RU2101826C1 - Single-phase ground-fault warning device for ac mains - Google Patents

Single-phase ground-fault warning device for ac mains Download PDF

Info

Publication number
RU2101826C1
RU2101826C1 RU95109966A RU95109966A RU2101826C1 RU 2101826 C1 RU2101826 C1 RU 2101826C1 RU 95109966 A RU95109966 A RU 95109966A RU 95109966 A RU95109966 A RU 95109966A RU 2101826 C1 RU2101826 C1 RU 2101826C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
control unit
inputs
adc
Prior art date
Application number
RU95109966A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95109966A (en
Inventor
О.А. Петров
Original Assignee
Челябинский государственный технический университет
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 Челябинский государственный технический университет filed Critical Челябинский государственный технический университет
Priority to RU95109966A priority Critical patent/RU2101826C1/en
Publication of RU95109966A publication Critical patent/RU95109966A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2101826C1 publication Critical patent/RU2101826C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

FIELD: protection of ac mains with insulated or compensated neutral, with neutral grounded through high-value resistor, or with fully compensated single-phase ground-fault current fundamental. SUBSTANCE: device is provided with series-connected clock generator and microprocessor unit, analog-to-digital converter, main and read-only storage units, address register, controller of storage units, and digital data unit all connected to microprocessor unit through system unibus interconnecting address register output and inputs of storage units, and switch which is connected through respective switches to threshold element and signal limiter, as well as control unit with relevant connections. Device records great amount of information about processes in supply mains on occurrence of single-phase ground faults. EFFECT: improved speed of response and validity of detection of fault (selective action) in transient and steady-state ground faults, improved reliability of device. 3 wdg , 1 tbl

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите электрических сетей, и предназначено для работы в электрических сетях с изолированной, компенсированной нейтралью, нейтралью, заземленной через высокоомный резистор, и в сетях с полной компенсацией основной гармоники тока однофазного замыкания на землю (ОЗЗ). The invention relates to electrical engineering, in particular to the protection of electrical networks, and is intended for operation in electrical networks with isolated, compensated neutral, neutral, grounded through a high-resistance resistor, and in networks with full compensation of the fundamental harmonic of the current of a single-phase earth fault (OZZ).

Известно устройство автоматического обнаружения повреждения кабельных линий в сетях 6-10 кВ типа ЗЗАГ-2, которое содержит блок поиска и контроля, исполнительный орган, включающий в себя усилитель, элемент сравнения и выходное реле, узел автоматического регулирования усиления, а также согласующий трансформатор и фильтр промышленной частоты. Данное устройство не предназначено для сигнализации (защиты от) ОЗЗ. A device for automatically detecting damage to cable lines in networks of 6-10 kV type ZZAG-2, which contains a search and control unit, an executive body, including an amplifier, a comparison element and an output relay, an automatic gain control unit, as well as a matching transformer and filter industrial frequency. This device is not intended for signaling (protection against) OZZ.

Наиболее близким к предлагаемому является другое устройство для защиты ОЗЗ электрической сети переменного тока, включающее пороговый орган, последовательно соединенные ограничитель сигнала и ключ, а также усилитель и исполнительный орган. Closest to the proposed one is another device for protecting the OZZ of an alternating current electric network, including a threshold organ, a signal limiter and a key connected in series, as well as an amplifier and an actuator.

Недостаток устройства заключается в пониженном быстродействии, недостаточном для получения необходимого количества информации при контроле нескольких присоединений при быстропротекающих процессах (например, переходных), а также в ограниченной области применения только в сетях с изолированной нейтралью и нейтралью, заземленной через высокоомный резистор. The disadvantage of this device is the reduced speed, insufficient to obtain the necessary amount of information when monitoring several connections during fast processes (for example, transient), as well as in a limited scope only in networks with isolated neutral and neutral, grounded through a high-resistance resistor.

