SU1054806A1 - Устройство дл контрол изол ции в трехфазных электрических сет х сельскохоз йственного назначени - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ В ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ , содержащее первый, второй и третий емкостные датчики напр жени , первые выводы которых подсоединены к соответствующим клеммам дл  подключени  фаз контролируемой трехфазной электрической сети,вторые выводы емкостных датчиков напр жени  соединены с соответствующими входами блока выделени  поврежденной фазы, второй вывод первого емкостного датчика напр жени  через первый управл емый ключ соединен с вторым выводом второго емкостного датчика напр жени , который, в свою очередь, через второй управл емый ключ соединен с вторым выводом третьего емкостного датчика напр жени , блок контрол  напр жени  нулевой последовательности , соответствующий выход которого соединен с соответствующими управл ющими входами первого и второго управл емых ключей, второй выход - с одним из входов блока выделени  поврежденной фазы, отличающеес  тем,что, с целью расширени  функциональных возможноетей путем выделени  зоны обрыва,в .устройство введены третий и четвертый управл емые ключи, блок выделени  обрыва, блок выделени  зоны обрыва и элемент ПАМЯТЬ, причем блок контрол  напр жени  нулевой последовательности через третий управл емый ключем соединен с вторым выводом третьего емкостного датчика напр жени , который через четвертый управл емый ключ соединен с входом блока выделени  зоны обрыва, вторые выводы емкостных датчиков напр жени  соединены с соответствующими входами блока выделени  обрыва, выход которого через элемент ПАМЯТЬ i соединен с управл ющими входами третьего и четвертого управл емых (Л С ключей. 2. Устройство по П.1, о т л ичающеес  тем, что блок выделени  обрыва содержит три двухвходовых и один трехвходовой элементы ИЛИ, три пороговых элемента,три элемента ЗАПРЕТ, причем разрешающие входы соответственно первого, второго и третьего элементов ЗАПРЕТ сл соединены с соответствующими входами блока выделени  обрыва, за4 прещающие входы первого, второго и ОС третьего элементов ЗАПРЕТ соединены через соответствующие пороговые элементы соответственно с выходами 05 первого, второго и третьего деухвходовых элементов ИЛИ, соответствующие входы первого и третьего двух входовых элементов ИЛИ подсоединены ко второму входу блока выделени  обрыва, соответствующие входы первого и второго двухвходовых элементов ИЛИ соединены с третьим входом блока выделени  обрыва, соответствующие входы второго и третьего двухвходовых элементов ИЛИ соединены с первым входом блока вьщеле

Description

ни  обрыва, выходы первого, второго и третьего элементов ЗАПРЕТ соединены с соответствующим входом трехвходового элемента иЛи, выход которого соединен с выходом блока выделени  обрыва.

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств дл  контрол  изол ции и определени  места обрыва в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью ,

Известно устройство дл  определени  поврежденной фазы при однофазовых замыкани х на землю, содержащее антенный фильтр напр жени  нулевой последовательности, блок пуска, блок индикации, блок коммутации , блок сравнени  и исполнительный элемент, причем антенный фильтр напр жени  нулевой последовательности разрезан на две части 1

Однако такое устройство Позвол е только контролировать поврежденную фазу при однофазном замыкании на 3 емлю.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности  вл етс  устройство дл  контрол  изол ции и вы влени  поврежденной фазы в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью, содержащее фильтр напр жени  нулевой последовательности в виде трех емкостных датчиков напр жени , соединенных в звезду через первый и второй блоки коммутации, блок сравнени , соответствующие входы которого соединены с вторыми выводами соответствующих емкостных датчиков напр жени , блок индикации, соединенный с блоком сравнени , блок пуска, один из выводов которого соединен с вторым выводом второго емкостного датчика напр жени , а соответствующие выходы - с соответствующимивходами первого и второго блока сравнени , выход блока пуска соединен с входом исполнительного элемента 2,

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно позвол ет определить поврежденную фазу при замыКЕНИИ на землю, но не вы вл ет зону обрыва.

