RU2333584C1 - Current protection device with dependent time lag on hermetic contacts - Google Patents

Current protection device with dependent time lag on hermetic contacts Download PDF

Info

Publication number
RU2333584C1
RU2333584C1 RU2007102388/09A RU2007102388A RU2333584C1 RU 2333584 C1 RU2333584 C1 RU 2333584C1 RU 2007102388/09 A RU2007102388/09 A RU 2007102388/09A RU 2007102388 A RU2007102388 A RU 2007102388A RU 2333584 C1 RU2333584 C1 RU 2333584C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
binary
decoder
rom
Prior art date
Application number
RU2007102388/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марк Яковлевич Клецель
Александр Сергеевич Стинский
Мират Тулегенович Токомбаев
Константин Иванович Никитин
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 RU2007102388/09A priority Critical patent/RU2333584C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2333584C1 publication Critical patent/RU2333584C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: current protection device with dependent time lag on hermetic contacts has first and second hermetic contacts, first and second binary counters and an actuating device. The device also has a driving oscillator, first and second AND elements, first and second DELAY units, first, second, third and fourth read-only memory elements permanent storage unit (PSU), max-selector, third and fourth binary counters, first, second and third decoders, a comparator, OR element, digital display and a switch. The first (second) DELAY unit is in form of serially connected third (fourth) AND element, fifth (sixth) binary counter and first (second) binary-to-decimal decoder.
EFFECT: provision for cutting off short circuit current, flowing along current conducting wires of an electric installation without current transformers, with time lag dependent on current.
2 cl, 16 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты.The invention relates to electrical engineering, in particular to a relay protection technique.

Известно устройство токовой защиты, содержащее трансформатор тока, реле РТ-80, промежуточное реле [М.А. Беркович, В.В. Молчанов, В.А. Семенов. Основы техники релейной защиты. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 376 с.].A device for current protection containing a current transformer, a relay RT-80, an intermediate relay [M.A. Berkovich, V.V. Molchanov, V.A. Semenov. Fundamentals of relay protection technology. - M .: Energoatomizdat, 1984. - 376 p.].

Однако это устройство имеет существенный недостаток, так как невозможно выполнение защиты без трансформаторов тока (ТТ).However, this device has a significant drawback, since it is impossible to perform protection without current transformers (CT).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство максимальной токовой защиты на герконах, содержащее первый, второй герконы, первый, второй двоичные счетчики импульсов и исполнительный орган [Клецель М.Я., Мусин В.В. Выбор тока срабатывания максимальной токовой защиты без трансформаторов тока на герконах. - Промышленная энергетика, 1990, №4].The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is the device of maximum current protection on the reed switches, containing the first, second reed switches, first, second binary pulse counters and the executive body [Kletsel M.Ya., Musin VV Selection of tripping current of maximum current protection without current transformers on reed switches. - Industrial Energy, 1990, No. 4].

Недостатком устройства является невозможность работы с зависимой от тока выдержкой времени, что ограничивает область его использования.The disadvantage of this device is the inability to work with a current-dependent time delay, which limits the scope of its use.

Технический результат изобретения - возможность отключения токов КЗ, протекающих по токопроводам фаз электроустановки без ТТ, с зависимой от тока выдержкой времени.The technical result of the invention is the ability to disable short-circuit currents flowing through the current conductors of the phases of the electrical installation without CT, with a time-dependent time delay.

