SU1427463A1 - Arrangement for protection against fault to earth in network with insulated neutral - Google Patents

Arrangement for protection against fault to earth in network with insulated neutral Download PDF

Info

Publication number
SU1427463A1
SU1427463A1 SU874181169A SU4181169A SU1427463A1 SU 1427463 A1 SU1427463 A1 SU 1427463A1 SU 874181169 A SU874181169 A SU 874181169A SU 4181169 A SU4181169 A SU 4181169A SU 1427463 A1 SU1427463 A1 SU 1427463A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
comparators
zero
voltage
Prior art date
Application number
SU874181169A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роберт Александрович Вайнштейн
Александр Федорович Карбышев
Original Assignee
Томский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Томский политехнический институт filed Critical Томский политехнический институт
Priority to SU874181169A priority Critical patent/SU1427463A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1427463A1 publication Critical patent/SU1427463A1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  защиты от замыканий на землю в сет х с изолированной нейтралью. Целью изобретени   вл етс  повьппение чувствительности защиты. При возникновении замыкани  на землю на вход усилител - ограничител  1 поступает напр жение 3Up, которое преобразуетс  на его выходе в пр моугольные импульсы, поступающие на вход формировател  2 дл  получени  импульЙов в моменты смены знака напр жени  3 Ue и служащие дл  управлени  стробируемых компараторов 4и 5, на информационные входы которых поступает сигнал 31е, подаваемый через фильтр низких частот. На выходах стробируемых компараторов будут сформированы отключающие импульсы в случае внутреннего повреждени . 3 ил, (ЛThis invention relates to electrical engineering and is intended to protect against earth faults in networks with insulated neutral. The aim of the invention is to increase the sensitivity of the protection. When an earth fault occurs, the input of the amplifier - limiter 1 receives a voltage of 3Up, which is converted at its output into rectangular pulses fed to the input of the former 2 to receive pulses at the moments of changing the sign of voltage 3 Ue and serving to control the gated comparators 4 and 5 , the information inputs of which receive a signal 31e, fed through a low-pass filter. At the outputs of gated comparators, shutdown pulses will be generated in case of internal damage. 3 silt, (L

Description

4four

IND «чIND "h

..

CDCD

соwith

Изобретение относитс  к электро- технике и предназначено дл  защиты от замыканий на землю в сет х с изолированной нейтралью.The invention relates to electrical engineering and is intended to protect against earth faults in networks with insulated neutral.

Целью изобретени   вл етс , повьше- иие чувствительности защиты,The aim of the invention is to increase the sensitivity of the protection

На фиг,1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг, 2 и 3 - эпюры сигналов, по сн ющие работу скемы.Fig, 1 shows a functional diagram of the device; FIGS. 2 and 3 are signal plots explaining the operation of the skeme.

Устройство содержит усилитель-ог- рашпнтель , формирователь 2,фильтр 13 низких частот, стробируемые компараторы 4 и 5, реагирующий орган 6, датчик 7 тока нулевой последовательности , датчик 8 напр жени  нулевой последовательности. The device contains an amplifier-processor, a driver 2, a low-pass filter 13, gated comparators 4 and 5, a response body 6, a zero-sequence current sensor 7, a zero-sequence voltage sensor 8.

Вход усилител -ограничител  1 . соединен с выходом датчика 8 напр жени  нулевой последовательности, а выход соединен с входом формировател  2, выход которого соединен со стробирующими входами компэраторов 4 и 5, Вход фильтра 3 низки частот соединен с выходом датчика 7 тока нулевой последовательности, а выход соединен с информационными входами компараторов 4 и 5, вход реагирующего органа 6 соединен с выходами компараторов 4 и 5, Limit amplifier input 1. is connected to the output of the zero-sequence voltage sensor 8, and the output is connected to the input of the imager 2, the output of which is connected to the gate inputs of the comparators 4 and 5, the input of the low-pass filter 3 is connected to the output of the zero-sequence current sensor 7, and the output is connected to the information inputs of the comparators 4 and 5, the input of the reacting authority 6 is connected to the outputs of the comparators 4 and 5,

