RU2321126C1 - Line backup protective gear for grounded-neutral mains - Google Patents

Line backup protective gear for grounded-neutral mains Download PDF

Info

Publication number
RU2321126C1
RU2321126C1 RU2006130587/09A RU2006130587A RU2321126C1 RU 2321126 C1 RU2321126 C1 RU 2321126C1 RU 2006130587/09 A RU2006130587/09 A RU 2006130587/09A RU 2006130587 A RU2006130587 A RU 2006130587A RU 2321126 C1 RU2321126 C1 RU 2321126C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
selector
protective gear
current
voltage
mini
Prior art date
Application number
RU2006130587/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Иванович Никитин (RU)
Константин Иванович Никитин
Александр Сергеевич Стинский (KZ)
Александр Сергеевич Стинский
Куаныш Тулеугазиевич Шахаев (KZ)
Куаныш Тулеугазиевич Шахаев
Дмитрий Сергеевич Шеломенцев (KZ)
Дмитрий Сергеевич Шеломенцев
Original Assignee
Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский 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 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" filed Critical Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет"
Priority to RU2006130587/09A priority Critical patent/RU2321126C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2321126C1 publication Critical patent/RU2321126C1/en

Links

Abstract

FIELD: relay protection; line backup protective gear.
SUBSTANCE: proposed protective gear depends for its operation on detection of maximal and minimal phase currents, evaluation of difference between maximal and minimal values, and comparison of this difference with double value of minimal current. To this end protective gear has three current-to-voltage converters for phases A, B, C made in the form of transformer-reactor with first and second secondary windings, electrical quantity comparison unit, time relay, and subtracter. Newly introduced in protective gear are maximum selector, minimum selector, and reference value generator.
EFFECT: enhanced sensitivity of backup protective gear.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и может быть использовано для резервной защиты линий в сетях с заземленной нейтралью.The invention relates to electrical engineering, namely to relay protection, and can be used for backup protection of lines in networks with a grounded neutral.

Известно устройство резервной защиты линий от коротких замыканий, содержащее трехтрансформаторный фильтр и токовое реле, подключенное к его выходу (Федосеев A.M., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем. М.: 1992, 528 с.).A device for backup protection of lines against short circuits, containing a three-transformer filter and a current relay connected to its output (Fedoseyev A.M., Fedoseyev MA Relay protection of electric power systems. M .: 1992, 528 S.).

Однако оно обладает низкой чувствительностью для протяженных линий высокого напряжения, так как ток нулевой последовательности растекается через все заземленные нейтрали сети.However, it has low sensitivity for long high voltage lines, since the zero sequence current flows through all the grounded neutrals of the network.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для резервной защиты линий, содержащее вычитатель, блок сравнения, реле времени, подключенное к выходу блока сравнения, и для каждой фазы преобразователь тока в напряжение, подключенный к трансформатору тока этой фазы (Клецель М.Я., Никитин К.И. Резервная защита линий, реагирующая на разность модулей токов фаз и их приращения. Электричество, 1993, № 10, стр.23-26).The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a device for backup line protection, containing a subtractor, a comparison unit, a time relay connected to the output of the comparison unit, and for each phase a current to voltage converter connected to the current transformer of this phase (Kletsel M .I., Nikitin KI Backup line protection, reacting to the difference between the modules of the phase currents and their increments. Electricity, 1993, No. 10, pp. 23-26).

Недостатком устройства является необходимость отстраиваться от токов, вызванных близкими несимметричными КЗ на соседних присоединениях, что значительно снижает чувствительность защиты к замыканиям на землю.The disadvantage of this device is the need to isolate itself from currents caused by close asymmetrical faults at adjacent connections, which significantly reduces the sensitivity of the protection to earth faults.

Технический результат изобретения - повышение чувствительности резервных защит линий к коротким замыканиям на землю.The technical result of the invention is to increase the sensitivity of backup line protection to short circuits to earth.