Данный технический результат достигается тем, что в устройство максимальной токовой защиты на герконах, содержащее первый, второй герконы, первый, второй двоичные счетчики импульсов и исполнительный орган, дополнительно введены задающий генератор импульсов, первый, второй элементы И, первый, второй блоки ЗАДЕРЖКА, первый, второй, третий, четвертый элементы ПОСТОЯННОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (ПЗУ), максиселектор, третий, четвертый двоичные счетчики импульсов, первый, второй, третий дешифраторы, компаратор, элемент ИЛИ, цифровой индикатор, переключатель, причем контакт первого геркона подключен к первому входу первого элемента И, контакт второго геркона - к первому входу второго элемента И, ко вторым входам первого и второго элементов И подключен задающий генератор импульсов, выход первого элемента И подключен ко входу первого двоичного счетчика импульсов, выход второго элемента И - ко входу второго двоичного счетчика импульсов, первый вход первого (второго) блока ЗАДЕРЖКА подключен к контакту первого (второго) геркона, вторые входы этих блоков - к задающему генератору импульсов, вход сброса первого (второго) двоичного счетчика импульсов соединен со вторым выходом первого (второго) блока ЗАДЕРЖКА, выходы первого, второго двоичных счетчиков импульсов через первый, второй элементы ПЗУ соединены с первым, вторым входом максиселектора соответственно, вход разрешения записи первого (второго) элемента ПЗУ соединен с первым выходом первого (второго) блока ЗАДЕРЖКА, выход же максиселектора соединен со входами первого, третьего дешифраторов, выход первого дешифратора подключен к первому входу компаратора и входу четвертого элемента ПЗУ, ко входу третьего элемента ПЗУ подведен выход третьего дешифратора, выходы третьего, четвертого элементов ПЗУ подключены к цифровому индикатору, ко второму входу компаратора подключен третий двоичный счетчик импульсов, его вход соединен с задающим генератором импульсов, выход компаратора подключен к исполнительному органу, задающий генератор импульсов также подключен к четвертому двоичному счетчику импульсов, ко входу сброса которого через элемент ИЛИ подключены контакты первого, второго герконов, выход данного счетчика подключен ко второму дешифратору, выход которого подключен к входам сброса первого, второго элементов ПЗУ и третьего двоичного счетчика импульсов, переключатель соединен со входом переключения первого дешифратора, первый (второй) блок ЗАДЕРЖКА выполнен в виде последовательно соединенных третьего (четвертого) элемента И, пятого (шестого) двоичного счетчика импульсов и первого (второго) двоично-десятичного дешифратора, при этом прямой вход третьего (четвертого) элемента И соединен с задающим генератором импульсов, а инверсный - с третьим выходом первого (второго) двоично-десятичного дешифратора, выход третьего (четвертого) элемента И подключен к пятому (шестому) двоичному счетчику импульсов, вход сброса счетчика подключен к контакту первого (второго) геркона, а его выход - ко входу первого (второго) двоично-десятичного дешифратора, первый выход дешифратора соединен со входом разрешения записи первого (второго) элемента ПЗУ, второй - со входом сброса первого (второго) двоичного счетчика импульсов.This technical result is achieved by the fact that in the device of maximum current protection on the reed switches containing the first, second reed switches, the first, second binary pulse counters and the actuator, an additional pulse generator, the first, second elements AND, the first, second blocks DELAY, are first introduced , second, third, fourth elements of a READY-MEMORY DEVICE (ROM), max selector, third, fourth binary pulse counters, first, second, third decoders, comparator, OR element, digital indicator, a switch, wherein the contact of the first reed switch is connected to the first input of the first element And, the contact of the second reed switch is connected to the first input of the second element And, the second pulse generator is connected to the second inputs of the first element, the output of the first element And is connected to the input of the first binary pulse counter, the output of the second element And to the input of the second binary pulse counter, the first input of the first (second) block DELAY is connected to the contact of the first (second) reed switch, the second inputs of these blocks to the master pulse generator x, the reset input of the first (second) binary pulse counter is connected to the second output of the first (second) block DELAY, the outputs of the first, second binary pulse counters through the first, second ROM elements are connected to the first, second input of the max selector, respectively, the recording permission input of the first (second) ) of the ROM element is connected to the first output of the first (second) DELAY block, the output of the max selector is connected to the inputs of the first and third decoders, the output of the first decoder is connected to the first input of the comparator and the input of of the fourth ROM element, the output of the third decoder is connected to the input of the third ROM element, the outputs of the third and fourth ROM elements are connected to a digital indicator, the third binary pulse counter is connected to the second input of the comparator, its input is connected to the master pulse generator, the comparator output is connected to the executive body, the master pulse generator is also connected to the fourth binary pulse counter, to the reset input of which through the element OR the contacts of the first, second reed switches are connected, the output of this the counter is connected to the second decoder, the output of which is connected to the reset inputs of the first, second ROM elements and the third binary pulse counter, the switch is connected to the switching input of the first decoder, the first (second) DELAY block is made in the form of the third (fourth) And fifth element connected in series (sixth) binary pulse counter and the first (second) binary decimal decoder, while the direct input of the third (fourth) element And is connected to the master pulse generator, and the inverse - the third output of the first (second) binary decimal decoder, the output of the third (fourth) element And is connected to the fifth (sixth) binary pulse counter, the reset input of the counter is connected to the contact of the first (second) reed switch, and its output to the input of the first (second) binary decimal decoder, the first decoder output is connected to the write enable input of the first (second) ROM element, the second to the reset input of the first (second) binary pulse counter.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства токовой защиты с зависимой выдержкой времени, на фиг.2 - схема выполнения блока ЗАДЕРЖКА, на фиг.3 - заданная характеристика срабатывания предлагаемого устройства, на фиг.4 - сигналы, формируемые на входах и выходе элемента И, на фиг.5, 6 - зависимости, запрограммированные в дешифраторы.Figure 1 presents a diagram of the proposed current protection device with a dependent delay, figure 2 is a diagram of the execution block DELAY, figure 3 is a given response characteristic of the proposed device, figure 4 is a signal generated at the inputs and outputs of the element And , Fig.5, 6 - dependencies programmed into decoders.

