RU68135U1

RU68135U1 - УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНЫХ ПОТЕРЬ И tg δ В ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Info

Publication number: RU68135U1
Application number: RU2007125373/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Овчинкин
Original assignee: Научно-производственное объединение "ЭЛСИБ" Открытое акционерное общество
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2007-11-10

Abstract

Устройство для определения активных потерь и tg δ в изоляции обмоток электрических машин содержит испытательный трансформатор высокого напряжения 1 с дополнительной обмоткой 2 для подключения токовой обмотки малокосинусного ваттметра 3 через фазовращатель 4 и подключения высокоомной обмотки ваттметра к добавочной емкости 8. Конденсаторы 9, 10 и нагрузочное сопротивление 11 подсоединены параллельно испытуемому объекту 6. Устройство позволяет оперативно и полно определять составляющие активных потерь и tg δ в изоляции обмоток электрических машин. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована в устройствах для определения активных потерь и tg δ в изоляции обмоток электрических машин в условиях производства и эксплуатации.

Известно устройство для определения параметров активно-емкостного сопротивления испытуемых объектов при подаче испытательного напряжения 50 Гц (Авт. свид. СССР №45619, G01R 17/00, 1975 г.), в котором испытуемый объект подключается к клеммам испытательной установки, выполненной в виде модифицированного моста переменного тока, позволяющего раздельный отсчет параметров комплексного сопротивления.

Недостатком данного устройства является то, что в режиме высоковольтного измерения характеристик испытуемого объекта под воздействием частичных разрядов, коронных разрядов по поверхностям изоляции и по краям испытательных электродов возникают сбои в работе индикатора балансировки моста. Измерительный мост работает на частоте 50 Гц, а все возникающие в ходе высоковольтных измерений высокочастотные разряды являются помехами измерения. Устройство не дает достаточно эффективного и оперативного метода устранения высокочастотных помех, являющихся составляющими активных потерь в изоляции.

Известно устройство (см. Казарновский Д.М., Тареев Б.М. Испытания изоляционных материалов, Госэнергоиздат, 1963 г., с.46, рис.2-5), принятое за прототип. Устройство содержит два параллельных ваттметра, включенных в диагональ измерительного моста, а исходное состояние ваттметров подстраивается под параметры испытуемого объекта при помощи фазовращателя и переменного сопротивления в одном из плеч моста. Устройство позволяет

осуществлять прямую настройку шкалы ваттметра на искомую величину активных потерь и tg δ на частоте 50 Гц.

Недостатком прототипа является то, что измерения активных потерь и tg δ в обмотках электрических машин искажены под влиянием результирующих высокочастотных помех от воздействия разрядов в изоляции.

Задачей предлагаемого устройства является полное измерение активных потерь и tg δ в изоляции обмоток электрических машин, возникающих под действием высокого испытательного напряжения.

Технический результат достигается тем, что устройство для определения активных потерь и tg δ в изоляции обмоток электрических машин, содержащее испытательный трансформатор высокого напряжения с дополнительной обмоткой для подключения токовой обмотки ваттметра через фазовращатель, емкость испытуемого объекта и добавочную емкость, подключенные к высоковольтной обмотке испытательного трансформатора, малокосинусный ваттметр подключен к дополнительной обмотке испытательного трансформатора и к добавочной емкости, а конденсаторы и нагрузочное сопротивление подсоединены параллельно изоляции обмоток электрических машин.

Схема предлагаемого устройства поясняется фигурой, на которой изображен испытательный трансформатор 1 с дополнительной обмоткой 2 для подключения малокосинусного ваттметра 3 через фазовращатель 4 и амперметр 5. Испытуемый объект 6 подключен к обмотке высокого напряжения испытательного трансформатора 1 последовательно с фильтрующей индуктивностью 7 и переменной добавочной емкостью 8. Фильтрующий конденсатор 9 подключен параллельно индуктивности 7 и добавочной емкости 8 для образования обводного контура высоких частот, замыкающихся через соединительный конденсатор 10, нагрузочное активное сопротивление 11. Напряжение на добавочной емкости 8 измеряется вольтметром 12 с малыми собственными активными потерями. Высокочастотный сигнал, выделяемый на нагрузочном активном сопротивлении 11, подается на регистратор разрядов

