Устройство для проверки средств защиты трехфазной сети от перенапряжений

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - расширение области использования за. счет распространения на средства защиты от перенапряжений, расположенные во взрьгеозащищенном оборудовании. Устройство имеет трансформаторы тока, установленные в каждой фазе проверяемого оборудования, схему 41 индикации с цепями пофазного запоминания напряжения , элемент задержки 48, элемен-. ты 49, 52, 55 для установки длительности замера, инвертирук1щие ключи 50,53,56, реле 20,23,26 для выбора проверяемой фазы, триггер 44. При проверке устройство размещается внутри взрьшобезопасной оболочки. При & (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (50 4 Н 02 Н 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4110425/24-07 (22) 11.06. 86 (46) 23.07.88. Бюл. В 27

{71) Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышлен- . ности (72) А.Г.Мнухин, В.П.Коптиков, В.П.Бабешко, В.И.Еременко, А.И.Волобуев, Л,Л.Гольдфельд и Ю.В.Товстик (53) 621,316.925 (088,8) (56) Электрические станции, 1983, У 8, с.44-46.

Электробезопасность на горнорудных предприятиях черной металлургии

СССР. Тезисы докладов и сообщений на

III Всесоюзной научно-технической конференции. Днепропетровск, 1982, с,158-1 61 . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ СРЕДСТВ

ЗАЩИТБ! ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — расширение области использования sa. счет распространения на средства защиты от перенапряжений, расположенные во взрывозащищенном оборудовании, Устройство имеет трансформаторы тока, установленные в каждой фазе проверяемого оборудования, схему 41 индикации с цепями пофазного запоминания напряжения, элемент задержки 48, элемен-. ты 49, 52, 55 для установки длительности замера, инвертирующие ключи

50,53,56, реле 20,23,26 для выбора проверяемой фазы, триггер 44. При . проверке устройство размещается внутри взрывобезопасной оболочки. При

1411880 подаче напряжения на проверяемое оборудование подается напряжение.

Выходной сигнал одного из трансфор маторов тока поступает на вход триггера 44. На его инверсном выходе устанавливается нулевой потенциал. При этом на выходе элемента задержки 48 появляется импульс, подготавливающий к запуску элемент 49 для установки длительности замера. После окончания импульса на выходе элемента 48 устанавливается нулевой потенциал, вызывая своим фронтом запуск элемента

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контролю исправности средств защиты от перенапряжений, расположенных во взрывозащищенном электрооборудовании.

Цель изобретения — расширение области использования эа счет. распространения на средства защиты от первнапряжений, расположенные во взрывозащищенном электрооборудовании.

На фиг.1 показана схема силовой части устройства применительно к расположению его в распредустройстве высокого напряжения вэрывобезопасной трансформаторной подстанции; на фиг.2 — функциональная схема устройства; на фиг.3 — функциональная схе— ма блока для запоминания и индикации.

Передвижная взрывобезопасная трансформаторная подстанция 1, состоит из отсека трансформатора 2, распредустройства 3 низкого напряжения и распредустройства 4 высокого нап- 25 ряжения, в котором расположен блокировочный разъединитель 5, соединенный с трансформатором, в каждой фазе которого подключены средства защиты от перенапряжений, например нелиней- 30 ные ограничители 6 перенапряжений, соединенные в звезду на землю.

Устройство для проверки средств защиты от перенапряжений состоит из трансформаторов 7 тока, нагруженных резисторами 8, а их выводы 9 и 10 подсоединены соответственно пофазно

49. При этом на его выходе на заданное время появляется импульс, подготавливающий к запуску элемент 52 второй фазы и открывающий на это время ключ 50 в цепи реле 20. Реле

20 срабатывает и подключает выход соответствующего трансформатора тока к цепи запоминания напряжения схемы