Устройство содержит герконы 1, 2 с нормально разомкнутыми контактами, задающий генератор импульсов 5, блоки ЗАДЕРЖКА 3, 4, элементы И 6, 7, двоичные счетчики импульсов 8, 9, 13, 18, элементы ПЗУ 10, 11, 22, 23, максиселектор 12, цифровой компаратор 15, элемент ИЛИ 17, двоичные дешифраторы 14, 19, 20, исполнительный орган 16, переключатель 21, цифровой индикатор 24. Контакт геркона 1 подключен ко входу элемента И 6, контакт геркона 2 - ко входу элемента И 7, также ко входам элементов И 6, 7 подключен задающий генератор импульсов 5, выход элемента И 6 подключен ко входу двоичного счетчика импульсов 8, выход элемента И 7 - ко входу двоичного счетчика импульсов 9, к первым входам блоков ЗАДЕРЖКА 3, 4 подключены контакты герконов 1, 2 соответственно, а к их вторым входам - задающий генератор импульсов 5. Вход сброса счетчика 8 (9) соединен со вторым выходом блока ЗАДЕРЖКА 3 (4), а первый выход этого блока подключен ко входу разрешения записи элемента ПЗУ 10 (11). Выход счетчика 8 (9) через элемент ПЗУ 10 (11) соединен с первым (вторым) входом максиселектора 12, выход же максиселектора 12 соединен с входами двоичных дешифраторов 14 и 20, выход дешифратора 14 подключен ко входу элемента ПЗУ 23 и ко входу цифрового компаратора 15, к другому входу которого подключен счетчик импульсов 13. Вход двоичного счетчика импульсов 13 соединен с задающим генератором импульсов 5. Генератор 5 также подключен ко входу двоичного счетчика импульсов 18, ко входу сброса которого через элемент ИЛИ 17 подключены контакты герконов 1, 2, выходной сигнал со счетчика 18 поступает в двоичный дешифратор 19, выход которого подключен к контактам сброса элементов ПЗУ 10, 11 и двоичного счетчика импульсов 13. Выход дешифратора 20 соединен с элементом ПЗУ 22 и далее, так же как и выход элемента ПЗУ 23, соединен с цифровым индикатором 24. Переключатель 21 соединен со входом переключения дешифратора 14. Выход цифрового компаратора 15 подключен к исполнительному органу 16.The device contains reed switches 1, 2 with normally open contacts, the pulse generator 5, delay units 3, 4, elements 6, 7, binary pulse counters 8, 9, 13, 18, ROM elements 10, 11, 22, 23, max selector 12, a digital comparator 15, an OR element 17, binary decoders 14, 19, 20, an actuator 16, a switch 21, a digital indicator 24. The contact of the reed switch 1 is connected to the input of the And 6 element, the contact of the reed switch 2 is connected to the input of the And 7 element, also the input pulse generator 5 is connected to the inputs of the elements And 6, 7, the output of the element And 6 is connected to the input of the binary pulse counter 8, the output of element And 7 to the input of the binary pulse counter 9, the contacts of the reed switches 1, 2 are connected to the first inputs of the DELAY 3, 4 blocks, and the pulse generator 5 is connected to their second inputs. Counter reset input 8 (9) connected to the second output of the DELAY 3 (4) block, and the first output of this block is connected to the write permission input of the ROM element 10 (11). The output of the counter 8 (9) through the ROM element 10 (11) is connected to the first (second) input of the max selector 12, the output of the max selector 12 is connected to the inputs of the binary decoders 14 and 20, the output of the decoder 14 is connected to the input of the ROM element 23 and to the input of the digital comparator 15, to the other input of which a pulse counter 13 is connected. The input of the binary pulse counter 13 is connected to the master pulse generator 5. The generator 5 is also connected to the input of the binary pulse counter 18, to the reset input of which contacts of reed switches 1, 2 are connected to the reset input, output The second signal from the counter 18 enters the binary decoder 19, the output of which is connected to the reset contacts of the ROM elements 10, 11 and the binary pulse counter 13. The output of the decoder 20 is connected to the ROM element 22 and further, as well as the output of the ROM element 23, is connected to digital indicator 24. The switch 21 is connected to the input of the switch of the decoder 14. The output of the digital comparator 15 is connected to the actuator 16.

Блок ЗАДЕРЖКА 3 (4) может быть выполнен (фиг.2) в виде последовательно соединенных элемента И 25, двоичного счетчика импульсов 26 и двоично-десятичного дешифратора 27, при этом прямой вход элемента И 25 соединен с задающим генератором импульсов 5, а инверсный - с выходом 30 двоично-десятичного дешифратора 27. Выход элемента И 25 подключен к двоичному счетчику импульсов 26, вход сброса счетчика 26 подключен к контакту геркона 1 (2), а его выход - ко входу двоично-десятичного дешифратора 27. Выход 28 дешифратора 27 соединен со входом разрешения записи элемента ПЗУ 10 (11), выход 29 - со входом сброса счетчика 8 (9).The DELAY block 3 (4) can be made (Fig. 2) in the form of a series-connected element And 25, a binary pulse counter 26 and a binary decimal decoder 27, while the direct input of the element And 25 is connected to the master pulse generator 5, and the inverse - with the output 30 of the binary decimal decoder 27. The output of the And 25 element is connected to the binary pulse counter 26, the reset input of the counter 26 is connected to the contact of the reed switch 1 (2), and its output is connected to the input of the binary decimal decoder 27. The output 28 of the decoder 27 is connected with the entry permission entry element P At 10 (11), yield 29 - with the reset input of the counter 8 (9).

Для реализации устройства необходимо, чтобы геркон 1 (2) реагировал только на ток фазы А (С):To implement the device, it is necessary that the reed switch 1 (2) reacts only to the phase A (C) current:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

где

Figure 00000004
Where
Figure 00000004

ВA, BB, BC - индукции магнитных полей в месте установки геркона от токов фаз А, В, С; α1, α2, α3 - углы между осью геркона и ВA, ВB, ВC соответственно; μ0 - магнитная проницаемость воздуха; IA, IB, IC - токи в фазах А, В, С, gA, gB, gC - коэффициенты, полученные с помощью элементарной геометрии из закона Био - Савара - Лапласа для определения напряженности поля от тока в проводнике.In A , B B , B C - magnetic field induction at the installation site of the reed switch from the currents of phases A, B, C; α 1 , α 2 , α 3 - the angles between the axis of the reed switch and In A , In B , In C, respectively; μ 0 - magnetic permeability of air; I A , I B , I C - currents in phases A, B, C, g A , g B , g C - coefficients obtained using elementary geometry from the Biot-Savart-Laplace law to determine the field strength of the current in the conductor.

