Авторы:

В. М. Локшин П. М. Сви

Заявитель:

Всесоюзный государственный трест организации рационализациТ
райоьжых электростанций сетей
Всесоюзный государственный трест организации рационализациТ

УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯСОСТОЯНИЯ изоляции высоковольтного

Номер патента: 296062


296062

Союз Советских Социалистических Республик

ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №    —
Заявлено 14.Х.1968 (№ 1275498/24-7)    МПК О 01г 31/02
Д 01 г 31/08
с присоединением заявки № —
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
УДК 621.317.333.4:621. .316(088.8)
______________________________________________________________________________________________________
|________________|Дата_опубликования_о||исания_14.IV.1971______________________|
|Авторы |В. М. Локшин и Г1. М. Св||—вЬ1_ии.-СЗНАЯ 1 МЕНТЙС-ГС|ИЙЧГШ библиотека 1
|изобрете|ия_________________________________||_____________________________________________|
|Заявитель Всесоюзный государственный трест по организ|ции и рационализации
|районных_электростанций_и_сетей___________________________________________|

Приоритет —
Опубликовано 12.11.1971. Бюллетень № 8
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ изоляции
высоковольтного ОБОРУДОВАНИЯ
1
Изобретение относится к области электроэнергетики и предназначено для
непрерывного эксплуатационного контроля состояния высоковольтного оборудования
путем измерения емкости и диэлектрических потерь его изоля- 5 ции при рабочем
напряжении.
При измерениях с помощью известных устройств аналогичного назначения, например
прибора КИВ Мосэнерго, не исключаются помехи и различные влияния со стороны шип
Ю и другого оборудования, находящегося под напряжением. Применяемое для той же
цели известное устройство, содержащее три мостовые схемы, также недостаточно
помехоустойчиво.    15
Для повышения точности контроля путем повышения помехоустойчивости
предлагается выполнить входной блок из двух сумматоров, производящих
суммирование токов двух контролируемых трехфазных объектов, а из-
20 мерительный и сигнальный блоки включить на разность выходных токов
сумматоров. Для контроля двух неоднотипных трехфазных объектов сумматоры могут
быть снабжены настраиваемыми при наладке регуляторами, 25 с помощью которых
устанавливается величина выходных токов, обратно пропорциональная величине
емкости контролируемых объектов. Для исключения погрешностей измерения от токов
влияний и различия емкостей 30
2
контролируемых трехфазных объектов каждый из сумматоров может быть снабжен
регулятором величины суммируемой доли токов фаз для предварительного
симметрирования трехфазной звезды измеряемых токов. Кроме того, для определения
повреждаемой фазы и характера повреждения измерительный блок может быть
выполнен с фазочувствительной характеристикой.
На фиг. 1 приведена принципиальная блок-схема описываемого устройства; на фиг.
2 — принципиальная электрическая схема устройства (пример выполнения).
Описываемое устройство (фиг. 1) реагирует на разность сумм токов двух
трехфазных объектов. При этом предварительно производится балансировка
измеряемых токов фаз объекта. В общем случае при несиммет-рии фазных напряжений
и разной проводимости изоляции фаз объекта величина суммарного тока равна (для
любой из гармонических составляющих):
4 = У [(тл +7в +^с)Ооа + (7л+Тва*+ +7са) Йы + (Тл ~Ь Тво. + ~[с я2) Огл] + 4л
<    (1)
где    У — средняя проводимость изо
ляции фазы объекта, определяемая ее емкостью и диэлектрическими потерями;