41 индикации. Далее поочередно срабатывают реле 23 и 26. В схеме индикации запоминаются напряжения, пропорциональные токам утечки других фаз проверяемого оборудования. 3 ил. к схемам защиты от перенапряжений, выполненным на встречно-параллельно включенных диодах 11 и 12 и конденсаторах 13, включенных по безобрывной схеме, причем выводы 10 соединены в одну точку, образующую вывод 14 устройства, соединенный с его корпусом, а один из выводов 9 r.ñ åäèíåí с контактами 15 реле 16 .(фиг.2) блока 17 управления и автоматики, шунтированное диодом 18 и служащее для запуска всего устройства при включении подстанции, и контактами 19 реле 20, шунтированное диодом 21 и служащее для выбора первой измеряемой фазы, вывод

9 второго трансформатора тока соединен с контактом 22 реле 23, шунтированное диодом 24 и служащее для выбора второй измеряемой фазы, а вывод

9 третьего траснформатора тока соединен с контактом 25 реле 26, шунтированное диодом и служащее для выбора третьей измеряемой фазы. Другие же концы контактов 15, 17, 22 и 25 (фиг.1) соединены вместе и через размыкающий контакт кнопки "проверка-калибровка" 27 соединены с цепью нагрузки 28, состоящей из параллельно соедиенных конденсатора 29 и резистора 30, вторые концы которых соединены с выводом 14 устройства.

Кроме того, замыкающий контакт кнопки 27 соединен с клеммой 31 устройства, а общая точка кнопки 27 и элементов 29 и 30, образующая клемму 32 устройства, соединена с незазем1411880

20

40 ленным нходом усилителя 33 (ф:!г.2), выход которого соединен с входом 34 компенсированного линейного выпрямителя 35, состоящего из встречно-параллельно включенных диодов 36, которые одними выводами через резистор

37 образуют обратную связь с усилителем 33, а вторыми, соединенными с входом 34, через последовательно включенные диод 38 и резистор 39, соединены с входом 40 блока 41 запоминания и индикации.

Выход усилителя 33 соединен также через вход. 42 блока 17 с входом вып-, рямителя 43 запуска, выход которого соединен с входом триггера 44, прямой выход которого соединен с реле

16, подсоединенного через светодиод

"Взвод" 45 и выключатель 46 к плюсу источника 47 питания. Инверсный выход триггера имеет внутреннюю связь со своим установочным входом. Инверсный выход триггера через элемент 48 задержки соединен с входом элемента 49 установки длительности замера в первой фазе, выход которого соединен с входом инвертируемого ключа 50, соединенного с обмоткой реле 20, другой вывод которсй через светодиод 51 индикации работы перного канала,, через выключатель 46 соединен с плюсом источника 47 питания.

Кроме того, вь!ход элемента 49 соединен с входом аналогичного элемента 52 второй фазы, выход ко-орого через ключ 53, обмотку реле 23, светодиод 54 для индикации работы второго канала соединен через выключатель 46 с плюсом источника 47 питания и с входом элемента 55 установки длительности замера в третьей фазе, выход которого через инвертирующий ключ 56, обмотку реле 26 и светодиод 57 для индикации работы третьего канала соединен через выключатель 46 с плюсом источника 47 тока. К общей точке светодиодов 45, 51, 54, 57 подсоединен один из выводов светодиода 58, второй конец которого через резистор 59 и стабилитрон 60 соединен с корпусом устройства. Общая точка светодиодов

45, 51, 54, 57 и 58 соединена также и с входом 61 стабилизированного делителя 62 напряжения, вход 63 которогс соединен с входсм питания усилите5 ля 33 и с входом питания генератора

64 калибровочного напряжения, выход которого через вход 31 устройства и замыкаю!и!е кîrrTакты кнопки Проверка-!! кал..бровка" 27, а также через выход

32 соединен с входом усилителя 33.

Средняя точка стабилизированного делителя 62 напряжения соединена че- рез вход 65 с обшей шиной бб блока

41 запоминания и индикации (фиг.З) .

