Устройство для определения повреждения фазы

(53) 621,316.92 ко и 3 ыми мпа- тстОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юл, %26олитехнический институт им аухатас, В,А. Шабанов, В.Н. Кузнецов5 (088.8) 56) Авторское свидетельство СССР Ь 1005237 1983.Темкина Р,В. Измерительные органы релейной защиты на интегральных микросхемах. М.: Энергоатомиздат, 1985, с. 96.54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ Изобретение относится к технике релейной защиты линий электропередачи и предназначено для определения особой фазы при несимметричных коротких замыканиях на землю, например, в схемах однофазного автоматического повторного включения или для управления работой измерительных органов дистанционных защит, или измерителей расстояния до места К.Э. Цель изобретения - повышение быстродействия и помехоустойчивости.На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - векторная диаграмма, поясняющая его работу.Устройство содержит фильтр 1 токов обратной последовательности с шестью выходами, фильтр 2 токов нулевой последовательности с двумя выходами, шесть умножителей 3, три компаратора 4, три элемента НЕ 5 и три элемента И 6, сигналы на выходе(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты и автоматики энергосистем, Цель изобретения - повышение быстродействия и помехоустойчивости. Поставленная цель достигается за счет применения фильтров токов обратной и нулевой последовательностей с соответственно шестью и двумя выходами, а также за счет введения умножителей 3 и компараторов 4, что позволяет путем логического сравнения комбинаций произведений мгновенных значений токов обратной последовательности и мгновенных значений токов нулевой последовательности выявить поврежденную при однофазных к,э. фазу. 2 ил,Р торых являются выходными сигналами устройства.фВыходы фильтра 1 токов обратной последовательности, формирующие сигналы, д пропорциональные токам обратной после- р, довательности фаз А, В и С, соединены с первыми входами первых трех умножителей 3 соответственно, вторые входы каждого иэ которых соединены с дополнительным 0 выходом фильтра 2 токов нулевой после довательности, первый выход которого сое Я динен с вторым входом каждого иэ вторых трех умножителей 3, первые входы которых соответственно соединены с дополнительными выходами фильтра 1 токов обратной последовательности, формирующими сигналы, пропорциональные токам обратной последовательности фаз А,В,С.Выходы первых трех умножителе соответственно соединены с перв входами первого, второго и третьего ко раторов 4, вторые входы которых соотвевенно соединены с выходами вторых трех умножителей 3, Выход первого компаратора 4 соединен с вторым входом второго элемента И 6 и через элемент НЕ 5 с первым входом третьего элемента И 6. Выход второго компаратора 4 соединен с вторым входом третьего элемента И б и через элемент НЕ 5 с первым входом первого элемента И б. Выход третьего компаратора 4 соединен с вторым входом первого элемента И 6 и через элемент НЕ 5 с первым входом второго элемента И 6.Устройство работает следующим образом.Фильтр 1 токов обратной последовательности на выходах А,В,С формирует синусоидальные сигналы ОА,Ов,Ос, пропорциональные токам обратной последовательности 1 гд, 12 в, 12 с, а на дополнительных выходах А,В,С формирует синусоидальные Сигналы О" д,О"в,О"с, пропорциональные токам обратной последовательности и сдвинутые на 90 эл, град. относительно сигналов Од,Ов,Ос .Формирователи синусоидальных сигналов, сдвинутых один относительно другого на 90 эл.град., широко известны и могут быть реализованы на базе аналоговых или цифровых фильтров ортогональных составляющих.Фильтр 2 токов нулевой последовательности формирует на выходе синусоидальный сигнал Оо, пропорциональный току нулевой последовательности о, и на дополнительном выходе - синусоидальной сигнал О "о, пропорциональный току нулевой последовательности 1 о и сдвинутый на 90 эл, град.относительно сигнала Оо. На первые входы первых трех умножителей 3 поступают сигналы Оф, пропорциональные току обратной последовательности соответствующей фазы, а на вторые входы этих блоков поступает сигнал О "о.Следовательно, на выходах первых трех умножителей образуются сигналы Яф, пропорциональные произведениюЯф = ОфО"о, (1)где ф = А, В, С.Аналогично осуществляется процесс на выходах вторых трех умножителей.Компараторы 4 производят сравнение сигналов Яф и 5 ф и срабатывают(на выходе появляется лог. "1") при выполнении условия3 фЗгф (2)Условие (2) легко преобразуется к видусов( - у+90 )сов( - 90 - 0 ), (3)Условие(3) выполняется в диапазоне изменения р от 0 до 180 о,Следовательно, компаратор 4 срабатывает, если;0агц 1 о/12 А180(4)0агц 1 о./1 гв180 о, (5)0а гц 1 о/12 с180. (6)На выходе первого элемента И 6, изби 5 рающего фазу А, появляется сигнал при одновременном выполнении условия (6) иневыполнении условия (5),На выходе второго элемента И б, избирающего фазу В, появляется сигнал при од 10 новременном выполнении условия (4) иневыполнении условия (6),На выходе третьего элемента И б, избирающего фазу С, появляется сигнал при одновременном выполнении условия (5) и15 невыполнении условия (4),Из векторной диаграммы на фиг,2 следует, что выбор фаз А,В или С осуществляется в соответствии с выполнением одногоиз условий:20 о 1 о- 60агц60; (7)12 А 60 о 460 о,1 гв(9) которые выполняются при соответственнооднофазных коротких замыканиях фазА,В,С или двух фазных коротких замыканиях на землю фаз ВС, СА, АВ,Таким образом, в основе функционирования устройства лежит проверка условий35 (3), проводимая на базе сравнения произведений мгновенных значений синусоидальных величин, Выходные сигналы устройстваимеют непрерывный характер, что делаетего помехоустойчивым.40 Формула изобретенияУстройство для определения поврежденной фазы, содержащее фильтр обратнойпоследовательности с трехфазным выходом, фильтр тока нулевой последовательности с выходами для подключения кзащищаемой линии, первый, второй и третий элементы НЕ, выход второго из которыхсоединен с первым входом первого элемента И, избирающего фазу А, выход третьего50 элемента НЕ соединен с первым входомвторого элемента И, избирающего фазу В,выход первого элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, избирающего фазу С, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения быстродействия и помехоустойчивости, оно дополнительноснабжено шестью умножителями и тремякомпараторами, фильтр токов обратнойпоследовательности снабжен тремя до1663682 УГГСоставитель Б, БеловРедактор М. Петрова Техред М.Моргентал Корректор Т. Колб каэ 22 О Тираж 386 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 льский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 изводственн полнительными выходами, а фильтр тока нулевой, последовательности снабжен дополнительным выходом, причем первые входы первых трех умножителей соединены с выходами А,В,С фильтра токов обратной последовательности соответственно, а выходы первых трех умножителей соответственно соединены с первыми входами первого, второго и третьего компараторов, выходы которых соответственно соединены с входами первого, второго и третьего элементов НЕ и вторыми входами второго, третьего и первого элементов И соответствен но, первые входы вторых трех умножите- .лей соединены с дополнительными выходами фаз А,В и С фильтра токов обратной последовательности соответственно, а вы ходы вторых трех умножителей соединены свторыми входами первого, второго и третьего компараторов соответственно, первый выход фильтра токов нулевой последовательности соединен с вторыми входами вто рых трех умножителей, а дополнительныйвыход фильтра токов нулевой последовательности соединен с вторыми входами первых трех умножителей.