Устройство для контроля сопротивления изоляции и уровня напряжения линий электропередачи Советский патент 1986 года по МПК G01R27/18 

напряжения, а в коммутатор устройства введены пять диодов 7, 8, 9, 18, и 19, три эталлоных резистора 20-22, два реле П и 13 постоянного тока с контактами 12 и U, два ограничивающих резистора 16 и 17 и оптрон J5, На чертеже также показаны ЛЭП 1, шины 2, выключатель 3 с аппаратом 4 повторного включения, блок 5 коммутации, коммутатор 6, источник 10,

126

15

кнопка Пуск 23, формирователи 24 и 25, элементы 26 - 28.задержки, элементы И 29 - 34, инверторы 35 -37. триггеры 38 и 39, элемент ИЛИ 40, третье реле 41 с контактом 42, сигнализатор 43, блок 44 сигнализации и управления, трансформатор 45, диоды 46-49 мостового вьтрямителя, зажимы 30-52 для подключения ЛЭП. 3 э.п,ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться для контроля изоляции и уровня напряжения линий электропередачи (ЛЭП). Цель изобретения- расширение функциональных возможностей- достигается путем контроля, кроме сопротивления изоляции, также и уровня напряжения ЛЭП. Дпя этого в устройство введен источник постоянного с & сл Ьд 05 ю « ел

I

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля изоляции и уровня напряжения линий электропередачи.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем контроля, кроме сопрвтивления изоляции, также уровня напряжения линии электропередачи.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит линию 1 электропередачи (ЛЭП), подключенную к шинам 2 подстанции с помощью выключателя 3, снабженного аппаратом 4 повторного включения (АЛВ), блок 5 коммутации, коммутатор 6, первый 7, второй 8 и третий 9 диоды, источник 10 постоянного тока, первое реле 11 тока- с контактами 12, второе реле 13 тока с контактами 14, оптрон 15, первый 16 И второй 17 ограничивающие резисторы, четвертый 18 и пятый 19 диоды, первый 20, второй 21 и третий 22 эталонные резисторы, кнопку 23 Пуск, первый 24 и второй 25 формирователи импульсов, первьй 26, второй 27 и третий 28 элементы задержки, первый 29, второй 30, третий 31, четвертый 32 пятый 33 и шестой 34 элементы И, первый 35, второй 36 и третий 37 инверторы, первьй 38 и второй 39 Ртриггеры, элемент ИЛИ 40, третье реле 41 с выходньми контактами 42, сигнализатор A3, блок 44 сигнализации и управления.

Источник 10 постоянного тока содержит трансформатор 45, первичная обмотка которого подключена к цепи

питания, мостовой вьтрямитель, состоящий из диодов 46 - 49, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора 45. Отрицательный и

положительный выводы мостового выпрямителя соединены с отрицательным выводом источника 10 постоянного тока. Первый 50, второй 51 и третий 52 зажимы для подключения к контролируемой сети соединены с входами блока 5 коммутации.

Выходы коммутатора 6 соединены с входами первого. 7, второго 8 и третьего 9 диодов, которые соединены в

звезду, нулевая точка которой соединена с отрицательльм вьшодом источника 10 постоянного тока, положительный вьшод которого соединен с первыми выводами входной и выходной цепей

оптрона 15, а также с первым выводом цепи управления первого реле I1 тока, второй вьтод цепи управления которого соединен с вторым выводом выходной цепи оптрона 15 и первым вьшодом первого ограничивающего резистора 16, второй вьшод которого соединен с входом четвертого диода 18, выход которого соединен с общей шиной. Второй Бьшод входной цепи оптрона 15 соединен с первым выводом цепи управления

второго реле 13, второй вывод цепи управления которого соединен с первым вьшодом второго ограничивающего резистора 17, второй вьгоод которого

