SU1669038A1

SU1669038A1 - Device for control of availability and phase sequence in three-phase power network with neutral wire

Info

Publication number: SU1669038A1
Application number: SU884604712A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Яковлевич Дружинин
Original assignee: А.Я.Дружинин
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1991-08-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл использовани в схемах релейной защиты и автоматики. Цель изобретени - повышение эксплуатационных удобств путем упрощени сопр жени с элементами индикации при подключенной нагрузке сети. При наличии всех фаз сети и их пр мом чередовании конденсаторы 1 - 3, одними выводами подключенные к фазам контролируемой сети, зар жаютс до напр жений, равных амплитудам линейных напр жений сети. При этом диоды 15 - 17 заперты, и ток через исполнительный элемент 8 нагрузки отсутствует. При изменении пор дка чередовани и при отсутствии фаз сети через соответствующий из диодов 15 - 17 и элемент 8 нагрузки каждый период сети проходит импульс тока, под воздействием которого элемент 8 нагрузки срабатывает, сигнализиру о ненормальном режиме работы сети. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.The invention relates to electrical engineering and is intended for use in relay protection and automation circuits. The purpose of the invention is to increase operational conveniences by simplifying the interface with display elements when the network load is connected. In the presence of all phases of the network and their alternation, the capacitors 1–3, by one of them, connected to the phases of the controlled network, are charged to voltages equal to the amplitudes of the linear voltages of the network. When this diodes 15 - 17 are locked, and the current through the actuator 8 of the load is missing. When changing the order of alternation and in the absence of the network phases, the corresponding load of diodes 15-17 and element 8 of the network passes a current pulse every time, under the influence of which the element 8 of the load is triggered, signaling abnormal network operation. 1 hp ff, 2 ill.

Description

N АN A

В СIn C

ОABOUT

ю оyoo o

CJ 00CJ 00

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл использовани в схемах релейной защиты и автоматики.The invention relates to electrical engineering and is intended for use in relay protection and automation circuits.

Цель изобретени - повышение эксплуатационных удобств путем упрощени со- пр жени с элементами индикации при подключенной нагрузке сети.The purpose of the invention is to increase operational amenities by simplifying conjugation with display elements when the network load is connected.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 и 3 - векторные диаграммы напр жений, по сн ющие его работу.Figure 1 presents the scheme of the device; Figures 2 and 3 are vector diagrams of the stresses that explain its operation.

Устройство дл контрол наличи и чередовани фаз в трехфазной сети с нулевым проводом содержит первый 1, второй 2 и третий 3 конденсаторы, первые выводы которых соединены соответственно с первым 4, вторым 5 и третьим 6 входными выводами устройства дл подключени к фазам контролируемой сети.первый резистор 7, включенный параллельно первому конденсатору 1, и исполнительный элемент 8, первый вы- вод которого соединен с входным выводомA device for monitoring the presence and alternation of phases in a three-phase network with a neutral wire contains the first 1, second 2 and third 3 capacitors, the first terminals of which are connected respectively to the first 4, second 5 and third 6 input terminals of the device for connecting to the phases of the monitored network. First resistor 7, connected in parallel to the first capacitor 1, and the actuating element 8, the first terminal of which is connected to the input terminal

9устройства дл подключени к нулевому проводу сети. В устройстве имеютс второй9 devices for connecting to the neutral wire network. The device has a second

10и третий 11 резисторы и шесть диодов 12-17, причем второй 10 и третий 11 рези- сторы включены параллельно второму 2 и третьему 3 конденсаторам соответственно, первые выводы первого 12, второго 13 и третьего 14 диодов соединены с вторыми выводами первого 1, второго 2 и третьего 3 конденсаторов соответственно, а втооые выводы тех же диодов соединены с вторым 5, третьим 6 и первым 4 входными выводами устройства соответственно, первые выводы четвертого 15, п того 16 и шестого 17 дио- дов соединены с вторыми выводами первого 1, второго 2 и третьего 3 конденсаторов соответственно, а вторые выводы тех же диодов соединены с вторым выводом исполнительного элемента 8.10 and third 11 resistors and six diodes 12-17, with the second 10 and third 11 resistors connected in parallel to the second 2 and third 3 capacitors, respectively, the first terminals of the first 12, second 13 and third 14 diodes are connected to the second terminals of the first 1, second 2 and the third 3 capacitors, respectively, and the second pins of the same diodes are connected to the second 5, third 6 and first 4 input pins of the device, respectively, the first pins of the fourth 15, fifth 16 and sixth 17 diodes are connected to the second pins of the first 1, second 2 and third 3 capacitors accordingly, and the second terminals of the same diodes are connected to the second terminal of the actuating element 8.

