RU2092862C1 - Method of checking the insulation in networks with solidly grounded neutral and device intended for its realization - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering; check of insulation of circuit sections which affect electrical and fire safety of power plants with grounded neutral. SUBSTANCE: summary insulation resistance is measured by means of milliwattmeter and millivariometer with scale calibrated in kilohms and current winding connected to secondary winding of zero-sequence current differential transformer which supplies current asymmetry voltage of phase-working zero loop. In this case, multi-phase circuits should be preliminarily set to single-phase mode of operation with the aid of auxiliary switching apparatus which closes circuit of one of phase power contacts of common contactor in network section to be disconnected for measurement period. EFFECT: simplified measurement process and design of device and reduced mass and dimensions of the latter. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к контролю изоляции под рабочим напряжением электрических сетей с глухозаземленной нейтралью и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства ввиду распространения этих сетей. The invention relates to the control of insulation under operating voltage of electric networks with a grounded neutral and can be used in many sectors of the economy due to the distribution of these networks.

Известны способ и устройство контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью, требующие для своей нормальной работы отсутствия связи нулевого провода с землей как минимум на контролируемом участке цепи, либо в заземляющий провод включаются дополнительные устройства, например резонансный контур [1]
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью под рабочим напряжением, состоящее из активных или индуктивных сопротивлений, включенных в рассечку фаз, трансформатор тока нулевой последовательности, первичные обмотки с одной стороны подключены к источнику тока, а с другой к контролируемой сети, вторичная обмотка тока нулевой последовательности подключена к милливольтметру, а дополнительная компенсационная первичная обмотка последовательно с активным переменным сопротивлением включена в роторную цепь фазорегулятора, статорная обмотка которого подключена к источнику тока, а также миллиамперметра, ваттметра и вольтметра, при этом миллиамперметр последовательно с токовой обмоткой ваттметра и переменным резистором подключены к двум фазам источника тока до сопротивлений в рассечке фаз, а вольтметровая обмотка ваттметра и параллельно включенный ей вольтметр через переключатель подключены к фазным проводам и кулевому проводу источника тока после сопротивлений в рассечке фаз [2]
Однако и этот способ, и соответственно устройство для его осуществления имеют такие недостатки, как большая трудоемкость (требуется подключение вместо штатного источника тока силового трансформатора с отпайками на вторичной обмотке или введение в рассечку фаз активных или индуктивных сопротивлений, рассчитанных на номинальный ток нагрузки), проведение большого количества замеров и расчетов при нормальных и искусственных режимах работы электроустановки, при этом не обеспечивается непосредственный отсчет величины сопротивления изоляции по шкале прибора, а устройство очень сложно и имеет большие массогабаритные характеристики.A known method and device for monitoring insulation in networks with a grounded neutral, requiring for their normal operation the lack of connection of the neutral wire to the ground at least in a controlled section of the circuit, or additional devices, such as a resonant circuit, are included in the grounding wire [1]
The closest in technical essence to the proposed method is a method for monitoring insulation in networks with a grounded neutral under operating voltage, consisting of active or inductive resistances included in the phase separation, a zero-sequence current transformer, the primary windings are connected to the current source on one side, and with another to the controlled network, the secondary winding of the zero sequence current is connected to the millivoltmeter, and the additional compensation primary winding is connected in series with a a variable variable resistance is included in the rotor circuit of the phase regulator, the stator winding of which is connected to a current source, as well as a milliammeter, wattmeter and voltmeter, while a milliammeter is connected in series with the current winding of the wattmeter and a variable resistor to two phases of the current source to the resistances in the phase cut, and the voltmeter the wattmeter winding and a voltmeter connected in parallel through a switch are connected to the phase wires and the coolant wire of the current source after the resistances in phase disintegration [2]
However, this method and, accordingly, the device for its implementation have such disadvantages as high laboriousness (it requires connecting a power transformer instead of a standard current source with soldering on the secondary winding or introducing active or inductive resistances designed for the rated load current into the phase separation), a large number of measurements and calculations under normal and artificial modes of operation of the electrical installation, while the direct reading of the value of the insulation resistance is not provided tion on the scale of the device, and the device is very complicated and has a large weight and size characteristics.

Это не позволяет на практике применять данные способ и устройство на постоянно действующих электроустановках, особенно на транспорте, где требуются малые габариты и вес оборудования и малые трудозатраты на регламентные работы. This does not allow in practice to use this method and device on a permanent electrical installations, especially in transport, which require small dimensions and weight of equipment and small labor costs for routine maintenance.

