Устройство для определения поврежденной фазы в трехфазной сети

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ , содержащее в каждой фазе трансформатор напряжения, тиристорный переключатель переменного тока с блоком управления, подключенный к НИЗКОВОЛБТной обмотке трансформатора напряжения и к исполнительному блоку, блок сравнения и блокирующий элемент. отличающееся тем, что, . с целью повышения его надежности, в него дополнительно введены фильтр напряжения нулевой последовательности и формирователь фазных напряжений сети, входы которых объединены и подключены к фазам сети, первый в вход блока сравнения угла сдвига между напряжением нулевой последовательности и фазным напряжением сети, подключен к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности, второй вход - к соответствующему выходу формирователя фазных напряжений, а выход через блокирующий элемент - к блоку управления тиристорным переi ключателем переменного тока, причем (Л выход каждого блокирующего элемента подключен к входам блокирующих элементов соответствующих фаз..

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1010688

„Н 02 Н 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3269245/24- 07 (22) 03, 04. 81 (46) 07.04.83. Бюл. М 13 (72) В.С,Бондарчук и M,Ë.Ñàïóíêîâ (71) Пермский политехнический институт (53) 621.3 16. 925(088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР

Ю 838862, кл. Н 02 Н 3/16, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР и 577601, кл. H 02 H 3/16, 1976. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ, содержащее в каждой фазе трансформатор напряжения, тиристорный переключатель переменного тока с блоком управления, подключенный к низковолвтной обмотке трансформатора напряже ния и к исполнительному блоку, блок сравнения и блокирующий элемент, отличающееся тем,что, с целью повьвения его надежности, в него дополнительно введены фильтр напряжения нулевой последовательности и формирователь фазных напряжений сети, входы которых объединены и подключены к фазам сети, первый в вход блока сравнения угла сдвига между напряжением нулевой последовательности и фазным напряжением сети, подключен к выходу фильтра напряже" ния .нулевой последовательности, второй вход - к соответствующему выходу формирователя фазных напряжений, а выход через блокирующий элемент - к блоку управления тиристорным переключателем переменного тока, причем выход каждого блокирующего элемента подключен к входам блокирующих элементов соответствующих фаз..

1010688

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и автоматике энергосистем, и может быть использовано B установках автоматического замыкания на землю по- врежденной фазы, а также в системах автоматической настройки компенсации, где в качестве сигнала используется остаточное напряжение поврежденной фазы. 1О

Известно устройство для определения фазы электрической сети с возросшей проводимостью изоляции, содержа" щее в каждой фазе трансформатор напряжения, выпрямитель, сравнивающий 1Б элемент, источник опорного напряжения, тиристорный ключ, блок объединения и исполнительный блок 1 11.

Однако в данном устройстве контролируемые фазные напряжения подают- 20 ся на сравнивающий элемент через выпрямитель и фильтруются, что снижает быстродействие устройства. Кроме того, устройство требует наличия источника стабилизированного опорного напряжения, что усложняет его.

Наиболее близким.к изобретению является устройство для выбора поврежденной фазы, которое содержит трансформаторы напряжения, соединенные с исполнительным органом, Датчик напряжения каждой фазы содержит тирис" торный переключатель переменного то-, ка, подключенный к низковольтной обмотке трансформатора напряжения и через блокирующий элемент к исполнитель«35 ному органу, сравнивающий элемент, выпрямительный блок, источник опорного напряжения, блок управления тиристорным переключателем переменного

40 тока и блок синхронизации. В выпрямительных блоках фаз содержатся преобразователи однофазного напряжения в симметричную систему трехфазных напряжений 1 2J, Недостатком известного устройства

45 является наличие в датчике напряже ния каждой фазы преобразователя однофазного напряжения в симметричную систему трехфазных напряжений, а также блока синхронизации, что усложняет устройство, Кроме того, оно характеризуется невысокой надежностью работы из-за влияния колебаний напряжения сети, что сказывается на работе сравнивающего элемента, где исполь-5> зуется постоянное опорное напряжение.