В основу изобретения положена задача создания такого устройства для сигнализации ОЗЗ в электрической сети переменного тока, которое при повышенной надежности обеспечивало бы необходимое быстродействие передачи и преобразования информации, а также повышенную селективность действия. The basis of the invention is the creation of such a device for signaling OZZ in an alternating current electric network, which, with increased reliability, would provide the necessary speed of information transmission and conversion, as well as increased selectivity of action.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство сигнализации ОЗЗ в электрической сети переменного тока, содержащее пороговый орган, подключаемый к трансформатору напряжения нулевой последовательности (ТННП) сети, последовательно соединенные первые подключаемый к первому трансформатору тока нулевой последовательности (ТТНП) контролируемого присоединения ограничитель сигналов и ключ, последовательно соединенные n-ные подключаемый к n-му ТТНП соответствующего контролируемого присоединения ограничитель сигналов и ключ, а также коммутатор, усилитель и цифровой индикатор, причем каждый из n выходов коммутатора соединен с управляющим входом соответствующего ключа, согласно изобретению введены последовательно соединенные генератор прямоугольных (тактовых) импульсов и микропроцессор (МП), а также (n+1)-й ключ, включенный между входами порогового органа и усилителя, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок управления (БУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное перепрограммируемое запоминающее устройство (ПЗУ), регистр адреса (РА), контроллер запоминающих устройств (КЗУ), цифровой блок индикации (ЦБИ), шинная и системная магистрали, причем управляющий вход (n+1)-го ключа подсоединен к (n+1)-му выходу коммутатора, вторые выводы всех ключей объединены и подсоединены к входу усилителя, выход которого подключен к первому входу АЦП, первый выход РА через шинную магистраль соединен с первыми входами ПЗУ, ОЗУ и коммутатора, второй вход которого соединен с выходом порогового органа, системная магистраль соединена с первыми выходами АЦП и ПЗУ, с первыми входами РА, КЗУ, ЦБИ, с выходами/входами МП и ОЗУ, первый выход МП "Чтение данных" соединен с первым входом БУ и вторыми входами КЗУ и ОЗУ, второй выход МП "Запись данных" с вторыми входами БУ, ПЗУ и третьим входом КЗУ, третий выход МП "Обмен" с третьим входом БУ, четвертым входом КЗУ и вторым входом РА, четвертый выход МП "Побайтная запись" с пятым входом КЗУ, пятый выход МП "Установка внешних устройств" с вторым входом ЦБИ, второй выход РА подключен к четвертому входу БУ, а третий выход РА к шестому входу КЗУ, первый выход последнего соединен с третьим входом ОЗУ, второй выход с третьим входом ПЗУ, второй вход МП "Ответ" соединен с выходами: первым БУ и третьим КЗУ, второй выход БУ соединен с вторым входом АЦП "Разрешение считывания", третий выход БУ с третьим входом АЦП "Запуск АЦП", четвертый выход БУ с третьим входом ЦБИ, а пятый вход БУ с вторым выходом АЦП "Готовность", выход ЦБИ соединен с входом цифрового индикатора. This goal is achieved by the fact that in the alarm device OZZ in an alternating current electric network, containing a threshold organ connected to a zero-sequence voltage transformer (TNNP) of the network, the first connected to the first zero-sequence current transformer (TTNP) of the controlled connection is a signal limiter and a key connected in series with the nth signal limiter and key connected to the nth TTNP of the corresponding controlled connection, as well as a mutator, an amplifier, and a digital indicator, each of the n outputs of the switch being connected to the control input of the corresponding key; according to the invention, a rectangular (clock) pulse generator and a microprocessor (MP) are connected in series, as well as an (n + 1) th key connected between inputs of the threshold organ and amplifier, analog-to-digital converter (ADC), control unit (CU), random access memory (RAM), read-only flash memory (ROM), address register (RA), memory controller their devices (KZU), digital display unit (CBI), bus and system lines, and the control input of the (n + 1) -th key is connected to the (n + 1) -th output of the switch, the second outputs of all keys are combined and connected to the input an amplifier, the output of which is connected to the first input of the ADC, the first output of the RA through the bus line is connected to the first inputs of the ROM, RAM and switch, the second input of which is connected to the output of the threshold organ, the system line is connected to the first outputs of the ADC and ROM, with the first inputs of the RA, KZU, CBI, with outputs / inputs of MP and RAM, ne the output of the MP “Data Reading” is connected to the first input of the control unit and the second inputs of the ROM and RAM, the second output of the MP “Data Recording” with the second inputs of the control unit, ROM and the third input of the RAM, the third output of the MP “Exchange” with the third input of the control unit, the fourth input KZU and the second input of the RA, the fourth output of the MP "Byte-by-write" with the fifth input of the RAM, the fifth output of the MP "Installing external devices" with the second input of the CBI, the second output of the RA connected to the fourth input of the control unit, and the third output of the RA to the sixth input of the KZU, the first the output of the latter is connected to the third RAM input, the second output to the third ROM input, WTO the input of the MP "Response" is connected to the outputs: the first control unit and the third short-circuit memory, the second output of the control unit is connected to the second input of the ADC "Read permission", the third output of the control unit with the third input of the ADC "Launch ADC", the fourth output of the control unit with the third input of the pulsed circuit board, and the fifth input of the control unit with the second output of the ADC "Ready", the output of the central circuit is connected to the input of a digital indicator.

Отличительной особенностью изобретения является введение цифровых блоков микропроцессора, запоминающих устройств, регистра адреса и др. что позволило с высокой скоростью фиксировать большое количество информации о процессах в эл. сети при ОЗЗ и существенно повысить селективность определения поврежденного присоединения. A distinctive feature of the invention is the introduction of digital microprocessor units, storage devices, address registers, etc. which made it possible to record a large amount of information about processes in electronic form at high speed. networks in case of acute spinal cord disease and significantly increase the selectivity of determining the damaged connection.

Пороговый орган реагирует на переменное напряжение и может быть выполнен в виде последовательно соединенных выпрямителя, компаратора и RS-триггера. The threshold organ responds to alternating voltage and can be made in the form of a series-connected rectifier, comparator and RS-trigger.

Ограничители сигнала предназначены для защиты входов устройства от перенапряжений и могут быть выполнены в виде цепочки резистор двухсторонний стабилитрон, причем выходной сигнал снимается со стабилитрона. Signal limiters are designed to protect the inputs of the device from overvoltage and can be made in the form of a chain resistor two-sided zener diode, and the output signal is removed from the zener diode.

