Устройство для непрерывного контроля состояния

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

370550

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26 11 I.1970 (М 1418299/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 18.IV.1973

М. Кл, 6 Olr 27/18

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.738(088.8) Авторы изобретения М. В. Локшин и 11. М. Сви

Заявитель Всесоюзный государственный трест IIo организации и рационализации государственных районных электростанций и сетей

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЪ|ВНОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ

ИЗОЛЯЦИИ ТРЕХФАЗНОГО ВЫСОКОВОЛЬТНОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

Известные устройства для непрерывного контроля состояния изоляции трехфазного высоковольтного оборудования над рабочим напряжением путем измерения тангенса угла потерь и емкости не обеопечи вают надежный контроль, так как реальные сети имеют некоторую несимметрию фазных напряжений и несинусоидальность их формы, другие помехи могут быть вызваны токами влияния со стороны шин и токоведущих частей контролируемого оборудования, находящегося под напряжением и т. д.

Для повышения надежности контроля в описываемом устройстве применен трехфазный трехобмоточный трансформатор, первичная обмотка которого соединена. в треугольник, одна из вторичных обмоток, соединенная в звезду, подключена непосредственно к измерителю, а две фазы другой |вторичной обмотки, соединенные между собой одноименными выводами, и третья фаза этой же обмотки подсоединены к измерителю через фазорегуляторы.

На фиг. 1 изображена принципиальная блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — векторные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Между измерительными выводами 1 объекта и землей включены регулируемые шунтирующие сопротивления 2. К указанным измерительным выводам подсоединены фазы первичной обмотки трачсформатора 8, соединенной в треугольник. Одна из его вторичных обмоток разделена на две части, одна из которых 4 состоит из двух фаз, соединенных меж5 ду собой одноименными выводами, а другая часть 5 — из одной фазы, коэффициент трансформации которой должен быть в 1 3 раз больше коэффициентов трансформаций каждой из фаз части 4. Обе эти части подсоединены к фазочувствительному измерителю б через фазорегуляторы 7. Другая вторичная обмотка 8 собрана в звезду 11 подключена непосредственно к измерителю, к которому подкл10чено пороговое устройство — сигнализатор /.

По этим шунтирующим сопротивлениям протекают емкостные токи отдельных фаз, создавая на них падение напряжения.

Напряжения между измерительными BbIDI)дами U,I„Uq, и U, ïðåäñòàâëÿþò.собой систему линейных (междуфазных) падений напряжения. При равенстве по аб-олютной вел .чине фазных падений напряжения Li,, с/и и U, в линейных падениях напряжения, полностью отсутствует третья и кратные ей гармоники. а также в значительной степени подавлены остальные высшие гармоники.

С помощью шунтирующих сопротивлений 2 преобразовательного блока и фазорегуляторов

30 7 может быть достигнута полная балансиров,370550

65 ка блока сравнения и напряжение на его выходе будет равно нулю. При отсутствии дефекта !в контролируемом объекте и сбалансированном устройстве на шунтирующих сопротивлениях возникает звезда фазных падений напряжения U„Uq и U„a между измерительными выводами а, К с и на первичной обмотке трансформатора — треугольник линейных падений напряжения U, Uq, и U„. При этом на выходе сигнальной части 5 обмотки напряжение равно

Ui =- К1-1,. = <Я, — >.) = — < Ыьс + >. ) а на выходе соединенных между собой одноименными выводами фаз

1 1 (Ub Ub) К1 ((с 11а) +

+ 2 (U — U )), где К вЂ” коэффициент трансформации фаз части 5 обмотки, а

К1 — коэффициент трансформации фаз части 4 обмотки.

Поскольку необходимо условие, чтобы

К

= 3, целесообразно принять К1 — — 1, К, ToI да Ж = 1са 1 3, а Ug = Ь ьс — С аь.

Из векторной диаграммы следует, что фазы

U и U отличаются на угол —, а модули равны.

Для балансировки выходных цепей блока сравнения напряжения U и U> должны быть совмещены по фазе. Это достигается с помощью фазоретуляторов 7. Один .из вариантов совмещения может быть получен поворотом вектора U> на угол — и поворотом вектора

U на угол — . При этом получают два век6 тора напряжений

U, P3 И, е; U, (U„— U„) е которые имеют место на выходе соответствующих фазорегуляторов. Выходы фазорегуляторов включены по балансной схеме. Напряжение на выходе этой схемы к и

hU=0=2U e +2U, е + л

J—

+ 2U, e Ua + Уь + 1.1с °

Таким образом, система исходных фазных векторов 0„U> и U, на выходе блока сравнения трансформируется в трехфазную систему векторов U, U и U,, лишенных третьей и высших гармоник.

Из анализа векторных диаграмм следует, что напряжение U„ совпадает по фазе с падением напряжения U„, Уь — с падением напряжения бь., à U, — с падением напряжения

U,ь. При ухудшении изоляции одной из фаз

45 (например фазы А) изменится величина ее проводимости на ЛУ„в связи с этим ток фазы изменится на Л1, = Л), О„соответственно величина падения напряжения на шунтирующем сопротивлении 2 фазы А — на ЛУ, =

=Л1, 2.

Последнее приведет к появлению напряжения AL на выходе балансной схемы блока сравнения. При этом фаза ЛУ, относительно

U будет такой же, как и фаза Ы относительно U, . Измерение фазы и величины AU и, следовательно, фазы и величины ЛЬ, может быть измерено фазочувствительным измерителем, если на него подать опорное напряжение.

Таким опорным напряжением может являться линейное, падение напряжения на шунтирующем сопротивлении, так как величина его и фаза в случае появления дефекта в изоляции меняются мало. Например, при появлении

ЛУ, относительное изменение 1 Ь,ь составит, а фаза изменится на bcp ( а

l U bl (arctg . Поэтому относительная по(ли .(Ф. грешность измерения фазы и величины ЛU, (ли.( не превысит величины . Опорное наIUàáI пряжение подается на измеритель с помощью дополнительной вторичной обмотки 8 трансформатора, соединенной в звезду, напряжения на выходе которой (относительно нулевой точки звезды) пропорциональны U(zg Uy и U .

С помощью измерителя и опорных напряжений можно установить поврежден|ную фазу и измерить отдельно, на какую величину изменились емкость и тангенс угла диэлектрических потерь изоляции. Появившееся напряжение ЛЬ на выходе балансной схемы блока сравнения используется также для подачи сигнала о дефекте в изоляции объекта. При этом сигнализатор 9 дает сигнал.

Предмет изобретения

Устройство для непрерывного контроля состояния изоляции трехфазного высоковольтного оборудования под рабочим напряжением, содержащее трансформатор и измеритель, вход которого соединен с указанным трансформатором, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, применен трехфазный трехобмоточный трансформатор, первичная обмотка которого соединена в треугольник, одна из вторичных, соединенная в звезду, подключена непосредственно к измерителю, а две фазы другой вторичной обмотки, соединенные между собой одноименными выводами, и третья фаза этой же обмотки подсоединены к указанному измерителю через фазорегуляторы.,370550

"а

А а — 3

7а иг 7 и. 17- иг

Сос-,".ïèòåëü Л. Карцева

Р еда кто р T. Загребельная Техред Т. Курилко

Корректор Е. Михеева

Заказ 1012/6 Изд. М 218 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2