Устройство для прогнозирования ресурса электрической изоляции обмоток электрооборудования

 

Изобретение позволяет осуществлять оперативное прогнозирование расхода ресурса изоляции обмоток электрических машин в процессе эксплуатации. Цель изобретения - повышение достоверности прогнозирования ресурса изоляции. Устройство включает измеритель 1 превышения температуры обмоток над температурой окружающей среды с усилителем 2. Их входной сигнал преобразуется аналого-цифровым преобразователем 3 и запоминается в оперативном запоминающем блоке 4. Сумматоры 5,6 и умножители 7,8 осуществляют обработку и заполненного в предыдущем такте сигналов в соответствии с алгоритмом, приведенным в описании изобретения и разработанным на основе уравнений старения изоляции. Результат после сравнения величиной в блоке 9 сравнения отображается на индикатор 10. Использование устройства позволяет исключить возможность появлений аварийных ситуаций за счет заблаговременного оповещения и повысить эффективность использования электрооборудования путем его своевременной разгрузки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) .150 А1 (51) 4 G 01 R 31/00 с, с

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Вобл Bop cp

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОТКРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4410399/24-21 (22) 15.04.88 (46) 15.12.89. Бюл. У 46 (71) Московский институт нефти и газа им. И.М.Губкина (72) Б.Г.Меньшов, И.И.Суд, М.С.Ершов и Б.И.Карпинец (53) 621.317.333(088.8) (56) Авторское. свидетельство СССР

У 691787, кл. G 01 R 31/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР

1) 1000937, кл. G 01 R 31/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

РЕСУРСА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ (57) Изобретение позволяет осуществлять оперативное прогнозирование расхода ресурса изоляции обмоток электрических машин в процессе эксплуатации. Цель изобретения — повышение достоверности прогнозирования ресурса изоляции. Устройство включает

2 измеритель 1 превышения температуры обмоток над температурой окружающей среды с усилителем 2. Их входной сигнал преобразуется аналого-цифровым преобразователем 3 и запоминается в оперативном запоминающем блоке 4 ° Сумматоры 5 и 6 и умножители 7 и 8 осуществляют обработку измеренного и запомненного в предыдущем такте сигналов в соответствии с алгоритмом,приведенным в описании изобретения и разработанным на основе уравнений старения изоляции. Результат после сравнения с заданной величиной в блоке 9 сравнения отображается на индикатор

10. Использование устройства позволяет исключить возможность появлений аварийных ситуаций за счет заблаговременного оповещения и повысить эффективность использования электрооборудования путем его своевременной разгрузки. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

1529150

Изобретение относится к диагностике электрооборудования, точнее к контролю ресурса изоляции обмоток силовых трансформаторов и электричес5 ких двигателей.

Цель изобретения — повьппение достоверности прогнозирования ресурса изоляции обмоток электрооборудования в процессе эксплуатации. 10

На фиг ° 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — график динамики процесса температурного старения обмоток электрооборудования. 15

Устройство содержит измеритель 1 превьппения температуры обмоток над температурой окружающей среды, который может быть реализован на дифференциальном термоэлектрическом 20 преобразователе и усилителе 2; аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3; оперативно-запоминающий блок (ОЗБ) 4; два сумматора 5 и 6; два умножителя 7 и 8; блок 9 сравне- 25 ния; индикатор 10.

Выход измерителя 1 превьппения температуры обмоток над температурой окружающей среды соединен через усилитель 2 с входом АЦПЗ, выход которого соединен с входом ОЗБ 4, первым входом сумматора 5 и входом умножителя 8. Выход первого сумматора 5 через умножитель 7 подключен к первому входу второго сумматора 6, второй вход которого соединен с выходом умножителя 8 ° Выход второго сумматора 6 соединен с входом блока 9 сравнения, выходы которого подключены к входам индикатора 10, один из входов 40 которого соединен с выходом АЦП 3.

