RU54210U1 - DEVICE FOR CONTINUOUS MONITORING THE STATE OF INSULATION OF HIGH VOLTAGE EQUIPMENT UNDER OPERATING VOLTAGE - Google Patents

DEVICE FOR CONTINUOUS MONITORING THE STATE OF INSULATION OF HIGH VOLTAGE EQUIPMENT UNDER OPERATING VOLTAGE Download PDF

Info

Publication number
RU54210U1
RU54210U1 RU2005141689/22U RU2005141689U RU54210U1 RU 54210 U1 RU54210 U1 RU 54210U1 RU 2005141689/22 U RU2005141689/22 U RU 2005141689/22U RU 2005141689 U RU2005141689 U RU 2005141689U RU 54210 U1 RU54210 U1 RU 54210U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elements
output
inputs
outputs
input
Prior art date
Application number
RU2005141689/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Лукьянович Кужеков
Николай Романович Чумак
Станислав Николаевич Рыбалкин
Original Assignee
Станислав Лукьянович Кужеков
Николай Романович Чумак
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Станислав Лукьянович Кужеков, Николай Романович Чумак filed Critical Станислав Лукьянович Кужеков
Priority to RU2005141689/22U priority Critical patent/RU54210U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU54210U1 publication Critical patent/RU54210U1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

Устройство для непрерывного контроля состояния изоляции высоковольтного оборудования под рабочим напряжением, содержащее входной блок, сумматор, входы которого подключены к выходам входного блока, первый измерительный и первый сигнальный блоки, подключенные к выходу сумматора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены второй измерительный блок, подключенный к выходу сумматора, три пороговых элемента и мини-селектор, входы которых подключены к выходам входного блока, четыре элемента И, четыре элемента НЕ, элемент ЗАПРЕТ и второй сигнальный блок, причем выходы сумматора и мини-селектора подключены, соответственно, к первому и второму входам первого и второго измерительных блоков, выходы трех пороговых элементов подключены, соответственно, к первым входам первого, второго и третьего элементов И через первый, второй и третий элементы НЕ, вторые входы первого, второго и третьего элементов И подключены к выходу второго измерительного блока, кроме того, выходы всех пороговых элементов подключены к входам четвертого элемента И, выход которого через четвертый элемент НЕ подключен к блокирующему входу элемента ЗАПРЕТ, вход и выход которого включены между выходом первого измерительноФигблока и входом первого сигнального блока, а выходы первого, второго и третьего элементов И подключены к входам второго сигнального блока.A device for continuous monitoring of the insulation state of high-voltage equipment under operating voltage, comprising an input unit, an adder, the inputs of which are connected to the outputs of the input unit, the first measuring and first signal units connected to the output of the adder, characterized in that a second measuring unit is additionally introduced into it, connected to the output of the adder, three threshold elements and a mini selector, the inputs of which are connected to the outputs of the input block, four elements AND, four elements NOT, the element BAN and second signal block, the outputs of the adder and mini-selector are connected, respectively, to the first and second inputs of the first and second measuring units, the outputs of the three threshold elements are connected, respectively, to the first inputs of the first, second and third elements And through the first, second and third elements NOT, the second inputs of the first, second and third elements AND are connected to the output of the second measuring unit, in addition, the outputs of all threshold elements are connected to the inputs of the fourth element And, the output of which is through the fourth element NOT connected to the blocking input of the BAN element, the input and output of which is connected between the output of the first metering unit and the input of the first signal block, and the outputs of the first, second and third elements AND are connected to the inputs of the second signal block.

Description

Полезная модель относится к области электроэнергетики и может использоваться на электрических станциях и подстанциях для непрерывного эксплуатационного контроля состояния изоляции высоковольтного оборудования под рабочим напряжением путем измерения токов утечки через ее емкости.The utility model relates to the field of electric power industry and can be used at power plants and substations for continuous operational monitoring of the insulation state of high-voltage equipment under operating voltage by measuring leakage currents through its capacities.

В настоящее время эксплуатационный контроль изоляции проводится с помощью мостов переменного тока путем периодического измерения тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ) на напряжении 10 кВ [Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. - М.: 1998, с.198-205]. Недостатками такого контроля являются:At present, operational insulation monitoring is carried out using alternating current bridges by periodically measuring the dielectric loss tangent (tanδ) at a voltage of 10 kV [Collection of methodological manuals for monitoring the state of electrical equipment. - M .: 1998, p.198-205]. The disadvantages of this control are:

- необходимость вывода оборудования из работы для производства контроля;- the need to decommission equipment for production control;

- практическая невозможность обнаружения повреждений изоляции на ранней стадии их развития из-за относительно редкого контроля.- the practical impossibility of detecting insulation damage at an early stage of their development due to relatively rare control.

