SU744819A1

SU744819A1 - Device for determining damaged phase wire in three-phase electric mains with insulated neutral wire

Info

Publication number: SU744819A1
Application number: SU782613812A
Authority: SU
Inventors: Владимир Олегович Жидков
Original assignee: Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности
Priority date: 1978-05-11
Filing date: 1978-05-11
Publication date: 1980-06-30

Description

независимости от з 1ачени эталонной величины и повышение надежности определени поврежденной фазы.independence from increasing the reference value and improving the reliability of determining the damaged phase.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном устройстве, содержащем фильтр напр жени нулевой последовательности и по числу фаз пороговые элементы сравнени , последние подключены входами к цеп м образованным путем последовательного и встречного включени вторичных обмоток разделительных трансформаторов , подключенных первичными обмотками на фазные напр жени сети, и промежуточного трансформатора, первична обмотка которого присоединена к вновь введенному источнику посто нного напр хсени через вновь введенный формирователь добавочного вектора , состо щий из транзисторных ключей с параллельно включенными диодными ограничител ми, базовые цепи которых через фазосдвигающую цепочку подключены к фильтру напр жени нулевой последовательности, а выходы пороговых элементов подключены к входу вновь введенного логического блока.The goal is achieved by the fact that in a known device containing a zero-sequence voltage filter and by the number of phases threshold comparison elements are connected by inputs to the circuits formed by sequential and counter-switching of secondary windings of isolation transformers connected by primary windings to phase voltages of the network, and an intermediate transformer, the primary winding of which is connected to a newly introduced source of a constant voltage, through a newly introduced form An additional vector consists of transistor switches with parallel-connected diode limiters, the basic circuits of which are connected via a phase-shifting chain to the zero-sequence voltage filter, and the outputs of the threshold elements are connected to the input of the newly entered logic unit.

Работа устройства основана на принципе формировани результирующих векторов посредством геометрического вычитани из векторов фазных напр жений добавочного вектора, модуль которого измен ют и зависимости от модул вектора напр жени нулевой последовательности по заданным математическим законам и определени поврежденной фазы по амплитудам, двух результирующих векторов,соответствующих не поврежденным фазам и превьшаюших эталонную величину.Это позвол ет расширить зону чувствител1гности до 0 Rr, 3,32 Xf., сделать ее независимой от значени эталонной величины р повысить надежность определени поврежденной фазы.The operation of the device is based on the principle of forming the resultant vectors by geometrically subtracting the phase vectors of the additional vector, whose modulus is changed and depending on the magnitude of the vector of the zero-sequence voltage according to given mathematical laws and determining the damaged phase according to amplitudes, the two resultant vectors corresponding to those that are not damaged phases and exceeding the reference value. This allows extending the sensitivity zone to 0 Rr, 3.32 Xf., making it independent from increasing the reference value p increases the reliability of determining the damaged phase.

На фиг.1 изображена обща схема устройства; на фиг. 2 - векторна диаграмма, по сн юща принцип Формировани результирующих векторов;.Figure 1 shows the general scheme of the device; in fig. 2 - vector diagram, explaining the principle of the Formation of the resulting vectors ;.

Устройство состоит из раздейителькых трансформаторов 1, подключённых первичными обмотками к измерительному трансформатору 2 напр жени , а вторичными обмотками - к пороговым элементам 3 и к соответствующим вторичным обмоткам промежуточного трансФорматора 4. Первична обмотка трансформатора 4 присоединена к источнику 5 посто нного напр жени через формирователь 6 добавочного вектора, представл ющий собой фазосдвигагадие цепочки 7,8, транзисторные ключи 9, 10 и включенные параллельно ик диодные ограничители 11,12. Формирователь б входными цеп ми подключен к выходу фильтра 13 напр жени нулевой последовательности. Пороговые элементы 3 сравнени выходами присоединены к выходному логическому блоку 14 осуществл ющему однозначный выбор поврежденной фазы при срабатывании пороговых элементов 3, соответстаующих неповрежденным фазам,The device consists of switch transformers 1, connected by primary windings to a measuring transformer 2 voltage, and secondary windings - to threshold elements 3 and to the corresponding secondary windings of an intermediate transformer 4. The primary winding of transformer 4 is connected to a constant voltage source 5 through additional voltage generator 6 vectors representing phase shift of the chain 7,8, transistor switches 9, 10 and parallel-connected IR diodes 11,12. The former bypass was connected to the output of the filter 13 of the zero sequence voltage. Comparison threshold elements 3 are connected to the output logic unit 14 for unambiguously selecting the damaged phase when threshold elements 3 are triggered, corresponding to the intact phases,

В исходном состо нии (сеть не повреждена) на входе формировател 6 напр жение нулевой последовательности DO отсутствует, транзисторные ключи 9,10 закрыты и в первичную обмотку трансформатора 4 напр жение от источника 5 не подаетс . Векторы фазных напр жений ОА, ОС и ОБ образуют симметричную звезду.In the initial state (the network is not damaged) the zero voltage DO is absent at the input of the driver 6, the transistor switches 9, 10 are closed and the voltage from the source 5 is not supplied to the primary winding of the transformer 4. The phase voltage vector OA, OS, and OB form a symmetric star.