МП является основным управляющим и вычислительным блоком в устройстве сигнализации, в качестве МП может быть использована микросхема Н1806ВМ2 со схемой запуска. The MP is the main control and computing unit in the alarm device; as the MP, the N1806BM2 chip with a start-up circuit can be used.

В качестве коммутатора напряжения, АЦП, РА и ЦБИ можно применять микросхемы, соответственно 590 КНЗ, К1108ПВ1А, КР533ИР22 (23) и 514ПР1. As a voltage switch, ADC, RA, and CBI, microcircuits can be used, respectively 590 КНЗ, К1108ПВ1А, КР533ИР22 (23) and 514ПР1.

КЗУ представляет собой схему выборки сигналов, собранную на микросхеме К588ВГ2 [3, c. 223-225] ОЗУ и ПЗУ можно реализовать на микросхемах КР537РУ8А, КС573РФ2. KZU is a signal sampling circuit assembled on a K588VG2 microcircuit [3, p. 223-225] RAM and ROM can be implemented on the chips KR537RU8A, KS573RF2.

ЦБИ представляет собой кодопреобразователь, имеющий вход для сброса информации, соединенный с соответствующим выходом МП. CBI is a code converter having an input for resetting information connected to the corresponding output of the MP.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема контроллера запоминающих устройств (КЗУ); на фиг. 3 - функциональная схема блока управления (БУ). In FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in FIG. 2 is a functional diagram of a memory controller (RAM); in FIG. 3 is a functional diagram of a control unit (CU).

К трансформатору 1 напряжения нулевой последовательности (ТННП) сети подключен пороговый орган 2 (фиг. 1). К первому трансформатору 3 тока нулевой последовательности (ТТНП) контролируемого присоединения подключены последовательно соединенные первые ограничитель 4 сигнала, ключ 5, усилитель 6 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7. To the transformer 1 voltage zero sequence (TNNP) network connected threshold organ 2 (Fig. 1). The first signal transformer 3 of the zero sequence (TTNP) of the controlled connection is connected in series to the first signal limiter 4, key 5, amplifier 6 and analog-to-digital converter (ADC) 7.

К n-му ТТНП 8 n-го контролируемого присоединения подключены соответственно последовательно соединенные n-ные ограничитель 9 сигнала, ключ 10, второй вывод которого соединен с тем же входом усилителя 6. К вторичным обмоткам ТТНП подключены резисторы R, имеющие малое сопротивление. Вход порогового органа 2 через ключ 11 также соединен с входом усилителя 6. В схеме имеется коммутатор 12, первый, n-ный и (n+1)-й выходы которого соединены с управляющими входами ключей, соответственно, 5, 10 и 11. To the nth TTNP of the 8th controlled connection, respectively connected in series are the nth limiter 9 of the signal, the key 10, the second output of which is connected to the same input of the amplifier 6. Resistors R having low resistance are connected to the secondary windings of the TTNP. The input of the threshold organ 2 through the key 11 is also connected to the input of the amplifier 6. The circuit has a switch 12, the first, nth and (n + 1) -th outputs of which are connected to the control inputs of the keys, respectively, 5, 10 and 11.

Выход порогового органа 2 соединен с (n+2)-м входом коммутатора 12. The output of the threshold organ 2 is connected to the (n + 2) -th input of the switch 12.

В схеме имеются последовательно соединенные генератор 13 прямоугольных (тактовых) импульсов и микропроцессор (МП) 14, а также цифровой блок 15 индикации (ЦБИ), выход которого через шинную (многопроводную) магистраль соединен с входом цифрового индикатора 16. В схеме имеются также регистр адреса (РА) 17, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 18, постоянное (перепрограммируемое) запоминающее устройство (ПЗУ) 19, контроллер 20 запоминающих устройств (КЗУ), блок 21 управления (БУ) и системная (шинная) магистраль (СМ) 22 для передачи адресов и данных. При этом выход РА 17 по своей шинной магистрали 23 соединен с первыми входами коммутатора 12 напряжения и запоминающих устройств 19 и 18. The circuit has a series-connected generator 13 of rectangular (clock) pulses and a microprocessor (MP) 14, as well as a digital display unit 15 (CBI), the output of which is via a bus (multi-wire) highway connected to the input of a digital indicator 16. The circuit also has an address register (RA) 17, random access memory (RAM) 18, permanent (reprogrammable) memory (ROM) 19, memory controller 20 (RAM), control unit 21 (CU) and system (bus) trunk (SM) 22 for transmission addresses and data. In this case, the output of RA 17 through its bus line 23 is connected to the first inputs of the voltage switch 12 and memory devices 19 and 18.

Соответствующие входы/выходы МП14 через СМ 22 соединены с первыми выходами АЦП 7, ПЗУ 19, первыми входами РА 17, КЗУ 20, ЦБИ 15, входами/выходами ОЗУ 18. Первый выход РА 17 через шинную магистраль 23 соединен с первыми входами ПЗУ 19, ОЗУ 18 и коммутатора напряжения КН 12. Второй вход последнего подключен к выходу порогового органа 2, а (n+1)-й выход к управляющему входу ключа 11. The corresponding inputs / outputs MP14 through SM 22 are connected to the first outputs of the ADC 7, ROM 19, the first inputs of RA 17, KZU 20, CBI 15, inputs / outputs of RAM 18. The first output of RA 17 through the bus line 23 is connected to the first inputs of ROM 19, RAM 18 and voltage switch KN 12. The second input of the latter is connected to the output of the threshold organ 2, and the (n + 1) -th output to the control input of the key 11.

