RU2240622C2 - Overcurrent protective gear testing device - Google Patents
Overcurrent protective gear testing device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2240622C2 RU2240622C2 RU2002121840/09A RU2002121840A RU2240622C2 RU 2240622 C2 RU2240622 C2 RU 2240622C2 RU 2002121840/09 A RU2002121840/09 A RU 2002121840/09A RU 2002121840 A RU2002121840 A RU 2002121840A RU 2240622 C2 RU2240622 C2 RU 2240622C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- output
- unit
- input
- test
- Prior art date
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания испытательного переменного тока, проходящего через проверяемый аппарат токовой защиты (электромагнитное реле тока максимальное, электротепловое реле или максимальный расцепитель автоматического выключателя), а также для измерения тока и времени срабатывания такого аппарата. Устройство для проверки токовой защиты должно обеспечивать изменение испытательного тока в широких пределах.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to create a test alternating current passing through the tested current protection device (maximum electromagnetic current relay, thermal relay or maximum release of a circuit breaker), as well as to measure the current and time of operation of such an apparatus. A device for checking current protection must provide a wide variation of the test current.
Известны устройства для проверки токовой защиты, содержащие силовой трансформатор, к вторичной обмотке которого подключается проверяемый аппарат, блоки измерения испытательного тока и времени его прохождения и регулятор напряжения, в качестве которого использован автотрансформатор, вход которого соединен с сетью, а выход с первичной обмоткой силового трансформатора [1, с.57-71].Known devices for checking current protection, containing a power transformer, to the secondary winding of which the device under test is connected, units for measuring the test current and its passage time and a voltage regulator, which use an autotransformer whose input is connected to the network and the output with the primary winding of the power transformer [1, p. 57-71].
Недостатком этого устройства является то, что испытательный ток регулируется вручную и это приводит к пониженной точности установки и поддержания этого тока. Большая погрешность измерения испытательного тока имеет место при проверке аппаратов в зоне токовой отсечки, когда время срабатывания составляет сотые доли секунды и что меньше времени затухания переходного процесса, возникающего после включения устройства. Максимальное значение испытательного тока при этом представляет собой случайную величину, верхний предел которой почти в два раза превосходит нижний, равный установившемуся значению. Таким образом, измеренное значение тока срабатывания проверяемого аппарата может быть почти вдвое ниже, чем то, которое вызвало это срабатывание.The disadvantage of this device is that the test current is controlled manually and this leads to reduced accuracy of installation and maintenance of this current. A large error in the measurement of the test current occurs when testing devices in the current cutoff zone, when the response time is hundredths of a second and that is less than the transient decay time that occurs after the device is turned on. The maximum value of the test current in this case is a random variable, the upper limit of which is almost two times higher than the lower one, equal to the steady-state value. Thus, the measured value of the trip current of the device under test can be almost half as low as the one that caused this trip.
Известно также устройство для проверки токовой защиты, содержащее силовой трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения переменного тока через тиристорный регулятор напряжения, измерительный преобразователь тока, входная цепь которого вместе с вторичной обмоткой силового трансформатора и проверяемым аппаратом токовой защиты образует контур испытательного тока, блок выборки, хранения и отображения испытательного тока, подключенный первым входом к выходу измерительного преобразователя тока, блок измерения, хранения и отображения времени, блок задания тока, выход которого связан с первым входом системы импульсно-фазового управления тиристорного регулятора напряжения, командный блок и блок управления, первый вход которого подключен к выходу командного блока, второй вход соединен с третьим через контакт проверяемого аппарата токовой защиты, первый выход подключен ко второму входу системы импульсно-фазового управления тиристорного регулятора напряжения, второй выход - ко второму входу блока выборки, хранения и отображения испытательного тока, а третий выход - к первому входу блока измерения, хранения и отображения времени.A device for checking current protection is also known, comprising a power transformer, the primary winding of which is connected to an AC voltage source through a thyristor voltage regulator, a current measuring transducer, the input circuit of which, together with the secondary winding of the power transformer and the tested current protection apparatus, forms a test current circuit, block sampling, storage and display of test current, connected by the first input to the output of the measuring current transducer, measuring unit time storage, time display, a current setting unit, the output of which is connected to the first input of the pulse-phase control system of the thyristor voltage regulator, a command unit and a control unit, the first input of which is connected to the output of the command unit, the second input is connected to the third through the contact of the device under test current protection, the first output is connected to the second input of the pulse-phase control system of the thyristor voltage regulator, the second output is connected to the second input of the sampling, storage and display unit second current and the third output - to the first input of the measuring unit, storage and display time.
В тиристорный регулятор напряжения входят четыре тиристора, включенные попарно встречно-параллельно. Одна пара тиристоров подключает всю первичную обмотку силового трансформатора к сети, а другая - ее половину. Угол управления тиристорами первой пары равен нулю, а второй может изменяться, обеспечивая тем самым плавное регулирование испытательного тока в два раза. Для расширения диапазона регулирования обе обмотки силового трансформатора разделены на секции, которые могут с помощью перемычек включаться последовательно или параллельно [1, стр.71-74].The thyristor voltage regulator includes four thyristors connected in pairs in opposite-parallel fashion. One pair of thyristors connects the entire primary winding of the power transformer to the network, and the other half of it. The control angle of the thyristors of the first pair is zero, and the second can be changed, thereby providing a smooth control of the test current twice. To expand the regulation range, both windings of the power transformer are divided into sections, which can be connected in series or in parallel using jumpers [1, p. 71-74].
