SU752201A1 - Устройство дл контрол изол ции в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью - Google Patents

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля изоляции в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью.

. Известны устройства,, содержащие трансформатор напряжения и три реле минимального напряжения, включенных на напряжение соответствующих фаз относительно земли или одно реле напряжения, включенное на напряжение нулевой последовательности [1] .

Недостаток этих устройств заключается в их низкой надежности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля изоляции в трехфаэных электрических сетях с изолированной нейтралью, содержащее антенный фильтр напряжения нулевой последовательности и исполнительный орган [2] .

Недостатком этого устройства является то, что, с его помощью 25 можно определить только Факт однофазного замыкания на землю, невозможно выделить поврежденную фазу, т.е. функциональные возможности данного · устройства ограничены. 30

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, 5 что в известное устройство, содержащее антенный фильтр напряжения нулевой последовательности и исполнительный орган, введены два антенных преобразователя напряжения, блок 10 сравнения, пусковой орган и блок индикации, причем антенные преобразователи напряжения расположены в одной плоскости с крайними токопроводами трехфазной линии параллель15 но им и симметрично· относительно сред· него токопровода, а их выхода соединены со входами блока сравнения, один выход которого соединен с блоком индикации, а второй выход - с 20 первым входом пускового органа, второй вход которого- соединен с антенным фильтром напряжения нулевой последовательности, а выход пускового органа соединен с исполнительным орга ном.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства? на фиг. 2 - схема замеще.ния участка трехфазной электрической сети с учетом взаимного расположения токопроводов, антенного фильт ра напряжения нулевой последователь· ности. и антенных преобразователей напряжения.

Устройство содержит антенный фильтр 1 напряжения нулевой последовательности, антенные преобразователи 2,3 напряжения, блок 4 .блок 5 индикации, пусковой и исполнительный орган 7.

сравнения, орган б , 10 трехОколо токопроводов 8, 9 фазной электрической сети расположе- . ны антенный фильтр 1 напряжения нулевой последовательности и антенные преобразователи 2, 3 напряжения. Антенный преобразователь 2 напряжения расположен вдоль крайнего токопровода 8, а антенный преобразователь 3 напряжения расположен .вдоль второго крайнего токопровода 10, причем конструктивно антенные преобразователи 2, 3 напряжения устанавливаются симметрично относительно среднего токопровода 9.

При таком расположении токопроводов 8, 9, 10 антенного фильтра 1 напряжения нулевой последовательности и антенных преобразователей 2, 3 напряжения, образуются емкостные связи, показанные на фиг. 2 соответствующими конденсаторами 11-22, причем конденсаторы 11, 12, 13 соответствуют емкостным связям токопроводов 8, 9, 10 и антенного преобразователя 2 напряжения, Cg,.₂r С_д_₂, С|о_2 соответственно, конденсатор 14 емкости антенного преобразователя 2' напряжения относительно земли, С₂._зе<л, конденсаторы 15, 16, 17 - емкостным связям токопроводов 8, 9, 10 и антенного преобразователя 3 напряжения, С 9.5, С|о.зсоответственно, конденсаторы 18, 19 - емкостям антенного преобразователя 3 напряжения и антенного фильтра 1 напряжения нулевой последовательности дополнительно земли, Су^^соответственно и конденсаторы 20, 21, 22 - емкостным связям токопроводов 8, 9, 10 и антенного фильтра 1 напряжения нулевой последовательности, Cg.j, С9.4' ^с'0-1 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

На каждом из антенных преобразователей 2, 3 напряжения наводится напряжение относительно земли, причем на антенном преобразователе 2 напряжения Λ _β Ua Cg-2*U9 C9-2*U|Q С ,0-5

С<?-2⁺ Cio-2⁺ Сг-зем а на антенном преобразователе напряжения π = θ^{8 4} θ⁹ Сд.э»Ц«оС|о-а ^δ . Cg-з ⁺ + C|0-3 ⁺ Сз-эем где , ϋ? , U_l0 - напряжения токопроводов 8, 9, 10 относительно земли.

“Гак как расположение антенных

СП (2) симметрично токопровода вие

F-2^{- С}Ю-2~

С|о-3 ^с9-3 ^С8-Э относительно среднего

9, то соблюдается усло^са-2> ^сз-3

С₁₀-з * С ю-2 ^С2-зем^{= С}3-зем (3)

Л0

При нормальном режиме, когда

У& + О, + 0₁₀ = 0 |и₃| = l^u?l = W (М напряжение на выходе антенного фильтра 1 напряжения нулевой последовательности равно нулю, пусковой орган б закрыт и исполнительный орган 7 не срабатывает.

