Патент на изобретение №2316011

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ БУМАЖНО-МАСЛЯНОЙ ИЗОЛЯЦИИ КОНДЕНСАТОРНОГО ТИПА ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОД РАБОЧИМ НАПРЯЖЕНИЕМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к электроэнергетике и может использоваться на электрических станциях и подстанциях. Задачами изобретения являются исключение ложной сигнализации устройства контроля, обусловленной влиянием помех, а также повышение надежности входных цепей устройства и контролируемого объекта, оснащенного устройством контроля. Технический результат направлен на повышение точности и достоверности измерений устройства контроля изоляции. Поставленная задача решается тем, что предлагается использовать устройство для автоматического контроля состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа трехфазного высоковольтного оборудования под рабочим напряжением, содержащее блоки присоединения к объекту, блоки коммутации и аварийной защиты, блок обработки аналоговых сигналов, блок обработки цифровых сигналов и блок сигнализации. Блоки присоединения к объекту подключены к измерительным выводам фаз контролируемого объекта. К выходам этих блоков с помощью коаксиальных радиочастотных кабелей подключены блоки коммутации и аварийной защиты. Выходы блоков коммутации и аварийной защиты подключены к входам блока обработки аналоговых сигналов. Блок обработки цифровых сигналов подключен к выходам блока обработки аналоговых сигналов, а блок сигнализации подключен к выходам блока обработки цифровых сигналов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может использоваться на электрических станциях и подстанциях для автоматического эксплуатационного контроля состояния изоляции трехфазного электротехнического оборудования под рабочим напряжением путем измерения токов утечки через ее емкости, вычисления модуля комплексной проводимости изоляции где I_нб – ток небаланса, I – ток утечки изоляции и сравнения значения с заданным.

Известна система контроля изоляции высоковольтных вводов [Патент России №2145420 от 1997.03.12], содержащая устройство присоединения к высоковольтным вводам трех фаз, выходы которых подключены ко входам соответствующих приборных трансформаторов тока, трансформатор напряжения трехфазной системы высоковольтных шин, выходы которого подключены ко входам соответствующих приборных трансформаторов напряжения, сигнализатор, два фазовращателя (ФВ), подключенных к выходам двух из трех приборных трансформаторов тока, шесть фильтров нижних частот (ФНЧ), мультиплексор, АЦП и микропроцессор, при этом входы двух ФНЧ подключены к выходам соответствующих ФВ, а входы остальных ФНЧ подключены к выходам соответствующих приборных трансформаторов тока и напряжения, выходы всех ФНЧ подключены к соответствующим входам мультиплексора, выход которого через АЦП подключен ко входу микропроцессора, выход которого соединен с сигнализаторами. Дополнительной особенностью системы контроля является то, что ФВ осуществляют поворот векторов токов утечки вводов на 120 и 240°.

Недостатком устройства является возможность ложной сигнализации о неисправности ввода при наличии помех. В частности, при наличии поперечных помех во входных цепях устройства отношение «помеха – сигнал» может оказаться достаточным для ложной сигнализации системы контроля о неисправности изоляции высоковольтного ввода.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для контроля состояния трехфазного оборудования с бумажно-масляной изоляцией конденсаторного типа (патент РФ №2265860, МПК G01R 31/02, G01R 29/16, Н02Н 3/353), содержащее блоки предварительной обработки сигнала, окончательной обработки сигнала и сигнализатор. Блок предварительной обработки сигнала содержит элементы присоединения объекта к измерительным вводам фаз (блоки присоединения к объекту), соединенные с измерительным блоком, содержащим первичные преобразователи, в качестве которых применены прецизионные резисторы, соединенные с блоком предварительной обработки аналогового сигнала и одноканальным блоком оцифровки (блок обработки цифрового сигнала). Входящий в состав устройства основной блок обработки аналогового сигнала состоит из трех регулируемых усилителей с раздельной регулировкой усиления по каждой фазе, соединенных с последовательно включенными коммутируемым сумматором и нормирующим усилителем. Между устройством присоединения и измерительным блоком включен блок коммутации и аварийной защиты, содержащий параллельно включенные и заземленные газовый разрядник, резистор и замыкатель.

