Устройство для определения поврежденной фазы в трехфазной сети Советский патент 1983 года по МПК H02H3/16 

g

OS 00 00 Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и автоматике энергосистем, и может быть использовано в установках автоматического замыкания на землю поврежденной фазы, а также в системах автоматической настройки компенсации, где в качестве сигнала используется остаточное напряжение поврежденной фазы. Известно устройств для определения фазы электрической сети с возрос шей проводимостью изоляции, содержащее в каждой фазе трансформатор напряжения, выпрямитель, сравнивающий элемент, источник опорного напряжения , тиристорный ключ, блок объединения и исполнительный блок С ЗОднако в данном устройстве контролируемые фазные напряжения подаются 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 яв ляется устройство для выбора поврежденной фазы, которое содержит трансформаторы напряжения, соединенные с исполнительным органом. Датчик напряжения каждой фазы содержит тиристориый переключатель переменного тока, подключенный к низковольтной обмотке трансформатора напряжения и че рез блокирующий элемент к исполнител ному органу, сравнивающий элемент, выпрямительный блок, источник опорно го напряжения, блок управления тиристорным переключателем переменного тока и блок синхронизации. В выпрями тельных блоках фаз содержатся преобразователи однофазного напряжения в симметричную систему трехфазных напряжений С 2, Недостатком известного устройства является наличие в датчике напряжения каждой фазы преобразователя одно фазного напряжения в симметричную систему трехфазных напряжений, а так же блока синхронизации, что усложняет устройство. Кроме того, оно харак теризуется невысокой надежностью работы из-за влияния колебаний напряжения сети, что сказывается на работе сравнивающего элемента, где испол 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, дополни т ель но введены 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 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 соот ветствующих фаз. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжений. Устройство содержит фильтр 1 напряг жения нулевой последовательности, формирователь 2 фазных напряжений сетм, для каждой фазы траТчсформатор 3 напряжения и блок Ц 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 Лд, Ug, UQ обозначают фазные напряжения сети, соответствующие системе линейных напряжений и не зависящие от режима повреждения, получаемые на выходах формирователя 2, DQ - напряжение на выходе фильтра 1 напряжения нулевой последовательности, Од Г со пряжения фаз относительно земли при повреждении, Чд, fg, / - углы сдвига между напряжением нулевой последовательности и соо-твегсгвую щ н фазным 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 t 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 t сравнения в поврежденной фазе А сдвинуты на угол Чд(180-К 0 ., а в непонг ежденных фазах В и С - соответственно на углы V(60+d)° и % . Верхний знак соответствует сети с изолированной и недокомпенсированной нейтралью, нижний - с перекомпенсированной нейтралью. Угол ot определяется сопротивлением замыкания и составляет несколько градусов, например при глухом металлическом замыкании . При превышении измеренным углом некоторого заданного значения, равного МР,дд (1 Во выхбде блока ч сравнения появляется сигнал который через элемент 5 блокировки поступает на вход блока 6 управления. Блок 6 управления формирует сигнал, необходимый для открытия, тиристорного переключателя 7 переменного тока. При этом на блокирующие элементы 5 руих фаз поступают запрещащие сигналы.

Таким образом, на вход исполнительного органа 8 Ноступает напряжение с вторичной обмотки трансформатора 3 той фазы, в которой угол сдвига между напряжением нулевой ; последовательности и фазным напряжением превышает %с(А поврежденной фазы.

Работа предлагаемого устройства не зависит от колебаний напряжения сети, так как выбор поврежденной фазы в нем основан на сравнении фазовых характеристик, что пов| 1шает его надежность.

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..