RU2014700C1 - Device for testing of phase voltages in multiphase network - Google Patents

Abstract

FIELD: high- voltage networks. SUBSTANCE: device for testing of voltages in multiphase network has first half-wave rectifier, fast-action current relay, threshold element, resistor, storage and capacitor. It was supplemented with current relays, storages signal light-emitting diodes, second rectifier, starting unit built on first and second relays. EFFECT: improved detection of faulty phase of network, increased sensitivity and speed of response. 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в высоковольтных сетях для выявления фаз/ на которых происходит короткое замыкание. The invention relates to electrical engineering and is intended for use in high voltage networks to detect phases / on which a short circuit occurs.

Известно устройство для контроля пропадания или недопустимого понижения напряжений в одной и более фазах/ содержащее трехфазный выпрямитель/ подключенный к источнику контролируемого напряжения/ и блок контроля. A device for controlling the disappearance or unacceptable undervoltage in one or more phases / containing a three-phase rectifier / connected to a source of controlled voltage / and a control unit.

Однако/ это устройство не указывает поврежденную фазу. However / this device does not indicate a damaged phase.

Известен сигнализатор асимметрии питания трехфазных потребителей в объектах сельского хозяйства. Known signal asymmetry power three-phase consumers in agricultural facilities.

Однако/ он непозволяет выявить поврежденную фазу при кратковременном пропадании фаз. However, / he does not allow to identify the damaged phase during short-term phase failure.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство для контроля пропадания одной и более фаз/ содержащее выпрямитель/ подключенный к источнику контролируемого напряжения/ и зарядно-разрядную цепь/ состоящую из конденсатора и двух резисторов. Closest to the proposed device in technical essence is a device for monitoring the disappearance of one or more phases / containing a rectifier / connected to a source of controlled voltage / and a charge-discharge circuit / consisting of a capacitor and two resistors.

Недостатком устройства является то/ что оно не позволяет выявить поврежденную фазу. The disadvantage of this device is that it does not allow to identify a damaged phase.

Целью изобретения является определение поврежденной фазы за минимальное время отключения короткого замыкания в сети (до 0/05 с)/ повышение чувствительности устройства. The aim of the invention is to determine the damaged phase for the minimum time to turn off a short circuit in the network (up to 0/05 s) / increase the sensitivity of the device.

Указанная цель достигается применением быстродействующих токовых/ например герконовых реле/ включенных последовательно с диодами многофазного выпрямителя/ работающего на RC-цепь/ состоящую из параллельно соединенных резистора и конденсатора. В нормальном режиме работы сети реле зашунтированы диодами через контакты реле пускового блока/ реагирующего на возникновение короткого замыкания в сети. Последовательно с нагрузкой выпрямителя включен стабилитрон. This goal is achieved by the use of high-speed current / for example reed relays / connected in series with the diodes of a multiphase rectifier / working on an RC circuit / consisting of a resistor and a capacitor connected in parallel. In normal operation of the network, the relays are shunted by diodes through the relay contacts of the starting block / responding to a short circuit in the network. In series with the rectifier load, the zener diode is turned on.

На фиг.1-3 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства в трехфазном исполнении; на фиг.4 - иллюстарция работы устройства. Figure 1-3 presents a schematic diagram of the proposed device in three-phase performance; figure 4 is an illustration of the operation of the device.

Устройство состоит из измерительного/ пускового и сигнального блоков. The device consists of a measuring / starting and signal units.

Измерительный блок состоит из трех реле 1-3 тока/ включенных последовательно с диодами 4-6 трехфазного выпрямителя/ работающего на RC-цепь/ состоящую из параллельно соединенных резистора 7 и конденсатора 8. Последовательно с нагрузкой выпрямителя включен стабилитрон 9. Обмотки реле 1-3 зашунтированы диодами 10-12 через контакты 13 и 14 реле 15 и 16 соответственно пускового блока. Измерительный блок подключается к контролируемой сети через трансформаторы напряжения. The measuring unit consists of three current 1-3 relays / connected in series with diodes 4-6 of a three-phase rectifier / operating on an RC circuit / consisting of a resistor 7 and a capacitor 8 connected in parallel. A zener diode 9 is connected in series with the rectifier load. Relay windings 1-3 shunted by diodes 10-12 through contacts 13 and 14 of the relay 15 and 16, respectively, of the launch block. The measuring unit is connected to the controlled network through voltage transformers.