Более перспективными являются устройства, осуществляющие контроль состояния изоляции под рабочим напряжением. Такие устройства реализуют следующие способы контроля:More promising are devices that monitor the state of insulation under operating voltage. Such devices implement the following control methods:

- неравновесно-компенсационный [Сви П. М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1992, с.78-82];- nonequilibrium-compensation [Sw. P. M. Methods and diagnostic tools for high voltage equipment. M .: Energoatomizdat, 1992, p. 78-82];

- измерение tgδ и емкости изоляции под рабочим напряжением [Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. - М.: 1998, с.69-72.];- measurement of tanδ and insulation capacity under operating voltage [Collection of methodological manuals for monitoring the state of electrical equipment. - M .: 1998, p.69-72.];

- контроль уровня частичных разрядов в изоляции электрооборудования высокого напряжения.- control of the level of partial discharges in the insulation of high voltage electrical equipment.

В последние годы также получили распространение устройства, обнаруживающие акустические, тепловые, световые и радиочастотные излучения, а также производящие хроматографический анализ газов, растворенных в масле. С помощью таких устройств осуществляют периодический контроль состояния изоляции. Однако опыт эксплуатации показывает, что развитие дефектов в изоляции маслонаполненного оборудования имеет лавинообразный характер и в ряде случаев от появления первых признаков повреждения до разрушения оборудования проходит не более чем две-три недели. В результате периодический контроль не всегда эффективен. Увеличение частоты контроля связано с загрузкой персонала и по этой причине не всегда возможно. В связи с отмеченным более перспективны устройства, осуществляющие непрерывный контроль изоляции под рабочим напряжением.In recent years, devices that detect acoustic, thermal, light and radio frequency radiation, as well as performing chromatographic analysis of gases dissolved in oil, have also gained popularity. With the help of such devices periodically monitor the state of insulation. However, operating experience shows that the development of defects in the insulation of oil-filled equipment is avalanche-like in nature and in some cases from the appearance of the first signs of damage to the destruction of the equipment takes no more than two to three weeks. As a result, periodic monitoring is not always effective. The increase in the frequency of control is associated with a load of personnel and for this reason is not always possible. In connection with the aforementioned, devices that carry out continuous monitoring of insulation under operating voltage are more promising.

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), подключенные 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°.A known system for monitoring the insulation of high-voltage bushings [Russian Patent No. 2145420 of 1997.03.12], comprising a device for connecting to high-voltage bushings of three phases, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding instrument transformers, a voltage transformer of a three-phase system of high-voltage buses, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding instrument voltage transformers, signaling device, two phase shifters (PV) connected to the outputs of two of the three instrument current transformers, six low-pass filters ), a multiplexer, an ADC and a microprocessor, while the inputs of the two low-pass filters are connected to the outputs of the corresponding high-pass filters, and the inputs of the remaining low-pass filters are connected to the outputs of the corresponding instrument current and voltage transformers, the outputs of all the low-pass filters are connected to the corresponding inputs of the multiplexer, the output of which through the ADC is connected to the input of the microprocessor whose output is connected to signaling devices. An additional feature of the control system is that the PVs rotate the input leakage current vectors by 120 ° and 240 °.

Недостатком устройства является возможность ложной сигнализации о неисправности ввода при отключении контролируемого присоединения. Это объясняется тем, что за счет емкостных связей в отключенном присоединении могут иметь место токи утечки, достаточные для ложной сигнализации системы контроля о неисправности изоляции высоковольтного ввода.The disadvantage of this device is the possibility of a false alarm about input malfunction when disconnecting a controlled connection. This is due to the fact that due to capacitive coupling in a disconnected connection, leakage currents may occur that are sufficient for a false alarm of the monitoring system about a malfunction in the insulation of the high voltage input.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели (прототипом) является устройство для автоматического контроля состояния изоляции высоковольтного оборудования [А.С. СССР №296062].The closest in technical essence to the proposed utility model (prototype) is a device for automatically monitoring the state of insulation of high-voltage equipment [A.S. USSR No. 296062].

Данное устройство осуществляет автоматический контроль изоляции под рабочим напряжением путем измерения величины и фазы тока через ее емкость и содержит входной, измерительный и сигнальные блоки, два сумматора, производящие суммирование токов двух контролируемых объектов, а измерительный и сигнальный блоки включены на разность входных токов указанных сумматоров.This device automatically controls the insulation under operating voltage by measuring the magnitude and phase of the current through its capacitance and contains input, measuring and signal units, two adders, which summarize the currents of two monitored objects, and the measuring and signal units are connected to the difference of the input currents of these adders.

В описании изобретения-прототипа приведены теоретические выкладки, доказывающие возможность повышения точности контроля путем повышения помехоустойчивости. Показано, что, благодаря вычитанию суммарных токов утечки двух контролируемых объектов после их предварительного выравнивания, в предложенном авторами прототипе устройства устранено влияние на результаты контроля напряжений нулевой последовательности сети. Однако компенсации помех, обусловленных токами влияний, при этом не происходит. В частности, при отключении контролируемого объекта в его токах утечки имеются только токи влияний, а на входе сумматора второго контролируемого объекта токи влияния могут быть иными (при работающем объекте они близки к нулю). В результате устройство выдаст ложный сигнал о неисправности контролируемого объекта.The description of the prototype invention provides theoretical calculations proving the possibility of improving the accuracy of control by increasing noise immunity. It is shown that, by subtracting the total leakage currents of two controlled objects after their preliminary alignment, the prototype of the device proposed by the authors eliminated the influence on the results of monitoring the voltage of the zero sequence of the network. However, compensation for interference caused by currents of influences does not occur. In particular, when a controlled object is turned off, in its leakage currents there are only influence currents, and at the input of the adder of the second controlled object, the influence currents may be different (when the object is running, they are close to zero). As a result, the device will give a false signal about the malfunction of the controlled object.

