Устройство для определения повреждения фазы

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты и автоматики энергосистем. Цель изобретения - повышение быстродействия и помехоустойчивости. Поставленная цель достигается за счет применения фильтров токов обратной и нулевой последовательности с соответственно шестью и двумя выходами, а также за счет введения умножителей 3 и компараторов 4, что позволяет путем логического сравнения комбинаций произведений мгновенных значений токов обратной последовательности и мгновенных значений токов нулевой последовательности выявить поврежденную при однофазных к.з. фазу. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Н 3/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 (21) 4032239/07 (22) 04.03.86 (46) 15.07.91, Бюл, М 26 (71) Рижский политехнический институт им.

А,Я. Пельше (72) А-С.С, Саухатас, В.А. Шабанов, В.Н.

Аронсон и А.П. Кузнецов (53) 621,316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1005237,, 1983.

Темкина P.В. Измерительные органы релейной защиты на интегральных микросхемах. M.: Энергоатомиздат, 1985, с. 96. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ

Изобретение относится к технике релейной защиты линий электропередачи и предназначено для . определения особой фазы при несимметричных коротких замыканиях на землю, например, в схемах однофазного автоматического повторного включения или для управления работой измерительных органов дистанционных защит, или измерителей расстояния до места

К.Э.

Цель изобретения — повышение быстродействия и помехоустойчивости.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — векторная диаграмма, поясняющая его работу.

Устройство содержит фильтр 1 токов обратной последовательности с шестью выходами, фильтр 2 токов нулевой последовательности с двумя выходами, шесть умножителей 3, три компаратора 4, три элемента

HE 5 и три элемента И 6, сигналы на выходе

„„5U„„1663682 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты и автоматики энергосистем, Цель изобретения — повышение быстродействия и помехоустойчивости. Поставленная цель достигается за счет применения фильтров токов обратной и нулевой последовательностей с соответственно шестью и двумя выходами, а также за счет введения умножителей 3 и компараторов 4, что позволяет путем логического сравнения комбинаций произведений мгновенных значений токов обратной последовательности и мгновенных значений токов нулевой последовательности выявить поврежденную при однофазных к,э. фазу. 2 ил, которых являются выходными сигналами устройства.

Выходы фильтра 1 токов обратной последовательности, формирующие сигналы, пропорциональные токам обратной последовательности фаз А, В и С, соединены с первыми входами первых трех умножителей

3 соответственно, вторые входы каждого иэ которых соединены с дополнительным выходом фильтра 2 токов нулевой последовательности, первый выход которого соединен с вторым входом каждого иэ вторых трех умножителей 3, первые входы которых соответственно соединены с дополнительными выходами фильтра 1 токов обратной последовательности, формирующими сигналы, пропорциональные токам обратной последовательности фаз А,В,С.

Выходы первых трех умножителей 3 соответственно соединены с первыми входами первого, второго и третьего компараторов 4, вторые входы которых соответст1663682 венно соединены с выходами вторых трех умножителей 3, Выход первого компаратора 4 соединен с вторым входом второго элемента И 6 и через элемент НЕ 5 с первым входом третьего элемента И 6. Выход второго компаратора 4 соединен с вторым входом третьего элемента И 6 и через элемент НЕ 5 с первым входом первого элемента И 6. Выход третьего компаратора 4 соединен с вторым входом первого элемента И 6 и через элемент НЕ 5 с первым входом второго элемента И 6.

Устройство работает следующим образом.

Фильтр 1 токов обратной последовательности на выходах А,В,C формирует синусоидальные сигналы U д,U e,o с, пропорциональные токам обратной последовательности !гд, !гв, !2ñ, а на дополнительных выходах А,В,С формирует синусоидальные

Сигналы 0" д,U"в,U"c, пропорциональные токам обратной последовательности и сдвинутые на 90 эл. град. относительно сигналов U A,U B,U c .Формирователи синусоидальных сигналов, сдвинутых один относительно другого на 90 эл.град., широко известны и могут быть реализованы на базе аналоговых или цифровых фильтров ортогональных составляющих.