Технический результат достигается тем, что в устройство резервной защиты линии, содержащее вычитатель, блок сравнения, реле времени, подключенное к выходу блока сравнения, и для каждой фазы преобразователь тока в напряжение, подключенный к трансформатору тока этой фазы, дополнительно введены макси-селектор, мини-селектор и формирователь опорного напряжения, причем преобразователь тока в напряжение выполнен в виде трансреактора с первой и второй вторичными обмотками, макси-селектор входами подключен к выходам первых вторичных обмоток трансреактора, а мини-селектор - ко вторым вторичным обмоткам, блок вычитания подключен к выходам макси-селектора и мини-селектора, блок опорного напряжения - к выходу миниселектора, блок сравнения - к выходам вычитателя и формирователя опорного напряжения.The technical result is achieved by the fact that in the line backup protection device comprising a subtracter, a comparison unit, a time relay connected to the output of the comparison unit, and for each phase, a current to voltage converter connected to a current transformer of this phase, an additional maxi selector, mini -selector and driver of the reference voltage, and the current to voltage converter is made in the form of a transreactor with the first and second secondary windings, the maxi-selector inputs are connected to the outputs of the first secondary windings t of the rereactor, and the mini-selector is connected to the second secondary windings, the subtraction unit is connected to the outputs of the maxi-selector and mini-selector, the reference voltage unit is connected to the output of the mini-selector, the comparison unit is connected to the outputs of the subtractor and the reference voltage driver.

На чертеже представлена структурная схема устройства резервной защиты линий.The drawing shows a structural diagram of a device backup line protection.

Устройство содержит преобразователи тока в напряжение 1, 2, 3, подключенные соответственно к фазам А, В, С линии, макси-селектор 4, входами подключенный к первым выходам преобразователей 1, 2, 3, мини-селектор 5, входами подключенный ко вторым выходам преобразователей 1, 2, 3, вычитатель 6, входами подключенный к выходам макси-селектора 4 и мини-селектора 5, формирователь 7 опорного напряжения, входом подключенный к выходу мини-селектора 5, блок 8 сравнения, входами подключенный к выходам элементов 6 и 7 и выходом к реле 9 времени.The device contains current to voltage converters 1, 2, 3, connected respectively to phases A, B, C of the line, maxi-selector 4, inputs connected to the first outputs of converters 1, 2, 3, mini-selector 5, inputs connected to second outputs converters 1, 2, 3, subtractor 6, inputs connected to the outputs of maxi-selector 4 and mini-selector 5, driver 7 of the reference voltage, input connected to the output of mini-selector 5, block 8 comparison, inputs connected to the outputs of elements 6 and 7 and output to time relay 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В любом режиме в преобразователях 1, 2, 3 производится преобразование тока в напряжение. Из сигналов, полученных с выходов преобразователей 1, 2, 3, при помощи макси-селектора 4 и мини-селектора 5 выбираются минимальное и максимальное значения. Они пропорциональны токам фаз Imax и Imin. Далее в формирователе 7 опорной величины значение минимальной величины увеличивается в полтора раза, а в вычитателе 6 производится вычитание минимальной величины из максимальной. Тогда на выходе вычитателя 6 появится напряжение, пропорциональное току IВ:In any mode, converters 1, 2, 3 convert current to voltage. From the signals received from the outputs of the converters 1, 2, 3, using the maxi-selector 4 and mini-selector 5, the minimum and maximum values are selected. They are proportional to the phase currents I max and I min. Further, in the shaper 7 of the reference value, the value of the minimum value increases by one and a half times, and in the subtractor 6, the minimum value is subtracted from the maximum. Then the output of the subtractor 6 will receive a voltage proportional to the current I V :

Figure 00000002
Figure 00000002

Затем в блоке 8 сравнения производится сравнение этого напряжения с опорной величиной, пропорциональной 1,5·Imin. ЕслиThen, in comparison unit 8, this voltage is compared with a reference value proportional to 1.5 · I min . If

Figure 00000003
Figure 00000003

то на вход реле 9 времени подается сигнал.then a signal is input to the time relay 9.

