Способ контроля сопротивления междуфазной изоляции обмоток трехфазной электрической машины и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01R31/00 

Фиг.1

Изобретение относится к технике контроля и защиты изоляции обмоток трехфазных электрических машин и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение достоверности непрерывного контроля сопротив- ления изоляции между обмотками различных фаз трехфазной электрической машины без ее отключения из электрической сети.

На фиг. 1 приведена схема предложенного устройства, в котором фазные обмотки трехфазной электрической машины включены в звезду ; на фиг. 2 - фазные обмотки электрической машины включены по схеме треугольник.

В состав устройства входят: первый дифференциальный трансформатор 1 тока, содержащий первую, вторую и третью согласно включенные первичные обмотки, трехфазная электрическая машина 2 с тремя фазными обмотками, a, b и с, второй 3 и третий 4 дифференциальные трансформаторы тока, первичная обмотка каждого из которых состоит из первой и второй согласно включенных обмоток. Вторичные обмотки второго 3. третьего 4 и первого 1 дифференциальных трансформаторов тока подключены к измерительным органам 5-7 соответственно. При этом первые выводы первичной обмотки первого дифференциального трансформатора 1 тока подключены непосредственно в трехфазную сеть на клеммы А, В и С, а один из вторых ее выводов (фаза Ь) соединен непосредственно с одним из первых выводов фазной обмотки (обмотка Ь) трехфазной электрической машины 2. Два других вторых вывода первичной обмотки первого дифференциального трансформатора тока соединены с вторыми выводами первых первичных обмоток второго 3 и третьего 4 дифференциальных трансформаторов тока, а их первые выводы первой и второй первичных обмоток подключены к выводам двух других фазных обмоток (обмотки а и с) объекта контроля (машины 2).

При соединении фазных обмоток электрической машины 2 звездой вторые выводы вторых первичных обмоток второго 3 и третьего 4 дифференциальных трансформаторов тока соединены с вторым выводом первой фазной обмотки (обмотка Ь) объекта контроля.

При соединении фазных обмоток электрической машины 2 треугольником второй вывод первой ее фазной обмотки (обмотка Ь) соединена с вторым выводом первой первичной обмотки третьего дифференциального трансформатора 4 тока, а второй вывод его второй первичной обмотки соединен с вторым выводом первой обмотки второго дифференциального трансформатора 3 тока. Второй вывод второй обмотки дифференциального трансформатора 3 тока соединен с первым выводом первой обмотки (обмотка Ь) объекта контроля (машины 2). Устройство работает следующим обра0 зом.

При нормальном режиме работы электрической машины, обусловленном высоким сопротивлением изоляции обмоток, уровень токов утечки, определяемый измери5 тельными органами 5-7, фактически равен нулю, поскольку разности токов нагрузки в фазных обмотках а и с, которые выявляют дифференциальные трансформаторы 3 и 4 равны нулю. Нулю равна и геометрическая

0 сумма токов, измеряемая первичной обмоткой дифференциального трансформатора 1 тока и соответственно измерительным органом 7. Оценка сопротивления изоляции обмоток электрической машины 2, опреде5 ляемая путем деления линейного или фазного напряжения электрической сети на ток утечки, взятого по показаниям любого измерительного органа 5-7, соответственно будет высокой, т.е. сопротивление изоляции в

0 этом случае будет оцениваться не ниже, чем десятками мегаом.

При снижении сопротивления междуфазной изоляции, например, между обмотками а и Ь электрической машины 2

5 дифференциальный трансформатор 3 и его измерительный орган 5 зафиксируют разность тока нагрузки на входе и выходе обмотки а. Эта разность и представляет собой ток утечки через изоляцию между токоведу0 щими частями названных обмоток. Остальные измерительные органы 6 и 7 тока утечки не зафиксируют. Оценка сопротивления междуфазной изоляции определяется путем деления линейного напряжения электриче5 ской сети на ток утечки, зафиксированный измерительным органом 5.