35 через пятый диод 19 соединен с нулевой точкой звезды первого 20, второг 21 и третьего 22 эталонньгх резисторов, первые выводы которых соединены с соответствующими выходами коммута40тора 6. Выход первого формирователя 24 импульсов соединен с входом перво го элемента 26 задержки, первьм входом четвертого элемента И 32 и Dвходами первого 38 и второго 39 Dтриггеров. Выходной контакт 12 первого реле 11 тока соединен с входом первого инвертора 35 и вторь1м входом второго элемента И 30, Выходные контакты 14 второго реле 13 тока соединены с входом второго элемента 27 задержки и входом второг инвертора 36. Выход второго элемента 27 задержки соединен с первыми входами первого 29 и второго 30 элементов И. Выход первого инвертора 35 соединен с вторьм входом первого эле мента 29 И, выход которого соединен с С-входом первого D-триггера 38. Выход второго элемента И 30 соединен с С-входом второго D-триггера 39. Выход второго инвертора 36 соединен с первым входом третьего элемента И 31, второй вход которого соединен с прямым выходом первого D-триггера 38, инверсный выход которого соедине с вторыми входами пятого 33 и шестог 34 элементов И, третьи входы которых соединены с инверсньм выходом второг D-триггера 39. Выход третьего элемен та И 31 соединен с входом второго формирователя 25 импульсов, входом третьего инвертора 37 и первым входо сигнализатора 43. Первый, второй, третий входы пятого элемента И 33 со единены с выходом первого элемента 26 задержки. Выход третьего инвертора 37 соединен с вторым входом четвертого элемента И 32, выход которого соединен с первым выходом блока 4 сигнализации и управления. Вьгход пятого элемента И 33 соединен через третий элемент 29 задержки с первым входом шестого элемента И 34, Цепь управления третьего реле 41 соединена последовательно с выходом пятого элемента И 33. Выходные контакты 42 третьего реле 41 включены последо вательно в цепь питания источника 10 постоянного тока. Второй и третий входы сигнализатора 43 соединены с выходом шестого элемента И 34 и прямым выходом второго D-триггера 39 соответственно, Вьгход второго формирователя 25 импульсов предназначендля подключения,к цепи включения выключателя 3 линии 1 , Вьгход элемента ЙЖ 40 предназначен для подключения к цепи блокировки АПВ 4. 154 Устройство работает следующим образом. Устройство может осуществлять контроль как автоматически путем подачи сигнала от устройства АПВ 4, так и путем ручного управления при нажатии кнопки 23 Пуск, При отключении линии 1 от шин 2 подстанции выклк чателем 3 срабатывает АПВ 4 и подают сигнал на первый формирователь 24 импульсов, который формирует импульс, длительность которого определяется необходимым временем для контроля состояния линии, С выхода формирователя 24 импульс через четвертый элемент И 32 поступает в цепи управления коммутатора 6 и на D-входы триггеров 38 и 39, Коммута тор 6 подключает блок 5 коммутации к линии 1, ЭДС выбега электродвигателей, подключенных к линии 1, вызы- I, и I, вает протекание токов Ток I. ., протекает по цепи : нулевая точка звезды диодов 7-9, входная цепь оптрона 15, входная цепь второго реле 13 тока, второй ограничивающий резистор 17, пятый диод 19, нулевая точка эталонных резисторов 20 - 22. Величина тока I определяется по формуле 0.67 и л огрг гэт --рч линейное напряжение в ЛЭП; сопротивление второго ограничивающего резистора 18 .ДдтцДэтр . э.тЗ ЭТ J,, ЭТЗ полное сопротивление звезды эталонных резисторов относительно нулевой точки звезды диодов 7-9; сопротивление цепи управления второго реле 13 тока. Ток I,jnpOTeKaeT по цепи: нулевая точка звезды диодов 7 - 9, параллельо соединенные цепь управления перого реле 1 тока и выходная цепь птрона 15, первый ограничивающий езистор 16, четвертый диод 18, земя, сопротивление изоляции относиельно земли. Величина тока 1, равна 0,67 и, + R, где R - сопротивление первого органического резистора 16; R - сопротивление цепи управления первого реле 11 тока;R R« RC KM, R , R 4- R. R, + R.R полное сопротивление изоляции линии относительно земли; R - сопротивление выходной це пи оптрона 15, Величина тока I, протекающего по цепи управления первого реле 1I, ран на . orPi Pi 0,67 и. К,Р, Кгг р последним можно пренебречь Rprpg / ;.p,g. ,,. Тогда I K( Rp + Rp, Ядгр, ) Величина (R + + ,67U, определяет погрешность контроля сопротивления изоляции линии,. Задавшись допустимой погрешностью можно получить Чд Доп , ниже которой следует подавать напряжение от источ ника 10 постоянного тока. Величина Aaen принимается за приемлемый уровень напряжения выбега электродвига телей, подключенных к линии, при котором линия безопасно для электродви гателёй и электрооборудования может быть подключена к шинам подстанции, Таким образом, в пределах заданно погрешности ток, протекающий по цепи управления первого реле 11 тока, не зависит от уровня напряжения в линии I. Если уровень напряжения не ниже определенной величины определяе мой допустимой погрешностью контроля сопротивления изоляции, то сработает второе реле 13 тока и замкнет свой выходные контакты 14, При этОм через нивертор 36 на входе третьего элемен та И 31 установится уровень логического О, а на первые входы первого 1 5 0,67 IJ (RHS Rorpi) R +R H-R -JJ.. ОГР1 р, иу Сопротивление оптрона обратно пропорционально току, протекающему по его входной цепи „1 где К - коэффициент передачи. В свою очередь, I, прямо njaonopционален напряжению в линии. Подставив значения 1 из уравнения (I) в уравнение (4) и значениеROHT из ;уравнения (4)t в уравнение (3), получим 29 и второго 30 элементов И через второй 27 элемент задержки поступит уровень логической 1, Элемент 27 задержки задержит поступление уровня логической 1 на время окончания переходных процессов. Если сопротивление изоляции линии 1 относительно земли соответствует допустимой вели-. чине, то реле 11 не срабатывает и его выходные контакты 12 останутся разомкнутыми. На выходе первого элемента И 29 установится уровень логической 1, которая поступит на Свход первого D-триггера 38, которьй перейдет в состояние логической I. С прямого вькода первого D-триггера 38 логическая I поступит на второй вход третьего элемента И 31 и будет там оставаться до окончания импульса с формирователя 24, Если же за время действия импульса с формирователя 24 уровень напряжения в линии снизится до допустимой величины U с точки зрения безаварийного подключения к линии 1 электродвигателей и электрооборудования, то реле 13 тока отпустится и разомкнет свои контакты 14, На первом входе третьего элемента И 31 появится уровень логической , в результате чего и на его выходе также появится логическая I, которая запустит второй формирователь 25 импульсов и поступит на первый вход сигнализатора 43, который укажет на соответствие сопротивления изоляции линии 1 допустимой величине. Импульс