Первый выход МП14 "Чтение данных" (ДЧТ) соединен с первым входом БУ 21 и вторыми входами КЗУ 20, ОЗУ 18. Второй выход МП 14 "Запись данных" (ДЗП) соединен с вторым входом БУ 21, ПЗУ 19 и третьим входом КЗУ 20. Третий выход МП 14 "Обмен" (ОБМ) соединен с третьим входом БУ 21, четвертым входом КЗУ 20 и вторым входом РА 17. Четвертый выход МП 14 "Побайтная запись" (ПЗП) соединен с пятым входом КЗУ 20. The first output of MP14 "Data Reading" (DCHT) is connected to the first input of the control unit 21 and the second inputs of the RAM 20, RAM 18. The second output of the MP 14 "data recording" (DZP) is connected to the second input of the control unit 21, ROM 19 and the third input of KZU 20 The third output of the MP 14 "Exchange" (OBM) is connected to the third input of the BU 21, the fourth input of the KZU 20 and the second input of the RA 17. The fourth output of the MP 14 "Byte-by-write" (PZP) is connected to the fifth input of the KZU 20.

Пятый выход МП 14 "Установка внешних устройств" (УВУ) соединен с вторым входом ЦБИ 15. Второй выход РА 17 (например, 5-й цифровой разряд слова) подключен к четвертому входу БУ 21, а третий выход (например, 12-й цифровой разряд слова) к шестому входу КЗУ 20. Первый выход последнего соединен с третьим входом ОЗУ 18, второй выход с третьим входом ПЗУ 19. The fifth output of MP 14 “Installing external devices” (IAC) is connected to the second input of the central computer 15. The second output of RA 17 (for example, the 5th digital word digit) is connected to the fourth input of the control unit 21, and the third output (for example, the 12th digital word category) to the sixth input of the RAM 20. The first output of the latter is connected to the third input of the RAM 18, the second output with the third input of the ROM 19.

Второй вход МП 14 "Ответ" соединен с выходами первым БУ 21 и третьим КЗУ 20. Второй выход БУ 21 соединен с вторым входом АЦП "Разрешение считывания", третий выход с третьим входом АЦП "Запуск АЦП", четвертый выход с третьим входом ЦБИ 15, а пятый вход БУ 21 с вторым выходом АЦП "Готовность". Выход ЦБИ 15 соединен с входом цифрового индикатора 16. The second input of MP 14 "Answer" is connected to the outputs of the first BU 21 and the third short-circuit amplifier 20. The second output of BU 21 is connected to the second input of the ADC "Read permission", the third output with the third input of the ADC "Launch ADC", the fourth output with the third input of the pulsed circuit board 15 , and the fifth input of BU 21 with the second output of the ADC "Ready". The output of the CBI 15 is connected to the input of a digital indicator 16.

Функциональная схема КЗУ 20 (фиг. 2) содержит микросхему (МС) 24 контроллера запоминающих устройств и четыре логических элемента И 25-28, причем четыре адресных вывода МС 24 подключены к первому входу, выводы ДЧТ, ДЗП, ОБМ и ПЗП подключены соответственно к входам 2-5. К шестому входу подключены первые входы элементов И 25, 26 и 28. Первый вывод МС 24 соединен с вторым входом элемента И 25, а второй ее вывод с вторыми входами элементов И 26 и 27. Выход элемента И 28 подключен к второму входу элемента И 27. 1-й, 2-й и третий выходы КЗУ 20 соединены соответственно с выходами третьим МС 24, выходами элементов И 25 и 26 и выходом элемента И 27. Functional diagram of the RAM 20 (Fig. 2) contains a chip (MS) 24 memory controller and four logical elements And 25-28, with four address output of the MS 24 connected to the first input, the conclusions of the DCT, DZP, OBM and PZP are connected respectively to the inputs 2-5. The first inputs of the elements And 25, 26 and 28 are connected to the sixth input. The first output of the MS 24 is connected to the second input of the And 25 element, and its second output with the second inputs of the And 26 and 27 elements. The output of the And 28 element is connected to the second input of the And 27 element The 1st, 2nd and third outputs of the short circuit switch 20 are connected respectively with the outputs of the third MS 24, the outputs of the elements And 25 and 26 and the output of the element And 27.

При совпадении кода на входе AD (разряды 0, 13, 14, 15 от системной магистрали) с единицами на входе А входные сигналы

Figure 00000002
и ПЗП в зависимости от их сочетания (см. таблицу) переключают выходные сигналы МС 24.If the code at the AD input (bits 0, 13, 14, 15 from the system bus) matches the units at input A, the input signals
Figure 00000002
and PZP, depending on their combination (see table) switch the output signals of the MS 24.