Возможность формирования ложного сигнала о неисправности изоляции при отключении контролируемого объекта обоснована ниже.The possibility of generating a false signal about insulation failure when the controlled object is turned off is justified below.

Токи влияния в изоляции обусловлены в основном емкостной связью между линейными проводами соседних объектов. Емкость влияний можно вычислить по формуле:The currents of influence in isolation are mainly due to capacitive coupling between the linear wires of neighboring objects. The capacity of the effects can be calculated by the formula:

где ε=ε0=8,85·10-12 Ф/м - диэлектрическая проницаемость воздуха;where ε = ε 0 = 8.85 · 10 -12 F / m is the dielectric constant of air;

l - длина отрезка провода, на которой наводится ЭДС влияний;l is the length of the length of wire on which the EMF of the effects is induced;

D - расстояние между линейным проводом контролируемого объекта и проводом смежного (влияющего) объекта;D is the distance between the linear wire of the controlled object and the wire of the adjacent (influencing) object;

R - эквивалентный радиус провода.R is the equivalent radius of the wire.

Для существующих открытых распределительных устройств электростанций и подстанций, например, 330 кВ у обесточенного с обеих сторон отрезка провода диной l=10 м Свл=46,3·10-12 Ф. Тогда, например, ток утечки через изоляцию трансформатора тока напряжением 330 кВ, обусловленный влияниями, при емкости изоляции Сиз=700·10-12 Ф составит 2,6 мА. Ток влияний, как показывает анализ, превышает 6% от нормального тока утечки. Опыт эксплуатации показал, что предельно допустимое изменение тока утечки трансформатора тока напряжением 330 кВ не превышает 2%. Таким образом, устройство выдаст ложный сигнал о неисправности изоляции контролируемого объекта.For existing open switchgears of power plants and substations, for example, 330 kV at a piece of wire de-energized on both sides with a length of l = 10 m C ow = 46.3 · 10 -12 F. Then, for example, the leakage current through the insulation of a current transformer of 330 kV due to influences, with insulation capacitance C of = 700 · 10 -12 F will be 2.6 mA. The current of influences, as the analysis shows, exceeds 6% of the normal leakage current. Operating experience has shown that the maximum permissible change in the leakage current of a current transformer with a voltage of 330 kV does not exceed 2%. Thus, the device will give a false signal about a malfunction in the insulation of the controlled object.

В нормальных условиях (при включенном контролируемом объекте) емкостная проводимость его изоляции шунтируется сопротивлениями фаз трансформаторов и автотрансформаторов электростанции или подстанции относительно земли и ток влияний, как показывает расчет, составляет не более 0,001% от нормального тока утечки.Under normal conditions (with the controlled object turned on), the capacitive conductivity of its insulation is shunted by the phase resistances of the transformers and autotransformers of the power plant or substation relative to the ground and the influence current, as the calculation shows, is not more than 0.001% of the normal leakage current.

Задачей полезной модели является создание устройства непрерывного контроля изоляции высоковольтного оборудования под рабочим напряжением, вызывающего доверие эксплуатационного персонала к данным, получаемым от этого устройства, за счет повышения его селективности.The objective of the utility model is to create a device for continuous monitoring of the isolation of high-voltage equipment under operating voltage, causing the trust of operating personnel to the data received from this device by increasing its selectivity.

Техническим результатом, получаемым при использовании предложенного устройства, является повышение эффективности распознавания на ранней стадии развития повреждений изоляции контролируемого объекта, что, в свою очередь, исключает возможность его внезапного отказа и исключает ложную сигнализацию устройства непрерывного контроля изоляции, обусловленную токами влияний при отключении контролируемого объекта, а также повреждениями (короткими замыканиями или обрывами) входных цепей указанного устройства.The technical result obtained by using the proposed device is to increase the recognition efficiency at an early stage of development of insulation damage of the controlled object, which, in turn, eliminates the possibility of its sudden failure and eliminates false alarms of the device for continuous monitoring of insulation caused by currents of influences when the controlled object is turned off, as well as damage (short circuits or breaks) of the input circuits of the specified device.

Поставленная задача решается тем, что в устройство для непрерывного контроля состояния изоляции высоковольтного оборудования под рабочим напряжением, содержащее входной блок, сумматор, входы которого подключены к выходам входного блока, первый измерительный и первый сигнальный блоки, подключенные к выходу сумматора, дополнительно введены второй измерительный блок, подключенный к выходу сумматора, три пороговых элемента и мини-селектор, входы которых подключены к выходам The problem is solved in that in the device for continuous monitoring of the insulation state of high-voltage equipment under operating voltage, containing an input unit, an adder, the inputs of which are connected to the outputs of the input unit, the first measuring and first signal units connected to the output of the adder, an additional second measuring unit is introduced connected to the output of the adder, three threshold elements and a mini selector, the inputs of which are connected to the outputs