Недостаток прототипа заключается в возможности ложной сигнализации о дефекте исправной изоляции при наличии помех, обусловленных, например, неэквипотенциальностью точек заземления первичных преобразователей – прецизионных резисторов. Кроме того, при использовании регулируемых усилителей с раздельной регулировкой коэффициентов усиления по каждой фазе усложняется измерение токов утечки фаз контролируемого объекта, так как, с одной стороны, необходимо обеспечить начальную балансировку токов утечки фаз; с другой стороны, необходимо измерить их значения. При обрывах цепей на измерительных выводах контролируемого объекта могут возникать длительные перенапряжения, опасные для изоляции объекта. Газонаполненные разрядники, устанавливаемые для целей защиты, не могут длительно работать с токами утечки фаз контролируемого объекта и повреждаются вследствие перегрева. Таким образом, в устройстве-прототипе не обеспечена защита измерительных вводов контролируемого объекта от длительных перенапряжений, возникающих при обрыве входных цепей устройства. Следует отметить также, что газонаполненные разрядники не обеспечивают полноценной защиты входов регулируемых усилителей от перенапряжений, так как уровень напряжения на указанных разрядниках достаточно высок. При осуществлении режима измерений по заданным программам, например, несколько раз в сутки, целесообразно подключать устройство к измерительным выводам контролируемого объекта только на период измерений, а все остальное время указанные выводы целесообразно заземлять. Это мероприятие повышает надежность как устройства, так и контролируемого объекта. Однако устройство-прототип не позволяет осуществить такое мероприятие.

Задачами изобретения являются исключение ложной сигнализации устройства контроля, обусловленной влиянием помех, а также повышение надежности входных цепей устройства и контролируемого объекта, оснащенного устройством контроля. Благодаря этому повышается доверие эксплуатационного персонала к данным, получаемым от устройства контроля.

Технический результат, получаемый при использовании полезной модели, заключается в повышении точности и достоверности измерений устройства контроля изоляции. Благодаря этому становится возможным эффективное распознавание повреждений изоляции на ранней стадии их развития, что исключает возможность внезапного отказа контролируемого объекта. Кроме того, снижаются уровни перенапряжений во входных цепях устройства, уменьшается продолжительность воздействия напряжений на его входные цепи и снижаются практически до нуля потенциалы на измерительных выводах контролируемого объекта в интервалах между процессами измерений.

Поставленная задача решается тем, что предлагается использовать устройство для автоматического контроля состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа трехфазного высоковольтного оборудования под рабочим напряжением, содержащее блоки присоединения к объекту, блоки коммутации и аварийной защиты, блок обработки аналоговых сигналов, блок обработки цифровых сигналов и блок сигнализации. Блоки присоединения к объекту подключены к измерительным выводам фаз контролируемого объекта. К выходам этих блоков с помощью коаксиальных радиочастотных кабелей подключены блоки коммутации и аварийной защиты. Выходы блоков коммутации и аварийной защиты подключены к входам блока обработки аналоговых сигналов. Блок обработки цифровых сигналов подключен к выходам блока обработки аналоговых сигналов, а блок сигнализации подключен к выходам блока обработки цифровых сигналов.

Блок обработки аналоговых сигналов содержит в своем составе три канала измерения токов утечки фаз и канал измерения тока небаланса, входы и выходы которых являются, соответственно, входами и выходами блока обработки аналоговых сигналов. Каждый канал измерения токов утечки фаз состоит из низкоомного прецизионного измерительного шунта, подключенного к выходу блока коммутации и аварийной защиты соответствующей фазы контролируемого объекта, дифференциального усилителя, подключенного к низкоомному прецизионному измерительному шунту, и фильтра низких частот, подключенного к выходу дифференциального усилителя. Канал измерения тока небаланса содержит подключенный к выходам дифференциальных усилителей сумматор с программным изменением коэффициента усиления по каждому из входов, нормирующий усилитель с программным изменением коэффициента усиления и фильтр низких частот.

