Устройство для контроля изоляции цепей генераторного напряжения блока генератор-трансформатор с водяным непосредственным охлаждением обмоток статора

 

Устройство предназначено для контроля изоляции цепей генераторного напряжения блока генератор-трансформатор с водяным непосредственным охлаждением обмоток статора. Сущность изобретения заключается в том,что дополнительно измеряют напряжения двух источников переменного напряжения, вычисляют квадрат действующего значения и берут их отношения , что позволяет исключить влияние колебания напряжения этих источников и следовательно повысить точность измерения сопротивления изоляции. 1 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4851324/07 (22) 17,07.90 (46) 07.03.93. Бюл. № 9 (71) Псковский филиал Ленинградского государственного технического университета и

Ленинградский государственный технический университет (72), H.Ñ.Ñîëîâüåâ и А;И.Таджибаев (56) Кулаковский В.Б. Работа изоляции в г«енераторах: Возникновение и методы выявления дефектов. М,; Энергоатомиздат, 1981.

Вавин В.Н, Релейная защита блоков турбогенератор-трансформатор, М,: Энергоиздат, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1259383, кл. Н 02 Н 7/06, 1986.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1705773, кл. G 01 R 31/02, 1990.

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано на электрических станциях для контроля изоляции цепей генераторногО напряжения блока генератор-трансформатор с непосредственным водяным охлаждением обмотки статора генератора, а также для защиты цепей генераторного напряжения блока генератор-трансформатор от замыканий на землю, Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для контроля изоляции цепей генераторного напряжения блока генератор-трансформатор с водяным непосредс1венн ым охлаждением обмоток . статора содержит синхронный генератор 1, . Ж 1800546 А1 (s<)s Н 02 Н 7/06, G 01 R 31/02 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЦЕПЕЙ ГЕНЕРАТОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ БЛОКА ГЕНЕРАТОР ТРАНСФОРМАТОР

С ВОДЯНЫМ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ОБМОТОК СТАТОРА (57) Устройство предназначено для контроля изоляции цепей генераторного напряжения блока генератор-трансформатор с водяным непосредственным охлаждением обмоток статора. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно измеряют напряжения двух источников переменного напряжения, вычисляют квадрат действующего значения и берут их отношения, что позволяет исключить влияние колебания напряжения этих источников и следовательно повысить точность измерения сопротивления изоляции, 1 ил. силовой трансформатор 2, измерительный трансформатор напряжения 3, первый 4 и второй 5 источники переменного напряжения, преобразователь 6 тока в напряжение, первый 7 и второй 8 селективные формирователи квадрата действующего значения, блок 9 извлечения квадратного корня, первый 10 и второй 11 дифференциальные усилители, датчик 12 проводимости охлаждающей среды, регистрирующий 13 и исполнительный 14 органы, преобразователь 15 напряжения в напряжение, третий 16 и четвертый 17 селективные формирователи квадрата действующего значения, первый

18 и второй 19 делители, блок 20 перемножения. При этом каждый иэ селективных формирователей квадрата действующего значения содержит последовательно включенные селективный фильтр 21 и блок 22

1800546 формирования квадрата среднеквадратичного значения напряжения. Преобразователь 6 тока в напряжение содержит измерительный шунт 23 и присоединенный к его выводам масштабный усилитель 24. На чертеже также показаны элементы схемы замещения изоляции — активное сопротивление изоляции R> и емкость изоляции Си и элементы схемы замещения охлаждающей среды — активное сопротивление Ro и емкость СО. Будучи включенными параллельно, эти элементы образуют эквивалентное сопротивление изоляции и охлаждающей среды R о15

R= — +— и эквивалентную емкость изоляции и охлаждающей среды С

С=- Си+ Со. (2) Сг (3) 45 (4) 1 = +0 F2 С г г

На выходе преобразователя 6 тока в напряжение создается напряжение, пропорциональное току в изоляции и охлаждающей среде, поступающее на входы первого 7 и второго 8 селективных формирователей квадрата действующего значения. При этом селективный фильтр 1

55 первого формирователя 7 пропускает сигнал,частоты fz, а селективный фильтр второго формирователя 8 — сигнал частоты f>, На выходе первого селективного формирователя 7 образуется напряжение, пропорциоУстройство работает следующим образом.

Первый источник переменного напряжения 4 создает напряжение 0> частоты fi. а второй источник переменного напряжения 5 — напряжение 02 частоты fz, Частоты 30 .f1 и fz выбираются отличными от промышленной, например f> = 200 Гц, Ьг = 25 Гц. Под действием этих напряжений во вторичных обмотках измерительного трансформатора

3 протекают. токи, наводящие в первичных 35 обмотках измерительного трансформатора

ЭДС нулевой последовательности, которые ,.в свою очередь обусловливают протекание в изоляции и охлаждающей среде токов 1 частоты f< и !г частоты fz:

40 нальное квадрату действующего значения тока Iг; гг = + 0ггez г Сг и1

Rz (5) а на выходе второго селективного формирователя 8 — напряжение, пропорциональное квадрату действующего значения тока 1>:

1г 01 „z z г

Rz (6) Первый делитель 18 вычисляет напряжение„пропорциональное отношению

Uz /0>, поступающее на первый вход бло2 ка перемножения, на второй вход которого подается напряжение, пропорциональное

