Устройство для контроля состояния изоляции силовых трансформаторов Советский патент 1987 года по МПК G01R31/06 

Изобретение относится к контро.льно- из.мерительной технике и может быть использовано в устройствах для контроля состояния изоляции в силовых трансформаторах без отключения его от сети.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля силового трансформатора за счет устранения ложных срабатываний, возникающих при прохождения высокочастотных сигналов с обмотки низкого напряжения в обмотку высокого напряжения.

На фиг. 1 представлены схема нредла- гаемого устройства;-на фиг. 2 и 3 - - времеи- цые диаграммы напряже1 ий, ил. п.острирую- 1Цие работу устройствг;.

Устройство содержит нервый 1 и второй 2 параметрические преобразователи, первичная обмотка каждого из которых соединена с соответствующими токовы.ми выво.аами объекта 3 контроля (силового трансформатора), а вторичная обмотка первого параметрического преобразователя 1 через первый делитель 4 напряжения соединена с входом первого резонансного усилителя 5. Вторичная обмотка второго пара.метрического преобразователя 2 через второй де. пггель 6 напряжения соединена с входом второго резонансного усилителя 7. Выход перво1Ч) резонансного усилителя 5 соединен с входом первого формирователя 8 импульсов и через первый выирямитель 9 с фильтром - с первым входом дпфференциальпо-усилитель- ного блока 10, выход которою через ключевой элемент 11 соединен с входом усилите- ля 12 мощности. ГЗыход усилителя 12 мощности соединен с входом пснолиительного блока 13. Выход второго резонансного усилителя 7 соединен с входом второго формирователя 14 имиульсов и через второй выирямитель 15 с фильтром - с вторым входом дифференциа. ПзНо-усилительного б.лока 10. Выход нервого формирователя 8 импульсов через первый формировате;1ь 16 длите,чь- ности импульсов соединен с первым входом двухвходового элемента И 17, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента И. Выход второго формиро- вате.чя 14 пмну/.ьсов через второй формирователь 18 длительности импульсо соединен с вторым входом .двухвходового элемента И 17. Кроме того, устройство содерж1 т иеточник высокочастотных си1 иалов (ие показан), подключенный к электрической сети, в которую включен об ьект )о.:1я, наири.мер к высоковольтной обмотке силового трансформатора. Таки. источниками высокочастотных сигналов могут бы ть инверторы, дуговые электрические нечи и т. д.

На фиг. 1-3 обозначены следующие сигналы: U, U-2 - сигналы соответственно с выходов первого 1 и второго 2 иараметри- чееких преобразователей; L l {fi,), ) -- сигналы соответственно с выходов нерво1Ч) о и второго 7 резонансных уеилитСоЧей; U. U - сигналы соответственно с выходов

первого 9 и второго 15 в)Щрямителей; AL U{ - Uy -- сигнал с выхода дифференциально-усилительного блока 10; U l. иу - сигналы соответственно с в;-з1ходов первого 8 и второго 14 формирователей импульсов; т,- - время задержки высокочастотно|-о сиг- на, 1а при его прохождении через обмотки транеформатора,

Уетройетво работает сле.аующим образом.

В электоической сети, куда включен контролируемый трансформатор, с иомощью иоеторонних источников генерируются высокочастотные сигналы. Такими источниками высокочастотных.сигналов могут быть инверторы, дуговые электрические печи и так

;1алее, иостоянно включенные в сеть. Наконец, выеокочаетотные сигналы могут появ- .ляться в сети за счет ее нелипейностп и асим- меч рии.

Высокочастотные сигналы с каждой из обмоток контролируемого трансформатора 3 соответственно через соогветствуюи1ие параметрические преобразователи 1 и 2 поступают по высокочастотным кабелям соответственно на де,т 1телм 4 и 6, а е их выходов еоот- вететвенно на входы соответствующих резонансных усилителей 5 и 7, где усиливаются, а зате.м вьщрямляются фи.льтруются соответственно вьщрямптелями 9 и 15, Вынрям- .ченные сигналы с каж,,010 из выпрямите- :1ей 9 и 15 иостунают на соответствующие входы дифференциально-усилительного блока 10, Результируюнгий еигнал через иосле- довательно соединенные ключевой элемент 11 и уеилитель 12 иоетупает в исполнительный блок 13, выполненный, например, в виде реле напряжения с самоблокировкой и с задержкой г-2 на срабатывание, и сигнализирующий о состоянии изоляции.

