Устройство для автоматического контролясостояния изоляции высоковольтного

 

О П И С А Н И Е 296062

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК G Olr 31/02

G O1r 31/08

Заявлено 14.Х.1968 (№ 1275498, 24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12,11.1971. "þëëåòåíü ¹ 8

Дата опубликования описания 14.11 .1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317,333.4:621..316 (088.8) епит:;с-;.:)(;, .-„„

БИБЛИО -,;1 д

Авторы изобретения В. М. Локшин и П. М. Сви

Заявитель Всесоюзный государственный трест по организации и районных электростанций и сетей рационализации

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО

ОБОРУДОВАН ИЯ

} — средняя проводимость изоляции фазы объекта, опредсляемая ее емкостью и диэлектрическими потерями; где

Изобретение относится к области электроэнергетики и предназначено для непрерывного эксплуатационного контроля состояния высоковольтного оборудования путем измерения емкости и диэлектри IccKHê потерь его изоляции при рабочем напряжении.

При измерениях с помощью известных устройств аналогичного назначения, например прибора КИВ Мосэнерго, не исключаются помехи и различные влияния со стороны шпн и другого оборудования, находящегося под напряжением. Применяемое для той же цели известное устройство, содер кащее три мостовые схемы, также недостаточно помехоустойчиво.

Для повышения точности контроля путем повышения помехоустойчивости предлагается выполнить входной блок из двух сумматоров, производящих суммирование токов двух контролируемых трехфазных объектов, а измерительный и сигнальный блоки включить на разность выходных токов сумматоров.

Для контроля двух неоднотипных трехфазных об.ьектов сумматоры могут быть снабжены настраиваемыми при наладке регуляторами, с помощью которых устанавливается величина выходных токов, обратно пропорциональная величине емкости контролируемых объектов. Для исключения погрешностей измерения от токов влияний и различия емкостей контролируемых трехфазных объектов каждый из суммато„îâ,может быть снабжен регуля гором величины суммируемой доли токов фаз для предварительного симметрирования трехфазной звезды измеряемых токов.

Кроме того, для определения повреждаемой фазы и характера повреждения измерительный блок может быть выполнен с фазочувствптельной характеристикой.

10 На фпг. 1 приведена принципиальная блоксхема описываемого устройства; на фиг. 2— принципиальная электрическая схема устройсгва (пример выполнения).

Описываемое устройство (фиг. 1) реаги15 рует на разность сумм токов двух трехфазных объектов. При этом предварительно производится балансировка измеряемых токов фаз объекта. В общем случае при несимметрип фазных напряжений и разной проводи20 мости изоляции фаз объекта величина суммарного тока равна (для любой из гармонических составляющих):

i„= 1 ((7А+ 1В + C)СОА + (;А+ BC +

25 +;са) Uu+(",А + твп+ Тс ) О А1+ I„, (1) 2960Ь2

30 ул, в, ус — отношение проводимости изоляции фазы к средней проводимости для фаз А, ВиС;

Up, Ь„Ug — напряжения нулевой, прямой и обратной последовательностей фазного напряжения сети; а, а - — фазные множители;

I„., — суммарный ток влияний.

При равенстве проводимостей фаз об.ьекта (хорош се состояние изоляции — у.i = ув = с=

=1) величина суммарного тока определяется током помех:

1нп — 3 У бОл+1вл (2)

При ухудшении изоляции одной пз фаз (например, фазы A) изменится величина ее проводимости: у, — — 1+Ау„ .

При этом будет получен сигнал (из 1) нс: У (ЗЬ ол + >a (Ь ол + UIQ + Ь2л) + вл

= 1 (Зиол + A; z I-Iq)+I, (3) где U@ — фазовое напряжение сети (рассматривается первая гармоника).

В предлагаемом устройстве для устранения помех от токов влияний предусмотрено регулирование величин сум)»пруемой доли токов фаз с тем, чтобы суммарный ток, включающий "I ток влияний, на выходе суммирующего устройства имел составляющую промышленной частоты, близкую к нулю.

Для подавления остато нного тока помех, вызванного напряжением нулевой последовательности и высшими гармоника»и, предлагается измерять разность суммарных токов двух объектов, произведя предварительно выравнивание величины измеряемых токов I10»ex. Полученная таким образом компенсация помех в дальнейшем сохраняется автоматически.

Условия компенсации тока помех, вызванных напряжением нулевой последовательности (из 2):

Л1„,=У„„— 11 „=Зи,(У вЂ” Г) =О. (4)

При этом сигнал, получаемый при дефекте в изоляции одной из фаз контролируемых объектов, пе будет зависеть от помех. (Из 3, при компенсации помех от токов влияния):

aI„, = I„, —;: „, =3u. (У вЂ” 3У ) +Л-; W, =

= ЛУУП.

Фаза этого тока будет определяться характером дефекта (изменепие емкости илп диэлектрических потерь).

Токи, протекающие под действием рабочего (фазового) напряжения через изоляцию контролипуемых объектов, суммируются сумматорами 1 (см. фиг. 1). В необходимых случаях производится предварительная балансировка измеряемой суммы токов (по основной гармонике). Затем фаза суммарного тока одного из объектов (I „) при помощ I фазоин, вертора 2 поворачивается на 180, а вели пп и

65 его изменяется регулятором 8 так, чтобы удовлетворялось условие компенсации (4) . 1 ок после сумматора 4 (Л1„) будет отличаться от пуля только лишь при возникновении дефекта в изоляции одной из фаз контролируемых объектов. Фазочувствительным прибором б можно пофазно измерить величи»у как активной, так и реактивной составляющей этого тока и тем самым определить поврежденный объект, его фазу и характер повреждения (изменение емкости или 1 6).

Сигнализатор 6 дает сигнал о недопустимом изменении характеристик изоляции.

Принципиальная схема одного из возможных способов реализации предлагаемого устройства приведена на фиг. 2.

Роль сумматоров, фазоинвертора и сигнализатора выполняет трехпозиционное реле 7.

Шунты 8 и переменные сопротивления 9 позволяют производить балансировку схемы при наличии тока влияния и в случае отличия друг от друга емкостей изоляции фаз объекта, а сопротивлением 10 производится настройка компенсации остаточного тока помех.

В качестве фазочувствительного измерителя применен прибор 11 постоянного тока с синхронным выпрямителем 12, управляемым напряжением, получаемым с фазовращателя 18.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического контроля состояния изоляции высоковольтного оборудования под рабочим напряжением путем измерения величины и фазы тока через ее емкость, содержащее входной, измерительный и сигнальный блоки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, входной блок состоит из двух сумматоров, производящих суммирование токов двух контролируемых трехфазных объектов, а измерительный и сигнальный блоки включены на разность выходных токов сумматоров.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, ITo) с целью контроля двух неоднотипных трехфазных объектов, сумматоры снабжены настраиваемыми при наладке регуляторами, с помощью которых устанавливается величина выходных токов, обратно пропорциональная величине емкости контролируемых объектов.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью исключения погрешностей измерения от токов влияний и различия емкостей контролируемых трехфазных объектов, каждый сумматор снабжен регулятором величины суммируемой доли токов фаз для предварительного симметрирования трехфазной звезды измеряемых токов.

4. Устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что, с целью определения повреждаемой фазы и характера повреждения, измерительный блок выполнен с фазочувствительной характеристикой.