Предлагаемый способ и устройство для его осуществления не имеют этих недостатков. The proposed method and device for its implementation do not have these disadvantages.

В основу изобретения поставлена задача создания способа контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью и устройства для его осуществления, которые позволяют упростить процесс контроля и непосредственного замера активного и емкостного сопротивления изоляции по шкале прибора, а также упростить устройство контроля. The basis of the invention is the task of creating a method of monitoring insulation in networks with a grounded neutral and devices for its implementation, which allow to simplify the process of monitoring and direct measurement of active and capacitive insulation resistance on the scale of the device, as well as to simplify the control device.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном способе контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью под рабочим напряжением путем замера тока утечки контролируемой сети трансформатором тока нулевой последовательности, согласно изобретению на шины контролируемой сети подают одну фазу питающего напряжения, подключают все фазные потребители контролируемой сети с помощью коммутационных аппаратов фазных цепей потребителей и измеряют активную и реактивную мощности утечки сети; в известном устройстве, содержащем трансформатор тока нулевой последовательности, первичные обмотки которого с одной стороны подключены к источнику тока, а с другой к контролируемой сети, прибор для измерения электрической мощности, обмотки напряжения которого подключены к фазе источника тока, согласно изобретению в качестве прибора для измерения электрической мощности содержится милливаттметр милливарметр, токовая обмотка которого подключена к вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности, и коммутационный аппарат, контакт которого включен параллельно одному из фазных контактов вводного силового коммутационного аппарата контролируемой сети. The solution to this problem is achieved by the fact that in the known method of monitoring insulation in networks with a grounded neutral under operating voltage by measuring the leakage current of the controlled network by a zero-sequence current transformer, according to the invention, one phase of the supply voltage is applied to the buses of the controlled network, all phase consumers of the controlled network are connected with using switching devices of consumer phase circuits and measure the active and reactive power of the leakage network; in a known device containing a zero-sequence current transformer, the primary windings of which are connected on one side to a current source, and on the other hand to a controlled network, a device for measuring electrical power, voltage windings of which are connected to a phase of a current source, according to the invention as a device for measuring electrical power contains a milliwattmeter millivarmeter, the current winding of which is connected to the secondary winding of a zero-sequence current transformer, and a switching app arat, the contact of which is connected in parallel to one of the phase contacts of the input power switching device of the controlled network.

Введение вышеуказанных существенных отличительных признаков позволяет уменьшить трудоемкость измерений, количество замеров и расчетов при нормальных и искусственных режимах работы электроустановки, а устройство упростить и уменьшить его массогабаритные характеристики и тем самым достичь решения поставленной задачи. The introduction of the above significant distinguishing features allows to reduce the complexity of measurements, the number of measurements and calculations under normal and artificial modes of operation of the electrical installation, and the device to simplify and reduce its overall dimensions and thereby achieve a solution to the problem.

Предлагаемый способ реализуется в следующем порядке. The proposed method is implemented in the following order.

Сначала трехфазную контролируемую сеть переводят в однофазный режим, т. е. на контролируемую сеть подают только одну фазу и включают коммутационные аппараты фазных цепей всех потребителей сети. First, a three-phase controlled network is transferred to a single-phase mode, that is, only one phase is supplied to the controlled network and the switching devices of the phase circuits of all network consumers are turned on.

При включении трехфазных потребителей через их обмотки (цепи) напряжение вышеуказанной фазы подается и на все цепи остальных фаз контролируемой сети. When three-phase consumers are turned on through their windings (circuits), the voltage of the above phase is applied to all the circuits of the remaining phases of the controlled network.

Таким образом, все цепи контролируемой сети оказываются под рабочим измерительным напряжением, и ток нулевой последовательности будет прямо пропорционален суммарному комплексу полных проводимостей всех фаз контролируемой сети, а активная и емкостная мощность общей утечки сети при постоянном номинальном напряжении обратно пропорциональны соответственно активному и емкостному сопротивлению изоляции, поэтому, замерив с помощью милливаттметра и милливарметра, проградуированных в килоомах активную и реактивную мощность утечки, определяют соответственно активную и емкостную составляющие сопротивления изоляции контролируемой сети. Thus, all the circuits of the controlled network are under the working measuring voltage, and the zero sequence current will be directly proportional to the total complex of the total conductivities of all phases of the controlled network, and the active and capacitive power of the total leakage of the network at a constant rated voltage will be inversely proportional to the active and capacitive insulation resistances, therefore, having measured with the help of a milliwattmeter and a millivarmeter calibrated in kilo-ohms the active and reactive leakage power, determine respectively, the active and capacitive components of the insulation resistance of the controlled network.