На вход 40 блока 41, соединенного с ограничитель. ым сопротивлением 39 (фиг.2), подключены одним концом контакты 67 — 69 (фиг.3 ), реле 20, 23 и 26 соответственно (фиг.2), другие концы этих контактов соединены с соответствуюцими конденсаторами

70 — 72, другие концы которых соединены с шиной 66. Кроме того, точки соединения контактов 67 — 69 с конденсаторами 70 — 72 соединены соответственно с замыкающими контактами кнопок 73 — 75 выбора индицируемой фазы, причем размыка!ащий контакт кнопки 73 выбора первого канала сое" динен с шиной бб, а общий вывод этой кнопки соединен с раэмыкающим контактом кнопки 74 выбора второго канала, общий вывод которой соединен с размыкающим контактом кнопки 75 выбора третьего кана !а, а ее общий вывод через огрант-ительный резистор 76 соединен с входом. схемы 77 индикации, причем общяя точка этой схемы соединена с шиной 66, а вход питания схемы 77 соединен с корпусом устройства, Кроме того, точка ссгдинения резистора 76 с входом схемы 77 соединена через первый замыкающий контакт 78.!. сдвоенной кнопки "Взвод-сброс" с шиной бб, а второй замыкающий контакт

7S.2 включен между входом триггера

44 и корпусом устройства (фиг.2).

Устройство работает следующим образом.

Перед проверкой средств защиты от перенапряжений, безопасной оболочке электрооборудования, с него снимается напряжение. 3атем вскрывается оболочка и на токоведущие шины средств зашиты устанавливаются измерительные трансформаторы 7 тока устройства (фиг.12, а само устройство размещается внутри этой оболочки. Включается питание устройства вьключателем 46.

Поочередно замыкая кнопки 73

75 фиг.З совместно с кнопкой

"Взвод-сброс", производится сброс информации с блока 41 памяти и подготовка устройства к автоматическому

1411880 замеру утечки через средства защиты от перенапряжений, после подачи напряжения на проверяемые средства защиты, После этого взрывобезопасная оболочка закрывается и на электрооборудование подается номинальное напряжение на 15-20 с, в течение которых устройство запускается, производится замер токов утечки и запоминание их в каждой фазе. После этого напряжение с

1 защищаемого электроборудования сни мается, вскрывается взрывобезопас ная оболочка и, поочередно замыкая кнопки 73 - 75 по схеме 77 индикации,. производится отсчет токов утечки в, каждой фазе средств защиты.

После подачи питания на устройство выключателем 46 (фиг.2) и окончания переходного процесса включения на входе и выходе усилителя 33 переменное напряжение отсутствует; на выходах выпрямителей 35 напряжение отсутствует; триггер 44 запуска срабатывает и на его прямом выходе устанавливается единица, а на инверсном — нуль, реле 16 запуска обесточено; светодиод "Взвод" 45 не светится, контакты 15 (фиг.1) реле 16 ра-. зомкнуты, на выходе элемента 48 задержки устанавливается нуль, на выходах элементов 49, 52, 55 для установки длительности замера также нуле,вой потенциал, поэтому ключи 50, 53,. 56 закрыты, реле 20, 23, 26 обесточе"

;ны и их соответствующие контакты 19, 22, 25 и 68 и 69 и 69 разомкнуты, а светодиоды 51, 54 и 57 не светятся.

Светодиод "питание" 58 по цепи резис тор 59 и стабилитрон 60 светится, если напряжение батареи 4? не снизилось ниже номинального. Стабилизированный делитель 62 напряжения о6еспечивает питанием усилителЬ 33, блок

41 запоминания и индикации и генератор 64 калибровочного напряжения.

