Устройство для защиты от утечки тока на землю в комбинированной электрической сети Советский патент 1984 года по МПК H02H3/17 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты комбинированной сети с управляемым тиристорным преобразователем, от утечек тока на землю, а также для предупреждения рпасности поражения людей электрическим током лри недопустимом снижении сопротивления изоляции.

Известно устройство для автоматического контроля изоляции комбинированной сети, содержащей участки постоянного и переменного токов, включающее источник оперативного переменного тока, выпрямители, чувствительный и исполнительный органы, включенные через выпрямительный мост оперативного тока, чувствительный орган, выполненный в виде iC-генератора и дросселя с регулируемой индуктивностью, имеющего две встречно включенные рабочие обмотки и обмотку управления, которая включена на выход LC-генератора, а к параллельно указанному выпрямитель/1ому мосту подключен компенсирующий источник постоянного тока, оперативное напряжение приложено между защищаемым участком сети постоянного тока и землей через обмотку дросселя, выпрямительный мост, килоомметр обмотку реле, диод и разделительные конденсаторы L11.

В устройстве производится контроль изоляции только участка постоянного тока, а участок переменйого тока остается без контроля, что Снижает функциональные возможности и .надежность защиты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее источник оперативного переменного тока с час тотой 25 Гц, один, конец которого заземлен, а к другому последовательно присоединен выпрямительшлй мост, нагруженный реле и килооммет -ром, и резонансный контур типа LC , выполненный комбинированным параллельно-последовательного типа, а последовательно с конденсатором, шунтирующим дроссель, включено .омическое сопротивление С21.

Недостат-ком известного устройства является взаимное влияние емкости и сопротивления участков постоянного и переменного токов, угла регулирования и высших гармоник управляемого тиристорного преобразователя I на величину критического активного сопротивления изоляции сети, что ограничивает функциональные возможности и надежность защиты.

Целью изобретения является повыщение надежности работы путем исключения влияния углов регулирования и высших гармонических составляющих

выпрямительной установки комбинированной электрической сети.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты от утечки тока на землю комбинированной электрической сети, содержащее источник переменного тока, первый фильтр присоединения, подключенный к Трем сети, резонансный фильтр типа LC , ыпрямительный мост,

нагруженньй первым конденсатором, чувствительным органом и омметром, второй фильтр присоединения, подключенньш к фазам сети, нулевая точка которого через компенсирующий дроссель и второй конденсатор закреплена, источник переменного тока выполнен в виде дросселей с вторичной обмоткой на среднем стержне, магнитопровода, причем начала двух крайних обмоток

и конец средней обмотки подключенны к фазам сети, а концы. двух крайних обмоток объединены с концом вторичной обмотки на среднем с ержне и подключены к первому входу резонансного фильтра и через выпрямительный мост - к земле, а начало вторичной обмотки на среднем стержне подключено к первому и вновь введенному третьему фильтру присоединения,

подключенному к двум фазам за выпрямителем, причем начало средней обмотки указанного дросселя подключено к второму входу резонансного фильтра, точка подключения исполнительного реле с выпрямительным мостом соединена с точкой соединения компенсирующего дросселя и второго конденсатора.

На чертеже показана схема устройства пля защиты комбинированной

электрической сети от тока утечки на землю.

Устройство содержит источник 1 оперативного переменного тока, который представляет собой трехфазный дроссель с вторичной обмоткой ни среднем стержне магнитопровояа. дающий на выходе переменное напряжение

о

3109

частотой 50 Гц, резонансный контур 2 состоящий из дросселя 3, конденсатора 4 и резисторов 5 и 6, соединен с началом первичной обмотки указанного дросселя и с землей через выпря мительный мост 7, чувствительный орган 8 и омметр 9, шунтируемые первым конденсатором 10, первый 11 и третий 12 фильтры присоединения, сосгтавленныб из конденсаторов и подключенные к шинам переменного и постоянного токов, образованные управляетфм тиристорным преобразователем напряжения. Резонансный контур 2 и фильтры 11 и 12 присоединения настраиваются в резонанс на частоту гармоники 50 Гц оперативного источника. Срабатывая, чувствительный орган 8 своим контактом 13 замьщает цепь . отключающего реле 14, которое контактом 15 шунтирует контакт 13 и контактом 16 замыкает цепь катушки фидерного автомата 17. Через конденсаторы второго фильтра 18 присоединения включен компенсируквций дроссель 19, магнитопровод которого выполнен с воздушным зазором и соединен с землей через второй конденсатор 20 для исключения влияния емкости сети на сопротивление тока утечки и на сопротивление изоляции С€|ти (на принципе явления резонанса токов в контуре L-C, где L - индуктивнорть дросселя 19;. С - емкость сети).

