Устройство для определения поврежденной фазы при утечке тока на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью

 

Изобретение относится к электротехнике. В устройство введен Д-триггер, информационный и сбросовый, входы которого объединены и подключены к амплитудному селектору, а тактовый вход - к формирователю тактовых импульсов, а также формирователь тактовых импульсов. Вход введенного формирователя соединен с выходом Д-триггера и входами логических элементов И - НЕ, а выход - с объединенными вторыми входами RS-триггеров, выходы которых соединены с тактовыми входами D-триггеров. На информационные входы О-триггеров подается логическая Т. Логический элемент ИЛИ выходом соединен со входами информационных импульсов, а входом - с выходами логических элементов I, а также с точкой, соединяющей выход О-триггера, вход дополнительного формирователя тактовых импульсов и входы логических элементов И. В устройство введено дифференцирующее звено с ограничителем на выходе вторичной обмотки трансформатора, соединенное с амплитудным селектором и логическим элементом ИЛИ. Изобретение позволяет с помощью одних лишь фазных соотношений между фазными напряжениями и напряжением нулевой последовательности с высокой точностью формирователь сигналы с информацией о наличии поврежденной фазы 2 ид

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (19) R%J (и) (51) 5 Н ОХ Н 3 1

° (21) 5028505/07 (22) 21 0292 (46) 15.1093 Бюл йа 37-38 (71) Акционерное общество Прокопьевский завод шахтной автоматики" (72) Александров ГК; Демьянов АВ. (73) Акционерное общество "Прокопьевский завод шахтной автоматики" (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ ПРИ УТЕЧКЕ ТОКА НА

ЗЕМЛЮ 8 Т РЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ (57) Изобретете относится к электротехнике. В устройство введен Д-триггер, информационный и сбросовый, входы которого обьединены и подключевю к ампапудному селектору, а тактовый вход— к формирователю тактовых импульсов, а также формирователь тактовых иипульсоа Вход введенного формирователя соединен с выходом Д-триггера и входами логических элементов И вЂ” HE, а выход — с обьединенными вторыми входами

RS-триггеров, выходы которых соединены с тактовыми входами D-триггеров. На информационные входы 0 — триггеров подается логическая Т. Логический элемент ИЛИ выходом соединен со входами информационных импульсов. а входом — с выходами логических элементов I, а также с точкой, соединяющей выход О-триггера, вход дополнительного формирователя тактовых импульсов и входы логических элементов И. В устройство введено дифференцирующее звено с ограничителем на выходе вторичной обмотки трансформатора, соединенное с амплитудным селектором и логическим элементом

ИЛИ. Изобретение позволяет с помощью одних лишь фазных соотношений между фазными напряжениями и напряжением нулевой последовательности с высокой точностью формирователь сигналы с информацией о наличии поврежденной фазы 2 ип.

2001484

Изобретениеотносится кэлектротехни- формирователь тактовых импульсов 5, по ке, в частности к релейной защите электри- числу фаз сети — формирователи информаческих систем от замыкания на землю в ционных импульсов 6. RS-триггеры 7, 0трехфаэных сетях с изолированной нейт- триггеры 8, логические элементы И вЂ” НЕ 9, ралью. логические элементы ИЛИ 10 и дифференИэвестно устройство для обнаружения цирующее звено с ограничителем 11. поврежденной фазы при утечке на землю в Устройство работает следующим обратрехфаэной сети переменного тока. Исполь- зом. эование в указанною устройстве амплитудНа входы формирователей информациного „ю етур формирования 10 онных импульсов подаются фаэные напряинфорйацйонных,ивфульсов иэ фазных на- жения VA, Чв, Vc с вторичных обмоток пряжейМ не йоэволяет точно поддержи- трансформатора 1. вать--ех. необходимую длительность На S-входы 0-триггеров 4 и 8 подана вследствие нестабильности напряжения се- логическая "1". При возникновении поврежти. 15 дения в фазе (показан случай повреждения

Наиболее близким потехническойсущ- в фазе А) увеличивается амплитуда напряностикпредлагаемомуустройствуявляется жения нулевой последовательности Чо, В устройство для определения поврежденной отрицательной полупериод с выдержкой фазы приутечкетока на землю втрехфазной времени амплитудный селектор напряжесети с изолированной нейтралью, содержа- 2о ния нулевой последовательности 2 выдает щее трехфазный трансформатор напряже- сигнал логической "1" на входдополнительния, первичные обмотки . которого ного триггера 4, тем самым исключая форсоединены в звезду, формирователь такто- мирование сбросового импульса * на вых импульсов и амплитудный селектор, выходе формирователя 5 по срезу положиподключенные входами к вторичной обмот- 25 тельного полупериода напряжения нулевой ке трансформатора, RS-триггеры по числу последовательности, если замыкание профаз сети, первые входы которых подключе- изошло в этот момент. С выхода формированы к выходам формирователей информаци- теля импульсов 3 в начале положительного онных импульсов, а вторые входы полупериода кратковременный импульс по: объединены, 0-триггеры и логические эле- З0 ступает на тактовый С-входдополнительноменты И по числу фаз сети. ro 0-триггера 4, который переключается. В