В таблице Х означает любое значение (0 или 1) логического сигнала. Выход 1 выдает ответ (ОТВ) МП 14 после исполнения команды. Благодаря логическим элементам И 25-28 обеспечивается запись и чтение данных ОЗУ 18 (элементы И 25 и 26) выход 2 КЗУ 20. При этом логический "0" на выходе логического элемента И 25 определяет младший байт, а на выходе логического элемента 26 старший байт данных. На выходе 1 КЗУ 20 выдается сигнал ОТВ МП 14. Сигнал (низкий уровень) на выходе ЗКЗУ 20 обеспечивает чтение данных ПЗУ 19. In table X, it means any value (0 or 1) of a logical signal. Output 1 gives the response (OTV) MP 14 after the execution of the command. Thanks to the logical elements And 25-28 provides the writing and reading of RAM data 18 (elements And 25 and 26) output 2 of the RAM 20. In this case, the logical "0" at the output of the logical element And 25 determines the low byte, and the output of the logical element 26 high byte data. At the output 1 of the KZU 20, an OTF MP 14 signal is issued. A signal (low level) at the output of the ZKZU 20 provides read data from the ROM 19.

Функциональная схема БУ 21 (фиг. 3) содержит микросхему 2 х 2 И 29 с управляющим входом, D триггер 30 и 2 логических элемента ИЛИ 31, 32, причем к первому входу подключены первые входы первого элемента И микросхемы 29 и элемента ИЛИ 31, выход которого соединен с R-входом D-триггера 30. К второму входу БУ подключен первый вход 2-го элемента И микросхемы 29, к третьему входу вторые входы обоих элементов И микросхемы 29. К четвертому входу БУ подключен управляющий вход (два разряда) микросхемы 29. К пятому входу БУ подключен С-вход D-триггера 30. Первый вывод микросхемы 29 соединен с вторым выходом БУ, второй с четвертым выходом БУ и с первым входом элемента 32, выход которого подключен к первому выходу БУ. Третий выход микросхемы 29 подключен к третьему выходу БУ, а выход D-триггера к второму входу элемента ИЛИ 32. Functional diagram BU 21 (Fig. 3) contains a 2 x 2 AND 29 chip with a control input, D trigger 30 and 2 logic elements OR 31, 32, with the first inputs connected to the first inputs of the first AND element of the chip 29 and the OR element 31, output which is connected to the R-input of the D-flip-flop 30. The first input of the 2nd element And microcircuit 29 is connected to the second input of the control unit, the second inputs of both elements And microcircuit 29 are connected to the third input. The control input (two bits) of the microcircuit 29 is connected to the fourth input of the control unit . The C-input of the D-flip-flop 30 is connected to the fifth input of the control unit. The first output of the microcircuits S 29 is connected to the second output of the control unit, the second with the fourth output of the control unit and to the first input of the element 32, the output of which is connected to the first output of the control unit. The third output of the microcircuit 29 is connected to the third output of the control unit, and the output of the D-trigger to the second input of the OR element 32.

Микросхемы (КР15ЗЗ ИДЧ) представляют собой сдвоенный дешифратор/демультиплексор. Схемы И его являются разрешающими входами, а АО и А1 управляющими. На АО поступает сигнал 5 разряда РА 17, а на А1 сигнал совпадения сигналов 9, 13, 14, 15 разрядов РА 17. Состояние сигналов АО и А1 указано на выходах микросхемы 29 (фиг. 3). С первого выхода БУ 21 поступает сигнал ответ (ОТВ) МП 14 об исполнении команды. Со второго выхода поступает сигнал "Запуск АЦП", с третьего "Разрешение считывания" АЦП. Chips (KR15ZZ IDCH) are a dual decoder / demultiplexer. Schemes And it are permissive inputs, and AO and A1 control. AO receives a signal of the 5th grade of RA 17, and to A1 a signal of coincidence of the signals of 9th, 13th, 14th, 15th bits of the RA 17. The state of the signals of AO and A1 is indicated at the outputs of the microcircuit 29 (Fig. 3). From the first output of the control unit 21 receives a response signal (OTV) MP 14 about the execution of the command. From the second output the signal “ADC start” is received, from the third “ADC read permission”.

Сигнал с четвертого выхода обеспечивает запись кода в буферные регистры ЦБИ 15, благодаря чему на индикаторе 16 будут высвечиваться соответствующие цифры номер контролируемого присоединения до поступления нового сигнала с выхода 4 БУ 21. The signal from the fourth output ensures the recording of the code in the buffer registers of the CBI 15, so that the corresponding digits on the indicator 16 will display the number of the monitored connection until a new signal arrives from output 4 of the control unit 21.

Работа устройства. The operation of the device.

В нормальном режиме сети напряжение Uo на входе порогового органа 2 мало и на выходе его логический сигнал равен нулю, коммутатор 2 заблокирован. Ключи 11, 5 и 10 разомкнуты. На индикаторе 16 информация отсутствует.In normal network mode, the voltage U o at the input of the threshold organ 2 is small and at the output its logical signal is zero, switch 2 is blocked. Keys 11, 5 and 10 are open. There is no information on indicator 16.