Клемма Д дополнительного заземлителя присоединяется к дополнительному заземляющему электроду. Таким электродом служит труба длиной 1,5 м, забитая в шпур, пробуренный в водоотводной канаве.

К клеммам однополюсного трехпозиционного переключателя 21 подключены Фаза сети переменного тока, Плюс и Минус постоянного тока.

Дополнительный заземлитель подключается к клемме Д, и через размыкамящй контакт кнопки 22 проверки соединяется с общей сетью заземления. Проверка исправности .устройства производится следукщим образом. Переключатель 21 устанавливается в положение Фаза сети переменногЬ тока, затем нажатием проверочной кнопки 22 Фаза сети переменного тока замыкается с землей через

проверочное сопротивление 23. Аналогично устанавливаем переключатель 21 в положения Плюс и Минус (поочередно) и замыкаем с землей через проверочное сопротивление 23.

Устройство работает следующим образом.

Оперативное напряжение частотой 50 Гц, получаемое от трехфазного дросселя 1 с. вторичной обмоткой на среднем стержне-, прикладывается меж землей и тремя фазами цепи переменнго тока и двумя полюсами цепи постоянного тока, через фильтры 11 и 1 присоединения, выпрямительный мост нагруженный измерительным реле 8 и омметром 9, шунтируемыми конденсатором 10, и через параллельный резонансньй контур 2, состоящий из дросселя 3, конденсатора 4, резисторов 5 и 6, служащих для получения соответствующей расстройки контура на частоте 50 Гц с целью осуществления деформации защитных характерис тик и подбора необходимой величины уставки сопротивления срабатывания однофазной утечки. При отсутствии в комбинированной сети активных утечек или сниженного сопротивления изоляции по отношению к земле по оперативной.цепи протекает ток, обусловленный наличием емкости участка цепи переменного тока, котоный компенсируется дросселем 19, подключенным через конденсато{м 1 -второго фильтра 18 присоединения к цепи переменного тока, и соединен с землей через конденсатор 20. При снижении сопротивления изоляции или появлении утечки как на участке переменного тока так и на участке постоянного тока, ток, протекающий по оперативной цепи возрастает до величины тока срабатьгоания чувствительного реле 8, которое срабатывае и своим контактом замыкает цеАь отключаищегр реле 14, которое воздействует на цепь отключающей катзшки фидерного автомата.

При использовании изобретения повышается надежность путем исключения влияния углов регулирования и высших гармонических составляющих выпрямительных установок на уЬтройства для защиты от утечек тока на землю. M.I // m

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧКИ ТОКА НА ЗЕМЛЮ В КОМБИНИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ, содержащее источник переменного тока, первый фильтр присоединения, подключенный к трем фазам сети, резонансный фильтр типа LG выпрямительный мост, нагруженный первым Конденсатором, чувствительным органом и омметром, второй фильтр присоединения, подключенный к фазам сети, нулевая точка которого через компенсир5пощий дроссель и второй конденсатор заземлена, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем исключения влияния углов регулирования и высших гармонических составляющих выпрямительной установки комбинированной электрической сети, источник переменного тока выполнен в виде дросселей с вторичной обмоткой на среднем стержне магнитопровода, причем йачала двух обмоток и конец средней обмотки подключены к фазам сети, а концы двух крайних обмоток объединены с концом вторичной обмотки на среднем стержне и подключены к первому входу.резонансного фильтра и через выпрямительный мост - к земле, а начало вторичной обмотки на среднем стержне подключено к первому СП и вновь введенному третьему фильтру присоединения, подключенному к двум фазам сети за выпрямителем, причем начало средней обмотки указанного дросселя подключено к второму входу резонансного фильтра, точка подключения исполнительного реле с выпрямительным мостом соединена с точкой соединения компенсирующего дросселя ф и второго конденсатора.