входного блока, четыре элемента И, четыре элемента НЕ, элемент ЗАПРЕТ и второй сигнальный блок, причем выходы сумматора и мини-селектора подключены, соответственно, к первому и второму входам первого и второго измерительных блоков, выходы трех пороговых элементов подключены, соответственно, к первым входам первого, второго и третьего элементов И через первый, второй и третий элементы НЕ, вторые входы первого, второго и третьего элементов И подключены к выходу второго измерительного блока, кроме того, выходы всех пороговых элементов подключены к входам четвертого элемента И, выход которого через четвертый элемент НЕ подключен к блокирующему входу элемента ЗАПРЕТ, вход и выход которого включены между выходом первого измерительного блока и входом первого сигнального блока, а выходы первого, второго и третьего элементов И подключены к входам второго сигнального блока.input block, four AND elements, four NOT elements, the PROHIBIT element and the second signal block, the outputs of the adder and mini-selector are connected, respectively, to the first and second inputs of the first and second measuring blocks, the outputs of three threshold elements are connected, respectively, to the first the inputs of the first, second and third elements AND through the first, second and third elements are NOT, the second inputs of the first, second and third elements And are connected to the output of the second measuring unit, in addition, the outputs of all threshold elements are connected are connected to the inputs of the fourth AND element, the output of which through the fourth element is NOT connected to the blocking input of the FORBID element, the input and output of which are connected between the output of the first measuring unit and the input of the first signal unit, and the outputs of the first, second, and third AND elements are connected to the inputs of the second signal block.

На фигуре приведена функциональная схема предлагаемого устройства 1. Трехфазный контролируемый объект 2 (в дальнейшем - контролируемый объект), представленный тремя проводимостями (YA) - 3, (YВ) - 4, (YC) - 5, подключен к трехфазному питающему напряжению , , . Входной блок 6 устройства 1 содержит в своем составе измерительные преобразователи токов утечки фаз А, В, С контролируемого объекта (ИПА) - 7, (ИПВ) - 8, (ИПС) - 9 (например, резистивные шунты или промежуточные трансформаторы тока), которые подключены первичной стороной в цепи токов утечки фаз контролируемого объекта, а вторичной - к входам сумматора (Σ) - 10. К выходу сумматора 10 подключен первый вход первого измерительного блока (ИБ1) - 11, выход которого через дополнительные связи подключен к входу первого сигнального блока (СБ1) - 12. К выходу сумматора 10 подключен также первый вход второго измерительного блока (ИБ2) - 13. К выходам измерительных преобразователей токов утечки фаз А, В, С контролируемого объекта (ИПА) - 7, (ИПВ) - 8, (ИПС) - 9 подключены также входы трех пороговых элементов фаз А, В, С (ПЭА) - 14, (ПЭВ) - 15, (ПЭС) - 16, соответственно, и мини-селектора (MIN) - 17 токов утечки трех фаз контролируемого объекта, выход которого подключен ко вторым входам измерительных блоков (ИБ1) - 11 и (ИБ2) - 13. Выходы трех пороговых элементов (ПЭА) - 14, (ПЭВ) - 15, (ПЭС) - 16 подключены, соответственно, к первым входам первого, второго и третьего элементов И - 18, 19 и 20, а также к входам четвертого элемента И - 21, причем первые входы элементов И - 18, 19 и 20 связаны с выходами пороговых элементов (ПЭА) - 14, (ПЭВ) - 15 и (ПЭС) - 16 через первый, второй и третий элементы НЕ - 22, 23, 24. Вторые входы элементов И - 18, 19 и 20 подключены к выходу второго измерительного блока (ИБ2) - 13. Выход четвертого элемента И - 21 через четвертый элемент НЕ - 25 подключен к блокирующему входу элемента ЗАПРЕТ - 26, вход и выход которого включены между выходом первого измерительного блока (ИБ1) - 11 и входом первого сигнального блока (СБ1) - 12. Выходы первого, второго и третьего элементов The figure shows a functional diagram of the proposed device 1. Three-phase controlled object 2 (hereinafter referred to as the controlled object), represented by three conductivities (Y A ) - 3, (Y B ) - 4, (Y C ) - 5, connected to a three-phase supply voltage , , . The input unit 6 of device 1 contains in its composition measuring transducers of leakage currents of phases A, B, C of the controlled object (IPA) - 7, (IPV) - 8, (IPA) - 9 (for example, resistive shunts or intermediate current transformers), which connected by the primary side in the circuit of the phase leakage currents of the monitored object, and the secondary side to the inputs of the adder (Σ) - 10. The output of the adder 10 is connected to the first input of the first measuring unit (IB1) - 11, the output of which is connected via additional connections to the input of the first signal unit (SB1) - 12. To the output of the adder 1 0 the first input of the second measuring unit (IB2) is also connected. 13. The outputs of the measuring transducers of the leakage currents of phases A, B, C of the monitored object (IPA) are 7, (IPV) are 8, and (IPS) are 9, the three threshold inputs are also connected phase elements A, B, C (PEA) - 14, (SEW) - 15, (PES) - 16, respectively, and mini selector (MIN) - 17 leakage currents of the three phases of the controlled object, the output of which is connected to the second inputs of the measuring blocks (IB1) - 11 and (IB2) - 13. The outputs of the three threshold elements (PEA) - 14, (SEA) - 15, (PES) - 16 are connected, respectively, to the first inputs of the first, second of the third and third elements And - 18, 19 and 20, as well as to the inputs of the fourth element And - 21, and the first inputs of the elements And - 18, 19 and 20 are connected with the outputs of the threshold elements (PEA) - 14, (SEW) - 15 and (PES) - 16 through the first, second and third elements NOT - 22, 23, 24. The second inputs of the elements AND - 18, 19 and 20 are connected to the output of the second measuring unit (IB2) - 13. The output of the fourth element And - 21 through the fourth element NOT - 25 is connected to the blocking input of the element PROHIBITION - 26, the input and output of which are connected between the output of the first measuring unit (IB1) - 11 and the input of the first signal block (SB1) - 12. The outputs of the first, second and third elements

