Устройство для защиты от замыкания на землю и контроля изоляции электроустановки переменного тока

Устройство для защиты от замыкания на землю и контроля изоляции электроустановки переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву Хо 690584 (22) Заявлено 02.11.79 (21) 2835737/24-07 с присоединением заявки,%— (23) Приоритет—

Опубликовано 15.08.81. Бюллетень Хо 30

Дата опубликования описания 25.08.81 (51) М Кл 3

Н 02 Н 3/16

G 01 R 19/165

Гасударственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316..925 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Корогодский, Э. М. Либерзон и Э. Н. Райхман

Всесоюзный ордена Трудового Красного лнамени научноисследовательский и проектный институт мо.. комплексной

/ электрификации промышленных объектов «Тяжпромэлектропроект» / им. Ф. Б. Якубовского (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

И КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите электроустановок переменного тока, преимущественно вентильных и синхронных электродвигателей с частотным пуском, а также генераторов и компенсаторов, работающих в блоке с трансформатором.

По основному авт. св.Хе 690584 известно устройство, содержащее источник переменного напряжения, разделительный трансформатор, ко вторичной обмотке которого подключен выпрямитель, орган блокировки, выход которого подключен к блокирующим входам последовательно соединенных измерительного органа защиты с исполнительным блоком и органа контроля изоляции, фильтр, параллельно которому включен шунтирующий конденсатор с параллельно включенным разрядником, причем измерительный орган защиты с исполнительным блоком и орган контроля изоляци включены между первичной обмоткой разделительного трансформатора и выходом источника переменного напряжения, к которому подключен вход органа блокировки (1).

Однако при наличии замыкания на землю в защищаемой электроустановке и определенных частотах возможно возникновение резонанса напряжения B цепи с последовательно включенными индуктивностью трансформатора напряжения, через нейтраль которого вводится постоянный ток в защищаемую установку, и конденсатором.

На фиг. 1 приведена схема замещения нулевой последовательности при замыкании на землю в защищаемой электроустановке; на фиг. 2 — блок-схема устройства; на фиг. 3 схема замещения нулевой последовательности устройства.

В схеме (фиг. 1) Хотн — полное сопротивление нулевой последовательности трансформатора напряжения (ТН); Хоти = Котн +

+ )Хоти; Xc. — емкостное сопротивление шултирующего конденсатора.

Резонанс напряжений в этой схеме возникает при Х<>тн = 3X, т.е. на частоте

vY

2 л- o4>yq С

X отн где . отн — индуктивность TH (а(.ото = — )

С о — емкость шунтирующего конденсатора (С о = — ) .

Мхс проходит через сопротивление Zoztr, диод

12 и сопротивление 3Хс, обратная полуволна — через диод 13 и сопротивление Zoo .

Диоды 12 и 13 не влияют на цепь протекания постоянного тока от выпрямителя 5.

Устройство работает следуюшим образом

В нормальном режиме значение постоянного и переменного тока определяется состоянием изоляции защищаемой электроустановки, это значение мало и защита не дейс гвует. При ухудшении изоляции электроустановки или при замыкании на землю в любой ее точке, токи возрастают и приводят к срабатыванию защиты. Если происходит пробой конденсатора 9 или диодов выпрямительного моста 5, срабатывает блокирующий орган. предотвращающий действие зашиты и органа контроля изоляции. Блокирукицик орган при срабатывании подает сигнал о неисправности устройства зашиты.

В зависимости от конкретных условий защита может действовать либо на сигнал, лиоо на отключение электроустановки, либо иметь две ступени: чувствительную — сигнальную и более грубую — отключающую.

Для безопасности персонала разделительный трансформатор 4, выпрямитель 5, фильтр 8, конденсатор 9, разрядник 10, диоды 12 и 13 размещены в отдельном шкафу и нормально недоступны для персонала.

При открывании двери этого шкафа действует блокировка, шунтирующая цепь конденсатора 9, т.е. замыкающая на землю нулевук> точку трансформатора 7 напряжения.

Устройство обеспечивает чувствительную защиту электроустановок без зоны нечувствительности и обеспечивает безопасный и постоянный контроль состояния изоляции.

Формула изобретения

Устроиство для защиты от замыканич на землю и контроля изоляции электроустановки переменного тока Iro авт. cB. № 690584, orличаюигееся тем, что, с целью повышения надежности за счет предотвращения возможности возникновения резонансных явлений, в устройство дополнительно введень1 два диода, один из которых включен последовательно с упомянутым конденсатором с полярностью, обеспечивающей возможность заряда конденсатора от выпрямителя, а второй диод с противоположной полярностью включен параллельно конденсатору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 690584, кл. Н 02 Н 3/16, 1977.

855826

При работе вснтильного электродвигателя частота напряжения изменяется в широ-,. ких пределах (О до мг>и ) и, кроме этого, вследствие сильного искажения формы кривой, в напряжении содержит широкий спектр высших гармоник. Поэтому при замыканиях 5 на землю возможно возникновение резонанса напряжений, представляющего опасность для элементов устройства, прежде всего трансформатора напряжения.

Цель изобретения — — повышение надежности работы устройства путем предотвращения возможности возникновения резонансных явлений.

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены два диода, один из которых включен последовательно с конденсатором с ггг>лярностью, обеспечиваюгцей возможность его заряда от выпрямителя, а второй диод с противоположной полярностью включен параллельнс конденсатору.

Источник переменного напряжения через измерительный орган защиты с исполнительным блоком 2 и орган 3 контроля изоляции подключен к разделительному трансформатору 4. Ко вторичной обмотке этого трансфоp M аrор3 по+K., !IoчеH вt>tп ря мHTp:rh 5, тоянное напряжение которого накладывается на цепи за>ци1цаемой электроустановки 6 через нейтраль первичных обмоток трансф о р м 3 т о р гг 7 н 3 п р я ж е 51 и 1 .

Фи<>ыр 8 ослабляет переменное напряжение которое может подаваться на защиту 30 со стороны защищаемой электроустановки.

Конденсатор 9 обеспечивает це>гь для протекания переменного тока при замыканиях на землю. Разрядник 10 пре.гусмотрен на случай нарушения цепи конденсатора 9.

Орган 11 блокировки предназначен для исключения ложного действия измерительного органа 2 защиты и органа 3 контроля изоляции от зарядного тока конденсатора 9 при подаче напряжения на устройство от источника 1 переменного напряжения, при 40 перерывах питания со стороны этого источника, а также при пробое конденсатора 9 или диодов выпрямительного моста 5.

Доги>лнительно введенный в устройство диод 12 предотвращает возможность протекания тока разряда конденсатора через ин- 4 дуктивность трансформатора 7 напряжения, вследствие этого исключается обмен энергией между магнитным полем трансформатора напряжения и электрическим полем конденсатора 9, т.е. предотвращается резонанс напряжении. Диод 13 служит для создания

50 цепи току обратной полуволны.

Введение диодов (фиг. 2) не нарушает цепь переменного тока: одна полуволна тока

855826 птн

1р 8.3

Составитель Л. Васькова

Редактор Т. Парфенова Техред А. Бойкас Корректор С. Щомак

Заказ 6946/77 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4