Устройство контроля изоляции на корпус обмотки возбуждения синхронного генератора
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение относится к электроизмерительной технике ,в частности, к устройствам обнаружения повреждения изоляции электрических машин. Цель изобретения - повышение надежности обнаружения повреждения изоляции. На входы дифференциального усилителя поступает напряжение возбуждения от делителя и напряжение, пропорциональное проводимости изоляции обмотки возбуждения синхронного генератора. При отсутствии повреждения изоляции отсутствует напряжение на выходе дифференциального усилителя и на входе регистрирующего блока. Надежность обнаружения повреждения изоляции обеспечивается путем сравнения напряжения возбуждения и напряжения, подаваемого на обмотку возбуждения от вспомогательного источника. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 (01 R 31/08 Н 02 1{ 7/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4260604/24-21 (22) 11.06.87 (46) 07.07.89. Бюл. Р 25 (7l) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромащиностроения (72) Г,В.Бархатон, В ° В.Кичаев и В.А.Синепольский (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1252861, кл. Н 02 Н 7/06, 1985. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ
НА КОРПУС ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ
СИНХРОННОГО ITÍI.ÐÀÒOÐA (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, н частности к устройствам обнаружения повреждения изоляции электричегких машин.
Изобретение относится к электрои эмери тел ьной техник е, в час тнос ти к устройствам обнаружения понреждения изоляции электрических машин, Цель изобретения — повышение чувствительности обнаружения повреждения изоляции за счет сравнения напряжения возбуждения и напряжения, подаваемого на обмотку возбуждения от вспомогательного источника.
На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит понижающий трансформатор 1, первый 2 и второй
3 балластные резисторы, соединенные соответственно с первым 4 и вторым
5 транзисторными ключами и с обмоткой 6 воэбуждения синхронного генератора. Обмс тка 6 возбуждения имеет
Цель иэобретения — повышение надежности обнаружения повреждения изолягггги. На входы дифференциального усилителя поступают напряжения возбуждения от делителя и напряжение, пропорциональное проводимости изоляции обмотки возбуждения синхронного генератора. При отсутствии повреждения изоляции отсутствует напряжение на выходе дифференциального усилителя и на входе регистрирующего блока.
Надежность обнаружения повреждения изоляции обеспечивается путем сравнения напряжения возбуждения и напряжения, подаваемого на обмотку возбуждения от вспомогательного источника. I ил. сосредоточенное сопротивление 7 изоляции. Первый 8 и второй 9 измерительные шунты соединены соответственно с коммутирующими ныводами первого 4 и второго 5 ключей, а общая точка шунтов соединена с корпусом.
Коммутирующие выводы первого 4 и второго 5 ключей соединены соответственно с первыми входами повторителя 10 и инвертора 11. Между первым 2 и вторым 3 балластными резисторами соединена группа стабилитронов 12, Вторые входы повторителя 10 и инвертора II соединены с корпусом.
Выход повторителя 10 через интегратор )3 соединен с одним из входов сумматора 14, а выход инвертора 11 через интегратор 15 соединен с другим входом сумматора 14.
1492319 ля
Выход сумматора 14 соединен с первым входом дифференциального усилителя 16, второй вход которого соединен с выходом делителя 17 напряжения воэ5 бурения, Выход дифференциального усилителя
16 соединен с входом регистрирующего блока 18, а через компаратор уставки
19 соединен с входом выходного комму- 1ð татора 20.
Первичная обмотка понижающего трансформатора 1 соединена с трансформатором собственных нужд станции, а вторичные обмотки соединены разно- 15 полярными концами с управляющими вынодами первого 4 и второго 5 ключей, одни коммутирующие выводы которых соединены с первым 2 и нторым 3 балластными резисторами, которые 2р соединены с разнополюсными выводами обмотки 6 возбуждения, а другие коммутирующие выводы соединены с первым
8 и вторым 9 измерительными шунтами °
Устройство работает следующим об- 25 разом.
На понижающий трансформатор 1 подается напряжение 50 Гц собственных нужд станции. При положительном полупериоде напряжения управления от- 3р крынается ключ 4 (ключ 5 закрыт) и от положительного вывода обмотки
6 возбуждения через место дефекта протекает ток
11 Ue <
1 + + 35
+ RB + R7 "- +
2 В 2 так как ke hack, а при отрицательном полупериоде открывается ключ 5 1 ключ
4 закрыт) и к отрицательной шине через место дефекта идет ток
Гв (1-о 11Ы1- 2 и + RI
9 3 так как К9< Р, при этом Le — напряжение сис емы возбуждения; 45 о4 — расстояние места дефекта в обмотке от плюсовой шины возбуждения;
R и Re — сопротивление балластных резисторов;
R = R — сопротивление изоляции в т месте дефекта обмотки (резистор 7);
R u R — сопротивление измеритель8 9 55 ных шунтов.