При ОЗЗ в сети напряжение нейтрали Uo превышает уставку 0,3Uф порогового органа 2, на выходе последнего появляется логическая единица и разрешает работу коммутатора 12. МП работает в соответствии с программой, записанной в ПЗУ 19. Сначала он через РА 17 воздействует на КН 12, обеспечивая замыкание ключа 11. Затем через БУ 21 подает на управляющие входы АЦП 7 сигналы "Разрешение считывать" и "Запуск". АЦП 7 формирует сигнал "Готовность" на БУ 21, который выдает сигнал на вход МП 14 "Ответ". Последний выдает команды через РА 17, КЗУ 20 и непосредственно на ОЗУ 18 и информация с выхода АЦП 7 по указанному адресу через СМ 22 передается и записывается в ОЗУ 18. Далее МП 14 через РА 17 обеспечивает размыкание ключа 11 и замыкание ключа 5, описанный процесс повторяется с изменением адресов ячеек ОЗУ 18, куда записывается информация с АЦП 7 и т.д. МП 14 обеспечивает запись в ячейки ОЗУ 18 информации об уровнях входных сигналов, начиная с ключа 11, затем 5, 10 и далее циклически в течение одного периода Т промышленной частоты (20 мс). Например, при m 10 выходных сигналах за 20 мс будет записано количество точек

Figure 00000003
для каждого входного сигнала, где Δt время преобразования АЦП 7 и записи в ОЗУ 18 принято равным 0,01 мс.When OZZ in the network, the neutral voltage U o exceeds the setting 0.3U f of threshold organ 2, the logical unit appears at the output of the latter and allows the switch 12 to work. The MP operates in accordance with the program recorded in the ROM 19. First, it affects KN through RA 17 12, ensuring the closure of the key 11. Then, through the control unit 21, it sends to the control inputs of the ADC 7 the signals "Permission to read" and "Start". The ADC 7 generates a signal "Ready" on the BU 21, which gives a signal to the input of the MP 14 "Response". The latter issues commands through the RA 17, the RAM 20 and directly to the RAM 18 and the information from the ADC 7 output to the specified address through the CM 22 is transmitted and recorded in the RAM 18. Further, the MP 14 through the RA 17 provides the opening of the key 11 and the closure of the key 5, the described process repeated with a change in the addresses of the RAM cells 18, where information is recorded from the ADC 7, etc. MP 14 provides a record in RAM cells 18 of information about the levels of input signals, starting with key 11, then 5, 10 and then cyclically for one period T of industrial frequency (20 ms). For example, with m 10 output signals in 20 ms, the number of points
Figure 00000003
for each input signal, where Δt is the ADC conversion time 7 and write to RAM 18 is taken equal to 0.01 ms.

Далее МП 14 в соответствии с программой, записанной в ПЗУ 19, начинает обрабатывать запомненную в ОЗУ 18 информацию. Further, MP 14, in accordance with the program recorded in the ROM 19, begins to process the information stored in the RAM 18.

Например, определяются разности соседних чисел (точек) каждого из присоединений, всем полученным разностям присваиваются положительные знаки. Полученные значения суммируются для каждого из токовых входов (5-10), эти суммы сравниваются. Поврежденное присоединение находится по наибольшей сумме и номер этого присоединения загорается на индикаторе 16. Первый вход (ключ 11) нужен при обработке переходных составляющих напряжения Uo и токов присоединений Ioi для определения поврежденного присоединения.For example, the differences of neighboring numbers (points) of each of the joins are determined, all the received differences are assigned positive signs. The obtained values are summed for each of the current inputs (5-10), these amounts are compared. The damaged connection is the largest and the number of this connection lights up on indicator 16. The first input (key 11) is needed when processing the transient components of the voltage U o and the currents of the connections I oi to determine the damaged connection.

Устройство обладает высокими быстродействием и селективностью, время съема информации 20 мс и обработки ее 100 мс. The device has high speed and selectivity, information retrieval time of 20 ms and its processing of 100 ms.

Устройство для сигнализации однофазного замыкания на землю в электрической сети переменного тока согласно изобретению может успешно использоваться в электрических сетях напряжением 6-35 кВ промышленных предприятий городов и сельского хозяйства. Эти сети могут иметь любой применяемый режим нейтрали, а также содержать системы компенсации основной гармоники тока ОЗЗ. A device for signaling a single-phase earth fault in an alternating current electric network according to the invention can be successfully used in 6-35 kV electric networks of industrial enterprises in cities and agriculture. These networks can have any applicable neutral mode, and also contain systems for compensating the fundamental harmonic of the OZZ current.

Применение устройства позволяет автоматически определять поврежденное присоединение (с ОЗЗ) на подстанции или электростанции и исключает необходимость кратковременного отключения присоединений для этой цели. The use of the device allows you to automatically detect a damaged connection (with OZZ) at a substation or power station and eliminates the need for short-term disconnection of connections for this purpose.

Испытания предложенного устройства в сети 6 кВ показали его эффективную работу и возможность применения в эл. сетях напряжением 6-35 кВ с любым режимом нейтрали, в том числе в сетях с компенсацией основной гармоники тока ОЗЗ. Tests of the proposed device in a 6 kV network showed its effective operation and the possibility of application in email. networks with a voltage of 6-35 kV with any neutral mode, including networks with compensation of the fundamental harmonic of the OZZ current.

Использование устройства обеспечивает как экономический, так и социальный положительные эффекты. Using the device provides both economic and social positive effects.

