Электроустановка

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вопросам оценки состояния изоляции электроустановок, содержаших электрические сетипостоянного тока,и является усовершенствованием изобретения по авт.св. М 1499280,Цель изобретения - сокращениевремени переходного процесса перезаРлда емкостей сети после изменениявеличины сопротивления изоляции иемкости за счет оптимизации режимаработы,На чертеже изображена Функциональная схема электроустановки.Схема содержит источник 1 энергиипостоянного тока, нагрузки 2 и 3,соединительные провода (шины) 4, переключатель 5, фидер 6, блок 7 конт 2 Ороля и измерения параметров, например сопротивления изоляции и емкости сети, блок 8 Форсировки переходного процесса, блок 9 управленияфорсировкой переходного процесса,блок 10 фиксации наличия переходного процесса, блок 11 контроля изменения скорости переходного процессаИсточник 1 энергии соединительными проводами 4 соединен с нагрузкой 2 и через переключатель 5 и фидер 6 с нагрузкой 3. Первый вход бло ка 7 контроля и измерения присоединен к одному из соединительных проводов 4, второй его вход подсоединенк земле. Первый и второи входы блока 358 форсировки переходного процесса;подсоединены соответственно к первой и второй шинам 4 контролируемойсети, третий вход этого блока под 40соединен к земле, четвертый и пятыи(управляемые) входы блока 8 соединены соответственно с первым и вторымвыходами блока 9 управления форсировкой переходного процесса, а первый и второй выходы блока 8 форсиров"ки переходного процесса соединены спервым и вторым входами блокаконтроля изменения скорости переход-ного процесса, первый и второй выходы которого соединены с первым и вто 50рым входами блока 9 управления соответственно. Третий и четвертый входыблока 9 управления через блок 10 Фиксации наличия переходного процессасоединены с одной из шин 4, например55первой, контролируемой сети. Блок 8Форсировки переходного процесса содержит двухпозиционные переключатели 12 и 13, конденсаторы 14 и 15, низкоомные резисторы 16 и 17 и датчики 18 и 19 тока. Первый вход блока 8 форсировки соединен с первым выходом переключателя 12, второй выход Которого через низкоомный резистор 16 соединен с третьим (земляным) входом всего блока 8 форсировки. Первый вход переключателя 12 через последовательно соединенные датчик 18 тока и конденсатор 14 также соединен с третьим(земляным) входом блока 8 форсировки, который через низкоомный резистор 17 соединен с вторым выходом переключателя 13, а через последовательно соединенные конденсатор 15 и датчик 19 тока - с первым входом переключа-. теля 13, Вторые (управляемые) входы переключателей 12 и 13 соединены с четвертым и пятым входами блока 8форсировки,Блок 9 управления Форсировкойпереходного процесса содержит .запоминающие элементы, например статические триггеры 20 и 21, одновибратор 22, элементы 23 и 24 задержки, логические элементы И 25 и 26, аналоговые ключи 27 и 28, генератор 29 тактовых импульсов, логический элемент ИЛИ 30,Первый вход блока 9 управления через элемент 23 задержки соединен с первым входом запоминающего элемента (статического триггера) 20 и непосредственно с первым входом логического элемента ИЛИ 30, второй входкоторого соединен с вторым входомблока 9 управления непосредственнои через элемент 24 задержки с первым входом запоминающего элемента(статического триггера) 21, Выходлогического элемента ИЛИ 30 черезодновибратор 22 соединен с вторыми(управляемыми) входами аналоговыхключей 27 и 28, первые входы которых соединены с выходами логическихэлементов И 25 и 26 соответственно,выходы - с вторыми входами запоминающих элементов 20 и 21 соответственно. Первые входы логических элементов И 25 и 26 соединены с выходомгенератора 29 тактовых импульсов, авторые входы - с третьим и четвертымвходами блока 9 управления,Блок 10 фиксации наличия переходного процесса состоит из дифференцирующего блока 31 и подсоединенных кего выходу разнополярных пороговыхэлементов (формирователей сигнала) 32 и 33. Вход блока 1 О соединен с входом дифференцирующего блока 31, Й выходы пороговых элементов 32 и 33 являются выходами всего блока10.Блок 11 контроля изменения скорости переходного 1 роцесса содержит дифференцирующие блоки 34-37 и пороговые элементы 38 и 39, Первый вход блока 11 контроля через последовательно соединенные дифференцирующие блоки 34 и Зб и пороговый элемент38 соединен с первым выходом блока 1511 контроля, Второй вход блока 11контроля через последовательно соединеннье,цифференцирующие блоки 35 и 37 и пороговый элемент 39 соединен с вторым выходом блока 11 контроля.Кроме того, схема содержит сопротивления изоляции полюсов (шин) контролируемой сети К,и К , емкости полюсов (шин) сети С , и С , сопро-. ти,ления изоляции пол;юсов Фидера К и 25Ф 1Кф и емкости полюсов Фидера Сф, и СфЭлектроустановка работает следующим образом. 30После замыкания переключателя 5(присоединения к работающей сетипостоянного тока Фидера 6 с нагрузкой ") в сети возникает переходный процесс перезаряда емкостей сетиотносительно земли. На одном из35выходов (в зависимости от нарастания или убывания потенциала на шине, к которой подсоединен блок 10,по отношению к земле) блока 10 Фиксации наличия переходного процессапоявится сигнал высокого уровня Ло-. гическая 1" например при увеличении потенциала - на первом выходе, так как пороговый элемент 32 реагируетна сигнал положительной полярности,.