Блок присоединения к объекту каждой фазы контролируемого объекта содержит газонаполненный разрядник с термозамыкающими контактами и защитный шунт, подключенные между входными зажимами указанного блока. Блок коммутации и аварийной защиты каждой фазы содержит газонаполненный разрядник, защитный стабилитрон и реле с нормально замкнутым контактом, причем газонаполненный разрядник, защитный стабилитрон и нормально замкнутый контакт реле подключены между входными зажимами блока коммутации и аварийной защиты, а обмотка реле подключена к выходу блока обработки цифровых сигналов.

На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 – функциональная схема блока обработки аналоговых сигналов, на фиг.3 приведена принципиальная схема блока присоединения к объекту, а на фиг.4 приведена принципиальная электрическая схема блока коммутации и аварийной защиты.

Контролируемый объект 1 (КО), представленный на фиг.1 шестью емкостями С1_A, С2_A, С1_B, С2_B, С1_C, С2_C, подключен к трехфазному питающему напряжению А, В, С. К измерительным выводам 2 (ИВ_A), 3 (ИВ_B), 4 (ИВ_C) контролируемого объекта 1 (КО) подключены входы устройства для автоматического контроля состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа трехфазного высоковольтного оборудования под рабочим напряжением, которыми являются входы блоков присоединения к объекту 5 (БПО_A), 6 (БПО_B), 7 (БПО_C). К выходам блоков присоединения к объекту 5 (БПО_A), 6 (БПО_B), 7 (БПО_C) через коаксиальные радиочастотные кабели 8 (РК_A), 9 (РК_B), 10 (РК_C) подключены входы блоков коммутации и аварийной защиты 11 (БКЗ_A), 12 (БКЗ_B), 13 (БКЗ_C), к выходам которых подключены входы блока обработки аналоговых сигналов 14 (БОАС). Выходы блока 14 (БОАС) подключены к входам блока обработки цифровых сигналов 15 (БОЦС), выходы которого подключены к входам блока сигнализации 16 (БС).

Блок обработки аналоговых сигналов 14 (БОАС), функциональная схема которого приведена на фиг.2, состоит из трех каналов измерения токов утечки фаз 17 (КИТУ_A), 18 (КИТУ_B), 19 (КИТУ_C) и канала измерения тока небаланса 20 (КИТН). В состав каналов измерения токов утечки фаз входят низкоомные прецизионные измерительные шунты 21 (ИШ_A), 22 (ИШ_B), 23 (ИШ_C), подключенные к выходам блоков коммутации и аварийной защиты 11 (БКЗ_A), 12 (БКЗ_B), 13 (БКЗ_C), дифференциальные усилители 24 (ДУ_A), 25 (ДУ_B), 26 (ДУ_C), подключенные к указанным шунтам, и фильтры низких частот 27 (ФНЧ_A), 28 (ФНЧ_B), 29 (ФНЧ_C), подключенные к выходам указанных усилителей. Канал измерения тока небаланса 20 (КИТН) состоит из сумматора 30 (С) с программным изменением коэффициента усиления по каждому из входов, подключенного к выходам дифференциальных усилителей 24 (ДУ_A), 25 (ДУ_B), 26 (ДУ_C); нормирующего усилителя 31 (ПНУ_H) с программным изменением коэффициента усиления, подключенного к выходу сумматора и фильтра низких частот 32 (ФНЧ_H), подключенного на выходе нормирующего усилителя. Выходы фильтров низких частот 27 (ФНЧ_A), 28 (ФНЧ_B), 29 (ФНЧ_C) и 32 (ФНЧ_H) являются выходами блока обработки аналоговых сигналов 14 (БОАС).

На фиг.3 приведена принципиальная схема блока присоединения к объекту 6 (БПО_B) фазы В. В состав блока 6 (БПО_B) входят газонаполненный разрядник с термозамыкающими контактами 33 (ГР1_B), состоящий из включенных параллельно собственно газонаполненного разрядника 34 (P1_B) и термозамыкающих контактов 35 (К1_B) и 36 (К2_B). Параллельно газонаполненному разряднику с термозамыкающими контактами 33 (ГР1_B) подключен защитный шунт 37 (ЗШ_B). Все перечисленные элементы включены между входными зажимами блока 6 (БПО_B). Выходные зажимы блока присоединения к объекту 6 (БПО_B) фазы В имеют непосредственную электрическую связь с входными зажимами указанного блока. Блоки присоединения к объекту 5 (БПО_A) и 7 (БПО_C) двух других фаз выполнены аналогично.