Последняя особенность затрудняет работу с устройством и значительно увеличивает время проведения проверки. Другой недостаток заключается в увеличении массы силового трансформатора, так как полное напряжение сети является номинальным для половины его первичной обмотки, при включении второй пары тиристоров половина первичной обмотки обесточена. Этот недостаток является весьма существенным для переносных устройств, масса которых не должна выходить за допустимые пределы. Еще одним недостатком известного устройства является низкая точность установки и измерения испытательного тока, что снижает качество проверки токовой защиты, увеличивает время проверки и может вызвать необходимость повторного пропускания тока через проверяемый аппарат. Указанный недостаток и перечисленные отрицательные последствия объясняются следующим. Испытательный ток зависит от напряжения источника, коэффициента трансформации силового трансформатора, угла управления тиристорами и сопротивлений силового трансформатора, проверяемого аппарата и соединительных кабелей. До подачи команды на включение испытательного тока эти сопротивления неизвестны и поэтому испытательный ток может значительно отличаться от желаемого. Подрегулирование этого тока в процессе проверки возможно только при большом времени срабатывания проверяемого аппарата. Из-за нагрева силового трансформатора, соединительных кабелей и проверяемого аппарата испытательный ток нестабилен. Время срабатывания аппарата определяется интегральными показателями испытательного тока, а устройство фиксирует значение испытательного тока, непосредственно предшествующее моменту срабатывания аппарата.The latter feature makes it difficult to work with the device and significantly increases the time of the test. Another drawback is the increase in the mass of the power transformer, since the total voltage of the network is nominal for half of its primary winding, when you turn on the second pair of thyristors, half of the primary winding is de-energized. This disadvantage is very significant for portable devices, the mass of which should not go beyond acceptable limits. Another disadvantage of the known device is the low accuracy of the installation and measurement of the test current, which reduces the quality of the current protection test, increases the test time, and may necessitate the repeated passage of current through the device under test. The specified disadvantage and the listed negative consequences are explained as follows. The test current depends on the voltage of the source, the transformation coefficient of the power transformer, the angle of control of the thyristors and the resistances of the power transformer, the device under test and connecting cables. Prior to giving a command to turn on the test current, these resistances are unknown and therefore the test current can differ significantly from the desired one. The adjustment of this current during the test is possible only with a long response time of the device under test. Due to the heating of the power transformer, connecting cables and the device under test, the test current is unstable. The response time of the apparatus is determined by the integral indicators of the test current, and the device records the value of the test current immediately preceding the moment of operation of the apparatus.
От указанных недостатков свободно устройство для проверки токовой защиты, наиболее близкое по технической сущности к заявляемому устройству и выбранное в качестве прототипа, содержащее силовой трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения переменного тока через тиристорный регулятор напряжения, измерительный преобразователь тока, входная цепь которого вместе с вторичной обмоткой силового трансформатора и проверяемым аппаратом токовой защиты образует контур испытательного тока, блок выборки, хранения и отображения испытательного тока, подключенный информационным входом к выходу измерительного преобразователя тока, блок измерения, хранения и отображения времени, блок задания тока, командный блок и блок управления включением, первый вход которого подключен к выходу командного блока, второй и третий входы связаны с контактами проверяемого аппарата токовой защиты и сигнал между этими входами характеризует состояние упомянутых контактов, первый выход подключен к информационному входу системы импульсно-фазового управления тиристорного регулятора напряжения, второй выход - к входу запуска блока выборки, хранения и отображения испытательного тока, а третий выход - к входу запуска блока измерения, хранения и отображения времени, блок задания времени, выход которого подключен к информационному входу блока измерения, хранения и отображения времени, регулятор тока, включенный последовательно с блоком коррекции, выход которого соединен с информационным входом системы импульсно-фазового управления тиристорного регулятора напряжения, причем выход блока задания тока подключен к первому информационному входу регулятора тока, второй информационный вход которого соединен с выходом измерительного преобразователя тока, вход запуска - с четвертым выходом блока управления включением, а выход блока измерения, хранения и отображения времени подключен к четвертому входу блока управления включением. Устройство также снабжено включенным между выходными зажимами тиристорного регулятора напряжения и первичной обмоткой силового трансформатора силовым фильтром, содержащим реактор, включенный между входным и выходным зажимами силового фильтра, а также подключенным к выходным зажимам силового фильтра конденсатором и последовательными резонансными контурами высших гармоник, блоком защиты от перенапряжений, вход которого подключен к выходным зажимам силового фильтра, а выход - к входу блока управления включением [2].From these drawbacks there is a free device for checking current protection, closest in technical essence to the claimed device and selected as a prototype, containing a power transformer, the primary winding of which is connected to an AC voltage source through a thyristor voltage regulator, a measuring current transducer, the input circuit of which together with the secondary winding of the power transformer and the tested current protection device, forms a test current circuit, a sampling, storage unit and displaying the test current connected by the information input to the output of the current measuring transducer, a time measuring, storage and display unit, a current setting unit, a command unit and an inclusion control unit, the first input of which is connected to the output of the command unit, the second and third inputs are connected to the contacts of the tested current protection device and the signal between these inputs characterizes the state of the mentioned contacts, the first output is connected to the information input of the pulse-phase control system of the thyristor voltage regulator, the second output is to the start input of the sampling, storage and display unit of the test current, and the third output is to the start input of the measurement, storage and time display unit, the time setting unit, the output of which is connected to the information input of the measurement, storage and display unit time, a current regulator connected in series with the correction unit, the output of which is connected to the information input of the pulse-phase control system of the thyristor voltage regulator, and the output of the current setting unit is connected It is connected to the first information input of the current regulator, the second information input of which is connected to the output of the current measuring transducer, the start input is connected to the fourth output of the power control unit, and the output of the time measurement, storage and display unit is connected to the fourth input of the power control unit. The device is also equipped with a power filter connected between the output terminals of the thyristor voltage regulator and the primary winding of the power transformer, containing a reactor connected between the input and output terminals of the power filter, as well as a capacitor connected to the output terminals of the power filter and serial resonant circuits of higher harmonics, an overvoltage protection unit , the input of which is connected to the output terminals of the power filter, and the output to the input of the control unit on [2].