При однофазном замыкании на землю, например токопровода 8, напряжение его относительно земли становится равным нулю, а напряжение двух других токопроводов 9, 10 повышается в 3 раза, т.е. напряжение,наводимое на антенном преобразователе 2 напряжения меньше, чем напряжение, наводимое на антенном преобразователе 3 напряжения. В этом случае происходит сравнение значений наведенных напряжений в блоке 4 сравнения, срабатывает блок 5 индикации, который выдает информацию о повреждении изоляции токопровода 8. Одновременно появляется сигнал' на антенном фильтре 1 напряжения нулевой последовальности , который запускает пусковой орган 6. Сигнал с блока 4 сравнения через пусковой орган б поступает на исполнительный орган 7.

При .повреждении изоляции токопровода 9 напряжение его относительно земли становится равным нулю, а токопроводов 8 и 10 повышается в -4Т раза, в этом случае напряжения, наводимые на антенных преобразователях 2, 3 напряжения, равны, кроме того их величина в 2 раза больше, чем при нормальном режиме. Происходит сравнение значений этих наведенных напряжений в блоке сравнения срабатывает блок 5 индикации, который выдает информацию о проведении изоляции токопровода 9, и в дальнейшем устройство работает как в предыдущем случае.

При повреждении изоляции токопровода 10 напряжение его относительно земли становится равным нулю, а токопроводов8 и 9 повышается в V3 раза..

Если напряжения, наводимые на антенном преобразователе 2 напряжения больше, чем на антенном преобразователе 3 напряжения , устройство работает как в вышеизложенных случаях, кроме блока 5 индикации, который в этом случае информирует о повреждении изоляции токопровода 10.