На фиг.4 приведена принципиальная электрическая схема блока коммутации и аварийной защиты 12 (БКЗ_B) фазы В. Указанный блок состоит из газонаполненного разрядника 38 (ГР2_B), защитного стабилитрона 39 (ЗС_B) и реле 40 (PB). Газонаполненный разрядник 38 (ГР2_B), защитный стабилитрон 39 (ЗС_B) и нормально замкнутый контакт 41 (КР_B) реле 40 (Р_B) включены параллельно и подключены к выходным зажимам коаксиального радиочастотного кабеля 9 (РК_B), также к входам блока обработки аналоговых сигналов 14 (БОАС). Обмотка 42 (ОР_B) реле 40 (Р_B) подключена к выходу блока обработки цифровых сигналов 15 (БОЦС). Блоки коммутации и аварийной защиты 11 (БКЗ_A) и 13 (БКЗ_C) двух других фаз выполнены аналогично.

Функционирование устройства удобно рассматривать при двух его состояниях:

1. Устройство не производит измерение токов утечки фаз.

2. Устройство производит измерение токов утечки фаз.

Указанные состояния создаются контактами реле в блоках коммутации и аварийной защиты 11 (БКЗ_A), 12 (БКЗ_B), 13 (БКЗ_C): при замкнутых контактах реле – первое состояние, при разомкнутых – второе.

В первом состоянии устройства при включенном под рабочее напряжение контролируемом объекте 1 (КО) по емкостям фаз С1_A, С1_B, С 1_C, С2_A, С2_B, С2_C протекают токи утечки фаз. Значительная часть указанных токов проходит через нормально замкнутые контакты реле блоков коммутации и аварийной защиты. В частности, в фазе В указанная часть тока утечки проходит через нормально замкнутый контакт 41 (КР_B) реле 40 (Р_B). Напряжения на измерительных выводах 2 (ИВ_A), 3 (ИВ_B), 4 (ИВ_C) контролируемого объекта 1 (КО), входах и выходах блоков присоединения к объекту 5 (БПО_A), 6 (БПО_B), 7 (БПО_C), на коаксиальных радиочастотных кабелях 8 (РК_A), 9 (РК_B), 10 (РК_C) и на входах и выходах блоков коммутации и аварийной защиты 11 (БКЗ_A), 12 (БКЗ_B), 13 (БКЗ_C) близки к нулю. Соответственно, к нулю близки и напряжения на входах блока обработки аналоговых сигналов 14 (БОАС). Блок обработки цифровых сигналов 15 (БОЦС) не выдает сигналов о неисправности контролируемого объекта 1 (КО). На входах блока сигнализации 16 (БС) сигналы отсутствуют. Использование дополнительно введенного реле, в частности, 40 (Р_B) в фазе В, позволяет избежать воздействий импульсов перенапряжений на входные цепи устройства в первом его состоянии, в котором оно находится значительно большее время, чем во втором состоянии. Кроме того, измерительные выводы контролируемого объекта 1 (КО) в интервале между измерениями находятся под потенциалом, близким к нулю, что повышает надежность указанного объекта, оснащенного устройством контроля. Таким образом, использование дополнительно введенных реле, в частности 40 (Р_B), в блоках коммутации и аварийной защиты 11 (БКЗ_A), 12 (БКЗ_B), 13 (БКЗ_C) повышает надежность устройства контроля и контролируемого объекта 1 (КО).