Claims (1)

Устройство для сигнализации однофазного замыкания на землю в электрической сети переменного тока, содержащее пороговый орган, подключаемый к трансформатору напряжения нулевой последовательности сети (ТННП), последовательно соединенные первые подключаемые к первому ТТНП контролируемого присоединения ограничитель сигналов и ключ, последовательно соединенные n-е подключаемые к n-му ТТНП соответствующего контролируемого присоединения ограничитель сигналов и ключ, а также коммутатор напряжения, усилитель и цифровой индикатор, причем каждый из n выходов коммутатора напряжения соединен с управляющим входом соответствующего ключа, отличающееся тем, что в него введены последовательно соединенные генератор прямоугольных (тактовых) импульсов и микропроцессор (МП), а также (n+1)-й ключ, включенный между входами порогового органа и усилителя, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок управления (БУ), включающий микросхему 2х2И (МС 2х2И) с управляющим входом, D-триггер, логические элементы ИЛИ и НЕ, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное перепрограммируемое запоминающее устройство (ППЗУ), регистр адреса (РА), контроллер запоминающих устройств (КЗУ), включающий микросхему выборки сигналов (МВС), три логических элемента И и логический элемент НЕ, цифровой блок индикации (ЦБИ), шинную и системную магистрали, причем управляющий вход (n + 1)-го ключа подсоединен к (n + 1)-му выходу коммутатора напряжения, вторые выводы всех ключей объединены и подсоединены к входу усилителя, выход которого подключен к первому входу АЦП, первый вход РА через шинную магистраль соединен с первыми входами ППЗУ, ОЗУ и коммутатора напряжения, второй вход которого соединен с выходом порогового органа, системная магистраль соединена с первыми выходами АЦП и ППЗУ, первыми входами РА, ЦБИ, четырьмя адресными выводами МВС КЗУ, с выходами/входами МП и ОЗУ, первый выход МП "Чтение данных" (ДЧТ) соединен с первым входом первого элемента И МС 2х2И и входом элемента НЕ БУ, вторым входом ОЗУ, выводом ОБМ МВС КЗУ, второй выход МП "Запись данных" (ДЗП) со вторым входом ПЗУ, первым входом второго элемента И МС 2х2И БУ и выводом ДЧТ МВС КЗУ, третий выход МП "Обмен" (ОБМ) со вторыми входами обоих элементов и МС 2х2И БУ, выводом ДЗП МВС КЗУ и вторым входом РА, четвертый выход МП "Побайтная запись" (ПЗП) с выводом ПЗП МВС КЗУ, пятый выход МП "Установка внешних устройств" с вторым входом ЦБИ, второй выход РА подключен к управляющему входу (два разряда) МС 2х2И БУ, а третий выход РА к вторым входам первого и второго логических элементов И и входу логического элемента НЕ КЗУ, выходы первого и второго логических элементов И КЗУ соединены с третьим входом ОЗУ, выход третьего логического элемента И КЗУ соединен с третьим входом ПЗУ, второй вход МП "Ответ" соединен с выходом логического элемента ИЛИ БУ и третьим выходом МВС КЗУ, первый вывод МС 2х2И БУ соединен с вторым входом АЦП "Запуск АЦП", третий вывод МС 2х2И БУ с третьим входом АЦП "Разрешение считывания", второй вывод МС 2х2И БУ с третьим входом ЦБИ, а С-вывод D-триггера БУ с вторым выходом АЦП "Готовность", выход ЦБИ соединен с входом цифрового индикатора, первый вывод МВС КЗУ соединен с первым входом первого логического элемента И КЗУ, а второй вывод МВС с первыми входами второго и третьего логических элементов И КЗУ, выход логического элемента НЕ которого подключен к второму входу третьего логического элемента И КЗУ, выход логического элемента НЕ БУ соединен с R-входом D-триггера, второй вывод МС 2х2И БУ соединен с первым входом логического элемента ИЛИ БУ, второй вход которого подключен к выходу D -триггера БУ. A device for signaling a single-phase earth fault in an alternating current electric network, containing a threshold organ connected to a zero-sequence voltage transformer (TNNP), a signal limiter and a key connected to the first TTNP of a controlled connection in series, and a key connected in series with the nth connected to n -mu TTNP of the corresponding controlled connection, a signal limiter and a key, as well as a voltage switch, amplifier and digital indicator, and each of the n outputs of the voltage switch is connected to the control input of the corresponding key, characterized in that it is connected to a series-connected generator of rectangular (clock) pulses and a microprocessor (MP), as well as the (n + 1) -th key connected between the inputs of the threshold organ and an amplifier, an analog-to-digital converter (ADC), a control unit (CU), including a 2x2I microcircuit (MS 2x2I) with a control input, a D-trigger, OR or NOT logic elements, random access memory (RAM) and permanent programmable memory a memory device (EPROM), an address register (RA), a memory controller (RAM), including a signal sampling chip (MVS), three logical elements AND, and a logical element NOT, a digital display unit (CBI), a bus and system bus, the control the input of the (n + 1) -th key is connected to the (n + 1) -th output of the voltage switch, the second outputs of all the keys are combined and connected to the input of the amplifier, the output of which is connected to the first input of the ADC, the first input of the RA through the bus line is connected to the first the inputs of the ROM, RAM and switch voltage the second input of which is connected to the output of the threshold organ, the system trunk is connected to the first outputs of the ADC and EPROM, the first inputs of the RA, CBI, four address outputs of the MVS KZU, with the outputs / inputs of the MP and RAM, the first output of the MP "Data Reading" (DCHT ) is connected to the first input of the first element And the MS 2x2I and the input of the element NOT BU, the second input of RAM, the output of the MBM MVS KZU, the second output of the MP "Data Record" (DZP) with the second input of the ROM, the first input of the second element And the MS 2x2I BU and the output DCT MVS KZU, the third output of the MP "Exchange" (OBM) with the second inputs of both elements NTV and MS 2x2I BU, with the output of the DZP MVS KZU and the second input of the RA, the fourth output of the MP "Byte-by-write" (PZP) with the output of the PZP MVS KZU, the fifth output of the MP "Install external devices" with the second input of the CBI, the second output of the RA is connected to the control the input (two bits) of the MC 2x2I control unit, and the third output of the RA to the second inputs of the first and second logic elements AND and the input of the logic element NOT short circuit, the outputs of the first and second logic elements AND short circuit are connected to the third input of RAM, the output of the third logical element AND short circuit is connected with the third input of the ROM, the second input of the MP "Response" connected to the output of the logic element OR control unit and the third output of the MVS KZU, the first output of the MC 2x2I control unit is connected to the second input of the ADC "launch ADC", the third output of the MC 2x2I control unit with the third input of the ADC "read permission", the second output of the MC 2x2I control unit with the third input CBI, and the C-output of the D-flip-flop BU with the second output of the ADC “Ready”, the output of the CBI is connected to the input of the digital indicator, the first output of the MVS KZU is connected to the first input of the first logical element AND the short-circuit memory, and the second output of the MVS with the first inputs of the second and third logic gates AND short circuit, output logic gates the one which is NOT connected to the second input of the third logic element AND short circuit breaker, the output of the logical element NOT control unit is connected to the R-input of the D-trigger, the second output of the MC 2x2I control unit is connected to the first input of the logic element OR control unit, the second input of which is connected to the output of the D-trigger BOO.
RU95109966A 1995-06-14 1995-06-14 Single-phase ground-fault warning device for ac mains RU2101826C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95109966A RU2101826C1 (en) 1995-06-14 1995-06-14 Single-phase ground-fault warning device for ac mains