На фиг,2 приведены эпюры 9-13 на фиг, 3 - эпюры 14 - 18 сигналов, по сн ющие работу устройства -защиты при дуговом перемежающемс  замыкании . На фиг, 2 и 3 прин ты следующие обозначени : 3Uo, 31о - напр жение и ток датчиков нулевой последовательности; и - выходное напр жение усилител -ограничител ; U(f - выходное напр жение формировател  2; V - выходное напр жение фильтра низких частот 3; UK - выходные напр жени  первого и второго 1ссмпарато- ров соответственно.Fig. 2 shows plots 9-13 in Fig. 3, and plots 14-18 of signals illustrating the operation of the protection device in an intermittent arc circuit. In FIGS. 2 and 3, the following notation is adopted: 3Uo, 31o — voltage and current of the zero-sequence sensors; and - the output voltage of the amplifier-limiter; U (f is the output voltage of the driver 2; V is the output voltage of the low-pass filter 3; UK is the output voltages of the first and second 1cmparators, respectively.

Работа устройства при металлическом замыкании на землю.The operation of the device with a metal circuit to earth.

Защита работает следующим образом. При возникновении замыкани  на земпю на вход усилител -ограничител  1 поступает напр жение 3Uo, которое преобразуетс  на его выходе в пр мо- угольнне импульсы с крутыми фронтами - UKO , Напр жение поступает на вход формировател  2, на выходе которого формируютс  короткие импульсы U«p в моменты смены знака напр жени  ЗИй,Protection works as follows. When a ground fault occurs, the input of the amplifier-limiter 1 receives a voltage of 3Uo, which is converted at its output into direct impulses with steep fronts - UKO. The voltage enters the input of the imager 2, at the output of which short pulses U "p at the moments of changing the sign of the voltage ZI,

5five

Из фиг, 2 видно, что в момент замыкани  возникают свободные токи нулевой последовательности, обусловлен- ные дозар дом емкостей неповрежденных фаз, максимально возможна  частота которых составл ет 3 кГц, поэтому целесообразно дл  обеспечени  надежной работы защиты по первой по- Q луволне свободного тока сформировать стробирующие импульсы U длительностью , равной минимально возможному полупериоду свободного , токаIt can be seen from FIG. 2 that free zero-sequence currents occur at the time of the closure, due to the metering of capacitances of the intact phases, the maximum possible frequency of which is 3 kHz, therefore it is advisable to ensure reliable operation of the first half of the free current wavelength gating pulses U with a duration equal to the minimum possible half-period of free current

, т,е, параметры формировател  2 должны обеспечивать формирование стробирующих импульсов Uep с длительностью, равной tnp 4 2/сбц 0,15-16 с. На вход фильтра 3 низких частот поступает ток нулевой последовательности,Фильтр 3 должен иметь частоту среза 3 кГц дл  подавлени  гармоник высокочастотного тока разр да емкостей повреждений фазы. Напр жение и«рнч с выхода фильтра 3 низких частот поступает на информационные входы,компараторов 4 и 5, на стробирующие входы которых поступают короткие импульсы ,Первый стробируемый компаратор 4 формирует на выходе логический сигнал U следующим образом: , t, e, the parameters of the imager should ensure the formation of gating pulses Uep with a duration equal to tnp 4 2 / sbts 0.15-16 s. A zero-sequence current is fed to the input of the low-frequency filter 3. Filter 3 must have a cut-off frequency of 3 kHz to suppress the high-frequency harmonics of the discharge of the capacitance of phase damage. The voltage and rnc from the output of the low-pass filter 3 goes to the information inputs of comparators 4 and 5, the short pulses go to the gate inputs of which. The first gate of the comparator 4 generates a logical signal U at the output as follows:

1 , если ифнч О и Ucp Uftoe ; О, если ифцц О и и1 if ifnch O and Ucp Uftoe; Oh if ifz Oh and and

00

5five

00

5five

00

где Uitopwhere is uitop

р Uno ip Uno i

UK,I О, jесли ифнч 0 и Ucp - порог чувствительностиUK, I Oh, j if ifnch 0 and Ucp - threshold of sensitivity

компаратора 4 по стробирующему входу.comparator 4 on the gate input.