Весь диапазон измерения испытательного тока перекрывается путем регулирования угла управления тиристоров, и отпадает необходимость секционирования обмоток силового трансформатора и использования перемычек, что упрощает и ускоряет работу с устройством. На напряжение источника рассчитана не часть, а вся первичная обмотка силового трансформатора, чем достигается снижение его массы.The entire measurement range of the test current is closed by adjusting the control angle of the thyristors, and there is no need for sectioning the windings of the power transformer and the use of jumpers, which simplifies and accelerates the work with the device. The source voltage is designed not for a part, but for the entire primary winding of the power transformer, thereby reducing its mass.
Устройство представляет собой систему автоматического регулирования, замкнутую отрицательной обратной связью по регулируемой величине -испытательному току. Поэтому установившееся значение испытательного тока равно установленному с помощью блока задания тока значению и не зависит как от напряжения источника, так и от нагрева элементов устройства, кабелей и проверяемого аппарата, чем повышается точность установки испытательного тока в зоне перегрузки проверяемого аппарата.The device is an automatic control system, closed by negative feedback on the adjustable value of the test current. Therefore, the steady-state value of the test current is equal to the value set using the current setting unit and does not depend on the voltage of the source or on the heating of the device elements, cables, and the device under test, which increases the accuracy of setting the test current in the overload zone of the device under test.
Благодаря введению корректирующего устройства и соответствующего выбора структуры и параметров регулятора тока, снижается возможное перерегулирование испытательного тока, а переходный процесс его установления заканчивается за один-два периода переменного тока источника. Тем самым повышается точность устройства в зоне отсечки проверяемого аппарата.Thanks to the introduction of the corrective device and the corresponding choice of the structure and parameters of the current regulator, the possible overshoot of the test current is reduced, and the transient process of its establishment ends in one or two periods of the alternating current of the source. This increases the accuracy of the device in the cutoff area of the device under test.
Этому устройству присущи следующие недостатки. Масса, габаритные размеры и стоимость фильтра соизмеримы с аналогичными показателями силового трансформатора. При изготовлении устройства в переносном варианте фильтр приходится размещать в отдельном корпусе. При этом время процедуры проверки аппаратов токовой защиты возрастает из-за необходимости выполнения операций по соединению фильтра с силовым трансформатором и с тиристорным регулятором напряжения. Корректирующее устройство является неуправляемым, с единственной характеристикой, определяемой зависимостью его выходной величины от входной. Поэтому при возможном изменении сопротивления цепи нагрузки в широких пределах отличие начального значения испытательного тока от установившегося может превосходить 20%, что ухудшает качество переходного процесса. Если же из устройства исключить фильтр, то при изменении угла управления тиристорами испытательный ток становится связанным с сопротивлением контура испытательного тока обратно пропорциональной зависимостью, что не находит отражения в характеристике корректирующего устройства. При этом начальные значения испытательного тока могут отличаться от установившихся в два и более раза, что снижает до недопустимо низкого уровня точность результатов проверки аппаратов токовой защиты, особенно в зоне отсечки.This device has the following disadvantages. The weight, overall dimensions and cost of the filter are comparable with those of a power transformer. In the manufacture of a portable device, the filter must be placed in a separate housing. At the same time, the procedure for checking current protection devices increases because of the need to perform operations to connect the filter to a power transformer and to a thyristor voltage regulator. The corrective device is uncontrollable, with the only characteristic determined by the dependence of its output value on the input. Therefore, with a possible change in the resistance of the load circuit over a wide range, the difference between the initial value of the test current and the steady state can exceed 20%, which affects the quality of the transient process. If the filter is excluded from the device, then when the control angle of the thyristors changes, the test current becomes related to the resistance of the test current loop inversely, which is not reflected in the characteristic of the correction device. In this case, the initial values of the test current may differ from those established by two or more times, which reduces to an unacceptably low level the accuracy of the results of checking current protection devices, especially in the cutoff zone.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение массы устройства для проверки токовой защиты, обеспечение близости начального и установившегося значений испытательного тока при изменении сопротивления контура этого тока в широких пределах.The task to which the invention is directed is to reduce the mass of the device for checking current protection, ensuring the proximity of the initial and steady-state values of the test current when the circuit resistance of this current changes over a wide range.
Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении качества переходного процесса и точности измерения испытательного тока, а также в облегчении и улучшении процедуры проверки токовой защиты непосредственно на месте их установки.The technical result that is achieved in solving the problem is expressed in improving the quality of the transient process and the accuracy of measuring the test current, as well as in facilitating and improving the procedure for checking current protection directly at the installation site.
Для решения поставленной задачи устройство для проверки токовой защиты, содержащее силовой трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения переменного тока через тиристорный регулятор напряжения, измерительный преобразователь тока, входная цепь которого вместе с вторичной обмоткой силового трансформатора и проверяемым аппаратом токовой защиты образует контур испытательного тока, блок выборки, хранения и отображения испытательного тока, подключенный информационным входом к выходу измерительного преобразователя тока, блок задания времени, блок измерения, хранения и отображения времени, блок задания тока, регулятор тока, блок коррекции, командный блок и блок управления включением, первый вход которого подключен к выходу командного блока, второй и третий входы связаны с контактами проверяемого аппарата токовой защиты и сигнал между этими входами характеризует состояние упомянутых контактов, а четвертый вход подключен к выходу блока измерения, хранения и отображения времени, второй вход которого подключен к выходу блока задания времени, а первый вход - к третьему выходу блока управления включением, первый выход которого подключен к входу запуска системы импульсно-фазового управления тиристорного регулятора напряжения, второй выход - к входу запуска блока выборки, хранения и отображения испытательного тока, а четвертый выход – к входу запуска регулятора тока, первый информационный вход которого подключен к выходу блока задания тока, а выход подключен к первому входу блока коррекции, дополнительно снабжено выключателем, включенным между вторым информационным входом регулятора тока и выходом измерительного преобразователя тока, блоком сравнения, блоком настройки коррекции и переключателем, первый вход которого соединен с выходом блока коррекции, второй вход подключен к выходу блока задатчика предварительной установки тока, а выход - к информационному входу системы импульсно-фазового управления, причем блок сравнения включен между выходом блока коррекции и информационным входом системы импульсно-фазового управления тиристорного регулятора напряжения, а выход блока настройки коррекции подключен ко второму входу блока коррекции.To solve the problem, a device for checking current protection, containing a power transformer, the primary winding of which is connected to an AC voltage source through a thyristor voltage regulator, a current measuring transducer, the input circuit of which together with the secondary winding of the power transformer and the tested current protection apparatus forms a test current circuit , a unit for sampling, storing and displaying test current connected by an information input to the output of the measuring transducer Current generator, time setting unit, time measuring, storage and display unit, current setting unit, current regulator, correction unit, command unit and power-on control unit, the first input of which is connected to the output of the command unit, the second and third inputs are connected to the contacts of the device under test current protection and a signal between these inputs characterizes the state of the mentioned contacts, and the fourth input is connected to the output of the time measurement, storage and display unit, the second input of which is connected to the output of the time setting unit, and the first input is to the third output of the inclusion control unit, the first output of which is connected to the start input of the thyristor voltage regulator pulse-phase control system, the second output to the start input of the sampling unit, store and display the test current, and the fourth output to the regulator start input current, the first information input of which is connected to the output of the current setting unit, and the output is connected to the first input of the correction unit, is additionally equipped with a switch connected between the second information input of the reg the current regulator and the output of the current measuring transducer, the comparison unit, the correction setting unit and the switch, the first input of which is connected to the output of the correction unit, the second input is connected to the output of the preset current preset unit, and the output to the information input of the pulse-phase control system, and a comparison unit is connected between the output of the correction unit and the information input of the pulse-phase control system of the thyristor voltage regulator, and the output of the correction adjustment unit is connected to the second input of the correction block.
Отличительные признаки предлагаемого решения выполняют следующие функциональные задачи:Distinctive features of the proposed solution perform the following functional tasks:
Признак: “...оно снабжено выключателем, включенным между вторым информационным входом регулятора тока и выходом измерительного преобразователя тока...” - позволяет отключать обратную связь по испытательному току и переводить регулятор тока в режим пропорционального регулятора.Symptom: “... it is equipped with a switch connected between the second information input of the current regulator and the output of the current measuring transducer ...” - allows you to disable the feedback on the test current and put the current regulator in proportional mode.
Признак: “...оно снабжено блоком сравнения...” - позволяет показывать равенство сигналов на выходе блока коррекции и информационном входе системы импульсно-фазового управления.Sign: “... it is equipped with a comparison unit ...” - allows you to show the equality of the signals at the output of the correction unit and the information input of the pulse-phase control system.
Признак: “... оно снабжено блоком настройки коррекции...” - позволяет изменять характеристику блока коррекции.Symptom: “... it is equipped with a correction tuner ...” - allows you to change the characteristics of the correction block.
Признак: “... оно снабжено переключателем, первый вход которого соединен с выходом блока коррекции, второй вход подключен к блоку задатчика предварительной установки тока, а выход - к информационному входу системы импульсно-фазового управления...” - позволяет подключать к выходу задатчика предварительной установки тока информационный вход системы импульсно-фазового управления.Symptom: “... it is equipped with a switch, the first input of which is connected to the output of the correction unit, the second input is connected to the current preset controller unit, and the output - to the information input of the pulse-phase control system ...” - allows you to connect to the output of the controller preset current information input of the pulse-phase control system.