I> . На выходе блока перемножения 20 образуется напряжение, пропорциональное

0г 1 /0, поступающее на второй вход второго дифференциального усилителя 11, имеющий коэффициент передачи, равный гг г гг п г .= о) г (7) На первый вход второго дифференциального усилителя 11, имеющий коэффициент передачи 1, поступает напряжение с выхода первого селективного формирователя 7, пропорциональное !г . При этом на г выходе второго дифференциального усилителя 11 создается напряжение, пропорциональное

U» = Iz — I> m „(8) „г которое далее поступает на первый вход второгоделителя 19. На второй вход второго делителя 19 поступает напряжение с выхода четвертого селективного формирователя 17, На выходе преобразователя 15 напряжения в напряжение получается напряжение, пропорциональное напряжениям 01 и

Uz источников переменного напряжения 4 и 5, При этом на выходе третьего селективного формирователя 16 квадрата действующего значения, селективный фильтр которого пропускает сигнал 48GToTbl f1, образуется напряжение, пропорциональное

0, а на выходе четвертого селективного формирователя 17, селективный фильтр которого пропускает сигнал частоты fz, образуется напряжение, пропорциональное 0г, 1800546 г)

R2 (10) 1 1 1 1

Ro R Ro Йн пропорциональное 02, На выходе второго делителя при этом образуется напряжение

U>g, пропорциональное частному; г ! г I< m

2 2 2. 2 э U11 U1

01

022 0 2

2 2 2

Ь, а (9)

02 Ш . в

Это напряжение обратно пропорционально квадрату эквивалентного сопротивления изоляции и охлаждающей среды R .

Действительно, подставляя (5), (6) в (9), получаем г

019= — +02 М С 2 2 2 2

2 2

1 +,2щ,, гСг Жг г

0 В : в

Н а и ряжение с выхода втооого делителя

19 01э поступает через блок 9 извлечения квадратного корня на первый вход первого дифференциального усилителя 10, имеющий коэффициент передачи, равный а на второй вход первого дифференциального усилителя, имеющий коэффициент передачи — 1, поступает напряжение с датчика

12 проводимости охлаждающей среды, пропорциональное активной проводимости охлаждающей среды 1/Ro. На выходе первого дифференциального усилителя 10 получается при этом напряжение 0ю, пропорциональное активной проводимости изоляции

1/Ro .

Напряжение с выхода первого дифференциального усилителя 10 поступает на входы регистрирующего блока 13 для измерения и регистрации текущего значения

55 проводимости (или сопротивления) изоляции блока генератор-трансформатор и на исполнительный орган 14, подающий сигнал на отключение генератора. если сопротивление изоляции окажется ниже допустимого значения.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения сопротивления изоляции в условиях колебаний напряжения источников переменного накладываемого напряжения, так как введение преобразователя напряжения в напряжение, третьего и четвертого селективных формирователей квадрата действующего значения позволяет выполнить измерения напряжений, а введение первого и второго делителей и блока перемножения, соединенных согласно формуле изобретения, позволяет выполнить расчет сопротивления изоляции с учетом фактических значений напряжений. Введение перечисленных блоков позволяет также испольэовать в устройстве нестабилизированные источники переменного напряжения.

Формула изобретения

Устройство для контроля изоляции цепей гене раторного напряжения блока генератор-трансформатор с водяным непосредственным охлаждением обмоток статора с измерительным трансформатором напряжения, высоковольтные обмотки которого соединены в звезду и присоединены к выводам обмоток статора, а низковольтная обмотка соединена в разомкнутой треугольник с зажимами для подключения защитных устройств, содержащее первый и второй источники переменного напряжения, соединенные параллельно и подключенные к этим зажимам, причем к одному из зажимов — непосредственно, а к другому — через преобразователь токз в напряжение, выход которого соединен с входами первого и второго селективных формирователей квадрата действующего значения, каждый из которых выполнен в виде последовательно включенных селективного фильтра и блока формирования квадрата среднеквадратичного значения напряжения, выход первого формирователя соединен с первым входом второго дифференциального усилителя, блок извлечения квадратного корня, выход которого соединен с первым входом первого дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом датчика проводимости охлаждающей среды, а выход первого дифференциального усилителя соединен с входами регистрирующего и исполнительного органов, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения точности иэме1800546

4,У(5 )л

Составитель Н.Соловьев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И,Шмакова

Редактор Е,Хорина

Заказ 1170 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 рений, в него введены преобразователь напряжения в напряжение, третий и четвертый селективные формирователи квадрата действующего значения, первый и второй делители и блок перемножения, причем входы третьего и четвертого . упомянутых селективных формирователей через преобразователь напряжения в напряжение присоединены к выводам первого и второго источников переменного напряжения, а выходы через первый делитель — к первому входу блока перемножения, второй вход которого присоединен к выходу второго селективного формирователя, а выход — к второму входу второго дифференциально5 го усилителя, выход которого присоединен к nepsoMy входу второго делителя, второй вход которого присоединен к выходу четвертого селективного формирователя, при этом выход второго делителя и рисоединен

10 к входу блока извлечения квадратного корня,