Устройство для обнаружения разрядов и определения места их возникновения в обмотке Советский патент 1987 года по МПК H02H7/06 H02K15/00 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам контроля электрооборудования, предназначено для защиты крупных электрических машин от аварий и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 7620977

Цель изобретения - повьш1ение достоверности и снижение трудоемкости .проведения измерений частичных разрядов . ,

На фиг..1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема.

Устройство содержит статор 1 электрической машины со стержнем 2 в пазу 3, на концы которого установлены верхний 4 и нижний 5 датчики.. Нижний датчик 5 подвешен на гибкой.связи 6, в качестве которой может быть использован экранированньш монтажньш привод или электрический кабель. Верхний датчик. 4 установлен на паз 3 с помощью изолирующей штанги 7. Поскольку механическая связь 6 между верхним 4 и нижним 5 датчиками гиб- кая, то нижний датчик 5 устанавливается на паз 3 как отвес. Последо- вательно с обмоткой катушки каждого датчика подключен двухполюсник, сог стоящий из регулируемых резистора и индуктивности. Оба двухполюсника размещены в корпусе 8, снабженном ручками 9 для регулирования их параметров. Электрическим кабелем 6 вьшоды двухполюсников и вторые вьгаоды обмоток катушек датчиков подключены к измерителю 10 разрядных токов.

Схема (фиг.2) содержит комплексные Сопротивления 11 и 12 соответственно первого и второго датчиков, ЭДС датчиков 13 и 14, конденсатор 15 настройки контуров обоих датчиков на нужную резонансную частоту, выходные зажимы 16 и 17 устройства, к которым подключен измеритель 18 разрядных токов, регулируемые резисторы 19 и 20 двухполюсников, соединенные соответственно с катушками 21-23 индуктивности двухполюсника в цепи первого датчика и катушками 24-26 индуктивности двухполюсника в цепи второго датчика, переключатели 27 и 28.

Измерение частичных разрядов посредством предлагаемого устройства проводят следующим образом.

На обмотку статора .остановленного генератора подается от постороннего

3361512

источника напряжение частоты 50 Гц, значение его выбирается в зависимости от задачи в пределах от нескольких киловольт до фазного номинального. Измерение проводят два оператора, один из которых устанавливает датчики 4 и 5 на проверяемый паз 3 (фиг. 1) , а другой включает и отключает питание

д электромагнитов, прижимающих датчики 4 и 5 к стали статора 1, считывает показания измерительного прибора 10 и управляет посредством ручек 9 элементами двухполюсников При установ1g ке датчиков ошибка практически неизбежна, поэтому помеха накладывается на полезный сигнал и дает увеличение показаний измерительного прибора. Таким образом, подавление помехи

2Q сводится к тому, что оператор, вводя в действие тот или другой двухполюсник, добивается минимума показаний прибора. В исходном положении индуктивности и сопротивления двухполюсни25 ков минимальны. После установки датчиков на паз и появления сигнала оператор плавно вводит резистор одного из двухполюсников, например первого. Если ЭДС первого датчика 13 больше

3Q ЭДС второго датчика 14, то при введении резистора 19 сигнал начинает уменьшаться. Окончательный минимум оператор устанавливает путем введения индуктивностей 21-23. Минималь ный сигнал с небольшой погрешностью

5 равен искомой интенсивности частичных разрядов. Нулевой сигнал свиде тельствует об отсутствии разрядов в проверяемом пазу.

Оценить погрешность, вносимую двух- 40

полюсниками, можно путем несложных

выкладок. Пусть Z - комплексное сопротивление двухполюсника, Е. и ЭДС первого и второго датчиков соответственно, Z - сопротивление катушек

датчиков, Xj, - сопротивление конденсатора настройки. Если датчики возбуждаются только током помехи, то ЭДС одного из датчиков, например 14, будет иметь противоположное напря50 жение (фиг. 2). Напряжение на зажимах- 16 и 17 измерительного прибора 18 при введении сопротивления Z одного из двух полюсников имеет вид

55 (E.-EOJtcZ-E.Z.3tc . , . ((Z+Za)Z Компенсация помехи достигается в том случае, когда выполняется условие

(E,-E,)X,Z-E,Z5X,0.

(2)

Отсюда

(E.-E2)Z

(3

Полезный сигнал при введении для полной компенсации помехи выражается следующим образом:

2E,

,,2

(4)

При правильной установке датчиков, когда ,Е, полезньш сигнал равен

, , 5) 2Xc+Z

Если имеется 10% небаланса ЭДС датчиков, т.е. Е,Е и ,9Е, то полезный сигнал можно записать в виде:

i.w 2ЁХс

« 2,,112

(6)

В реальных условиях датчики возбуждаются импульсами магнитного поля и в их контурах происходит затухающие колебания с частотой резонанса

fJ(

Составитель Т.Щеголькова Редактор А.Козориз Техред М.Дидьк

Заказ 4053/51Тираж 617Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно

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

1336151

связанных контуров. В резонансном режиме вьфажения (5) и (6) можно представить в виде:

.cv) 2ЁХс «- 1,

(7)

где R - активная составляющая Z.

Тогда соотношение полезных сигна-| лов после компенсации и до нее бу- дет ,,9. Таким образом, полезный сигнал уменьшается только на 10% при полном подавлении помехи, которая может приводить к 100% и более ошибки в измерениях. Формула изобретения

Устройство для обнаружения разрядов и определения места их возникновения в обмотке по авт. св. №762097, отличающееся тем, что, с целью повьш ения достоверности и снижения трудоемкости проведения измере- НИИ числа разрядов, дополнительно последовательно с обмоткой измерительной катужки каждого датчика включен двухполюсник, выполненный в виде параллельно соединенных регулируемых индуктивности и резистора.

)tt

фиг. 2

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам контроля электрооборуд вания. Цель изобретения - повышение дЬстовернос- ти и снижение трудоемкости измерений числа разрядов - достигается эа счет того, что в плечи включенных по дифференциальной схеме датчиков 4 и 5 вводят комплексные сопротивления, регулируемые при настройке устройства. При этом сопротивления плеч дифференциальной схемы обязательно делают различными. В результате исключается влияние несимметричного расположения датчиков 4 и 5 в пазу 3 статора 1 электрической машины и обеспечивается отстройка от транзитных токов, вызванных частичными разрядами в других пазах. 2 HJt. (Л со 00 о: СП N)