Устройство для контроля параметров изоляции относительно земли в электроустановке напряжением 6-10 кв

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик (ii>864184

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 21. 06. 78 (21) 2633743/24-07 (51)М. Кл.

G 01 R 27/18

H 02 Н 3/16 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный аомнтет

СССР во делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 15.0981. Ьюллетеиь N9 34

Дата опубликоваиия описания 15. 09. 81 (53) УДК 621. 316.

° 925(088.8)..(72) Автор изобретения

A,Í. Шаткин (7() Заявитель

Саратовский политехнический институ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ИЗОЛЯЦИИ

ОТНОСИТЕЛЬНО ЗЕМЛИ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКЕ

НАПРЯЖЕНИЕМ 6-10 кВ

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для непрерывного контроля параметров изоляции сети относительно земли (омического сопротивления н емкости сети относительно земли одновременно) в заводских электроустановках 6-10 кВ в процессе работы.

Известны устройства контроля изоляции относительно земли в электроустановках 6-10 кВ, состоящие иэ трех однофаэных трансформаторов, первичные обмотки которых соединены в звезду и подключены к сети, а нулевая точка наглухо заземлена. Вторичные обмотки соединены также в звезду и к их выводам подключены три вольтметра относительно земли Ц .

Однако этим устройством нельзя контролировать сопротивление изоляции., когда оно боЛьшое, и составляет несколько мегом, и прогнозировать начало развития аварии в электроустановках 6-10 кВ от повреждения изоляции .относительно земли. Оно не позволяет также одновременно дополнительно контролировать емкость сети относительно земли.

Наиболее близким по:технической сути к изобретению является устройство, содержащее три однофазных трансформатора, подключенных к фазам сети и соединенных в ".звезду",нулевая точка которой через конденсатор соединена с землей. Вторичные обмотки трансформаторов соединены в

"разомкнутый треугольник", к выво.дам которого подключен вольтметр, проградуированный в единицах емкости (2(.

Однако это устройство измеряет только емкость сети относительно земли, а омическое сопротивление сети им контролировать нельзя.

15 Цель изобретения - расширение фуикциональных возможностей путем обеспечения контроля омического сопротивления изоляции относительно земли.

20 Указанная цель достигается тем, что в устройстве для контроля параметров изоляции относительно земли в электроустановках напряжением

6-10 кВ, содержащее подключенные к фазам контролируемой электроустановки три однофазных трансформатора, первичные обмотки которых ссединены в "звезду", нулевая точка которой связана с .землей, а вторичные обмот-.

30 ки указанных .трансформаторов соеди864184 иены в "разомкнутый треугольник", к выводам которого подключен вольтметр, проградуированный в единицах емкости, упомянутая нулевая точка соединена с землей через вновь введенные вентиль, резистор и трансформатор, во вторичную обмотку которого включен измерительный прибор, проградуированный в единицах сопротивления, На чертеже представлена принци.— пиальная схема устройства (обведено пунктиром), которое включается в сеть 6-10 кВ.

Устройство состоит из трех однофаэных трансформаторов 1-3,, первичные обмотки которых соединены в

"звезду" и -подключены к сети 4, в которой требуется непрервыно контролировать омическое сопротивление сети и емкость сети относительно земли.

Нулевая точка О. устройства соединена с землей .через вентиль 5, резистор 6 и трансформатор 7.

Во вторичную обмотку трансформатора 7 включен специальный измерительный прибор 8. ф "разомкнутый треугольник" вторичных обмоток однофазных трансформаторов 1-3 включен вольтметр 9, проградуированный в единицах емкости.

Поскольку показания вольтметра, проградуированного в единицах емкости, зависят от напряжения сети, то вольтметр должен иметь несколько шкал.

Параметры однофазных трансформаторов необходимо выбрать таким образом, чтобы в фазном напряжении их при соединении первичных обмоток в

"звезду" проявлялась третья гармоника. .,Предлагаемое устройство в отличие от известного позволяет непрерывно контролировать омическое сопротивление, когда оно большое и составляет несколько мегом, и емкость сети относительно земли одновременно.

В сети 4, в которой требуется контролировать параметры изоляции относительно земли, показаны R<, R<, активное сопротивление сети относительно земли; С„, С, С вЂ” емкость сети относительйо земли.