Формулы (1), (2) получаются из (3) при выполнении следующих условий:Formulas (1), (2) are obtained from (3) under the following conditions:

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Герконы 1, 2 установлены вблизи токопроводов фаз А, В, С на безопасном по технике безопасности расстоянии. Их положение определятся расстояниями h1, h2 от горизонтальной линии 20 до центра тяжести герконов, а также расстояниями х1, х2 от вертикальной линии 21, проходящей через фазу А, до центра тяжести герконов и углами γГ1, γГ2 между горизонтальной линией 22 и продольными осями герконов. Именно поток Ф, создающий ВПР, определяет срабатывание геркона, поэтому расстояния h1, x1 (h2, х2) и угол γГ1 (γГ2) выбираются так, чтобы выполнялось (4), (5), то есть на геркон 1 (2) действовало магнитное поле, созданное током фазы А (С).Reed switches 1, 2 are installed near the conductors of phases A, B, C at a safe safety distance. Their position is determined by the distances h 1 , h 2 from the horizontal line 20 to the center of gravity of the reed switches, as well as the distances x 1 , x 2 from the vertical line 21 passing through phase A to the center of gravity of the reed switches and the angles γ G1 , γ G2 between the horizontal line 22 and longitudinal axes of reed switches. It is the flux Ф that creates the PR determines the operation of the reed switch, therefore, the distances h 1 , x 1 (h 2 , x 2 ) and the angle γ Г1 (γ Г2 ) are chosen so that (4), (5) holds, i.e. Reed switch 1 (2) acted on a magnetic field created by the current of phase A (C).

Например, для электроустановки 10 кВ (d=0,24 м, h=0,12 м) одним из множества решений уравнения (4) являются следующие координаты:For example, for an electrical installation of 10 kV (d = 0.24 m, h = 0.12 m), one of the many solutions of equation (4) is the following coordinates:

Figure 00000007
Figure 00000007

ТогдаThen

Figure 00000008
Figure 00000008

Выбор типа геркона должен обеспечивать его срабатывание при прохождении минимального тока короткого замыкания по токопроводу фазы А (С) и его несрабатывание при максимальной нагрузке (от пускового тока защита отстраивается временем срабатывания). Поэтому напряженность

Figure 00000009
срабатывания геркона выбирается по следующей формуле:The choice of the type of reed switch should ensure its operation during the passage of the minimum short-circuit current through the phase A (C) current lead and its failure at maximum load (the protection is set off by the response time from the starting current). Therefore tension
Figure 00000009
the operation of the reed switch is selected by the following formula:

Figure 00000010
Figure 00000010

где

Figure 00000011
- напряженность магнитного поля в точке расположения геркона 1 при прохождении максимального рабочего тока по токопроводу фазы А;Where
Figure 00000011
- the magnetic field at the location of the reed switch 1 during the passage of the maximum operating current through the phase A conductor;

kОТС=1,3 - коэффициент отстройки.k OTC = 1.3 is the offset coefficient.

Тогда геркон размыкает контакт при напряженности магнитного поля в точке расположения геркона 1Then the reed switch opens the contact with the magnetic field at the location of the reed switch

