Устройство для определения поврежденной фазы в трехфазной сети напряжением до 1000 в с изолированной нейтралью

 

Союз Советских

Соцналмстических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<>792447 (6т) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 1501.79 (21) 2713754/24-07 с присоединением заявки М (23) Приорнтет—

Опубликовано 301280 Бюллетень Йо 48

Дата опубликования описания 30,1280 р )м. кл.

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Н 02 Н 3/16 (53) УДК 621. 316,,925 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

Ю,Д. Альгин, И.М. Осипова и Л. В, Ребров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОЙ

ФАЗЫ В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ НАПРЯЖЕНИЕМ

ДО 1000В С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Указ анн ая цель дости гает с я тем, 15 что в известное устройство для определения поврежденной фазы в трехфаэной сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, содержащее в каждой фазе источники напряжений

20 фаза-нейтраль и фаза-земля, а также исполнительный орган, в канале каждой фазы вновь введены два формирователя напряжения по одному соответственно для напряжений фаза-нейтраль

25 и фаза-земля, два логических элемента И, один логический элемент НЕ, один функциональный расширитель и один формирователь сигнала отсечка, при этом в канапе каждой фазы выхо3Р цы упомянутых источников напряжений

Изобретение относится к области автоматизации низковольтных электрических сетей с изолированной нейтралью.

Известны устройства выбора поврежденной фазы, в которых используются реле минимального напряжения, включенные на фазные напряжения питающего трансформатора (1), а также устройства, у которых в качестве элемента, чувствительного к однофазным зазыканиям на землю, используется фильтр нулевой последовательности, управляющий работой пороговых элементов, реагирующих на повышение напряжения (2), Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для определения поврежденной фазы при однофазных замыканиях на землю в сети с изолированной нейтралью 23.

Недостатком указанных устройств является низкая чувствительность, возможность ложного срабатывания на отстающей фазе при определенных значениях емкостного и активного сопротивлений по отношению к земце, когда геометрическая сумма векторов напряжений (фаэного — опорного, и напряжения нулевой последовательности) в поврежденной и опережающей фазах близки по своим значениям, К недостаткам этих устройств следует также отнести инерционность пороговых элементов, снижающую их быстродействие.

Цель изобретения — увеличение точности, быстродействия и помехозащищенности путем изменения в каждой фазе углов между напряжением фазанейтраль и фаза-земля.

792447 фаза-нейтраль и Фаза-земля подключены к входам соответствующих формирователей, выход формирователя напряжения Фаза-нейтраль подключен к перврму входу первого элемента И, к второму входу которого через логический элемент НЕ подк .чен выход 5

Формирователя напряжения фаза-земля, первый выход первого элемента И под» ключен к входу функционального расширителя, второй выход — к входу

Формирователя сигнала отсечки, а

16 третий — к первому входу второго элемента И аналогичного канала отстающей Фазы, ко второму входу второго элемента И в каждой фазе подключен выход соответствующего функционально- 1.э

ro расширителя, а выход второго элемента И в канале каждой фазы подключен к первому входу упомянутого исполнительного органа, к второму- входу которого подключен выход формиро- Яо вателя сигнала отсечки.

На фиг, 1 дана функциональная схема устройства; на фиг.2 представлена векторная диаграмма токов и напряжений для трехфазной сети с постоянным 25 реактивным и переменным активным сопротивлениями. В рассматриваемом слу чае именно такой является схема замыкания сети с изолированной нейтралью .

В .случае повреждения одной из фаз ее вектор напряжения фаза-земля и опере- о жающие фазы опережают свои опорные напряжения. В предлагаемом устройстве эта информация используется для выявления поврежденной фазы. На фиг.З вЂ” диаграмма напряжений, характеризующая работу элементов схемы.

