устройство для бесконтактного контроля изоляции цепи возбуждения синхронной машины

Формула изобретения

Устройство бесконтактного контроля изоляции цепи возбуждения синхронной машины, содержащее бесщеточный возбудитель с многофазной якорной обмоткой и вращающимся диодным выпрямителем, подключенный к обмотке возбуждения синхронной машины, двухобмоточный динамический трансформатор, отличающееся тем, что между выводами фаз якорной обмотки включены цепи из последовательно соединенных конденсатора и стабилитрона, а их точки соединения через разделительные диоды подключены к выводу вращающейся первичной обмотки динамического трансформатора, другой вывод которой подсоединен к массиву ротора синхронной машины, а неподвижная вторичная обмотка динамического трансформатора подключена к исполнительному органу через формирователь сигналов, на который дополнительно поступает напряжение, пропорциональное току возбуждения возбудителя.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано в электрических машинах, работающих в энергосистемах.

Известны турбогенераторы с бесщеточными возбудителями, в которых для контроля изоляции в цепях возбуждения используется измерительное щеточно-контактное устройство, содержащее контактные кольца, щеточную траверсу и измерительную схему (Устройства возбудительные бесщеточные БВУГ, ИБЖК.651441.003 ТО, Внешторгиздат, Изд. №1057 СО, СССР, Москва).

Недостатком известного щеточно-контактного узла является загрязнение возбудителя угольной пылью, снижение эксплуатационной надежности и неудобство обслуживания.

Известен также электромашинный агрегат, в котором контроль изоляции цепи возбуждения осуществляется посредством выявления сигналов, пропорциональных сопротивлению изоляции и напряжению возбуждения, и передачи их через два динамических трансформатора на формирователь сигнала сопротивления изоляции, и далее на исполнительный орган (Описание изобретения к патенту РФ №2119674, G01R 31/34, 1996 г.).

Недостатком этого технического решения является сложность конструктивного исполнения, обусловленная наличием двух динамических трансформаторов, повышенные требования к их изоляции и необходимость применения элементов схемы с высоким номинальным напряжением.

Предлагаемое изобретение направлено на упрощение конструктивного исполнения устройства контроля изоляции, повышение эксплуатационной надежности и улучшение обслуживания.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в устройстве бесконтактного котроля изоляции цепи возбуждения синхронной машины, содержащем бесщеточный возбудитель с многофазной якорной обмоткой и вращающимся диодным выпрямителем, подключенный к обмотке возбуждения синхронной машины, а также двухобмоточный динамический трансформатор, введены цепи, состоящие из последовательно соединенных конденсатора и стабилитрона, включенные между выводами фаз якорной обмотки. Точки соединения конденсатора и стабилитрона каждой цепи через разделительные диоды подключены к одному из выводов вращающейся первичной I обмотки динамического трансформатора, а другой вывод подсоединен к массиву ротора синхронной машины. Неподвижная вторичная II обмотка динамического трансформатора подключена к исполнительному органу через формирователь сигналов, на который дополнительно поступает напряжение, пропорциональное току возбуждения возбудителя.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство бесконтактного контроля изоляции цепи возбуждения синхронной машины содержит бесщеточный возбудитель 1 с многофазной якорной обмоткой и вращающимся диодным выпрямителем, подключенным к обмотке возбуждения синхронной машины 2. Между выводами фаз якорной обмотки включены цепи 3 из последовательно соединенных конденсатора и стабилитрона. Точки соединения конденсатора и стабилитрона каждой цепи через разделительные диоды 4 подключены к одному из выводов вращающейся первичной I обмотки динамического трансформатора 5, другой вывод подсоединен к массиву ротора синхронной машины. Неподвижная вторичная II обмотка динамического трансформатора 5 подключена к исполнительному органу 7 через формирователь сигналов 6, на который дополнительно поступает напряжение от датчика 8, пропорциональное току возбуждения возбудителя.

Устройство работает следующим образом.

При работе возбудителя 1 на выводах фаз якорной обмотки возникает переменное напряжение, обуславливающее протекание тока через цепи 3 из последовательно соединенных конденсатора и стабилитрона. Поскольку вольт-амперная характеристика стабилитрона различна для разных направлений тока, то на стабилитронах появляется пульсирующее напряжение со стабильной амплитудой в широком диапазоне работы возбудителя. Пульсирующее напряжение с каждого стабилитрона через разделительные диоды 4 поступает на вывод вращающейся первичной I обмотки динамического трансформатора 5. Второй вывод этой обмотки подключен к массиву ротора синхронной машины. При работе возбудителя по вращающейся первичной I обмотке динамического трансформатора протекает пульсирующий ток, величина которого в широком диапазоне обратно пропорциональна величине сопротивления изоляции цепи возбуждения синхронной машины. Пульсирующий ток, протекающий по первичной I обмотке динамического трансформатора, индуцирует во вторичной II обмотке напряжение, обратно пропорциональное сопротивлению изоляции, которое поступает на формирователь сигналов 6. Для расширения диапазона работы на формирователь сигналов 6 дополнительно поступает напряжение от датчика 8, величина которого пропорциональна току возбуждения возбудителя. Сигнал с формирователя сигналов 6 поступает на исполнительный орган 7 для воздействия на информационно-коммутационную аппаратуру.

Проведенные экспериментальные исследования подтвердили положительные технические характеристики устройства контроля изоляции.

Использование предлагаемого технического решения дает возможность своевременно выявлять дефекты в цепи возбуждения синхронной машины и обеспечивать ее высокую эксплуатационную надежность.