Figure 00000012
Figure 00000012

где kВОЗВ=0,8 - коэффициент возврата геркона.where k ADR = 0.8 is the reed switch return coefficient.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При прохождении тока К3 по токопроводу фазы А (С) геркон 1 (2) замыкает и размыкает свой контакт, и на первый вход элемента И 6 (7) поступает сигнал (фиг.4), который длится в течение времени замыкания (до его размыкания). Поскольку на второй вход элемента И 6 (7) подаются импульсы от генератора 5, на выходе элемента И 6 (7) формируется серия импульсов опорной частоты, количество которых пропорционально времени замкнутого состояния геркона. Счетчик 8 (9) формирует на своем выходе двоичные данные в соответствии с количеством импульсов на выходе элемента И 6 (7). При размыкании контактов геркона блок ЗАДЕРЖКА сначала дает сигнал на запись данных со счетчика 8 (9) в элемент ПЗУ 10 (11), потом на сброс счетчика 8 (9). В максиселекторе 12 сравниваются двоичные данные с элементов ПЗУ 10, 11, и на его выходе появляются максимальные из них. В дешифраторе 14 данным о количестве импульсов опорной частоты ставится в соответствие выдержка времени, выраженная в двоичном коде. Указанное соответствие вносится в дешифратор в виде массива и может быть представлено как зависимость, изображенная на фиг.5. Задержка на 0,04 с обусловлена отстройкой от апериодической составляющей тока К3. Код с дешифратора поступает на один из входов компаратора 15. На его другой вход подаются данные с двоичного счетчика импульсов 13. Счетчик 13 считает импульсы, период которых равен шагу выдержки времени 0,01 с. Компаратор 15 дает сигнал на исполнительный орган 16, если число в двоичном коде со счетчика 13 равно или превышает число с дешифратора 14. Следует отметить, что счетчик 13 запускается, если на выходе дешифратора 14 появились данные, отличные от нуля. При селективном отключении электроустановки предыдущими защитами контакты герконов 1, 2 отпадают, и на выходе элемента ИЛИ, подключенного к этим контактам, сигнал будет равен нулю. На вход сброса счетчика 18 перестает поступать сигнал, и он начинает отсчитывать импульсы генератора 5 и формировать на своем выходе двоичные данные, соответствующие их количеству. При превышении заданного значения на выходе дешифратора 19 появляется сигнал (фиг.6), который подается на сброс элементов ПЗУ 10, 11 и счетчика импульсов 13. Переключатель 21 служит для выбора характеристик срабатывания защиты, записанных в дешифраторе 14. На цифровом индикаторе 24 отображаются значения тока КЗ и времени отключения электроустановки.With the passage of the current K3 through the phase A (C) current lead, the reed switch 1 (2) closes and opens its contact, and a signal is received at the first input of the And 6 (7) element (figure 4), which lasts for the duration of the circuit (until it opens ) Since pulses from the generator 5 are supplied to the second input of the And 6 (7) element, a series of pulses of the reference frequency are formed at the output of the And 6 (7) element, the number of which is proportional to the closed time of the reed switch. The counter 8 (9) generates binary data at its output in accordance with the number of pulses at the output of the And 6 (7) element. When the reed contacts are opened, the DELAY block first gives a signal to write data from counter 8 (9) to ROM element 10 (11), then to reset counter 8 (9). In the selector 12, binary data from the ROM elements 10, 11 are compared, and the maximum of them appears on its output. In the decoder 14, data on the number of pulses of the reference frequency is associated with the time delay, expressed in binary code. The indicated correspondence is entered into the decoder in the form of an array and can be represented as a dependence shown in Fig. 5. The delay of 0.04 s is due to the detuning from the aperiodic component of the current K3. The code from the decoder enters one of the inputs of the comparator 15. Data from the binary pulse counter 13 is fed to its other input. Counter 13 counts the pulses whose period is equal to the time delay step of 0.01 s. The comparator 15 gives a signal to the executive body 16, if the number in binary code from the counter 13 is equal to or greater than the number from the decoder 14. It should be noted that the counter 13 is started if the output of the decoder 14 has data other than zero. With a selective shutdown of the electrical installation by the previous protections, the contacts of the reed switches 1, 2 disappear, and the signal will be zero at the output of the OR element connected to these contacts. At the reset input of the counter 18, the signal ceases to arrive, and it begins to count the pulses of the generator 5 and generate binary data corresponding to their number at its output. When the specified value is exceeded, the signal (Fig. 6) appears at the output of the decoder 19, which is fed to the reset of the ROM elements 10, 11 and the pulse counter 13. The switch 21 is used to select the protection response characteristics recorded in the decoder 14. The values are displayed on the digital indicator 24 short-circuit current and electrical installation shutdown time.

Пусть номинальный ток электроустановки напряжением 10 кВ IРАБ,МАКС=250 А, и произошло короткое замыкание между фазами А и В, при этом ток К3

Figure 00000013
Если необходимая для защиты электроустановки характеристика срабатывания представлена на фиг.3, то для кратности тока К3
Figure 00000014
время срабатывания защиты должно быть t=2,8 с. На данный вид КЗ должен реагировать геркон 1 замыканием своих контактов с частотой 100 Гц. Координаты установки геркона выбираем согласно (6). В точке с этими координатами:Let the rated current of the electrical installation with a voltage of 10 kV I RAB, MAX = 250 A, and there was a short circuit between phases A and B, while the current K3
Figure 00000013
If the response characteristic necessary to protect the electrical installation is shown in Fig. 3, then for the current multiplicity K3
Figure 00000014
the response time of the protection should be t = 2.8 s. Reed switch 1 should respond to this type of short circuit by closing its contacts with a frequency of 100 Hz. We select the reed switch installation coordinates according to (6). At a point with these coordinates:

Figure 00000015
Figure 00000015

Выбираем геркон с

Figure 00000016
тогда
Figure 00000017
Вследствие замыкания контакта геркона на выходе элемента И 6 формируется серия импульсов опорной частоты 1 МГц. С учетом выбора геркона с HCP=111 А/м, НВОЗВ=88,8 А/м и его координат установки, количество импульсов, подсчитанных счетчиком 8 за время замкнутого состояния геркона tИМП1=0,0047 с и занесенных в элемент ПЗУ 10, равняется:Choose a reed switch with
Figure 00000016
then
Figure 00000017
Due to the contact closure of the reed switch at the output of the And 6 element, a series of pulses of the reference frequency of 1 MHz is formed. Taking into account the choice of the reed switch with H CP = 111 A / m, N RETR = 88.8 A / m and its installation coordinates, the number of pulses counted by the counter 8 during the closed state of the reed switch t IMP1 = 0.0047 s and entered in the ROM element 10 equals:

Figure 00000018
Figure 00000018

где tП - длительность полуволны переменного тока частотой 50 Гц;where t P - the duration of the half-wave of alternating current with a frequency of 50 Hz;

Nп - количество импульсов опорной частоты 1 МГц за время существования полуволны переменного тока частотой 50 Гц.N p - the number of pulses of the reference frequency of 1 MHz during the existence of a half-wave of alternating current with a frequency of 50 Hz.

