Устройство для защитного отключения в трехфазной сети с изолированной нейтралью

.,80,1119114 у Н 02 НЗ/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / МУ СВИДЕТЕЛЬСТ АВТО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(7 1) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторскийи технологический институт взрывозащищенного и рудничного электрооборудования и Прокопьевский заводшахтной автоматики(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 572728, кл. С 01 К 31/02, 1975.2, Аппарат защиты для подстанций в блочном исполнении АЗПБ. Паспорт 0,06.468.048 ПС, г, Кемерово,1980,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГООТКЛЮЧЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащееприсоединительный дроссель"трансформатор, первые выводы которого подключены к фазным проводам сети, авторые выводы объединены и подключены к первому выводу первого резистора и первому выводу первой рабочейобцотки компенсирующего дросселя,управляющая обмотка которого через согласующий блок и блок измерения емкости подключена к земле"и к искусственной нулевой точке, образованной, конденсаторами, соединенными с фазными проводами сети, вторая.рабочая обмотка компенсирующего дросселя, первый вывод которой подключен через первый конденсатор к "земле", второй конденсатор, второй резистор, измерительный орган, источник оперативного тока, минусовый вывод которого подключен к "земле" о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и повышения надежности, второй вывод первого резистора подключен к плюсовому выФ воду источника оперативного тока, а второй вывод первой рабочей обмотки подключен к первому выводу измерительного органа и через второй резистор, зашунтированный вторым конденсатором, в ,к "земле", при этом второй вывод измерительного органа подсоединен к точке соединения первого конденсатора и первого вывода второй файф рабочей обмотки, первый вывод которой подключен к точке соединения первого вывода первого резистора и перного вывода первой рабочей обмотки.1 1119Изобретение относится к устройствам для защитного отключения в трехфазных сетях с изолированной нейтралью трансформатора.Известно устройство для измерения 5 сопротивления изоляции электрических цепей, содержащее источник питания, транзисторный измерительный блок, вход которого выполнен в виде схемы сравнения измеряемого постоянного 1 О и импульсного эталонного токов, а выход через конденсатор присоединен к исполнительному органу, зашунтированному диодом. При подаче на вход измерительного блока измеряемого 15 постоянного и импульсного эталонного токов на его выходе появляются прямоугольные импульсы, приводящие к срабатыванию исполнительного органа, Так как снижение сопротивления20 изоляции и повреждение элементов схемы приводит к исчезновению на вы" ходе измерительного блока прямоугольных импульсов и отключению исполнительного органа, устройство обес печивает самоконтроль исправности элементов схемы и защитный отказ, т.е, отключает сеть при повреждении элементов 1 .Однако это устройство имеет недостаточно высокую устойчивость к ложным срабатываниям, что обусловлено параметрами емкости разделительного конденсатора и балластного резистора, включенного между указан ными конденсатором и входом усилителя чем больше величина емкости разделительного конденсатора и сопротивление балластного резистора, тем выше устойчивость устройства 40 к ложным срабатываниям при коммутационных операциях в сети. Однако увеличение емкости разделительного конденсатора приводит к снижению быстродействия, а увеличение сопро тивления балластного резистора - к снижению чувствительности устройства.Известно устройство для защитного отключения в трехфазной сети с изолированной нейтралью, содержащее 50 присоединительный дроссель-трансформатор, компенсирующий дроссель, на магнитопроводе которого размещены две рабочие обмотки и управляющая обмотка, разделительная емкость, к 55 которой через активно-емкостной фильтр, выполненный на резисторах Ъ конденсаторе, подключен измеритель 114 1ный орган. Между разделительнымконденсатором и конденсатором фильтранижних частот подключен оперативныйисточник, который через резистор присоединен к нулевой точке дроссельтрансформатора, согласующий элементи блок контроля емкости сети. Прибесконечно. большом сопротивленииизоляции оперативный ток замыкаемсяпо цепи: "земля", резистор, рабочиеобмотки компенсирующего дросселя,резисторы и вход измерительногоблока. При снижении сопротивленияизоляции до допустимого уровня ток .через измерительный орган достигаетпорогового значения. В результатечего происходит отключение сети 22.Указанная схема взаимосвязи между измерительным органом, оперативным источником и разделительным конденсатором,которая. выполненав виде активно-емкостного фильтраобеспечивает интегрирование сигналапомехи, обусловленного коммутацион-ными операциями в сети. Демпфирующее действие активно-емкостной фильтроказывает и на токи нулевой последовательности, обусловленные напряжением смещения нейтрали на компенсирующей цепи и разделительном конденсаторе при несимметричных утечкахв сети, Поэтому указанное устройствоимеет достаточно высокую устойчи"вость к ложным срабатываниям,Однако быстродействие такогоустройства недостаточно высоко иопределяется в основном параметрами активно-емкостного фильтра, егопостоянной времени, Уменьшение постоянной времени хотя и повышаетбыстродействие, но приводит к снижению устойчивости к ложным срабатываниям, что недопустимо по условиямэксплуатации.Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для защитногоотключения в трехфазной сети с изолированной нейтралью, содержащем присоединенный дроссель"трансформатор,первые выводы которого подключенык фазным проводам сети, а вторые выводы объединены и подключены к первомувыводу первого резистора и первомувыводу первой рабочей обмотки компенсирующего дросселя, управляющая обмотка которого через согласующий3 1119 блок и блок измерения емкости подключения к "земле" и к искусственной нулевой точке, образованной конденсаторами, соединенными с фазными проводами сети, вторая рабочая обмот-ка компенсирующего дросселя, первый вывод которой подключен через первый конденсатор к "земле", второй конденсатор, второй резистор, измерительный орган, источник оперативного 1 О тока, минусовый вывод которого подключен к "земле", второй вывод первого резистора подключен к плюсовому . выводу источника оперативного тока, а второй выводпервой рабочей обмотки 15 подключен.к первому выводу измерительного органа и через второй резистор, зашунтированный вторым конденсатором, - к "земле", при этом второй вывод измерительного органа 20 подсоединен к точке соединения первого конденсатора и первого вывода втОрой рабочей обмотки, первый вывод которой подключен к точке соединения первого вывода первого резис тора и первого вывода первой рабочей обмотки.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит присоедини- ЗО тельный дроссель-трансформатор 1, компенсирующий дроссель 2, на магнитопроводе которого размещены две рабочие. обмотки 3 и 4 и управляющая обмотка 5, первый б и второй 7 конденсаторы одинаковой емкости, измерительный орган 8 с блоком сравне" ния и исполнительным реле, источник оперативного тока 9, первый 10 и второй 11 резисторы, согласующий блок 12, выполненный в виде трансформатора, к которому подключен блок 13 измерения емкости, состоящий из транзисторного автогенератора с параллельным контуром, который присоединен 45 между искусственной нулевой точкой, образованной конденсаторами 14, и "землей", сопротивление 15 изоляции сети.При изменении распределенной ем-. 5 О кости сети изменяется собственная частота колебаний контура, включен" ного в нагрузку автогенератора (между искусственной нулевой точкой, образованной конденсаторами 14.,и у "землей"). В результате этого появляется сигнал, подаваемый на обмотку 5 управления, который изменяет 114индуктивность дросселя, настраивая последний в резонанс с емкостью сети.Устройство работает следующим образом.При бесконечно большом сопротивлении изоляции 15 оперативный постоянный ток протекает через "землю", резистор 11, разветвляется на два тока через обмотку 3 и через измери-, тельный орган 8, обмотку 4 и замыкается через резистор 10. Величина тока, протекающего через измерительный орган 8, внутреннее сопротивление которого выбирается очень малым, в основном зависит от напряжения оперативного источника 9,.активного сопротивления рабочих обмоток 3 и 4 и сопротивления резисторов 10 и 11. При снижении сопротивления изоляции 15 .ток через измерительный орган 8 уменьшается. Если уровень . сопротивления изоляции 15 снижается ниже допустимого предела, ток в измерительном органе 8 достигает порогового значения и происходит отключение сети.Указанное построение схемы взаимосвязи измерительного органа 8 с оперативным источником 9 и конденсаторами 6 и 7 позволяет в несколько раз повысить быстродействие, которое в основном определяется временем срабатывания самого измерительного органа. При этом сохраняется высокая устойчивость к Ложным срабатываниям, так как все переходные процессы при коммутационных операциях в сети замыкаются по двум одинаковым цепям: обмотка 3 - конденсатор 6 и обмотка 4 - конденсатор 7. В оезультате этого потенциалы между точками присоединения измерительного органа 8 к конденсаторам 6 и 7 при переходных процессах одинаковые (разностью потенциалов на конденсаторах 6 и 7 из-за фазового сдвига, обусловленного наличием резистора 11, шунтирующего конденсатор 6, которая близка к нулю, можно пренебречь). Следовательно, ток через измерительный орган 8 определяется лишь соотноше,нием сопротивлений резисторов 10, 11 и 15 и величина его не зависит от коммутационных операций в сети.При этом указанное построение схе" мы не сказывается на .работе компенсирующей цепи, так как компенсация1119114 повысить устойчивость против ложных срабатываний, так как ток черезизмерительный орган определяетсясоотношением между сопротивлениямирезисторов 10, 11 и 15 и не зависитот переменной и апериодической составЪляющей напряжения смещения нейтрали,которое появляется как при переходных процессах в сети, так и при наличии однофазных утечек,осуществляется по двум одинаковым обмоткам 3 и 4, а наличие между ними измерительного органа 8 не оказывает влияния на эффективность компен.сации емкостях токов утечки, 5Такйм образом, предлагаемое изобретение Ыозволяет повысить быстродействие устройства, так как оно определяется в основном временем.срабатывания измерительного органа, и оставитель Н.Чутчевехреи З.Палий аж 613ственного комитета СССретеннй и открытийЖ, Раушская наб Подписно ВНИИПИ Госуиапо делам изо113035, Москв д. 4 ИПП "Патент", г. Ужгоро тная,ил Редактор Л,ВеселовскаЗаказ 7467/41 Корректор А Зимокосо