Таким образом, такое взаимное расположение токопроводов 8, 9, 10 антенных преобразователей 2, 3 напря752201 ляцию в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью без присоединения к токопроводам.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  контрол  изол ции в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью. .Известны устройства,- содержащие трансформатор напр жени  и три реле минимального напр жени , включенных на напр жение соответствующих фаз относительно земли или одно реле напр жени , включенное на напр жение нулевой последовательности 1 Недостаток этих устройств заклю чаетс  в их низкой надежности. Наиболее близким к предлагаемо .му по технической сущности  вл етс  устройство дл  контрол  изол ции в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью, сбдержащее антенный фильтр напр жени  нулевой последовательности и ис;полнительный орган 2 . Недостатком этого устройства  вл етс  то, что, с его помощью можно определить только Факт однофазного замыкани  на землю, невозмо но выделить поврежденную фазу, т.е функциональные возможности данного устройства ограничены. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей. Указанна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство, содержащее антенный фильтр напр жени  нулевой последовательности и исполнительный орган, введены два антенных преобразовател  напр жени , блок сравнени , пусковой орган и блок индикации, причем антенные преобразователи напр жени  расположены в одной плоскости с крайними токопроводами трехфазной линии параллельно им и симметрично относительно среднего токопровода, а их выходы соединены со входами блока сравнени , один выход которого соединен с блоком индикации, а второй выход - с первым входом пускового органа, второй вход которого- соединен с антенным фильтром напр жени  нулевой последовательности , а вйход пускового органа соединен с исполнительным органом . На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема замещени  участка трехфазной электрической сети с учетом взаимного расположени  токопроводов, антенного фильтpa напр жени  нулевой последователь ности, и антенных преобразователей напр жени . Устройство содержит антенный фильтр 1 напр жени  нулевой последовательности , антенные преобразова тели 2,3 напр жени , блок 4 сравнени . блок 5 индикации, пусковой орган б и исполнительный орган 7. Около токопроводов 8, 9 , 10 тре фазной электрической сети расположе ны антенный фильтр 1 напр жени  нулевой последовательности и антенные преобразователи 2, 3 напр жени . Антенный преобразователь 2-напр жени  расположен вдоль крайнего токопровода 8, а антенный преобразовате 3 напр жени  расположен вдоль второ го крайнего токопровода 10, причем конструктивно антенные преобразователи 2, 3 напр жени  устанавливаютс симметрично относительно среднего .токопровода 9. При таком расположении токопроводов 8, 9, 10 антенного фильтра 1 напр жени  нулевой последовательности и антенных преобразователей 2, 3 напр жени , образуютс  емкостные св зи, показанные на фиг. 2 соответствующими конденсаторами 11-2 причем конденсаторы 11, 12, 13 соот ветствуют емкостньтм св з м токопроводов 8, 9, 10 и антенного преобразовател  2 напр жени , С.г CIQ. соответственно, конденсатор 14 емкости антенного преобразовател  2 напр жени  относительно земли, Cj. конденсаторы 15, 16, 17 - емкостным св з м токопроводов 8, 9, 10 и антенного преобразовател  3 напр жени , Cg.j, С.;,, С|о,э соответственно, конденсаторы 18, 19 - емкост м анте ного преобразовател  3 напр жени  и антенного фильтра 1 напр жени  нулевой последовательности дополнительно земли, С.д соответственно и конденсаторы 20, 21, 22 - емкостным св з м токопроводов 8, 9, 10 и антенного фильтра 1 напр жени  нулевой последовательности, Cg,, Cio.i соответственно. Устройство работает следующим образом. На каждом из антенных преобразов телей 2, 3 напр жени  наводитс  напр жение относительно земли, причем на антенном преобразователе 2 напр жени  и Цв CrO-5 (,) и в . ,.- , f. I I Ы-г 9-2 1о-г2-эе« а на антенном преобразователе 3 напр жени  Ца Cg-a и Cq-s OioCto-s /2) , Сз-з - -10-3 -э-зрм где Ujf и ю напр жени  токопр водов 8, 9, 10 относительно . Так как расположение антенных симметрично относительно среднего токопровода 9, то соблюдаетс  условие Св-2. Cg.3 Сю-3 с 1,3-2 -гем нормальном режиме, когда Уе,4- Uq,0,c, О tUg 1и,| |и,о1 Ct) . напр жение на выходе антенного фильтра 1 напр жени  нулевой последовательности равно нулю, пусковой орган 6 закрыт и исполнительный орган 7 не срабатывает. При однофазном замыкании на землю, например токопровода 8, напр жение его относительно земли становитс  равным нулю, а напр жение двух других токопроводов 9, 10 повышаетс  в 3 раза, т.е. напр жение,наводимое на антенном преобразователе 2 напр жени  меньше, чем напр жение, наводимое на антенном преобразователе 3 напр жени . В этом случае происходит сравнение значений наведенных напр жений в блоке 4 сравнени , срабатывает блок 5 индикации, который выдает информацию о пов)еждеНии изол ции .токопровода 8. Одновременно по вл етс  сигнална антенном фильтре 1 напр жени  нулевой последовальности , который запускает пусковой орган 6. Сигнал с блока 4 сравнени  через пусковой орган б поступает на исполнительный орган 7. При .повреждении изол ции токопровода 9 напр жение его относительно земли становитс  равным нулю, а токопроводов 8 и 10 повышаетс  в раза, в этом случае напр жени , наводимые на антенных преобразовател х 2,3 напр жени , равны, кроме того их величина в 2 раза больше, чем при нормальном режиме. Происходит сравнение значений этих наведенных напр жений в блоке сравнени  срабатывает блок 5 индикации, который выдает информацию о проведении изол ции токопровода 9, и в дальнейшем устройство работает как в предыдущем случае. При повреждении изол ции токопровода 10 напр жение его относительно земли становитс  равным нулю, а токопроводов 8 и 9 повышаетс  в V3 раза. Если напр жени , наводимые на антенном преобразователе 2 напр жени  больше, чем на антенном преобразователе 3 напр жени , устройство работает как в вышеизложенных случа х , кроме блока 5 индикации, КОТОЕ ЛЙ в этом случае информирует о повреждении изол ции токопровода 10. Таким образом, такое взаимное расположение токопроводов 8, 9, 10 антенных преобразователей 2, 3 напр л цию в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью бе присоединени  к токопроводам. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  изол ции в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью, содрржащее антенный фильтр напр жени нулевой последовательности и испол нительный орган, отличающеес  тем,что, с целью расширени  функциональных возможностей в него введены два антенных преобразовател  напр жени , блок сравнени , пусковой орган и блок индик ции, причем антенные преобразователи напр жени  расположены в одно плоскости с крайними токопроврдами трехфазной линии параллельно им и симметрично относительно среднего токопровода, а их выходы соединены со входами блока сравнени , один выход которого соединен с блоком индикации, а второй выход - с пер1вым входом пускового органа, второй вход которого-соединен с антенным фильтрам напр жени  нулевой последовательности , а выход пускового органа соединен с исполнительным органом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.A.M. Федосеев Релейна  зашита электрических систем, М.,Энерги . 1976, с. 361.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке I 2504305/24-07, кл. Н 02 Н 5/10, 23.06.77 (прототип).