Фильтр 2 токов нулевой последовательности формирует на выходе синусоидальный сигнал U о, пропорциональный току нулевой последовательности О, и на дополнительном выходе — синусоидальной сигнал U "О, пропорциональный току нулевой последовательности О и сдвинутый на 90 эл, град. относительно сигнала U о. На первые входы первых трех умножителей 3 поступают сигналы U ô, пропорциональные току обратной последовательности соответствующей фазы, а на вторые входы этих блоков поступает сигнал U "о.Следовательно, на выходах первых трех умножителей образуются сигналы

S ô, пропорциональные произведению

S - =О ф u",, (1) где ф = А, В, С.

Аналогично осуществляется процесс на выходах вторых трех умножителей.

Компараторы 4 производят сравнение сигналов S ô и S ф и срабатывают(на выходе появляется лог. "1") при выполнении условия

S ô > S2Ô (2)

Условие (2) легко преобразуется к виду

cos (— р+ 90 ) > cos (— 90 — p ), (3)

Условие (3) выполняется в диапазоне изменения р от 0 до 180О, Следовательно, компаратор 4 срабатывает, если; 0 < arg !р/!гд < 180 (4)

0 < arg lo/!гц < 180", (5)

0 < arg lo/!гс < 180 . (6)

На выходе первого элемента И 6, изби5 рающего фазу А, появляется сигнал при одновременном выполнении условия (6) и невыполнении условия (5), На выходе второго элемента И 6, избирающего фазу В, появляется сигнал при од10 новременном выполнении условия (4) и невыполнении условия (6).

На выходе третьего элемента И 6, избирающего фазу С, появляется сигнал при одновременном выполнении условия (5) и

15 невыполнении условия (4), Из векторной диаграммы на фиг,2 следует, что выбор фаз А,В или С осуществляется в соответствии с выполнением одного из условий:

20 о !о — 60 < arg < 60 ; (7) ! гА — 60о < arg î < 60о . ! гв (8) о

6Q < arg < 60î ! гс (9) которые выполняются при соответственно однофазных коротких замыканиях фаз

А,В,С или двух фазных коротких замыканиях на землю фаз ВС, СА, АВ.

Таким образом, в основе функционирования устройства лежит проверка условий

35 (3), проводимая на базе сравнения произведений мгновенных значений синусоидальных величин, Выходные сигналы устройства имеют непрерывный характер, что делает его помехоустойчивым.

Формула изобретения

Устройство для определения поврежденной фазы, содержащее фильтр обратной последовательности с трехфазным выходом, фильтр тока нулевой последовательности с выходами для подключения к защищаемой линии, первый, второй и третий элементы НЕ, выход второго из которых соединен с первым входом первого элемента И, избирающего фазу А, выход третьего

50 элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И, избирающего фазу В, выход первого элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, избирающего фазу С, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и помехоустойчивости, оно дополнительно снабжено шестью умножителями и тремя компараторами, фильтр токов обратной последовательности снабжен тремя до1663682

Составитель Б. Белов

Техред М.Моргентал

Корректор Т. Колб

Редактор М. Петрова

Заказ 22?О Тираж 386 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 полнительными выходами, а фильтр тока нулевой. последовательности снабжен дополнительным выходом, причем первые входы первых трех умножителей соединены. с выходами А,В,С фильтра токов обратной последовательности соответственно, а выходы первых трех умножителей соответственно соединены с первыми входами первого, второго и третьего компараторов, выходы которых соответственно соединены с входами первого, второго и третьего элементов НЕ и вторыми входами второго, третьего и первого элементов И соответствен но, первые входы вторых трех умножите- . лей соединены с дополнительными выходами фаз А,В и С фильтра токов обратной последовательности соответственно, а вы5 ходы вторых трех умножителей соединены с вторыми входами первого, второго и третьего компараторов соответственно, первый выход фильтра токов нулевой последовательности соединен с вторыми входами вто10 рых трех умножителей, а дополнительный выход фильтра токов нулевой последовательности соединен с вторыми входами первых трех умножителей.