Счетчик износа витковой изоляции трансформатора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (594G01 R 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3859174/24-21 (22) 22.02.85 (46) 07. 12. 86. Вюл. N 45 (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. А.Я. Пельше (72) Я.К. Розенкрон, Г.А. Зандбергс и В,.В. Биманис (53) 621.316. 92 (088. 8) (56) Исследование и разработка устройства регистрации износа изоляции силовых трансформаторов и их защиты от перегрузок с температурно-зависимой характеристикой. — Заключительный отчет. ВНТИЦ, 1978, инв.

Р 5946770, гос. регистрац.

11 76060786. М., !981.

Авторское свидетельство СССР

9 1157465, кл. G 01 Р 11/00, 1983. (54) СЧЕТЧИI ИЗНОСА ВИТКОВОИ ИЗОЛЯЦИ11 ТРАНСФОРМАТОРА (57) Изобретение относится к электроэнергетике. Может быть использовано в устройствах контроля работы силовых трансформаторов. Цель изобрете„„SU„„127529? А 1 ния — упрощение счетчика достигается за счет исключения блока пороговых органов. Повышение точности измерения — за счет учета в последующих циклах измерения числа импульсов, накопленных делителем в каждом текущем цикле измерения. Для этого в него дополнительно введены второй счетчик 8 импульсов, дешифратор 9, суммирующий регистр 10, ключ 6 и распределитель 12 импульсов. Счетчик также содержит датчик I.температуры масла, функциональный преобразователь 2 температуры в напряжение, сумматор 3 напряжений, функциональный преобразователь 4 тока в напряжение, управляемый генератор 5 импульсов, делитель 7, счетчик 8 импульсов, первый механический счетчик

11 импульсов. Генератор 5 может быть выполнен в виде преобразователя напряжение " частота, ключ 6 — в виде логического элемента И-НЕ. Общая погрешность измерения не превышает 5Х.,4 ил.

1275297

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использована в устройствах контроля работы силоных трансформаторов.

Цель изобретения — упрощение устройства за счет исключения блока пороговых органов и повышение точности измерения эа счет учета в последующих циклах измерения числа импульсов, накопленных делителем в каждом текущем цикле измерения.

На фиг. 1 представлена схема счетчика износа витковой изоляции трансформатора; на фиг. 2 б график зависимости относительного износа витковой изоляции от температуры; на фиг. 3 — график зависимости частоты генератора импульсов от температуры витковой изоляции; на фиг. 4 — временная диаграмма работы распределителя импульсон многофазного тактового генератора.

Устройство содержит датчик 1 температуры масла, выход которого соединен с входом функционального преобразователя 2 температуры в напряжение, соединенного с первым входом сумматора 3 напряжений, к второму входу которого подключен функциональный преобразователь 4 тока в напряжение. Выход сумматора 3 напряжений соединен с управляющим входом управо ляемого генератора 5 импульсов, выход генератора 5 импульсов подключен к ключу 6, выход ключа б подключен к делителю 7, делитель 7 подключен к второму счетчику 8 импульсов, выходы разрядов счетчика 8 импульсов соединены с соответствую" щими входами дешифратора 9. Выходы дешифратора 9 соединены с входами

Я п-разрядного суммирующего регистра

10, к выходу старшего разряда суммирующего регистра 10 подключен первый (механический) счетчик 11 импульсов. Первый выход распредепителя 12 импульсов подключен к управляющему входу ключа 6, второй выход — к стробирующему входу дешифратору 9, а третий — к входу установки нуля счетчика 8 импульсов.

Генератор 5 импульсов может быть выполнен в виде линейного преобразователя напряжение — часТота, ключ

6 — в виде логического элемента

2И-НЕ, делитель 7 — в виде асинхронного двоичного счетчика, счетчик 8 импульсов в виде дноичнодесятичного счетчика, и-разрядный суммирующий регистр 10 — в ниде последовательно соединенных D — триггеров, распределитель 12 импульсов — в виде многофазI ного тактового .генератора.

Линия 1 3 (фиг . 2) пр едс т авляет собой занисимость относительного из10 носа изоляции от температуры изоляции обмоток согласно 6-градусному закону, реализованному в изобретении.

В полулогарифмическом масштабе данная зависимость является прямой ли15 нией. Линия 14 (фиг., 3) представляет собой зависимость частоты управляемого генератора импульсов от температуры витковой изоляции обмоток.

Счетчик износа витковой изоляции

20 трансформатора работает следующим образом.

Рабочий диапазон температур обмоток контролируемого трансформатора а

56-140 С ° Измерение температуры вит25 ковой изоляции трансформатора проводится косвенно путем формирования датчиком 1 и преобразователем 2 напряжения Б, пропорционального температуре масла V, преобразователем м

ЗО 4 напряжения U пропорционального превышению температуры обмотки по сравнению с температурой масла 6

Оо

Напряжения Б и Ц суммируются сум-, матором 3, на выходе которого образуется напряжение U g пропорцио35 нальное температуре нитковой изоляции обмотки V /, Напряжение U g поступает на управляющий вход генератора 5 импульсов. Параметры генератора 5 импульсов выбраны таким образом, что при температуре обмотки

56 С на выходе генератора 5 импульсов частота импульсов равна 3 кГц, а при температуре обмоток 140 С—

45 кГц. Импульсы через управляемый ключ б поступают на делитель 7. Время открытого состояния ключа б, частота открывания ключа б, коэффициент деления делителя 7, количестно разрядов суммирующего регистра 10 выбраны таким образом, что механический счетчик 11 импульсов показывает израсходованный ресурс нитковой изоляции трансформатора н часах.