Датчиками устройства являются источники 1 фазных напряжений фаз,анейтраль Оц,.„ и фаза-земля U+ > (см, фиг,1), вторичные обмотки которых 40 соединeíû с входами соответствующих двухполупериодных формирователей 2,, преобразующих сйнусоидальное напряжение в прямоугольное. Выходы формирователей, преобразующих Фазные на- щ пряжения относительно земли, соединены с входами элементов 3, реализующих операцию НЕТ; которые, в Свою очередь, соединены в каналы каждой фазы с входами элементов 4, куда подсоединены также выходы ФормироватеЛей, преобразующих Фазные напря» жения относительно нейтрали. Указан. ное соединение элементов в канале

НЕ поззоляет Фиксировать угловые смещения напряжений фаза-земля, относительно напряжений фаза-нейтраль только в положительном направлении.

Выходы элементов и 4 соедийены одновременно с входами расширителей 5, обеспечивающих продление поступив- бО шего сигнала на 60 эл. град., логических элементов И 6 в канале отстающей фазы и формирователей 7 сигналов отсечки, Выходы расширителЕй 5 подключены к вторым входам элементов 65

6, выходы которых соединены в каждом канале с одним из входов исполнительного органа статического триггера 8, второй вход которого соединен с выходом формирователя 7 .

При нормальном состоянии сети трехфаэное (Фазы А,В,С) напряжение относительно земли точно совпадает по фазе с напряжением относительно нейтрали (см.фиг.З а, б, в) . При повреждении одной иэ фаэ, например фазы В (момент времени tq), происходит сдвиг фаэ напряжений фаза-земля по отношению к напряжениям фаза-нейт.раль, причем в поврежденной и опережающей фазе сдвиг происходит в сторону опережения (положительное смещение), а в отстающей фазе — в сторону отставания. Напряжения прямоугольной формы на выходах формирователей 2 также получают соответствующие смещения (см.фиг,З г-и). На Фиг.З вторые полупериоды прямоугольных напряжений опущены, чтобы не загружать чертеж.

Благодаря выполнению логической операции НЕТ в каналах фаэ, где происходит положительное смещение напряжений, на выходах элементов 4 появляются сигналы, пропорциональные величине этого смещения (см.фиг.З к, л).

На выходе элемента 4 в канале отстающей фазы, в данном случае фазы С, сигнал остается равным нулю. Совместное воздействие сигнала расширителя

5 канала поврежденной фазы (см.фиг.Зм) и сигнала, подаваемого из канала опережающей Фазы (.см.фиг.З к) на входы элемента И 6 в канале поврежденной

Фазы, приводит к появлению сигнала (см.фиг.З н) на выходе последней,что, в свою очередь, вызывает переключе,me статического триггера 8 в канале фазы В (см.фиг.ЗО), чем и достигается поставленная задача. форМула изобретения

Устройство для определения поврежденной Фазы в трехфазной сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, содержащее в каждой фазе источники напряжения фаза-нейтраль и фаза-земля, а также исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности, быстродействия и помехоэзщищенности путем изменения в каждой Фазе углов между указанными напряжениями, в канале каждой Фазы вновь введены два формирователя напряжения по одному соответственно для напряжений Фазанейтраль и фаза-земля, два логических элемента И, один логический элемент НЕ, один Функциональный Расширитель и один Формирователь сигнала отсечки, при этом в канале каждой

Фазы выходы упомянутых источников

792447 напряжений фаза-нейтраль и фаза-земля подключены к входам соответствующих формирователей, выход формирователя напряжения фаза-нейтраль подключен к первому входу первого элемента И, к второму входу которого через логический элемент НЕ подключен выход формирователя напряжения фаза-земля, первый выход первого . элемента И подключен к входу функционального расширителя, второй выходк входу формирователя сигнала отсечки, а третий — к первому входу второго элемента И аналогичного канала отстающей фазы, ко второму входу второго элемента И в каждой фазе подключен выход соответствующего функционального расширителя, а выход второго элемента И в канале каждой фазы подключен к первому входу упомянутого исполнительного органа, к второму входу которого подключен выход формирователя сигнала отсечки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Японий У 48-44300, 4/2-33/93, 1973.

2 . Авторское свидетельство СССР

Ю 589б59, кл. Н 02 Н 3/16, 1978.

792447

0 о е а

0 к

Составитель В.Молчанов

Редактор Г.Морозова Техред М. Табакович Корр ект ор в, Вутя г а

Заказ 9593/58 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4