И - 18, 19 и 20 подключены к входам второго сигнального блока (СБ2) - 27.And - 18, 19 and 20 are connected to the inputs of the second signal unit (SB2) - 27.

Устройство 1 работает следующим образом.Device 1 operates as follows.

В нормальном режиме работы исправного контролируемого объекта 2 по проводимостям фаз (YA) - 3, (YB) - 4, (YC) - 5 протекают токи утечки фаз , , . Во входном блоке 6 устройства 1 измерительными преобразователями токов утечки фаз А, В, С 7, 8, 9 контролируемого объекта 2 указанные токи преобразуются к уровням, удобным для дальнейшей обработки. Сигналы, пропорциональные токам утечки фаз, суммируются сумматором (Σ) - 10. Получающийся при этом сигнал небаланса мал, а отношение γ сигнала на выходе сумматора 10 к сигналу на выходе мини-селектора 17 не превышает уровня срабатывания первого и второго измерительных блоков (ИБ1) - 11 и (ИБ2) - 13; на выходах измерительных блоков (ИБ1) - 11 и (ИБ2) - 13 сигналы равны 0. Пороговые элементы (ПЭА) - 14, (ПЭВ) - 15 и (ПЭС) - 16 находится в сработанном состоянии; на выходах первых трех элементов И - 18, 19 и 20 сигналы равны нулю из-за наличия элементов НЕ - 22 23 и 24, а также потому, что на выходе второго измерительного блока 13 сигнал равен нулю. На выходе четвертого элемента И - 21 сигнал равен 1; из-за наличия четвертого элемента НЕ - 25 на блокирующем входе элемента ЗАПРЕТ - 26 сигнал отсутствует, внутренний ключ элемента ЗАПРЕТ - 26 замкнут. Первый сигнальный блок 12 находится в несработанном состоянии, так как на выходе первого измерительного блока 11 сигнал равен нулю, сигнализация о неисправности контролируемого объекта 2 отсутствует. Сигнал на выходе второго сигнального блока 27 о коротком замыкании или обрыве цепей входного блока 6 устройства 1 также отсутствует.In the normal operation mode of a functioning controlled object 2, the phase conductivity flows through the phase conductivities (Y A ) - 3, (Y B ) - 4, (Y C ) - 5 , , . In the input unit 6 of the device 1 by measuring transducers of leakage currents of phases A, B, C 7, 8, 9 of the controlled object 2, these currents are converted to levels convenient for further processing. The signals proportional to the phase leakage currents are summed by the adder (Σ) - 10. The resulting unbalance signal is small, and the ratio of the γ signal at the output of the adder 10 to the signal at the output of the mini-selector 17 does not exceed the response level of the first and second measuring units (IB1) - 11 and (IB2) - 13; at the outputs of the measuring units (IB1) - 11 and (IB2) - 13, the signals are 0. The threshold elements (PEA) - 14, (SEA) - 15 and (PES) - 16 are in the activated state; at the outputs of the first three elements And - 18, 19 and 20, the signals are zero due to the presence of elements NOT - 22 23 and 24, and also because the signal at the output of the second measuring unit 13 is zero. At the output of the fourth element And - 21, the signal is 1; due to the presence of the fourth element NOT - 25, at the blocking input of the element FORBID - 26 there is no signal, the internal key of the element FORBID - 26 is closed. The first signal unit 12 is in an unworked state, since the signal is equal to zero at the output of the first measuring unit 11, and there is no alarm about a malfunction of the controlled object 2. The signal at the output of the second signal unit 27 about a short circuit or open circuit of the input unit 6 of the device 1 is also absent.