При замыкании сдвоенной кнопки

"Взвод-сброс" один ее кон-акт 78.1 подает потенциал шины 66 блока 41 в точку соединения резистора 76 и входа схемы 77 индикации и, дополнительно замыкая поочередно кнопки 73-—

75, производит разряд запоминающих конденсаторов 70 — 72 соответственно. Другой контакт 78.2 кнопки 78 (фиг.2) подает нулевой потенциал йа. вход триггера 44, переводя последний в отключенное состояние, чем устройство подготавливается к автоматичес40

БО

На инверсном выходе триггера 44 устанавливается нулевой потенциал, вызывая сзоим фронтом запуск элемента 48 задержки на время 2-3 с, определяемое внутренними КС-параметрами элемента. При этом на выходе элемента 48 появляется единичный (положительный) импульс длительностью 2-.

3. с, подготавливающий к запуску элемент 49 для установки длительности замера, выполненный о стандартной, например, резисторно †емкостнотранзисторной схеме,и служащий для установки времени замера тока утечки средств защиты от перенапряжений в первой (по схеме) фазе.

После окончания единичного импульса на выходе элемента 48 устанавливается нулевой потенциал, вызывая своим фронтом запуск элемента 49 для кому запуску. При этом на прямом выходе триггера 44 устанавливается нулевой потенциал, реле iI6 срабатывает, замыкает свои контакты 15 между входом усилителя ЗЗ, выходом 32 устройства, размыкающим контактом кноп ки 27 и выходом 9 одного из трансформаторов 7 тока, зажигается светодиод "Взвод" 45, На инверсном выходе триггера 44 устанавливается положительный потенцил (единица), подго1 тавливается к запуску стандартный, например, резисторно-емкостно-тран-. зисторный элемент 48 задержки, служащий для задержки на 2-3 с начала измерения токов утечки с целью исключения замера токов переходных процессов в средствах защиты от пере20 напряжений в момент подачи на защищаемое элеткрооборудование напряжения.

После закрывания взрывобеэопасной оболочки на проверяемые средства за25 щиты от перенапряжений подается на

l5-20 с напряжение. Выходной сигнал одного из трансформаторов 7 тока через замкнутый контакт кнопки 27, вьгход 32 устройства поступает на вход

30 усилителя 33 и после усиления положи тельные полуволны напряжения на его выходе через выпрямитель 43 запуска вызывают срабатывание триггера 44.

При этом на его прямом выходе появля. ется единица, реле 16 обесточивается и размыкает свои контакты 15 во входной цепи усилителя .33, а светодиод "Взвод" 45 погасает ° .

1411880 установки длительности замера. При этом на его выходе на время 2-3 с, определяемое внутренними RC-параметрами, устанавЛивается единичный импульс, подготанливающий к запуску элемент 52 для установки длительности замера, служащий для установки speмени замера тока учечки средств защиты от перенапряжений во второй (по 10 схеме) фазе и открывающий на это время ключ 50 в цепи реле 20 и светодиода 51. Зажигается светодиод 51, реле 20 срабатывает и замыкает свои контакты 19 между выходом трансфор- 15 матора 7 тока первой фазы, размыкающими контактами кнопки 27, выходом

32 устройства и входом усилителя 33, а также контакты 67 между выходом

40 и запоминающим конденсатором 70 20 тока утечки первой фазы в блоке 41.

При.этом на выходе усилителя 33 устанавливается напряжение, определяемое током утечки через средства защиты от перенапряжений в первой фазе, выпрямленными полунолнами которого пропорционально заряжается конденсатор 70.

После окончания действия единичного импульса на выходе элемента 49 ЗО ключ 50 закрывается, реле 20 и светодиод 51,обесточинаются, контакты

19 и 67 реле 20 размыкаются, на входе и выходе усилителя 33 переменное напряжение снимается, конденсатор

70 переходит в режим хранения измеренного напряжения, пропорционального току утечки через средства защиты от перенапряжений в первой фазе, а фронтом нулевого напряжения на вы- 4р ходе элемента 49 запускается на 23 с элемент установки для установки длительности замера, аналогично управляющий процессом измерения тока утечки через средства защиты от пере- 45 напряжений второй фазы. После замера тока второй фазы запускается элемент

55 для установки длительности замера и в те ение 2-3 с аналогично производится измерение тока утечки н 50 третьей фазе.

