NO137249B - Anordning til } konstatere jordslutninger i rotorkretsen hos en synkronmaskin som magnetiseres via roterende likeretter uten bruk av sleperinger - Google Patents

Description

ts

Ved synkronmaskiner som magnetiseres via roterende likerettere

uten bruk av sleperinger, er rotorkretsen ikke tilgjengelig. For allikevel å kunne gjennomføre en*>pvervåkning med hensyn til mulige jordslutninger i rotorkretsen hafc. man hittil benyttet hjelpebørster som forbigående ble påsatt under*«iålingene. Slike hjelpebørster krever imidlertid tilsyn pg er dessuten»lett utsatt for skader.

Videre er der fra svensk*|patentskrif t 331 508 kjent en an-

ordning som tjener til å overvåke rotorkretsen hos en synkronmaskin som magnetiseres uten bruk av sleperinger, og hvor der mellom magneti-seringsmaskinens stjernepunkt oq. gods er innkoblet en giverspole hos en elektromagnetisk giver. Den strøm som i tilfellet av jordslutning flyter gjennom giverspolen og dermed indikerer isolasjonsfeilen, er imidlertid med hensyn til styrke avhengig av feilens beliggenhet i rotorkretsen hos den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskin,

da den drivende spenning for feilstrømmen mellom stjernepunkt og godstilslutning er avhengig av hvor feilstedet ligger. Der finnes innen rotorkretsen.til og med to steder hvor beskyttelsesinnretningen ikke er istand til-å reagere, ætrlig i tilfellet av en jordslutning,

da giverspolen ikke blir matet tilfellet av jordslutning på disse steder, nemlig i stjernepunktet'og i forbindelsespunktet mellom synkronmaskinens magnetiseringsviklinger. Da overvåkningsinnretningen bare må ha en begrenset reaksjapasfølsomhet for at der ikke skal inn-

tre feilutløsning, vil man førét fra og med en bestemt styrke av feilstrømmen kunne registrere qm isolasjonsfeil. Det betyr imidler-

tid at områder av rotorkretsen {i naboskapet av de to nevnte steder ikke fås med i beskyttelsen.

Til grunn for oppfinneléfen ligger derfor den oppgave å få med enhver jordslutning i rotorkretsen hos en synkronmaskin som magnetiseres uten sleperinger, uansett hvor jordslutningen forekommer. For løsning av denne oppgave er dei i henhold til oppfinnelsen på synkronmaskinens rotoraksel anordj^t to identiske synkronmaskiner,

hvorav den ene, som er utført $£d utvendige poler, får sin statorvikling matet med konstant lik^trøm, mens dens rotorvikling via en

likeretters vekselspenningsklemmer er innkoblet mellom gods og rotorkretsen hos den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskin, og den annen synkronmaskin, som er utført med innvendige poler, har sin rotorvikling forbundet med likeretterens likespenningsklemmer og sin statorvikling forbundet med et måleinstrument. Med denne spesielle kobling av de to synkronmaskiner, som bare behøver å ha liten effekt og derfor ikke blir særlig kostbare, blir rotorkretsen

hos den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskin tilsluttet en vekselspenning, nemlig spenniiigenpå rotorviklingen hos synkronmaskinen med utvendige poler, og danner således denne maskins belast-ning. Rotorviklingen hos maskinen med innvendige poler mates med den likerettede strøm fra rotorviklingen hos maskinen med utvendige poler, og dennes strøm, dvs. magnetiseringsstrømmeri for maskinen med innvendige poler, avhenger derfor av feilstrømméri i isolasjonsmotstanden. Da synkronmaskinens omdreiningstall dessuten er konstant, blir den målte klemmespenning på statorviklingen hos maskinen med innvendige poler likeledes proporsjonal rried magneti-seringsstrømmen, som i sin tur er en funksjon av féilstrømmen.

Ved tilsvarende justering av måleinstrumentet for spenningen på statorviklingen hos maskinen med innvendige poler lar det seg gjøre entydig å fastslå de feilstrømverdier som tilsvarer de målte spenningsverdier. Denne justering tar også hensyn til'innflytelsen av rotorkretsens viklingskapasitet, som ligger parallelt med isolasjonsmotstanden. Man får således ved hjelp av anordningen ifølge oppfinnelsen en stadig tilsynsfri overvåkning av rotorkretsen hos den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskin méd hensyn til eventuelle jordslutninger.

I det følgende vil oppfinnelsen bli nærmere belyst ved et utførelseseksempel som er anskueliggjort ved et koblingsskjema på tegningen.

