УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ И КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Российский патент 2004 года по МПК H02H3/16 

Описание патента на изобретение RU2239269C1

Изобретение относится к области релейной защиты и может быть использовано для защиты от замыканий на землю и контроля изоляции в электроустановках переменного тока, преимущественно генераторов, синхронных компенсаторов или электродвигателей, включенных в блоке с трансформатором.

Известно устройство контроля изоляции обмотки статора [Безчастнов Г.А., Красильников А.М., Нэмени Т.М., Филиппов Ю.А. Устройство контроля изоляции обмотки статора // Приложение к журналу “Энергетик”, Контроль состояния изоляции электрических машин в эксплуатации, Выпуск 10(34). - М.: НТФ “Энергопрогресс”, “Энергетик”, 2001. с.17], содержащее трансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети собственных нужд, выпрямитель, подключенный ко вторичной обмотке трансформатора, шунтирующий конденсатор, подключенный на выходе выпрямителя, измерительный орган, включенный между шунтирующим конденсатором и землей.

Данное устройство имеет недостаток с точки зрения безопасности обслуживания из-за возможного появления на нем высокого напряжения, вследствие наличия гальванической связи цепей защиты с первичными цепями генератора.

Также известно устройство для защиты от замыканий на землю и контроля изоляции обмотки статора блочного генератора [Анохин П.Т., Финкель А.А. Защита от замыканий на землю и контроль изоляции обмотки статора блочного генератора // Электрические станции. 1973, №7, с.81], содержащее трансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети собственных нужд, выпрямитель, подключенный ко вторичной обмотке трансформатора, шунтирующий конденсатор, разрядник, включенный параллельно шунтирующему конденсатору, последовательно соединенные измерительный орган защиты с исполнительным блоком и орган контроля изоляции, включенные между выпрямителем и шунтирующим конденсатором, орган блокировки, подключенный к выпрямителю, выход которого подключен к блокирующим входам измерительного органа защиты с исполнительным блоком и органа контроля изоляции.

Данное устройство имеет недостаток также с точки зрения техники безопасности из-за возможного появления на нем высокого напряжения, вследствие наличия гальванической связи цепей защиты с первичными цепями генератора.

Известно устройство для защиты от замыкания на землю и контроля изоляции электроустановки переменного тока [А.с. СССР №690584, МПК 2 Н 02 Н 3/16, БИ №37, 1979], выбранное в качестве прототипа, содержащее источник переменного напряжения, разделительный трансформатор, последовательно соединенные измерительный орган защиты с исполнительным блоком и орган контроля изоляции, включенные между источником переменного напряжения и первичной обмоткой разделительного трансформатора, орган блокировки, вход которого подключен к источнику переменного напряжения, а выход к блокирующим входам измерительного органа защиты с исполнительным блоком и органа контроля изоляции, выпрямитель, подключенный ко вторичной обмотке разделительного трансформатора, фильтр, подключенный к выходу выпрямителя, шунтирующий конденсатор, подключенный к выходу фильтра, разрядник, подключенный параллельно шунтирующему конденсатору.

Недостатком данного устройства является ограничение чувствительности, которое обусловлено шунтирующим действием сопротивления ветви намагничивания разделительного трансформатора, что ограничивает возможности данного устройства по контролю сопротивления изоляции.

Задачами изобретения являются обеспечение безопасности обслуживания устройства и повышение его чувствительности.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство для защиты от замыкания на землю и контроля сопротивления изоляции электроустановки переменного тока, содержащее источник переменного напряжения, разделительный трансформатор, последовательно соединенные измерительный орган защиты с исполнительным блоком и орган контроля изоляции, орган блокировки, выход которого подключен к блокирующим входам измерительного органа защиты с исполнительным блоком и органа контроля изоляции, выпрямитель, подключенный ко вторичной обмотке разделительного трансформатора, шунтирующий конденсатор, разрядник, включенный параллельно шунтирующему конденсатору, согласно изобретению дополнительно введен разделительный трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь между вторичной обмоткой разделительного трансформатора и выпрямителем, первичная обмотка разделительного трансформатора подключена к источнику переменного напряжения, орган блокировки подключен ко вторичной обмотке разделительного трансформатора, шунтирующий конденсатор подключен к выходу выпрямителя, а последовательно соединенные измерительный орган защиты с исполнительным блоком и орган контроля изоляции подключены ко вторичной обмотке разделительного трансформатора тока.

Именно заявленное выполнение устройства обеспечивает безопасность обслуживания устройства и повышение его чувствительности за счет введения разделительного трансформатора тока, первичная обмотка которого включена в цепь между вторичной обмоткой разделительного трансформатора и выпрямителем, так как при этом исключаются гальванические связи цепей защиты с первичными цепями генератора и шунтирующее действие сопротивления ветви намагничивания разделительного трансформатора, тем самым выполняются задачи изобретения.

