ЖУРНАЛ СТА №3/1999

РАЗРАБОТКИ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ 83 3/99 Баас Евфратского гидроузла, приведен на рис. 5, на рис. 6 изображен блок на- пряжения в ячейке шинопроводов. Работа устройства Принцип действия устройства осно- ван на измерении токов утечки через изоляцию при подаче в обмотку стато- ра постоянного измерительного напря- жения. Постоянное напряжение фор- мируется в блоке напряжения (БН) схе- мой формирования напряжения, пред- ставляющей собой высоковольтный стабилизатор 750 В. Постоянное изме- рительное напряжение от блока напря- жения через нулевые точки трансфор- маторов напряжения (ТН) подается на обмотку статора (рис. 1, 3). Падение на- пряжения от тока утечки по цепи БН — ТН (изоляция обмотки статора — «зем- ля») снимается с измерительного резис- тора, включенного последовательно в эту цепь и размещенного в БН, и подает- ся на измерительный блок (ИБ). Функциональная схема измеритель- ного блока приведена на рис. 7. Основ- ным элементом этого блока является микроконтроллер 5083 фирмы Octagon Systems с внутренним таймером, энер- гонезависимой памятью и жидкокрис- таллическим дисплеем. Микроконтрол- лер осуществляет управление процес- сом измерения, анализ и обработку дан- ных измерений и выдачу информации на дисплей. При работе в полуавтомати- ческом режиме после нажатия кнопки «Пуск» производится включение кон- троллером блока напряжения БН, пода- ча постоянного измерительного напря- жения в обмотку статора в течение 1 минуты и отключение БН по истечении этого времени. Величина падения на- пряжения на измерительном резисторе фиксируется дважды: через 15 и 60 се- кунд после включения. На основании этих данных вычисляются сопротивле- ния изоляции на моменты времени 15 и 60 секунд и коэффициент абсорбции как отношение второго из этих сопротивлений к первому. Результаты вычислений отоб- ражаются на дисплее измерительного блока. При работе устройства под уп- равлением центрального компьютера (автоматический режим) команда на включение приходит по последователь- ному интерфейсу, а после измерения сопротивления изоляции микроконт- роллер посылает компьютеру запрос на прерывание и передает полученную ин- формацию. Технические параметры устройства приведены в таблице 1. Следует особо отметить, что основ- ной особенностью данного устройства является возможность измерения со- противления изоляции на возбужден- ном генераторе, когда статор находится под рабочим напряжением и токи утеч- ки определяются рабочим напряжени- ем генератора (порядка, как правило, 6...12 кВ), а не только приложенным из- мерительным напряжением. Итоги Разработанное нами устройство типа УКИ нашло широкое применение в эле- ктроэнергетике. Первые устройства бы- ли установлены еще в 1989 г. на трех тур- богенераторах с водородным охлажде- нием 120 МВт и турбогенераторе 200 МВт с водяным охлаждением на ГРЭС-3 им. Классона в Мосэнерго. В этих уст- ройствах измерительный блок был вы- полнен на базе микропроцессора отече- ственного производства. В последую- щих устройствах измерительный блок выполнялся на базе микроконтроллера 5083, как описано ранее. С 1994 г. УКИ работают на восьми гидрогенераторах 100 МВт с воздушным охлаждением Ев- фратской ГЭС, а с 1995 г. — на трех кап- сульных гидрогенераторах 27 МВт с во- дяным охлаждением ГЭС Аль-Баас в Си- рии. Все упомянутые устройства работа- ют успешно с момента установки. В про- цессе их эксплуатации было несколько случаев выявления дефектов в изоляции обмотки статора. В дальнейшем предпо- Рис. 5. Внешний вид блока напряжения и блока измерения устройства УКИ Схема включения выключения БН «Пуск» «Сброс» MicroPC RS 485 Дисплей Входной фильтр К блокам напряжения (БН) В компьтерную cеть Рис. 6. Блок напряжения в ячейке шинопроводов генератора Рис. 7. Функциональная схема измерительного блока (ИБ) Таблица 1. Технические параметры устройства контроля изоляции (УКИ) Величина напряжения, формируемого БН, В 750 Диапазон измерения сопротивления изоляции, МОм 1...2000 Диапазон измерения коэффициента абсорбции 1...10 Погрешность измерения сопротивления изоляции в диапазоне 1...300 МОм, % ± 5 в диапазоне 300...800 МОм, % ± 8 в диапазоне 800...2000 МОм, % ± 10 Погрешность измерения коэффициента абсорбции при уровне сопротивления изоляции до 300 МОм: в диапазоне 1...2 не более ± 0,05 в диапазоне 2...5 не более ± 0,15 в диапазоне 5...10 не более ± 0,25 Масса каждого блока, кг, не более 8