Изобретение относитс к релейной защите, а именно к устройствам дл непрерывного контрол изол ции и за щиты от утечек на землю общепромышленных сетей с изолированной нейтралью напр жением выше 1000 В. Дл контрол сопротивлени изол ции в сет х с напр жением выше 1000 В наиболее широкое распространение получило устройство, содержащее трехфазный измерительный транс форматор напр жени с двум вторичны ( ми обмотками, одна из которых соеди нена в звезду, а друга - в разомкнутый треугольник, реагирующий орган и вольтметры l . К недостаткам устройства следует отнести низкую чувствительность к замыкани м через большое переходное сопротивление, поскольку устройство реагирует на несимметрию полных проводимостей изол ции сети относительно земли, а емкостна проводимость,, как правило, в распределительных сет х значительно превышает активную, н не реагирует на симметричное снижение сопротивлени изол ции, по этим причинам может быть использовано лишь как индикатор аварийного состо ни - металлического замыкани на землю, В процессе эксплуатации трансформаторы напр жени типа НТМИ часто повреждаютс из-за воздействи перемежающейс дуги в месте повреждени . Известно также устройство, содержащее два трехфазных трансформатора напр жени , блок питани , разделительный конденсатор и релейный блок состо щий из органа, реагирующего преимущественно на посто нную состав л ющую, и органа, реагирующего на полный ток, причем первичные обмотки трансформаторов подсоединены непосредственно к сети, а нейтральные точки объединены и подсоединены через блок питани и резистор к земле вход реагирующего органа включен параллельно резистору 2 , Указанное устройство реагирует как на однофазную утечку, так и на симметричное снижение сопротивлени изол ции, однако оно имеет перезащиту в области болыиих значений сопротивлени изол ции, поскольку срабатывает при одном и том же значении сопротивлени утечки независимо от значени сопротивлени изол ции. Кроме того, устройство ненадежно в работе из-за частого повреждени трансформаторов напр жени при перемежающейс дуге, а также ложных срабатываний устройства при есте ственных смещени х нейтрали и феррорезонансных влени х. Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство длг} защиты трехфазной сети напр жением выше содержаицее трехфазный измерительный трансформатор напр жени , первична обмотка которого соединена в звезду и подсоединена к сети через однофазные измерительные трансформаторы, а к земле - через повышающий трансфдрматор и разделительный конденсатор, сумматор напр жени , диод, омметр, разр дник, резистор и блок питани , причем последовательно соединенные первична обмотка повышающего трансформатора напр жени и разделительный конденсатор шунтирует разр дник, сумматор напр жени первым выходом через диод подключен к вторичной обмотке повышающего трансформатора напр жени , вторым входом через омметр и второй выход источника питани подключен к разделительному конденсатору , а выходом - к измерительному входу исполнительного реле, параллельно контрольному входу которого включена кнопка возврата-, а параллельно разр днику - последовательно соединенные кнопка проверки и резистор . Недостатком данного устройства вл ютс его ложные срабатывани или отказы в работе за счет вли ни тока нулевой последовательности, протекающего по первичной обмотке повышающего трансформатора напр жени под воздействием различных факторов (естественного смещени нейтрали, феррорезонансных влений, несимметрии проводимостей изол ции). Ток нулевой последовательности накладываетс на ток разр да конденсатора и при возникновении утечки. Цель изобретени - повышение надежности функционировани устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее трехфазный измерительный трансформатор напр жени , первична обмотка которого соединена в звезду и подключена к сети через первичные обмотки однофазных измерительных трансформаторов напр жени , а нейтральна точка звезды заземлена через разр дник, шунтированный последовательно соединеншлми кнопкой проверки и резистором , источник питани посто нного тока, первый выход которого подключен к питающему .входу исполнительного реле, измерительный вход которого соединен с выходом сумматора напр жени , первый вход которого через диод подключен к вторичной обмотке превгдаающего однофазного трансформатора напр жени , второй вход сумматора напр жени соединен с одним выводом индикатора сопротивлени изол ции и через второй выход указанного источника с.