RU2089031C1 - ,50,69 single-phase ground fault protective device for insulated-neutral lines - Google Patents
,50,69 single-phase ground fault protective device for insulated-neutral lines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2089031C1 RU2089031C1 RU95111237A RU95111237A RU2089031C1 RU 2089031 C1 RU2089031 C1 RU 2089031C1 RU 95111237 A RU95111237 A RU 95111237A RU 95111237 A RU95111237 A RU 95111237A RU 2089031 C1 RU2089031 C1 RU 2089031C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- control unit
- inputs
- elements
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью. The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to devices for protection against a single-phase earth fault in a network with isolated neutral.
Известно устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее по числу защищаемых присоединений трансформаторы тока нулевой последовательности, к выходами которых подключены последовательно соединенные преобразователи тока в выпрямленное напряжение, запоминающие, интегрирующие и пороговые элементы и элементы памяти, к выходам которых подключены исполнительные органы, пусковой орган, подключенный своим входом к выходу трансформатора напряжения нулевой последовательности, подключенные параллельно выходам интегрирующих элементов замыкающие ключи, управляющие входы которых подсоединены к выходу блока управления, элементы НЕ и совпадения [1]
Недостаток данного устройства состоит в том, что при однофазном замыкании на земли одновременно, например, на двух присоединениях, отключится только одно присоединение, на котором ток замыкания будет наибольшим.A device is known for protecting against a single-phase earth fault in a network with an isolated neutral, containing, according to the number of protected connections, zero-sequence current transformers, the outputs of which are connected in series to rectified voltage current converters, which store, integrate and threshold elements and memory elements, to the outputs of which executive bodies are connected, a starting body, connected by its input to the output of the zero-sequence voltage transformer, is connected e parallel outputs of the integrating elements closing keys, control inputs of which are connected to the output of the control unit, and coincidence NOT elements [1]
The disadvantage of this device is that with a single-phase earth fault at the same time, for example, on two connections, only one connection will be disconnected, at which the fault current will be the highest.
Другим недостатком устройства является возможность его срабатывания при кратковременных однофазных замыканиях на землю, а также возможность неточного определения поврежденного присоединения из-за влияния на работу устройства сигналов небаланса, обусловленных большими токами нагрузки доаварийного режима сети. Another disadvantage of the device is the possibility of its operation during short-term single-phase earth faults, as well as the possibility of inaccurate determination of a damaged connection due to the influence of unbalance signals on the device operation due to high load currents of the pre-emergency network mode.
Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты от однофазного замыкания на землю, содержащее по числу защищаемых элементов присоединений трансформаторы тока нулевой последовательности, к выходами которых подключены последовательно соединенные преобразователи тока в выпрямленное напряжение, запоминающие, интегрирующие и пороговые элементы и исполнительные органы, подключенные через последовательно соединенные элементы памяти и совпадения и сумматоры импульсов к выходам пороговых элементов, два элемента ИЛИ, замыкающие и размыкающие ключи по числу присоединений, пусковой орган, подключенный своим входом к выходу трансформатора напряжения нулевой последовательности, а выходом к входам блока управления и элемента НЕ [2]
Недостаток данного устройства состоит в том, что оно имеет относительно большое время срабатывания и сложную схему (наличие на каждом присоединении сумматоров импульсов, элементов совпадения и памяти).Closest to the invention is a device for protection against a single-phase earth fault, containing, according to the number of protected connection elements, zero-sequence current transformers, the outputs of which are connected in series to rectified voltage current converters, memory, integrating and threshold elements and actuators connected in series connected memory elements and matches and pulse adders to the outputs of threshold elements, two OR elements, a closure Suitable keys and NC in the number of connections, the starting body, connected with its input to the output of the zero sequence voltage transformer, and output to the inputs of the control unit and NOT element [2]
The disadvantage of this device is that it has a relatively long response time and a complex circuit (the presence of pulse adders, coincidence elements and memory on each connection).
Его недостатком является и то, что при многоместных повреждениях в сети, например, при однофазном замыкании на землю одновременно на двух присоединениях, оно отключает только одно присоединение, которое имеет наибольший ток замыкания на землю. Its disadvantage is that in case of multiple-place faults in the network, for example, with a single-phase earth fault at two connections simultaneously, it disconnects only one connection that has the highest earth fault current.
