Устройство для определения места однофазного замыкания на землю

(ц 750396 Союз СоветскикСоцнвлкстнческмкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 05,07. 78(21) 2380562/18-2с присоединением заявки Рйдо делам взабретеннй н окрцтнйЛенинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революциии ордена Трудового Красного Знамени горный институтим. Г. Б, Плеханова и Ловоэерский горнообогатительныйкомбинат(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ Изобретение относится к электроиэмерительной техники и может быть испЬльэовано при создании устройств контроля однофазных замыканий в сетях с изолированной нейтралью.Известно устройство для определения места однофазного замыкания на землю, содержюцее датчики тока и напряжения, каналы преобразования тока и напряжения, фазосравнивающий элемент и индикатор Щ,Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость.Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее фазосравнивающий элемент и индикатор 2Недостатком является невысокая точность измерений и низкая помехоустойчивость.11 елью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости.Это достигается тем, что устройство для определения места однофаэного замыкания на землю, содержащее фазосравнивающий элемент и индикатор, снабженооперационным усилителем с разомкнутой обратной связью и ограничивающим стабилитроном на входе, БС - фильтром второго порядка и усилителел-ограничителем, а фаэосравнивающий элемент выполнен в 5виде управляемого ключа на полевом транзисторе, исток которого подключен к выходу усилителя-ограничителя, затвор - к выходу операционного усилителя с разомкнутой обратной связью, а сток - к входу 1 Оиндикатора.На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема устройства.Оно содержит низкочастотный активный 5ВС-фильтр . второго порядка и усилитель- ограничитель 2, осуществляющие преобразование тока нулевой последовательности, операционный усилитель 3 с разомкнутой обратной связью, ограничивающий стабилит рон 4 и резистор 5, осуществляющие преобразование напряжения нулевой последовательности, фаэосравнивающий элемент, 6, включающий в себч полевой транзистор 7, диод 8, резистор 9 и индикатор 10.(,уТор / 1 и равный ему ло длительности отрицательный импульс 10 15 20 25 30 35 40 45 Импульсное напряжение, формируемое50 в управляющем канале Оо переводит транзисторный ключ в открытое состояние каждые полпериода промышленной частоты.При отсутствии фазового сдвига между сигналами Ои 1 о за время Т,2 на выход полевого транзистора с информационного канала 1 а поступит импульс положитесь ьной полярности длительностью 3 750Устройство работает следующим образом.При наличии в сети однофазного замыкания,на входы устройства поступают сигналы, пропорциональные току ри напряжению ОоВ канале тока входной сигнал посту,пает на активный КС-фильтр 1, которыйодновременно осуществляет подавлениевысокочастотных помех и поворот фазывходного сигнала промышленной частотына угол, равный 90 эл. град. С выходафильтра 1 сигнал. подается на усилительограничитель 2, который инвертирует егои формирует из синусоидального напряжения периодическую последовательностьпрямоугольных импульсов с периодом следования, равным Тп (период промышлен-ной частоты) и длительностью"1(+) (-,) пр Р,В канале преобразования напряженияоперационный усилитель 3 также инвертирует входной сигнал и формирует из негоаналогичное напряжение прямоугольнойформы, смещенное относительно выходного сигнала в каналс 1 на угол, равныйРс= Ф 1, где фо - фазовый сдвиг между.током и напряжениемнулевой последовательности,Затем управляющие импульсы с выходаусилителя 3 поступают через диод 8 назатвор полевого транзистора 7.Отсутствие обратной связи в операционном усилителе 3 обеспечивает крутоенарастание фронта прямоугольных управляющих импульсов и вследствие этогочеткую работу транзисторного ключа.Г 1 ри этом для управляющего напряжения, формируемого в канале Оо не требуется стабилизация по уровню, необходимая в информационном канале 1,.Значительно меныпий уровень помехво входном сигнале 11 о по сравнению стоком Хо позволяет при измерениях обойтись без частотного фильтра в каналепреобразования напряжения,Таким образом, суммарное усредненноезначение выходного напряжения, поступающего на регистрирующий прибор при 9 О --- О, также равно нулю,При отставании напряжения Оо оттока Х о (повреждение на контролируемом присоединении, 00 . О ) продолжительность открытого ключа остаетсятой же (за период), но за этоТорвремя на регистрирующий прибор поступитположительный импульс длительностьюС, -7 оо/1 и отрицательный импульсдлительностью Г(= 7 ле /4,Таким образом, суммарное значениеизмеряемого напряжения будет отрицательного знака, а по величине пропорционально значению угла Юод,При установке на неповрежденной линии ( 1 о Н ) 0 ) соотношение длительности положительного и отрицательногоимпульсов на выходе ключа меняется( Т(+) ) С (-) ) При этом регистрирующий прибор покажет положительное значение выходного напряжения,. по величинепропорциональное углу 9 0 Н .Устройство может быть использованов сочетании с трансформаторными фильтрами тока и напряжения нулевой последовательности для избирательного определенияповрежденного присоединения при однофаэном замыкании на данной подстанции(отключение стрелки вправо от нулевойотметки - повреждено контролируемое присоединение, отклонение влево - повреждено соседнее присоединение).При подключении к выходу управляемого ключа вольтметра, проградуированногов угловых градусах, устройство можноиспользовать для количественной оценкиизменения фазового угла ЮО междутоком и напряжением нулевой последовательности при различных видах однофазных замыканий в сетях с различным количеством присоединений, то есть для исследования несимметричных режимов всетях с изолированной и компенсированнойнейтратьв. При подключении на выход устройства самописца можно фиксировать появление во времени утечки тока и характер однофазных замыканий на данной линии, а следовательно проводить своевременную профилактику распределительной сети,750 М 6 Составитель А, ИзюмовРедактор В. Голышкинв ТехредА. ШепанскаЯКорректор Н, Григорук Заказ 4642/35 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ЛПП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 При использовании устройства с магии т ными датчи ка ми то ка и нап ряжения антенного типа, оно позволяет фиксировать не только поврежденное присоединение, но и конкретное место повреждения,формула изобретения Устройство для определения места однофаэного замыкания на землю, содержвшее фаэосравниваюший элемент и индикатор, о т л и ч в ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и помехо. устойчивости, оно снабжено операционным 15 усилителем с разомкнутой обратной связью и ограничиващдим ствбилитроном на его входе, НС-фильтром второго порядка иусилителем.ограничителем, а фазосравнивающий элемент выполнен в виде управляемого ключа на полевом транзисторе, исток которого подключен к выходу усилителя-ограничителя, затвор - к выходуоперационного усилителя с разомкнутойобратной связью, а сток - к входу индикатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ВеликобританииМ 1409287 кл. Н 2 К, 25.05.75.2, Пенович Е, И, Отыскание мест замыкания нв землю в распределительныхсетях 6-10 кв, М., Энергия",1975, с, 54-56прототип) .