Устройство для прогнозирования ресурса электрической изоляции обмоток электрооборудования

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 150 А 31 00 В 14 6 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЭОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТОтнРытия ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский институт нефти и газа им. И.М.Губкина(56) Авторское. свидетельство СССР У 691787, кл. С О 1 К 31/06, 1979.Авторское свидетельство СССР У 1000937, кл. С 01 К 31/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕСУРСА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБМО ТОК ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ(57) Изобретение позволяет осуществлять оперативное прогнозирование расхода ресурса изоляции обмоток электрических машин в процессе эксплуатации. Цель изобретения - повышение достоверности прогнозирования ресурса изоляции. Устройство включа измеритель 1 превышения температурыобмоток над температурой окружающейсреды с усилителем 2. Их входнойсигнал преобразуется аналого-цифровымпреобразователем 3 и запоминается воперативном запоминающем блоке 4Сматоры 5 и 6 и умножители 7 и 8 осуществляют обработку измеренного и зпомненного в предыдущем такте сигилов в соответствии с алгоритмом,приведенным в описании изобретения и рработанным на основе уравнений старния изоляции. Результат после сравнния с заданной величиной в блоке 9сравнения отображается на индикатор10. Использование устройства поэволет исключить возможность появленийаварийных ситуаций за счет заблаговременного оповещения и повысить эффективность использования электррудования путем его своевременноразгрузки, 1 э,п. ф-л , 2 ил, 1529150Изобретение относится к диагностике электрооборудования, точнее к контролю ресурса изоляции обмоток силовых трансформаторов и электричес 5 ких двигателей,Цель изобретения - повышение достоверности прогнозирования ресурса изоляции обмоток электрооборудования в процессе эксплуатации. 1 ОНа фиг1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - график динамики процесса температурного старения обмоток электрооборудования, 15Устройство содержит измеритель 1 превышения температуры обмоток над температурой окружающей среды, который может быть реализован на дифференциальном термоэлектрическом 20 преобразователе и усилителе 2; аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3; оперативно-запоминающий блок (ОЗБ) 4; два сумматора 5 и 6; два умножителя 7 и 8; блок 9 сравне ния; индикатор 1 О.Выход измерителя 1 превышения температуры обмоток над температурой окружающей среды соединен через усилитель 2 с входом АЦПЗ, выход которого соединен с входом ОЗБ 4, первым входом сумматора 5 и входом умножителя 8. Выход первого сумматора 5 через умножитель 7 подключен к первому входу второго сумматора 6, второй вход которого соединен с выходом умножителя 8Выход второго сумматора 6 соединен с входом блока 9 сравнения, выходы которого подключены к входам индикатора 10, один из входов 40 которого соединен с выходом АЦП 3. Работа устройства основана на том, что нагрузочная способность и допустимые перегрузки электрических машин 45 и силовых трансформаторов ограничены допустимой температурой электрической изоляции обмоток. Соотношение+А" (1)йС Тн С50 описывает динамический температурный режим электрических машин и аппаратов, где дайс - скорость изменения температуры, К/с; А Р, - величина потерь мощности в номинальном режиме, Вт; Г - превышение температуры обмоток над температурой окружающей среды, К; Т - постоянная нагрева данной электроустановки, с; С - теплоемкость,Вт с/К; А- коэффициент ресурса электрической изоляции.Устройство работает следующимобразом.Электрический сигнал, соответствующий превышению температуры обмотокнад температурой окружающей среды Г(далее - температура с ) от измерителя 1 через усилитель 2 подаетсяна АЦП 3, где квантуется по временис постоянным интервалом Ь Г, преобразуется в цифровую форму Г;, далееотображается на индикаторе О изапоминается в ОЗБ 4, сумматоры 5 и6 производят суммирование соответствующих сигналов, умножители 7 и 8производят соответственно умножениеприращения температуры на величину,обратную постоянному интервалу времени 1/4 С, и превышения температурына величину, обратную постояннойнагрева, т.е. роисходит соответствующая обработка сигнала, реализующаяалгоритм1 +О % Г(2)61 Тл l" лгде 6= , - ;.1 - разность температурв текущии и предыдущиимоменты времени.Сигнал, соответствующий сумме(2) поступает на блок 9 сравнения,где сравнивается с величинами(3 РКоэффициент расхода ресурса электрической изоляции определяется поформуледопЕсли сигнал (2) превысит заданныйуровень (3), то это означает, чтопри зафиксированной в данный моменттемпературе ф и скорости ее измене"ния 6 , /6 г установившееся значениегтемпературы достигнет значения= ф 4 оп + д 3 (фиг. 2) .Срок службы изоляции (Т, Т)при различных темпер атурах ( с)связаны уравнениемт2 д (5)где 6 - повышение температуры вызывающее сокращение срока службы изоляции при тепловом старении в два раза,Допустимой температуре салоп соответствует базовый срок службы изоляции обмоток Т. Срок службы при тем15295 Составитель В.СтепанкинТехред Л.СердюковаКорректор М.Пожо редактор Т,Парфенова Заказ 7637/41 Подписное Тираж 714 ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5: акоп6Т=Т 2= Т 2, (6) 5Величина, обратная сроку службыизоляции, определяется как скоростьстарения электрической изоляциис 1 (7) 10Отсюда каждому значению (3) однозначно соответствует определенный срокслужбы (6) и скорость старения изоляции (7),15Формула изобретения 1.Устройство для прогнозирования ресурса электрической изоляции обмоток электрооборудования содержащее 20 измеритель превьвения температуры обмоток над температурой окружающей среды, блок сравнения, выход которого соединен с первым входом индикатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 25 с целью повьппения достоверности прогнозирования ресурса обмоток электрооборудования, в него введены оперативно-запоминающий блок, два сумматора,Обдва умножителя и аналого-цифровой преобразователь, к входу которого подключен выход измерителя превышения температуры обмоток над температурой окружающей среды, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входами оперативно-запоминающего блока, первого сумматора, первым входом первого умножителя и вторым входом индикатора, выход оперативноэапоминающего блока соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого через второй умножитель соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого умножителя, а выход второго сумматора соединен с входом блока сравнения.2.устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что измеритель превьппения температуры обмоток над температурой окружающей среды содержит дифференциальный термоэлектрический преобразователь, выход которого соединен с входом усилителя, выход которого соединен с выходом измерителя превьппения температуры обмоток над температурой окружающей среды.