SU1573433A1 - Устройство опережающего контрол сопротивлени изол ции ответвлений электрических сетей с изолированной нейтралью - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  контрол  сопротивлени  изол ции сетей с изолированной нейтралью. Цель - повышение помехозащищенности, достоверности, расширение функциональных возможностей и области применени . Устройство содержит ввод 1, силовой коммутирующий аппарат 2, контролируемое ответвление 3 сети, эквивалентное сопротивление 4 изол ции и емкость 5 относительно земли, источник 6 посто нного напр жени , блокировочное реле 7, источник 8 переменного тока, заградительный фильтр 9, блок 10 включени , блок 11 выдержки времени, механизм 12 привода включени , блок 13 коммутации измерений, блок 14 контрол  переменного напр жени . Устройство позвол ет осуществл ть контроль сети до подачи на него напр жени , осуществл ет блокировку включени  сети при уровне изол ции ниже допустимого и при обрыве одной из фаз, позвол ет осуществл ть контроль сопротивлени  изол ции при отключенной нагрузке. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к электро- технике и предназначено дл  контрол  сопротивлени  изол ции отключенных выключателем ответвлений электрических сетей с изолированной нейтралью, в частности дл  контрол  кабельных от- 2 ветвлений электрических сетей в горной промышленности „

Цель изобретени  - повышение достоверности , помехозащищенности контрол  и расширение функциональных возможностей за счет контрол  режима пробо  междуфазной изол ции и контрол  изол ции при отключенной нагрузке.

На фиго 1 и 2 представлены соответственно принципиальна  электрическа  3 и блок-схема устройства„

Устройство содержит ввод 1 силовой коммутирующий аппарат 2, контролируемое ответвление сети 3 с эквивалентным сопротивлением 4 изол ции и ем- 3 костью 5 относительно земли, источник 6 посто нного напр жени , состо щий из четырех вентилей, включенных по мостовой схеме, блокировочное реле 7, источник 8 переменного синусоидального напр жени , заградит эльный фильтр 9, блок 10 включени , блок 11 выдержки времени, механизм 12 привода включени , блок 13 коммутации измерений и блок 14 контрол  переменного напр же ни 0 Первый вход 13 соединен с первым выходом источника 8, второй вход - с трем  фазам-i электрической сети, третий вход - с третьим выходом блока 10, первый выход соединен с вто-5 рым входом заградительного фильтра 9, второй выход - с четвертым входом блока 11 выдержки времени, а выход одеративного перемен -юго тока с входами питани  блоков 10 и 11, источни-5 ка 6 и блокировочного реле 7, первые вход и выход которого соединены с вторыми выходом и входом блока 10, второй

, 4

20

30

35 50 55

45

вход блокировочного реле 7 соединен с выходом источника 6, а третий - с выходом заградительного фильтра 9, первый вход которого соединен с вторым выходом источника 8, первый вход которого через блок 14 соединен с трем  фазами контролируемого присоединени , выход блока 14 соединен с вторым входом блока 11, первый вход и второй выход которого соединены с первыми выходом и входом блока 10 соответственно , а первый вход - с входом механизма 12о

Источник 8 содержит три однофазных трансформатора 15-17, начала вторичных обмоток которых соединены с соответствующими фазами контролируемого присоединени , а соединенные вместе концы  вл ютс  вторым выходом источника 8, первичные обмотки соединены

параллельно и их выводы  вл ютс  первым выходом источника 8, в случае контрол  изол ции при отключенной междуфазной нагрузкой на присоединении первичные обмотки трансформаторов соединены в треугольник, три вывода которого  вл ютс  выходом источника 8„ Заградительный фильтр 9 содержит высоковольтный блок-контакт 18, резисторы 19 и 20, конденсатор 21, два вентил  22 и 23, причем высоковольтный блок-контакт 18 размыкающим контактом соединен с первым выводом резистора 19, второй вывод которого соединён с заземлителем и вторым выводом конден-сатора 21, первый вывод конценсатора 21 соединен с подвижным контактом высоковольтного блок-контакта 18 и катодом вентил  22, замыкающий контакт высоковольтного блок-контакта  вл етс  первым входом заградительного фильтра 9, а второй его вход - входом управлени  высоковольтного блок-контакта 18, анод вентил  22 через резне51573433

тор 20 соединен с выходом заградительного фильтра и катодом вентил  23, анод которого соединен с заземлите- леМо

Блокировочное реле 7 содержит кноп- ки 24 и 25 проверки и сброса, резисторы 26 и 27, омметр 28, реле 29 утечки и реле 30 самоблокировки с сигнальной

Устройство работает следующим образом .

