SU1010688A1

SU1010688A1 - Device for determining damaged phase in three-phase network

Info

Publication number: SU1010688A1
Application number: SU813269245A
Authority: SU
Inventors: Виктор Степанович Бондарчук; Михаил Леонидович Сапунков
Original assignee: Пермский политехнический институт
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1981-04-03
Publication date: 1983-04-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ , содержащее в каждой фазе трансформатор напр жени , тиристорный переключатель переменного тока с блоком управлени , подключенный к НИЗКОВОЛБТной обмотке трансформатора напр жени и к исполнительному блоку, блок сравнени и блокирующий элемент. отличающеес тем, что, . с целью повышени его надежности, в него дополнительно введены фильтр напр жени нулевой последовательности и формирователь фазных напр жений сети, входы которых объединены и подключены к фазам сети, первый в вход блока сравнени угла сдвига между напр жением нулевой последовательности и фазным напр жением сети, подключен к выходу фильтра напр жени нулевой последовательности, второй вход - к соответствующему выходу формировател фазных напр жений, а выход через блокирующий элемент - к блоку управлени тиристорным переi ключателем переменного тока, причем (Л выход каждого блокирующего элемента подключен к входам блокирующих элементов соответствующих фаз..A DEVICE FOR DETERMINING A DAMAGED PHASE IN A THREE-PHASE NETWORK, containing in each phase a voltage transformer, an alternating current thyristor switch with a control unit, connected to the LOW-VOLTAGE winding of the voltage transformer and to an actuator, a comparison unit and a blocking element. characterized in that,. In order to increase its reliability, a zero-sequence voltage filter and a phase voltage network former, the inputs of which are combined and connected to the network phases, are added to it; the first input to the comparator of the shift angle between the zero voltage voltage and the phase network voltage is connected to the output of the zero-order voltage filter, the second input to the corresponding output of the phase voltage driver, and the output through the blocking element to the control unit of the thyristor switch elem alternating current, wherein (A output of each locking member is connected to the inputs of the locking elements of the respective phases ..

