Устройство для определения поврежденной фазы при однофазном замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью Советский патент 1981 года по МПК G01R31/08 H02H3/16 

(54) УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕадЕННОЙ ФАЗЫ ПРИ ОДНОФАЗНОМ ЗАМЫКАНИИ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ Изобретение относится к энергетике и может найти применение в высоковольтных распределительных сетях, работающих с изолированной нейтралью. Известны устройства для определения поврежденной фазы, где используют компаратор из логических элементов, замедлители, фильтр небаланса токов, пороговые детекторы, запоминательные схемы и вспомогательные реле tOf Г2 Наиболее близким к предлагаемому является устройство, состоящее из органов максимального напряжения, логических элементов И, логических элементов НЕ, выходного органа фильтра напряжения нулевой последовательноети 4. Указанное устройство имеет сложную схему и поэтому ненадежно в работе. Цель изобретения - повышение надеж ности работы путем упрощения конструк ции устройства. Указанная цель достигается за счет того, что в устройстве для определения поврежденной фазы при однофазном замыкании на землю в сети- изолированной нейтралью,содержащем в каждой фазе сети органы максимального напряжения, выходы которых соединены с первыми входами элементов И отстающей фазы, вторые входы которых подключены к выходному органу фильтра напряжения нулевой последовательности, элементы И выполнены с изменяемым порогом срабатывания, причем выходы органов максимального напряжения соединены со входами управления указанных элементов И одновременной фазы и с третьи1 1 входами элементов И опережающей фазы, При этом каждый из элементов И с изменяемым порогом срабатывания выполнен в виде двух последовательно соединенных транзисторов, к базовым цепям которых присоединены выходы органов максимального напряжения отстающей и опережающей фаз, к эмиттерной 8 цепи подключен, выход органа максимального напряжения одноименной фазы, а коллекторная цепь является выходом элемента И. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройстваj на фиг. 2 пример конкретного выполнения элементов И с изменяемым порогом срабатывания. Блоки И 1 , 2 и 3| имеющие одинаковые пороги срабатывания при равенстве напряжения ид.Ур, Uj-, связаны непосредственно с органами Ц, 5 и 6 макси мального напряжения через входы 7, 8 и 9 изменения порога срабатывания. Рабочие входы 10-15 блоков И также связаны непосредственно с органами , 5 и 6 максимального напряжения, напри мер, рабочие входы 10 и 11 блока И 1 связаны с органами 5 и 6 максимального напряжения, рабочие входы 12 и 13 блока И 2 - с органами i и 6 максимального напряжения, рабочие входы 1 .и 15 с органами Ц и S максимального напряжения. Блок 16 питания связан с блоками И 1, 2 и 3 через выходной орган 1 фильтра напряжения нулевой последовательности. При однофазном замыкании на землю; например, фазы А срабатывает выходной орган 17 фильтра напряжения нулевой последовательности и подает напряжение питания на блоки 1 , 2 и 3. Орган k максимального напряжения, уменьшает порог срабатывания блока 1, S то же время на входы 10 и 11 блока И 1 подаются напряжения с органов 5 и 6 максимального напряжения, неповрежденных фаз, что вызывает появление сигнала на выходе 18. Блоки 2 и 3 не срабатывают, так как напряжение на входах 13 и Т меньше порога открывания, определяемого величиной напряжения неповрежденных фаз и Ц и на выходах 19 и 20 сигналы не появляются. В состав блоков И с изменяемым порогом срабатывания входят включенные последовательно по два кремниевых тра зистора 21 и 22, 23 и 2k, 25 и 26.В цепи коллекторов транзисторов 21, 23 и 25 включены резисторы 27, 28 и 29, с которых снимаются выходные сигналы для управления исполнительными органами. В цепи эмиттеров транзисторов 22, 2 и 26 включены резисторы 30, 31 и 32 смещения. , 4 База транзистора 25 через резистор 33 подключена к резистору 31, база 26 через резистор 3 к резистору 30, базы транзисторов 23 и 24 - соответственно к резисторам 31 и 32, а базы транзисторов 21 и 22 - соответственно к резисторам 31 и 32. Напряжения на эмиттерах транзисторов и порог их открывания зависят от величины положительного относительно заземленного конца напряжения смещения на резисторах 30, 31 и 32, В схемы блоков И включены развязывающие диоды (не показаны), чем исключено как взаимное влияёние транзисторов друг на друга, так и их влияние на напряжения смещения на резисторах 30-32. Поэтому напряжения смещения на указанных резисторах определяются исключительно величинами постоянных положительных относительно земли выходных напряжений органов максимального напряжения фаз А, В и С и не зависят от значения базовых и коллекторных токов транзисторов. Органы максимального напряжения выполнены так, что их положительные относительно земли выходные напряжения изменяются прямо пропорционально величинам фазных напряжений U U-g и при равенстве фазных напряжении выходные напряжения равны и составляют около 1/3 напряжения источника питания блоков И. При равенстве напряжений на резисторах 30-32 смещения равны между собой и напряжения на эмиттерах и базах транзисторов, поэтому все транзисторы закрыты и сигналы на выходах А, В и С отсутствуют. При повреждении, например, фазы С орган максимального напряжения фазы С уменьшает положительное смещение на резисторе 32, базы транзисторов 25 и 26 получают положительное относительно их эмиттеров смещение, и эти транзисторы открываются, на резисторе 29 появляется напряжение, вызывающее срабатывание исполнительных устройств (не показаны). Таким образом, обязательным условием появления сигнала на одном из выходов является наличие только одной фазы с напряжением меньшим, чем на двух других фазах. Применение блоков И с изменяемым порогом срабатывания позволяет упростить схему устройства для определения поврежденной фазы, что повышает надежность и экономичность при эксплуатации.

Формула изобретения

11. Устройство для определения пов режденной фазы при однофазном замыка НИИ на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее в каждой фазе сети органы максимального напряжения, выходы которых соединены с первыми входами элементов И отстающей фазы, вторые входы которых подключены к выходному органу фильтра напряжения нулевой последовательности, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения конструкции, элементы И вы полнены с изменяемым порогом срабатывания, причем выходы органов максимального напряжения соединены со входами управления указанных элементов И одноименной фазы и с третьими входами элементов И опережающей фазы

859326

2. Устройство По П.1, о т л и чающееся тем, что каждый из .элементов И с изменяемым порогом срабатывания выполнен в виде двух 5 последовательно соединенных транзисторов, к базовым цепям которых присоединены выходы органов максимального напряжения отстающей и опережающей фаз, к эмиттерной цепи подключен выход fO органа максимального напряжения одноименной фазы, а коллекторная цепь является выходом элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР Н- 335763, кл. Н 02 Н 3/16, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № А69182, кл. Н 02 Н 3/16, 1972.

3.Патент Франции № 203861 Б, кл. Н 2 К, 1972.

. Авторское свидетельство СССР № 589659, кл. Н 02 Н 3/16, 197 (прототип).