Устройство для выбора поврежденной фазы

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите и автоматике электроэнергетических систем Цель изобретения - расширение функциональных возможностей Цель достигается тем, что дополнительно введен фильтр тока прямой последовательности 3, шесть блоков умножения 4, три компаратора 5 и три логических блока НЕ 6 Введение этих блоков позволяет контролировать фазовые соотношения между токами прямой, обратной и нулевой последовательностей и производить индентификацию поврежденной (при однофазных кз) или поврежденных (при двухфазных к.з или двухфазных к з на землю ) фаз 1 ил

I ((9) () () СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s()s Н 02 Н 3/40

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1663682 (21) 4125430/07 (22) 27.06.86 . (46) 23.07.92, Бюл, N. 27 (71) Рижский политехнический институт им. А.А,Пельше (72) А.С.-С. Саухатас, Э, П. Ванзович, Э, Й.Гяджюс и В.Н.Аронсон (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1663682, кл, Н 02 Н 3/40, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике электроэнергетических систем. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, Цель достигается тем, что дополнительно введен фильтр тока прямой последовательности 3, шесть блоков умножения 4, три компаратора 5 и три логических блока НЕ 6, Введение этих блоков позволяет контролировать фазовые cOQTHoшения между таками прямой, обратной и нулевой последовательностей и производить индентификацию поврежденной (при однофазных к.з.) или поврежденных (при двухфазных к.з. или двухфазных к,з. на землю) фаз. 1 ил, 1749973 ф = 0Ф 0 0

0 I, И (13

С Ф = u Iô 0, (2) 50

Изобретение относится к технике релейной защиты и автоматике энергосистем, предназначено для определения поврежденных фаз при несимметричных коротких замыканиях, например, в устройствах одно- 5 фазного автоматического повторного включения или для управления работой измерительйых органов дистанционных защит, или измерителей расстояния до места повреждения и является усовершенствова- 10 нием устройства по авт,св. N 1663682, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, На чертеже представлена структурная 15 схема устройства, Устройство содержит фильтр 1 тока обратной последовательности, фильтр 2 тока нулевой последовательности, фильтр 3 тока прямой последовательности, двенадцать 20 блоков 4 умножения, шесть компараторов

5, шесть элементов НЕ 6, шесть элементов

И 7.

Первый —. третий выходы фильтра 1 тока обратной последовательности подключены 25 к первым входам соответственно первого— третьего и седьмого — девятого блоков 4 умножения, а четвертый — шестой выходы фильтра 1 тока обратной последовательности подключены к первым входам соответ- 30 ственйо четвертого — шестого и десятого— двенадцатого блоков 4 умножения. Первый выход фильтра 2 тока нулевой последовательности подключен к вторым входам четвертого — шестого блоков 4 умно- 35 жения, а второй выход фильтра 2 тока нулевой последовательности подключен к вторым входам первого — третьего блоков 4 умножения, Первый выход фильтра 3 тока прямой 40 последовательности подключен к вторым входам десятого — двенадцатого блоков 4 умножения, а второй выход фильтра 3 тока прямой последовательности подключен к вторым входам седьмого — девятого блоков

4 умножения. Выходы первого, второго, третьего, седьмого, восьмого и девятого блоков 4 умножения подключены соответственно к первым входам первого — шестого компараторов 5, вторые входы которых соответственно подключены к выходам . четвертого, пятого, шестого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого блоков 4 умножения. Выход каждого компаратора 5 подключен к входу соответственно первого— шестого элементов НЕ 6, выходы которых соответственно подключены к первым входам третьего, первого, второго, четвертого, шестого и пятого элементов И 7, третьи входы которых соответственно подключены к выходам шестого, пятого, четвертого, первого, второго и третьего элементов НЕ 6, выходы первого — шестого компараторов 5 соответственно подключены к вторым входам второго, третьего, первогО, шестого, пятого и четвертого элементов И 7 и к четвертым входам шестого, четвертого, пятого, третьего, второго и первого элементов

И 7.

Устройство работает следующим образом, Фильтр 1 токов обратной последовательности на первом, втором и третьем выходах формирует.синусоидальные сигналы I

U A, U в, U с, пропорциональны!; токам,обратной последовательности фаэ 12А 12в 12с а на четвертом, пятом и шестом выходах .ъ !Д формирует синусоидальные сигналы U А, II 1!

0 в, U C, пропорциональные токам обратной последовательности и сдвинутые на 90

° I эл. град, относительно сигналов 0" д, U в, U C соответственно, Фильтры токов нулевой последователь. ности 2 и прямой последовательности 3 формируют на первых выходах синусоидальные сигналы соответственно U p и U, I пропорциональные cooTBGTGTBGHHQ току 1о нулевой последовательности и, току IA прямой последовательности фазы, а на вторых выходах формируют соответственно сигнаь и. лы 0 0 и U 1, пропорциональные соответственно току нулевой последовательности и току прямой последовательность1 фазы А и

I ll сдвинутые относительно сигнала V p или U на 90 эл,град. На первые входы первого— третьего блоков 4 умножения поступают сигналы соответственно U А, 0 в и U с, а на ! вторые входы этих блоков поступает сигнал

° !!