Совокупность отличительных признаков позволяет произвести точную настройку устройства для проверки токовой защиты, обеспечивающую близость начального и установившегося значений испытательного тока при изменении сопротивления контура этого тока в широких пределахThe set of distinctive features allows you to fine-tune the device for checking current protection, ensuring the proximity of the initial and steady-state values of the test current when the resistance of the circuit of this current varies over a wide range
Сопоставительный анализ признаков заявляемого решения и признаков аналогов и прототипа свидетельствуют о его соответствии критерию "новизна".A comparative analysis of the features of the proposed solutions and the characteristics of analogues and prototype indicate its compliance with the criterion of "novelty."
Предлагаемое решение поясняется чертежом, на котором представлена функциональная схема устройства для проверки токовой защиты.The proposed solution is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of a device for checking current protection.
Устройство для проверки токовой защиты содержит силовой трансформатор 1 с первичной обмоткой 2, которая через тиристорный регулятор 3 напряжения подключена к источнику 4 напряжения переменного тока. Тиристорный регулятор 3 состоит из двух встречно-параллельно включенных тиристоров 5, подключенных между входным и выходным зажимами регулятора 3, и системы 6 импульсно-фазового управления. Вторичная обмотка 7 трансформатора 1 вместе с входной цепью измерительного преобразователя 8 тока и проверяемым аппаратом 9 токовой защиты образует контур испытательного тока. Выход измерительного преобразователя 8 тока подключен к информационному входу блока 10 выборки, хранения и отображения испытательного тока. Устройство содержит также последовательно включенные блок 11 задания тока, регулятор 12 тока, блок 13 коррекции. Кроме того, устройство для проверки токовой защиты содержит командный блок 14, выход которого соединен с первым входом блока 15 управления включением, блок 16 измерения, хранения и отображения времени, блок 17 задания времени, выключатель 18, переключатель 19, задатчик 20 предварительной установки тока, блок 21 сравнения и блок 22 настройки коррекции. Второй и третий входы блока 15 управления включением связаны с контактами проверяемого аппарата 9 токовой защиты и сигнал на этих входах характеризует состояние проверяемого аппарата токовой защиты. Первый, второй и третий выходы блока 15 управления включением соединены соответственно с входом запуска системы 6 импульсно-фазового управления, входом запуска блока 10 выборки, хранения и отображения испытательного тока и входом запуска блока 16 измерения, хранения и отображения времени, информационный вход которого подключен к выходу блока 17 задания времени, а выход - к четвертому входу блока 15 управления включением. Регулятор 12 тока имеет три входа. Первый информационный вход регулятора 12 подключен к выходу блока 11 задания тока, вход запуска - к четвертому выходу блока 15 управления, а второй информационный вход - через выключатель 18 к выходу измерительного преобразователя 8. Информационный вход системы 6 импульсно-фазового управления подключен через выход и первый вход переключателя 19 к выходу блока 13 коррекции. Второй вход переключателя 19 соединен с выходом задатчика 20 предварительной установки тока. Блок 21 сравнения включен между выходом блока 13 коррекции и информационным входом системы 6 импульсно-фазового управления тиристорного регулятора напряжения. Блок 13 коррекции имеет два входа. Первый из них подключен к выходу регулятора 12 тока, а второй - к выходу блока 22 настройки коррекции.A device for checking current protection comprises a power transformer 1 with a primary winding 2, which is connected to an AC voltage source 4 through a thyristor voltage regulator 3. The thyristor regulator 3 consists of two counter-parallel connected thyristors 5 connected between the input and output terminals of the regulator 3, and a pulse-phase control system 6. The secondary winding 7 of the transformer 1 together with the input circuit of the current measuring transducer 8 and the tested current protection apparatus 9 forms a test current circuit. The output of the measuring transducer 8 current is connected to the information input of the block 10 of the selection, storage and display of the test current. The device also contains series-connected current setting unit 11, current regulator 12, and correction unit 13. In addition, the device for checking current protection includes a command unit 14, the output of which is connected to the first input of the power control unit 15, a time measuring, storage and display unit 16, a time setting unit 17, a switch 18, a switch 19, a current presetting unit 20, a comparison unit 21 and a correction setting unit 22. The second and third inputs of the switching control unit 15 are connected to the contacts of the tested current protection device 9 and the signal at these inputs characterizes the state of the tested current protection device. The first, second and third outputs of the inclusion control unit 15 are connected respectively to the start input of the pulse-phase control system 6, the start input of the test current sampling, storage and display unit 10 and the start input of the time measurement, storage and display unit 16, the information input of which is connected to the output of the time setting unit 17, and the output to the fourth input of the power-on control unit 15. The current controller 12 has three inputs. The first information input of the controller 12 is connected to the output of the current setting unit 11, the start input is to the fourth output of the control unit 15, and the second information input is through the switch 18 to the output of the transducer 8. The information input of the pulse-phase control system 6 is connected through the output and the first the input of the switch 19 to the output of the correction unit 13. The second input of the switch 19 is connected to the output of the presetter 20 of the current preset. The comparison unit 21 is connected between the output of the correction unit 13 and the information input of the system 6 of the pulse-phase control of the thyristor voltage regulator. Block 13 correction has two inputs. The first of them is connected to the output of the current regulator 12, and the second to the output of the correction adjustment unit 22.
