Наладка оборудования электрических подстанций - Проверка схем контроля изоляции

9. ПРОВЕРКА СХЕМ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ СХЕМЫ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Для определения наличия однофазного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью применяют специальные устройства контроля изоляции.

Рис. 71. Схема контроля изоляции сети переменного тока напряжением до 380 в
В установках напряжением до 380 в включительно контроль изоляции может осуществляться при помощи трех одинаковых вольтметров, соединенных в «звезду», нейтраль которой соединяется с «землей» (рис. 71,а). При отсутствии повреждения изоляции показания всех трех вольтметров равны между собой и равны фазному напряжению сети. При однофазном замыкании на «землю» показание вольтметра, подключенного к поврежденной фазе, снизится до нуля, а показания двух других вольтметров увеличатся в 1,73 раза.
На рис. 71,6 приведена схема контроля изоляции с одним вольтметром и вольтметровым переключателем. В отличие от схемы с тремя вольтметрами в нормальном режиме показания вольтметра при подключении к любой из фаз равны нулю, и только при возникновении однофазного замыкания на «землю» при подключении вольтметра к замкнувшейся фазе напряжение останется равным нулю, а при подключении к двум другим вольтметр покажет линейное напряжение (при коротком замыкании через металл). При замыканиях через переходное сопротивление показание вольтметра поврежденной фазы будет больше нуля, но меньше фазного, а показания вольтметров неповрежденных фаз будут больше фазного, но меньше линейного.
В установках напряжением 500 в и выше контроль изоляции осуществляют через измерительные трансформаторы напряжения по схеме, приведенной на рис. 72. Первичные и вторичные обмотки трансформаторов напряжения соединяют в «звезду», а нейтрали заземляют. Показания вольтметров в нормальном режиме и при однофазных замыканиях на «землю» такие же, как и для схемы, приведенной на рис. 71, с.
На подстанциях с дежурным персоналом для ускорения обнаружения возникшего однофазного замыкания на землю применяют схему контроля изоляции с трехобмоточным 5- стержневым трансформатором напряжения типа НТМИ (рис. 73). Одна его вторичная обмотка соединяется в «звезду» и используется для контроля изоляции при помощи трех вольтметров (а также питания обмоток напряжения электроизмерительных приборов). Вторая обмотка, соединенная в разомкнутый треугольник, используется для звуковой сигнализации, для чего к ней подключается реле максимального напряжения.

Рис. 72. Схема контроля изоляции сети переменного тока напряжением выше 500 в

Рис. 73. Схема контроля изоляции сети  переменного тока 3—10 кВ с 5-стержневым трехобмоточным трансформатором типа НТМИ

В нормальном режиме напряжение на обмотке, соединенной в разомкнутый треугольник, близко к нулю (напряжение небаланса составляет 2—3 в). При однофазном замыкании через металл на «землю» напряжение на этой обмотке повышается до 100 в, реле напряжения срабатывает и выключает звуковую и световую сигнализацию, предупреждающую о появлении «земли».
, Наладка описанных выше схем сводится к проверке трансформаторов напряжения, изоляции проводов вторичных цепей, вольтметров и соответствия обозначений фаз у вольтметров или вольтметрового переключателя действительному подключению приборов. Действие сигнализации по схеме, приведенной на рис. 73, проверяют имитацией однофазного замыкания, для чего на стороне высшего напряжения снимают один из предохранителей. При этом на выходе схемы разомкнутого треугольника появится напряжение 3£/0 равное напряжению его фазы.