После окончания процесса автоматического замера токов во всех трех фазах (Т8-12 с) на конденсаторах

70 - 72, находящихся в режиме хранения информации, имеются напряжения, пропорциональные токам утечки проверяемых средств защиты от перенапряжений соотнетственно по фазам.

Через 15-20 с от начала подачи на защищаемое электрооборудование напря жения оно снимается и вскрывается нзрынобезопасная оболочка, Замыкая поочередно кнопки 73 — 75 между отрицательными обкладками конденсаторов 70 — 72 и входом схемы 77 индикации, обладающей высоким входным сопротивлением и не разряжающим практически напряжение с конденсаторов

70 — 72 н процессе индикации, по стрелочному индикатору устройства производят отсчет показаний в каждой фазе.

Средства защиты от перенапряжений считаются пригодными для дальнейшеи эксплуатации, если их токи во всех фазах при подаче на защищаемое электрооборудование номинального напряжения не преньш ают значения, укаэанные в технических условиях на эти средства.

Для проверки исправности устройства и калибровки шкалы индикатора. преднарительцо разрядив конденсаторы

70 — 72 с помощью кнопок 73 — 75 через резистор 76 и контакты 78.1 кнопки "Взвод-сброс" на шину 66 блока

4l и установив с помощью контактов

78.2 кнопки 78, триггер 44 в положение "Взвод", нажимают на 15-20 с кнопку "Проверка-калибронка" 27, отключив цепи трансформаторов 7 тока и подключая на вход усилителя 33 выходное напряжение генератора 64.

Работа предлагаемого устройства при этом контролируется по светодиодам

5l, 54, 57, 58 и по схеме 77 индикации.

Формула изобретения

Устройство для проверки средств защиты трехфазной сети от перенапряжений, содержащее н каждой фазе измерительный трансформатор тока с элементами защиты, а также схему нагрузки и схему индикации, о т л ич а ю щ е е с я гем, что, с целью расширения области использонания за счет распространения на средства защиты от перенапряжений, расположен-. ные но взрынозащитном оборудовании, оно снабжено триггером, реле для за -. пуска, элементом для задержки начала измерений, источником постоянного тока, делителем напряжений, схема индикации дополнена цепями пофазного

9 1 запоминания напряжения, такх<е устройство для каждой фазы снабжено элемен тами для установки длительности замера, инвертируюшими ключами, светодио,дами и реле для выбора проверяемой фазы, при этом выход схемы нагрузки ,через усилитель, снабженный обратной

1 связью через линейный выпрямитель, соединен через выпрямитель для запуска с входом триггера, один из выходов которого соединен с обмоткой реле для запуска, а другой — с входом элемента для задержки начала измереий, выход которого соединен с входо :, элемента для установки длительности замера в первой фазе, выход которого оединен с входом элемента для устаовки длительности замера во второй азе, выход которого соединен с вхоом элемента для установки длитель11880 ности замера в третьей фазе, кроме того, выходы каждого элемента для установки длительности замера соеди5 иены соответственно с входами и. âåðтирующих ключей„ выходы каждого из которых соединены с соответствующими обмотками реле для выбора первой, второй и третьей контролируемых фаз, вторые выводы которых через све-. тодиоды подсоединены к плюсу источника постоянного тока, а через делитель напряжения — к одному из входов блока индикации„ второй вход кото1 рого соединен с линейным выпрямителем, при этом контакты реле для выбора проверяемой фазы включены в цепи соответствующих измерительных трансформаторов тока и в -!er.è пофаз . ного запоминания напряжения блока индикации.

14! 1880

Составитель К.Фотина

Редактор А.Мотьль Техред М.Ходанич Корректор М.Лемчик

Заказ 3666/51 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, ч