В отличие от известных устройств для защиты от однофазного замыкания на землю, которым присущи указанные недостатки, заявленное устройство является более быстродействующим, имеет более простую схему и позволяет расширить функциональные возможности защиты. In contrast to the known devices for protection against a single-phase earth fault, which are characterized by these drawbacks, the claimed device is faster, has a simpler circuit and allows you to expand the functionality of the protection.
Сущность изобретения заключается в том, что устройство для защиты от однофазного замыкания на землю, содержащее по числу защищаемых присоединений трансформаторы тока нулевой последовательности, к выходами которых подключены последовательно соединенные преобразователи тока в выпрямленное напряжение, запоминающие, интегрирующие и пороговые элементы и первый элемент ИЛИ, входы которых функционально связаны с выходами упомянутых пороговых элементов, подключение параллельно выходам запоминающих элементов замыкающие ключи, управляющие входы которых функционально связаны с выходом второго элемента ИЛИ, пусковой орган, подключенный своим входом к выходу трансформатора напряжения нулевой последовательности, а выходом ко входу блока управления, снабжено по числу присоединений расширителями импульсов, входы которых подключены к выходам пороговых элементов, а выходы соединены с входами исполнительных органов и первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам второго элемента ИЛИ и вновь введенного третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющим входам вновь введенных по числу защищаемых присоединений замыкающих ключей, подсоединенных параллельно выходам интегрирующих элементов, общим на все присоединения формирователем коротких импульсов, вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, а выход к управляющим входам замыкающих ключей, при этом второй вход второго элемента ИЛИ подключен к основному выходу блока управления, а второй вход третьего элемента ИЛИ соединен с вновь введенным дополнительным выходом упомянутого блока управления, выполненного в виде элемента ограничения деятельности, выход которого подключен к основному выходу блока управления, и последовательно соединенных элемента выдержки времени и элемента НЕ, выход которого подключен к вновь введенному дополнительному выходу блока управления, при этом входы элемента ограничения длительности и выдержки времени соединены и выдержки времени соединены с входом блока управления. The essence of the invention lies in the fact that the device for protection against a single-phase earth fault, containing, according to the number of protected connections, zero-sequence current transformers, the outputs of which are connected in series to the rectified voltage current converters, memory, integrating and threshold elements and the first element OR inputs which are functionally connected with the outputs of the above threshold elements, connecting parallel to the outputs of the storage elements closing keys, control the inputs of which are functionally connected to the output of the second OR element, the trigger, connected by its input to the output of the zero-sequence voltage transformer, and the output to the input of the control unit, is equipped with pulse expanders, the inputs of which are connected to the outputs of the threshold elements, and the outputs are connected to the inputs executive bodies and the first OR element, the output of which is connected to the first inputs of the second OR element and the newly introduced third OR element, the output of which is connected to the control the input inputs of the newly entered by the number of protected connections of the closing keys connected in parallel to the outputs of the integrating elements common to all connections by a short pulse shaper, the input of which is connected to the output of the second OR element, and the output to the control inputs of the closing keys, while the second input of the second OR element is connected to the main output of the control unit, and the second input of the third OR element is connected to the newly introduced additional output of the said control unit, made in the form of an element and the limitations of the activity, the output of which is connected to the main output of the control unit, and serially connected time delay element and the element NOT, the output of which is connected to the newly introduced additional output of the control unit, while the inputs of the duration and time limit control element are connected and the time delay is connected to the input control unit.
На чертеже представлена функциональная схема устройства для защиты от однофазного замыкания на землю. Схема дана для двух присоединений, общее число которых может быть любым. The drawing shows a functional diagram of a device for protection against single-phase earth faults. The scheme is given for two connections, the total number of which can be any.
