Устройство для защиты от несимметрич-ного режима работы электрической сетис изолированной или компенсированнойнейтралью

О П И С А Н И Е (1)815833ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИЛ,ЕТЕЛЬСТВУ т, свид-ву -21) 2775470/24-07 Дополнительное к Заявлено 05,06.79 51) М. Кл.Н 02 Н 3/24 Н 02 Н 5/10 присоединением зая23) Приоритет -Гееудерстееиный СССР пв делам изобретений72) Авторы изобретени Ершов и О. А. Петро 7) Заявител елябинский политехнический инсти енин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫОТ НЕСИММЕТРИЧНОГО РЕЖИМА РАБОТЬЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОИЛИ КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ еские устрежимы и на ег лиИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электрической сети с изолированной или ком пенсированной нейтралью от несимметричных режимов работы, а также в устройствах сетевой автоматики.Несимметричные режимы работы в такой электрической сети возникают в результате нарушения симметрии между фазными напряжениями или проводимостями фаз относительно земли, а также при разрывах фаз на различных участках электрической сети и т. п. При отсутствии однофазного замыкания на землю и возникновении несимметрий повышается напряжение на нейтрали и изменяются напряжения фаз относительно земли. Однако вероятность того, что напряжение на какой-либо из фаз будет равно нулю или близко к нему, очень мала.Кроме отмеченных случаев в самой электрической сети, возникают, когда перегорают предохранители во вторичных цепях трансформаторов напряжения, При этом исчезает напряжение на какой-либо из фаз, а напряжение нейтрали остается без изменения. Указанные режимы являются ненормальными. Поэтому автоматичройства должны выявлять этитаким образом, воздействовать р уруемые объекты.Известно устройство, которое для выявления несимметричного режима электричес кой сети, содержит выявитель несимметриинапряжения фаз по схеме фильтра напряжений обратной последовательности, блок сравнения, состоящий из накопительных конденсаторов, выходы которого связаны с блоком коммутации потребителя 1,Однако для этого устройства характернаневысокая точность, так как напряжение обратной последовательности определяется по несимметрии линейных напряжений, а в электрической сети с изолированной ней тралью или нейтралью, заземленной черезиндуктивное или активное сопротивление, возникновение несимметрии проводимостей фаз относительно земли не оказывает влияния на линейные напряжения.Наиболее близким по технической сущо ности к предлагаемому является устройстводля определения наличия несимметрии в сети, содержащее, подключенные к каждой фазе и нейтрали, преобразователи переменного напряжения в постоянное, и исполнительный орган 12,Однако известное устройство обладает недостаточной чувствительностью.Цель изобретения - повышение надежности работы защиты электрической сети с изолированной или компенсированной нейтралью от несимметрии при обрывах фаз или неравенстве фазных напряжений.Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее, подключенные к каждой из фаз и нейтрали сети, преобразователи переменного напряжения в постоянное, и исполнительный орган, дополнительно введены по одному логическому элементу И в канал каждой фазы и по одному логическому элементу НЕ в канал каждой фазы, логический элемент ИЛИ и логический элемент, реализующий операцию неравнозначности, общие для трех фаз, при этом выход каждого из преобразователей, подключенных к фазам сети, соединен со входом логического элемента И одноименной фазы через логический элемент НЕ, а со входами логических элементов И отстающей и опережающей фаз - непосредственно, выходы логических элементов И подключены к трем входам логического элемента ИЛИ, а два входа логического элемента, реализующего операцию неравнозначности, подключены соответственно к выходу логического элемента ИЛИ и выходу упомянутого преобразователя переменного напряжения. в постоянное подключенного к нейтрали, а выход логического элемента, реализующего операцию неравнозначности, подключен ко входу упомянутого исполнительного органа.На чертеже представлена функциональная схема устройства,.Предлагаемое устройство содержит преобразователи 1, 2, 3 и 4 переменного напряжения в постоянное, логические элементы Не5, 6 и 7 логические элементы И 8, 9 и 10 логический элемент ИЛИ 11, логический элемент 12, реализующий операцию неравнозначности 4 исполнительный орган 13.