Кроме того, в устройство могут быть введены три дополнительных элемента индикации (не показаны), включенные согласно-последовательно четвертому 15, п тому 16 и шестому 17 диодам соответственно. In addition, three additional indication elements (not shown) may be introduced into the device, connected in series with the fourth 15, fifth 16 and sixth 17 diodes, respectively.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Конденсаторы 1-3, подключенные одним выводом соответственно к фазам А,В и С, при наличии всех фаз сети и указанном пор дке чередовани зар жаютс во врем действи отрицательных полупериодов соответственно напр жений DBA, UCB, UAC через соответственно диоды 12-14. При этом диоды 15-17 заперты, и ток через исполни- тельный элемент 8 нагрузки отсутствует. Это объ сн етс тем, что напр жени DBA, UCB. UAC. как видно из векторной диаграммы на фиг.2, опережают на 30° фазные напр жени UNA, UNB. UNC и больше их поCapacitors 1–3, connected by one output to phases A, B, and C, respectively, with all the phases of the network and the specified order of alternation, are charged during the negative half-periods, respectively, of the voltages DBA, UCB, and UAC, respectively, through diodes 12–14. In this case, the diodes 15-17 are locked, and there is no current through the operating element 8 of the load. This is due to the fact that the voltages are DBA, UCB. UAC. As can be seen from the vector diagram in Fig. 2, the phase voltages UNA, UNB are 30 ° ahead. UNC and more of them

амплитуде в 1,73 раза. После зар да конденсаторов 1-3 до амплитудного значени линейных напр жений через диоды 12-14, благодар медленному разр ду конденсаторов через резисторы 7, 10 и 11, амплитудные значени напр жений UNA, UNB, UNC оказываютс меньше значени напр жений на конденсаторах, поэтому диоды 15-17 смещены в обратном направлении (заперты).amplitude 1.73 times. After charging capacitors 1-3 to an amplitude value of linear voltages through diodes 12-14, due to the slow discharge of capacitors through resistors 7, 10, and 11, the amplitude values of voltages UNA, UNB, UNC are less than the voltages on the capacitors, therefore diodes 15-17 are shifted in the opposite direction (locked).

При изменении пор дка чередовани фаз, например сменой фаз A v В, фазные напр жени UNA, UNB, UNC, как следует из векторной диаграммы на фиг.З, опережают по фазе напр жени соответственно UCA. UAB, UBC на 30°. Поэтому после очередного разр да конденсаторы 1-3 вначале подзар жаютс от фазных напр жений через соответственно диоды 15-17, а затем от линейных напр жений UCA, UAB. UBC. Таким образом, при обратном пор дке чередовани фаз через элемент 8 каждый период проход т три импульса тока. Элементом 8 может быть как элемент индикации светоиз- лучающий, так и входна цепь мощного прибора , например тиристора.When the phase order changes, for example, by changing the phases A v B, the phase voltages UNA, UNB, UNC, as follows from the vector diagram in Fig. 3, are ahead in phase of the voltage, respectively UCA. UAB, UBC at 30 °. Therefore, after the next discharge, capacitors 1–3 are first charged from phase voltages through diodes 15–17, respectively, and then from linear voltages UCA, UAB. UBC. Thus, in the reverse order of phase alternation, three current pulses pass through element 8 each period. Element 8 can be both a light emitting indication element and an input circuit of a powerful device, for example, a thyristor.

При отсутствии напр жени одной из фаз сети, например фазы В, в каждый период сети зар д конденсатора 1 будет происходить от фазного напр жени UNA импульсом тока, проход щим через элемент 8 и диод 15. При отключении двух фаз сети, например А и В, диоды 15 и 16 будут заперты , а через элемент 8 нагрузки и диод 17 каждый период сети будет проходить импульс тока под воздействием фазного напр жени UNC.If there is no voltage in one of the network phases, for example, phase B, during each period of the network, the charge of capacitor 1 will occur from the phase voltage UNA by a current pulse passing through element 8 and diode 15. When two phases of the network are disconnected, for example, A and B , diodes 15 and 16 will be locked, and through the load element 8 and diode 17 each period of the network will pass a current pulse under the influence of a phase voltage UNC.

Так как сопротивление нагрузки значительно меньше, чем сопротивление резисторов 7, 10 и 11, то амплитуда импульсов тока через элемент 8 может быть установлена больше, чем ток через резисторы, что позвол ет уменьшить потери и одновременно обеспечить в элементе 8 достаточно большую амплитуду тока.Since the load resistance is significantly less than the resistance of resistors 7, 10 and 11, the amplitude of current pulses through element 8 can be set higher than the current through resistors, which allows to reduce losses and at the same time ensure that the element 8 has a sufficiently large current amplitude.