Устройство для проверки токовой защиты работает следующим образом.A device for checking current protection works as follows.
До подачи с блока 14 команды “включение” на блок 15 управления включением сигналы на его выходах действуют следующим образом: в системе 6 импульсно-фазового управления действует команда “запрет”, снимающая управляющие импульсы с тиристоров 5; блоки 10 выборки, хранения и отображения испытательного тока и 16 измерения, хранения и отображения времени отображают нулевые значения испытательного тока и времени его прохождения; регулятор 12 тока разрывает цепь управления и выдает сигнал, соответствующий углу управления тиристорами 5, равному 180°, при котором испытательный ток равен нулю.Before the “on” command is supplied from block 14 to the on control block 15, the signals at its outputs operate as follows: in the pulse-phase control system 6, a “ban” command is applied, which removes control pulses from the thyristors 5; blocks 10 of the sampling, storage and display of the test current and 16 measurement, storage and display of time display zero values of the test current and the time of its passage; the current regulator 12 breaks the control circuit and generates a signal corresponding to the angle of thyristor 5 control equal to 180 °, at which the test current is zero.
Вначале производится настройка характеристики блока 13 коррекции. Для этого блок 17 задает время, достаточное для выполнения операции контроля, выключатель 18 размыкается, а переключателем 19 информационный вход системы 6 импульсно-фазового управления подключается к выходу задатчика 20 предварительной установки тока. Начальное значение сигнала на этом выходе соответствует углу управления тиристорами 5, равному 180°. С командного блока 14 подается команда “включение” и блок 15 управления включением на своих выходах образует сигналы, которые выполняют следующие функции: запускают управляющие импульсы тиристоров 6, переводят блок 10 в состояние, позволяющее измерять действующее значение испытательного тока, запускают отсчет времени в блоке 16, регулятор 12 тока замыкает цепь управления, при этом его выходной сигнал определяется разностью сигналов на его информационных входах и наличием сигнала на втором информационном входе. При разомкнутом состоянии выключателя 18 сигнал на этом входе отсутствует, что переводит регулятор 12 тока в режим пропорционального регулятора, когда его выходной сигнал пропорционален сигналу на его первом информационном входе. Плавно изменяют выходной сигнал задатчика 20, что приводит к уменьшению угла управления тиристорами, появлению и увеличению испытательного тока. Устанавливается отображенный блоком 10 ток, который за введенное в блок 16 время не приведет к срабатыванию проверяемого аппарата 9. Блоком 11 задания тока устанавливается значение тока, отображаемое блоком 10, и, изменяя выходной сигнал блока 22, перемещают характеристику блока 13 коррекции до тех пор, пока блок 21 сравнения не покажет равенство сигналов на выходе блока 13 и информационном входе системы 6 импульсно-фазового управления. При этом характеристика блока 13, являющаяся обратной характеристикой объекта управления при некотором среднем значении коэффициента мощности контура испытательного тока, станет соответствовать сопротивлению этого контура. Настройка характеристики блока 13 коррекции завершена. Выключатель 18 замыкается. Переключатель 19 переводится в положение, когда информационный вход системы 6 импульсно-фазового управления подключен к выходу блока 13 коррекции. С блока 14 подают на блок 15 управления включением команды “отключено” и “сброс”. Первая команда снимает импульсы управления с тиристоров 5, разрывает цепь управления в регуляторе 12 тока, останавливает отсчет времени в блоке 16 и фиксирует показания тока в блоке 10. Вторая команда обнуляет показания блоков 16 и 10. Устройство готово к испытанию проверяемого аппарата 9.First, the characteristics of the correction unit 13 are adjusted. For this, the unit 17 sets the time sufficient for the control operation, the switch 18 is opened, and the switch 19 information input of the system 6 pulse-phase control is connected to the output of the setter 20 of the current preset. The initial value of the signal at this output corresponds to the angle of control of the thyristors 5, equal to 180 °. An “on” command is sent from the command unit 14 and the power-on control unit 15 generates signals at its outputs that perform the following functions: they trigger the control pulses of the thyristors 6, put the unit 10 into a state that allows the effective value of the test current to be measured, and starts the countdown in block 16 , the current controller 12 closes the control circuit, while its output signal is determined by the difference of the signals at its information inputs and the presence of a signal at the second information input. When the switch 18 is open, there is no signal at this input, which puts the current regulator 12 into proportional mode when its output signal is proportional to the signal at its first information input. Smoothly change the output signal of the master 20, which leads to a decrease in the angle of thyristor control, the appearance and increase of the test current. The current displayed by block 10 is set, which, for the time entered into block 16, will not lead to the operation of the device under test 9. The current setting block 11 sets the current value displayed by block 10, and, changing the output signal of block 22, the characteristic of the correction block 13 is moved until until the comparison unit 21 shows the equality of the signals at the output of the unit 13 and the information input of the pulse-phase control system 6. In this case, the characteristic of block 13, which is the inverse characteristic of the control object at a certain average value of the power factor of the test current circuit, will correspond to the resistance of this circuit. The setting of the characteristics of the correction unit 13 is completed. The switch 18 is closed. The switch 19 is set to the position when the information input of the pulse-phase control system 6 is connected to the output of the correction unit 13. From block 14 serves on the block 15 control the inclusion of the command “off” and “reset”. The first command removes the control pulses from the thyristors 5, breaks the control circuit in the current regulator 12, stops the countdown in block 16 and fixes the current reading in block 10. The second command resets the readings of blocks 16 and 10. The device is ready for testing the device under test 9.