В воздушных электрических сет х кроме однофазных замыканий на землю часто встречаютс  случаи обрыва фазных проводов без замыкани  на землю. К таким повреждени м можно отнести, например, случаи выгорани  шлейфа разъединител , недовключени  одного из контактов .секционирующего выключател  и т.п.

Известно, что возникновение обрыва одного из фазных проводов ВЛ сопровождаетс  изменением междуфазных напр жений. Отключение частично или полностью одной фазы приводит к увеличению напр жени  на фазе, емкость которой уме.ньшилась в результате отключени . Напр жени  двух других to фаз относительно земли уменьшаютс  одинаково.

i Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устрой|ства путем выделени  зоны обрыва.

5 Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  изол ции в трех фазных электрических сет х сельскохоз йственного назначени , содержащее первый, второй и третий емкост0 ные датчики напр жени , первые выводьа- которых подсоединены к соответствующим клеммам дл  подключени  фаз контролируемой трехфазной электрической сети, вторые выводы ем5 костных датчиков напр жени  соединены с соответствующими входами бл.ока выделени  поврежденной фазы, второй вывод первого емкостного датчика напр жени  через первый упQ равл емый ключ соединен с вторым выводом второго емкостного датчика напр жени , который, в свою, очередь , через второй управл емый ключ сое 1инен с вторым выводом третьего емкостного датчика напр жени ,блок контрол  напр жени , нулевой последовательности , соответствующий выход которого соединен с соответствующими управл ющими входами первого и второго управл емых ключей,

0 второй выход - с одним из входов блока выделени  поврежденной фазы, введены третий и четвертый управл емые ключи, блок выделени  обрыва, блок выделени  зоны обрыва и эле5 мент ПАМЯТЬ, причем блок контрол  напр жени  нулевой последовательное ти через третий управл емый ключ соединен с вторым выводом третьего емкостного датчика напр жени , коQ торый через четвертый управл емый ключ соединен с входом блока выделени  зоны обрыва, вторые выводы емкостных датчиков напр жени  соединены с соответствующими входами

блока вьмделени  обрыва, выход которого через элемент ПЛМЯТЬ соединен с управл ющими входами третьего и четвертого управл емих ключей.

Блок вьщелени  обрыва, кроме того , содержит три двухвходовых и и один трехвходовой элементы ИЛИ, три пороговых элемента, три элемента ЗАПРЕТ, причем разрешающие входы соответственно первого, второго и третьего элементов ЗАПРЕТ соединены с соответствующими входами блока выделени  обрыва, запрещающие входы соответственно первого , второго и третьего элементов ЗАПРЕТ соединены через соответствующие пороговые элементы соответственно с выходами первого, второго и третьего двухвходовых элементов ИЛИ, соответствующие входы первого и третьего двухвходовых элементов ИЛИ подсоединены к второму входу блока .выделени  обрыва, соответствующие входы первого и второго двухвходовых элементов ИЛИ соединены с третьим входом блока выделени  обрыва, соответствующие входы второго и третьего двухвходовых, элементов ИЛИ подключены к первому входу блока выделени  обрыва,выходы первого, второго и третьего элементов ЗАПРЕТ соединены с соответствующим входом трехвходового элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходу блока выделени  обрыва.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2 структурна  схема блока выделени  обрыва.

К трем фазам 1, 2 и 3 контролируемой сети подключены соответственно первые выводы емкостных датчиков 4, 5 и б напр жени , а вторые выводы емкостных датчиков 4, 5 и б напр жени  через первый 7 и второй 8 управл емые ключи объединены, блок 9 контрол  напр жени  нулевой последовательности одним выводом соединен с общим выводом устройства и через третий управл емый ключ 10 соединен с вторым выводом третьего емкостного датчика 6 напр жени . Блок 11 выделени  зоны обрыва через четвертый управл емый ключ 12 соединен также с вторым выводом третьего емкостного датчика 6 напр жени  К вторым выводам емкостных датчиков 4, 5 и 6 напр жени  подключен . вход блока 13 выделени  обрыва. Выход блока 13 выделени  обрыва соединен через элемент 14 ПАМЯТЬ с управл ющими входами третьего 10 и четвертого 12 ключей. Входы блока 15 выделени  поврежденной фазы при однофазном замыкании на землю соединены с вторыми выводами емкостных датчиков 4, 5 и 6 напр жени , :управл ющий вход блока 15 выделени 

поврежденной фазы при однофазном замыкании на землю соединен с вторым выходом блока 9 контрол  напр жени  нулевой последовательности.

