Устройство для контроля загрязненности изоляторов Советский патент 1991 года по МПК H01B17/52 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в комплектных распределительных устройствах (КРУ) и комплектных трансформаторных подстанциях (КТП).

Известно устройство для контроля загрязненности изояторов с разделением тока утечки на две составляющие: активную и емкостную 1.

Недостатками устройства являются применение разделительных колец и вызванное этим усложнение конструкции и недостаточная надежность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля загрязненности изоляторов, содержащее опорный изолятор, установленный в КРУ, блок защиты от перенапряжений, резистор, включен- ный между нижней арматурой и заземлением, пороговый орган, блок изменения порога србатывания, орган задержки, запоминающий орган и исполнительный орган 2.

Устройство позволяет контролировать загрязненность изоляторов КРУ, изменяя автоматически порог срабатывания в-зависимости от наличия замыкания на землю. При этом порог срабатывания изменяется ступенчато в VT раз. Такое соотношение между напряжениями фаз в нормальном режиме работы сети при замыкании фазы на землю справедливо для так называемых металлических замыканий на землю, наиболее характерных для электрических сетей городских и промышленных предприятий. Для сетей сельскохозяйственного назначения напряжением 6-35 кВ замыкание фазы на землю происходит в некоторых случаях через переходное сопротивление При этом напряжения неповрежденных фаз составляО

о

ю со

ют величину иф 1 неп.ф Д/Зиф. В этом случае сигналы на первом и втором входах порогового органа изменяются не пропорг ционально изменению напряжения в сети, что снижает надежность работы устройства. Устройство действует на сигнал о необходимости чистки изоляции. При этом, в силу сложившейся практики эксплуатации КРУ на подстанциях без обслуживающего персонала, отключение КРУ и чистка изоляции не производятся сразу после появления сигнала об аварийной загрязненности изоляции. В течение времени от срабатывания устройства до чистки изоляции изоляторы находятся под угрозой перекрытия. В этот промежуток времени, который может составлять 1 месяц и более, необходимо поддерживать нормальный микроклимат в шкафах КРУ с помощью нагревательных ус-тройств. Однако известное устройство не предназначено для управления режимом работы системы обогрева КРУ.

Целью изобретения является повышение надежности электроснабжения потребителей и расширение функциональных возможностей устройства путем управления обогревом комплектного распределительного устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит опорный изолятор 1, верхняя арматура которого подсоединена к шине высокого напряжения, а между нижней арматурой и заземлением включен резистор 2. Параллельно резистору 2 подсоединен блок 3 защиты от перенапряжений. Резистор 2 соединен с первым входом порогового органа 4, второй вход которого подключен к блоку 5 изменения порога срабатывания, вход последнего соединен с выходом блока 6 питания. Выход порогового органа 4 подключен к входу элемента 7 задержки, выход которого соединен с исполнительным органом 8, содержащим первое промежуточное реле 9 (РП1) с первым 10 (РП 1.1), вторым(РП.2) 11 .третьим 12(РП1.3) л четвертым 13 (РП1.4) контактами, второе промежуточное реле 14 (РП2) с контактами 15 (РП2.1) и 16 (РП2.2) и , транзистор 17, включенный в цепь питания промежуточного реле 14, диод 18, резисторы 19 и 20 и оветодиод 21.

Устройство работает следующим образом,

Если через резистор 2 начинает протекать ток, то на первом входе порогового органа 4 появляется сигнал в виде напряжения. На второй вход порогового органа 4 подается сигнал с выхода блока 5 изменения порога срабатывания. Этот сигнал блоком 5 формируется пропорциональным напряжению сети, чему способствует подключение блока б питания к той же фазе, в которой установлен контрольный изолятор.

Причем на вход блока 5 подается нестабилизированное напряжение блока 6 питания. При изменении напряжения в сети, связанном с его регулированием или перенапряжениями, блок б питания, подсоединенный

0 к фазной вторичной обмотке трансформатора напряжения комплексного распределительного устройства, причем к одноименной фазе, к которой подсоединен опорный изолятор 1. и блок 5 изменения порога сраба5 тывания плавно изменяют порог срабатывания порогового органа 4. При превышении сигналом на первом входе компаратора порогового значения орган 4 срабатывает и на выходе элемента 7 задержки

0 появляется сигнал 1, котоырй подается на вход исполнительного органа 8. При этом открывается транзистор 17 и реле 14 начинает обтекаться током, что приводит к его срабатыванию. Реле 14 (РП2) замыкает свои