Description

gg

OS 00 00 Изобретение относитс к электротехнике , а именно к релейной защите и автоматике энергосистем, и может быть использовано в установках автоматического замыкани на землю поврежденной фазы, а также в системах автоматической настройки компенсации , где в качестве сигнала используетс остаточное напр жение поврежденной фазы. Известно устройств дл определени фазы электрической сети с возрос шей проводимостью изол ции, содержащее в каждой фазе трансформатор напр жени , выпр митель, сравнивающий элемент, источник опорного напр жени , тиристорный ключ, блок объединени и исполнительный блок С ЗОднако в данном устройстве контролируемые фазные напр жени подаютс на сравнивающий элемент через выпр митель и фильтруютс , что снижает быстродействие устройства. Кроме того, устройство требует наличи источника стабилизированного опорного напр жени что усложн ет его. Наиболее близким.к изобретению в л етс устройство дл выбора поврежденной фазы, которое содержит трансформаторы напр жени , соединенные с исполнительным органом. Датчик напр жени каждой фазы содержит тиристориый переключатель переменного тока , подключенный к низковольтной обмотке трансформатора напр жени и че рез блокирующий элемент к исполнител ному органу, сравнивающий элемент, выпр мительный блок, источник опорно го напр жени , блок управлени тиристорным переключателем переменного тока и блок синхронизации. В выпр ми тельных блоках фаз содержатс преобразователи однофазного напр жени в симметричную систему трехфазных напр жений С 2, Недостатком известного устройства вл етс наличие в датчике напр жени каждой фазы преобразовател одно фазного напр жени в симметричную систему трехфазных напр жений, а так же блока синхронизации, что усложн ет устройство. Кроме того, оно харак теризуетс невысокой надежностью работы из-за вли ни колебаний напр жени сети, что сказываетс на работе сравнивающего элемента, где испол зуетс посто нное опорное напр жение Цель изобретени - повышение надежности работы устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл определени поврежденной фазы в трехфазной сети, содержащее в каждой фазе трансформатор напр жени , тиристорный переключатель переменного тока с блоком управлени , подключенный к низковольтной обмотке трансформатора напр жени и к исполнительному блоку, блок сравнени и блокирующий элемент, дополни т ель но введены фильтр напр жени нулевой последовательности и формирователь фазных напр жений сети, входы которых объединены и подключены к фазам сети, первый вход блока сравнени , выполненного в виде блока сравнени угла сдвига между напр жением нулевой последовательности и фазным напр жением сети, подключен к выходу фильтра напр жени нулевой последовательности , второй вход - к соответствующему выходу формировател фазных напр жений, а выход через блокирующий элемент - к блоку управлени тиристорным переключателем переменного тока, причем выход каждого блокирующего элемента подключен к входам блокирующих элементов соот ветствующих фаз. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 - векторна диаграмма напр жений. Устройство содержит фильтр 1 напр г жени нулевой последовательности, формирователь 2 фазных напр жений сетм, дл каждой фазы траТчсформатор 3 напр жени и блок Ц сравнени угла сдвига между напр жением нулевой последовательности и фазным напр жением сети , подключенный через блокирующий элемент 5 и блок 6 управлени к тиристорному переключателю 7 переменного тока. Последний подключен к исполнительному органу 8, На фиг. 2 изображена векторна диаграмма напр жений при замыкании фазы А на землю, по сн юща работу устройства. На диаграмме Лд, Ug, UQ обозначают фазные напр жени сети, соответствующие системе линейных напр жений и не завис щие от режима повреждени , получаемые на выходах формировател 2, DQ - напр жение на выходе фильтра 1 напр жени нулевой последовательности, Од Г со пр жени фаз относительно земли при повреждении, Чд, fg, / - углы сдвига между напр жением нулевой последовательности и соо-твегсгвую щ н фазным напр жением сети,OS 00 00 The invention relates to electrical engineering, in particular, to relay protection and automation of power systems, and can be used in automatic earth fault circuits of the damaged phase, as well as in automatic compensation compensation systems, where the residual voltage of the damaged phase is used as a signal. Devices for determining the phase of an electrical network with increased insulation conductance are known, which contain a voltage transformer, a rectifier, a comparison element, a reference voltage source, a thyristor key, a combination unit and an execution unit C in each phase. However, this device has controlled phase voltages fed to the comparing element through a rectifier and filtered, which reduces the speed of the device. In addition, the device requires a source of stabilized voltage support which complicates it. The closest to the invention is a device for selecting a faulty phase, which contains voltage transformers connected to an actuator. The voltage sensor of each phase contains an thyristor AC switch connected to the low-voltage winding of a voltage transformer and through a blocking element to the executive organ, a comparing element, a rectifier unit, a reference voltage source, an AC thyristor control unit and a synchronization unit . The rectifier blocks of the phases contain single-phase voltage converters in a symmetrical three-phase voltage system C 2. A disadvantage of the known device is the presence in the voltage sensor of each phase converter one phase voltage to a symmetric three-phase voltage system, as well as a synchronization unit, which complicates the device. In addition, it is characterized by a low reliability of operation due to the influence of network voltage fluctuations, which affects the operation of the comparison element, where a constant reference voltage is used. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device. The goal is achieved by the fact that the device for determining the damaged phase in a three-phase network, containing in each phase a voltage transformer, an AC thyristor switch with a control unit connected to the low-voltage winding of the voltage transformer and to the execution unit, a comparator unit and a blocking element, In addition, a zero-sequence voltage filter and a phase voltage network former, the inputs of which are combined and connected to the network phases, are introduced; the first input of the unit is equal to No, made in the form of a unit comparing the angle of the shift between the voltage of the zero sequence and the phase voltage of the network, is connected to the output of the filter of the voltage of the zero sequence, the second input to the corresponding output of the phase voltage generator, and the output through the blocking element to the thyristor control unit AC switch, with the output of each blocking element connected to the inputs of the blocking elements of the respective phases. FIG. 1 shows a block diagram of the device, FIG. 2 - vector voltage chart. The device contains a zero-sequence voltage filter 1, a shaper of 2 phase mains voltages, for each phase a voltage transformer 3, and a C block comparing the offset angle between the zero sequence voltage and the mains phase voltage, connected through the locking element 5 and the control block 6 to the thyristor switch 7 AC. The latter is connected to the executive body 8, FIG. Figure 2 depicts a voltage vector diagram for the closure of phase A to earth, which explains the operation of the device. In the diagram Ld, Ug, UQ denote the phase voltage of the network, corresponding to the system of linear voltages and independent of the damage mode, received at the outputs of the former 2, DQ is the voltage at the output of the filter of zero voltage, OG with voltage phases relative to earth in the event of damage, RR, fg, / are the shear angles between the zero sequence voltage and the co-swc voltage of the phase voltage of the network,