Блоком 17 задают время, в течение которого через проверяемый аппарат будет протекать испытательный ток, если этот аппарат не сработает ранее. Блоком 11 устанавливают действующее значение испытательного тока в виде сигнала постоянного тока соответствующего уровня. При подаче с командного блока 14 команды "включение", блок 15 управления включением подает на вход запуска регулятора 12 тока управляющий сигнал, переводящий регулятор 12 в состояние, в котором его выходной сигнал является функцией времени от разности сигналов задающего, подаваемого от блока 11 задания тока на первый информационный вход, и обратной связи, приходящего от измерительного преобразователя 8 тока на второй информационный вход. Одновременно поступает управляющий сигнал на вход блока 17, при этом начинается отсчет и индикация времени. В первый момент времени выходной сигнал регулятора 12 определяется только задающим сигналом, действующим на входе блока 11 задания тока. При этом на информационном входе системы 6 импульсно-фазового управления появляется сигнал, которому соответствует угол управления тиристорами 5, близкий к значению, необходимому для получения заданного испытательного тока. Такая связь между задающим сигналом, поступающим от блока 11 задания тока, и испытательным током обеспечивается описанной выше настройкой блока 13 коррекции. Возможное отклонение между заданным и полученным первоначальными значениями испытательного тока определяются отличием реального коэффициента мощности контура испытательного тока от среднего значения этого коэффициента, которому соответствует характеристика блока 13 коррекции. Разница между этими значениями тока не превосходит 20%.Block 17 sets the time during which the test current will flow through the device under test if this device does not work earlier. Block 11 sets the effective value of the test current in the form of a DC signal of the corresponding level. When a “turn-on” command is supplied from the command unit 14, the turn-on control unit 15 supplies a control signal to the start input of the current controller 12, which puts the controller 12 in a state in which its output signal is a function of time from the difference of the set signal supplied from the current setting unit 11 to the first information input, and feedback coming from the current measuring transducer 8 to the second information input. At the same time, a control signal is input to the input of block 17, and the countdown and time indication begin. At the first moment of time, the output signal of the controller 12 is determined only by the driving signal acting at the input of the current setting unit 11. At the same time, at the information input of the pulse-phase control system 6, a signal appears which corresponds to the angle of control of the thyristors 5, close to the value necessary to obtain a given test current. Such a connection between the driving signal coming from the current setting unit 11 and the test current is provided by the adjustment of the correction unit 13 described above. A possible deviation between the set and received initial values of the test current is determined by the difference in the real power factor of the test current circuit from the average value of this coefficient, which corresponds to the characteristic of the correction unit 13. The difference between these currents does not exceed 20%.
Свойства силовой электрической цепи устройства таковы, что при постоянном угле управления возникающий при включении тиристоров переходный процесс протекает без перерегулирования испытательного тока. Испытательный ток, измеренный преобразователем 8, отображается блоком 10, а сигнал постоянного тока, пропорциональный испытательному току, поступает на второй вход регулятора 12 тока. Выходной сигнал регулятора является функцией отклонения испытательного тока от заданного значения. Этот сигнал вызывает такое изменение угла управления тиристорами 5, при котором происходит уменьшение указанного отклонения. Тем самым, компенсируются погрешность характеристики блока 13 коррекции и изменения влияющих величин: напряжения и частоты источника 4, температуры соединительных проводов и обмоток трансформатора и т.д. Время переходного процесса не превосходит один-два периода переменного тока источника 4.The properties of the power electric circuit of the device are such that, at a constant control angle, the transient process that occurs when the thyristors are turned on proceeds without overshooting the test current. The test current measured by the transducer 8 is displayed by the unit 10, and a DC signal proportional to the test current is supplied to the second input of the current controller 12. The output of the regulator is a function of the deviation of the test current from the set value. This signal causes a change in the angle of control of the thyristors 5, in which there is a decrease in the specified deviation. Thus, the error is compensated for the characteristics of the correction unit 13 and changes in the influencing quantities: voltage and frequency of the source 4, temperature of the connecting wires and transformer windings, etc. Transient time does not exceed one or two periods of alternating current of source 4.
При срабатывании проверяемого аппарата его контакт, включенный между зажимами второго входа блока 15 управления включением, размыкается, блок 15 воздействует на систему 6 импульсно-фазового управления, запрещая подачу импульсов управления на тиристоры 5. Испытательный ток прекращается. Блок 15 воздействует также на блок 16, вызывая прекращение отсчета времени. Показания этого блока остаются фиксированными и равными времени между моментом подачи команды "включение" и прекращением протекания испытательного тока. Остаются неизменными и показания блока 10, они соответствуют действующему значению испытательного тока в момент размыкания контакта проверяемого аппарата.When the device under test is activated, its contact, included between the terminals of the second input of the power-on control unit 15, opens, the unit 15 acts on the pulse-phase control system 6, prohibiting the supply of control pulses to the thyristors 5. The test current stops. Block 15 also acts on block 16, causing the time to stop counting. The readings of this block remain fixed and equal to the time between the moment of issuing the “on” command and the termination of the flow of the test current. The readings of block 10 remain unchanged, they correspond to the current value of the test current at the moment of opening the contact of the device under test.