После отключени  высоковольтного аппарата замыкаютс  его блок-контакты 36, и оперативное переменное напр жение поступает в блоки с вторичной обмотки трансформатора 39 блока 13. Если схему контрол  сопротивлени  изо- лампой 31, управл емые контакты 32 и 1Q л ции предполагаетс  использовать дл  33, третий вход блокировочного реле 7 подачи напр жени  контрол ,, то ключ 38 соединен через включенные последовательно кнопку 24 и резистор 26 с за- землителем и через включенные последовательно резистор 27 и омметр 29 - с первым выводом реле 29, причем резистор 27 шунтирован нормальнозамкнутым контактом 33, вход управлени  которого  вл етс  первым входом блокировочного

реле 7, второй вывод реле 29  вл етс  20 плюс источника 6,ГобмоткгГрёлё вторым входом блокировочного реле 7, ка 7 омметр 28, размыкающий контакт а первый вывод через нормально замкнутый контакт реле 30 соединен с зазем- лителем, реле 30 соединено с входом питани  блокировочного реле 7 одним выводом непосредственно, а другим - через соединенные последовательно контакт реле 29, собственный нормально замкнутый контакт и кнопку 25, причем собственный контакт и кнопка 25 шунтированы управл емым контактом 32, вход управлени 1 которого  вл -етс  четвертым входом блокировочного реле 7-,

в цепи электромагнитного контактора 34 включен, Последним при этом включаетс  блок-контакт 18, замыка  цепь конт- 15 рол  реле 29 блока 7, Через сопротивление 4 изол ции начинает протекать посто нный оперативный ток, обусловленный источником 6 посто нного оперативного напр жени  по следующей цепи:

33, резистор 27 элемента заглублени  уставки, выход заградительного фильтра 9 (вентиль 23) резистор 20 (вен25 тиль 22 и подвижньй контакт блок-контакта 18), нулева  точка звезды высоковольтных обмоток трансформаторов 15-17 источника 8, обмотки трансформаторов 15-17 источника 8, ответвле30 ние сети 3, сопротивление 4 изол ции, земл , заземлитель, минус источника 6 посто нного напр жени . При снижении сопротивлени  изол ции ниже установленной величины с некоторой выдержкой времени, величина которой выбираетс  с учетом необходимости отстройки от переходных процессов в сети, срабатывает реле 29„ Вследствие этого блокируетс  возможность включени  коммупараллельно реле 30 присоединена сигнальна  лампа 31,

Блок 13 содержит электромагнитный контактор 34, реле 3-5 высоковольтного блок-контакта 36 коммутирующего аппарата , контакт 37 промежуточного реле и ключ 38, трехфазный трансформатор 39 напр жени , первичные обмотки которого соединены с трем  фазами электрической сети и  вл ютс  вторым вхо-

После отключени  высоковольтного аппарата замыкаютс  его блок-контакты 36, и оперативное переменное напр жение поступает в блоки с вторичной обмотки трансформатора 39 блока 13. Если схему контрол  сопротивлени  изо- л ции предполагаетс  использовать дл  подачи напр жени  контрол ,, то ключ 38

плюс источника 6,ГобмоткгГрёлё ка 7 омметр 28, размыкающий контакт

в цепи электромагнитного контактора 34 включен, Последним при этом включаетс  блок-контакт 18, замыка  цепь конт- рол  реле 29 блока 7, Через сопротивление 4 изол ции начинает протекать посто нный оперативный ток, обусловленный источником 6 посто нного оперативного напр жени  по следующей цепи:

плюс источника 6,ГобмоткгГрёлё ка 7 омметр 28, размыкающий контакт

33, резистор 27 элемента заглублени  уставки, выход заградительного фильтра 9 (вентиль 23) резистор 20 (вентиль 22 и подвижньй контакт блок-контакта 18), нулева  точка звезды высоковольтных обмоток трансформаторов 15-17 источника 8, обмотки трансформаторов 15-17 источника 8, ответвление сети 3, сопротивление 4 изол ции, земл , заземлитель, минус источника 6 посто нного напр жени . При снижении сопротивлени  изол ции ниже установленной величины с некоторой выдержкой времени, величина которой выбираетс  с учетом необходимости отстройки от переходных процессов в сети, срабатывает реле 29„ Вследствие этого блокируетс  возможность включени  коммутирующего аппарата в блоке 10 а также подачи переменного испытательного напр жени  на изол цию Если сопротивление изол ции, контролируемое на посто нном напр жении, выше допустимого

дом блока 13, а вторичные обмотки Уровн , то возможно произвести включерез размыкающие блок-контакты 36 сое-ние испытательного переменного напр динены с подвижными контактами элек-жени  на изол цию сигналом от блока тромагнитного контактора 34, неподвиж- 10. Нормально-замкнутый контакт 33 в

ные контакты которого  вл ютс  первъгмцепи реле 29 размыкаетс , вследствие

входом блока 13, два неподвижных кон-50 чего сопротивление в цепи реле из-за

такта электромагнитного контактора 34последовательно включенного резистора

соединены через последовательно сое-27 значительно увеличиваетс , заглубдиненные обмотку электромагнитного контактора 34 и контакт 37, вход управлени  которого  вл етс  третьим входом блока 13, а также соединен через последовательно соединенные ключ 38 и реле 35 и  вл ютс  выходом оперативного переменного напр жени 

л   уставку реле„ Нормально разомкнутый контакт 37 замыкает цепь питани  электромагнитного контактора 34 блока 13, Контактор включаетс  и подает напр жение на первичные обмотки источника 8о На вторичных обмотках источни- ка 8 возникает переменное напр жение,

715734

равное рабочему фазному, которое ггрик- ладываетс  к изол ции по цепи; обмотка трансформаторов 15-17 источника 8, соответствующа  фаза ответвлени  сети 3, сопротивление 4 изол ции и емкость 5, земл  заземлитель, конденсатор 21 фильтра 9, блок-контакт 18, второй выход источника 81 Некотора  часть переменного тока выпр мл етс  шунтирующим вентилем 23 фильтра 9 и проходит по цепи: катод вентил  23, резистор 20 и вентиль 22 заградительного фильтра 9, блок-контакт 18, второй выход источника 8„ Эта часть тока очень неве 0

15

лика, так как сопротивление резистора 20 намного превосходит сопротивление емкостного фильтра.

Некотора  часть тока проходит через

заземленную точку источника б и обмот-jn сатор 21„ Работа схемы контрол  в рас30

35

Claims (2)

1. ку реле 29 реле 7, однако она практически не вли ет на работу реле, так как суммарное сопротивление обмотки реле 29 и резистора 27 намного превосходит сопротивление вентил  23 в пр - 25 мом направлениио Если электрическа  прочность между фазами ответвлени  сети и землей достаточна, то при отсутствии обрыва фаз срабатывают блок 14 контрол  измерительного переменного тока, который полает сигнал на запуск блока 11 выдержки времени. В случае обрыва одной из фаз ответвлени  сети сигнал на выходе блока 14 отсутствует . Команда на включение коммутирующего аппарата в.этом случае должна быть сн та в блоке 100 Если фазы сети не оборваны и состо ние изол ции удов- левторительное, блок 11 выдержки времени срабатывает и замыкает цепь элек- Q Формула изобретени  тромагнита механизма 12 включени  коммутирующего аппарата
2. 2. В процессе .включени  силового коммутирующего аппарата 2 размыкаютс  его блок-контакты 36 в цепи трансформатора 39 блока 130 45 Все элементы схемы контрол  изол ции приход т в исходное состо ние, а посто нное и переменное измерительные напр жени  отключаютс  В случае невключени  силового коммутирующего аппара- та, например из-за неисправности электропривода , срабатывает блок 11 выдержки времени и деблокирует блок 10, и схема контрол  приходит в исходное состо ние

