(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ФАЗЫ С ПОВЬЮГЕННЫМ ТОКОМ УТЕЧКИ В ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ нА1ТРАЛЬЮ НАПРЯЖЕНИЕМ
Изобретение относится к автоматизации низковольтных электрических сетей с изолированной нейтралью.
Известны способы определения поврежденной фазы в сети с,изолированной нейтргшью, основанные на измерении геометрической суммы векторов фазного напряжения и .напряжения нулевой последовательности. Поврежденную фазу определяют по превышению некоторого порогового значения амплитуды этого напряжения 1.
Недостатком способа является то, что в силу синусоидального характера изменения напряжения, его амплитуда , не фиксированная величина, а в течение перих да дважды проходит через нуль и дважды имеет максимальное значение. Во время переходного процесса частота колебаний амплитуд фазных напряжений повре)едениой и здоровых фаз увеличивается. Строить автомати :ескую систему с таким параметром регулирования и добиться высокой точности ее работы сложно.
Наиболее близким к предлагаемому является способ, основанный на измерении величин фазных напряжентй и напряжений нулевой последовательности, сравнении их с пороговыми знаДО 1000 В
чениями в канале каждой фазы и формировании информации о наличии повреждения на основе этого сравнения 2.
Характерными недостатками способа являются недостаточные точность и быстродействие, подверженность действию помех, усложнение эксплуатации из-за необходимости настройки порогов срабатывания.
10
Цель изобретения - повышение точности обнаружения фазы с повышенным током утечки.
Поставленная цель достигается тем, что в способе обнаружения фазы с повьшенным током утечки в трехфазных
15 сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В, заключающемся в измерении электрического параметра, характеризующего напряжения фазанейтрал.ь и фаз а-земля каждой фазы
20 трехфазной сети, и сравнении измеренного электрического параметра с известным значением этого параметра, в качестве электрического ,
25 характеризующего напряжения фаза нейтргшь и фаза - земля каждой фазы трехфазной сети, выбран знак угла рассогласования напряжений фаза нейтраль и Фаза - земля каждой фазы -трехфазной сети, и сравнении изме30
ренного знака угла рассогласования напряжений фаза - нейтрсшь и фаза - земля одной фазы трехфазной сети с измеренным знаком угла рассогласования напряжений фаза - нейтрсшь и фаза - земля последующей фазы трехфазной сети в порядке их чередования.
В реальных электрических сетях с изолированной нейтралью при ослаблении изоляции в одной из фаз или при прикосновении к ней человека происходит смещение векторов фазных напряжений фаза - земля по отношению к векторам соответствующих фазных напряжений фаза т нейтраль.
На фиг. 1 изображена векторная диаграмма фазных напряжений; на фиг.структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.
Из векторной диаграммы (фиг.1) .видно, что угол между указанными напряжениями в фазе с ослабленной изоляцией всегда положительный, в отстающей от нее - отрицательный, а в опережающей фазе он может иметь любой знак в зависимости от соотношения активной и реактивной проводимостей изоляции сети.
Способ основан на использова. НИИ смещения векторов. Необходимым и достаточным условием определения фазы с повышенным током утечки является определение знаков углов между напряжениями фаза - нейтраль и фаза земля в двух фазах в порядке их чередования. При этом возможны два варианта, появляющихся сигналов: один из сигналов положительный, второй отрицательный; оба сигнала положительные.
В первом случае фазу с повышенным током утечки указывает сигнал, соответствующий положительному углу, во втором - искомая фаза та, которая из двух рассматриваемых является отстающей.
Устройство состоит из формирователей 1-6 напряжений Оф,, фаза - земля и фаза - нейтраль попарно в каждой фазе, фазовых компараторов 79, выделяющих положительные углы рассогласования указанных напряжений в фазе, логического устройства 10, которое организует исполнительную команду по анализу сигналов в двух фазах в порядке их чередования и исполнительных элементов11 - 13 в каждой фазе А,в,С, соответственно.
В случае ослабления изоляции в одной из фаз, например в фазе В, в зависимости от соотношения активной и емкостной проводимостей сети фазовым компараторами 7 и 8 двух фаз, в порядке их чередования может быть выделен один (в канале компаратора 8) ил два положительных сигнала. Логическое устройство 10 работает таим образом, что при одном положительном
сигнале компаратора 8 выдает команду на исполнительный элемент 12 по этому сигналу, а при двух положительных сигналах компараторов 7 и 8 включает исполнительный элемент 12, по сигналу компаратора 8 в отстающей фазе.
Определение фазы с повышенным током утечки предлагаемым способом отличается простотой и надежностью,
o поскольку при его реализации необходимо лишь установить знак отклонения углов фазных напряжений, не измеряя величин напряжений и величин углов сдвига фаз. С другой стороны, фиксация знака отклонения угла, производимая в момент перехода синусоиды через нуль, обеспечивает высокую чувствительность и помехоустойчивость при максимальной величине запаздывания не более 180 эл.град.
Повышение Точности и быстроты фиксации повреждений в сетях, в конечном итоге, приводит к увеличению надежности эксплуатации электрических сетей, а, следовательно, к обеспечению бесперебойной работы потребителей и непрерывности процессов.
Формула изобретения
Способ обнаружения фазы с повышенным током утечки в трехфазных сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В, заключающийся в измерении электрического параметра, характеризующего напряжения фаза - нейтраль и фаза - земля каждой фазы трехфазной сети и сравнении измеренного электрического параметра с известным значением этого параметра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обнаружения в качестве электрического параметра, характеризующего напряжения фаза - нейтраль и фаза - земля каждои фазы трехфазной сети, выбран
знак угла рассогласования напряжений фаза - нейтраль и фаза - земля каждой фазы трехфазной сети, и сравнивают измеренный знак угла рассогласования напряжений фаза - нейтраль и фаза - земля одной фазы трехфазной сети с измеренным знаком угла рассогласования напряжений фаза - нейтраль и фаза - земля последующей фазы трехфазной сети в порядке их чередования.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Лихачев Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и
с компенсацией токов, М., Энергия; 1971.
2.Авторское свидетельство СССР № 335763, кл. Н 02 Н 3/16, 1970
(прототип).