Работа устройства основана на том, что нагрузочная способность и допустимые перегрузки электрических машин 45 и силовых трансформаторов ограничены допустимой температурой электрической изоляции обмоток. Соотношение с с Д (1)

dt Т С

50 описывает динамический температурный режим электрических машин и аппаратов, где Й /dt — скорость изменения температуры, К/с; A Pg — величина потерь мощности в номинальном режиме, Вт; < — превьппение температуры обмоток над температурой окружающей среды, К; Т„ — постоянная нагрева данной электроустановки, с; С вЂ” теплоемкость, Вт с/К; - коэффициент ресурса электрической изоляции.

Устройство работает следующим образом.

Электрический сигнал, соответствующий превышению температуры обмоток над температурой окружающей среды 1; (далее — температура ) от измерителя 1 через усилитель 2 подается на АЦП 3, где квантуется по времени с постоянным интервалом h t преобразуется в цифровую форму с;, далее отображается на индикаторе 10 и запоминается в ОЗБ 4, сумматоры 5 и

6 производят суммирование соответствующих сигналов, умножители 7 и 8 производят соответственно умножение приращения температуры на величину, обратную постоянному интервалу времени 1/ht, и превышения температуры на величину, обратную постоянной нагрева, т.е. роисходит соответствующая обработка сигнала, реализующая алгоритм

Д(, L (2)

Т„ л где h „= . — ;.1 — разность температур в текущий и предыдущий моменты времени.

Сигнал, соответствующий сумме (2) поступает на блок 9 сравнения, где сравнивается с величинами

" (3)

Коэффициент расхода ресурса электрической изоляции определяется по формуле

T> A P> акоп

Если сигнал (2) превысит заданный уровень (3), то это означает, что при зафиксированной в данный момент температуре < и скорости ее изменения 6, /ht: установившееся значение

Г температуры достигнет значения с

C 3

= 4оп + д j (фиг. 2) .

Срок службы изоляции (TE Tc ) при различных темпер атурах (с,, с < ) связаны уравнением т

«1 2 4 g (5)

Т где 4 — повышение температуры вызыЭ

1 вающее сокращение срока службы изоляции при тепловом старении в два раза, Допустимой температуре сдлп соответствует базовый срок службы изоляции обмоток Т . Срок службы при тем1529!5 фиг. 2

Составитель В.Степанкин

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо редактор Т.Парфенова

Заказ 7637/41

Подписное

Тираж 714

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 пературе ;, отличной от базовой, согласно уравнению (5) определится выражением дфп

Т,=Т,2 -Т, 2 (6)

Величина, обратная сроку службы изоляции, определяется как скорость старения электрической изоляции

d,= =т (7) 10

Отсюда каждому значению (3) однозначно соответствует определенный срок службы (6) и скорость старения изоляции (7), 15

Формула изобретения

l.Óñòðîéñòâî для прогнозирования ресурса электрической изоляции обмоток злектрооборудованияр содержащее 20 измеритель превьыения температуры обмоток над температурой окружающей среды, блок сравнения, выход которого соединен с первым входом индикатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 25 с целью повьппения достоверности прогнозирования ресурса обмоток электрооборудования, в него введены оперативно-запоминающий блок, два сумматора, О

6 два умножителя и аналого-цифровой преобразователь, к входу которого подключен выход измерителя превьппения температуры обмоток над температурой окружающей среды, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входами оперативно-запоминающего блока, первого сумматора, первым входом первого умножителя и вторым входом индикатора, выход оперативноэапоминающего блока соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого через второй умножитель соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого умножителя, а выход второго сумматора соединен с входом блока сравнения.

2,устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что измеритель превьппения температуры обмоток над температурой окружающей среды содержит дифференциальный термоэлектрический преобразователь, выход которого соединен с входом усилителя, выход которого соединен с выходом измерителя превьппения температуры обмоток над температурой окружающей среды.