Den anordning oppfinnelsen gir anvisning på når det gjelder å konstatere jordslutninger i rotorkretsen hos en ikke vist .synkronmaskin som mates over roterende likerettere uten bruk av sleperinger, består i det vesentlige av to identiske synkronmaskiner 1 og 2 med liten effekt. Disses roterende deler er tilkoblet den roterende del av den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskin, f.eks. ved en ende av akselen. Synkronmaskinen 1 er utført med utvendige poler,, mens synkronmaskinen 2 har innvendige poler. For å gjøre utførelsen så billig som mulig er de to identiske synkronmaskiner. 1 og 2 utført som enfasemaskiner, da det for anordningens funksjon er nok å frem-bringe en enfaset vekselstrøm. For å forenkle tilkoblingen av anordningen til hovedsynkronmaskinen kan de to synkronmaskiner 1 og 2 også være konstruktivt sammenbygget.

Hvis statorviklingen 3 hos maskinen 1 med utvendige poler mates

med konstant likestrøm, blir der indusert en vekselspenning i rotorviklingen^. Da en side av rotorviklingen 4 er forbundet med godset 5 for rotorkretsen hos den uten sleperinger magnetiserte synkron-

maskin og den annen side er forbundet med stjernepunktet 7 hos magnetiseringsmaskinen for den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskin over vekselspenningsklemmene på en likeretterbro 6, danner isolasjonsmotstanden 8 hos den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskin praktisk talt belastningen på synkronmaskinen 1 med utvendige poler. Likespenningsklemmene på likeretterbroen 6 er forbundet med rotorviklingen 9 hos maskinen 2 med innvendige poler. På denne måte blir den likerettede strøm i rotorviklingen 9 hos maskinen 2 med innvendige poler avhengig av feilstrømmen i isolasjonsmotstanden 8. Dessuten påvirkes den også av viklingskapasiteten 10 av rotorkretsen

hos den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskin, da denne viklingskapasitet 10 ligger parallelt med isolasjonsmotstanden 8.

Omdreiningstallet for den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskin og den dermed sammenkoblede synkronmaskin 1 med ut-

vendige poler samt maskinen 2 med innvendige poler er konstant.

Derfor er klemmespenningen på statorviklingen 11 hos maskinen 2 med innvendige poler proporsjonal med den magnetiseringsstrøm som flyter i rotorviklingen, og som i sin tur er en funksjon av feilstrømmen i isolasjonsmotstanden 8. Den vekselspenning som opptrer på klemmene

Eor statorviklingen 11, blir således et mål for feilstrømmen i iso-las jonsmotstanden 8 hos rotorkretsen for den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskin. Denne spenning måles, og en enkel justering :illater en direkte tilordning av størrelsen av feilstrømmen til de lålte spenningsverdier. Ved hjelp av denne justering blir der også

att hensyn til innflytelsen av viklingskapasiteten 10. Med denne

nordning blir det således mulig på enkleste måte å gjennomføre en edvarende tilsyhsfri overvåkning av rotorkretsen hos en uten slepe-

inger magnetisert synkronmaskin med hensyn til eventuelle jord-lutninger.

Claims (5)

1. Anordning til å konstatere jordslutninger i rotorkretsen hos en synkronmaskin som magnetiseres over roterende likerettere uten.bruk av sleperinger, karakterisert ved at der på synkronmaskinens rotoraksel er anordnet to identiske synkronmaskiner (1, 2) , hvorav den ene (1), som er utført med utvendige poler, får sin statorvikling (3) matet med konstant likestrøm, mens dens rotorvikling (4) via en likeretters (6) vekselspenningsklemmer er innkoblet mellom gods (5) og rotorkretsen hos den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskin, og den annen synkronmaskin (2), som er utført med innvendige poler, har sin rotorvikling (9) forbundet med likeretterens likespenningsklemmer dg sin statorvikling (11) forbundet med et måleinstrument (12).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at rotorviklingen (4) hos maskinen (1) med utvendige poler via likeretterbroens (6) vekselspenningsklemmér er innkoblet mellom gods (5) og stjernepunktet (7) hos magnetiseringsmaskinen for den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskin.

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at de to identiske synkronmaskiner (1, 2) er utført som enfasemaskiner.

4. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at de to identiske synkronmaskiner (1, 2) er konstruktivt sammenbygget.

5. Anordning som angitt i krav 1 eller 4, karakterisert ved at de to synkronmaskiner (1, 2) er tilkoblet en ende av den uten sleperinger magnetiserte synkronmaskins aksel.