Устройство для обнаружения частичных разрядов

Устройство для обнаружения частичных разрядов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области измерения электрических величин и может быть использовано для обнаружения сигналов частичных разрядов в электрической изоляции электродвигателей постоянного тока при диагностике возникновения дефектов изоляции.

Известно устройство для измерения частичных разрядов [RU 2402092 С1, МПК Н01Н 9/50 (2006.01), опубл. 20.10.2010], содержащее расположенные внутри электростатического экрана и имеющие общее заземление датчик частичных разрядов, выполненный в виде катушки индуктивности, аналого-цифровой и оптический преобразователи и общий блок питания преобразователей. Вход аналого-цифрового преобразователя соединен с потенциальным выводом катушки индуктивности, а его выход соединен с входом оптического преобразователя, к выходу которого присоединен оптический кабель, соединяемый с внешним измерительным устройством. Устройство содержит усилитель с отрицательным коэффициентом усиления и снабжено сигнальной и подмагничивающей обмотками, расположенными на электростатическом экране. Сигнальная обмотка подключена к входу усилителя, к выходу которого подключена подмагничивающая обмотка. Перечисленные выше элементы имеют общее заземление.

Известно устройство для непрерывного контроля частичных разрядов в изоляции трехфазных высоковольтных аппаратов в условиях эксплуатации, состоящих, по меньшей мере, из активной части в виде системы проводящих электрически связанных между собой элементов, находящихся под высоким напряжением и окруженных слоями изоляции [RU 2393494 С1, МПК G01R 31/02 (2006.01), опубл. 27.06.2010]. Кроме того, это устройство содержит схемы обработки, регистрации сигнала частичных разрядов и по меньшей мере один датчик-приемник сигнала частичных разрядов, в качестве которого использована активная часть трехфазного высоковольтного аппарата. Измерение сигналов частичных разрядов производят одновременно на всех трех фазах высоковольтного аппарата в общей точке активной части этого аппарата с использованием низковольтных измерительных трансформаторов напряжения, соединенных по схеме разомкнутого треугольника.

Известно устройство для контроля характеристик частичных разрядов [RU 2019850 С1, МПК5 G01R 31/12, опубл. 15.09.1994], выбранное в качестве прототипа, содержащее испытательный трансформатор, высоковольтный конденсатор, последовательно соединенные фильтр высоких частот, измерительный кабель и регистрирующий прибор. Одной из обкладок конденсатора является токоведущая жила объекта испытаний, параллельно которой расположена проводящая пластина, являющаяся второй обкладкой конденсатора и соединенная с входом фильтра высоких частот, выполненного в виде отрезка двупроводной линии с распределенными параметрами. Емкость C_C высоковольтного конденсатора и волновое сопротивление RHK измерительного кабеля, выполненного коаксиальным, удовлетворяют соотношению

где Т_и - длительность импульса частичного разряда.

Регистрирующий прибор включает в себя последовательно соединенные широкополосный интегрирующий усилитель, компаратор, счетчик импульсов и индикатор.

Общий недостаток аналогов заключается в том, что эти устройства диагностики частичных разрядов работают на переменном токе. Для машин постоянного тока такие устройства не приемлемы.

Задачей изобретения является создание устройства для обнаружения частичных разрядов, позволяющего диагностировать машины постоянного тока.

Поставленная задача решена за счет того, что устройство для обнаружения частичных разрядов также как в прототипе содержит высоковольтный конденсатор и регистрирующий прибор.

Согласно изобретению параллельно высоковольтному источнику питания постоянного тока подключен высоковольтный конденсатор через одно из положений коммутационного ключа, через другое положение которого к конденсатору подключен испытуемый объект, к которому подключен датчик, причем в качестве регистрирующего прибора использован осциллограф, который через экранированный провод связан с датчиком, а источник питания постоянного тока, конденсатор и датчик соединены в общую точку и заземлены.

Таким образом, за счет использования силового конденсатора в качестве источника импульсного постоянного напряжения, предложенное устройство позволяет обнаруживать частичные разряды в изоляции обмоток электродвигателей постоянного тока, что позволит выявить дефекты изоляции на начальной стадии их появления.

На фиг.1 схематично показано заявляемое устройство.

Устройство для обнаружения частичных разрядов содержит высоковольтный источник питания постоянного тока 1, параллельно которому подключен высоковольтный конденсатор 2 через одно из положений коммутационного ключа 3. Через другое положение коммутационного ключа 3 к конденсатору 2 подключен испытуемый объект 4 (ИО), к которому подключен датчик 5 (Д), который через экранированный провод связан с осциллографом 6 (О). Источник питания постоянного тока 1, конденсатор 2 и датчик 5 (Д) соединены в общую точку и заземлены.

В качестве датчика 5 (Д) использован малоиндуктивный резистор.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Для зарядки высоковольтного конденсатора 2 используется источник питания 1. Заряженный конденсатор 2 переключают коммутационным ключом 3 от источника питания 1 к испытуемому объекту 4 (ИО), например к секции обмотки электродвигателя постоянного тока. При разрядке конденсатор 2 выдает импульсное напряжение постоянного тока, которое проходит через испытуемый объект 4 (ИО). Если величина напряжения достаточная, то появляются частичные разряды, которые фиксируют датчиком 5 (Д) и регистрируют осциллографом 6 (О), который позволяет представлять полученные данные в виде графиков, либо таблиц для дальнейшей обработки. Заземление служит в качестве защиты человека от поражения электрическим током.

Устройство для обнаружения частичных разрядов, содержащее высоковольтный конденсатор и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что параллельно высоковольтному источнику питания постоянного тока подключен высоковольтный конденсатор через одно из положений коммутационного ключа, через другое положение которого к конденсатору подключен испытуемый объект, к которому подключен датчик, причем в качестве регистрирующего прибора использован осциллограф, который через экранированный провод связан с датчиком, а источник питания постоянного тока, конденсатор и датчик соединены в общую точку и заземлены.