Устройство для определения поврежденной фазы Советский патент 1983 года по МПК H02H3/34 H02H3/40 H02H3/24 

1

Изобретение относится к технике релейной защиты линий электропередач к предназначено для. определения особой фазы при неси1 {метричных коротких замыканиях на землю, например, в схемах однофазного авчюматнческого повторного включения или для управления работой дистанционной зашиты.,

Известны избиратели особой фазы, содержащие фильтры токов или напряж кий обратной и нулевой последовательностей и органы сравнения фаз L - J

Наиболее б/шзкйм к предлагаемому по технической сущности является избиратель, содержащий фильтр тока о&ратной последовательности с трехфазным выходом, фильтр тока нулевой последовательности и три органа сра&нения фаз. Выбор фазы осуществляется путем сравнения угтю сдвига между вектором тока обратной последовательности той же фазы и вектором тока нулевой последовательности с заданным. В качестве органов сравнения фаз могут.

быть применены разные известные органы. Наилучшим с точки зрения селективности является орган сравнения времени совпадения с зааанным или орган сравнения времени совпадения с временем несовпадения, для которого принят симметричный диапазон углов срабатывания от -бО до ч-бО , Использование органов сравнения с несимметричньп« диапазоном углов срабатывания от О до 18О требует применения фазоповоротных схем и специальных мер для суж&ния диапазона углов срабатывания f 2 J.

Недостатком данного избирателя яв- ляется применение функциональных пр&образователей, заключающихся в прео& разовании временных интенвалов в уровни напряжения при сравнении времени совпадения или времени несовпадения или в применении фазоповоротных схем, что снижает селективность в переходных режимах и при отклонении частоты от номинальной.

Целью изобретения является повышение селективности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения повреждений фазы, содержащее фильтр тока обратной последовательносги с трехфазным выходом, фильтр тока нулевой последовательности и три органа сравнения фаз, дополнительно снабжено тремя элементами НЕ и формирователем Кротких импульсов, а органы сравнения фаз выполнены в виде трех логических элементов И, первые входы которых соединены через формирователь коротких импульсов с выходом фильтра тока нулевой последовательности, вторые входы элементов И, избирающих фазы А, В, С соединены с выходами В, С, А фильтра тока обратной последовательности соответственно, а третьи входы соединены через логические.элементы НЕ с выходами С, А, В фильтра тока обратной последовательности соответственно.

На фиг, 1 11зображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг., 2 векторная диаграмма, поясняющая его . работу.

Устройство содержит фильтр 1 тока обратной последовательности с трехфа&ным выходом, фильтр 2 тока нулевой последовательности, формирователь 3 коротких импульсов, три логических элемента НЕ 4 и три логических элемета И 5 и имеет три выхода А, В, С, Наличие сигнала в виде короткого ик пульса на одном из них указывает особую фазу,

С выходов фильтра 1 тока обратной последовательности снимаются сигналы, соответствующие положительным полупериодам токов обратной последователь ности. Таким образом, сигналы на выходах элементов НЕ 4 соответствуют отрицательны полупернодам соответствующих токов обратной последовательности. Формирователь 3 образует короткие импульсы в моменты перехода тока нулевой последовательности через нуль от отрицательных значений к положительным.

Логическими условиями срабатывания элементов И фаз А, В и С являютс соответственно:

A AoVai

( U)

B- AoAiC2i

СЪ)

С-АоАа.в2, где А, В, С - сигналы на выходах эп&гментов Hj

Ар - сигнал, соответствующий короткому импульсу, образованному от тока нулевой последовательности 1 ;

СсВ,

сигналы, соответствуюг 2.

щие положительным полупериодам .токов обратной последовательнсвти;

А., В2, С-2 - отрицание сигналов С .

Векторная диаграмма токов обратной и нулевой последовательностей (фиг, 2) соответствует случаю замыкания на землю фазы А или фаз ВС, где особой является фаза А, Из векторной диаграммы и условия (1) следует, что элемент И, выбирающий фазу А, срабатывает при одновременном выполнении условий:

26

С4)

0 airer-i |i 8oV(6r)

где - аргумент комплексного числа.

Таким образом, выбор фазы А осуществляется в случае, если одновременно вектор I отстает по фазе от вектора 2.0 опережает по фазе вектор на угол, меньший , Это соответствует сдвигу по фазе между векторами )., д и на угол от -6О

до

f60,

Следовательно, условиями срабатыва ния элементов и фаз А, В, С 5шляются соответственно:

(6)

-боЧа д Iiftlio 560 (т)

-60° qv-9 iiclio 60° (8)

Условия (6), (7) к (8) вьшолнены при однофазных коротких замыканиях на землю фаз А, В, С соответственно и при двухфазных коротких замыканиях на землю фаз ВС, СА, АВ соответстве№но. Таким образом, на выходе А устройства появляется сигнал в виде короткого импульса при коротких замыканиях на землю фазы А или фаз ВС; на выходе В - при коротких 3aMbiKaH«sDt на землю фазы В или фаз СА; на выходе С - при коротких замыканиях на землю фазы С или фаз АВ,

Предложенное устройство проще по конструкции и надежнее в действии и обеспечивает безошибочный выбор особой фазы как при однофазных, так и при двухфазных коротких замыканиях на вследствие исключения функциональгных преобразований. Формула изобретения Устройство для определения поврежденной фазы, содержащее фильтр тока обратной последовательности с трехфаэным выходом, фильтр тока нулевой последовательности и три органа сравнени фаз, отличающееся тем, что с целью повышения селективности, оно дополнительно снабжено тремя элементами НЕ и формирователем коротких импу сов, а органы сравнения фаз выполнены в виде трех логических элемешюв И, первые входы которых соединены через формирюватель коротких импульсов с выходом фильтра тока нулевой последовательности, вторые входы элементов И, избирающих фазы А, В, С, соединены с выходами В, С, А фильтра тока обратной последовательности соотве - ственно, а третьи входы соединены через логические элементы НЕ с выходами С, А, В фильтра тока обратной последовательности соответственно, . Источники информаони, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции S 158О01, кл, Н Об Н 3/34, 1968. 2. Птабеков Г, И, Теоретические основы релейной зашиты высоковолы ных сетей. Госэнергоиадат, 1957, с, 28О-283.