Устройство для контроля изоляции цепей генераторного напряжения блока генератор-трансформатор с водяным непосредственным охлаждением обмоток статора Советский патент 1993 года по МПК H02H7/06 G01R31/02 

Изобретение относится к контрольно- измерительной 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 непосредственным охлаждением обмоток статора содержит синхронный генератор 1,

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 из селективных формирователей квадрата действующего значения содержит последовательно включенные селективный фильтр 21 и блок 22

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 Ри и емкость изоляции Си и элементы схемы замещения охлаждающей среды - активное сопротивление R0 и емкость Со. Будучи включенными параллельно, эти элементы образуют эквивалентное сопротивление изоляции и охлаждающей среды R

1+-L

RH RO

-1

(1)

и эквивалентную емкость изоляции и охлаж- 2Q дающей среды С

С Си Со.

(2)

30

Устройство работает следующим обра- 25 зом.

Первый источник переменного напряжения 4 создает напряжение Ui частоты., а второй источник переменного напряжения 5 - напряжение U2 частоты f2. Частоты .fi и fa выбираются отличными от промышленной, например f 1 200 Гц. Ь 25 Гц. Под действием этих напряжений во вторичных обмотках измерительного трансформатора 3 протекают, токи, наводящие в первичных д5 обмотках измерительного трансформатора ЭДС нулевой последовательности, которые в свою очере дь обусловливают протекание в изоляции и охлаждающей среде токов И частоты fi и 2 частоты fa:

40

V + UiWc2

R2

(3)

U2 R2

+ U2 2C2

(4)

50

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 первого формирователя 7 пропускает сиг- нал .частоты fa, а селективный фильтр второго формирователя 8 - сигнал частоты fi. На выходе первого селективного формирователя 7 образуется напряжение, пропорциональное квадрату действующего значения тока 12:

i22 ui +U2V2c2,

R2

(5)

10

а на выходе второго селективного формирователя 8 - напряжение, пропорциональное квадрату действующего значения тока И:

12 - Ml + и, 2 С2. R2

(6)

На выходе преобразователя 15 напряжения в напряжение получается напряжение, пропорциональное напряжениям Ui и Ua источников переменного напряжения 4 и 5. При этом на выходе третьего селективного формирователя 16 квадрата действующего значения, селективный фильтр которого пропускает сигнал частоты fi, образуется напряжение, пропорциональное Ui2, а на выходе четвертого селективного формирователя 17, селективный фильтр которого пропускает сигнал частоты тг, образуется напряжение, пропорциональное U22.

Первый делитель 18 вычисляет напряжение, пропорциональное отношению 1)2 /Ui , поступающее на первый вход блока перемножения, на второй вход которого подается напряжение, пропорциональное И . На выходе блока перемножения 20 образуется напряжение, пропорциональное U22 Ii2/Ui2, поступающее на второй вход второго дифференциального усилителя 11, имеющий коэффициент передачи, равный

-ГП2

UJ1

2

(7)

На первый вход второго дифференциального усилителя 11, имеющий коэффициент передачи 1, поступает напряжение с выхода первого селективного формирователя 7, пропорциональное h При этом на выходе второго дифференциального усилителя 11 создается напряжение, пропорциональное

Un l22- li2m2, (8) Ui 2

которое далее поступает на первый вход второго делителя 19. На второй вход второго делителя 19 поступает напряжение с выхода четвертого селективного формирователя 17.

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

0

входу блока перемножения, второй вход которого присоединен к выходу второго селективного формирователя, а выход - к второму входу второго дифференциального усилителя, выход которого присоединен к первому входу второго делителя, второй вход которого присоединен к выходу четвертого селективного формирователя, при этом выход второго делителя присоединен к входу блока извлечения квадратного корня.

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

#,/, #,