Распределители 12 импульсов через

55 определенные периоды времени (в ре мя опроса г ) на время контроля равное 1 с) открывает ключ б, Импульсы с выхода генератора 5 иМпульсов

3 12752 через QTKpbJTbot ключ 6 поступают на делитель 7. Коэффициент деления К делителя 7 равен 3000. При темпера.туре обмотки V„g =140 < с выхода генератора 5 импульсов через открытый ключ 6 в течение времени г =-1 с на делитель- 7 поступает 45000 импульсов. При этом количестве импульсов й„450 на выходе делителя 7 равно n = — "— --. !О

К 30 3

Отсюда и =15.

С выхода делителя 7 импульсы поступают на счетчик 8 импульсов.

К выходам счетчика 8 импульсов подключен дешифратор 9. С выхода распределителя 12 импульсов после окончания подсчета импульсов в счетчике

8 на стробирующий вход дешифратора

9 подается импульс разрешения дешифрации и информация записывается в

15-й разряд (10.15) суммирующего регистра 10. С выхода 15-ro разряда информация выводится на выход регистра IO. На выход регистра 10 выводится также импульс переполнения регистра 10 в виде одиночного импульса, который поступает на механический счетчик 1I импульсов °

При температуре обмотки Ч =140 С относительный износ изоляции L I28.

Это означает, что для того, чтобы показания механического счетчика !I импульсов соответствовали отжитому сроку службы витковой изоляции, за З5

1 ч на счетчик 11 необходимо подать

128 импульсов. Это обеспечивается цикличностью работы распределителя

12 импульсов. Период „, через который следуют фазосдвинутые управ- 40

3600 ляющие импульсы, равен

=28,125 с.

После дешифрации с выхода распределителя !2 импульсов на счетчик 8 импульсов подается импульс "Гашение" числа импульсов, подсчитанных в счетчике 8, и устройство готово к новому циклу измерения.

Работу и-разрядного суммирующего 5!! регистра 10 удобно рассмотреть при температуре обмотки V =134 С. Частота генератора 5 импульсов при этом равна 42 кГц. На делитель 7 через открытый ключ в течение периода опро-55 са поступают 42000 импульсов, на выходе делителя 7 число импульсов равно 14, эти импульсы поступают на

97 4 счетчик 8. После дешифрации информа ция записывается в 14-й разряд (10.14) суммирующего регистра 10, Вследствие того, что и-разрядный суммирующий регистр 10 выполнен в виде последовательно соединенных Dтриггеров, при 1 „р =28,125 с наполнение суммирующего регистра 10 произойдет через каждые 56,25 с. и на счетчик 11 при этом за 1 ч работы устройства пос-.упит 64 импульса.

Согласно шестиградусному закону при

Ч р =134 С относительный износ изоляции равен L=64.

При понижении температуры еще на о

6 С информация будет записываться в

13-й разряд (10.13) суммирующего регистра IO. При дальнейшем понижении температуры на каждые 6 С информация будет записываться в более младшие разряды суммирующего регистра 10.

При значениях температуры . V не кратных 6 С количество импульсов, поступающих на делитель 7, делится с остатком. Целое количество импульсов с выхода делителя 7 поступает на счетчик 8, а остаток сохраняет=я в делителе 7 и при новом цикле измерений суммируется с новым количеством импульсов. В результате общая погрешность измерения не превышает 57 и характеристика L=f(V„S ) счетчика износа практически совпадает с теоретической (линия 13 на .фиг. 2), Формула и з о б р е т е н и я

Счетчик износа витковой изоляции трансформатора, содержащий датчик температуры масла, функциональный преобразователь температуры в напряжение, функциональный преобразователь тока в напряжение, сумматор напряжений, управляемый генератор импульсов, делитель и первый счетчик импульсов, выход датчика температуры масла соединен с входом функционального преобразователя температуры в напряжение, выход которого соединен с первым входом сумматора напряжений, второй вход которого соединен с выходом функционального преобразователя тока в напряжение, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности измерения, в него введены второй счетчик импульсов, дешифратор, суммирующий регистр, 297

Х

ы ЖФ

0 2g 40 N 80 )_#_ 137 М С .Ф

Составитель А. Кондратов

Редактор А. Коэориз Техред В.Кадар Корректор С„ Лекма

Заказ б554/34 Тираж 728 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 1275 ключ и распределитель импульсов, выход сумматора напряжений соединен с управляющим входом управляемого генератора импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого соединен с первым выходом распределителя импульсов, а выход - с входом делителя, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, 1ц вход установки нуля которого соединен с третьим выходом распредели теля импульсов, а выходы разрядов второго счетчика импульсов соединены с соответствующими входами дешифратора, стробирующий вход которого соединен с вторым выходом рас" пределителя импульсов, а выходы— с соответствующими входами разрядов суммирующего регистра, выход старшего разряда которого соединен с входом первого счетчика импульсов.