Недостатком данного устройства явля- момент переключения дополнительный ется низкая надежность срабатывания из-за формирователь тактовых импульсов 5 форнеобходимости сдвига фаз между фаэными мирует кратковременный импульс Q*, котонапряжениями и напряжением нулевой по- 35 рый сбрасывает асинхронные RS-триггера следовательности и влияния переходных 7 в состояние "0". С прямого выхода дополпроцессов, нительного 0-триггера 4 подается сигнал

На фиг. 1 представлена функциональ- "Разрешение" выхода фазы на входы логиная схема устройства для определения Ilo ческих элементов И-НЕ 9, íà R-входы тригврежденной фазы при утечке тока на землю 40 герое 8 и на вход логического элемента ИЛИ в трехфазной сети с изолированной нейт- 10, В результате снимается сигнал "Блокиралью; на фиг. 2 — временные диаграммы, ровка" с формирователей информационных поясняющие работу устройства в случае по- импульсов 6. В начале положительных полвреждения в фазе сети с изолированной упериодов фазных напряжений Чв, Vc на нейтралью. 45 вторичных обмотках трансформатора 1 с выНа чертежах отображены: у- угол сдви- ходов формирователей информационных га фаэ между напряжением поврежденной импульсовбкратковременныеимпульсы2, фазы и напряжением нулевой последова- Zc поступаютнатактовыеС-входы RS-тригтельности; Ед, Яа, Zc импульсы на выходах герое 7 и переключают их. По переднему формирователей информационных импуль- 50 фронту (положительному перепаду напрясов: ZA, 2в*, Zc* — информационные им- жений) на выходе RS-триггеров 7 происхопульсы на выходах RS-триггеров. дит переключение D-триггеров 8, Устройство для определения повреж- соответствующих фазам В и С. На входе денной фазы при утечке тока на землю в логического элемента И-НЕ 9, соответствутрехфазной сети с изолированной нейт- 55 ющем поврежденной фазе А, появляются ралью содержит трехфазный трансформа- единичные сигналы "Разрешение" с прямотор напряжения 1, амплитудный селектор го выхода дополнительного 0-триггера 4, с напряжения нулевой последовательности 2. инверсного выхода 0-триггера в собственформирователь тактовых импульсов 3, до- ной фазе и с прямых выходов 0-триггеров 8 полнительный 0-триггер 4. дополнительный неповрежденных фаз. На выходе логическо2001484

10 го элемента И-НЕ 9, который соответствует поврежденной фазе. появляется нулевой потенциал, указывающий на поврежденную фазу, который подается на вход логического элемента ИЛИ 10 для формирования сигнала "Блокировка". Таким образом происходит формирование сигнала, указывающего поврежденную фазу, в данном случае "Шунтирование А". Во время переходного процесса, в случае превышения напряжения нулевой последовательности порогового значения сигнала с выхода дифференцирующего звена с ограничителем 11, амплитудный селектор 2 сигналом "Возврат" возвращается в исходное состояние, ПроФормула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ ПРИ УТЕЧКЕ ТОКА НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХ- 20

ФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее подключаемый к сети входной трехфазный трансформатор напряжения, первичные и вторичные обмотки которого соединены в звезду и к вторичным обмот- 25 кам подключены входы формирователей информационных импульсов, формирователь тактовых импульсов и амплитудный селектор, подключенные входами к выходу блока измерения напряжения нулевой по- 30 следовательности, RS-триггеры по числу фаэ сети, первые входы которых подключены к выхОдам формирователей информационных импульсов, а вторые входы объединены, О-триггеры и выходные логи- 35 ческие элементы И-НЕ по числу фаэ сети, отличающееся тем, что в него введены дополнительный О-триггер. информационный и сбросовый входы которого объединены и подключены к выходу амплитудного селектора, а тактовых вход - к формирователю тактовых импульсов, дополнительный формирователь тактовых импульсов, вход которого соединен с выхо- 45 цесс определения поврежденной фазы происходит при производной нап:„яжения ниже порогового значения.

Изобретение озволяет с помощью одних лишь фазных соотношений между фазными напряжениями и напряжением нулевой последовательности с высокой точностью формировать сигналы с информацией о наличии поврежденной фазы. (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 943959. кл. Н 02 Н 3/16, 1980, Авторское свидетельство СССР

¹ 1300594, кл. Н 02 Н 3/16, 1985. дом дополнительного 0-триггера и первыми входами выходных логических элементов И-НЕ, а выход - с объединенными вторыми входами R5-триггеров, выходы которых соединены с тактовыми входами

D-триггеров, на информационные входы которых подана логическая "1", логический элемент ИЛИ, выход которого соединен с входами блокировки формирователей информационных импульсов, а входы - с выходами выходных логических элементов И-НЕ, а также с выходом дополнительного D-триггера, четвертые входы выходных логических элементов И-НЕ соединены с инверсными выходами соответствующих D-триггеров, а вторые и гретьи входы - с прямыми выходами двух оставшихся О-триггеров, дифференцирующее звено с ограничителем, входом подключенное к выходу блока измерения напряжения нулевой последовательности, а выходом соединенное с входом возврата амплитудного селектора, вход блокировки дифференци рующего звена с ограничителем подключен к выходу логического элемента

ИЛИ.

1 е

lp

А А

7(QW W W W

°

° °

ФЭ

°

° I ° °

° ° ° ° ° ° ° ° ! . ° ° °

° В

° э

° !

°

° ° - ° °

° I

° °

° .

° ° ° В