один электрод (19В), соединенный с измерительной схемой (17), и другой электрод (19А; 41), соединенный с первым высоковольтным проводником (21; 43), соединяемым с высоковольтной линией (5) тестируемой системы. Датчик дополнительно содержит калибровочную схему (23), находящуюся в корпусе (15) и содержащую калибровочный конденсатор (25), имеющий один электрод (25В), соединенный с калибровочной схемой (23), и другой электрод (25А; 41), соединенный с упомянутым первым высоковольтным проводником (21; 43) или вторым высоковольтным проводником (27), соединяемым с высоковольтной линией (5). Технический результат: возможность калибровки датчика в режиме эксплуатации, отсутствие необходимости изменения высоковольтной геометрии применительно к высоковольтной цепи генерирования энергии. 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

Установка для испытания изоляции объектов электротехнического назначения // 2621479

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к компактным установкам (приборам), позволяющим проводить испытания изоляции объектов электротехнического назначения повышенным переменным напряжением 50 Гц и постоянным напряжением, максимальным выходным напряжением до 10 кВ. Установка позволяет расширить функциональные возможности и параметры измеряемых электрических величин, а также повышает эффективность обнаружения мест с дефектами изоляции, уменьшает трудоемкость при серии однотипных испытаний и удобство испытаний при повышении безопасности работы персонала и значительном увеличении точности и достоверности измеряемых параметров. Сущность: установка выполнена в едином корпусе, внутри которого размещены блок питания, оснащенный таймером блок управления, блок измерения, установленный в непосредственной близости от высоковольтного модуля, регулятор напряжения, блок температурный. Высоковольтный модуль выполнен герметичным модулем с двойной изоляцией в виде полого пластмассового корпуса, заполненного жидким диэлектриком, и дополнительно включает высоковольтный выпрямитель, высоковольтные сглаживающие конденсаторы, ограничительный резистор, высоковольтное разрядное устройство и гидравлические разъемы для соединения с жидкостной системой принудительного охлаждения, и снабжен встроенным высоковольтным разъемом для подключения испытуемого объекта. Соединение блока измерений и блока управления происходит по цифровому последовательному интерфейсу через гальваническую развязку. Блок питания соединен только с блоком управления. Вход блока управления соединен с выходом блока измерения, выход блока управления соединен с входом регулятора напряжения и входом питания блока измерения. Вход блока измерения подключен к выходу делителя напряжения высоковольтного блока, выход регулятора напряжения подключен к входу высоковольтного блока, одновременно регулятор напряжения и высоковольтный модуль подключены к блоку температурному, выход которого соединен с входами воздушной системы принудительного охлаждения и жидкостной системы принудительного охлаждения. Выход воздушной системы принудительного охлаждения воздействует на регулятор напряжения и жидкостную систему принудительного охлаждения. Выход жидкостной системы принудительного охлаждения подключен к гидравлическому входу высоковольтного модуля. Установка имеет два токовых входа для заземленной и незаземленной нагрузки. Установка имеет цифровой последовательный канал передачи измеренных оцифрованных значений тока и напряжения в блок управления для их математической обработки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.