SU534824A1 - Apparatus for selecting a faulty phase in a multi-phase AC mains - Google Patents

Description

в устройство дгш выбора повреждешюй. фазы в многофазной электрической сети перемен ного тока, содержащее датчики фазных величин , соединенные с пороговыми блоками, дополнительно введены соединенные после- довательно пофазно блоки выделени  аварий ных составл ющих фазных величин (токов или напр жений) и блоки формировани  интегральных значений модулей аварийных составл ющих, причем выходы блоков выдел НИН соединены с датчиками фазных величин , а выходы блоков формировани  через блок сравнени  пофазно соединены с пороговыми блоками. А-вариина  составл юща  тока .напр же  и ) представл ет собой сумму мгновенных значений указанных величин, вз тых в моменты вращени , сдвинутые относительно друг друга на половину периода промыт- ленной частоты. В нормальных режимах работы сети вели чины напр жений на выходах блоков выделени  аварийных составл ющих невели ки и определ ютс  погрешност ми схемы, а при коротких замыкани х они равны фазным ве- личинам за вычетом токов (напр жени ) в нагрузочном режиме. При расчетах напр жений и токов короткого зa Iыкaни  их аварийные составл ющие изучают после введен соответствующих, э.д.с. в место повреждени  при условии, что все остальные источники напр жени  закорочены. На чертеже представлена блок-схема устройстве дл  выбора поврежденной фазы в многофазной сети переменного тока. Устройство содержит датчик 1 фазных величин напр жений или токов, блоки 2 выделени  аварийных составл ющих напр же НИИ или токов; блоки 3 формировани  и за- помилчани  интегральных значений модулей аварийных составл ющих напр жений или токов, блок сравнени  4, пороговые 5 блоки Датчики 1 предстсшл ют собой измерите jibie трансформаторы, достаточна  точность которых должна обеспечиватьс  во всем диапазоне токов (зшпр жений), Бгюш- 2 выполнены с помощью са1 ласующего трансформатора и линии задержки или с помощью циф ровых запоминающих устройств, а блоки 3 представл ют собой выпр мители со сглажи ющими фильтрами или цифровые интеграторы Блок 4 выполнен с применением известных схем выделени  наибольшего тока (нап жени ) - максиселектооов. , Иорогсвые блоки о имеют выдержку вре мени на срабатывание, котора  достаточна дл  фор миров в блоках 3 требуеь ых интегральных заач&1П-й ТОКОЕ, или напр ж-;..Устройство работает следующим образом. нормальных режимах работы сети мгновеные значени  электрических величин, подааемые с датчиков 1 на входы блоков 2, овтор ютс  каждый период промышленной астоты. Так как напр жение на выходе огласующего трансформатора блока 2 проорционально текущему значению тока (напр жени , а напр жение на выходе линии задержки блока 2 пропорционально току (напр жению ) предшествующей половины периода то напр жение на выходе блока 2,равное сумме указанных напр жений,близко к нулю и остальна  часть схемы не приходит в действие . При коротких замыкани х мгновенные значени  электрических величин на выходах датчиков 1 измен ютс  скачкообразно. При этом напр жение на выходе согласующего трансформатора блока 2 также измен етс  быстро, а напр лсение на выходе линии задержки блока 2 в течение половины периода промышленной частоты остаетс  пропорциональным току (напр жению) предшествующего режима. Сумма указанных напр жений пропорциональна аварийной составл ющей тока (напр жени ). С выхода блока 2 величины аварийных составл ющих подаютс  на блоки 3, где формируютс  сигналы посто нного тока, величина которых пропорциональна средним или амплитудным значени м аварийных составл ющих фазных величин. С выходов блоков 3 сигналы посто нного тока поступают на блок 4, где производитс  сравнение каждого из них с двум  другими. В неполнофазных режимах отключени  фаза исключаетс  из схемы сравнени . Если аварийна  составл юща  напр жени  (тс ка ) одной из фаз больще тех же величин в двух других фазах, то на выходе блока 4 дл  соответствующей фазы по вл етс  сигнал,пропорциональный аварийной составл ющей , он подаетс  на пороговый блок 5 этой фазы. На выходах блока 4 дл  двух других фаз сигнал в этом случае отсутствует . Если аварийна  составл юща  напр жени  (тока) в двух фазах больще той же величины в третьей фазе, то такой сигнал по вл етс  на двух соответствующих выходах блока 4. При этом сигнал в сравниваемых фазах считаетс  большим, если отношение величин напр жений (токов) в них больше 1,3-1,5. Последнее необходимо из-за возможных погрешностей работы элементов схемы 1,2,3, Исс;;едова и  показали, что в большинстве спучсоп npjr KoCifivjK.TeTp4 Kbix коротких .;.Зз1К 111:шх Л8ар ; -р сосг з  ютц 1О .