   Если после отключени  переменного измерительного напр жени  произойдет снижение сопротивлени  изол ции до недопустимо низкого уровн  или вознисматриваемом случае не отличаетс  от описанной за исключением того, что на изол цию подаетс  трехфазное перемен- ное синусоидальное напр жение и контролируетс  не только сопротивление изол ции между фазами и землей, но и состо ние изол ции между фазами.При пробое междуфазной изол ции вследствие наложени  переменного измерительного напр жени  возникает короткое замыкание , которое ведет к перегоранию плавких предохранителей, включенных в месте присоединени  вторичных обмоток трансформаторов 15-17 к контролируемому присоединению, и блок 14 блокирует работу блока 11 выдержки времени Команда на включение коммутирующего аппарата снимаетс .

   1а Устройство опережающего контрол  сопротивлени  изол ции ответвлений электрических сетей с изолированной нейтралью, содержащее коммутационный аппарат с механизмом привода включени , вход механизма привода включени  соединен с выходом блока выдержки времени, первый вход блока выдержки времени соединен с первым выходом блока включени , источник переменного синусоидального напр жени , три входа которого соединены с трем  фазами контролируемого ответвлени  соответственно , первый выход которого соединен с первым входом блока коммутации измерений, а второй выход - с первым входом заградительного фильтра, блокировочное реле и источник посто н

   кает пробой изол ции на землю, то включаетс  блокировочное реле 7„ Контакты указанного реле в цепи реле 30 замыкаютс , реле 30 срабатывает и самоблокируетс , замыка  своим замыкающим контактом цепь реле 29. Блокируетс  блок 10 включени  и команда на включение силового коммутирующего аппарата 2 снимаетс  о Повторное включе

   ние коммутирующего аппарата возможно только после отключени  реле 30 после нажати  кнопки 25 сброса„

   В случа х, когда необходимо контролировать сопротивление изол ции ответвлений разомкнутых на конце, в источнике 8 переменного синусоидального напр жени , обеспечивают соединени  первичных обмоток и отключают кондеи

   Формула изобретени 

   сматриваемом случае не отличаетс  от описанной за исключением того, что на изол цию подаетс  трехфазное перемен- ное синусоидальное напр жение и контролируетс  не только сопротивление изол ции между фазами и землей, но и состо ние изол ции между фазами.При пробое междуфазной изол ции вследствие наложени  переменного измерительного напр жени  возникает короткое замыкание , которое ведет к перегоранию плавких предохранителей, включенных в месте присоединени  вторичных обмоток трансформаторов 15-17 к контролируемому присоединению, и блок 14 блокирует работу блока 11 выдержки времени Команда на включение коммутирующего аппарата снимаетс .

   Формула изобретени 

   1а Устройство опережающего контрол  сопротивлени  изол ции ответвлений электрических сетей с изолированной нейтралью, содержащее коммутационный аппарат с механизмом привода включени , вход механизма привода включени  соединен с выходом блока выдержки времени, первый вход блока выдержки времени соединен с первым выходом блока включени , источник переменного синусоидального напр жени , три входа которого соединены с трем  фазами контролируемого ответвлени  соответственно , первый выход которого соединен с первым входом блока коммутации измерений, а второй выход - с первым входом заградительного фильтра, блокировочное реле и источник посто нного напр жени , отличающее- с   тем, что, с целью повышени .достоверности , помехозащищенности контрол  и расширени  функциональных воз-. нежностей за счет контрол  режима пробо  междуфазной изол ции и контрол  изол ции при отключенной нагрузке, в него введен блок контрол  переменного тока, который включен между контролируемым приспособлением и источником переменного синусоидального напр жени , выход блока контрол  переменного тока соединен с вторым входом блока выдержки времени, второй выход которого соединен с первым входом блока включени , вторые вход и выход блока включени  соединены соответственна с первыми выходом и входом блокировочного реле, второй и третий входы которого соединены с выходами источника посто нного напр жени  и заградительного фильтра соответственно , второй, вход заградительного фильтра соединен с первым выходом блока коммутации измерений, второй трехфазный вход которого соединен с трем  фазами электрической сети, третий вход - с третьим выходом блока включени , выход оперативного переменного о довательно добавочный резистор и ом

   напр жени  блока коммутации измерений - с входами питани  блока включени , блока выдержки времени, источника Посто нного напр жени  и блокировочного реле, второй выход блока коммутации измерений соединен с четвертым входом блокировочного реле.