В результате на измерительных шунтах в ра t.и flo tóïåpèîlIû возникают напряжения:
1 в
И К = + --------- R
8 (+1 8 К + К 8 и
115 ОС 12
U = i R = — -- - — -- R () 9 К. + Ru 9
Эти напряжения с помощью повторителя 10, инвертора 11 и интеграторов
13 и 15 преобразуются в однополярныв напряжения
Пв oL К
U = К В ф
1ъ К + Кц. и
Пв(. - 11 К
U К - - - ---Й
Р + R ц где К, = К = К вЂ” коэффициенты передачи цепи повторитель — интегратор и инвертор — интегратор.
Из этих напряжений сумматор 14 с коэффициентом передачи К< образует эа период напряжение
Us Ф. К6 Ue 4-1 Rô
U = К -------- + К
° М,Ъ Я
Ка.+ Ки Re+ Rè
1 в Ru
К
k3+ ku если pbIIIoJIHpíí условия равенства сопротивлений измерительных шунтов и балластных резисторов, т.е. RI
= R9 = kh, H R2 m R7 m RhНапряжение на выходе сумматора определяется величиной сопротивления изоляции и не зависит от места дефекта изоляции в обмотке.
Это напряжение подается на один иэ входон дифференциального усилителя 16 на другой вход которого постугает напряжение с делителя 17, подключенного к разнополярным BblBo дам обмотки 6 возбуждения, 1!Ф К9 Увэ где К вЂ” козффицент передачи дели3 теля 17.
Тогда на выходе усилителя 16 получается напряжение:
Ue Кш
И = К вЂ” — ----- - К U ь с К + К ) в
При нормальном состоянии изоляции
Кц = К„на выходе сумматора 14 имеет место напряжение, соответствующее нормальному уровню изоляции
1 ь Кш
U — К
Кв + R op
При коэффициенте передачи делит
14923)9
Кш
К К
R ноР напряжение на выходе дифференциального усилителя равно нулю, Регистрирующий блок 18 и компаратор устанки
19 не работают, Если при нормальной изоляции возрастает напряжение возбуждения, то это вызывает увеличение напряжения на выходе сумматора 14, Однако н той же мере увеличивается напряжение с делителя 17 напряжения возбуждения.
В результате на входах дифференциального усилителя 16 изменение одного напряжения компенсируется изменением другого и напряжение на выходе усилителя остается равным нулю. Регистрирующий блок и компаратор уставки не действуют.
При неизменном напряжении возбуждения и ухудшении изоляции н результате повреждения R ц = R „ > напряжение на выходе сумматора 14
Re
1 д К .йс 14 с увеличивается, так как R eoe(R.„ но
Напряжение с делителя напряжения возбуждения остается постоянным. В результате возрастают разность напряжений на входе дифференциального усилителя 16 и напряжение íà его ныходе, что отмечается регистрирующим блоком 18 °
Рост показания свидетельствует об унеличении проводимости или соответственно о снижении уровня изоляции, Когда напряжение с выхода дифференциального усилителя !б достигает заданного уровня (устанки), определяемого требованиями эксплуатации, "рабатывает компаратор 19 и выходной коммутатор 20 сигнала, предупреждая персонал об опасном ухудшении состоя.ния изоляции, Устройство позволяет получить независимую от места дефекта высокую чувствительность и повысить надежность реализации устройства для контроля изоляции на корпус обмотки возбуждения генератора. Это предотвращает возникновение и развитие аварий генераторов, и тем самым сокращает затраты íà fIpocтои генераторов в аварийном ремонте и на дополнительный аварийный резерв в энергосистеме.
5 формула изобретения
Устройство контроля изоляции на корпус обмотки возбуждения синхроннс го генератора, содержащее первый и второй балластные резисторы, соединенные с разнополюсными выводами обмотки возбуждения, первый и второй управляемые ключи, один иэ коммутирующих выводов которых соединен с балластными резисторами, первый измерительный шунт, элемент сигнализации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности обнаружения повреждения изоляции, внедены понижающий трансформатор управления ключами, второй измерительный шунт, повторитель, инвертор, два интегратора, сумматор, 25 делитель напряжения возбуждения, дифференциальный усилитель, регистрирующий блок и компаратор устанки срабатывания, коммутатор сигнала, причем первичная обмотка понижающего трансформатора соединена с трансформатором собственных нужд станции, а вторичные обмотки разнополярными концами соединены с управляющими вы0 водами первого и второго ключей, 35 свободные от балластных резисторов коммутирующие выводы которых соединены соответственно с первыми входами повторителя и инвертора и с первым и вторым измерительными шунтами, об4О щая точка которых соединена с корпусом и вторыми входами повторителя и иннертора, выходы которых через интеграторы соединенны с входами сум- матора, выход которого соединен с
45 первым входом дифференциального усилителя, нторой вход которого соединен с выходом делителя напряжения возбуждения, а выход соединен с входом регистрирующего блока и .входом компаратора устанки срабатывания, выход которого соединен с входом коммутатора сигнала, а между первым и вторым балластными резисторами соединена группа стабилитронов.
Соста
Редактор И.Горная Техред Л.Олийнык
Корректор E,Áóãðåíêoâà
Заказ 3874/49 Тирам 713 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101