иаагр -In the selection device is damaged. phases in a multiphase ac electric network, containing phase value sensors connected to threshold blocks, were additionally connected sequentially phase-by-phase blocks for selecting emergency components of phase values (currents or voltages) and blocks for forming integral values of emergency components moreover, the outputs of the NIN units are connected to phase value sensors, and the outputs of the formation units are connected to the threshold units through the comparison unit in phase. The A-variance component of the current. The voltage i) is the sum of the instantaneous values of the indicated magnitudes taken at the moments of rotation shifted relative to each other by half the period of the washed frequency. In normal network modes of operation, the voltages at the outputs of the emergency components allocation unit are small and are determined by circuit errors, and for short circuits they are equal to phase values minus the currents (voltage) in the load mode. When calculating voltages and currents of a short distance, they are studied by their emergency components after the corresponding emf is entered. to the place of damage, provided that all other sources of voltage are shorted. The drawing shows a block diagram of a device for selecting a faulty phase in a multi-phase AC network. The device comprises a sensor 1 of phase values of voltages or currents, a block 2 for the allocation of emergency components for a voltage of scientific research institutes or currents; units 3 forming and coupling of integral values of modules of emergency components of voltages or currents, comparison unit 4, threshold 5 blocks Sensors 1 are measuring jibie transformers, sufficient accuracy of which must be ensured in the entire range of currents (circuits), BGyush- 2 are made with the aid of a transformer and a delay line or with the help of digital storage devices, and blocks 3 are rectifiers with smoothing filters or digital integrators. Block 4 is made using known tnyh circuits isolating the largest current (voltage NAM) - maksiselektooov. , Yorog blocks o have a delay time for actuation, which is sufficient for the shapes in blocks 3 of the required integral inputs & 1 st current, or voltage - .. The device works as follows. In normal network operation modes, the instantaneous values of electrical quantities supplied from sensors 1 to the inputs of blocks 2 are repeated every period of industrial frequency. Since the voltage at the output of the transformer transformer of block 2 is proportional to the current value of current (voltage, and the voltage at the output of the delay line of block 2 is proportional to the current (voltage) of the preceding half period, the voltage at the output of block 2 close to zero and the rest of the circuit does not come into action. With short circuits, the instantaneous values of the electrical quantities at the outputs of sensors 1 change abruptly. The voltage at the output of the matching transformer of unit 2 is also It does not change quickly, and the voltage at the output of the delay line of block 2 for half the period of the industrial frequency remains proportional to the current (voltage) of the previous mode. The sum of these voltages is proportional to the emergency component of the current (voltage). the components are supplied to blocks 3, where dc signals are generated, the magnitude of which is proportional to the average or amplitude values of the emergency components of the phase values. From the outputs of the blocks 3, the direct current signals arrive at block 4, where they are compared with the other two. In non-phase-trip modes, the phase is excluded from the comparison circuit. If the emergency component of the voltage of one of the phases is greater than the same values in the other two phases, then the output of block 4 for the corresponding phase is a signal proportional to the emergency component, it is fed to the threshold unit 5 of this phase. At the outputs of block 4 for the other two phases, there is no signal in this case. If the fault component of the voltage (current) in two phases is greater than the same value in the third phase, such a signal appears on the two corresponding outputs of block 4. The signal in the compared phases is considered large if the ratio of the values of voltages (currents) they are more than 1.3-1.5. The latter is necessary because of the possible errors in the operation of the circuit elements 1,2,3, Iss ;; edovoy and showed that in most of the npjr KoCifivjK.TeTp4 Kbix short spells. -r sig zutz 1O. IAAGR -

читепьно больше, чем в поврежденных. Например на р де пиний напр жением 50О-750КБ указанное соотношение в худшем случае достигает 5-6, Поэтому рассматриваемое устройство может быть выполнено с использованием напр жений или токов.more than damaged ones. For example, on a number of voltages with a voltage of 50О-750КБ, this ratio in the worst case reaches 5-6. Therefore, the device in question can be implemented using voltages or currents.