   2, Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что источник переменного синусоидального напр жени содержит три однофазных трансформатора , первые выводы вторичных обмоток которых  вл ютс  трем  входами источника переменного синусоидального на- пр жени , а вторые выводы соединены с вторым выходным зажимом источника переменного синусоидального напр жени , первичные обмотки трансформаторов соединены параллельно и их выводы соединены с выходными зажимами источника переменного синусоидального напр жени 

   30 Устройство по п, 1, о т л и - ч ающеес   тем, что заградительный фильтр содержит высоковольтный блок-контакт, разр дный резистор,конденсатор , высоковольтный и шунтирующий вентили, добавочный резистор,причем высоковольтный блок-контакт раз

   мыкающим контактом соединен с первым выводом разр дного резистора, второй вывод которого соединен с заземлите- лем и вторым выводом конденсатора, первый вывод которого соединен с подвижным контактом высоковольтного блок- контакта и катодом высоковольтного вентил , замыкающий контакт высоковольтного блок-контакта  вл етс  первым входом заградительного фильтра, а второй вход - входом управлени  блок- контакта, анод высоковольтного вентил  через добавочный резистор соединен с выходным зажимом заградительного фильтра и катодом шунтирующего венти- . л , анод которого соединен с заземли- телем,

   4э Устройство по По 1,.о т л и 0 чающеес  тем, что блокировочное реле содержит кнопку проверки и кнопку сброса, проверочный и добавочный резисторы, омметр, реле утечки, реле самоблокировки, сигнальную лампу

   5 и управл емый контакт, третий вход блокировочного реле соединен через соединенные последовательно кнопку проверки и проверочный резистор с за- землителем и через соединенные после5

   5

   0

   5

   метр - с первым выводом реле утечки, причем выводы дополнительного резистора соединены с выводами размыкающего управл емого контакта, вход управлени  которого соединен с первой входной клеммой блокировочного реле, второй вывод реле утечки соединен с второй входной клеммой блокировочного реле, первый вывод через размыкающий контакт реле самоблокировки соединен с зазем- лителем, первый вывод реле самоблокировки соединен с первым зажимом переменного оперативного напр жени  блока контрол  переменного тока, вторым выводом - с замыкающим контактом реле утечки, неподвижный контакт которого соединен с вторым зажимом переменного оперативного напр жени  блока контрол  переменного тока через управл емьй Q контакт и через последовательно соединенные контакт реле самоблокировки и кнопку сброса, а сигнальна  лампа подключена к выводам реле самоблокировки а

   5. Устройство по п, 1, о т л и - чающеес  тем, что блок коммутации измерении содержит трехфазный трансформатор напр жени , электромагнитный контактор, реле высоковольтного блок-контакта, блок-контакты коммутирующего аппарата, контакт промежуточного реле и , первичные обмотки трехфазного трансформатора напр жени  соединены с зажимами второго входа блока коммутации измерений, а вторичные обмотки через размыкающие блок- - контакты коммутирующего аппарата соединены с подвижными контактами электромагнитного контактора, неподвижные контакты которого соединены с зажимами первого входа блока коммутации измерений соответственно в каждой фазе,

   Фиг. 2

   два неподвижных контакта электромагнитного контактора соединены между собой через последовательно соединенные обмотку электромагнитного контактора и контакт промежуточного реле и через последовательно соединенные ключ и реле высоковольтного блок-контакта, а также каждый соединен с соответствующим выходным зажимом оперативного переменного напр жени  блока коммутации измерений, вход управлени  промежуточного реле соединен с третьим входным зажимом блока коммутации измерений,