Устройство для определения поврежденной фазы в трехфазной сети с изолированной нейтралью

Устройство для определения поврежденной фазы в трехфазной сети с изолированной нейтралью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в релейной защите, а также в аппаратуре защиты от поражения током при прикосновении человека к фазному проводу сети, Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устR С во А В С ройства. При замыкании на землю одной из фаз вектор напряжения нулевой последовательности меняет свое направление . За опорный сигнал принято одно из линейных напряжений сети. Напряжение с датчика I напряжения нулевой последовательности поступает на первый вход датчика 3 разности фаз, на второй вход которого приходит сигнал от датчика 2 линейного напряжения. В зависимости от того, какая фаза повреждена, угол разности фаз находится в разных диапазонах. Этот диапазон определяет величину постоянного напряжения на выходе датчика 3 разности фаз и контролируется усилителями 9-12, входящими в схему 4 порогового разделителя сигналов. Замыканию каждой фазы соответствует определенный диапазон углов, эти диапазоны не пересекаются и разделены Q промежутками по 30 . Это позволяет предотвратить ложное срабатывание устройства. 3 ил. (Л х СХ) сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (1П

57 А1 (51) 4 H 02 Н 3/16 (3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3989073/24-07 (22) 16.12.85 (46) 07.03.88. Бюл. 11 9 (7l) Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина (72) В.И. Сукманов, А.А. Иванов и А.И. Селивахин (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1010688, кл. Н 02 Н 3/16, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1109843, кл. Н 02 Н 3/!6, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ

С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в релейной защите, а также в аппаратуре защиты от поражения током при прикосновении человека к фаэному проводу сети. Цель изобретения— повышение надежности и упрощение устройства. При замыкании на землю одной из фаз вектор напряжения нулевой последовательности меняет свое направление. За опорный сигнал принято одно иэ линейных напряжений сети.

Напряжение с датчика 1 напряжения нулевой последовательности поступает на первый вход датчика 3 разности фаз, на второй вход которого приходит сигнал от датчика 2 линейного напряжения. В зависимости от того, какая фаза повреждена, угол разности фаэ находится в разных диапазонах.

Этот диапазон определяет величину постоянного напряжения на выходе датчика 3 разности фаз и контролируется усилителями 9-12, входящими в схему

4 порогового разделителя сигналов.

Замыканию каждой фазы соответствует определенный диапазон углов, эти диапазоны не пересекаются и разделены о промежутками по 30 . Зто позволяет предотвратить ложное срабатывание устройства. 3 ил.

1379857

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для определения поврежденной фазы при однофаэных замыканиях на землю в

5 трехфазных сетях с изолированной нейтралью, и может быть использовано в релейной защите, аппаратуре настройки дугогасящих реакторов, а также в аппаратуре защиты от поражения электрическим током при случайном прикосновении человека к любому иэ фазных проводов сети.

Цель изобретения — повышение надежност и упрощение устройства. 15

На фиг. 1 представлена схема устройств»; на фиг. 2 и .3 — векторные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для определения повреж- 20 денной фазы в трехфазной сети с изолированной нейтралью состоит из датчика 1 напряжения нулевой последовательности, датчика 2 линейного напряжения сети, датчика 3 разности фаз между линейным напряжением сети и напряжением нулевой последовательности, порогового разделителя 4 сигналов и четырех исполнительных органов 5-8. 30

Датчик 1 напряжения нулевой последовательности предназначен для выявления замыкания на землю. Напряжение на его выходе, пропорциональное напряжению нулевой последовательности, 35 появляется только при возникновении в сети однофазного замыкания на землю.

Датчик 3 разности фаз между линейным напряжением сети и напряжением нулевой последовательности преобра- 40 зует угол сдвига фаэ между этими напряжениями в пропорциональное посто-янное напряжение. Это напряжение определяется по следующему выражению: а = е

360 где F.„ — напряжение питания датчика разности фаэ; — угол сдвига фаз между линей50 ным напряжением сети и напряжением нулевой последов»тельности.

Пороговый разделитель 4 сигналов в зависимости от уровня напряжения на его нходе осуществляет включение одного из четырех исполнительных органов 5-8. Пороги открывания операционных усилителей 9-12, входящих в схему порогового разделителя сигналов, различны и задаются с помощью резисторов 13-17. При этом резисторы

13-17 подбирают таким образом, что первый операционный усилитель 9 включается при уровнях входного напряжения, соответствующих углам сдвига фаэ между линейным напряжением сети и напряжением нулевой последователь0 ности в диапазоне от О до 60, второй от 90 до 180, третий от 2)0 до 300 о и четвертый от 330 до 360 . Включение одного из операционных усилителей приводит к открыванию соответствующего ему транзистора 18 — 21. При открывании транзисторов срабатывают соответствующие исполнительные органы 5-8. Первый исполнительный орган 5 и четвертый 8 принадлежат фазе С, второй 6 фазе А, третйй 7 — фазе В.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании на землю одной из фаз (точки О,, Oz О,, фиг. 2) вектор напряжения нулевой последовательности меняет свое напранление. Изменяется также и ориентация векторов фазных напряжений, что не позволяет принимать их в качестве опорных. Система же линейных напряжений остается неизменной. Поэтому за информативный признак для определения поврежденной фазы принят угол сдвига фаз между одним из линейных напряжений сети (в данном случае выбрано линейное напряжение 0р ) и напряжением нулевой последовательности. В зависимости от того, какая фаза повреждена, угол сдвига фаз между линейным напряжением U, и напряжением нулевой последовательности Uo изменяешься различным образом. Из векторной диаграммы (фиг. 3) видно, что при замыкании фазы А угол изменяется в диапазоне о о

90 Чд 180, при замыкании фазы В—

210 Ч - 300 и при замыкании фазы

С вЂ” 330 /с 360 и О - 9с -60 э т.е. замыканию каждой фазы соответствует строго определенный диапазон углов, эти диапазоны не пересекаются

d и разделены промежутками по 30 . Это позволяет предотвратить ложное срабатывание устройства.

Таким образом, при замыкании на землю, например, фазы А (точка О,, фиг. 2) на выходе датчика 1 нулевой последовательности появляется напряжение U« . Это напряжение поступает

1379857 на первый вход датчика 3 разности фаз, на второй вход которого приходит сигнал от датчика 2 линейного напряжения U . Так как угол сдвига фаз между контролируемыми сигналами находится в диапазоне от 90 до 180 ° то постоянное напряжение на выходе датчика 3 разности фаз, соответствующее этому углу, будет больше порога срабатывания операционного усилителя 10 в пороговом разделителе 4 сигналов.

Включение этого усилителя приводит к открыванию транзистора 19 и срабатыванию исполнительного органа 6, который, замыкая свой контакт, сигнализирует о повреждении фазы А. При замыкании на землю любой другой фазы устройство работает аналогично.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позволит получить экономический эффект от повышения надежности и упрощения устройства.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для определения поврежденной фазы в трехфазной сети с изолированной нейтралью, содержащее датчик напряжения нулевой последовательности и датчик линейного напряжения

1ð сети, выходы которых соединены с входами фазочувствительного органа, выход которого функционально связан с исполнительными органами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и упрошения, фазочувствительный орган выполнен в виде датчика разности фаз контролируемых сигналов, выход которого через вновь введенный пороговый разделитель сигналов с четырьмя выходами соединен с соответствующими исполнительными органами.

1379857

Составитель Л. Васькова

Редактор Л. Ворович Техред М.Ходанич Корректор М. Демчик

Закаэ 987/54

Тирах 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Проиэвадственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4