Поскольку геркон 2 не срабатывает, в ПЗУ 11 данные отсутствуют и на выходе максиселектора 12 появляются данные с ПЗУ 10. В дешифраторе 14 этому количеству импульсов Ni=4700 соответствует двоичный код уставки времени Nt=280. Этот код подается на второй вход компаратора 15. Счетчик 13 начинает считать импульсы с периодом 0,01 с, поступающие от генератора 5. Через 2,8 с, когда счетчик 13 насчитает 280 импульсов, данные на обоих входах компаратора 15 сравняются и на исполнительный орган 16 поступит сигнал на отключение электроустановки. Если же в течение 2,8 с К3 отключится предыдущими защитами и геркон перестанет срабатывать, то на элемент ПЗУ 10 и счетчик 13 поступит сигнал сброса от дешифратора 19, поэтому сигнал на отключение не будет сформирован.Since the reed switch 2 does not work, there is no data in the ROM 11 and at the output of the max selector 12 there is data from the ROM 10. In the decoder 14, this number of pulses Ni = 4700 corresponds to the binary code of the time setting Nt = 280. This code is fed to the second input of the comparator 15. The counter 13 starts to count pulses with a period of 0.01 s from the generator 5. After 2.8 s, when the counter 13 has 280 pulses, the data at both inputs of the comparator 15 are also compared to the executive body 16 will receive a signal to turn off the electrical installation. If, within 2.8 s, K3 is switched off by the previous protections and the reed switch stops working, then a reset signal from the decoder 19 will be sent to the ROM element 10 and counter 13, therefore, a trip signal will not be generated.

Пусть при коротком замыкании АВ ток К3

Figure 00000019
электроустановка должна отключиться через 1,1 с (для кратности тока К3
Figure 00000020
Количество импульсов, подсчитанных счетчиком импульсов 8 при данном К3 за время замкнутого состояния геркона и занесенных в элемент ПЗУ 10, равняется Ni=9000. В дешифраторе 14 этому количеству импульсов Ni=9000 соответствует двоичный код уставки времени Nt=110. Это количество импульсов подсчитывается счетчиком 13 за 1,1 с, и с компаратора 15 подается сигнал на исполнительный орган 16.Let a short circuit AB current K3
Figure 00000019
the electrical installation must turn off after 1.1 s (for a multiplicity of current K3
Figure 00000020
The number of pulses counted by a pulse counter 8 for a given K3 during the closed state of the reed switch and entered in the ROM element 10 is Ni = 9000. In the decoder 14, this number of pulses Ni = 9000 corresponds to the binary code of the time setting Nt = 110. This number of pulses is counted by a counter 13 for 1.1 s, and a signal is sent from the comparator 15 to the actuator 16.

Пусть при пуске обобщенной нагрузки (пусковой коэффициент kПУСК=2) ток, протекающий по токопроводам фаз электроустановки IПУСК=500 A. В течение времени протекания пускового тока (tПУСК=8 с) защита не должна отключать электроустановку. Количество импульсов, подсчитанных счетчиками импульсов 8, 9 в заданном режиме за время замкнутого состояния геркона и занесенных в элементы ПЗУ 10, 11, равняется Ni=1800. В дешифраторе 14 этому количеству импульсов Ni=1800 соответствует двоичный код уставки времени Nt=800. Это количество импульсов подсчитывается счетчиком 13 за 8 с. В течение этого времени пусковой ток снизится до номинального тока электроустановки, герконы 1, 2 перестанут срабатывать и на элементы ПЗУ 10, 11 и счетчик 13 поступит сигнал сброса от дешифратора 19, поэтому сигнал на отключение не будет сформирован.Suppose that when starting a generalized load (starting factor k START = 2), the current flowing through the conductors of the phases of the electrical installation I START = 500 A. During the time of the start current flow (t START = 8 s), the protection should not disconnect the installation. The number of pulses counted by pulse counters 8, 9 in a given mode during the closed state of the reed switch and entered in the ROM elements 10, 11 is Ni = 1800. In the decoder 14, this number of pulses Ni = 1800 corresponds to the binary code of the time setting Nt = 800. This number of pulses is counted by a counter 13 for 8 s. During this time, the starting current will decrease to the rated current of the electrical installation, the reed switches 1, 2 will stop working and the ROM elements 10, 11 and the counter 13 will receive a reset signal from the decoder 19, so the shutdown signal will not be generated.

Таким образом, разработанное устройство обеспечивает обратнозависимую от тока выдержку времени.Thus, the developed device provides a time-inverse time delay.

Технико-экономическая эффективность заключается в экономии материальных ресурсов, а именно меди и проката черных металлов, необходимых для производства трансформаторов тока.Feasibility is to save material resources, namely copper and rolled ferrous metals, necessary for the production of current transformers.

