Устройство контроля изоляции на корпус обмотки возбуждения синхронного генератора

 

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