переносное устройство для контроля состояния изоляции силовых трансформаторов

Формула изобретения

Переносное устройство для контроля состояния изоляции силовых трансформаторов, находящихся в рабочем режиме, содержащее усилитель с генератором синусоидальных высокочастотных импульсов, переносной компьютер, блок питания, фильтры, исключающие проникновения помех, отличающееся тем, что оно снабжено емкостным высоковольтным делителем с блоком отбора напряжения тестовых импульсов, фильтрами присоединения, содержащими усилители и электронные блоки защиты от импульсов переходных процессов в электрической сети, к которым подключено контролируемое электрооборудование, а также параметрическими согласующими блоками, позволяющими присоединение цепей контроля ко входу переносного компьютера, высоковольтными изолированными проводниками со съемными зажимами для подключения устройства контроля к выводам контролируемого электрооборудования.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам контроля состояния внутренней изоляции электрооборудования, находящейся в рабочем режиме, например силовых трансформаторов I-III габаритов.

Известно устройство для контроля состояния изоляции силовых трансформаторов, содержащее два выпрямителя, входы первого из которых через кабель соединены с выводами низковольтной обмотки, а входы второго через другой кабель соединены с выводами высоковольтной обмотки контролируемого силового трансформатора, и блок индикации [1].

Недостатком этого устройства является то, что контроль производится на одной из резонансных частот элементов обмотки в интервале (1...9)×10⁴ Гц, что ограничивает область его применения.

Наиболее близким по технической сущности является устройство диагностирования изоляции электрооборудования, например силовых трансформаторов I-III габаритов, находящихся в рабочем режиме, содержащее усилитель с генератором синусоидальных высокочастотных импульсов, переносной компьютер, например Note book, блок питания, фильтры от помех [2].

Недостаток этого устройства заключается в том, что оценка изоляции производится в одном режиме, а системное ухудшение состояния изоляции с возможным ее повреждением происходит в другом режиме электрооборудования.

Целью изобретения является повышение достоверности в оценке и сравнении состояния изоляции электрооборудования, например силовых трансформаторов I-III габаритов, находящихся в рабочем режиме.

Эта цель достигается тем, что устройство, содержащее усилитель с генератором синусоидальных высокочастотных импульсов, например 20, 30, 50, 80, 100, 160 кГц, переносной компьютер, например Note book, блок питания, фильтры, исключающие проникновения помех, снабжено емкостным высоковольтным делителем с блоком отбора напряжения тестовых импульсов, фильтрами присоединения, содержащими усилители и электронные блоки защиты от импульсов переходных процессов в электрической сети, к которым подключено контролируемое электрическое оборудование, а также параметрическими согласующими блоками, позволяющими присоединение цепей контроля ко входу переносного компьютера, высоковольтными изолированными проводниками со съемными зажимами для подключения устройства контроля к выводам контролируемого электрооборудования.

На чертеже представлена функциональная схема переносного устройства для контроля состояния изоляции силового трансформатора I-III габарита, контролируемый трансформатор 1 с выводами высоковольтной 2, низковольтной 3 обмоток, которые посредством изолированных проводов 4 и 5 со съемными зажимами присоединяются к "Переносному устройству для контроля состояния изоляции силовых трансформаторов". Устройство состоит из высоковольтного емкостного делителя 6 с блоком 7 отбора напряжения тестовых импульсов, фильтров присоединения 8, 9, фильтров 10, 11 с защитой от помех, параметрических согласующих блоков 12, 13, для подключения упомянутых цепей контроля к входу переносного компьютера 14, а также усилителя с генератором 15 синусоидальных высокочастотных импульсов и блока электропитания 16.

Устройство работает следующим образом:

Генератор 15 вырабатывает синусоидальные высокочастотные импульсы, например пакет из шести импульсов вышеупомянутых частот, а сблокированный с ним усилитель усиливает эти импульсы, компьютер 14 по заданной программе дает команды генератору 15 на чередование длительности и паузы сигналов, а также порядок чередования импульсов, чтобы этот пакет различал "свой - не свой" в помехах сети, этот пакет импульсов через фильтр 11 от помех и фильтр присоединения 9 с помощью кабеля 5 поступает на низковольтные вводы 3 контролируемого силового трансформатора 1. Этот пакет импульсов, пройдя через обмотки контролируемого трансформатора 1, поступает на соответствующие высоковольтные вводы 2 и с помощью кабеля 4 через высоковольтный емкостной делитель напряжения 6 и блок 7 отбора напряжения поступает на ввод фильтра присоединения 8 и с его выхода через фильтр 10 от помех и согласующий блок 12 поступает в компьютер 14. Базовые сигналы этого пакета импульсов от генератора 15 через согласующий блок 13 поступают также в компьютер 14. К блоку электропитания 16 подключены компьютер 14, генератор 15, а от них запитаны все блоки и фильтры устройства 8-13. Компьютер 14 по заданной программе производит расчет критерия оценки состояния изоляции в виде отношения базовых уровней напряжения U1 и уровней напряжения U2 (коэффициента передачи), прошедших через изоляцию контролируемого трансформатора 1, и отношение (U1-U2)/U1 и (U/U1) по пакету сигналов. В дальнейшем производится сравнение текущих величин с первыми и с предыдущими величинами, хранящимися в памяти компьютера. В память компьютера внесены все контролируемые объекты с их первоначальными измеряемыми величинами и накопительные последние замеры. Замеры снимаются с контролируемого оборудования находящегося в рабочем режиме в одно и то же время сезона зима-лето с учетом температуры окружающего воздуха и электрической нагрузки.

Частоты импульсов генератора 15 уточняются с собственной частотой слоя, катушки и обмотки в целом контролируемого трансформатора, метод контроля базируется на явлении: при ухудшении изоляции обмотки трансформатора нелинейные частотные характеристики смещаются в сторону уменьшения частоты. Устройство позволяет также оценивать состояние изоляции как между элементами оборудования, так и относительно корпуса. В результате оценочные величины будут отличаться от первоначальных, когда изоляция была "чистой", по динамике отклонения измеряемых величин проконтролируемого электрооборудования, тем самым возможно сохранить электрооборудование для дальнейшей эксплуатации.

Источники информации

1. Авторское свидетельство №845280, 11.03.79, Н 03 К 13/00.

2. "Диагностика оборудования энергосистем" IDA-200, Журнал "Электрические станции", №5, 2003 г., НТФ "Энергопрогресс", 4 л. обложки.