На чертеже показано предлагаемое устройство. The drawing shows the proposed device.

Устройство для осуществления предлагаемого способа состоит из источника тока 1, вводного коммутационного силового аппарата 2, дополнительного коммутационного аппарата 3, включенного параллельно одному из фазных контактов вводного коммутационного силового аппарата 2, трансформатора тока нулевой последовательности 4, первичные обмотки которого включены с одной стороны к источнику тока 1, а с другой к контролируемой сети 5, а вторичная обмотка 6 трансформатора тока нулевой последовательности 4 подключена к токовой обмотке милливаттметра-милливарметра 7, вольтметровая обмотка которого подключена к фазе источника тока, в которую включен контакт дополнительного коммутационного аппарата 3, потребители контролируемой сети 8, 9 с соответствующими коммутационными аппаратами 10, 11, 12. A device for implementing the proposed method consists of a current source 1, an input switching power device 2, an additional switching device 3 connected in parallel to one of the phase contacts of the input switching power device 2, a zero-sequence current transformer 4, the primary windings of which are connected on one side to the current source 1, and on the other hand to the controlled network 5, and the secondary winding 6 of the zero sequence current transformer 4 is connected to the current winding of the milliwattmeter-m llivarmetra 7 voltmetrovaya winding of which is connected to the phase current source, which includes the additional contact of the switching device 3, consumers controlled network 8, 9 with the respective switching devices 10, 11, 12.

В случае однофазной сети дополнительного коммутационного аппарата не требуется. In the case of a single-phase network an additional switching device is not required.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При разомкнутых контактах вводного коммутационного аппарата 2 включают коммутационный аппарат 3, который подает одну фазу источника тока на общие шины контролируемой сети 5, затем включают коммутационные аппараты 10, 11 потребителей 8, 9 сети. После этого производят замер показателей милливаттметра и милливарметра 7. When the contacts of the input switching device 2 are open, the switching device 3 is turned on, which supplies one phase of the current source to the common buses of the monitored network 5, then the switching devices 10, 11 of the consumers 8, 9 of the network are turned on. After that, the millivattmeter and millivarmeter 7 are measured.

Использование предлагаемого способа и устройства для контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью под рабочим напряжением позволит значительно снизить затраты на вышеуказанный контроль, упростить устройство, ускорить процесс контроля и производить непосредственный контроль по шкале щитового прибора за сопротивлением изоляции контролируемой сети. Using the proposed method and device for monitoring insulation in networks with a grounded neutral under operating voltage will significantly reduce the cost of the above control, simplify the device, speed up the control process and directly monitor the insulation resistance of the controlled network on a panel gauge.

Claims (2)

1. Способ контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью под рабочим напряжением путем замера тока утечки контролируемой сети трансформатором тона нулевой последовательности, отличающийся тем, что на шины контролируемой сети подают одну фазу питающего напряжения, подключают все фазные потребители контролируемой сети с помощью коммутационных аппаратов фазных цепей потребителей и измеряют активную и реактивную мощности утечки сети. 1. A method for monitoring insulation in networks with a grounded neutral under operating voltage by measuring the leakage current of the controlled network by a zero-sequence tone transformer, characterized in that one phase of the supply voltage is supplied to the buses of the controlled network, all phase consumers of the controlled network are connected using phase-circuit switching devices consumers and measure the active and reactive power of the leakage network. 2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее трансформатор тона нулевой последовательности, первичные обмотки которого с одной стороны подключены к источнику тока, а с другой к контролируемой сети, прибор для измерения электрической мощности, обмотка напряжения которого подключена к фазе источника тока, отличающееся тем, что в качестве прибора для измерения электрической мощности оно содержит милливаттметр милливарметр, тоновая обмотка которого подключена к вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности, и коммутационный аппарат, контакт которого включен параллельно одному из фазных контактов вводного силового коммутационного аппарата контролируемой сети. 2. The device for implementing the method according to claim 1, containing a zero-sequence tone transformer, the primary windings of which are connected to the current source on the one hand and to the controlled network on the other, an electric power measuring device, the voltage winding of which is connected to the phase of the current source, characterized in that as a device for measuring electric power it contains a milliwattmeter millivarmeter, the tone winding of which is connected to the secondary winding of a current transformer of zero sequence and and a switching device, the contact of which is connected in parallel to one of the contact opening phase of the power switching device is controlled by the network.