RU2001484C1 - Устройство дл определени поврежденной фазы при утечке тока на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  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 формировател  соединен с выходом Д-триг- гера 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 подаетс  логическа  Т. Логический элемент ИЛИ выходом соединен со входами информационных импульсов, а входом - с выходами логических элементов I, а также с точкой, соедин ющей выход О-триггера, вход дополнительного формировател  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 позвол ет с помощью одних лишь фазных соотношений между фазными напр жени ми и напр жением нулевой последовательности с высокой точностью формирователь сигналы с информацией о наличии поврежденной фазы 2 ид

Description

Ы

О

о

1-1 4ь 00 JU

П

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к релейной защите электрических систем от замыкани  на землю в трехфазных сет х с изолированной нейтралью .

Известно устройство дл  обнаружени  поврежденной фазы при утечке на землю в трехфазной сети переменного тока. Использование в указанном устройстве амплитудного 9{ дот.оде формировани  инфорМацйонны цим{|ульсов из фазных на- пр ж« Й# не 11Ьзво  ет точно поддержи- вать-их необходимую длительность вследствие нестабильности напр жени  сети .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  устройство дл  определени  поврежденной фазы при утечке тока на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью, содержащее трехфазный трансформатор напр жени , первичные обмотки . которого соединены в звезду, формирователь тактовых импульсов и амплитудный селектор, подключенные входами к вторичной обмотке трансформатора. RS-триггеры по числу фаз сети, первые входы которых подключены к выходам формирователей информационных импульсов, а вторые входы объединены, 0-триггеры и логические элементы И по числу фаз сети.

Недостатком данного устройства  вл етс  низка  надежность срабатывани  из-за необходимости сдвига фаз между фазными напр жени ми и напр жением нулевой последовательности и вли ни  переходных процессов.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства дл  определени  поврежденной фазы при утечке тока на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства в случае повреждени  в фазе сети с изолированной нейтралью.

На чертежах отображены: р- угол сдвига фаз между напр жением поврежденной фазы и напр жением нулевой последовательности; ZA. ZB. Zc - импульсы на выходах формирователей информационных импульсов; ZA. ZB, 2с - информационные импульсы на выходах RS-триггеров.

Устройство дл  определени  поврежденной фазы при утечке тока на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью содержит трехфазный трансформатор напр жени  1, амплитудный селектор напр жени  нулевой последовательности 2, формирователь тактовых импульсов 3, дополнительный 0-триггер4. дополнительный

формирователь тактовых импульсов 5, по числу фаз сети - формирователи информационных импульсов 6, RS-триггеры 7, D- триггеры 8, логические элементы И-НЕ 9.

логические элементы ИЛИ 10 и дифференцирующее звено с ограничителем 11.

Устройство работает следующим образом .

На входы формирователей информационных импульсов подаютс  фазные напр жени  VA, VB. Vc с вторичных обмоток трансформатора 1.

На S-входы О-триггеров 4 и 8 подана логическа  Г. При возникновении повреж5 дени  в фазе (показан случай повреждени  в фазе А) увеличиваетс  амплитуда напр жени  нулевой последовательности V0. В отрицательной полупериод с выдержкой времени амплитудный селектор напр же0 ни  нулевой последовательности 2 выдает сигнал логической Г на вход дополнительного триггера 4. тем самым исключа  формирование сбросового импульса Zo на выходе формировател  5 по срезу положи5 тельного полупериода напр жени  нулевой последовательности, если замыкание произошло в этот момент. С выхода формировател  импульсов 3 в начале положительного полупериода кратковременный импульс по0 ступает на тактовый С-вход дополнительного D-триггера 4, который переключаетс . В момент переключени  дополнительный формирователь тактовых импульсов 5 формирует кратковременный импульс Zo. кото5 рый сбрасывает асинхронные RS-триггера 7 в состо ние О. С пр мого выхода дополнительного D-триггера 4 подаетс  сигнал Разрешение выхода фазы на входы логических элементов И-НЕ 9. на R-входы триг0 герое Вина вход логического элемента ИЛИ 10. В результате снимаетс  сигнал Блокировка с формирователей информационных импульсов 6. В начале положительных полупериодов фазных напр жений VB. Vc на

