Устройство для определения места однофазного замыкания на землю

 

1 Ц750396

Союз Советскик

Соцнвлнстнческмк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 05.07, 78(21) 2380562/18 2 с присоединением заявки РЙ (23 ) И рнорнтет

Опублнковано23.07.80. Бюллетень Рй 27

Дата опублнкОвання описания 25 07 80

3 (51) М. Кд.

G 01 R 31/08

1кудерстеенль1л комитет

264Р до делам взабретеннй в о крнтнй (53) УДК 621 317, .333 ° 4(088.8) (72) Авторы изобретения

К. Б. Мусс, С. П. Шулецкая, В. В. Козырь и А. А. грановский

Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г. В. Плеханова и Ловоэерский горнообогатительный комбинат (7l ) Заявителн (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА

ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

Изобретение относится к электроиэмерительной техники и может быть испЬльэовано при создании устройств контроля однофазных замыканий в сетях с изолированной нейтралью.

Известно устройство для определения места однофазного замыкания на землю, содержщцее датчики тока и напряжения, каналы преобразования тока и напряжения, фазосравнивающий элемент и индикатор Щ, Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее фазосравнивающий элемент и индикатор (2)

Недостатком является невысокая точность измерений и низкая помехоустойчивость.

11елью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости.

Это достигается тем, что устройство для определения места однофаэного замыкания на землю, содержащее фазосравнивающий элемент и индикатор, снабжено

1операционным усилителем с разомкнутой обратной связью и ограничивающим стабилитроном на входе, RC — фильтром второго порядка и усилителем-ограничителем, а фаэосравнивающий элемент выполнен в

5 виде управляемого ключа на полевом транзисторе, исток которого подключен к выходу усилителя-ограничителя, затвор — к выходу операционного усилителя с разомкнутой обратной связью, а сток — к входу

10 индикатора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Оно содержит низкочастотный активный

ВС-фильтр . второго порядка и усилительограничитель 2, осуществляющие преобразование тока нулевой последовательности, операционный усилитель 3 с разомкнутой обратной связью, ограничивающий стабилит рон 4 и резистор 5, осуществляющие преобразование напряжения нулевой последовательности, фаэосравнивающий элемент, 6, включающий в себя полевой транзистор

7, диод 8, резистор 9 и индикатор 10.

396, ф 2(Ф,1 Тд p / и равный ему ло длительности отрицательный импульс

Импульсное напряжение, формируемое

50 в управляющем канале Uo переводит транзисторный ключ в открытое состояние каждые полпериода промышленной частоты.

При отсутствии фазового сдвига между сигналами 0 и Х о за время Т, /2 на выход полевого транзистора с информационного канала l а поступит импульс положитесь.ьной полярности длительностью

3 750

Устройство работает следующим образом.

При наличии в сети однофазного замыкания,на входы устройства поступают сщ налы, пропорциональные току яи напряжению "lo °

В канале тока входной сигнал посту.пает на активный КС-фильтр 1, который одновременно осуществляет подавление высокочастотных помех и поворот фазы входного сигнала промышленной частоты на угол, равный 90 эл. град. С выхода фильтра 1 сигнал. подается на усилительограничитель 2, который инвертирует его и формирует из синусоидального напряжения периодическую последовательность прямоугольных импульсов с периодом следования, равным Тп (период промышленной частоты) и длительностью

+) (-) пр (2

В канале преобразования напряжения операционный усилитель 3 также инвертирует входной сигнал и формирует из него аналогичное напряжение прямоугольной формы, смещенное относительно выходного сигнала в каналс 1 на угол, равный Си= -"О, где фо — Фазовый сдвиг между током и напряжением нулевой последовательности, Затем управляющие импульсы с выхода усилителя 3 поступают через диод 8 на затвор полевого транзистора 7.

Отсутствие обратной связи в операционном усилителе 3 обеспечивает крутое нарастание фронта прямоугольных управляющих импульсов и вследствие этого четкую работу транзисторного ключа.

При этом для управляющего напряжения, формируемого в канале Llo не требуется стабилизация по уровню, необходимая в информационном канале 1„.

Значительно меньший уровень помех во входном сигнале Uo по сравнению с током Io позволяет при измерениях обойтись без частотного фильтра в канале преобразования напряжения, (< (-> = (. = и Р /4 ) Таким образом, суммарное усредненное значение выходного напряжения, поступающего на регистрирующий прибор при Ц о- О, также равно нулю.

При отставании напряжения Оо от тока Х о (повреждение на контролируемом присоединении, 00 Q ) продолжительность открытого ключа остается той же (за период), но за это

Тор время на регистрирующий прибор поступит положительный импульс длительностью С, - VApl4 и отрицательный импульс длительностью Г 7np (4.

Таким образом, суммарное значение измеряемого напряжения будет отрицательного знака, а по величине пропорционально значению угла 9 Од, При установке на неповрежденной линии (g o H ) 0 ) соотношение длительности положительного и отрицательного импульсов на выходе ключа меняется (Т ц ) С (-) ) ° При этом регистрирующий прибор покажет положительное значение выходного напряжения,. по величине пропорциональное углу Ц1 pH, Устройство может быть использовано в сочетании с трансформаторными фильтрами тока и напряжения нулевой последовательности для избирательного .определения поврежденного присоединения при однофаэном замыкании на данной подстанции (отключение стрелки вправо от нулевой отметки - повреждено контролируемое присоединение, отклонение влево — повреждено соседнее присоединение).

При подключении к выходу управляемого ключа вольтметра, проградуированного в угловых градусах, устройство можно использовать для количественной оценки изменения фазового угла ЦО между током и напряжением нулевой последовательности при различных видах однофазных замыканий в сетях с различным количеством присоединений, то есть для исследования несимметричных режимов в сетях с изолированной и компенсированной нейтращ ю.

При подключении на выход устройства самописца можно фиксировать появление во времени утечки тока и характер однофазных замыканий на данной линии, а следовательно проводить своевременную профилактику распределительной сети, 750 М6

Составитель А. Изюмов

Редактор В. Голышкинв ТехредА. ШепаискаЯКорректор Н, Григорук

Заказ 4642/35 Тираж 1019 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ЛПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При использовании устройства с магнитными датчиKAми тока и HAIlряжения антенного типа, оно позволяет фиксировать не только поврежденное присоединение, но и конкретное место повреждения.

Формула изобретения

Устройство для определения места однофаэного замыкания на землю, содержвшее фаэосравниваюший элемент и индикатор, о т л и ч в ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, оно снабжено операционным усилителем с разомкнутой обратной связью и ограничиваюшим ствбилитроном нв его входе, ттС-фильтром второго порядка и усилителем-с>граничителем, а фазосрввнивакзций элемент выполнен в виде управляемого ключа на полевом транзисторе, исток которого подключен к выходу усилителя-ограничителя, затвор — к выходу операционного усилителя с разомкнутой обратной связью, а сток — к входу индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

М 1409287 кл. Н 2 К, 25.05.75.

2, Пенович Е. И. Отыскание мест замыкания нв землю в распределительных сетях 6-10 кв. М., Энергия, 1975, с, 54-56 (прототип).