Блок 13 выделени  обрыва (см. фиг.2) содержит три элемента 16, 17 и 18 ЗАПРЕТ, запрещающие входы каждого из которых соединены соот ветственно с пороговыми элементами 19, 20 и 21, входы каждого из ко .торых, в свою очегэедь, соединены соответственно с двухвходовыми элементами 22, 23 и 24 ИЛИ. Кроме того, выходы элементов 16, 17 и 18 ЗАПРЕТ соединены с соответствующими входами трехвходового элемента ИЛИ 25.

Устройство работает следующим образом .

В нормальном режиме управл емые ключи 7, 8 и 10 наход тс  в нормально замкнутом состо нии, т.е. вторые выводы емкостных датчиков напр жени  4, 5 и б электрически объединены , вследствие этого емкостные датчики напр жени  4, 5 и б образуют фильтр напр жени  нулевой последовательности . Сигнал на выходе этого фильтра равен нулю, поэтому блок 9 контрол  напр жени  нулевой последовательности , блок 11 выделени  зоны обрыва, элемент 14 ПАМЯТЬ,блок 13 выделени  обрыва, блок 15 выделени  поврежденной фазы при однофазных замыкани х на землю не работают I

При однофазном замыкании на земл например, фазы 1 по вл етс  напр жение нулевой последовательности, которое поступает на блок 9 контрол  напр жени  нулевой последовательности . Блок 9 контрол  напр жени  нулевой последовательности срабатывает , размыкает управл емые ключи 7 и 8, вследствие чего емкостные датчики 4, 5 и б напр жени  электрически разъедин ютс . При этом на выходе датчика 4 сигнал относительн общего вцвода равен О, а на выходе датчиков 5 и б - в раза больше чем при нормальном режиме. Блок 13 вьщелени  обрыва в этом случае не срабатывает. В упом нутом блоке элементы 16, 17 и 18 ЗАПРЕТ соединены запрещающими выходами с элементами 22, 23 и 24 ИЛИ последовательн через пороговые элементы 19, 20 и 21. На первый элемент 16 ЗАПРЕТ с фазы 1 нет разрешающего сигнала, а на два других элемента 17 и 18 ЗАПРЕТ подаютс  запрещающие сигналы, так как напр жение фаз 2 и 3 увеличиваетс  в -{J раз.

При однофазном замыкании на землю сигналы с емкостных датчиков 4, 5 и 6 поступают на соответствующие входы блока 15 выделени  поврежденной фазы при однофазных замыкани х на землю, в котором сигналы сравниваютс  по величине и вырабатьшаетс  сигнал о повреждении фазы 1.

Аналогично срабатывает устройство при замыкании на землю фазы 2 или 3.

В воздушных электрических сет х с изолированной нейтралью возникновение обрыва одного из фазных проводов сопровождаетс  изменением междуфазных напр жений. Отключение частич но или полностью одной фазы приводит к увеличению напр жени  на фазе,емкость которой уменьшилась в результате отключени . Напр жени  двух других фаз относительно земли уменьшаютс  одинаково.

В случае возникновени  неполнофазного режима, вызванного, например , обрывом фазы 1 воздушной линии , вследствие нарушени  симметрии и баланса емкостных токов и фазных напр жений по вл ютс  составл ющие напр жени  нулевой последовательности . Напр жение нулевой последовательности поступает на блок 9 контрол  напр жени  нулевой последовательности , который, срабатыва , размыкает управл емые ключи 7 и 8, и датчики 4, 5 и 6 электрически разъедин ютс . Сигналы с этих датчиков поступают на блок 13 выделени  обрыва, в котором на первый злемент 16 ЗАПРЕТ с фазы 1 подаетс  разрешающий сигнал. При этом запрещающего сигнала с двух других фаз на указанном элементе 16 нет.