Предлагаемое устройство, по сравнению с известным прототипом, обладает более высокой чувствительностью, что позволяет выявлять дефекты в изоляции на более ранней стадии. Это достигается за счет исключения шунтирующего действия сопротивления ветви намагничивания разделительного трансформатора.

На чертеже представлена схема устройства для защиты от замыканий на землю и контроля сопротивления изоляции электроустановки переменного тока.

Устройство содержит источник переменного напряжения 1, разделительный трансформатор 2, первичная обмотка которого подключена к источнику переменного напряжения 1, выпрямитель 3, подключенный ко вторичной обмотке разделительного трансформатора 2, разделительный трансформатор тока 4, первичная обмотка которого включена в цепь между вторичной обмоткой разделительного трансформатора 2 и выпрямителем 3, последовательно соединенные измерительный орган защиты с исполнительным блоком 5 и орган контроля изоляции 6, подключенные ко вторичной обмотке разделительного трансформатора тока 4, орган блокировки 7, подключенный к вторичной обмотке разделительного трансформатор 2, выход органа блокировки 7 подключен к блокирующим входам измерительного органа защиты с исполнительным блоком 5 и органа контроля изоляции 6, шунтирующий конденсатор 8 (Cш), подключенный к выходу выпрямителя 3, разрядник 9 (FV), подключенный параллельно шунтирующему конденсатору 8.

В качестве источника переменного напряжения 1 может использоваться переменное напряжение сети собственных нужд.

Выпрямитель 3 представляет собой диодную сборку на микросхемах КЦ403.

Измерительный орган защиты с исполнительным блоком 5 может быть выполнен на микросхемах К 140 УД 608.

Блок органа контроля изоляции 6 включает в себя перемножитель, например типа 525ПСЗ, и микроамперметр М906.

Орган блокировки 7 может быть выполнен на микросхемах К 140 УД 608.

В качестве шунтирующего конденсатора 8 (Сш) может быть выбран конденсатор К75-4б.

Разрядник 9 (FV) представляет собой газонаполненный разрядник типа Р-8.

Устройство работает следующим образом. Переменное напряжение сети собственных нужд подается через разделительный трансформатор 2 на выпрямитель 3. Ток, протекающий по первичной обмотке разделительного конденсатора тока 4, имеет сложную несинусоидальную форму, но его средневыпрямленное значение примерно пропорционально постоянной составляющей тока, протекающего через эквивалентное сопротивление цепей статора относительно земли. Постоянное напряжение на выходе выпрямителя 3 накладывается на цепи защищаемой электроустановки. Шунтирующий конденсатор 8 (Сi) обеспечивает путь для протекания переменного тока. Разрядник 9 (FV) предусмотрен на случай нарушения цепи шунтирующего конденсатора 8. Орган блокировки 7 предусмотрен для исключения ложного действия измерительного органа защиты с исполнительным блоком 5 и органа контроля изоляции 6 при подаче напряжения на устройство из-за переходного процесса, связанного с зарядом шунтирующего конденсатора 8 (Сш).

В нормальном режиме величина протекающего постоянного и переменного тока определяется состоянием изоляции защищаемой электроустановки. При снижении сопротивления изоляции или при замыкании на землю в цепях статора генератора ток в первичной обмотке разделительного трансформатора тока 4 возрастает и при достижении некоторого заданного значения срабатывает исполнительный блок в измерительном органе защиты с исполнительным блоком 5. Орган контроля изоляции 6 непрерывно отражает фактическое значение сопротивления цепей статора относительно земли.