Устройство работает следующим образом.

Прц соединении первичных обмоток трех однофазных трансформаторов 1-3 в "звезду", их фазисе напряжение U„* (см.фиг.. 2 и 1) несинусоидальное и

s этом напряжении резко выражена третья гармоника.

Под действием напряжения третьей гармоники однофазных трансформаторов. так .протекает от первичных обмоток однофаэных трансформаторов 1-3,от точки О через, измерительную цепь (нулевая точка 0 — земля) и через

Место снижения изоляции электроустановки относительно земли и далее к однофазным трансформаторам 1-3.

Чем ниже сопротивление изоляции электроустановки относительно земли, тем больше пульсирующий ток через измерительную цепь и первичную обмотку трансформатора 7 и соответственно больше во вторичной обмотке трансформатора 7. 0 состоянии омического сопротивления сети относительно земли судят по измерительному прибору 8, проградуированному в единицах сопротивления. Если активное сопротивление электроустановки снизилось значительно, то измерительный прибор 8 подает сигнал э обслуживающему персоналу. Одновременно предлагаемое устройство может не-, прерывно контролировать емкость сети относительно земли. Принцип измерения емкости электроустановки относиЩ тельно земли следующий.

Три однофазных трансформатора 1-3 устройства можно представить как генератор третьей гармоники, а вентиль 5, сопротивление 6 и трансфор2 матор 7 последовательно соединены через землю с емкостью сети относительно земли трех .фаз, в результате чего увеличивается резонансный режим по третьей гармонике, что ведет к увеличению напряжения на обмотках однофазных трансформаторов и к увеличению напряжения U на открытом треугольнике. Чем больше емкость сети (электроустановки) относительно земли, тем больше проявляется резо- нансный режим по третьей гармонике и больше напряжение U9, и вольтметр

9, проградуированный в единицах емкости, позволяет непрерывно измерять емкость сети относительно земли.

4Я Так как изменение напряжения в сети ведет к изменению напряжения U, то вольтметр 9, проградуированный в единицах емкости, должен иметь несколько шкал.

Таким образом., предлагаемое устройство одновременно позволяет непрерывно контролировать омическое сопротивление и емкость электроустановки относительно земли в проО цессе работы.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства состоит в следующем. Контроль параметров изоляции относительно земли предлагаемым устройством позволяет

55 выявить начало снижения изоляции в ранней стадии, когда сопротивление изоляции составляет несколько мегом; и .предупредить многие аварии в электроустановках. Большое количеств во однофаэных замыканий на землю в сетях 6-10 кВ переходит в междуфазное короткое замыкание и ведет в ряде случаев к внезапному отключению цехов. Однофазные замыкания в кабельд них сетях 6-10 кВ приводят к пере864184 изобретения

Формула

Составитель Л. Васькова

Техред М. Голинка Корректор С. Щомак

Редактор С. Львова

Тираж 735 - . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7777/67

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 напряжению и выходу из строя оборудования, что ведет к внезапному отключению цехов, а это приводит к значительному ущербу, особенно на предприятиях, в, которых ведется сложный технологический процесс, например на предприятиях химической промышленности.

Устройство для контроля параметров изоляции относительно земли в электроустановке напряжением 6-1о кВу содержащее подключенные к фазам 15 контролируемой электроустановки три однофазных трансформатора, первичные обмотки которых соединены в "звезду", нулевая точка которой связана с землей, а вторичная обмотки указан- Щ ных трансформаторов соединены в "ра зомкнутый треугольник", к выводам

I которого подключен вольтметр, проградуированный в единицах емкости, о тл и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля омического сопротивления изоляции относительно земли, упомянутая нулевая точка соединена с землей через вновь введенные вентиль, резистор и трансформатор, во вторичную обмотку которого включен измерительный прибор, проградуированный в единицах сопротивления.

Ист чники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Федоров A.A. и др. Справочник энергетика промышленных предприятий. Т. II. ГЭИ, 1969, рис. 18-21.

2. Шаткин A.Н. Использование трех однофазных трансформаторов для непрерывного контроля емкости в сети относительно земли в процессе работц. — "Энергетика". Из-во ВУЗов, 1975, Р 1, стр. 43"47.