Устройство для контроля изоляции цепей генераторного напряжения блока генератор-трансформатор с водяным непосредственным охлаждением обмоток статора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕНИ К АВТО ая схеГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) САНИЕ ИЗОБР МУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Псковский филиал Ленинградского государственного технического университета и Ленинградский государственный технический университет(72), Н.С.Соловьев и А;И.Таджибаев (56) Кулаковский В.Б. Работа изоляции в генераторах: Возникновение и методы выявления дефектов. М,; Энергоатомиздат, 1981,Вавин В.Н, Релейная защита блоков турбогенератор-трансформатор, М,; Энергоиздат, 1982.Авторское свидетельство СССР йг 1259383, кл. Н 02 Н 7/06, 1986.Авторское свидетельство СССР (ч". 1705773, кл. 6 01 В 31/02, 1990. Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано на электрических станциях дляконтроля изоляции цепей генераторногО напряжения блока генератор-трансформаторс непосредственным водяным охлаждениемобмотки статора генератора, а также длязащиты цепей генераторного напряженияблока генератор-трансформатор от замыканий на землю,Цель изобретения - повышение точности измерений.На чертеже приведена структурнма устройства,Устройство для контроля изоляции цепей генераторного напряжения блока генератор-трансформатор с водянымнепосредс 1 венн ым охлаждением обмоток, статора содержит синхронный генератор 1Ж 1800546 А 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЦЕПЕЙ ГЕНЕРАТОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ БЛОКА ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР С ВОДЯНЫМ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ОБМОТОК СТАТОРА (57) 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 ксглебания напряжения этих источников и следовательно повысить точность измерения сопротивления изоляции, 1 ил,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 иэ селективных формирователей квадрата действующего значения содержит последовательно включенные селективный фильтр 21 и блок 22формирования 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 Ви и емкость изоляции Си и элементы схемы замещения охлаждающей среды - активное сопротивление Йо и ем кость Со. Будучи включенными параллельно, эти элементы образуют эквивалентное сопротивление изоляции и охлаждающей среды Й о 15 и эквивалентную емкость изоляции и охлаждающей среды С С=- Си+ Со. (2)(3) гг + О г гСг г га На выходе преобразоват напряжение создается напр порциональное току в изоляц ющей среде, поступающ первого 7 и второго 8 селект рователей квадрата действу ния. При этом селективн первого формирователя 7 пр . нал,частоты тг, а селективный го формирователя 8 - сигнал выходе первого селективного ля 7 образуется напряжени еля 6 тока в яжение, проии и охлажда О ее на входы ивных формиющего значеый фильтр 1 опускает сиг фильтр второ- частоты 11, На формироватее, пропорциоУстройство работает следующим образом.Первый источник переменного напряжения 4 создает напряжение 01 частоты А, а второй источник переменного напряжения 5 - напряжение Ог частоты тг, Частоты .У 1 и 2 выбираются отличными от промышленной, например 11 = 200 Гц, 12 = 25 Гц, Под действием этих напряжений во вторичных обмотках измерительного трансформатора 3 протекают. токи, наводящие в первичных 35 обмотках измерительного трансформатора ЭДС нулевой последовательности, которые ,.в свою очередь обусловливают протекание в изоляции и охлаждающей среде токов 11 частоты т 1 и 12 частоты 12:40нальное квадрату действующего значениятока 12; 1 гг + Оггщ г Сг01й(5) а на выходе второго селективного формирователя 8 - напряжение, пропорциональноеквадрату действующего значения тока 11: 01 + 01 гг 1 г Сг г(6) На выходе преобразователя 15 напряжения в напряжение получается напряжение, пропорциональное напряжениям 01 и Ог источников переменного напряжения 4 и 5, При этом на выходе третьего селективного формирователя 16 квадрата действующего значения, селективный фильтр которого пропускает сигнал частоты 11, образуется напряжение, пропорциональное 01, а на выходе четвертого селективного формирователя 17, селективный фильтр которого пропускает сигнал частоты 1 г, образуется напряжение, пропорциональное Ог,Первый делитель 18 вычисляет напряжениег пропорциональное отношению 02 И 1, поступающее на первый вход бло 2ка перемножения, на второй вход которого подается напряжение, пропорциональное 11. На выходе блокаперемножения 20 образуется напряжение, пропорциональное Ог 11/01, поступающее на второй вход второго дифференциального усилителя 11, имеющий коэффициент передачи, равный тгг гггпг .