Claims (2)

1. Устройство токовой защиты с зависимой выдержкой времени на герконах, содержащее первый, второй герконы, первый, второй двоичные счетчики импульсов и исполнительный орган, отличающееся тем, что в него дополнительно введены задающий генератор импульсов, первый, второй элементы «И», первый, второй блоки «ЗАДЕРЖКА», первый, второй, третий, четвертый элементы «Постоянное запоминающее устройство» («ПЗУ»), максиселектор, третий, четвертый двоичные счетчики импульсов, первый, второй, третий дешифраторы, компаратор, элемент «ИЛИ», цифровой индикатор, переключатель, причем контакт первого геркона подключен к первому входу первого элемента «И», контакт второго геркона - к первому входу второго элемента «И», ко вторым входам первого и второго элементов «И» подключен задающий генератор импульсов, выход первого элемента «И» подключен ко входу первого двоичного счетчика импульсов, выход второго элемента «И» - ко входу второго двоичного счетчика импульсов, первый вход первого блока «ЗАДЕРЖКА» подключен к контакту первого геркона, второй вход этого блока - к задающему генератору импульсов, вход сброса первого двоичного счетчика импульсов соединен со вторым выходом первого блока «ЗАДЕРЖКА», выход первого двоичного счетчика импульсов через первый элемент «ПЗУ» соединен с первым входом максиселектора, вход разрешения записи первого элемента «ПЗУ» соединен с первым выходом первого блока «ЗАДЕРЖКА», первый вход второго блока «ЗАДЕРЖКА» подключен к контакту второго геркона, второй вход этого блока - к задающему генератору импульсов, вход сброса второго двоичного счетчика импульсов соединен со вторым выходом второго блока «ЗАДЕРЖКА», выход второго двоичного счетчика импульсов через второй элемент «ПЗУ» соединен со вторым входом максиселектора, вход разрешения записи второго элемента «ПЗУ» соединен с первым выходом второго блока «ЗАДЕРЖКА», выход же максиселектора соединен со входами первого, третьего дешифраторов, выход первого дешифратора подключен к первому входу компаратора и входу четвертого элемента «ПЗУ», ко входу третьего элемента «ПЗУ» подведен выход третьего дешифратора, выхода третьего, четвертого элементов «ПЗУ» подключены к цифровому индикатору, ко второму входу компаратора подключен третий двоичный счетчик импульсов, его вход соединен с задающим генератором импульсов, выход компаратора подключен к исполнительному органу, задающий генератор импульсов также подключен к четвертому двоичному счетчику импульсов, ко входу сброса которого через элемент «ИЛИ» подключены контакты первого, второго герконов, выход данного счетчика подключен ко второму дешифратору, выход которого подключен к входам сброса первого, второго элементов «ПЗУ» и третьего двоичного счетчика импульсов, переключатель соединен со входом переключения первого дешифратора.1. A current protection device with a dependent time delay on the reed switches, containing the first, second reed switches, first, second binary pulse counters and an actuator, characterized in that it additionally includes a master pulse generator, the first, second "And" elements, the first, the second blocks “DELAY”, the first, second, third, fourth elements of “Read-Only Memory” (“ROM”), the max selector, the third, fourth binary pulse counters, the first, second, third decoders, the comparator, the “OR” element, a digital indicator an ator, a switch, and the contact of the first reed switch is connected to the first input of the first “I” element, the contact of the second reed switch is connected to the first input of the second “I” element, the master pulse generator is connected to the second inputs of the first and second I elements, the output of the first element And ”is connected to the input of the first binary pulse counter, the output of the second element“ And ”to the input of the second binary pulse counter, the first input of the first delay unit is connected to the contact of the first reed switch, the second input of this block is to the master pulse generator ow, the reset input of the first binary pulse counter is connected to the second output of the first “DELAY” block, the output of the first binary pulse counter through the first “ROM” element is connected to the first max selector input, the write enable input of the first “ROM” element is connected to the first output of the first “ DELAY ”, the first input of the second block“ DELAY ”is connected to the contact of the second reed switch, the second input of this block is connected to the master pulse generator, the reset input of the second binary pulse counter is connected to the second output of the second block and “DELAY”, the output of the second binary pulse counter through the second “ROM” element is connected to the second input of the max selector, the write enable input of the second “ROM” element is connected to the first output of the second “DELAY” block, the output of the max selector is connected to the inputs of the first, third decoders , the output of the first decoder is connected to the first input of the comparator and the input of the fourth ROM element, the output of the third decoder is connected to the input of the third ROM element, the output of the third and fourth ROM elements are connected to a digital input to the second input of the comparator, a third binary pulse counter is connected, its input is connected to the master pulse generator, the output of the comparator is connected to the actuator, the master pulse generator is also connected to the fourth binary pulse counter, the contacts of the first are connected to the reset input through the “OR” element , the second reed switch, the output of this counter is connected to the second decoder, the output of which is connected to the reset inputs of the first, second ROM elements and the third binary pulse counter s, the switch is connected to the input of the first switching decoder. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый блок «ЗАДЕРЖКА» выполнен в виде последовательно соединенных третьего элемента «И», пятого двоичного счетчика импульсов и первого двоично-десятичного дешифратора, при этом прямой вход третьего элемента «И» соединен с задающим генератором импульсов, а инверсный - с третьим выходом первого двоично-десятичного дешифратора, выход третьего элемента «И» подключен к пятому двоичному счетчику импульсов, вход сброса счетчика подключен к контакту первого геркона, а его выход - ко входу первого двоично-десятичного дешифратора, первый выход дешифратора соединен со входом разрешения записи первого элемента «ПЗУ», второй - со входом сброса первого двоичного счетчика импульсов, второй блок «ЗАДЕРЖКА» выполнен в виде последовательно соединенных четвертого элемента «И», шестого двоичного счетчика импульсов и второго двоично-десятичного дешифратора, при этом прямой вход четвертого элемента «И» соединен с задающим генератором импульсов, а инверсный - с третьим выходом второго двоично-десятичного дешифратора, выход четвертого элемента «И» подключен к шестому двоичному счетчику импульсов, вход сброса счетчика подключен к контакту второго геркона, а его выход - ко входу второго двоично-десятичного дешифратора, первый выход дешифратора соединен со входом разрешения записи второго элемента «ПЗУ», второй -со входом сброса второго двоичного счетчика импульсов.2. The device according to claim 1, characterized in that the first “DELAY” block is made in the form of series-connected third element “And”, fifth binary pulse counter and first binary decimal decoder, while the direct input of the third element “And” is connected to the pulse generator, and the inverse with the third output of the first binary decimal decoder, the output of the third AND element is connected to the fifth binary pulse counter, the counter reset input is connected to the contact of the first reed switch, and its output to the input of the first binary a decimal decoder, the first output of the decoder is connected to the write enable input of the first ROM element, the second to the reset input of the first binary pulse counter, the second DELAY block is made in the form of the fourth AND element, the sixth binary pulse counter, and the second binary decimal decoder, while the direct input of the fourth element "And" is connected to the master pulse generator, and the inverse - with the third output of the second binary decimal decoder, the output of the fourth element " "Is connected to the sixth binary pulse counter, the counter reset input is connected to the second reed contact, and its output is to the input of the second binary decimal decoder, the first decoder output is connected to the write enable input of the second ROM element, and the second to the second binary reset input pulse counter.
RU2007102388/09A 2007-01-22 2007-01-22 Current protection device with dependent time lag on hermetic contacts RU2333584C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007102388/09A RU2333584C1 (en) 2007-01-22 2007-01-22 Current protection device with dependent time lag on hermetic contacts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007102388/09A RU2333584C1 (en) 2007-01-22 2007-01-22 Current protection device with dependent time lag on hermetic contacts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2333584C1 true RU2333584C1 (en) 2008-09-10