В режиме симметричной нагрузки значения токов в фазах равны между собой. Поэтому на выходах макси-селектора и мини-селектора сигналы отсутствуют, и устройство не работает.In the symmetric load mode, the current values in the phases are equal to each other. Therefore, there are no signals at the outputs of the maxi-selector and mini-selector, and the device does not work.

В режиме несимметричной нагрузки разница между токами фаз может достигнуть 50% (при близком двухфазном КЗ на соседней линии). Поэтому на выходах макси-селектора и мини-селектора появляются сигналы, соответствующие максимальному и минимальному токам в фазах. Например, если IA=Iном, IB=0,5·Iном и IC=0,5·Iном (здесь Iном - номинальный ток нагрузки), то значения Imax=Iном и Imin=0,5·Iном. На выходе вычитателя 6 имеем напряжение, пропорциональное току IВ:In unbalanced load mode, the difference between the phase currents can reach 50% (with a close two-phase fault on an adjacent line). Therefore, signals corresponding to the maximum and minimum currents in phases appear at the outputs of the maxi-selector and mini-selector. For example, if I A = I nom , I B = 0.5 · I nom and I C = 0.5 · I nom (here I nom is the rated load current), then the values I max = I nom and I min = 0 5 · I nom . At the output of the subtractor 6, we have a voltage proportional to the current I V :

IВ=Imax-Imin=Iном-0,5Iном=0,5Iном. The I = I max -I min = I -0,5I SG SG SG = 0,5I.

В формирователе 7 опорного напряжения значение этого напряжения на выходе становится пропорционально величине 0,75·Iном. Так как значение IВ<0,75·Iном, то на выходе блока 8 сравнения сигнал будет отсутствовать. Следовательно, устройство работать не будет.In the driver 7 of the reference voltage, the value of this voltage at the output becomes proportional to the value of 0.75 · I nom . Since the value of I B <0.75 · I nom , then the output of block 8 of the comparison signal will be absent. Therefore, the device will not work.

В режиме однофазного КЗ, например фазы А, на выходе макси-селектора величина напряжения пропорциональна Imax=IК, а на выходе мини-селектора - Imin=0. На выходе вычитателя 6 имеем напряжение, пропорциональное току:The single-phase short-circuit mode, for example phase A, the output selector value maxi voltage proportional to I max = I K, and the output selector mini - I min = 0. At the output of the subtractor 6, we have a voltage proportional to the current:

IB=Imax-Imin=IK-0=IK.I B = I max -I min = I K -0 = I K.

Так как Imin=0, то на выходе формирователя 7 значение напряжения, пропорциональное току, будет равно нулю. Значение напряжения, пропорциональное IВ, становится больше, чем величина, полученная с формирователя 7, поэтому на выходе блока 8 сравнения появится сигнал, который поступит на вход реле 9 времени, а последнее подаст сигнал на отключение выключателя линии.Since I min = 0, then at the output of the shaper 7, the voltage value proportional to the current will be zero. The voltage value proportional to I V becomes larger than the value received from the shaper 7, therefore, a signal will appear at the output of the comparison unit 8, which will be fed to the input of the time relay 9, and the latter will signal to turn off the line switch.

Технико-экономическая эффективность заключается в том, что предлагаемое устройство обладает большей чувствительностью, чем известные, и поэтому позволяет исключить возможность разрушения линий, коммутационных элементов и трансформаторов, питающих линию, при далеких однофазных КЗ на линиях высокого напряжения при отказе основных защит.Technical and economic efficiency lies in the fact that the proposed device has greater sensitivity than known, and therefore eliminates the possibility of destruction of the lines, switching elements and transformers supplying the line, with distant single-phase short circuit on high voltage lines in case of failure of the main protection.