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При замыкании одной из фаз на землю , например фазы А, на выходе- фильтра 1 по вл етс напр жение нулевой последовательности, поступающее на второй вход блока 4 сравнени , на первый вход которого приходит сигнал с выхода формировател 2. В блоке t происходит сравнение угла сдвига между по вившимс напр жением нулевой последовательности и соответствующим фазным напр жением. На выходе блока 4 сравнени сигнал по вл етс лишь при превышении измеренным углом некоторого заданного значени . Входные напр жени блока t сравнени в поврежденной фазе А сдвинуты на угол Чд(180-К 0 ., а в непонг ежденных фазах В и С - соответственно на углы V(60+d)° и % . Верхний знак соответствует сети с изолированной и недокомпенсированной нейтралью, нижний - с перекомпенсированной нейтралью . Угол ot определ етс сопротивлением замыкани и составл ет несколько градусов, например при глухом металлическом замыкании . При превышении измеренным углом некоторого заданного значени , равного МР,дд (1 Во выхбде блока ч сравнени по вл етс сигнал который через элемент 5 блокировки поступает на вход блока 6 управлени . Блок 6 управлени формирует сигнал, необходимый дл открыти , тиристорного переключател 7 переменного тока. При этом на блокирующие элементы 5 руих фаз поступают запрещащие сигналы.When one of the phases closes on the ground, for example, phase A, the zero-sequence voltage appears at the output of the filter 1, arriving at the second input of the comparator unit 4, to the first input of which the signal comes from the output of the former 2. In the block t, the angle is compared the shift between the increased zero sequence voltage and the corresponding phase voltage. At the output of comparator block 4, the signal appears only when the measured angle exceeds a certain predetermined value. The input voltages of the comparison block t in the damaged phase A are shifted by the angle F (180-K 0., And in the non-terminated phases B and C, respectively) by the angles V (60 + d) ° and%. The upper sign corresponds to the network with isolated and the undercompensated neutral, the lower with the overcompensated neutral. The angle ot is determined by the closure resistance and is several degrees, for example, with a solid metal circuit. When the measured angle exceeds a certain value equal to MP, dd (1 At the output of the unit h of the comparison, the signal appears which one The cut-off element 5 is fed to the input of the control unit 6. The control unit 6 generates the signal necessary for opening the thyristor AC switch 7. At the same time, the inhibiting signals are sent to the locking elements of the 5 phases.

Таким образом, на вход исполнительного органа 8 Ноступает напр жение с вторичной обмотки трансформатора 3 той фазы, в которой угол сдвига между напр жением нулевой ; последовательности и фазным напр жением превышает %с(А поврежденной фазы.Thus, the input of the executive body 8 receives a voltage from the secondary winding of the transformer 3 of the phase in which the shear angle between the voltage is zero; sequence and phase voltage exceeds% s (A damaged phase.

Работа предлагаемого устройства не зависит от колебаний напр жени сети, так как выбор поврежденной фазы в нем основан на сравнении фазовых характеристик , что пов| 1шает его надежность .The operation of the proposed device does not depend on the voltage fluctuations of the network, since the choice of the damaged phase in it is based on a comparison of the phase characteristics, which is equal to 1 is his reliability.

Claims

DEVICE FOR DETERMINING A DAMAGED PHASE IN A THREE-PHASE NETWORK, comprising in each phase a voltage transformer, an thyristor AC switch with a control unit connected to the low-voltage winding of the voltage transformer and to the executive unit, a comparison unit and a blocking element, characterized in that,. in order to increase its reliability, a zero-sequence voltage filter and a phase-to-phase voltage generator, the inputs of which are connected and connected to the phases of the network, are additionally introduced into it, the first to the input of the shear angle comparison unit between the zero-sequence voltage and the phase voltage of the network, * · connected to the output voltage filter of the zero sequence, the second input to the corresponding output of the phase voltage driver, and the output through the blocking element to the control unit of the thyristor switch g AC, the output of each locking member is connected to the inputs of the locking elements of the respective phases ,.

SU „„ 1010688 f