Во втором состоянии устройства при включенном под рабочее напряжение контролируемом объекте 1 (КО) модули напряжений на измерительных выводах 2 (ИВ_A), 3 (ИВ_B), 4 (ИВ_C) контролируемого объекта 1 (КО) практически одинаковы. По емкостям фаз С1_AС1_B, С1_C, С2_AС2_B, С2_C протекают токи утечки фаз. Значительная часть указанных токов проходит через блоки присоединения к объекту 5 (БПО_A), 6 (БПО_B), 7 (БПО_C), коаксиальные радиочастотные кабели 8 (РК_A), 9 (РК_B), 10 (РК_C) и низкоомные прецизионные измерительные шунты 21 (ИШ_A), 22 (ИШ_B), 23 (ИШ_C) блоков коммутации и аварийной защиты 11 (БКЗ_A), 12 (БКЗ_B), 13 (БКЗ_C). Указанные шунты преобразуют токи утечки фаз в напряжения, удобные для дальнейшей обработки. Дифференциальные усилители 24 (ДУ_A), 25 (ДУ_B), 26 (ДУ_C) увеличивают отношения «сигнал/помеха» в напряжениях на низкоомных прецизионных измерительных шунтах 21 (ИШ_A), 22 (ИШ_B), 23 (ИШ_C). Напряжения с выходов дифференциальных усилителей 24 (ДУ_A), 25 (ДУ_B), 26 (ДУ_C) после низкочастотной фильтрации с помощью фильтров низких частот 27 (ФНЧ_A), 28 (ФНЧ_B), 29 (ФНЧ_C) подаются на вход блока обработки цифровых сигналов 15 (БОЦС). Выходные напряжения дифференциальных усилителей 24 (ДУ_A), 25 (ДУ_B), 26 (ДУ_C), пропорциональные токам утечки фаз, подаются на входы сумматора 30 (С) с программным изменением коэффициента усиления по каждому из входов. Выходной сигнал сумматора 30 (С) – сигнал небаланса – нормируется с помощью нормирующего усилителя с программным изменением коэффициента усиления 31 (ПНУ_H) и через фильтр низких частот 32 (ФНЧ_H) подается на вход блока обработки цифровых сигналов 15 (БОЦС). В блоке обработки цифровых сигналов 15 (БОЦС) вычисляется значение модуля комплексной проводимости изоляции – отношение тока небаланса к току утечки фаз. Получающееся при этом значение модуля комплексной проводимости изоляции не превышает уровней срабатывания предупредительной, аварийной сигнализации или защитного отключения. Блок сигнализации 16 (БС) не выдает сигналы о неисправности контролируемого объекта. 1 (КО). Одной из существенных проблем при автоматизированном контроле состояния изоляции является исключение влияния помех на результаты измерений. В данном устройстве предложено техническое решение повышения достоверности результатов измерений путем использования сочетания низкоомных прецизионных измерительных шунтов 21 (ИШ_A), 22 (ИШ_B), 23 (ИШ_C) и дифференциальных усилителей 24 (ДУ_A), 25 (ДУ_B), 26 (ДУ_C) в блоке обработки аналоговых сигналов 14 (БОАС). Указанное сочетание позволяет практически устранить влияние на результаты измерений синфазных помех (обусловленных, в частности, неэквипотенциальностью точек заземления первичных преобразователей – низкоомных прецизионных измерительных шунтов 21 (ИШ_A), 22 (ИШ_B), 23 (ИШ_C) в блоках коммутации и аварийной защиты 11 (БКЗ_A), 12 (БКЗ_B), 13 (БКЗ_C)). Следует отметить, что, как показал опыт разработок и эксплуатации, использование сочетания прецизионных резисторов и недифференциальных усилителей, как это имеет место в устройстве-прототипе, не устраняет до требуемого уровня влияния синфазных помех.