5 вторичных обмотках трансформатора 1 с выходов формирователей информационных импульсов 6 кратковременные импульсы ZB, Zc поступают на тактовые С-входы RS-триггеров 7 и переключают их. По переднему

0 фронту (положительному перепаду напр жений ) на выходе RS-триггеров 7 происходит переключение D-триггеров В, соответствующих фазам В и С. На входе логического элемента И-НЕ 9, соответству5 ющем поврежденной фазе А, по вл ютс  единичные сигналы Разрешение с пр мого выхода дополнительного D-триггера 4, с инверсного выхода D-триггера в собственной фазе и с пр мых выходов D-триггеров 8 неповрежденных фаз. На выходе логического элемента И-НЕ 9, который соответствует поврежденной фазе, по вл етс  нулевой потенциал, указывающий на поврежденную фазу, который подаетс  на вход логического элемента ИЛИ 10 дл  формировани  сигнала Блокировка. Таким образом происходит формирование сигнала, указывающего поврежденную фазу, в данном случае Шунтирование А. Во врем  переходного процесса , в случае превышени  напр жени  нулевой последовательности порогового значени  сигнала с выхода дифференцирующего звена с ограничителем 11, амплитуд- ный селектор 2 сигналом Возврат возвращаетс  в исходное состо ние. Процесс определени  поврежденной фазы происходит при производной напр жени  ниже порогового значени .

Изобретение позвол ет с помощью одних лишь фазных соотношений между фазными напр жени ми и напр жением нулевой последовательности с высокой точ- ностью формировать сигналы с информацией о наличии поврежденной фазы

(56) Авторское свидетельство СССР Ns 943959. кл. Н 02 Н 3/16, 1980,

Авторское свидетельство СССР № 1300594, кл. Н 02 Н 3/16, 1985.

Ф о р м у л а и з о б р е те н и  

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ ПРИ УТЕЧКЕ ТОКА НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХ- ФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ,

содержащее подключаемый к сети входной трехфазный трансформатор напр жени , первичные и вторичные обмотки которого соединены в звезду и к вторичным обмот- кем подключены входы формирователей информационных импульсов, формирователь тактовых импульсов и амплитудный селектор, подключенные входами к выходу блока измерени  напр жени  нулевой по- следовательности, RS-триггеры по числу фаз сети, первые входы которых подключены к выходам формирователей информационных импульсов, а вторые входы

объединены. D-триггеры и выходные логи- 35 ческие элементы И-НЕ по числу фаз сети, отличающеес  тем, что в него введены дополнительный D-триггер. информационный и сбросовый входы которого 40 объединены и подключены к выходу амплитудного селектора, а тактовых вход - к формирователю тактовых импульсов, дополнительный формирователь тактовых импульсов, вход которого соединен с выхо- 45

дом дополнительного D-триггера и первыми входами выходных логических элементов И-НЕ, а выход - с объединенными вторыми входами RS-триггеров, выходы которых соединены с тактовыми входами D-триггеров, на информационные входы которых подана логическа  1, логический элемент ИЛИ, выход которого соединен с входами блокировки формирователей информационных импульсов, а входы - с

выходами выходных логических элементов И-НЕ, а также г. выходом дополнительного 0-триггера, четвертые входы выходных логических элементов И-НЕ соединены с инверсными выходами соответствующих D-триггеров. а оторые и третьи входы - с пр мыми выходами двух оставшихс  D-трчггеров, дифференцирующее звено с ограничителем, входом подключенное к выходу блока измерени  напр жени  нулевой последовательности, а выходом соединенное с входом возврата амплитудного селектора, вход блокировки дифференцирующего звена с ограничителем подключен к выходу логического элемента ИЛИ.

-jrv vvl

.

W

Фиг. /

ir, ъ

г  z

КС

«о

leYio) г/ г}

1с

шкмтД

IfaOKU,

t i

t

. s

-t -t t .t -t