Второй стробируемый компаратор 5 формирует на выходе логический сигнал U((.j следующим образом:The second gated comparator 5 generates a logic signal U ((. J as follows:

если if a

если если ифнчif ifph

О и Uqp Unov O and Uqp Unov

n и Unep n and Unep

. О и Uop ;. O and Uop;

где Ufvop: - Порог чувствительности .компаратора 5 по стробирующему входу,where Ufvop is: - sensitivity threshold of .comparator 5 at the gate input,

Стробируекые компараторы могут быть реализованы на основе операционных усилителей, например, 140УД 12 или 1407УД2 или стробируемых компараторов 521СА4,Gated comparators can be implemented on the basis of operational amplifiers, for example, 140UD 12 or 1407UD2 or gated comparators 521СА4,

Из фиг, 2 видно, что сигналы U« и UK, равные логической единице, формируютс  только в случае внутреннего повреждени . Причем логический сигнал, равный единице, в случае внутреннего замыкани  по вл етс  на входе реагирующего органа в первый момент замыкани , а точнее в течение первого полупериода свободного тока Плевой последовательности, Зад ерж- ка в по влении переднего фронта одного из сигналов, равного логической единице, определ етс  только задерж- кбй в каналах тока и напр жени  и ю составл ет доли полупериода свободного тока, т.е. предлагаемое устройство обладает потенциально очень высоким быстродействием, и позвол ет формировать отключающий импульс за 15 врем  ие более 0,Г5 1(,It can be seen from FIG. 2 that the signals U "and UK, equal to a logical unit, are formed only in the case of internal damage. Moreover, a logic signal equal to one, in the case of an internal circuit, appears at the input of the reacting body at the first moment of the circuit, or more precisely during the first half period of the free current of the Split sequence, Backward in the appearance of the leading edge of one of the signals equal to the logical unit It only determines the delay in the current channels and the voltage and h is the fraction of the half-period of the free current, i.e. The proposed device has potentially very high speed, and allows you to generate a tripping pulse in 15 times more than 0, G5 1 (,

На фиг, 3 изображены эпюры сигналов , по сн ющие работу предлагаемой защиты при дуговом перемежающемс  замыкании, дл  случа , когда пробой 20 происходит при максимуме фазного напр жени , а дуга гаснет при первом прохождении через нуль свободного , тока дозар да емкостей неповрежденных фаз.25Fig. 3 shows signal plots explaining the operation of the proposed protection under an intermittent arc circuit, for the case where the breakdown 20 occurs at the maximum phase voltage, and the arc extinguishes on the first passage through the zero of the free, discharge current and capacities of the intact phases.

Из фиг. 3 видно, что в этом случае в течение первого полупериода свободного тока при внутреннем повреждении на выходе защиты формируетс  отключающий импульс,ЗОFrom FIG. 3 it can be seen that in this case, during the first half-period of free current, if an internal fault occurs, a tripping impulse is generated at the protection output

Предлагаемое устройство не содержит в канале напр жени  фильтра низких частот, а частота среза фильтраThe proposed device does not contain a low-pass filter voltage in the channel, and the cut-off frequency of the filter

Claims (1)