который поступит на третий вход блока 9 управления форсировкой переходного процесса (на второй вход логического элемента И 25), Так как аналоговый ключ 27 нормально замкнут,то поступивший сигнал с выхода генератора 29, пройдя через логический элемент И 25 и аналоговый ключ 27, поступает на статический триггер 20, переводя его из положения "1 в положение "2". Сигнал с выхода этого триггера 20 поступит через первый выход блока 9 управления на четвертый вход блока 8 форсировки пере- ходного процесса (на второй вход переключателя 12). Это ведет к тому, что первый вход переключателя 12 отключается от второго его выхода и подключается к первому выходу этого переключателя, В результате конденсатор 14 и датчик 18 тока окажутся подключенными параллельно общему сопротивлению изоляции К,и Кф, и общей емкости сети С , и СТаким образом создается низкоимпеданснь канал форсированного перезаl ряфа емкостей полюсов сети, Информация о величине тока этого Форсированного перезаряда с выхода датчика 18 тока начинает поступать через первьп выход блока 8 на первый вход блока 11 контроля изменения скорости переходного процесса. Контроль этого параметра обусловлен тем, что в процессе форсированного переэаряда емкостей сети форсирующий конденсатор 14 также заряжается и величина сопротивления канала форсированного перезаряда начинает возрастать, т.е, его эффективность начинает падать. Чтобы избежать этого, с помощью б.ока 11 постоянно контролируется усорение (а именно замедление) величья токов через конденсатор 14. В т. момент, когда указанное ускорение (а именно замедление) становится больше заданного допустимого порога, определяемого порогом чувствительности порогового элемента 38, на выходе порогового элемента 38 в блоке 11 появится сигнал, который поступит на первый вход блока 9 управления, Этот сигнал через элемент 23 задержки поступит на первый вход триггера 20, а через логический элемент ИЛИ 30 - на вход одновибратора 22, переводя его в неустойчивое состояние.Перевод одновибратора 22 в неустойчйвое состояние вызовет размыкание аналогового ключа 27, что гарантирует отсутствие на втором входе - триггера 20 любых сигналов к моменту поступления на первый вход этого триггера 20 сигнала через элемент 23 задержки от порогового элемента 38, Поэтому триггер 20 переводится указанным сигналом из положения "2" в положение "1", что вызывает ис чезновение на его выходе потенциала высокого уровня - Логической 1и обеспечивает возвращение переключателя 12 в блоке 8 в исходное положение, когда первый вход этого переключателя (а следовательно и конденса 5 тор и датчик тока) отключается от его первого выхода и подключается к его второму выходу. Поэтому конденсатор 14 оказывается (через датчик 18 тока) замкнутым на низкоомный 1 О резистор 16, что обеспечивает ускоренный разряд конденсатора 14 за время.пребывания одновибратора 22 в неустойчивом состоянии. После возвращения одновибратора 22 в устойчивое (исходное) состояние замыкается аналоговый ключ 27, и если переходный процесс переэаряда емкостей сети . продолжается, то очередной импульс с генератора 29 тактовых импульсов проходит через логический элемент ,И 25 (на втором входе которого продолжает присутствовать - сигнал с 1первого выхода блока 10 фиксации наличия переходного процесса) и ана логовый ключ 27 на второй вход триггера 20, переводя его снова в положение "2", Начинается очередной шаг форсированного перезаряда емкостейсети ЗООписанные шаги повторяются до тех пор, пока на первом выходе блока 10фиксации наличия переходного процесса не исчезает сигнал высокого уровня "Логиекя "1", что нест инфор" мацию о завершении переходного процесса.В этом случае тактовые импульсыот генератора 29 тактовых импульсовперестанут проходить через логический элемент И 25, и шаги (циклы)создания каналов ускоренного перезаряда прекратятся.В случае, если после коммутациив сети потенциал на шине, к которой 45подключен блок 10 фиксации наличияпереходного процесса, начнет уменьшаться, сигнал высокого уровня "Логическая "1" появится на выходе порогового элемента 33, реагирующего на 50сигнал отрицательной полярности, т.е.на втором выходе блока 10, Этот сигнал поступит на четвертый вход блока 9 управления (на второй вход логгического элемента И 26), в результате чего тактовый импульс с генератора 29 поступит уже на первый входаналогового ключа 28 и с его выходана второй вход статического триггера 21, переводя его в положение "2",Сигнал с выхода триггера 21 поступит через второй выход блока 9 управления на пятый вход блока 8 форсировки переходного процесса (на второйвход переключателя 13), Это вызоветзапараллеливание сопротивления Ки К форсирующим конденсатором 15 ифтдатчиком 19 тока, Форсирующий ток через,конденсатор 15 измеряется датчиком 19тока, характер изменения напряженияна выходе которого (пропорционального измеряемому току) контролируетсяс помощью находящихся в блоке 11дифференцирующих блоков 35 и 37и порогового элемента 39. Когда замедление нарастания форсирующеготока через конденсатор 15 "танетбольше заданного допустимого порога,определяемого порогом чувствительности порогового элемента 39, на еговыходе появится сигнал, который поступит на второй вход блока 9 управления. Этот сигнал через элемент 24задержки поступит на первый входтриггера 21, а через логический элемент ИЛИ 30 - на вход одновибратора22, переводя его в неустойчивое состояние.