Устройство для выявления малой несимметрии трехфазной системы токов

 

О П И С А Н И Е < 957130

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.02.81 (21) 3251974/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з б 01 R 29/16

Геаударстееюае кемвтет

СССР (53) УДК 621.317.. 322 (088.8) Опубликовано 07.09.82. Бюллетень №33

Дата опубликования описания 17.09.82 ю яелем кзабретений к еткрмтий (72) Авторы изобретения

И. А. Воронич, А. В. Богдан и Н. В. Лисецкий" г,". „,с"" % )

1 (71) Заявитель

Павлодарский индустриальный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ МАЛОЙ НЕСИММЕТРИИ

ТРЕХФАЗ НОЙ СИСТЕМЫ ТОКОВ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения ,несимметрии трехфазной системы токов и для релейной защиты электроустановок при нарушении симметрии фазных токов.

Известно устройство для контроля сим- s метрии трехфазной системы токов и напряжений, содержащие промежуточные трансформаторы, трехфазный выпрямитель и реагирующий орган (1).

Однако устройство не позволяет контролировать малые несимметрии токов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля симметрии трехфазной системы токов, содержащее реагирующий орган и три однофазньте насыщающиеся трансформа- 1s тора, первичные обмотки которых соединены в звезду, а вторичные — в открытый треугольник, к которому подключен полосовой фильтр одной из гармонических составляющих выходного напряжения разомкнутого треугольника (2).

Недостатком известного устройства является относительно малое изменение выход.ного сигнала при малой несимметрии измеряемой трехфазной системы. Этот недостаток не позволяет производить точных измерений малых несимметрий из-за ограниченной чувствительности реагирующего органа.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выявления малой несимметрии трехфазной системы токов, содержащее три однофазных трансформатора, фильтр первой гармоники и реагирующий орган, причем первичные обмотки трансформаторов соединены в звезду и являются входными зажимами устройства, вторичные обмотки-соединены в открытый треугольник и подключены к фильтру первой гармоники, введены фильтр пятой гармоники, два формирователя модуля и сумматор, причем вход фильтра пятой гармоники соединен с входом фильтра первой гармоники, выходы фильтров первой и пятой гармоник через формирователи модулей соединены с входами сумматора, выход которого соединен с реагирующим органом.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

957130

Устройство содержит три однофазных трансформатора 1, фильтры первой 2 и пятой 3 гармоник, формирователи 4 и 5 модуля, сумматор 6 и реагирующий орган 7.

В нормальном режиме работы электроустановки при симметрии трехфазной системы токов во вторичном напряжении группы насыщенных трансформаторов содержатся только напряжения третьей гармонической составляющей (большая часть) и ей кратные. о

Это напряжение не пропускается фильтрами, и на входе реагирующего органа сигнала нет.

В режиме несимметрии трехфазной системы токов в выходном напряжении группы трансформаторов содержится весь спектр 15 нечетных гармонических составляющих, включая и первую. Фильтры выделяют соответственно первую и пятую гармонические составляющие выходного напряжения, и после формирователей модуля происходит суммирование выделенных составляющих.

Реагирующий орган измеряет эту сумму и фиксирует несимметрию токов.

При малой несимметрии (отклонение от нормального режима фаз токов на 2 — 3 ) напряжения высших гармоник на выходе 2s группы трансформаторов превышают напряжение первой гармоники. Третью гармоническую составляющую напряжения использовать нецелесообразно, так как она имеется на выходе в симметричном режиме. Из высших гармонических составляющих наиболее целесообразно использовать пятую. Величина ее и скорость нарастания наибольшие при малой несимметрии. Использование гармонических составляющих более высокого порядка (седьмой, одиннадцатый и т.д.) дает меньший эффект, так как амплитуда гармонической составляющей убывает с увеличением ее номера. Выделение одной высшей гармонической составляющей тоже не эффективно. При определенных несимметриях напряжение высшей гармонической 4о составляющей резко снижается, так как содержащиеся в,каждом фазном напряжении насыщающихся трансформаторов высшие гармонические составляющие начинают взаимно вычитаться.

Таким образом, точность измерения малой несимметрии повышается за счет измерения суммы первой и пятой высших гармонических составляющих. Сумма первой и пятой гармонических составляющих круче каждой из отдельных составляющих, и поэтому обладает большим приращением сигнала на реагирующем органе.

Предлагаемые высокочувствительные устройства к малой несимметрии трехфазной системы токов необходимы, например, в релейной защите электродвигателей для выявления витковых замыканий в обмотке статора. При замыкании малого числа витков (2 — 3 витка) трехфазная система токов изменяется незначительно, а известными способами выявить эту несимметрию практически невозможно.

Формула изобретения

Устройство для выявления малой несимметрии трехфазной системы токов, содержащее три однофазных трансформатора, фильтр первой гармоники и реагирующий орган, причем первичные обмотки трансформаторов соединены в звезду и являются входными зажимами устройства, вторичные обмотки соединены в открытый треугольник и подключены,к фильтру первой гармоники, отличающееся тем, что, е целью повышения точности измерения, в него введены фильтр пятой гармоники, два формирователя модуля и сумматор, причем вход фильтра пятой гармоники соединен с входом фильтра первой гармсники, выходы фильтров первой и пятой гармоник через формирователи модулей соединены с входами сумматора, выход которого соединен с реагирующим органом.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 565261, кл. G 01 R 29/16, 15.07.77.

2. Лисецкий H. В., Худугуев В. И. и Кулага Ю. 1(. Реле равной чувствительности к различным видам повреждений. — Известия Томского политехнического института.

Томск, 1969, т. 179, с. 85 — 89.

957130

Составитель О. Панчерииков

Редактор В. Данко Техред А. Бойкас Корректор А. Дзятко

Заказ 6592 34 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4