в канале тока рдв а 3 кГц, т.е. 50 Гц, что обеспечивает фор- мирование на входах компараторов при дуговом замыкании сигналов значительно больших по амплитуде по сравнению с устройством-прототипом и значительно повышает чувствительность зашиты. Формула изобретени in the current channel rdv a 3 kHz, i.e. 50 Hz, which provides for the formation at the inputs of the comparators with an arc circuit of signals that are much larger in amplitude compared to the device-prototype and significantly increases the sensitivity of protection. Invention Formula Устройство дл  защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее датчик напр жени  нулевой последовательности, усилитель-ограничитель , выход которого соединен с входом формировател , датчик тока нулевой последовательности выход которого соединен с входом фильтра низких частот, и реагирующий орган, отличающей с   тем, что, с целью повышени  чувствительности , в него дополнительно введены первый и второй стробируемые компа- раторы, выходы которых соединены с входом реагирующего органа, информационные входы стробируемых компараторов соединены с выходом  гпьтра низких частот а входы стробировани  компараторов соединены с выходом формировател , вход усилител -ограничи- тел  соединен с выходом ,-датчика напр жени  нулевой последовательностиA device for protection against earth faults in a network with an insulated neutral, containing a zero-sequence voltage sensor, an amplifier-limiter whose output is connected to the input of the driver, a zero-sequence current sensor whose output is connected to the input of a low-pass filter, and a response organ that differs from the fact that, in order to increase the sensitivity, the first and second gated comparators are additionally introduced into it, the outputs of which are connected to the input of the reacting authority, the information inputs Comparator bridges are connected to the low-frequency output and the comparators gating inputs are connected to the output of the former, the input of the limiting amplifier is connected to the output, the zero-sequence voltage sensor 10ten 11eleven UKUK , , и„ор  and „or Ua f uxt lи.Ua f uxt land. п ппnn (/«(/ " и.and. (/«/(/ "/ фи.Зfi.Z
SU874181169A 1987-01-14 1987-01-14 Arrangement for protection against fault to earth in network with insulated neutral SU1427463A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874181169A SU1427463A1 (en) 1987-01-14 1987-01-14 Arrangement for protection against fault to earth in network with insulated neutral

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874181169A SU1427463A1 (en) 1987-01-14 1987-01-14 Arrangement for protection against fault to earth in network with insulated neutral

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1427463A1 true SU1427463A1 (en) 1988-09-30

Family

ID=21280382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874181169A SU1427463A1 (en) 1987-01-14 1987-01-14 Arrangement for protection against fault to earth in network with insulated neutral

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1427463A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 1376170, 11.05.86. Авторское свидетельство СССР 738032, кп. Н 02 Н 3/16, 1975. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4077531B2 (en) AC circuit series arc fault detector
US5498985A (en) Dual comparator trigger circuit for glitch capture
SU1427463A1 (en) Arrangement for protection against fault to earth in network with insulated neutral
JPH07262903A (en) Earth leakage breaker
US4092489A (en) Switching arrangement for monitoring polarity reversal on lines in telecommunication systems
US4308502A (en) Threshold detection
US4717848A (en) Electronic circuits and signal generator using them
GB1535124A (en) Control apparatus for responding to a fault current in a power transmission line
JPH06109799A (en) Partial discharge detecting device
JPS6248222A (en) Method and apparatus for protecting thyristor of pulse generation circuit
US4435621A (en) Speech direction detection circuits for telephone communication devices
RU2210152C2 (en) Voltage inverter
JPH05281285A (en) Noise elimination circuit
JP3089723B2 (en) Partial discharge detection device
SU1171896A1 (en) Device for one-phase earth leakage protection in a.c.network
JPH01285868A (en) Apparatus for inspecting trouble of power machinery
KR950020838A (en) Earth leakage breaker
JPH04212A (en) Ground fault detector
SU538448A1 (en) Device to protect the electrical system from arc short circuits
SU1078526A1 (en) Method for directional pulse protection against one-phase earth leakage in systems with compensated and isolated neutral
SU1381641A1 (en) Device for protecting against grounding in a.c. power network
SU1274087A1 (en) Converter
RU1300597C (en) Device for protection of thyristor frequency converter
SU1360522A1 (en) Method of protecting bridge converter
SU1101950A1 (en) Device for providing open-phase and earth fault protection in isolated neutral system