При недопустимом ухудшении изоляции одной или двух фаз контролируемого объекта 2, находящегося под рабочим напряжением, сигнал небаланса на выходе сумматора 10 увеличивается, отношение γ сигнала на выходе сумматора 10 к сигналу на выходе мини-селектора 17 превышает уровень срабатывания первого измерительного блока (ИБ1) - 11, составляющий 0,01...0,08 относительных единиц. Уровень срабатывания второго измерительного блока (ИБ2) - 13 составляет 0,5...1,0 относительных единиц, поэтому второй измерительный блок (ИБ2) - 13 не срабатывает. Так как токи утечки во всех фазах превышают пороги срабатывания пороговых элементов 14, 15 и 16, то последние срабатывают и на выходе четвертого элемента И - 21 сигнал равен 1. Благодаря наличию элемента НЕ - 25 внутренний ключ элемента ЗАПРЕТ - 26 замкнут и первый сигнальный блок 12 выдает сигнал о неисправности контролируемого объекта 2. Благодаря несрабатыванию второго измерительного блока 13 и наличию элементов НЕ - 22, 23 и 24 сигналы на выходах элементов И - 18, 19 и 20 отсутствуют и на выходе второго сигнального блока 27 не возникает сигнал о неисправности цепей входного блока.With an unacceptable deterioration in the insulation of one or two phases of the controlled object 2 under operating voltage, the unbalance signal at the output of the adder 10 increases, the ratio of the γ signal at the output of the adder 10 to the signal at the output of the mini-selector 17 exceeds the response level of the first measuring unit (IB1) - 11, comprising 0.01 ... 0.08 relative units. The response level of the second measuring unit (IB2) - 13 is 0.5 ... 1.0 relative units, so the second measuring unit (IB2) - 13 does not work. Since the leakage currents in all phases exceed the thresholds of the threshold elements 14, 15 and 16, the latter are triggered and the signal is equal to 1 at the output of the fourth element And - 21. Due to the presence of the element NOT - 25, the internal key of the element BAN - 26 is closed and the first signal unit 12 gives a signal about the malfunction of the controlled object 2. Due to the failure of the second measuring unit 13 and the presence of the elements NOT - 22, 23 and 24, there are no signals at the outputs of the elements I - 18, 19 and 20, and a signal does not appear at the output of the second signal unit 27 and an input circuit block.

В случае отключения контролируемого объекта 2 от питающего напряжения , , с на выходе сумматора 10 может появиться сигнал, обусловленный токами влияний и превышающий порог срабатывания первого измерительного блока 11. Однако при этом ни один из токов утечки фаз не превышает порогов срабатывания пороговых элементов 14, 15 и 16. Благодаря этому на выходе четвертого элемента И - 21 сигнал равен нулю. На выходе элемента НЕ 25 появляется сигнал, равный 1, что вызывает размыкание внутреннего ключа элемента ЗАПРЕТ 26 и первый сигнальный блок 12 не выдает ложный сигнал о неисправности контролируемого объекта 2. Второй сигнальный блок 27 также не выдает ложный сигнал о неисправности цепей входного блока 6 устройства 1, так как сигнал на выходе второго измерительного блока 13 равен нулю и, соответственно, на выходах трех первых элементов И - 18, 19 и 20 сигналы равны нулю.In case of disconnection of the controlled object 2 from the supply voltage , , with the output of the adder 10, a signal may appear due to the influence currents and exceeding the response threshold of the first measuring unit 11. However, none of the phase leakage currents exceeds the response thresholds of the threshold elements 14, 15 and 16. Due to this, the output of the fourth element And 21 signal is zero. At the output of element NOT 25, a signal equal to 1 appears, which causes the internal key of the element to PROHIBIT 26 to open and the first signal unit 12 does not give a false signal about a malfunction of the controlled object 2. The second signal block 27 also does not give a false signal about a malfunction of the circuits of the input unit 6 of the device 1, since the signal at the output of the second measuring unit 13 is equal to zero and, accordingly, at the outputs of the first three elements And - 18, 19 and 20, the signals are equal to zero.

В случае обрыва или короткого замыкания цепей во входном блоке 6 устройства 1 (цепей одного или двух измерительных преобразователей токов утечки фаз 7, 8, 9) в нормальном режиме работы контролируемого объекта 2 с исправной изоляцией отношение γ существенно превышает порог срабатывания первого измерительного блока 11 и достаточно для срабатывания второго измерительного блока 13. Сигналы на выходах указанных блоков 11 и 13 равны 1. Однако при этом не срабатывают один или два из пороговых элементов 14, 15, 16, а именно - подключенные к измерительным преобразователям (из 7, 8, 9) с поврежденными цепями, благодаря чему внутренний ключ элемента ЗАПРЕТ - 26 разомкнут, и на выходе первого сигнального блока 12 нет ложного сигнала о неисправности изоляции контролируемого объекта 2. На выходе одного или двух из трех элементов И - 18, 19, 20, а именно, связанных с измерительными преобразователями (из 7, 8, 9) токов утечки исправного контролируемого объекта 2, имеющими поврежденные цепи, появляется сигнал, равный единице. Благодаря этому второй сигнальный блок 27 выдает сигнал о неисправности цепей входного блока 6 устройства 1.In the event of a break or short circuit of the circuits in the input unit 6 of the device 1 (circuits of one or two measuring transducers of leakage currents of phases 7, 8, 9) in the normal operation of the controlled object 2 with intact isolation, the ratio γ significantly exceeds the response threshold of the first measuring unit 11 and it is enough for the second measuring unit 13 to operate. The signals at the outputs of the indicated blocks 11 and 13 are equal to 1. However, one or two of the threshold elements 14, 15, 16 do not work, namely, those connected to the measuring to browsers (out of 7, 8, 9) with damaged circuits, due to which the internal key of the PROHIBIT element is 26 open, and at the output of the first signal block 12 there is no false signal about a malfunction of insulation of the controlled object 2. At the output of one or two of the three elements And - 18, 19, 20, namely, associated with the measuring transducers (out of 7, 8, 9) of the leakage currents of a serviceable controlled object 2 having damaged circuits, a signal appears equal to unity. Due to this, the second signal unit 27 gives a signal about the malfunction of the circuits of the input unit 6 of the device 1.