Пусковой блок состоит из реле 15 напряжения/ включенного на выводы обмоток трансформаторов напряжения/ соединенных в разомкнутый треугольник/ и промежуточного реле 16/ включаемого контактом 17 реле 15. Роль пускового блока могут выполнять фиксирующие приборы/ широко применяемые в энергосистемах для определения места короткого замыкания на линии. The starter block consists of a voltage relay 15 / connected to the terminals of the windings of voltage transformers / connected in an open triangle / and an intermediate relay 16 / activated by terminal 17 of relay 15. The role of the starter block can be performed by fixing devices / widely used in power systems to determine the place of a short circuit on the line .

Сигнальный блок состоит из светодиодов 18-20/ включаемых контактами 21-23 реле 1-3 соответственно через тиристоры 24-26 от шинок постоянного тока ЕН. Съем световой сигнализации происходит кнопкой 27. The signal unit consists of LEDs 18-20 / connected by contacts 21-23 of relay 1-3, respectively, through thyristors 24-26 from DC busbars EH. The light alarm is removed by button 27.

Устройство для контроля фазных напряжений работает следующим образом. A device for monitoring phase voltages operates as follows.

В течение интервала V₁-V₂ напряжение фазы А сети превышает напряжение U_c на конденсаторе плюс напряжение стабилизации стабилитрона/ диод фазы А пропускает ток и конденсатор подзаряжается/ напряжение на нем растет. В течение интервала V₂-V₃ конденсатор разряжается на резистор/ напряжение на конденсаторе падает по экспоненциальному закону с постоянной времени RC-цепи.During the interval V ₁ -V _{2, the} voltage of the network phase A exceeds the voltage U _c on the capacitor plus the stabilization voltage of the zener diode / phase A diode passes current and the capacitor recharges / the voltage rises on it. During the interval V ₂ -V _{3, the} capacitor discharges to the resistor / voltage across the capacitor drops exponentially with the time constant of the RC circuit.

В нормальном режиме работы сети контакт 13 замкнут/ обмотки реле 1-3 зашунтированы диодами 10-12. Импульсы токов I_m подзаряда конденсатора 8 от всех фаз равны по величине и проходят в основании через диоды 10-12. В обмотки реле 1-3 ответвляется незначительная часть зарядных токов и реле не срабатывают.In normal operation of the network, contact 13 is closed / relay windings 1-3 are bridged by diodes 10-12. The pulses of the currents I _{m of the} charge of the capacitor 8 from all phases are equal in magnitude and pass through the diodes 10-12 at the base. An insignificant part of the charging currents branches off in the windings of relays 1-3 and the relays do not work.

При замыканиях на "землю" в контролируемой сети (фазы С) на выводах обмоток трансформаторов напряжения/ соединенных в разомкнутый треугольник/ появляется напряжение нулевой последовательности. Срабатывает реле 15/ своим контактом 17 замыкает цепь реле 16 и размыкает контакт 13. Реле 16 срабатывает и замыкает контакт 14. Цепь из параллельно соединенных контактов 13 и 14 разрывается на время 0/03-0/04 с. Для получения такой выдержки времени достаточно собственного времени срабатывания промежуточного реле 16. Разрыв цепи контактов 13-14 снимает шунтирование диодами 10-12 обмоток реле 1-3. В зарядные цепи вводятся сопротивления обмоток реле 1-3. Величины импульсов подзаряда конденсатора RC-цепи уменьшаются. Для исключения влияния переходного процесса на результат фиксации поврежденной фазы постоянная времени разряда RC-цепи выбрана равной части периода/ а время фиксации - в 1/5-2 раза больше периода промышленной частоты. In case of earth faults in a controlled network (phase C) at the terminals of the windings of voltage transformers / connected in an open triangle / a zero-sequence voltage appears. The relay 15 is activated / by its contact 17 closes the circuit of the relay 16 and opens the contact 13. The relay 16 activates and closes the contact 14. The circuit from the parallel connected contacts 13 and 14 is broken for a time of 0 / 03-0 / 04 s. To obtain such a time delay, the intrinsic response time of the intermediate relay 16 is sufficient. An open circuit of contacts 13-14 removes shunting by diodes 10-12 of relay 1-3 windings. In the charging circuit, the resistance of the relay windings 1-3 is introduced. The magnitude of the pulses of the recharge capacitor of the RC circuit is reduced. To exclude the effect of the transient process on the result of fixing the damaged phase, the discharge time constant of the RC circuit is chosen to be equal to the period part / and the fixing time is 1 / 5-2 times the period of the industrial frequency.