заземленным выводом разделительного конденсатора, а также кнопку возврата, подключенную к испопнительному реле, введен Г-обра ный четЕлрехполюсник, состо щий из резистора и конденсатора, подключен ного параллельно разделительному конденсатору, шунтирующему разр дник , через последовательно соединен ные резистор указанного четырехполюсника и первичную обмотку повышаю щего трансформатора напр жени , при этом точка соединени конденсатора резистора соединена с другим выводо указанного индикатора. На чертеже приведена принципиаль на схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из трехфазног измерительного трансформатора 1 нап р жени , кажда фаза первичной обмо ки которого подсоединена к контроли руемой сети 2 через первичную обмот ку однофазного измерительного транс форматора 3, а нейтральна точка че рез разделительный конденсатор 4 земле , сумматора 5 напр жени , сост щего из двух потенциометров 6 и 7,. один из которых подключен к вторичной обмотке повышающего трансформатора 8, а другой - между положительным полюсом источника 9 выпр мленного напр жени и индикатором сопротивлени изол ции - омметром 10, Г-образного четырехполюсника 11, вход которого подключен между одним из полюсов омметра 10 и отдельным полюсом источника 9 выпр мленного напр жени , а выход подключен одним из полюсов через первичную обмотку повышающего трансформатора 8 и другим непосредственно к разделительному конденсатору 4, исполнительного реле 12, вход которого подключен к выходу сумматора 5 напр жени , выход ного контакта 13 исполнительного реле 12, разр дника 14, кнопки 15 проверки исполнительного реле, подключенной между нейтральной точкой первичной обмотки трехфазного измерительного трансформатора напр жений и землей через резистор 16, кнопки 17 возврата исполнительного реле и диода 18. Устройство работает следующим об разом. Дл непрерывного контрол изол ции фаз сети относительно земли и защиты от утечек устройство подключают между фазами обесточенной сети 2 и подают переменное напр жение на вход источника 9 выпр мленного напр жени . При исправном состо нии исполнительного реле 12 оно срабатывает от броска тока зар да разделительного конденсатора 4 и конденсатора Г-образного четырехполюсника 11 и своим контактом 13 замыкае- цепь сигнали зации. После проверки исправности исполнительного реле 12 путем нажати кнопки 15 его возвращают в исходное лоложение и подают напр жение на контролируемую сеть 2, Если уровень сопротивлени изол ции выше уставки срабатывани исполнительного реле 12, то оно не возбуждаетс и по омметру 10 можно определить суммарное сопротивление изол ции всех трех фаз сети относительно земли. В случае, когда проводимости изол ции фаз сети не одинаковы или при феррорезонансных влени х в нейтральном проводе измерительного трансформатора 1 по вл етс ток нулевой последовательности, однако вли ние его на показание ojvtMeTpa ограничено резистором, вход щим в Г-образный четырехполюсник , и шунтированием омметра разделительным конденсатором. В случае возникновени утечки конденсатор Г-образного четырехполюсника , обладающий значительно большей емкостью по сравнению с разделительным конденсатором 4, начинает разр жатьс по цепи резистор Г-образного четерехполюсника - первична обмотка повышающего трансформатора 8 - измери гельные трансформаторы 1 и 3 - сопротивление утечки - земл . При этом по первичной обмотке повышающего трансформатора будет протекать в основном ток разр да конденсатора, вли ние тока нулевой последовательности от контролируемой сети переменного тока будет значительно ослаблено за счет шунтировани его через разделительный конденсатор 4 и ограничени резистором Г-образного четырехполюсника . Поэтому на потенциометре 6 будет возникать напр жение, максимальное значение которого обратно пропорционально сопротивлению утечки. С другой стороны, в первоначальный момент возникновени утечки ток через потенциометр 7 в силу инерционности системы не измен етс и будет обратно пропорционален величине активного сопротивлени изол ции всех трех фаз сети относительно земли. Таким образом , на вход исполнительного реле 12 с потенциометров 6 и 7 снимаетс сумма напр жений, каждое из которых отстроено от вли ни тока нулевой последовательности, протекающего в нулевом проводе измерительного трансформатора под воздействием возникшейутечки . Измен соотношение уровней напр жени с помощью сопротивлений потенциометров 6 и 7 можно получить требуемую защитную характеристику и исключить ложные срабатывани реле и его несрабатывани от воздействи возникающего тока нулевой последовательности в нейтральном проводе измерительного трансформатора напр жени . Как показывают исследовани , величина тока замыкани на землю, обусловленна трапсформаторсни напр жени This invention relates to relay protection, in particular, devices for continuous monitoring of insulation and protection against earth leakages in general industrial networks with insulated neutral voltages above 1000 V. For monitoring insulation resistance in networks with voltages above 1000 V, the most widespread received a device containing a three-phase measuring voltage transformer with two secondary (mi windings, one of which is connected to a star, and the other to an open triangle, the reacting organ and voltmeters l. To disadvantages devices should be attributed to a low sensitivity to closures through a large transient resistance, since the device reacts to the asymmetry of the full conductance of the insulation of the network relative to the