Следует подчеркнуть, что использование нерегулируемых дифференциальных усилителей 24 (ДУ_A), 25 (ДУ_B), 26 (ДУ_C) в блоке обработки аналоговых сигналов 14 (БОАС) позволяет получить достоверные данные о токах утечки фаз контролируемого объекта 1 (КО). Кроме того, использование в блоке обработки аналоговых сигналов 14 (БОАС) сумматора 30 (С) с программным изменением коэффициента усиления по каждому из входов позволяет с высокой точностью устранить начальный небаланс токов утечки фаз контролируемого объекта 1 (КО). Анализ, опыт разработки и эксплуатации показали, что наилучшим способом формирования изменения тока небаланса и обеспечения при этом требуемой точности вычисления модуля комплексной проводимости изоляции в устройстве контроля, реализующем неравновесно-компенсационный метод, является сведение начального небаланса токов утечки к минимальному значению. Предлагаемое выполнение каналов измерения токов утечки фаз 17 (КИТУ_A), 18 (КИТУ_B), 19 (КИТУ_C) и канала измерения тока небаланса 20 (КИТН) обеспечивает сочетания низкоомных прецизионных измерительных шунтов 21 (ИШ_A), 22 (ИШ_B), 23 (ИШ_C) и дифференциальных усилителей 24 (ДУ_A), 25 (ДУ_B), 26 (ДУ_C) в блоке обработки аналоговых сигналов 14 (БОАС) 1 (КО) и, соответственно, повышенную точность функционирования предлагаемого устройства по сравнению с устройством-прототипом.

При недопустимом ухудшении изоляции одной из фаз контролируемого объекта 1 (КО), например фазы В, модуль напряжения на измерительном выводе 3 (ИВ_B) оказывается выше, чем на измерительных выводах 2 (ИВ_A), 4 (ИВ_C). Благодаря этому напряжение на низкоомном прецизионном измерительном шунте 22 (ИШ_B) выше, чем на аналогичных шунтах 21 (ИШ_A) и 23 (ИШ_C). На выходе сумматора 30 (С) с программным изменением коэффициента усиления по каждому из входов появляется напряжение небаланса. Значение модуля комплексной проводимости изоляции контролируемого объекта 1 (КО), вычисленное в блоке обработки цифровых сигналов 15 (БОЦС), превышает уровень (уровни) срабатывания предупредительной, аварийной сигнализации или защитного отключения. Блок сигнализации 16 (БС) выдает соответствующий сигнал о неисправности контролируемого объекта 1 (КО).

Газонаполненные разрядники, в частности 33 (ГР1_B), состоящий из включенных параллельно собственно газонаполненного разрядника 34 (P1_B) и термозамыкающих контактов 35 (К1_B) и 36 (К2_B), при исправном состоянии шунтирующих их элементов не срабатывают, так как напряжения на измерительных выводах 2 (ИВ_A), 3 (ИВ_B), 4 (ИВ_C) контролируемого объекта 1 (КО) невелики. Однако, например, при обрыве защитного шунта 37 (ЗШ_B) и коаксиального радиочастотного кабеля 9 (РК_B) или низкоомного прецизионного измерительного шунта 22 (ИШ_B) напряжение на измерительном выводе 3 (ИВ_B) контролируемого объекта 1 (КО) может достигать значения 4 кВ. В этих условиях срабатывает газонаполненный разрядник 34 (P1_B) с термозамыкающими контактами 35 (К1_B) и 36 (К2_B). При длительном протекании тока через разрядник его термозамыкающие контакты замыкаются, обеспечивая протекание по этому контакту тока утечки. Благодаря указанному явлению напряжения на измерительных выводах 2 (ИВ_A), 3 (ИВ_B), 4 (ИВ_C) близки к нулю. Кроме того, устраняется перегрев разрядника током утечки с последующим возгоранием устройства контроля. Устройство распознает режим обрыва входной цепи по чрезмерно высокому значению модуля комплексной проводимости изоляции и выдает соответствующую сигнализацию в блоке 16 (БС).

Дополнительно введенные в блоки коммутации и аварийной защиты 11 (БКЗ_A), 12 (БКЗ_B), 13 (БКЗ_C) защитные стабилитроны, в частности стабилитрон 39 (ЗС_B), введенный в блок коммутации и аварийной защиты 12 (БКЗ_B), ограничивают напряжения на низкоомных прецизионных измерительных шунтах 21 (ИШ_A), 22 (ИШ_B), 23 (ИШ_C), в частности на 22 (ИШ_B) и на входах дифференциальных усилителей 24 (ДУ_A), 25 (ДУ_B), 26 (ДУ_C), в частности на 22 (ИШ_B). Благодаря этому устраняется опасность повреждения указанных дифференциальных усилителей при воздействии импульсных перенапряжений во входных цепях устройства.