Устройство содержит установленные на защищаемых присоединениях 1 и 2 трансформаторы 3 и 4 тока нулевой последовательности, к выходам которых подключены последовательно соединенные преобразователи 5 и 6 тока в выпрямленное напряжение (ПТВН), запоминающие элементы 7 и 8 (ЗЭ) с замыкающими элементами 9 и 10 на выходах, интегрирующие элементы 11 и 12 (ИЭ) с замыкающими ключами 13 и 14 на выходах, пороговые элементы 15 и 16 (ПЭ), расширители импульсов 17 и 18 (РИ), исполнительные органы 19 и 20 (ИО), пусковой орган 21 (ПО), вход которого подключен к выходу трансформатора 22 напряжения нулевой последовательности, а выход ко входу блока 23 управления (БУ), формирователь 24 коротких импульсов (ФКИ), выход которого подключен к управляющим входам ключей 9 и 10, первый элемент ИЛИ 25, входы которого подключены к выходам РИ 17 и 18, а выход к первым входам второго элемента ИЛИ 26 и третьего элемента ИЛИ 27, вторые входы которых подключены соответственно к основному и дополнительному выходам БУ 23, выполненного в виде элемента 28 ограничения длительности и последовательно соединенных элементов выдержки времени 29 и НЕ 30. Выходы элементов ограничения длительности 28 и НЕ 30 соединены соответственно с основным и дополнительным выходами БУ 23, а входы элементов 28 и 29 с входом блока БУ 23. The device contains transformers 3 and 4 of zero sequence current transformers 3 and 4 installed on the protected connections 1 and 2, to the outputs of which are connected serially connected converters 5 and 6 of the current to rectified voltage (PTVN), memory elements 7 and 8 (CE) with closing elements 9 and 10 on outputs, integrating elements 11 and 12 (IE) with closing keys 13 and 14 at the outputs, threshold elements 15 and 16 (PE), pulse expanders 17 and 18 (RI), actuators 19 and 20 (IO), starting element 21 ( ON), the input of which is connected to the output of the transformer and 22, the voltage of the zero sequence, and the output to the input of the control unit 23 (control unit), the driver 24 short pulses (FCI), the output of which is connected to the control inputs of the keys 9 and 10, the first element OR 25, the inputs of which are connected to the outputs of RI 17 and 18 and the output to the first inputs of the second element OR 26 and the third element OR 27, the second inputs of which are connected respectively to the main and additional outputs of the control unit 23, made in the form of a duration limiting element 28 and series-connected time delay elements 29 and NOT 30. Output duration restriction elements 28 and NOT 30 are connected respectively to the primary and secondary outputs BU 23 and the inputs of elements 28 and 29 to the input of block 23 BU.
ПТВН 5 и 6 содержат согласующие трансформаторы, выпрямители и резисторы. PTVN 5 and 6 contain matching transformers, rectifiers and resistors.
ЗЭ 7 и 8 состоят из запоминающих конденсаторов и резисторов. ZE 7 and 8 consist of storage capacitors and resistors.
Ключи 9, 10 и 13, 24 могут быть выполнены на транзисторах или тиристорах. The keys 9, 10 and 13, 24 can be performed on transistors or thyristors.
ИЭ 11 и 12 выполнены в виде RC-цепей с одинаковыми для всех присоединений постоянными времени зарядной цепи. IE 11 and 12 are made in the form of RC circuits with the same for all connections time constants of the charging circuit.
ПЭ 15 и 16 выполнены на компараторах с одинаковыми установками (порогами) срабатывания. PE 15 and 16 are made on comparators with the same settings (thresholds) of operation.
РИ 17 и 18 могут быть выполнены на таймерах. RI 17 and 18 can be performed on timers.
Основным элементом ФКИ 24 является RC-цепь. The main element of the FCI 24 is an RC circuit.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
При отсутствии в сети однофазного замыкания на землю ПЭ 15 и 16, ИО 19 и 20, ПО 21, элементы ограничения длительности 28 и выдержки времени 29 находится в исходном состоянии. Ключи 9 и 10 разомкнуты, а ключи 13 и 14 замкнуты. In the absence of a single-phase earth fault in the network, PE 15 and 16, IO 19 and 20, PO 21, the elements of limitation of duration 28 and time delay 29 are in the initial state. Keys 9 and 10 are open, and keys 13 and 14 are closed.
При возникновении в сети однофазного замыкания на землю, например на присоединении 1, срабатывают ПО 21 и элемент 28 ограничение длительности, при этом на выходе ФКИ 24 появляется короткий импульс, под воздействием которого ключи 9 и 10 кратковременно замыкаются и запоминающие конденсаторы ЗЭ 7 и 8 разряжаются от остаточных зарядов, обусловленных сигналами небаланса доаварийного режима защищаемой сети. When a single-phase earth fault occurs, for example, at connection 1, duration 21 and element 28 are activated, a duration limit is triggered, and a short pulse appears at the output of the FKI 24, under the influence of which the keys 9 and 10 are short-circuited and the memory capacitors ZE 7 and 8 are discharged from residual charges caused by unbalance signals of the pre-emergency mode of the protected network.