Claims (1)

Устройство резервной защиты линии для сетей с заземленной нейтралью, содержащее вычитатель, блок сравнения, реле времени, подключенное к выходу блока сравнения, и для каждой фазы преобразователь тока в напряжение, подключенный к трансформатору тока этой фазы, отличающееся тем, что в него дополнительно введены макси-селектор, мини-селектор и формирователь опорного напряжения, причем преобразователь тока в напряжение выполнен в виде трансреактора с первой и второй вторичными обмотками, макси-селектор входами подключен к выходам первых вторичных обмоток трансреактора, а мини-селектор - ко вторым вторичным обмоткам, вычитатель подключен к выходам макси-селектора и мини-селектора, формирователь опорного напряжения - к выходу мини-селектора, блок сравнения - к выходам вычитателя и формирователя опорного напряжения.A line backup protection device for networks with a grounded neutral, comprising a subtractor, a comparison unit, a time relay connected to the output of the comparison unit, and for each phase, a current to voltage converter connected to a current transformer of this phase, characterized in that it is additionally introduced with maxi -selector, mini-selector and driver of the reference voltage, and the current to voltage converter is made in the form of a transreactor with the first and second secondary windings, the maxi-selector inputs are connected to the outputs of the first volt of the transreactor’s original windings, and the mini-selector is connected to the second secondary windings, the subtractor is connected to the outputs of the maxi-selector and mini-selector, the voltage shaper is connected to the output of the mini-selector, and the comparison unit is connected to the outputs of the subtractor and the voltage reference shaper.
RU2006130587/09A 2006-08-24 2006-08-24 Line backup protective gear for grounded-neutral mains RU2321126C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006130587/09A RU2321126C1 (en) 2006-08-24 2006-08-24 Line backup protective gear for grounded-neutral mains

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006130587/09A RU2321126C1 (en) 2006-08-24 2006-08-24 Line backup protective gear for grounded-neutral mains

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2321126C1 true RU2321126C1 (en) 2008-03-27

Family

ID=39366465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006130587/09A RU2321126C1 (en) 2006-08-24 2006-08-24 Line backup protective gear for grounded-neutral mains

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2321126C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КЛЕЦЕЛЬ М.Я., НИКИТИН К.И., Резервная защита линий, реагирующая на разность модулей токов фаз и их приращения, Электричество, 1993, №10, с.23-26. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10734944B2 (en) Inverter having grid disconnection point and insulation resistance measurement and method for measuring an insulation resistance
JP6472799B2 (en) Inverter including a switch between a midpoint of a DC intermediate circuit and a neutral conductor terminal of an AC grid and method of operating the inverter
US20100110742A1 (en) Bipolar dc to ac power converter with dc ground fault interrupt
CA2970472A1 (en) System and method for magnetizing a transformer in an electrical system prior to energizing the electrical system
ES2906176T3 (en) Phase compensation system
RU2321126C1 (en) Line backup protective gear for grounded-neutral mains
RU2358369C1 (en) Device for protecting generator stator winding against fault to ground
KR102349343B1 (en) Switchboard having three phases open and netural line protecting function
RU2552377C2 (en) Voltage balancer in three-phase network
RU2612649C1 (en) Three-phase balun
KR100415908B1 (en) Low Voltage a Phase Converter Bypass Connection Device Without Power Failure
Salonen et al. A study of lvdc distribution system grounding
JP7043607B2 (en) Power converter
JP4750071B2 (en) Loop power distribution system
KR102071837B1 (en) Apparatus for controlling output voltage of single type converter
Sekhar et al. Logic based detection of Negative sequence currents for six phase system
JP2010148269A (en) Protective relay system
RU2353043C1 (en) Phase status control device in industrial mains
RU2261509C1 (en) Device for backup protection of line with branches
RU165412U1 (en) DEVICE OF ADAPTIVE MULTI-PARAMETER RESERVE PROTECTION OF TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS OF THE AIR LINE
RU2559817C1 (en) Device for protection of integrated switchgear cubicle from arching faults
JP2018191453A (en) Operation controller and power generation facility
RU2529195C1 (en) Automatic three-phase and single-phase filtering and balancing normaliser of ac voltage
RU2342754C2 (en) Method for carrying out selectivity of protection against one-phase earth connections in isolated-neutral systems
RU101877U1 (en) ADAPTIVE PROTECTION DEVICE FOR TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080825