5 контакты 15 (РП2.1) в цепи реле9(РП1)и 16 (РП2.2) в цепи управления работой системы обогрева КРУ, что приводит к включению нагревательного элемента КРУ. Кроме того, реле 9 (РП 1) начинает обеткаться током, что

0 приводит к его срабатыванию. Замыкаются

контакты 10 (РП1.1), шунтируя контакт 15

. (РП2.1) второго промежуточного реле и 12

(РП1.3), шунтируя цепь питания реле 9 через

транзистор 17. С выдержкой времени раз5 мыкается контакт 11 (РП1.2), разрывая цепь питания реле 9 (РП1) через транзистор 17. Контакт 13 (РП1.4) первого промежуточного реле 9 (РП1) замыкается в цепи сигнализации об аварийной загрязненности изолято0 ра. При работе нагревательных элементов в КРУ происходит нормализация микроклимата, в связи с чем ток утечки по поверхности изолятора уменьшается. Это приводит к обесточиванию реле 14 (РП2) и отключению

5 нагревательных элементов. Питание реле 9 (РП2) осуществляется по цепи источник питания - контакт 12 (РП1.3) - контакт 10 (РП1.1)- источник питания, поэтому контакт 13 (РП1.4) реле 9 (РП1) остается замкнутым

0 в цепи сигнализации об аварийном загрязнении изолятора и при подсыхании поверхностного слоя изолятора. Таким образом организуется память об аварийной загрязненности изолятора. Управление обог5 ревом КРУ по току утечки изолятора позволяет поддерживать микроклимат КРУ, обеспечивающий увеличение поверхностного тока утечки в допустимых пределах. При этом предотвращается опасность пере- коытия загрязненных изоляторов при их увлажнении в период от момента подачи сигнала устройства до отключения КРУ для организации чистки изоляции.

Таким образом, введение в устройство новых элементов и взаимосвязей между ни- ми позволяет контролировать степень загрязненности изоляторов КРУ с высокой надежностью и управлять обогревом КРУ по току утечки, что в целом способствует предотвращению перекрытий изоляции КРУ и повышает надежность электроснабжения потребителей.

Формула изобретения Устройство для контроля загрязненно- сти изоляторов, содержащее контрольный опорный изолятор, установленный в комплектном распределительном устройстве (КРУ) и соединенный с одной стороны с высоковольтной шиной, а с другой стороны заземленный через резистор, блок защиты от перенапряжений, пороговый орган, первый вход которого соединен с упомянутым резистором, второй вход - с выходом блока изменения порога срабатывания, а выход - с элементом задержки, исполнительный орган, включающий транзистор и первое промежуточное реле, блок питания устройства, отличающее ся тем, что, с целью повышения надежности и расширения фун-

кциональных возможностей, блок питания подключен к той же фазе, в которой установлен контрольный опорный изолятор, выход блока питания содеинен с входом блока изменения порога срабатывания, выход элемента задержки соединен с входом исполнительного органа, в который дополнительно введено второе промежуточное реле, включенное параллельно первому промежуточному реле, причем первый замыкающий контакт второго промежуточного реле включен последовательно в цепь первого промежуточного реле, а второй его замыкающий контакт - в цепь управления обогревом КРУ, первый замыкающий контакт первого промежутчоного реле подключен параллельно первому замыкающему контакту второго промежуточного реле, второй размыкающий с выдержкой времени на замыкание контакт первого промежуточного реле включен в цепь, соединяющую первое и второе промежуточное реле, третий замыкающий контакт первого промежуточного реле подсоединен между эмиттером транзистора исполнительного органа и первым промежуточным реле, при этом четвертый замыкающий контакт первого промежуточного реле включен в цепь сигнализации об аварийном загрязнении изолятора.

Изобретение относится к электротехнике и позволяет контролировать степень загрязненности изоляторов КРУ и КТП. Цель - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Устройство контролирует ток утечки контрольного опорного изолятора, действуя на сигнал при аварийном загрязнении изоляторов КРУ, при этом осуществляется автоматическое управление работой нагревательных элементов КРУ. Порог срабатывания устройства плавно изменяется в зависимости от изменений напряжения в сети, что достигается соединением выхода блока питаяия устройства с входом блока изменения порога срабатывания и подключением блока питания к фазе трансформатора напряжения, одноименной с фазой, в которой установлен кон- трольный изолятор. Применение изобретения дает возможность повысить надежность электроснабжения в условиях загрязненной атмосферы. 1 ил (Л С