УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО N-ФАЗНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО N-ФАЗНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к области диагностики высоковольтной изоляции путем измерения тока ее проводимости.
Предшествующи уровень техники
Известно устройство контроля состояния изоляции высоковольтного оборудования Ц, содержащее регуляторы токов, подключаемые к контролируемому объекту (например, измерительным выводам высоковольтных вводов), сумматор токов и измерительный блок. Недостатком устройства является его низкая чувствительность .
Известно более чувствительное устройство для автоматического контроля состояния изоляции высоковольтного оборудования 23, принятое за прототип. Оно содержит входные клеммы для подключения измерительных выводов соответствующих фаз контролируемого объекта, многовходовый сумматор, измерительный (информационный) блок, а также трансформатор напряжения, вторичные
Область техники  обмотки которого подключены к входам сумматора, что позволяет компенсировать погрешности, вызываемые несимметрией или несинусоидальностью напряжений на шинах высокого напряжения.
Однако устройство-прототип также не обеспечивает требуемой точности контроля, поскольку существует еще один вид нестабильности токов проводимости изоляции. Речь идет об известных из С1 зависимостях тангенса угла диэлектрических потерь (активной составляющей тока проводимости изоляции) от температуры, которые могут быть различны для разных объектов, например, из-за различного влагосодержания изоляции высоковольтных аппаратов (вводов, трансформаторов тока и пр.).
Так, согласно 11, тангенс угла потерь пропитанной маслом целлюлозы при температуре  равен примерно 10% при влагосодержании целлюлозы S,5% и равен 1% - для влагосодержания 1%. При температуре 20°С тангенсы углов потерь той и другой изоляции хотя и различны,но очень малы,около 0,5%. Указанные величины влагосодержания изоляции не являются признаками дефектности аппаратов. Поэтому вполне возможна ситуация, когда один из высоковольтных фазных вводов окажется увлажненным более других.
В этом случае настройка устройства, проведенная при какой-либо конкретной температуре, не исключает его разбалансировки при изменении температуры.Как показывают расчеты, такая разбалансировка (т.е. ток небаланса устройства, вызванный изменением температуры при разной влажности изоляции) вполне может составлять несколько процентов от полного тока контролируемой изоляции. Это обстоятельство заставляет искусственно снижать чувствительность устройства, чтобы избежать его ложных срабатываний при изменении температуры. Оно не позволяет обеспечить
чувствительность порядка 1% емкостного тока, которая, по данным СЗ, требуется для своевременного обнаружения дефектов, в частности, в высоковольтных вводах.
Задача данного предложения состоит в создании высокочувствительного устройства, свободного от ложных срабатываний при контроле состояния изоляции высоковольтных многофазных аппаратов с различными по фазам зависимостями активных составляющих тока проводимости изоляции от температуры.
Раскрытие полезной модели
Предметом полезной модели является устройство контроля состояния изоляции высоковольтного N-фазного электрооборудования, содержащее N входных клемм для подключения измерительных выводов соответствующих фаз контролируемого объекта, сумматор с N входами и информационный блок, вход которого соединен с выходом сумматора, отличающееся тем, что введены N цепей температурной стабилизации соответствующих входных токов сумматора, которые включены между входными клеммами устройства и соответствующими входами сумматора.
Это позволяет скомпенсировать влияние температурной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь изоляции на разбалансировку устройства контроля и тем самым повысить его чувствительность.
Полезная модель имеет развитие, касающееся наиболее предпочтительного выполнения цепей температурной стабилизации и заключающееся в том, что каждая из N цепей температурной стабилизации выполнена в виде параллельно соединенных конденсатора и
.
- 4
терморезистора, установленного на соответствующей фазе контролируемого объекта.
Сущность полезной модели поясняется чертежом фиг.1, на котором представлена структурная схема устройства для N-3 с наиболее предпочтительным выполнением цепей температурной стабилизации.
Описание осуществления полезной модели
Устройство фиг.1 содержит входные клеммы 1, сумматор S с входными выводами 3, информационный блок 4, вход которого соединен с выходом сумматора 2, и цепи 5 температурной стабилизации входных токов сумматора 2, включенные между клеммами 1 и выводами 3. Каждая из цепей 5 содержит конденсатор 6 и терморезистор 7.
Клеммы 1 предназначены для подключения к измерительным фазным выводам 8 контролируемого объекта 9.
Устройство фиг Л работает следующим образом.
На клеммы 1 с выводов 8 поступает контролируемый ток проводимости изоляции фаз объекта 9, находящегося под напряжением. Этот ток имеет активную и емкостную составляющие, при этом активная составляющая зависит от температуры объекта 9.
При низких температурах (10-SO°C) активные составляющие пренебрежимо малы и действует балансировка устройства, осуществляемая соответствующим выбором емкостей конденсаторов 6. Сохранение балансировки устройства при высокой температуре объекта 9, не имеющего дефекта изоляции, достигается соответствующ1ш выбором сопротивлений терморезисторов 7 при относительно высокой температуре объекта 9, близкой к предельной в эксплуатации. В результате при неповрежденной изоляции объекта 9 обеспечивается балансировка устройства, т.е. отсутствие тока на выходе сумматора 2, во всем диапазоне рабочих температур.
При наличии дефекта изоляции в какой-либо фазе объекта 9 на выходе сумматора 2 появляется ток,который регистрируется блоком 4.
Основной положительный  - повышение по сравнению с прототипом чувствительности устройства контроля может быть достигнут и при иной, чем на фиг.1 внутренней структуре цепи 5, например, при использовании последовательно соединенных конденсатора и терморезистора.
Промышленная применимость
В соответствии с предложением по схеме фиг.1 был собран макет устройства контроля.
Фаза контролируемого объекта 9 моделировалась конденсатором емкостью 0,1 мкф, шунтированным резистором, сопротивление которого регулировалось от 50 кОм до 1 МОм. Цепь 5 температурной стабилизации состояла из конденсатора с регулируемой емкостью и терморезистора КМТ-1.
Настройка схемы проводилась при температурах 20°С и 90°С, после чего измерялся ток небаланса при температурах 40°С, 60°С и 80° С. При каждой температуре устанавливались сопротивления моделей фаз контролируемого объекта в соответствии с кривыми 13 при разных величинах влажности изоляции, а терморезисторы 7 фаз нагревались до соответствуюш,ей температуры.
Измерения показали, что токи небаланса устройства при разных температурах не превышают 0,2% емкостного тока фазы контролируемого объекта.
ж.м
- 6 ФормулаИсточники информации
1.Сви П.М. Контроль изоляции оборудования высокого напряжения. Москва, Энергоатомиздат, 1988, стрЛ14.
2.Авт.св. СССР N 2003127, ШК G01R 31/02, публ.1993 г.
3.Электрические станции, N 11, 1989, стр.83-92.