Перевод одновибратора 22 в неустойчивое состояние вызовет размыкание аналогового ключа 28, что гарантирует отсутствие на втором входетриггера 21 любых сигналов к моментупоступления на первый вход триггера21 сигнала через элемент 24 задержки от порогового элемента 39Поэтому триггер 2 переводится указаннымсигналом из положения "Г в положение"1", что вызывает исчезновение на еговыходе потенциала высокого уровня"Логической "1" и обеспечивает возвращение переключателя 13 в блоке 8 висходное положение ( первый вход этого переключателя отключается от егопервого выхода и подключается к его1второму выходу). Поэтому конденсатор15 оказывается через датчик 19 токазамкнутым на низкоомный резистор17, что обеспечивает ускоренный разряд конденсатора 15 за время пребывания одновибратора 22 в неустойчивом состоянии,После возвращения одновибратора22 в устойчивое состояние замыкается аналоговый ключ 28, и если пере"ходный процесс перезаряда емкостейсети продолжается, то очередной им 1583879 10пульс с генератора 29 тактовых импульсов проходит через логический .элемент И 26 (на втором входе которого продолжает присутствовать сиг-, 5 нал а второго выхода блока 10 фиксации наличия переходного процесса) и аналоговый ключ 28 на второй вход триггера 21, переводя его снова в по 11 11,лож ение 2 . Начинается очередной 1 0 ,шаг форсированного пер ез аряда емкос,тей сети ,Описанные шаги повторяются до тех пор, пока на втором выходе блока 15 10 фиксации наличия переходного процесса не исчезнет сигнал высокого уровня "Логическая "1", что несет информацию о завершении переходного ,процесса, В этом случае тактовые 20 импульсы с генератора 29 перестанут проходить через логический элемент 1 26, шаги (циклы) создания каналов ускоренного перезаряда прекратятся.Формула изобретения1Электроустановка по авт.св.,Р 1499280, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью сокращения времени 30переходного процесса перезаряда,емкостей сети после изменения ведичины сопротивления изоляции и ем,кости в нее дополнительно введены ,блок контроля изменения скорости 35 переходного процесса, блок управления форсировкой переходного процес,са и первый и второй датчики тока, причем первый вход первого датчика тока. соединен с первым входом перво ,го двухпозиционного переключателя, ,второй вход первого датчика тока соединен с первым выводом первого конденсатора, а выход первого датчика тока соединен с первым входом блока 45 контроля изменения скорости переходного процесса, первый вход второго датчика тока соединен с первым ,входом второго двухпозиционного переключателя, второй вход второго дат чика тока соединен с первым выводом второго конденсатора, а выход второ-. го датчика тока соединен с вторым входом блока контроля изменения скорости переходного процесса, первый 55 и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами блока управления форсировкой переходного процесса.2, Электроустановка по п.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что блок контроля изменения скорости переходного процесса выполнен из четырех дифференцирующих блоков и двух пороговых элементов, причем первый вход всего блока контроля через последовательно соединенные первый и второй дифференцирующие блоки и первый пороговый элемент соединен с первым выходом этого блока, второйвход всего блока через последовательно соединенные третий и четвертый дифференцирующие блоки и второй пороговый элемент соединен с вторым вы- . ходом всего блока контроля.3. Электроустановка по п.1, о тл и ч а ю щ.а я с я тем, что блокуправления форсировкой переходного процесса выполнен из двух запоминающих элементов, например статических триггеров, одновибратора, двух элементов задержки, двух логических элементов И, генератора тактовых импульсов, двух аналоговых ключей и логического элемента ИЛИ, причем первый вход блока управления через первый элемент задержки соединен с первым входом первого запоминающего элемента, например первого статического триггера, второй, вход которого соединен с выходом первого аналогового ключа, первый вход второго запоминающего элемента, например статического триггера, через второй элемент задержки соединен с вторым входом всего блока и вторым входом логического элемента ИЛИ, первый вход которого подсоединен к первому входу всего блока, а выход через одно- вибратор соединен с вторыми (управляемыми) входами первого и второго ана"логовых ключей, первый вход второгоаналогового ключа соединен с выходом второго логического элемента И, первые входы логических элементов И соединены с выходом генератора тактовыхимпульсов, а вторые их входы соединены с третьим и четвертым входамивсего блока управления, выходы первого и второго запоминающих элементов,например статических триггеров, соединены соответственно с первым и вторым выходами всего блока управления,