Включение стабилитрона 9 последовательно с RC-цепью позволяет уменьшить угол θ отсечки выпрямителя и увеличить зависимость величины импульса тока подзаряда конденсатора RC-цепи от напряжения контролируемой фазы. Напряжение стабилизации стабилитрона 9 определяет нижнюю границу работоспособности устройства при снижении напряжения в котролируемой сети. The inclusion of the zener diode 9 in series with the RC circuit allows you to reduce the angle θ of the cutoff rectifier and increase the dependence of the magnitude of the pulse of the charging current of the capacitor of the RC circuit from the voltage of the controlled phase. The stabilization voltage of the zener diode 9 determines the lower limit of the operability of the device while reducing the voltage in the controlled network.

На короткие замыкания без "земли" устройство с данным пусковым блоком не реагирует. Устройство реагирует на повреждение на любой из отходящих от подстанции линии электропередачи/ т.е. одно устройство обслуживает несколько линий. A device with a given starting block does not respond to short circuits without ground. The device responds to damage on any of the power lines leaving the substation / i.e. one device serves several lines.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФАЗНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В МНОГОФАЗНОЙ СЕТИ, содержащее первый однополупериодный выпрямитель с выводами для подключения к фазам контролируемой сети, быстродействующее токовое реле, пороговый элемент, резистор, элемент памяти, конденсатор, включенный между первым выводом порогового элемента и выводом для подключения к нулевой точке контролируемой сети, отличающееся тем, что, с целью определения поврежденной фазы и повышения чувствительности и быстродействия устройства, в него введены дополнительные токовые реле и элементы памяти до числа фаз сети, сигнальные светодиоды по числу фаз сети, второй выпрямитель, пусковой блок, выполненный на первом реле с замыкающим и размыкающим контактами и втором реле с замыкающим контактом, и выводы оперативного питания постоянного тока, причем обмотки токовых реле включены последовательно с диодами первого выпрямителя со стороны его выходного вывода, входные выводы второго выпрямителя подключены к выводам обмоток токовых реле со стороны диодов первого выпрямителя, выходной вывод которого соединен с вторым выводом порогового элемента, а через параллельно соединенные размыкающий контакт первого реле и замыкающий контакт второго реле пускового блока - с выходным выводом второго выпрямителя, резистор включен параллельно конденсатору, выводы обмотки первого реле пускового блока служат для подключения к датчику сигнала аварии контролируемой сети, а обмотка второго реле пускового блока через замыкающий контакт первого реле этого блока подключена к выводам оперативного питания постоянного тока, сигнальные светодиоды включены последовательно с выходными цепями соответствующих элементов памяти между выводами оперативного питания постоянного тока, к которым через замыкающие контакты соответствующих токовых реле подключены управляющие входы элементов памяти, при этом диоды второго выпрямителя включены согласно диодам первого выпрямителя, а пороговый элемент выполнен в виде стабилитрона, включенного встречно диодам выпрямителей. DEVICE FOR MONITORING PHASE VOLTAGE IN A MULTI-PHASE NETWORK, containing the first half-wave rectifier with leads for connecting to the phases of the monitored network, a high-speed current relay, a threshold element, a resistor, a memory element, a capacitor connected between the first output of the threshold element and the terminal for connection to the zero point of the monitored network, characterized in that, in order to determine the damaged phase and increase the sensitivity and speed of the device, additional current relays and elec memory elements up to the number of mains phases, signal LEDs according to the number of mains phases, a second rectifier, a start-up block made on the first relay with NO and NC contacts and the second relay with NO contact, and outputs of direct current power supply, and the current relay windings are connected in series with diodes of the first rectifier on the side of its output terminal, the input terminals of the second rectifier are connected to the terminals of the current relay windings on the side of the diodes of the first rectifier, the output terminal of which is connected to the second terminal a threshold element, and through a parallel connection of the opening contact of the first relay and the closing contact of the second relay of the starting block with the output terminal of the second rectifier, the resistor is connected in parallel with the capacitor, the terminals of the winding of the first relay of the starting block are used to connect the alarm signal of the controlled network, and the winding of the second relay the starting block through the make contact of the first relay of this block is connected to the terminals of the operational DC power supply, the signal LEDs are connected in series with the output GOVERNMENTAL chains corresponding memory elements between the terminals operative DC power, to which via make contacts corresponding current relays are connected the control inputs of memory elements, wherein the diodes of the second rectifier included under the diodes of the first rectifier, and a threshold element is a zener diode included parallel diode rectifiers.

Images