Предлагаемое устройство обладает следующей совокупностью свойств, которую не имеет ни одно из известных устройств того же назначения:

– использование простого и эффективного признака развивающегося повреждения бумажно-масляной изоляции – значения модуля комплексной проводимости изоляции;

– повышенная точность функционирования за счет получения достоверных данных о токах утечки фаз и устранения начального небаланса токов утечки фаз контролируемого объекта, что достигнуто путем использования сочетания низкоомных прецизионных измерительных шунтов и нерегулируемых дифференциальных усилителей, а также сумматора с программным изменением коэффициента усиления в блоке обработки аналоговых сигналов;

– высокая помехоустойчивость устройства, обусловленная использованием низкоомных прецизионных измерительных шунтов и дифференциальных усилителей. Благодаря этому возникает дополнительное качество устройства – низкий уровень сигналов на входах каналов измерения токов утечки, что приводит к повышению точности измерений;

– повышенная надежность входных цепей, обусловленная применением защитных устройств: газонаполненных разрядников с термозамыкающими контактами в блоках присоединения к объекту, защитных стабилитронов и реле с нормально замкнутыми контактами в блоках коммутации и аварийной защиты;

– повышение надежности устройства и контролируемого объекта, достигнутое путем практического соединения измерительных выводов контролируемого объекта с землей с помощью нормально замкнутых контактов реле в блоках коммутации и аварийной защиты в течение интервалов времени, когда измерения не производятся;

– повышенная надежность канала измерения тока небаланса, обусловленная использованием вместо подстроечных резисторов сумматора с программным изменением коэффициента усиления по каждому из входов и нормирующего усилителя с программным изменением коэффициента усиления, так как подстроечные резисторы не обладают требуемой надежностью.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического контроля состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа трехфазного высоковольтного оборудования под рабочим напряжением, содержащее блоки присоединения к объекту, к выходам которых подключены блоки коммутации и аварийной защиты, блок обработки аналоговых сигналов, к входам которого подключены выходы блоков коммутации и аварийной защиты, включающие газонаполненные разрядники, блок обработки цифровых сигналов, подключенный к выходам блока обработки аналоговых сигналов, и блок сигнализации, подключенный к выходам блока обработки цифровых сигналов; причем блок обработки аналоговых сигналов содержит в своем составе три канала измерения токов утечки фаз и канал измерения тока небаланса, входы и выходы которых являются соответственно входами и выходами блока обработки аналоговых сигналов, причем канал измерения тока небаланса содержит нормирующий усилитель с программным изменением коэффициента усиления и фильтр низких частот, подключенный на выходе нормирующего усилителя, отличающееся тем, что каждый канал измерения токов утечки фаз блока обработки аналоговых сигналов дополнительно содержит низкоомный прецизионный измерительный шунт, подключенный к выходу блока коммутации и аварийной защиты соответствующей фазы контролируемого объекта, дифференциальный усилитель, подключенный к низкоомному прецизионному измерительному шунту, фильтр низких частот, подключенный к выходу дифференциального усилителя, а в канал измерения тока небаланса дополнительно введен сумматор с программным изменением коэффициента усиления по каждому из входов, подключенный к выходам дифференциальных усилителей, причем нормирующий усилитель с программным изменением коэффициента усиления подключен к выходу указанного сумматора; кроме того, блок коммутации и аварийной защиты каждой фазы содержит защитный стабилитрон и реле, нормально замкнутый контакт которого, газонаполненный разрядник и защитный стабилитрон подключены к входным зажимам блока коммутации и аварийной защиты, причем выходные зажимы блока коммутации и аварийной защиты имеют непосредственную электрическую связь с входными зажимами указанного блока, а обмотка реле подключена к выходам блока обработки цифровых сигналов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок присоединения к объекту каждой фазы контролируемого объекта состоит из включенных между входными зажимами указанного блока газонаполненного разрядника с термозамыкающими контактами и подключенного параллельно ему защитного шунта, а выходные зажимы блока присоединения к объекту имеют непосредственную электрическую связь с входными зажимами указанного блока.

РИСУНКИ