Спустя небольшую выдержку времени, достаточную для заряда конденсаторов ЗЭ 7 и 8 до амплитудных значений выпрямленных преобразователями 5 и 6 напряжений, срабатывает элемент 29 выдержки времени и происходит размыкание ключей 13 и 14. В результате этого на конденсаторах ИЭ 11 и 12 появляются напряжения, изменяющиеся по экспоненциальному закону. After a short time delay sufficient to charge the capacitors ZE 7 and 8 to the amplitude values of the voltage rectified by the converters 5 and 6, the time delay element 29 is triggered and the keys 13 and 14 open. As a result, voltages appear on the capacitors IE 11 and 12, varying in exponential law.
При достижении этими напряжениями уставок срабатывания пороговых элементов 15 и 16, которые принимаются одинаковыми для всех присоединений, происходит их срабатывание, при этом первым срабатывает ПЭ 15, поскольку он установлен в канале поврежденного присоединения 1, имеющего, как правило, наибольший ток нулевой последовательности. When these voltages reach the threshold settings of the threshold elements 15 and 16, which are assumed to be the same for all connections, they are triggered, and PE 15 is the first to operate, since it is installed in the channel of the damaged connection 1, which, as a rule, has the largest zero sequence current.
При срабатывании элемента 15 на входе расширителя 17 импульсов появляется сигнал, который запоминается на ограниченное время, и происходит срабатывание исполнительного органа 19. When the element 15 is activated, a signal appears at the input of the pulse expander 17, which is stored for a limited time, and the actuator 19 is triggered.
Одновременно с выхода данного расширителя поступает сигнал на вход ФКИ 24 и на управляющие входы ключей 13 и 14. Вследствие этого последние замыкаются и находятся в замкнутом состоянии в течение времени действия выходного импульса РИ 17, обеспечивая при этом разряд конденсаторов ИЭ 11 и 12 и невозможность срабатывания ПЭ 16 неповрежденного присоединения 2. Simultaneously with the output of this expander, a signal is supplied to the input of the FKI 24 and to the control inputs of the keys 13 and 14. As a result, the latter are closed and are in a closed state during the duration of the output pulse RI 17, while ensuring the discharge of the capacitors IE 11 and 12 and the impossibility of operation PE 16 intact accession 2.
При появлении сигнала на выходе ФКИ 24 происходит кратковременное замыкание ключей 9 и 10 и разряд конденсаторов ЗЭ 7 и 8. Таким путем обеспечивается невозможность повторного срабатывания порогового элемента 15 при кратковременных самоустраняющихся однофазных замыканиях на землю. When a signal appears at the output of the FKI 24, a short-circuit of the keys 9 and 10 and a discharge of the capacitors ZE 7 and 8 occur. In this way, the threshold element 15 cannot be re-activated during short-term self-eliminating single-phase earth faults.
При исчезновении сигнала на выходе РИ 17 ключи 13 и 14 размыкаются и при устойчивом однофазном замыкании на землю начинается повторный заряд конденсаторов интегрирующих элементов 11 и 12 до момента срабатывания порогового элемента 15 и расширителя 17 импульсов. When the signal at the output of RI 17 disappears, the keys 13 and 14 open and with a stable single-phase earth fault, the capacitors of the integrating elements 11 and 12 are recharged until the threshold element 15 and the pulse expander 17 respond.
В таком непрерывно-повторном режиме устройство работает до момента отключения поврежденного присоединения 1. In such a continuous-repeated mode, the device operates until the damaged connection 1 is disconnected.
После отключения присоединения 1 и исчезновения напряжения нулевой последовательности схема устройства автоматически возвращается в исходное состояние и оно готово к повторному действию. After disconnecting the connection 1 and the disappearance of the zero sequence voltage, the device circuit automatically returns to its original state and it is ready for re-action.
Аналогично устройство работает при однофазном замыкании на землю на присоединении 2. Similarly, the device operates with a single-phase earth fault at connection 2.