СХЕМЫ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Контроль состояния изоляции в сетях оперативного постоянного тока имеет весьма большое значение. При замыканиях на «землю» двух полюсов перегорают плавкие вставки, исчезает оперативный ток, что может привести к отказам работы релейной защиты. При замыканиях на «землю» одного из полюсов плавкие вставки предохранителей не перегорают, вся система постоянного тока продолжает работать, сигнальные лампы не погасают и повреждение остается необнаруженным,
но имеется опасность ложных действий устройств защиты, автоматики и сигнализации при возникании второго замыкания, хотя бы и переходящего, на том же полюсе во второй точке.
Контроль изоляции сети постоянного тока производится по величине напряжения полюсов относительно земли. Нормальным считается состояние, при котором напряжения обоих полюсов по отношению к «земле» равны, так как вероятность одновременного снижения сопротивления изоляции обоих полюсов на одинаковую величину весьма мала.
При снижении сопротивления изоляции одного из полюсов напряжение этого полюса относительно «земли» понижается, а напряжение другого, неповрежденного полюса наоборот повышается.

Рис. 74. Схема контроля изоляции сети постоянного тока
а — с двумя вольтметрами; б — с одним вольтметром

Простейшие схемы контроля изоляции сети постоянного тока приведены на рис. 74. Вольтметры, применяемые в этих схемах, должны иметь шкалу с нулем посередине и возможно большее внутреннее сопротивление (50— 100 ком), так как чувствительность таких схем
тем выше, чем больше внутреннее сопротивление применяемых приборов.
На крупных подстанциях и электростанциях применяют более сложные устройства контроля изоляции сети постоянного оперативного тока, позволяющие измерять сопротивление изоляции сети относительно «земли» и автоматически включать предупредительную сигнализацию при снижении сопротивления изоляции одного из полюсов относительно «земли» ниже определенной величины. На рис. 75 приведена схема контроля изоляции сети постоянного тока, предложенная ОРГРЭСом.

Рис. 75. Схема контроля изоляции сети постоянного тока, предложенная ОРГРЭСом
Сопротивления обоих реостатов R и потенциометра Л величиной 1000 Ом должны быть строго равны между собой. Для сети с номинальным напряжением 110 в применяют вольт-
метр со шкалой 60—0—60 в, а для сети напряжением 220 в со шкалой 120—0—120 в. Внутреннее сопротивление вольтметров, как уже указывалось выше, должно быть не менее 50 ком. В качестве сигнального реле PC устанавливают реле типа ЭТ или ЭН с заменой их катушек на катушки, намотанные из провода ПЭ 0,13 мм по 8000 витков каждая. Сопротивление постоянному току каждой катушки должно быть около 1000 Ом. Катушки соединяют последовательно, и реле настраивают на ток срабатывания, равный 3,2 мА.
Схемы контроля изоляции сети постоянного тока проверяют в такой последовательности. Измеряют сопротивление постоянному току реостатов, потенциометров, добавочных сопротивлений, обмоток релей приборов. Измеренные сопротивления должны соответствовать параметрам примененной схемы. Затем проверяют правильность монтажа схемы, измеряют сопротивление и испытывают повышенным напряжением изоляцию проводов схемы со всей присоединенной аппаратурой.
Заключительным этапом является проверка правильности действия устройства и правильности разметки шкалы вольтметра, градуированной в килоомах, и шкалы потенциометра.
Правильность действия устройства контроля изоляции определяют заземлением каждого полюса сети через сопротивления известной величины, например, 10, 50, 100 и 200 ком. При этом проверяют соответствие отклонения стрелки вольтметра по направлению и величине напряжения.
Чувствительность сигнального устройства схемы, приведенной на рис. 75, проверяют при заземлении одного полюса через сопротивление Я„ известной величины (50—2000 ком) и плавном снижении при помощи высокоомного реостата Ra сопротивления между вторым полюсом и землей до срабатывания реле на сигнал.
Для устройства ОРГРЭСа при приведенных выше параметрах схемы и настройки реле чувствительность должна быть не менее приведенных величин:

Правильность разметки шкал и чувствительность реле следует проверять при подключении устройства к сети постоянного тока с возможно большим сопротивлением изоляции относительно земли (не ниже 1 Мом). Обычно для этого устройства контроля изоляции подключают к зарядному или подзарядному агрегату.