типа «Корона» 13. (См. Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях, Энергия, 1979). Основным элементом предлагаемого устройства является малокосинусный ваттметр 3 электродинамической системы типа Д 5092, позволяющий улавливать самое незначительное изменение угла между токовой обмоткой 14 малокосинусного ваттметра 3 и напряжением обмотки 15 малокосинусного ваттметра 3, связанных линейно с током и напряжением на испытуемом объекте. Клеммные выводы 16 и 17 служат для подключения либо испытуемого объекта, либо градуировочного эталонного конденсатора 18 и дополнительного активного сопротивления 19, близких по величине к емкости и активному сопротивлению испытуемого объекта.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Эталонный конденсатор 18 с добавочным активным сопротивлением 19 подключаются к клеммам 16, 17 вместо испытуемого объекта (обмотка электрической машины или ее элемент). Величина tg δ_эm эталонного конденсатора без добавочного сопротивления определяется по формуле:

где Р_эm - активные потери на эталонном конденсаторе без добавочного сопротивления, Вт;

Q_эm - реактивные потери на емкости эталонного конденсатора, Вар;

U_исп - испытательное напряжение, В;

f - частота испытательного напряжения, 50 Гц;

С_эm - емкость эталонного конденсатора, Ф;

R_эm - активное сопротивление эталонного конденсатора, Ом.

Смещение указателя ваттметра вправо на △N делений при подключении добавочного активного сопротивления означает добавку активных потерь на ΔР_доб.

Для определения величин N_эm и ΔN_доб отклонения указателя ваттметра 3 от воздействия Р_эm и ΔР_доб подается испытательное напряжение на эталонный

конденсатор 18, включенный в схему вместо испытуемого объекта 6 без дополнительного сопротивления 19, а затем с дополнительным сопротивлением 19.

Цена деления ваттметра определяется по формуле:

где Ц - цена одного деления, Вт/дел.

Зная цену деления ваттметра, фазовращателем устанавливаем требуемую величину на шкале ваттметра:

Определение низкочастотной, 50 Гц, составляющей активных потерь на испытуемом объекте осуществляется после подключения его к клеммам 16, 17 вместо эталонного конденсатора 18 и дополнительного сопротивления 19, и подачи испытательного напряжения U_исп на испытуемый объект. Значение искомой величины активных потерь на испытуемом объекте определяется по показаниям вольтметра 12 и отклонению указателя ваттметра 3. Для этого фиксируется отношение показаний вольтметра 12 при включении эталонного конденсатора и при включении испытуемого объекта. Величина отклонения указателя ваттметра 3 определяется после корректировки величины добавочной емкости 8 таким образом, чтобы показание вольтметра 12, полученное в результате установки емкости испытуемого объекта 18, сравнялось с показанием вольтметра в результате установки эталонного конденсатора.

После этого, определяются активные потери и tg δ на испытуемом объекте по формулам:

где N_x - показания ваттметра при включении испытуемого объекта после корректировки величины добавочной емкости;

V_эm - показания вольтметра 12 при включении эталонного конденсатора;

V_x - показания вольтметра 12 при включении испытуемого объекта.

Величина высокочастотных активных потерь на испытуемом объекте определяется по показаниям регистратора разрядов 13 на основании высокочастотного сигнала, снимаемого с нагрузочного активного сопротивления 11, и направленного на усиление, детектирование и выделение тока высокочастотных разрядов I_в.ч.

Значение величины высокочастотных активных потерь Р_в.ч. можно определить по формуле:

,

где - величина амплитудного значения испытательного напряжения, В.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет оперативно и полно определить искомые величины: низкочастотные, 50 Гц, активные потери, tg δ и высокочастотные активные потери в изоляции обмоток электрических машин в ходе высоковольтных испытаний напряжением 50 Гц.

Claims

Устройство для определения активных потерь и tg δ в изоляции обмоток электрических машин, содержащее испытательный трансформатор высокого напряжения с дополнительной обмоткой для подключения токовой обмотки ваттметра через фазовращатель, емкость испытуемого объекта и добавочную емкость, подключенные к высоковольтной обмотке испытательного трансформатора, отличающееся тем, что малокосинусный ваттметр подключен к дополнительной обмотке испытательного трансформатора и к добавочной емкости, а конденсаторы и нагрузочное сопротивление подсоединены параллельно изоляции обмоток электрических машин.