При возникновении замыкани на землю {например, при повреждении Фаз А) векторы фа нь х напр жений займут положение ОД , ОВ, ОС . При этом концы у :азанных векторов в зависимости от величины переходного сопротивлени в месте зат сыкани и емкости сети могут занимать любое полож(ие на дугах полуокружностей АА .Модули векторов напр жений ОА, ОВ, бс будут прикладыватьс через обмотки разделительных трансформаторов 1 к пороговым элементам 3 и последовательно включенным вторичным обмоткам промежуточного трансформатора 4.If an earth fault occurs {for example, if Phase A is damaged), the fans and voltage vectors will occupy the position of OD, OB, OS. At the same time, depending on the magnitude of the transient resistance in the paddle and network capacity, the ends of y: vectors can occupy any position (on arcs of AA semicircles. Voltage vector modules OA, OB, BS will be applied through threshold elements to windings of separation transformers 1 3 and in series with the secondary windings of the intermediate transformer 4.

На входе формировател 6 по вл етс напр жение нулевой последовательности U, которое сдвигаетс на требуемый угол за счет специально подобранных параметров фазосдвигающих цепочек 7,8. Под действием этого напр жени попеременно открываютс транзисторные ключи 9,10, вследствие чего на первичную обмотку трансформатора 4 подаетс от источника 5 напр жение UQ , сдвинутое по фазе относительно исходного напр жени нулевой последовательности UQ на требуемый угол. Трансформатор 4 выполнен с таким коэффициентом трансформации , который необходим дл обеспечени заданного порога срабатывани элементов 3 при значении напр жени нулевой последовательности, равном 0,1 UCP . Так как вторичные обмотки трансформатора 4 включены встречно обмоткам трансформаторов 1, то обеспечиваетс вычитание сформированного вектора напр жени Уо,от векторов фазных напр жени ОЛ, ОВ|1,,ОСр. Полученные образом результирующие векторы ОВ, модулю будут превышать уставку срабатывани , на которую настраиваютс пороговые элементы 3, а модуль вектора ОА, соответствующий поврежденной фазе, оказываетс ниже уставки срабатывани .At the input of the former 6, a zero-sequence voltage U appears, which shifts by the required angle due to specially selected parameters of the phase-shifting chains 7.8. Under the action of this voltage, transistor switches 9,10 are alternately opened, as a result of which the primary winding of the transformer 4 is supplied from the source 5 with the voltage UQ shifted in phase relative to the initial zero-sequence voltage UQ by the required angle. Transformer 4 is designed with a transformation ratio that is required to provide a predetermined threshold for the operation of elements 3 with a zero sequence voltage value of 0.1 UCP. Since the secondary windings of the transformer 4 are connected in opposite to the windings of the transformers 1, the generated vector voltage V0 is subtracted from the phase voltage vectors OL, OV | 1,, OCP. The resulting OB vector vectors obtained by the module will exceed the trigger setpoint, to which the threshold elements 3 are tuned, and the modulus of the OA vector corresponding to the damaged phase is lower than the trigger setpoint.

Claims

As a result, elements 3 connected to the damaged phases B and C are under voltage,, exceed the response thresholds, and the logical block will be affected by two corresponding signals, by which it uniquely identifies a moderate phase A. For eliminating false positives, the incremental module the vector is limited by diode limiters 11 and 12 voltages to a value not exceeding just phase voltage during normal operation of the network. The proposed device has an extended sensitivity zone that is independent of the reference setpoint of the response setpoint, highly reliable in determining the damaged phase by supplying two signals from the threshold elements to the input of the logic block. The use of the proposed device makes it possible to increase electrical safety in the operation of cable electric networks with insulated neutral in coal mines. Claims An apparatus for determining a faulty phase in a three-phase electrical network with an insulated neutral containing a zero-sequence voltage filter and threshold number of comparison elements, T; It is because, in order to expand the sensitivity zone, ensure its independence from the value of a given reference value and increase the reliability of determining the damaged phase, the threshold comparison elements are connected by inputs to the circuits formed by the series and counter-switching of the secondary windings of the isolation transformers connected to the primary windings phase voltage of the network, and the intermediate transformer, the primary winding of which is connected to the newly introduced source of constant voltage Neither through the newly introduced additional vector shaper consisting of transistor switches with parallel-connected diode limiters, the main circuits are connected to the zero-sequence voltage filter through the phase-shifting circuit, and the outputs of the threshold elements are connected to the input of the newly entered output logic unit.