Применение данного устройства для защиты от замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью позволит повысить надежность электроснабжения потребителей и улучшить электробезопасность при эксплуатации электроустановок. The use of this device for protection against earth faults in networks with isolated neutral will improve the reliability of power supply to consumers and improve electrical safety during operation of electrical installations.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95111237A RU2089031C1 (en) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | ,50,69 single-phase ground fault protective device for insulated-neutral lines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95111237A RU2089031C1 (en) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | ,50,69 single-phase ground fault protective device for insulated-neutral lines |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95111237A RU95111237A (en) | 1997-04-27 |
| RU2089031C1 true RU2089031C1 (en) | 1997-08-27 |
Family
ID=20169577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95111237A RU2089031C1 (en) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | ,50,69 single-phase ground fault protective device for insulated-neutral lines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2089031C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7050281B2 (en) | 2000-09-04 | 2006-05-23 | Pacific Engineering Corp. | Device and method for determining rare short circuit |
| RU2529684C2 (en) * | 2012-08-31 | 2014-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НПП Бреслер" (ООО "НПП Бреслер") | Method of selective protection from earth-faults in electrical network with small earth-fault currents |
-
1995
- 1995-06-29 RU RU95111237A patent/RU2089031C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 896710, кл. H 02 H 3/16, 1980. 2. Авторское свидетельство СССР N 1394315, кл. H 02 H 3/16, 1986. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7050281B2 (en) | 2000-09-04 | 2006-05-23 | Pacific Engineering Corp. | Device and method for determining rare short circuit |
| RU2529684C2 (en) * | 2012-08-31 | 2014-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НПП Бреслер" (ООО "НПП Бреслер") | Method of selective protection from earth-faults in electrical network with small earth-fault currents |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95111237A (en) | 1997-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2089031C1 (en) | ,50,69 single-phase ground fault protective device for insulated-neutral lines | |
| KR100608935B1 (en) | Delay circuit | |
| RU2082269C1 (en) | Device for protection against single-phase short- circuit to ground in power supply line with insulated neutral wire | |
| US3543094A (en) | Overcurrent protective device | |
| SU1707684A1 (en) | Device for single-phase ground fault protection of insulated neutral network | |
| SU1651335A1 (en) | Device for prptection of insulated-neutral system against single- phase ground faults | |
| SU1394315A1 (en) | Device for protecting against single-phase ground fault in power supply line with insulated neutral | |
| US4471420A (en) | Protection circuit for thyristors in an inverter in rail-bound vehicles | |
| SU1647737A1 (en) | Device for protecting isolated neutral system from one-phase grounding | |
| SU1734160A1 (en) | Device for protection of network with insulated neutral against single-phase short-circuit to ground | |
| US3260865A (en) | Generator of high-energy electro-magnetic surges | |
| SU904066A1 (en) | Device for centralized protection from earthing in the network with insulated or compensated neutral wire | |
| SU1317537A1 (en) | Device for phase-to-phase short-circuit protection of different output electric power lines | |
| SU896710A1 (en) | Device for single-phase grounding protection in network with insulated neutral wire (its versions) | |
| SU1157608A1 (en) | Device for earth leakage protection in three-phase four-wire system with solidly earthed neutral and regrounds of zero wire | |
| SU943960A1 (en) | Versions of device for single-phase grounding protection in insulated neutral wire mains | |
| SU1582253A1 (en) | Device for protection of circuit with insulated neutral wire from single-phase ground fault | |
| SU1394314A1 (en) | Device for protecting against single-phase ground fault in power supply line with insulated neutral | |
| RU2024150C1 (en) | Arc surge protection device for insulated neutral networks | |
| SU1702475A1 (en) | Directional short-circuit filter protective gear with wire communication channel for power transmission lines | |
| SU1053237A1 (en) | Device for determining faulted phase at one-phase earth fault in mains with insulated neutral | |
| SU1582251A1 (en) | Device for protection of circuit with insulated neutral from single-phase ground fault | |
| SU1480000A1 (en) | Controller of switches of converged phases for self-compensating power transmission line | |
| SU1270830A1 (en) | Device for compensating active earth-leakage current in electric network | |
| RU2101826C1 (en) | Single-phase ground-fault warning device for ac mains |