При однофазных к.з. на пинии, св зывающей источник питани  с ненагруженным трансформатором, аварийные составл юшие токов поврежденной и неповрежденных фаз со стороны трансформатора равны между собой. Однако в этом случае достаточно вепика разница в аварийных составл ющих напр жени  соответствующих фаз.When single phase short circuit on the line connecting the power source to the unloaded transformer, the emergency components of the currents of the damaged and intact phases on the transformer side are equal to each other. However, in this case, there is enough vepik difference in the emergency components of the voltage of the respective phases.

Таким образом при однофазных коротких замыкани х предлагаемое устройство обеспечивает выбор одной поврежденной фазы (в случае действи  основной зашиты), при остальных видах несимметричных повреждений - выбор двух поврежденных фаз.Thus, with single-phase short circuits, the proposed device provides for the selection of one damaged phase (in the case of primary protection), for other types of asymmetrical damage, the choice of two damaged phases.

При трехфазных повреждени х интегральные Значени  аварийных составл ющих всех фазных величин примерно одинаковы и выбор поврежденной фазы не производитс , что должно учитыватьс  логической схемой защиты .With three-phase faults, the integral values of the emergency components of all phase values are approximately the same and the choice of the faulty phase is not performed, which must be taken into account by the protection logic circuit.

При качани х в полнофазных реажмах на выходах блоков 2 возможно по вление значительных напр жений небаланса, св занных с изменением промышленной частоты, поскольку во всех фазах эти напр жени  (токи) одинаковы, устройство в действие не приходит.When oscillations in full phase solutions at the outputs of block 2, there can be significant unbalance voltages associated with a change in the industrial frequency, since in all phases these voltages (currents) are the same, the device is not activated.

При качани х в непопнофазных режимах устройство также не приходит в действие, поскольку напр жение (ток) отключенной фазы может не подаватьс  на схему сравнени .When swings in non-phase modes, the device also does not come into action, since the voltage (current) of the disconnected phase may not be applied to the comparison circuit.

Чувствительность пороговых блоков 5 и устройства в целом определ етс  погрещбThe sensitivity of the threshold units 5 and the device as a whole is determined by the error

ностью выделени  аварийных составл юшей, св занной с разбросом параметров элементов схемы. Погрешности устройства отклонени  частоты от номинального значени the isolation of emergency components associated with the variation of the parameters of the circuit elements. Uncertainties of the frequency deviation from the nominal value

не учитываютс ; так как они одинаковы дл  всех фаз.not included; since they are the same for all phases.

Использование бпоков выделени  аварийных составл ющих напр жений (токов), блоков формировани  интегральных значений .The use of the allocation of emergency components of voltages (currents), blocks the formation of integral values.

лей аварийных составл ющих и блока сравнени  позвол ет значительно (на пор док) повысить чувствительность устройства. работы устройства не превышает 20 мс.Emergency components and comparison unit can significantly (in order) increase the sensitivity of the device. device operation does not exceed 20 ms.

16sixteen

Claims (2)

1. Труды ЦНИЭЛ вып, 2, Госзнергоиз.лат 1954 г., стр. 62-80.1. Proceedings of TsNIEL vol., 2, Gosznergoiz.lat 1954, p. 62-80. 2. Атабеков Г. И. Теоретические эсно .Q вы релейной защиты высоковольтных сетей ГЭИ, 1957 г., стр. 185-295 - прототип.2. Atabekov GI. Theoretical Esso .Q you relay protection of high-voltage networks, SEI, 1957, pp. 185-295 - prototype.