Цель изобретения " повышение надежности работы устройства, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения поврежденной фазы в трехфазной сети, содержащее в каждой фазе трансформатор напряжения, тиристорный переключатель переменного тока с блоком управления, подключенный к низковольтной обмотке трансформатора напряжения и к исполнительному блоку, блок сравнения и блокирующий элемент, дополнительновведены фильтр напряжения нулевой последовательности и формирователь фазных напряжений сети, входы которых объединены и подключены к фазам сети, первый вход блока сравнения, выполненного в виде блока сравнения угла сдвига между напряжением нулевой последовательности и фазным напряжением сети, подключен к выходу фильтра напряжения нулевой последоват льности, второй вход - к соответствующему выходу формирователя фазных напряжений, а выход через блокирующий элемент - к блоку управления тиристорным переключателем переменного тока, причем выход каждого блокирующего элемента подключен к входам блокирующих элементов соответствующих фаз.

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжений °

Устройство содержит фильтр 1 напря.жения нулевой последовательности, формирователь 2 фазных напряжений сеты, для каждой фазы траНсформатор 3 напряжения и блок 4 сравнения угла сдвига между напряжением нулевой последовательности и фазным напряжением сети, подключенный через блокирующий элемент 5 и блок 6 управления к тиристорному переключателю 7 переменного тока. Последний подключен к исполнительному органу 8, На фиг. 2 изображена векторная диаграмма напряжений при замыкании фазы А на землю, поясняющая работу устройства. На диаграмме Й, U, 01обозначают фазные напряжения сети, соответствующие системе линейных напряжений и не зависящие от режима повреждения, получаемые на выходах формирователя 2, О - напряжение на выходе фильтра 1 напряжения нулевой последовательности, 0 0 0со- напряжения фаз относительно земли при повреждении, 9, Ч, Ч - углы сдвига между напряжением нулевой послеСоставитель Л.Куликова

Редактор А,Orap Техред С. Иигунова Корректор А. Ильин

Заказ 2499/41 Тираж 615 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.. Проектная, 4

3 101 дов ательност и и соответст вующим Фаэным напряжением сети.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании одной из фаз на землю, например Фазы А, на выходе Фильтра 1 появляется напряжение нулевой .последовательности, поступающее на второй вход блока 4 сравнения, на первый вход которого приходит сигнал с выхода формирователя 2. В блоке 4 происходит сравнение угла сдвига между появившимся напряжением нулевой последовательности и соответствующим фазным напряжением. На выходе блока

4 сравнения сигнал появляется лишь при превышении измеренным углом некоторого заданного значения. Входные напряжения блока 4 сравнения в поврежденной Фазе А сдвинуты на угол

Ч =(180 сЦ ., а в неповрежденных фаа зах В и С - соответственно на углы f =(60+d) и Ус=(60 фЦО . Верхний знак соответствует сети с изолированной и недокомпенсированной нейтралью, нижний - с перекомпенсированной ней тралью, Угол а(.определяется сопротив0688 4 лением замыкания и составляет несколько градусов, например при глухом металлическом эамыканииЫО.

При превышении измеренным углом некоторого заданного значения, равного 4 =(180-Ы, ) на выхЬде блока 4 сравнения появляется сигнал, который через элемент 5 блокировки поступает на вход блока 6 управления.

1в Блок 6 управления формирует сигнал, необходимый для открытия тиристорного переключателя 7 переменного тока. При этом на блокирующие элементы 5 других фаз поступают запрещающие сигналы.

1з Таким образом, на вход исполнительного органа 8 поступает напряжение с вторичной обмотки трансформатора 3 той. Фазы, в которой угол сдвига между напряжением нулевой; последователь2ф ности и фазным напряжением превышает т.е. поврежденной фазы.

Работа предлагаемого устройства не зависит от колебаний напряжения сети, так как выбор поврежденной фазы в зз нем основан на сравнении фазовых характеристик, что повышает его надежность °