Другие режимы работы контролируемого объекта 2 и устройства 1, например, сочетание повреждения цепей входного блока 6 и отключенного состояния указанного объекта или сочетание повреждения цепей входного блока 6 и работы контролируемого объекта 2 с ухудшенной изоляцией не рассматриваются, так как такие режимы являются редкими событиями, что не трудно показать с помощью методов теории вероятностей.Other modes of operation of the controlled object 2 and device 1, for example, a combination of damage to the circuits of the input unit 6 and the disconnected state of the specified object or a combination of damage to the circuits of the input unit 6 and the operation of the controlled object 2 with poor insulation, are not considered, since such modes are rare events that not difficult to show using methods of probability theory.

Таким образом, предложенное устройство для непрерывного контроля состояния изоляции высоковольтного оборудования под рабочим напряжением не действует ложно из-за токов влияний при отключенном состоянии контролируемого объекта и сигнализирует о неисправности цепей во входном блоке устройства в нормальном режиме работы контролируемого объекта с исправной изоляцией.Thus, the proposed device for continuous monitoring of the insulation state of high-voltage equipment under operating voltage does not act falsely due to influence currents when the state of the monitored object is switched off and signals a circuit malfunction in the input unit of the device in the normal mode of operation of the monitored object with good insulation.

Предлагаемое устройство обладает следующей совокупностью свойств, которую не имеет ни одно из известных устройств того же назначения:The proposed device has the following set of properties that none of the known devices of the same purpose have:

- максимальная простота устройства, что достигнуто за счет измерения токов утечки изоляции фаз контролируемого объекта и сигнала небаланса (а не измерения, например, высокочастотных токов частичных разрядов или сравнения характеристик контролируемого объекта и эталона);- the maximum simplicity of the device, which is achieved by measuring the leakage currents of the insulation of the phases of the controlled object and the unbalance signal (rather than measuring, for example, high-frequency currents of partial discharges or comparing the characteristics of the controlled object and the reference);

- сигнализация о недопустимом ухудшении изоляции различного высоковольтного оборудования (маслонаполненные вводы трансформаторов и выключателей, маслонаполненные трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и ограничители перенапряжений);- alarm about unacceptable deterioration of insulation of various high-voltage equipment (oil-filled bushings of transformers and switches, oil-filled current transformers, voltage transformers and surge arresters);

- отсутствие ложной сигнализации при несимметричных повреждениях в высоковольтной сети, что достигнуто за счет выдержки времени, превышающей максимальное время срабатывания резервных релейных защит сети;- the absence of a false alarm in case of asymmetric damage in the high-voltage network, which is achieved due to a time delay exceeding the maximum response time of the backup relay protection of the network;

- отсутствие ложной сигнализации, обусловленной токами влияний при отключении контролируемого объекта от питающей сети;- the absence of a false alarm due to currents of influences when the controlled object is disconnected from the supply network;

- наличие сигнализации о неисправности цепей входного блока устройства в нормальном режиме работы контролируемого объекта, имеющего исправную изоляцию.- the presence of an alarm about the malfunction of the circuits of the input unit of the device in the normal mode of operation of the controlled object having intact isolation.

Claims (1)

Устройство для непрерывного контроля состояния изоляции высоковольтного оборудования под рабочим напряжением, содержащее входной блок, сумматор, входы которого подключены к выходам входного блока, первый измерительный и первый сигнальный блоки, подключенные к выходу сумматора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены второй измерительный блок, подключенный к выходу сумматора, три пороговых элемента и мини-селектор, входы которых подключены к выходам входного блока, четыре элемента И, четыре элемента НЕ, элемент ЗАПРЕТ и второй сигнальный блок, причем выходы сумматора и мини-селектора подключены, соответственно, к первому и второму входам первого и второго измерительных блоков, выходы трех пороговых элементов подключены, соответственно, к первым входам первого, второго и третьего элементов И через первый, второй и третий элементы НЕ, вторые входы первого, второго и третьего элементов И подключены к выходу второго измерительного блока, кроме того, выходы всех пороговых элементов подключены к входам четвертого элемента И, выход которого через четвертый элемент НЕ подключен к блокирующему входу элемента ЗАПРЕТ, вход и выход которого включены между выходом первого измерительного блока и входом первого сигнального блока, а выходы первого, второго и третьего элементов И подключены к входам второго сигнального блока.
Figure 00000001
A device for continuous monitoring of the insulation state of high-voltage equipment under operating voltage, comprising an input unit, an adder, the inputs of which are connected to the outputs of the input unit, the first measuring and first signal units connected to the output of the adder, characterized in that a second measuring unit is additionally introduced into it, connected to the output of the adder, three threshold elements and a mini selector, the inputs of which are connected to the outputs of the input block, four elements AND, four elements NOT, the element BAN and second signal block, the outputs of the adder and mini-selector are connected, respectively, to the first and second inputs of the first and second measuring units, the outputs of the three threshold elements are connected, respectively, to the first inputs of the first, second and third elements And through the first, second and third elements NOT, the second inputs of the first, second and third elements AND are connected to the output of the second measuring unit, in addition, the outputs of all threshold elements are connected to the inputs of the fourth element And, the output of which is through the fourth element NOT connected to the blocking input of the BAN element, the input and output of which is connected between the output of the first measuring unit and the input of the first signal unit, and the outputs of the first, second, and third AND elements are connected to the inputs of the second signal unit.
Figure 00000001
RU2005141689/22U 2005-12-29 2005-12-29 DEVICE FOR CONTINUOUS MONITORING THE STATE OF INSULATION OF HIGH VOLTAGE EQUIPMENT UNDER OPERATING VOLTAGE RU54210U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005141689/22U RU54210U1 (en) 2005-12-29 2005-12-29 DEVICE FOR CONTINUOUS MONITORING THE STATE OF INSULATION OF HIGH VOLTAGE EQUIPMENT UNDER OPERATING VOLTAGE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005141689/22U RU54210U1 (en) 2005-12-29 2005-12-29 DEVICE FOR CONTINUOUS MONITORING THE STATE OF INSULATION OF HIGH VOLTAGE EQUIPMENT UNDER OPERATING VOLTAGE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU54210U1 true RU54210U1 (en) 2006-06-10