Последовательно с диодами 15-17 могут быть включены дополнительные элементы индикации. В этом случае будет осуществл тьс указание конкретной фазы, котора отсутствует. Например, свечение дополнительного элемента индикации, включенного последовательно с диодом 15. будет указывать на отсутствие фазы В, свечение дополнительного элемента индикации , включенного последовательно с диодом 17, - на отсутствие фазы А. При обратном пор дке чередовани фаз будут светитьс все три дополнительных элемента индикации, например светодиода. Таким образом, введение, при необходимости, трех дополнительных элементов индикацииAdditional display elements may be included in series with the diodes 15-17. In this case, the indication of a specific phase, which is absent, will be carried out. For example, the glow of the additional display element connected in series with the diode 15. will indicate the absence of phase B, the glow of the additional display element connected in series with the diode 17 will indicate the absence of phase A. In the reverse order of phase alternation all three additional display elements will be lit eg LED. Thus, the introduction, if necessary, of three additional elements of the display

значительно повышает информативность, т.е. конкретизирует вид неисправности - обратное чередование или неполнофазный режим с указанием конкретной исчезнувшей фазы, что также расшир ет функциональные возможности устройства.significantly increases the information content, i.e. specifies the type of fault - reverse alternation or non-phase mode with indication of a specific disappeared phase, which also expands the functionality of the device.

Кроме того, устройство позвол ет осуществл ть контроль за ошибочным включением аппаратуры в сеть пониженной частоты, что наиболее опасно, так как при этом значительно возрастают токи через реактивные (индуктивные) нагрузки, например электродвигатели, трансформаторы и др. Если посто нна времени разр да конденсаторов 1-3 через резисторы 7. 10 и 11 выбрана дл сети 400 Гц, то при включении в сеть 50 Гц при пр мом пор дке чередовани фаз после зар да конденсаторов через диоды 12-14 от линейных напр жений разр д их происходит примерно за то же врем , что и при 400 Гц, а амплитудные значени фазных напр жений воздействуют на диоды 15-17 через промежуток времени, примерно в 8 раз больший, поэтому напр жени на конденсаторах оказываютс равными мгновенным значени м фазных напр жений, диоды 15-17 отпираютс , и через элемент 8 проход т импульсы тока, сигнализирующие о подключении к сети пониженной частоты.In addition, the device makes it possible to control the erroneous switching of the equipment into the low-frequency network, which is most dangerous, since this significantly increases the currents through reactive (inductive) loads, such as electric motors, transformers, etc. If the discharge time of the capacitors 1-3 through resistors 7. 10 and 11 is selected for the 400 Hz network, then when 50 Hz is connected to the network, in the direct order of the phase alternation after charging the capacitors through diodes 12-14 from linear voltages, their discharge occurs in approximately same time , as at 400 Hz, and the amplitude values of the phase voltages affect the diodes 15-17 over a period of time about 8 times greater, so the voltages on the capacitors are equal to the instantaneous values of the phase voltages, the diodes 15-17 unlock, and through the element 8, current pulses are transmitted, signaling the connection to a lower frequency network.

Claims

Claim 1. Device for monitoring the presence and alternation of phases in a three-phase network with a neutral wire, containing the first, second

and the third capacitors, the first terminals of which are connected respectively to the first, second and third input terminals of the device for connecting to the phases of the monitored network, the first resistor connected in parallel to the first capacitor, and the actuating element, the first output of which is connected to the input terminal

devices for connection to the net wire, characterized in that, in order to increase the operational convenience by simplifying the interface with the display elements while the

the network load, the device includes the second and third resistors and six diodes, with the second and third resistors connected in parallel to the second and third capacitors, respectively, the first terminals of the first,

The second and third diodes are connected to the second terminals of the first, second and third capacitors, respectively, and the second terminals of the same diodes are connected to the second, third and first input terminals of the device, respectively, the first terminals of the fourth, fifth and sixth diodes are connected to the second terminals of the first, second and the third capacitors, respectively, and the second terminals of the same diodes are connected to

the second output of the actuator load.

2. Device pop. 1, characterized by the fact that three additional indication elements are inserted in it, which are connected in series with the fourth, fifth, and sixth diodes, respectively.

U,

NE

UAC FIG. 2

L.Gratillo

Compiled by O. Orlov Tehred M. Morgental

&

the sun

Proofreader M. Pojo