earth, and the capacitive conductivity, as a rule, in distribution networks, significantly exceeds the active one, but does not respond to a symmetrical decrease in the resistance of the insulation For these reasons, it can only be used as an indicator of an emergency condition - a metal ground fault. During operation, transformers are charged. and the type of NTMI is often damaged due to the effect of an intermittent arc at the site of damage. It is also known a device comprising two three-phase voltage transformers, a power supply unit, an isolating capacitor and a relay unit consisting of an organ that reacts predominantly to a permanent component, and an organ that reacts to the total current, the primary windings of the transformers are connected directly to the network, and the neutral points are connected and connected via a power supply unit and a resistor to ground; the input of the reacting body is connected in parallel to the resistor 2; the device responds to both a single-phase leakage and symmetrical reduction in insulation resistance, but it is reprotected in bola insulation resistance values, as triggered at the same value regardless of the resistance leakage resistance value of the insulation. In addition, the device is unreliable in operation due to frequent damage to voltage transformers during an intermittent arc, as well as the device’s false alarms due to natural neutral displacements and ferroresonance phenomena. The closest to the present invention is a device for protecting a three-phase network with a voltage higher than a three-phase measuring voltage transformer, the primary winding of which is connected in a star and connected to the network through single-phase measuring transformers, and to the ground through a step-up transformer and separation capacitor diode, ohmmeter, arrester, resistor and power supply, with the primary winding of the step-up voltage transformer and the isolating circuit connected in series A capacitor shunts the voltage, the voltage adder is first diode connected to the secondary winding of the step-up voltage transformer, the second input through an ohmmeter and the second power supply output is connected to the coupling capacitor, and the output to the measuring input of the actuating relay, parallel to the test input of which the button is on return - and parallel to the discharge - series-connected test button and a resistor. The disadvantage of this device is its false positives or failures due to the influence of the zero sequence current flowing through the primary winding of the step-up voltage transformer under the influence of various factors (natural neutral displacement, ferroresonance effects, asymmetry of the conductivities of the insulation). The zero sequence current is superimposed on the capacitor discharge current and in the event of a leak. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device. The goal is achieved by the fact that a device containing a three-phase measuring voltage transformer, the primary winding of which is connected to a star and connected to the network through the primary windings of single-phase measuring voltage transformers, and the neutral point of the star is grounded through a switch shunted in series with the test button and a resistor, a DC power supply, the first output of which is connected to the power input of the executive relay, the measuring input of which is connected with the output of the voltage adder, the first input of which through a diode is connected to the secondary winding of the transforming single-phase voltage transformer, the second input of the voltage adder is connected to one output of the insulation resistance indicator and through the second output of the indicated source s. return connected to the fuse relay, introduced L-shaped four-pole network, consisting of a resistor and a capacitor connected in parallel to the separation capacitor, shunt ruyuschemu arrester, through the serially connected resistor of said quadripole nye and raise my present primary winding of the transformer voltage, and the point of connection of the capacitor a resistor connected to the other terminal of said indicator. The drawing shows the principal on the scheme of the proposed device. The device consists of a three-phase measuring transformer 1 voltage, each phase of the primary winding of which is connected to the controlled network 2 through the primary winding of the single-phase measuring transformer 3, and the neutral point through the separation capacitor 4 to the ground, the voltage adder 5 of two potentiometers 6 and 7 ,. one of which is connected to the secondary winding of the step-up transformer 8, and the other between the positive pole of the rectified voltage source 9 and the insulation resistance indicator - an ohmmeter 10, a L-shaped quadrupole 11, the input of which is connected between one of the poles of an ohmmeter 10 and a