Family

ID=36713437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005141689/22U RU54210U1 (en) 2005-12-29 2005-12-29 DEVICE FOR CONTINUOUS MONITORING THE STATE OF INSULATION OF HIGH VOLTAGE EQUIPMENT UNDER OPERATING VOLTAGE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU54210U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452973C1 (en) * 2011-01-26 2012-06-10 Анатолий Григорьевич Мордкович Monitoring device of state of high-voltage inputs
RU2518843C2 (en) * 2012-09-24 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "АСЕ" Device for diagnosis and control of alternating-current circuits
RU2703945C1 (en) * 2019-02-28 2019-10-23 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Device for determining section of three-wire overhead transmission line with phase wire breakage
RU2708684C1 (en) * 2018-10-01 2019-12-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Device for filtration and extraction of the first harmonic in microprocessor devices of relay protection of feeders of contact network on the basis of pll

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452973C1 (en) * 2011-01-26 2012-06-10 Анатолий Григорьевич Мордкович Monitoring device of state of high-voltage inputs
RU2518843C2 (en) * 2012-09-24 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "АСЕ" Device for diagnosis and control of alternating-current circuits
RU2708684C1 (en) * 2018-10-01 2019-12-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Device for filtration and extraction of the first harmonic in microprocessor devices of relay protection of feeders of contact network on the basis of pll
RU2703945C1 (en) * 2019-02-28 2019-10-23 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Device for determining section of three-wire overhead transmission line with phase wire breakage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102061929B1 (en) Method for detecting an open-phase condition of a transformer
CN102576999B (en) System and method for polyphase ground-fault circuit-interrupters
SE536143C2 (en) Method for detecting earth faults in three-phase electric power distribution network
RU54210U1 (en) DEVICE FOR CONTINUOUS MONITORING THE STATE OF INSULATION OF HIGH VOLTAGE EQUIPMENT UNDER OPERATING VOLTAGE
KR101490770B1 (en) Ground fault detecting apparatus
CA1149871A (en) Earth contact monitoring device for a polyphase three-phase filter circuit
CN102495332B (en) System and method for sampling unbalanced current
RU2675623C1 (en) Device of protection against single-phase grounding on earth in the compensated electric network
RU2330297C1 (en) Method of non-destructive diagnostics of pre-emergency condition of electric equipment with high voltage windings
CN106328361A (en) Resonation elimination mechanism used in arc-resonation elimination device
JP6491608B2 (en) Conducted disturbance measurement device
Zhou et al. Characterization of EMI/RFI in commercial and industrial electrical systems
RU2305293C1 (en) METHOD OF DETECTING FAULT IN 6( 10 )-35 kV ELECTRIC CIRCUIT WITH ISOLATED OR COMPENSATED NEUTRAL POINT
CA2435367C (en) Device and method for protection against overcurrents in an electrical energy distribution cabinet
JP2003344476A (en) Insulation monitor
JP7480445B1 (en) Insulation monitoring device
RU2653365C1 (en) Device for overcurrent protection of connections from double ground faults
Shkrabets et al. Modern development principles of protection and diagnostics in mining facilities mains and distribution grids
RU2028633C1 (en) Method of measurement of capacitance relative to frame of ship power system
SU1668957A1 (en) Method of determining single-phase grounding current in isolated neutral systems
SU1192015A1 (en) Device for protection against electric current affection in three-phase isolated neutral system
SU1053214A1 (en) Device for blocking short circuit connection of buses equipped with switch having capacitive contact-voltage dividers
JP2024089271A (en) Insulation monitor system, and insulation monitor system
RU2314619C2 (en) Zero-sequence current generator
Champe et al. System Anaysis for Petersen-Coil Application

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20081230