Family

ID=39867062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007102388/09A RU2333584C1 (en) 2007-01-22 2007-01-22 Current protection device with dependent time lag on hermetic contacts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2333584C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2640036C1 (en) * 2017-03-07 2017-12-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of adjusting current protection on hermetic contacts
RU2759638C1 (en) * 2021-03-02 2021-11-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГПУ) Maximum current protection device
RU2808777C1 (en) * 2023-04-26 2023-12-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Maximum current protection on reed switches

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭНЕРГЕТИКА, 1990, №4, с.5. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2640036C1 (en) * 2017-03-07 2017-12-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of adjusting current protection on hermetic contacts
RU2759638C1 (en) * 2021-03-02 2021-11-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГПУ) Maximum current protection device
RU2808777C1 (en) * 2023-04-26 2023-12-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Maximum current protection on reed switches

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5559719A (en) Digitally controlled circuit interrupter with improved automatic selection of sampling interval for 50 Hz and 60 Hz power systems
WO2007002513A2 (en) Dynamically configurable relay element and related methods
EP0326237B1 (en) Control circuit with validity-determining arrangement
US4236186A (en) Power breaker system
RU2333584C1 (en) Current protection device with dependent time lag on hermetic contacts
GB2284100A (en) Electrical switch
US6469882B1 (en) Current transformer initial condition correction
JP6099896B2 (en) Exciting inrush current suppressing device and its suppressing method
US10637231B2 (en) Circuit interrupter providing grounded neutral protection and method of controlling the same
US7420343B2 (en) Current limiting DC motor starter circuit
CN109672143B (en) Differential protection device and method and electrical apparatus comprising such a device
Ernst Application of multi-function motor protection relays to variable frequency drive connected motors
CN107004544B (en) The automatic circuit interrupting equipment for reducing arc mode and its operating method are provided
US3735215A (en) Self-powered relay target circuit
Mostafa et al. Experimental Realization of Microcontroller Based Programmable Miniature Cost Effective Circuit Breaker
Young et al. The importance of relay and programmable logic documentation
US11881701B2 (en) DC-overcurrent detector
US3599045A (en) Discriminating fault indication circuit
RU194579U9 (en) REMOTE PROTECTION LOCKING DEVICE IN LOAD OPERATION MODES OF POWER SYSTEMS
US3794889A (en) Open air gap operation with static overload device
RU40688U1 (en) ZERO CURRENT RELAY
JP6019069B2 (en) Circuit breaker for wiring, protective relay, wiring interruption method and wiring interruption program
Gajera et al. Universal Electronic Circuit Breaker
SU1051638A1 (en) Device for one-phase short-circuit protection of mains line
JPH1167021A (en) Break current counting device of circuit breaker

Legal Events

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

Effective date: 20100123