Измерительные приборы с фильтрами.
Они основаны на применении в качестве индикатора электронно-лучевого осциллографа общепромышленного исполнения.
Выпускаемые промышленностью малогабаритные полупроводниковые осциллографы типов С1-49, С1-55 и им аналогичные имеют характеристики, обеспечивающие проведение большинства необходимых эксплуатационных измерений частичных разрядов. Указанные осциллографы могут питаться также и от автономного источника постоянного тока (24 В), что создает возможность более оперативного применения измерительных устройств.
Непосредственное подключение осциллографа к широкополосному датчику невозможно, ибо на шинах подстанций и проводах ВЛ всегда имеются существенные помехи от высокочастотных устройств (связь, защита, телемеханика и т. п.), а также от мощных радиопередатчиков. Поэтому применение осциллографа для эксплуатационных измерений возможно лишь при наличии селективных приставок — устройств с фильтрами для формирования необходимой полосы частот и области настройки измерительного устройства.
Осциллограф включается на выходе приставки. Развертка осциллографа выбирается так, чтобы на экране помещался один период промышленной частоты. Синхронизация развертки производится от сети питания. При двухлучевом осциллографе на второй луч рекомендуется подавать напряжение промышленной частоты. В качестве селективных приставок могут быть использованы резонансные датчики, широкополосные фильтры, селективные измерители уровня высокочастотных сигналов, измерители радиопомех и т. п.
Для эксплуатационных измерений разработан блок компенсации помех, состоящий из мостовой (балансной) схемы, в диагональ которой включен колебательный контур высокой добротности, являющийся фильтром; напряжение на контуре измеряется осциллографом.
Измеритель частичных разрядов.
Рис. 60. Структурная схема прибора ИЧР-1
Специализированный прибор типа ИЧР-1 обеспечивает производство всех видов эксплуатационных измерений частичных разрядов как при оптимизации условий контроля, так и при периодическом контроле.
Прибор (рис. 60) обеспечивает возможность измерений в широкой или узкой полосе частот при индикации наибольшего значения зарядов импульсов и средней частоты их следования. К прибору подключаются два датчика I, II. При помощи коммутатора входного блока 1 можно или производить измерения на каждом датчике, или включить их в балансную схему (с регулировкой баланса для подавления синфазной помехи с уровнем до 40 дБ). Во входном блоке имеется аттенюатор для уменьшения сигнала. Фильтр верхних частот 2 вместе с фильтрами нижних частот 3 образует широкополосные диапазонные фильтры.
При измерениях широкополосным устройством сигнал с выхода фильтра 3 подается на усилитель 5 и детектор-расширитель 6. Широкополосный усилитель 5 имеет регулируемый коэффициент усиления, что обеспечивает повышение помехозащищенности схемы при больших уровнях сигнала. Детектор 6 выделяет огибающую импульсов и расширяет импульсы для повышения яркости импульсов на экране осциллографа.
При измерениях в узкой полосе частот между диапазонным фильтром 3 и усилителем 5 включается перестраиваемый полосовой фильтр 4. Этот фильтр состоит из двух резонансных усилителей с перестраиваемыми контурами.
Индикатор 7 выполнен в виде вольтметра пиковых (квазипиковых) значений заряда, а индикатор 8 является измерителем средней частоты следования импульсов. На входе индикатора 8 включен амплитудный селектор, обеспечивающий измерение лишь тех импульсов, амплитуда которых превышает половину наибольшей амплитуды контролируемой последовательности. Предусмотрено включение осциллографа 9.
Сигнализатор частичных разрядов.
Устройство (рис. 61) предназначено для автоматического контроля за уровнем разрядов в изоляции трехфазных объектов и состоит из блока формирования контролируемого сигнала 1 и блока сигнализации 2.
Блок формирования содержит входной делитель 3, фильтр 4, формирующий полосу частот пропускания устройства, и логарифмический усилитель 5 с большим динамическим диапазоном измерения.
Контролируемый сигнал при помощи ключей 6, управляемых напряжением промышленной частоты (от TH системы шин), разделяется на три составляющие, каждая из которых соответствует области максимума напряжения одной из фаз объекта. Запоминающие устройства 7 вырабатывают напряжения, пропорциональные уровням сигналов в каналах фаз, а запоминающее устройство 8 — напряжение, соответствующее наибольшему уровню сигнала.
В логическом устройстве 9 эти напряжения сравниваются друг с другом и с уставкой сигнализатора. Если наибольший уровень контролируемого сигнала превысит уставку, вырабатывается внешний сигнал а. При существенном различии (более 10 дБ) между собой уровней сигналов в каналах фаз выдается внешний сигнал б. Так реализуются способы амплитудной селекции частичных разрядов, описанные в § 16. Узел индикации 10 обеспечивает выдачу результатов измерений на индикатор (микроамперметр) и внешний регистратор.
Предусмотрена возможность изменения полосы частот, а также выбора уставок органов сигнализации (по наибольшему уровню и степени асимметрии сигналов фаз).
Градуировочные устройства.
Наиболее простым градуировочным устройством, отвечающим эксплуатационным требованиям, является устройство с динисторным коммутатором (рис. 62,а).
Вспомогательный конденсатор Со заряжается от трансформатора через ограничивающий резистор R. Когда напряжение Ur станет равным напряжению переключения динистора, конденсатор Со быстро разряжается, создавая градуировочный импульс тока в цепи конденсатора Сг. Спектр этого импульса достаточно широк (несколько мегагерц).
Рис. 61. Структурная схема сигнализатора частичных разрядов
Рис. 62. Схемы градуировочных устройств:
а — с динисторным коммутатором; б —с герконовым коммутатором
Универсальное градуировочное устройство с герконовым коммутатором (рис. 62,б) обеспечивает градуировку обесточенного объекта и градуировку под напряжением. Схема устройства содержит градуировочный конденсатор Cr1 (или Cr2) и генератор импульсов напряжения, образованный источником постоянного напряжения, зарядным конденсатором Со и быстродействующим коммутатором. Герконовый коммутатор К управляется через фазовращатель φ напряжением промышленной частоты, что обеспечивает получение последовательности импульсов с частотой следования 100 имп/с и возможность выбора момента (фазы) замыкания контактов. Напряжение на конденсаторе Со регулируется потенциометром R.
При градуировке под рабочим напряжением встроенный источник напряжения отключается и используется только коммутатор, который через коаксиальный кабель (без конденсатора Сг1) подключается к специальным выводам устройства присоединения объекта.
