Устройство для непрерывного измерения и контроля сопротивления изоляции в сети с глухозаземленной нейтралью

 

О П И С А Н И Е 943601

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С ото э Советски к

Соцналистмческил

Реслублмк (6! ) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено 16. 12. 80 (21) 3218031/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (5 l } М. Кл.

G 0I R 27/18 фкудлрстввввый камктвт

СССР ав делам лзвбрвтвкий и открытий

Опубликовано 15. 07. 82. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 17. 07. 82 (53) УД К 621. 317.

° 3(088.8) {72) Авторы изобретения

А. И. Ревякин и Н. У. Юсупов

1 5 ( сИй «Революции

Московский ордена Ленина и ордена Октябр энергетический институт (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

И КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

В СЕТИ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств измерения и контроля сопротивления изоляции относительно земли в элект5 рических сетях переменного тока с глухозаземленной нейтралью.

Известно устройство непрерывного измерения и контроля изоляции, использующее токи повышенной частоты постороннего источника, которые накладываются на токи контролируемой сети, содержащее силовой трансформатор, соединенный с заземляющим устройством, заградительный фильтр, конденсаторы присоединения устройства к контролируемой сети, генератор высокой частоты и исполнительный орган fl).

Недостатками устройства являются 20 низкая достоверность контроля и чувствительность к симьтетричным и асимметричным изменениям уровня изоляции.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство контроля изоляции, содержащее силовой трансформатор, нулевая точка которого заземлена через выпрямитель, три одно" фазных дросселя, соединенных в звезду и подключенных к сети, конденсаторы, подключенные параллельно обмоткам дросселей, причем нулевая точка однофазных дросселей соединена с землей через выпрямитель, включен" ный встречно выпрямителю в нулевой точке силового трансформатора и измерительный орган (2).

Недостатком этого устройства является низкая надежность из-за наличия выпрямителя, включенного между нулевой точкой трансформатора и заземляющим устройством и низкая чувствительность из-за нестабильности уровня третьей гармоники, обусловленной изменением параметров сети.

Цель изобретения - повышение чувствительности и надежности уст94)60

Устройство работает следующим образом.

Непрерывное измерение сопротивления и контроль симметричных изменений изоляции 10 производится на тре- ® тьей гармонике утечки тока, а в качестве генератора третьей гармоники использована магнитная система питающего трансформатора, обладающая нелинейными свойствами. Так как амплитуда третьей гармоники не является поствянной и изменяется в зависимости от схемы сети, характера наройства в работе и контроль асимметричных изменений сопротивления изоляции»

Эта цель достигается тем, что в устройство для непрерывного измерения и контроля сопротивления изоляции в сети с глухозаземленной нейтралью, содержащее силовой трансформатор, соединенный с заземляющим устройством, измерительный орган, 1о выход которого соединен с одним из входов исполнительного органа, введены трансформатор тока нулевой последовательности, фильтр напряженил нулевой последовательности, фильтр третьей гармоники тока и фильтр третьей гармоники напряжения, причем фазы силового трансформатора через последовательно соединенные фильтр напряжения нулевой последова- ро тельности и фильтр третьей гармоники напряжения соединены с одним из входов измерительного органа, другой вход которого через фильтр третьей гармоники тока соединен с выходом 2s трансформатора тока нулевой последовательности.

Между выходом трансформатора тока нулевой последовательности и вторым входом исполнительного органа включен фильтр первой гармоники тока.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит силовой трансформатор 1, заземляющее устройство 2, трансформатор 3 тока нулевой последовательности, фильтр 4 третьей гармоники тока, фильтр 5 напряжения нулевой последовательности, фильтр

6 третьей гармоники напряжения, измерительный орган 7, исполнительный орган 8, фильтр 9 первой гармоники тока, сопротивление 10 изоляции фаз относительно земли. грузки и т д в устройстве для измерения уровня третьей гармоники фазного напряжения, под действием которого в измерительной цепи протекает третья гармоника тока, введены последовательно соединенные фильтр

5 напряжения нулевой последовательности и фильтр 6 третьей гармоники напряжения.

Измерительная цепь третьей гармоники тока замыкается через фазные провода, сопротивление 10 изоляции относительно земли, заземляющее устройство 2 и обмотки силового транс форматора 1. При изменении сопротивления 10 йзоляции изменяется значение тока третьей гармоники, контролируемое с помощью трансформатора 3 тока нулевой последовательности, к выходу которого подключен через фильтр

4 третьей гармоники тока измерительный орган 7. Измерительный орган 7, регистрирующий значение сопротивления 10 изоляции относительно земли, имеет два входа и один выход.

На первый вход поступает сигнал от трансформатора 3 тока нулевой последовательности через фильтр 4 третьей гармоники тока, значение которого определяется сопротивлением изоляции и уровнем напряжения третьей гармоники тока, на второй сигнал от фильтра 5 напряжения нулевой последовательности через фильтр 6 третьей гармоники напряжения, задающий уставку измерительного органа 7 по уровню напряжения третьей гармоники. При симметричном снижении сопротивления 10 изоляции ниже заранее установленного предела с выхода измерительного органа 7 подается на вход исполнительного органа 8.

Контроль асимметричных изменений сопротивления изоляции осуществляется на первой гармонике тока нуле,вой последовательности. Измерительная цепь первой гармоники тока замыкается через фазные провода, сопротивление 10 изоляции сети относительно земли, заземляющее устройство 2 и обмотки силового трансформатора 1. Значение первой гармоники тока нулевой последовательности зависит от степени несимметрии сопротивления изоляции фаз относительно земли и контролируется исполнительным органом 8. При превышении зна25 формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 5099/50 Тираж 717 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 94360 чения первой гармоники тока нулевой последовательности уставки устройства по току первой гармоники исполнительным органом 8 подается импульс на отключение контролируемой сети.

Устройство позволяет осуществить защиту человека от поражения током при однополюсных прикосновениях к фазам контролируемой сети и получить более полную информацию о о сопротивлении изоляции, так как показывает степень несимметрии сопротивления изоляции фаз относительно земли, а также осуществить непрерывное измерение и. контроль симметричных и асимметричных утечек тока.

Использование силового трансформатора в качестве естественного генератора третьей гармоники фаэ- гв ного напряжения позволяет отказаться от постороннего источника на" ложенного тока непромышленной частоты.

1. Устройство для непрерывного измерения и контроля сопротивления изоляции в сети с глухоэаземленной нейтралью, содержащее силовой трансформатор, соединенный с заземляющим устройством, измерительный орган, выход которого соединен с одним из входов исполнительного органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности устройства, в него введены трансформатор тока нулевой последовательности, фильтр напряжения нулевой последовательности, фильтр третьей гармоники тока и фильтр третьей гармоники напряжения, причем фазы силового трансформатора через последовательно соединенные фильтр напряжения нулевой последовательности и фильтр третьей гармоники напряжения соединены с одним из входов измерительного органа, другой вход ко" торого через фильтр третьей гармоники тока соединен с выходом трансформатора тока нулевой последовательности.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью контроля асимметричных изменений сопротивления изоляции, введен фильтр первой гармоники тока, включенный между выходом трансформатора тока нулевой последовательности и вторым входом исполнительного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

К" 560190, кл. 6 01R 27/18, 1975.

2. Ыаткин A.Н. Исследование влияния активной проводимости сети от" носительно земли и напряжения сети е на работу устройства для контроля изоляции. "Изв. высш.учеб. заведений.

Энергетика", 1975, И 8, с.26-30 (прототип ).