296062

3
Ул, У в, ус —отношение проводимости изоляции фазы к средней проводимости для
фаз А, В я С;
и0> ии и2 — напряжения нулевой, прямой и обратной последовательностей фазного
напряжения сети;
а, а- — фазные множители;
/Вд — суммарный ток влияний.
При равенстве проводимостей фаз объекта (хорошее состояние изоляции — 'ул = ув
= 'ус = = 1) величина суммарного тока определяется током помех:
Лш^ЗУб/оА-ф/вл    (2)
При ухудшении изоляции одной из фаз (например, фазы А) изменится величина
ее проводимости: \и.= 1+Ду\А.
При этом будет получен сигнал (из 1)
/нс — У [ЗОол -ф    (¿/од "ф ¿Лл ~ф ¿/гл)] + Фл —
— / (3£/ол + А та ¿/ф) -ф /вл 1    (3)
где иф — фазовое напряжение сети (рассматривается первая гармоника).
В предлагаемом устройстве для устранения' помех от токов влияний предусмотрено
регулирование величин суммируемой доли токов фаз с тем, чтобы суммарный ток,
включающий и ток влияний, на выходе суммирующего устройства имел составляющую
промышленной частоты, близкую к нулю.
Для подавления остаточного тока помех, вызванного напряжением нулевой
последовательности и высшими гармониками, предлагается измерять разность
суммарных токов двух объектов, произведя предварительно выравнивание величины
измеряемых токов помех. Полученная таким образом компенсация помех в дальнейшем
сохраняется автоматически.
Условия компенсации тока помех, вызванных напряжением нулевой
последовательности (из 2):
А/пп = /1т-(5/,пп = ЗПо(/-рИ) =0.    (4)
При этом сигнал, получаемый при дефекте в изоляции одной из фаз
контролируемых объектов, не будет зависеть от помех. (Из 3, при компенсации
помех от токов влияния):
Д/нс = /нс-?/'„= =зи0(у — т +Дт уиф =
Фаза этого тока будет определяться характером дефекта (изменение емкости или
диэлектрических потерь).
Токи, протекающие под действием рабочего (фазового) напряжения через изоляцию
контролируемых объектов, суммируются сумматорами 1 (см. фиг. 1). В необходимых
случаях производится предварительная балансировка измеряемой суммы токов (по
основной гармонике). Затем фаза суммарного тока одного из объектов (/'„) при
помощи фазоин-вертора 2 поворачивается на 180°, а величина
4
его изменяется регулятором 3 так, чтобы удовлетворялось условие компенсации
(4). Ток после сумматора 4 (Д/„) будет отличаться от нуля только лишь при
возникновении дефекта в изоляции одной из фаз контролируемых объектов.
Фазочувствительным прибором 5 можно пофазно измерить величину как активной, так
и реактивной составляющей этого тока и тем самым определить поврежденный
объект, его фазу и характер повреждения (изменение емкости или
4§’6). Сигнализатор 6 дает сигнал о недопустимом изменении характеристик
изоляции.
Принципиальная схема одного из возможных способов реализации предлагаемого
устройства приведена на фиг. 2.
Роль сумматоров, фазоинвертора и сигнализатора выполняет трехпозиционное реле
7. Шунты 8 и переменные сопротивления 9 позволяют производить балансировку
схемы при наличии тока влияния и в случае отличия друг от друга емкостей
изоляции фаз объекта, а сопротивлением 10 производится настройка компенсации
остаточного тока помех. В качестве фазочувствительного измерителя применен
прибор 11 постоянного тока с синхронным выпрямителем 12, управляемым
напряжением, получаемым с фазовращателя 13.
Предмет изобретения
1.    Устройство для автоматического контроля состояния изоляции
высоковольтного оборудования под рабочим напряжением путем измерения величины и
фазы тока через ее емкость, содержащее входной, измерительный и сигнальный
блоки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, входной блок
состоит из двух сумматоров, производящих суммирование токов двух контролируемых
трехфазных объектов, а измерительный и сигнальный блоки включены на разность
выходных токов сумматоров.
2.    Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью контроля двух
неоднотипных трехфазных объектов, сумматоры снабжены настраиваемыми при наладке
регуляторами, с помощью которых устанавливается величина выходных токов,
обратно пропорциональная величине емкости контролируемых объектов.
3.    Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью исключения
погрешностей измерения от токов влияний и различия емкостей контролируемых
трехфазных объектов, каждый сумматор снабжен регулятором величины суммируемой
доли токов фаз для предварительного симметрирования трехфазной звезды
измеряемых токов.
4.    Устройство по пп. 1—3, отличающееся тем, что, с целью определения
повреждаемой фазы и характера повреждения, измерительный блок выполнен с
фазочувствительной характеристикой.