Предлагаемое устройство работает следующим образом,На входы преобразователей 1, 2 и 3 5 1 О 15 2 О25354 О переменного напряжения в постоянное по даются напряжения фаз сети относительно зеМли 1.1, 1.1 и Ус, а на вход преобразователя 4 - напряжение нейтрали 110. Преобразователи 1, 2 и 3 имеют уставку по напряжению 0,05 - 0,2 1.1 ф, а преобразователь 4 - уставку 0,3 - 0,5 Зф. Если какое- либо из напряжений меньше напряжения уставки, то выходной сигнал соответствующего преобразователя равен нулю, а при превышении уставки - логической единице. Таким образом, выбранные уставки обеспечивают изменение выходного сигнала преобразователей 1, 2 и 3 только при возникновенин в электрической сети однофазного замыкания на землю или исчезновении напряжения на фазе, а на выходе преобразователя 4 - при любом повышении напряжения на нейтрали.Выходные сигналы преобразователей 1, 2 и 3 подаются на входы логических элементов И 8, 9 и 10 одноименных фаз через логические элементы НЕ 5, 6 и 7, а на входы элементов отстающей и опережающей фаз - непосредственно. Такая схема соединений в нормальном режиме работы электрической сети обеспечивает запрет логических элементов И от преобразователей одноименных фаз, а при возникновении однофазного замыкания на землю или потере напряжения на фазе - разрешение для логического элемента И поврежденной фазы и повреждение запрета для логических элементов И здоровых фаз.Выходы логических элементов И 8, 9 и 10 соединены с тремя входами логического элемента ИЛИ 11, выходной сигнал которого становится равным логической единице при однофазном замыкании на землю или потере напряжения на любой из фаз.Выходы логического элемента 11 и преобразователя 4 связаны с двумя входами логического элемента 12, реализующего логическую функцию неравнозначности, т. е. его выходной сигнал равен нулю, когда оба его входных сигнала равнозначны (оба равны логической единице.или логическому нулю), и равен логической единице, когда один из сигналов равен единице, а второй - нулю.,Выходные сигналы преобразователя 4 и логического элемента 11 в нормальном режиме электрической сети равны нулю, а при возникновении однофазного замыкания на землю - логической единице. Поэтому в этих режимах выходной сигнал логического элемента 12 равен логическому нулю. При возникновении несимметрии фазных напряжений в электрической сети выходной сигнал преобразователя 4 становится равным логической единице, преобразователь 4 становится равным логической единице, преобразователи 1, 2 и 3 свои состояния не меняют и на выходе логического элемента 11 сигнал остается равным нулю. В этом случае выходной сигнал логического элемента 12 становится равным логической единице, что сигнализирует о возникновении ненормального режима электрической сети. Аналогично при потере напряжения на одной из фаз преобразователь 4 свое состояние не меняет, меняется выходной сигнал преобразователя поврежденной фазы и на выходах соответствующего логического элемента И и элемента 11 появляется логическая единица, что вызывает появление логической единицы и на выходе логического элемента 12. Это приводит к срабатыванию исполнительного органа 13,815833 формула изобретения Составитель В.М ова Техред й. Бойкас Тираж 575 ВНИИПИ Государственного к по делам. изобретений и 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушс илиал ППП Патент, г. УжгороПредлагаемое устройство позволяет достигнуть положительный эффект, заключающийся в повышении достоверности информации о состоянии электрической сети, обеспечении правильной работы систем автоматического регулирования при различных состояниях электрической сети. Это позволит повысить надежность электрической сети. Устройство для защиты от несимметричного режима работы электрической сети с изолированной или компенсированной нейтралью, содержащее, подключенные к каждой из фаз и нейтрали сети, преобразователи переменного напряжения в постоянное, и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его функционирования при обрывах фаз или неравенства фазных напряжений и проводимостей, в него дополнительно введены по одному логическому элементу И в канал каждой фазы, по одному элементу НЕ в канал каждой фазы, логический элемент ИЛИ и логический элемент, реализующий операцию неравнозначности, общие для трех фаз, при этом выход каждого из преобразователей подключенных к фазам сети, соединен со входом логического элемента И 5 одноименной фазы через логический элемент НЕ, а со входами логических элементов И отстающей и опережающей фаз непосредственно, выходы логических элементов И подключены к трем входам логического элемента ИЛИ, два входа логического элемента, реализующего операции не- равнозначности, подключены соответственно к выходу логического элемента ИЛИ и выходу упомянутого преобразователя переменного к нейтрали, а выход логического элемента, реализующего операцию неравнозначности, подключен ко входу упомянутого исполнительного органа. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 20 1. Авторское, свидетельство СССР Мо 481100, кл. Н 02 Н 3/16, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР Мо 639077, кл. Н 02 Н 7/08, 1977.