Похожие патенты RU2239269C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ И КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 2016
  • Вайнштейн Роберт Александрович
  • Шестакова Вера Васильевна
  • Юдин Святослав Михайлович
  • Наумов Владимир Александрович
  • Доронин Александр Викторович
  • Павлов Александр Витальевич
  • Понамарёв Евгений Алексеевич
RU2646219C1
Устройство для защиты от замыканий на землю и контроля изоляции электроустановки переменного тока 1977
  • Волгин Моисей Абович
  • Коберник Евгений Дмитриевич
SU690584A1
Устройство для защиты от замыкания на землю и контроля изоляции электроустановки переменного тока 1979
  • Корогодский Владимир Исаакович
  • Либерзон Эдуард Маркусович
  • Райхман Эммануил Наумович
SU855826A2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В ОБМОТКЕ СТАТОРА ГЕНЕРАТОРОВ, РАБОТАЮЩИХ В УКРУПНЕННОМ БЛОКЕ 2005
  • Шестакова Вера Васильевна
  • Вайнштейн Роберт Александрович
  • Юдин Святослав Михайлович
  • Наумов Александр Михайлович
  • Райспих Иван Кондратьевич
RU2286636C1
Устройство для защиты от замыкания на землю и контроля изоляции электроустановки переменного тока 1981
  • Карпиловский Леонид Наумович
  • Мыско Александр Денисович
  • Сверчков Юрий Дмитриевич
  • Кулагин Юрий Александрович
SU957338A2
Устройство для контроля изоляции и защиты обмотки статора блочного генератора от замыканий на землю 1980
  • Новаш Владимир Иванович
  • Мороз Валентин Куприянович
  • Шевцов Евгений Иванович
  • Романюк Федор Алексеевич
SU907669A1
Устройство для защиты сети переменного тока с изолированной нейтралью от однофазного замыкания на землю 1982
  • Кутин Василий Михайлович
  • Кобылянский Александр Владимирович
SU1065951A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В ОБМОТКЕ СТАТОРА ГЕНЕРАТОРОВ, РАБОТАЮЩИХ В УКРУПНЕННОМ БЛОКЕ 2005
  • Шестакова Вера Васильевна
  • Вайнштейн Роберт Александрович
  • Юдин Святослав Михайлович
  • Наумов Александр Михайлович
  • Райспих Иван Кондратьевич
RU2286637C1
Устройство для защиты от замыкания на землю и контроля изоляции электроустановки переменного тока 1981
  • Коберник Евгений Дмитриевич
  • Никифоров Евгений Николаевич
  • Волгин Моисей Абович
SU957337A2
Устройство для защиты сети переменного тока с изолированной нейтралью от однофазного замыкания на землю 1980
  • Кутин Василий Михайлович
  • Любонько Леонид Петрович
SU877686A1

Реферат патента 2004 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ И КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области релейной защиты и может быть использовано для защиты преимущественно генераторов, синхронных компенсаторов или электродвигателей. Задачами изобретения являются обеспечение безопасности обслуживания устройства и повышение его чувствительности. Устройство содержит источник переменного напряжения, разделительный трансформатор, последовательно соединенные измерительный орган защиты с исполнительным блоком и орган контроля изоляции. Орган блокировки своим выходом подключен к блокирующим входам измерительного органа защиты с исполнительным блоком и органа контроля изоляции, выпрямитель подключен ко вторичной обмотке разделительного трансформатора. Параллельно шунтирующему конденсатору включен разрядник, согласно изобретению дополнительно введен разделительный трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь между вторичной обмоткой разделительного трансформатора и выпрямителем. Последовательно соединенные измерительный орган защиты с исполнительным блоком и орган контроля изоляции подключены ко вторичной обмотке разделительного трансформатора тока. Первичная обмотка разделительного трансформатора подключена к источнику переменного напряжения, орган блокировки подключен ко вторичной обмотке разделительного трансформатора, шунтирующий конденсатор подключен к выходу выпрямителя. Технический результат - повышение чувствительности. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 239 269 C1

Устройство для защиты от замыкания на землю и контроля сопротивления изоляции электроустановки переменного тока, содержащее источник переменного напряжения, разделительный трансформатор, последовательно соединенные измерительный орган защиты с исполнительным блоком и орган контроля изоляции, при этом орган блокировки своим выходом подключен к блокирующим входам измерительного органа защиты с исполнительным блоком и органа контроля изоляции, выпрямитель подключен ко вторичной обмотке разделительного трансформатора, а также шунтирующий конденсатор, параллельно которому включен разрядник, отличающееся тем, что в него дополнительно введен разделительный трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь между вторичной обмоткой разделительного трансформатора и выпрямителем, а последовательно соединенные измерительный орган защиты с исполнительным блоком и орган контроля изоляции подключены ко вторичной обмотке разделительного трансформатора тока, причем первичная обмотка разделительного трансформатора подключена к источнику переменного напряжения, орган блокировки подключен ко вторичной обмотке разделительного трансформатора, шунтирующий конденсатор подключен к выходу выпрямителя.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2239269C1

Устройство для защиты от замыканий на землю и контроля изоляции электроустановки переменного тока 1977
  • Волгин Моисей Абович
  • Коберник Евгений Дмитриевич
SU690584A1
Устройство для защиты от замыкания на землю и контроля изоляции электроустановки переменного тока 1979
  • Корогодский Владимир Исаакович
  • Либерзон Эдуард Маркусович
  • Райхман Эммануил Наумович
SU855826A2
DE 3514449 A1, 10.02.1986
DE 3537029 A1, 23.02.1987
Устройство для защиты от замыканий на землю 1987
  • Вайнштейн Роберт Александрович
  • Карбышев Александр Федорович
SU1492409A1
US 6025980 A, 15.02.2000.

RU 2 239 269 C1

Авторы

Вайнштейн Р.А.

Шестакова В.В.

Юдин С.М.

Даты

2004-10-27Публикация

2003-03-17Подача