Если проверяемый аппарат не сработал, то по истечении заданного времени блок 16 подает на третий вход блока 15 управления сигнал, действие которого равносильно размыканию контакта проверяемого аппарата 9. При этом фиксируется испытательный ток и продолжительность его прохождения.If the device under test did not work, then after a predetermined time, the unit 16 provides a signal to the third input of the control unit 15, the action of which is equivalent to opening the contact of the device under test 9. At the same time, the test current and the duration of its passage are fixed.
Аналогичный результат происходит и в том случае, когда по желанию оператора прекратить прохождение испытательного тока с блока 14 подают команду "отключено".A similar result occurs when, at the request of the operator, to stop the passage of the test current from block 14, the command is “disabled”.
Для обнуления показаний блоков 10 и 16 с блока 14 подают команду "сброс".To reset the readings of blocks 10 and 16 from block 14, a reset command is issued.
Устройство для проверки токовой защиты готово к новому циклу работы.The device for checking current protection is ready for a new cycle of work.
Источники информацииSources of information
1. Шилоносов М.А., Ларин В.М. Электролаборатория промышленного предприятия и ремонт приборов. - М.: Машиностроение, 1989, с.57-74.1. Shilonosov M.A., Larin V.M. Electric laboratory of an industrial enterprise and instrument repair. - M.: Mechanical Engineering, 1989, p. 57-74.
2. Патент РФ №2093847, МКИ5 G 01 R 31/02. Устройство для проверки токовой защиты.2. RF patent No. 2093847, MKI 5 G 01 R 31/02. Device for checking current protection.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002121840/09A RU2240622C2 (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Overcurrent protective gear testing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002121840/09A RU2240622C2 (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Overcurrent protective gear testing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002121840A RU2002121840A (en) | 2004-02-27 |
| RU2240622C2 true RU2240622C2 (en) | 2004-11-20 |
Family
ID=34309939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002121840/09A RU2240622C2 (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Overcurrent protective gear testing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2240622C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2697913C1 (en) * | 2015-11-10 | 2019-08-21 | Омикрон Электроникс Гмбх | Battery-operated relay check device |
| RU2702993C1 (en) * | 2015-11-10 | 2019-10-15 | Омикрон Электроникс Гмбх | Battery-operated relay check device |
| RU2806906C1 (en) * | 2022-12-26 | 2023-11-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет" | Device for testing current protection |
-
2002
- 2002-08-07 RU RU2002121840/09A patent/RU2240622C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2697913C1 (en) * | 2015-11-10 | 2019-08-21 | Омикрон Электроникс Гмбх | Battery-operated relay check device |
| RU2702993C1 (en) * | 2015-11-10 | 2019-10-15 | Омикрон Электроникс Гмбх | Battery-operated relay check device |
| US10746801B2 (en) | 2015-11-10 | 2020-08-18 | Omicron Electronics Gmbh | Battery operated relay test device 2 |
| US10746800B2 (en) | 2015-11-10 | 2020-08-18 | Omicron Electronics Gmbh | Accumulator operated relay test device 1 |
| RU2806906C1 (en) * | 2022-12-26 | 2023-11-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет" | Device for testing current protection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002121840A (en) | 2004-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4631625A (en) | Microprocessor controlled circuit breaker trip unit | |
| CA2068155C (en) | Electric current measurement apparatus for a solid state motor controller | |
| US5136459A (en) | High speed current limiting system responsive to symmetrical & asymmetrical currents | |
| CA1203565A (en) | Method and apparatus for controlling the power factor of an induction-motor | |
| CA1318352C (en) | Overload protection circuit for solid state switch | |
| CA2168359C (en) | Method and apparatus for rms current approximation | |
| RU2240622C2 (en) | Overcurrent protective gear testing device | |
| AU711221B2 (en) | Apparatus and method for measuring an AC current which saturates the core of a current transformer | |
| US3916309A (en) | Short circuit capacity measuring device | |
| RU2093847C1 (en) | Current protective gear-tester | |
| KR910007658B1 (en) | Modular electronic temperature controller | |
| US4369353A (en) | Apparatus and method of drying a transformer | |
| RU2027272C1 (en) | Method of protection of electric engine against overload | |
| SU1278732A1 (en) | Method and apparatus for determining the loading ability of dry transformers | |
| JPH04282479A (en) | Controlling device of load test of generator | |
| RU1778813C (en) | Method for checking low-voltage protective devices | |
| RU203310U1 (en) | TRANSITION PHASE REGULATOR IN AC VOLTAGE CIRCUITS FOR MEASURING IN-STARTING AND STARTING CURRENTS OF ELECTRICAL DEVICES | |
| JPH07218606A (en) | Automatic load regulator | |
| US3875507A (en) | Power supply with automatic scale changing capabilities | |
| RU1814102C (en) | Method of testing of electric characteristics of relay protection unit of connection commutation gear | |
| RU2248582C2 (en) | Device for check-up of tram and trolleybus electric apparatuses | |
| SU1026092A1 (en) | Device for measuring power semiconductor device back current | |
| SU474073A1 (en) | Device for physical modeling of transient short-circuit current of three-phase systems | |
| SU1721551A1 (en) | Method of locating the electric furnace heaters damage and device thereof | |
| SU920586A1 (en) | Device for measuring semiconductor gate parameters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040808 |