0 0, следовательно на выходах первых трех блоков 4 умножения образуются сигналы

Яф, пропорциональные произведению

0 где ф = А, В, С, Аналогично на выходах четвертого — шестого блоков 4 умножения образуются произведения С ф:

На первые входы седьмого — девятого блоков 4 умножения поступают сигналы со° I ответственно UА,,U в u U c, а на первые входы десятого — двенадцатого блоков 4 умножения поступают соответственно сигна- II ll l лы UА,,U в и U с, На вторые входы упомянутых блоков 4 умножения поступают соответственно сигналы U 1 и U 1. Следовательно на выходах седьмого — девятого бло1749973

1ОФ1 sin mt 10х! sin (в t+ p+ 90о) >

>10Ф1 sin(mt - 90 ) 10х1 sin (r a t+ rp) (6) где I БФ I u I U><1 — амплитудные значения сигналов(0Ф и Up или й);

p = arg (U /ЙФ).

Условие (6) преобразуется к виду

cos (р +90 ) > cos (-90о - p), (7) Условие(7) выполняется в диапазоне изменения рот 0 до 180, Следовательно, первый компаратор 5 срабатывает, если выполняются неравенства

О < arg Ip/lzä < 180 . (8)

Аналогично второй — шестой компараторы срабатывают при выполнении соответственно условий

0 < arg 4/! в < 180

0 < arg Ip/!2с < 180 ;

0 < агц 1/(2д . 180, 0 < arg 11/ lzB < 180

О< аг911/12с < 180 (9) (10) (11) (12) (13) Каждый выходной элемент И 7 имеет четыре входа, два из которых соединены непосредственно с двумя компараторами, а два входа соединены с компараторами через элемент НЕ 6, Следовательно, выходные элементы- И 7 срабатывают при одновременном выполнении двух условий вида (5) и одновременном невыполнении двух других условий вида (5).

На выходе первого выходного элемента

И 7 появляется сигнал высокого уровня, свидетельствующий о повреждении фазы А, при одновременном выполнении условий (10) и (13) и невыполнении условий (9) и (12), На выходе второго выходного элемента

И 7 появляется сигнал высокого уровня, свиков 4 умножения образуются сигналы, пропорциональные соответственно произведениям Ф = Ф " "1, (3) где ф = А, В, С, а на выходах десятого — двенадцатого блоков 4 умножения образуются сигналы, пропорциональные соответственно произведениям

СФ=О ф Ut, (4)

Компараторы 5 производят сравнение сигналов Sф,,С Ф и S Ф, С ф, причем на вью о 1 ходах компараторов появляются сигналы

"Лог.1" при выполнении условия

ЗФ > СФ. (5)

С учетом (1), (2) или (3), (4) условие (5) можно представить s виде детельствующий о повреждении фазы В, при одновременном. выполнении условий (8) и (12) и невыполнении условий (10) и (11),:

На выходе третьего выходного элемента

5 И 7 появляется сигнал высокого уровня, свидетельствующий о повреждении фазы С, при одновременном выполнении условий (9) и (11) и невыполнении условий (8) и (13), На выходе четвертого выходного эле10 мента И 7 появляется сигнал высокого уровня, свидетельствующий о повреждении фаз

АВ, при одновременном выполнении условий (9) и (13) и невыполнении условий (8) и (11).

15 На выходе пятого выходного элемента

И 7 появляется сигнал высокого уровня, свидетельствующий о повреждении фаз ВС, при одновременном выполнении условий (10) и (12) и невыполнении условий (9) и

20 (13).

На выходе шестого выходного элемента И 7 появляется сигнал высокого уровня, свидетельствующий о повреждении фаз

СА, при одновременном выполнении усло25 вий (8) и (11) и невыполнении условий (10) и (12), Таким образом, предлагаемое устройство способно производить выбор поврежденной фазы или фаз однозначно даже при

30 фазовых соотношениях токов, близких к граничным. Внедрение изобретения в дистанционные защиты или в фиксирующие измерителй определения расстояния до места к.з, позволит повысить техническое

35 совершенство этих устройств и, следовательно, надежность электроснабжения потребителей.

Формула изобретения

40 Устройство для выбора поврежденной фазы по авт.св, К 1663682, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено фильтром тока прямой

45 последовательности с двумя выходами, шестью блоками умножения, тремя компараторами, тремя элементами НЕ, тремя элементами И, которые дополнительно снабжены двумя входами, причем первые

50 входы седьмого — двенадцатого блоков умножения соответственно подключены к первому — шестому выходам фильтра тока обратной последовательности, а вторые входы седьмого — двенадцатого блоков ум55 ножения подключены соответственно к второму и первому выходам фильтра тока прямой последовательности, выходы седьмого — девятого блоков умножения подключены соответственно к nppablM вхьдам четвертого — шестого компараторов, вторые

1749973

Составитель В. Белов

Техред М. Моргентал

Редактор В. Петраш

Корректор В. Гирняк

Заказ 2600 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1 входы которых подключены соответственно к выходам десятого — двенадцатого блоков умнножения, а выходы — к входам четвертого— шестого элементов НЕ, выходы которых соответственно подключены к третьим и первым входам соответственно второго и четвертого, nepaoro и шестого, третьего и пятого элементов И, четвертые входы первого — третьего элементов И подключены соответственно к выходам шестого, пятого и четвертого компараторов, подключенных соответственно к вторым входам четвертого — шестого элементов И. третьи входы кото5 рых соответственно подключены к выходам первого — третьего элементов НЕ; а четвертые входы элементов И подключены соответственно к выходам второго, третьего и первого компараторов.