712

с формирователя 25 поступит в включающую цепь выключателя 3, который подключит линию 1 к шинам 2 подстанции. Одновременно на втором входе четвертого элемента И.32 появится уровень логического О, На его выходе также установится логический О. В результате коммутатор 6 отключит устройство от линии 1.

Если уровень сопротивления изоляции линии I относительно земли ниже допустимой величины, ток Л , протекающий по цепи управления первого реле 11 тока станет выше его тока срабатывания, поэтому реле 11 тока еработает и замкнет свои контакты 12. В этом случае на второй вход второго элемента И 30 поступит логическая 1 и с его выхода она поступит на е-вход второго триггера 29, с прямого выхода которого уровень логической 1 поступит на третий вход сигнали-. затора 43, который укажет на повреждение изоляции линии 1 и на второй вход элемента ИЛИ 40,.с выхода которого поступит сигнал в цепь блокировки АПВ Л. Если в течение времени. Определяемого временем элемента 26 задержки,jfia второй и третий входы пятого элемента И 33 не поступят логические О с инверсных выходов первого 38 и второго 39 D-триггеров, то напряжение в линии 1 недостаточно для контроля сопротив|1ения изоляции линии 1 с допустимой погрешностью, и реле 13 не сработает. По окончании задержки на первом входе пятого элемента И 33 с формирователя 24 появится уровень логической 1. С выхода пятого элемента И 33 уровень логической 1 поступит в цепь управления реле 41, которое замкнет свои выходные контакты 42 в цепи питания источника 10 постоянного тока, который подает напряжение в линию 1.

Формула изобретения

158

в него введен источнж постояргного напряжения, первый, второй и третий входы блока коммутации соединены со ответственно с первьм, вторым и третьим зажимам : для подключения, к контролируемой сети, четвертый вход блока коммутации соединен с первым выходом блока сигнализации и управления, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входами сетевого выключателя и аппарата повторного включения, вход блока сигнализации и 5 равления соединен с выходом аппарата повторного включения, выход блока коммутации соединен с входом источника постоянного напряжения, выход которого соединен с пятым входом блока коммутации.

вход которого соединен с выводами в торичной обмотки трансформатора, вьщоды первичной обмотки которого соединены с питающей сетью, положительный и отрицательный вьгеоды мостового вьтрямителя соединены соответ ственно с выходом и входом источника постоянного тока.

4,Устройство по п.1, от л и ч аю щ е е с я тем, что блок сигнализации и управления содержит кнопку Пуск, первьй и второй формирователи импульсов, первый, второй и третий .элементы задержки, первый, второй, третий, четвертьй, пятый и шестой элементы И, первый, второй и третий инверторы, первый и второй .D-триггеры, элемент ИЛИ, реле и сигнализатор, причем вход первого формирователя импульсов соединен с первым вьшодом кнопки Пуск ц входом блока сигнализации и управления, а выход с входом первого элемента задержки, первым входом четвертого элемента И и 5 -входами первого и второго 3) триггеров, выходной контакт первого реле тока соединен с входом первого инвертора и вторым входрм второго элемента И, выходной контакт второго реле тока соединен с входами второго инвертора и второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входами первого и второго элементов

выход первого инвертора соединен с вт.орым входом первого элемента И, выход которого соединен с С-входой первого D-триггера, выход второго элемента И соединен с С-входом второго D-триггера, выход второго инвертора соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом первого Dтриггера, инверсный выход .-которого соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов И, третьи входы которых соединены с инверсным выходом второго D-триггера, выхОд третьего элемента И соединен с входами второго формирователя импульсов, третьего инвертора и сигнализатора, первьй вход пятого элемента И срединен с выходом первого элемента задержки, выход третьего инвертора соединен с вторым входом четвертого элемента И, йыхрд которого соединен с первым выходом блока сигнализации и управления выход пятого элемента И соединен через третий элемент задержки с первым входом шестого, элемента И и непос- . родственно с первым выводом обмотки реле, второй вьгоод которой соединен с общей ШИН.ОЙ, второй вход сигнализатора соединен с выходом шестого элемента И, nepBbLM входом элемента ИЛИ, а третий - с прямым вькодом второго D -триггера и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен . с третьим выходом блока сигнализации и управления, вторые контакты токовых реле соединены с вторым вьгаодом кнопки Пуск.