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95109966A RU2101826C1 (en) 1995-06-14 1995-06-14 Single-phase ground-fault warning device for ac mains

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95109966A RU95109966A (en) 1997-05-20
RU2101826C1 true RU2101826C1 (en) 1998-01-10

Family

ID=20168890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95109966A RU2101826C1 (en) 1995-06-14 1995-06-14 Single-phase ground-fault warning device for ac mains

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2101826C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578123C1 (en) * 2015-02-09 2016-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" Device for protection of electric circuits from single-phase ground faults
RU177833U1 (en) * 2017-04-03 2018-03-14 Александр Витальевич Вострухин SIGNALING DEVICE FOR SINGLE-PHASE EARTH CLOSES

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578123C1 (en) * 2015-02-09 2016-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" Device for protection of electric circuits from single-phase ground faults
RU177833U1 (en) * 2017-04-03 2018-03-14 Александр Витальевич Вострухин SIGNALING DEVICE FOR SINGLE-PHASE EARTH CLOSES

Also Published As

Publication number Publication date
RU95109966A (en) 1997-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO931329D0 (en) OVERSTROEMSBESKYTTELSESANORDNING
US5864456A (en) Clock line over-current protector and industrial control system employing same
RU2101826C1 (en) Single-phase ground-fault warning device for ac mains
EP0180955B1 (en) Digital distance relay
US3988721A (en) Plug-in type program storage
EP0103971B1 (en) Apparatus for testing wiring harnesses
CN221351514U (en) Insulation detection circuit
JPH07302674A (en) Arrester provided with switch
SU943960A1 (en) Versions of device for single-phase grounding protection in insulated neutral wire mains
SU651274A1 (en) Output unit of tester for checking logic devices
SU1707684A1 (en) Device for single-phase ground fault protection of insulated neutral network
SU1663688A1 (en) Device for protection of capacitor banks
SU1309166A1 (en) Device for checking phase alternation in three-phase network
SU1205158A1 (en) Device for checking wiring
SU936216A1 (en) Device for disconnection of generators of electric power stations for given total power
SU855827A1 (en) Device for determining damaged connection in network with compensated neutral wire
SU729740A1 (en) Device for indication of capacitive power accumulator capacitance insulation breakthroygh
SU957336A1 (en) Device for protecting phase short-circuiting to ground in ac network
SU1669041A1 (en) Device for determination of power line damaged by short-circuit to ground
SU1406582A1 (en) Device for checking multichannel system of secondary electric power supply
RU2122768C1 (en) Method and device for measuring power mains-to- ground parameters
SU1649549A1 (en) Test generator output block
SU1145406A1 (en) Device for short-circuit protection of high-garmonic-pass filter
RU1814133C (en) Device for protection of man from falling under voltage when aerial power line wires with insulated neutral break
SU1651335A1 (en) Device for prptection of insulated-neutral system against single- phase ground faults