separate pole source 9 rectified voltage, and the output is connected to one of the poles through the primary winding of step-up transformer 8 and the other directly to the separation capacitor 4, the executive relay 12, the input of which is Connected to the output of the voltage adder 5, the output contact 13 of the executive relay 12, surge switch 14, the executive relay test button 15 connected between the neutral point of the primary winding of the three-phase voltage measuring transformer and ground through the resistor 16 and the return button of the executive relay and diode 18. The device works as follows. In order to continuously monitor the isolation of the mains phases relative to the earth and to protect against leakage, the device is connected between the phases of the de-energized mains 2 and an alternating voltage is applied to the input of the source 9 of the rectified voltage. When the actuating relay 12 is in good condition, it is triggered by inrush of the charging current of the coupling capacitor 4 and the capacitor of the L-shaped quadrupole 11 and its contact 13 is closed to the signaling circuit. After checking the operability of the executive relay 12 by pressing the button 15, it is returned to its original position and is supplied to the monitored network 2, If the insulation resistance level is higher than the actuator setting of the executive relay 12, it is not energized and the total insulation resistance can be determined using an ohmmeter 10 all three phases of the network relative to the earth. In the case when the conductance of the insulation of the mains phases is not the same or when ferroresonance phenomena in the neutral wire of the measuring transformer 1, a zero-sequence current appears, however, its effect on the ojvtMeTpa reading is limited by a resistor included in the L-shaped quadrupole, and an ohmmeter bypass coupling capacitor. In the event of a leakage, the capacitor of the L-shaped quadrupole, which has a much larger capacity than the coupling capacitor 4, begins to discharge the resistor of the L-shaped four-pole circuit across the circuit - the primary winding of the step-up transformer 8 - the measuring transformer 1 and 3 - the leakage resistance - ground. In this case, the primary current of the step-up transformer will mainly flow through the discharge current of the capacitor, the effect of the zero-sequence current from the monitored AC mains will be significantly weakened by shunting it through junction capacitor 4 and limiting the L-shaped four-pole resistor. Therefore, a voltage will occur on potentiometer 6, the maximum value of which is inversely proportional to the leakage resistance. On the other hand, at the initial moment of leakage, the current through potentiometer 7 does not change due to the inertia of the system and will be inversely proportional to the active resistance of the insulation of all three phases of the network relative to the ground. Thus, the input of the executive relay 12 from potentiometers 6 and 7 is the sum of the voltages, each of which is tuned off from the influence of the zero-sequence current flowing in the neutral conductor of the measuring transformer under the influence of the leakage. By changing the ratio of voltage levels with the help of resistances of potentiometers 6 and 7, it is possible to obtain the required protection characteristic and eliminate false positives of the relay and its failure from the effect of the resulting zero-sequence current in the neutral wire of the voltage measuring transformer. Studies show that the magnitude of the earth fault current is due to the voltage of the transformer.
типа НТМИ, протекающего по его нулевому проводу, может достигать 0,12-0,14 А, Естественно, что это снижает надежность работы и приводит к необходимости его дальнейшего совершенствовани .The type of NTMI flowing through its zero wire can reach 0.12-0.14 A, Naturally, this reduces the reliability of work and leads to the need for its further improvement.
Применение предлагаемого устрой™ ства позвол ет повысить надежность функционировани устройства за счет исключени вли ни токов нулевой последовательности , возникаюишх в нейтральном проводе измерительного трансформатора напр жени , путем введени Г-образного четырехполюсника, состо щего из резистора и конденсатора, и подключени первичной обмотки повышающего трансформатора между одним из полюсов выхода Г-образного четырехполюсника и разделительным конденсатором .The application of the proposed device allows to increase the reliability of the device operation by eliminating the influence of zero-sequence currents arising in the neutral wire of a measuring voltage transformer by introducing a L-shaped quadrupole consisting of a resistor and a capacitor, and connecting the primary winding of the step-up transformer between one of the poles of the output of the L-shaped quadrupole and the separation capacitor.