При нормальном состоянии изоляции контролируемого транссоорматора 3 напряжение, ностунаюнгее на вход испо,лнитель- ного блока 13, равно нулю. При состоянии изоляпип коитролируемого транеформатора,

соответствующе.м ирелаварийной стадии, 1аиример ее ув.чажнении, из.меняются чнс- ,:1еиные величины емкостиых и активных ироводимостей схемы замен1,ения коитролируемого трансфор.матора 3, При это.м изме- ияел ся уровень прон1едще1 о через трансформатор 3 сигнала соответствующей частоты. Исполнительный блок 13 при этом срабатывает выдает сигпал о снижении нзо;1яц;ц1 ciicpx устаиов.ченной пормы.

При этом ключевой элемент 11 открьгг,

ес, 1И в об11екте контроля высокочастотный сигнал не яв,ляется ложным, т, е, проходит с обмотки на 1ряженпя в обмотку низкого нанриження и устройство на выходе выдаст информацию о состоянии изоляции объекта контроля, В этом с.лучае имну:1ьсы

на входы элемента И 1 иоступают не одновременно, а с интервалом времени задержки т.. При этом иа одии из входов элемента П 17 иоетупает импульс мепьп1ей длительности L iiTi) (фиг, 2), а через время задержки г.

на другой вход элемента И 17 поступает импульс большей длительности (У2(т2), в результате чего сигнал на выходе элемента И 17 отсутствует, ключевой элемент 11 открыт и исполнительный блок выдает информацию о состоянии изоляции объекта.

При наличии в электрической сети ложного высокочастотного сигнала (прохождении указанного сигнала в обратном направ-. лении - с обмотки низкого напряжения в обмотку высокого напряжения) происходит блокировка прохождения сигнала в ис-- полнительный блок и соответственно блокировка выдачи ложной информации о состоянии объекта. В этом случае после появления на одном из входов элемента И 17 импульсов U 2{r 2) с формирователя 16 длительности импульсов, подключенного со стороны обмотки низкого напряжения трансформатора 3, на другом входе элемента И 17 появляется импу.льс U(T:) меньшей длительности (фиг. 3), который задерживается по сравнению с первым импульсом на время т/, определяемое емкостными параметрами изоляции силового трансформатора 3. В результате появления на обоих входах элемента И 17 двух импульсов и соответственно импульса на управляющем входе ключевого элемента 11 последний закрывается и блокирует срабатывание исполнительного блока 13 и выдачу ложного сигнала на выходе устройства.

Изобретение позволяет исключить ложное срабатывание устройства, в результате чего повышается достоверность информации о состоянии изоляции объекта.

Формула изобретения

Устройство для контроля состояния изоляции силовых трансформаторов, содержащее источник высокочастотных сигналов, uLjJf

с

подключенный к соответствующим зажимам объекта контроля, первый и второй пара-, метрические преобразователи, первичная обмотка каждого из которых соединена с

соответствующими токовыми выводами объекта контроля, а вторичная обмотка первого параметрического преобразователя через первый делитель напряжения соединена с входом первого резонансного усилителя,

вторичная обмотка второго параметрического преобразователя через второй делитель напряжения соединена с входом второго резонансного усилителя, дифференциально- усилительный блок и последовательно соединенные усилители мощности и исполнительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в устройство введены первый и второй выпрямители с фильтрами, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй формирователи длительности импу,1ьсов, ключевой элемент, усилитель, двухвходовой элемент И, причем выход первого резонансного усилителя соединен с входом первого формирователя импульсов и через первый выпрямитель с фильтром - с первым входо.м

дифференциально-усилительного блока, выход которого через ключевой элемент соединен с входом усилителя мощности, выход второго резонансного усилителя соединен с ВХОДОМ второго формирователя импульсов и через второй выпрямитель с фильтром -

с (Вторым входом дифференциально-усилительного блока, выход первого формирова- теля импульсов через первый формирователь длительности импульсов соединен с первым входом двухвходового элемента И, выход которого соединен с управляющим входом

ключевого элемента, выход второго формирователя импульсов через второй формирователь длительности импу,льсов соединен с вторы.м в.ходом двухвходового элемента И.

г(М

/Л ,Г т vIT 17 VJ

uEjjy

vy

42(i Vr r r

v:/

Фиг2

вниипи

Заказ 550546

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

FbR

Uidil

ПCL

LT TJ

i . ffi. m

m or

ФигЗ

Тираж 730

Подписное

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и служит для повышения достоверности контроля силового трансформатора. Устройство содержит параметрические преобразователи 1 и 2, делители 4 и 6 напряжения, резонансные усилители 5 и 7, дифференциально-усилительный блок 10, исполнительный блок 13. Введение формирователей 8 и 14 импульсов, выпрямителей 9 и 15 с фильтром, ключевого элемента 11, формирователей 16 и 18 длительности импульсов и двухвходового элемента И 17 устраняет ложные срабатывания, возникающие при прохождении высокочастотных сигналов с обмотки низкого напряжения на обмотку высокого напряжения. 3 ил. SS (Л /„ со ел 00 00 05