Поскольку напр жени  этих фаз уменьшились , на двух других элементах 17 и 18 ЗАПРЕТ подаютс  запрещающие сигналы с фазы 1, так как напр жение этой фазы возросло. С элемента 16 ЗАПРЕТ подаетс  сигнал на . элемент 25. Таким образом, на выходе блока 13 выделени  обрыва по вл етс  управл ющий сигнал, который через элемент 14 подает сигнал на размыкание управл емого ключа 10 и одновременно замыкает управл емый ключ 12. Управл емые ключи 7 и 8 возвращаютс  в исходное положение. Управл емый ключ 12, замыка сь, включает в работу блок 11 выделени  зоны обрыва, например, счетчика импульсов . В блоке 11 выделени  зоны обрыва производитс  пересчет сигнала напр жени  нулевой последовательности пропорционального рассто нию до места повреждени , снимаемого с общей дл  трех датчиков 4, 5 и 6 точки, в соответствующий сигнал, обозначающий зону обрыва.

Таким образом, по напр жению нулевой последовательности определ ют рассто ни  до места обрыва.

Предлагаемое устройство позвол ет контролировать- изол цию, выделить поврежденную фазу при замыкании на землю и выделить зону обрыва а тakжe сократить врем  поиска мест повреждени  в электрических сет х.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ В ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ, содержащее первый, второй и третий емкостные датчики напряжения, первые выводы которых' подсоединены к соответствующим клеммам для подключения фаз контролируемой трехфазной электрической сети,вторые выводы емкостных датчиков напряжения соединены с соответствующими входами блока выделения поврежденной фазы, второй вывод первого емкостного датчика напряжения через первый управляемый ключ соединен с вторым выводом второго емкостного датчика напряжения, который, в свою очередь, через второй управляемый ключ соединен с вторым выводом третьего емкостного датчика напряжения, блок контроля напряжения нулевой последовательности, соответствующий выход которого соединен с соответствующими управляющими входами первого и второго управляемых ключей, второй выход - с одним из входов блока выделения поврежденной фазы, отличающееся тем,что, с целью расширения функциональных возможнос тей путем выделения зоны обрыва,в устройство введены третий и четвертый управляемые ключи, блок выделения обрыва, блок выделения зоны обрыва и элемент ПАМЯТЬ, причем блок контроля напряжения нулевой последовательности через третий управляемый ключем соединен с вторым выводом третьего емкостного датчика напряжения, который через четвертый управляемый ключ соединен с входом блока выделения зоны обрыва, вторые выводы емкостных датчиков напряжения соединены с соответствующими входами блока выделения обрыва, выход которого через элемент ПАМЯТЬ соединен с управляющими входами третьего и четвертого управляемых ключей.

2. Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что блок выделения обрыва содержит три двухвходовых и один трехвходовой элементы ИЛИ, три пороговых элемента,три элемента ЗАПРЕТ, причем разрешающие входы соответственно первого, второго и третьего элементов ЗАПРЕТ соединены с соответствующими входами блока выделения обрыва, запрещающие входы первого, второго и третьего элементов ЗАПРЕТ соединены через соответствующие пороговые элементы соответственно с выходами первого, второго и третьего двухвходовых элементов ИЛИ, соответствующие входы первого и третьего двухвходовых элементов ИЛИ подсоединены ко второму входу блока выделения обрыва, соответствующие входы первого и второго двухвходовых элементов ИЛИ соединены с третьим входом блока выделения обрыва, соответствующие' входы второго и третьего двухвходовых элементов ИЛИ соединены с первым входом блока выделе1054806 ния обрыва, выходы первого, второго и третьего элементов ЗАПРЕТ соединены с соответствующим входом трехвходового элемента иЛи, выход которого соединен с выходом блока выделения обрыва.