При снижении сопротивления изоляции между корпусом и токоведущими частями одной из фазных обмоток, например обмот0 ки а, ток утечки зафиксирован измерительными органами 5 и 7. В этом случае оценка сопротивления изоляции на корпус производится путем деления фазного напряжения на наибольший ток утечки, зафиксированный

5 одним из измерительных органов либо 5. либо 7.

При снижении сопротивления изоляции на корпус в одной лишь средней по схеме фиг. 1 и 2 обмотке Ь электрической машины 2 геометрическая сумма токов нагрузки измеряемая с помощью дифференциального трансформатора 1 и измерительного органа 7, не равна нулю. Ими зафиксирован ток утечки. Измерительные органы 5 и б при этом не дают показаний. Сопротивление изоляции на корпус и в этом случае оценивается делением фазного напряжения на ток утечки, выявленный дифференциальным трансформатором 1 и измерительным органом 7.

При снижении сопротивления междуфазной изоляцией всех трех фазных обмоток электрической машины 2 оба измерительных органа 5 и 6 дают, и возможно разные, показания. Оценка сопротивления междуфаз- ной изоляции в этом случае производится по наименьшему показателю, полученному путем поочередного деления линейного напряжения на токи утечки, выявленные измерительными органами 5 и 6.

Предложенный способ контроля сопротивления междуфазной изоляции обмоток трехфазной электрической машины и устройство для его осуществления обеспечивают повышение достоверности непрерыв- ного контроля сопротивления изоляции между фазными обмотками трехфазной электрической машины путем непрерывного контроля за ходом изменения состояния изоляции ее обмоток. На этой основе пред- ставляется возможным создать более эффективную и надежную защиту трехфазных электрических машин, обеспечивающую надежную защиту от повреждения междуфазной изоляции, вызванную, например, увлажнением обмоток.

Формула изобретения 1. Способ контроля сопротивления междуфазной изоляции обмоток трехфазной электрической машины, согласно которому измеряют геометрическую сумму фазных токов объекта контроля, отличающий- с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, измеряют дополнительно токи утечки двух фазных обмоток объекта контроля как разность рабочих токов на входе и выходе каждой из них соответственно, а о степени изоляции обмоток судят по наименьшему частному от деления соответственно фазного напряжения на геометрическую сумму фазных токов объекта контроля и линейного напряжения на токи утечки двух фазных обмоток.

2.Устройство для контроля сопротивления междуфазной изоляции обмоток трехфазной электрической машины, содержащее первый дифференциальный трансформатор, первые выводы первой, второй и третьей первичных обмоток которого соединены с фазными проводами сети переменного тока, а второй вывод первой первичной обмотки соединен с первым выводом первой фазной обмотки объекта контроля, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены второй и третий дифференциальные трансформаторы тока, содержащие первую и вторую согласно включенные первичные обмотки соответственно, первые выводы первой и второй первичных обмоток второго и третьего дифференциальных трансформаторов тока соединены соответственно с выводами второй и третьей фазных обмоток объекта контроля, вторые выводы первичных обмоток соединены соответственно с вторыми выводами второй и третьей первичных обмоток первого дифференциального трансформатора тока, а вторые выводы вторых первичных обмоток соединены с вторым выводом первой фазной обмотки объекта контроля.

3.Устройство по п.2, отличающее- с я тем, что второй вывод первой обмотки объекта контроля соединен с вторым выводом первой первичной обмотки третьего дифференциального трансформатора тока, второй вывод второй первичной обмотки которого соединен с вторым выводом первой первичной обмотки второго дифференциального трансформатора тока, второй вывод второй первичной обмотки которого соединен с первым выводом первой обмотки объекта контроля.

00 С

Использование: в контрольно-измерительной технике для контроля сопротивления междуфазной изоляции. Сущность изобретения: устройство содержит три дифференциальных трансформатора 1. 3, 4 тока, соединенных с объектом 2 контроля. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил. Ј, 10 с 2 о со 00

Фиг. 2