=2 д(7) рогомеющаетного 1= г -г первый вход вход второго ение с выхода ирователя 17, к в д На первый вход вто ального усилителя 11, и ент передачи 1, поступ выхода первого селектив ля 7, пропорциональное выходе второго диффере теля 11 создается напряж нальное рое далее поступает нрогоделителя 19. На вторителя 19 поступает напря ертого селективного фор дифференциий коэффицинапряжение с формироватеПри этом на льного усилие, пропорцио(10) 1 1 1 1 Во В Йо Вн Напренциалвходы ререния и пропорциональное О 2, На выходе второгоделителя при этом образуется напряжениеО 19, пропорциональное частному; г г 11 л 1 2 О 2 2, 2 9 О 11 О 1 О 1 О 22 О 22(9)Ог О 1 . В 1 Это напряжение обратно пропорционально квадрату эквивалентного сопротивления изоляции и охлаждающей среды Й", Действительно, подставляя (5), (6) в (9), пол- учаем г 019 = - + 02 Й)2 С 1 О 2 2 2 2 2 22 + О 12 щ 12 Сг Жг О 1 В Щ 1 Напряжение с выхода втооого делителя 19 О 19 поступает через блок 9 извлечения квадратного корня на первый вход первого дифференциального усилителя 10, имеющий коэффициент передачи, равный а на второй вход первого дифференциального усилителя, имеющий коэффициент передачи - 1, поступает напряжение с датчика 12 проводимости охлаждающей среды, пропорциональное активной проводимости охлаждающей среды 1/Яо. На выходе первого дифференциального усилителя 10 получается при этом напряжение О 1 о, пропорциональное активной проводимости изоляции 1/Яо: ОО=К019 -- = Х Г 1 1 Ва 1,пряжение с выхода первого диффеьного усилителя 10 поступает на гистрирующего блока 13 для иэмерегистрации текущего значения 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 проводимости (или сопротивления) изоляции блока генератор-трансформатор и на исполнительный орган 14, подающий сигнал на отключение генератора, если сопротивление изоляции окажется ниже допустимого значения.Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения сопротивления изоляции в условиях колебаний напряжения источников переменного накладываемого напряжения, так как введение преобразователя напряжения в напряжение, третьего и четвертого селективных формирователей квадрата действующего значения позволяет выполнить измерения напряжений, а введение первого и второго делителей и блока перемножения, соединенных согласно формуле изобретения, позволяет выполнить расчет сопротивления изоляции с учетом фактических значений напряжений. Введение перечисленных блоков позволяет также испольэовать в устройстве нестабилизированные источники переменного напряжения.Формула изобретения Устройство для контроля изоляции цепей генераторного напряжения блока генератор-трансформатор с водяным непосредственным охлаждением обмоток статора с измерительным трансформатором напряжения, высоковольтные обмотки которого соединены в звезду и присоединены к выводам обмоток статора, а низковольтная обмотка соединена в разомкнутой треугольник с зажимами для подключения защитных устройств, содержащее первый и второй источники переменного напряжения, соединенные параллельно и подключенные к этим зажимам, причем к одному из зажимов - непосредственно, а к другому - через преобразователь токз в напряжение, выход которого соединен с входами первого и второго селективных формирователей квадрата действующего значения, каждый из которых выполнен в виде последовательно включенных селективного фильтра и блока формирования квадрата среднеквадратичного значения напряжения, выход первого формирователя соединен с первым входом второго дифференциального усилителя, блок извлечения квадратного корня, выход которого соединен с первым входом первого дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом датчика проводимости охлаждающей среды, а выход первого дифференциального усилителя соединен с входами регистрирующего и исполнительного органов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности иэме1800546 Составитель Н,СоловьеТехред М.Моргентал Коррек р Е,Хорин Шмакова Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ ССРаушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 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 аз 1170 ТиражВНИИПИ Государственного комитета п113035, Москва, Ж-Э входу блока перемножения, второй вход которого присоединен к выходу второго селективного формирователя, а выход - к второму входу второго дифференциально го усилителя, выход которого присоединенк первому входу второго делителя, второй вход которого присоединен к выходу четвертого селективного формирователя, при этом выход второго делителя присоединен 10 к входу блока извлечения квадратного корня,