RU2774916C1 - Device for protecting consumers from asymmetry of supply voltages and/or breakage of the zero-wire - Google Patents
Device for protecting consumers from asymmetry of supply voltages and/or breakage of the zero-wire Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774916C1 RU2774916C1 RU2021119196A RU2021119196A RU2774916C1 RU 2774916 C1 RU2774916 C1 RU 2774916C1 RU 2021119196 A RU2021119196 A RU 2021119196A RU 2021119196 A RU2021119196 A RU 2021119196A RU 2774916 C1 RU2774916 C1 RU 2774916C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zero
- wire
- current
- phase
- circuit breaker
- Prior art date
Links
- 230000002633 protecting Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 claims description 22
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты потребителей от несимметрии питающих напряжений и (или) обрыва нулевого провода.The present invention relates to the field of electrical engineering and can be used to protect consumers from supply voltage unbalance and (or) neutral wire breakage.
Известно изобретение устройство контроля непрерывности нулевых проводников в линиях 0,38 кВ [1], технической задачей которого является обеспечение контроля непрерывности нулевых проводников. Поставленная задача решается тем, что в устройство контроля непрерывности нулевых проводников в линиях 0,38 кВ, содержащее трехфазный силовой трансформатор, соединенный фазными проводами с однофазными и трехфазным потребителями, глухозаземленная нейтраль трансформатора соединена с нулевым защитным и нулевым рабочим проводниками, согласно изобретению введен однофазный двухобмоточный трансформатор, первичная обмотка которого включена в рассечку нулевого рабочего проводника и соединена посредством резистора и кнопки с фазным проводом, а вторичная обмотка трансформатора соединена последовательно с реагирующим органом, воздействующим на сигнальный элемент, и включена в рассечку нулевого защитного проводника, выход которого соединяется с заземляющим устройством.A known invention is a device for monitoring the continuity of neutral conductors in lines of 0.38 kV [1], the technical task of which is to ensure the control of the continuity of neutral conductors. The problem is solved by the fact that in the device for monitoring the continuity of neutral conductors in 0.38 kV lines, containing a three-phase power transformer connected by phase wires to single-phase and three-phase consumers, the dead-earthed neutral of the transformer is connected to zero protective and zero working conductors, according to the invention, a single-phase two-winding transformer, the primary winding of which is included in the cut of the zero working conductor and is connected by means of a resistor and a button to the phase wire, and the secondary winding of the transformer is connected in series with the reacting element acting on the signal element and is included in the cut of the zero protective conductor, the output of which is connected to the grounding device .
Недостатком рассмотренного аналога является необходимость прокладывания дополнительного провода, работоспособность устройства зависит от разности сопротивлений между нулевой точкой трансформатора и заземляющим устройством электрооборудования, которое может изменяться под воздействием внешних факторов, требуется вводить дополнительное сопротивление в нулевой провод в виде обмотки сигнального трансформатора.The disadvantage of the considered analog is the need to lay an additional wire, the performance of the device depends on the difference in resistance between the zero point of the transformer and the grounding device of the electrical equipment, which can change under the influence of external factors, it is required to introduce additional resistance into the neutral wire in the form of a signal transformer winding.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство защиты для счетчиков электрической энергии и потребителей от несимметрии питающих напряжений [2], содержащее трехфазный автоматический выключатель с исполнительным органом, который соединен с усилителем, к лини электропередачи подключена смешанная трехфазная нагрузка, при этом три фазных провода проходят через трехфазный автоматический выключатель и с нулевым проводником заходят в окно магнитопровода трансформатора тока нулевой последовательности, вторичная обмотка которого связанна через упомянутый усилитель с исполнительным органом, а выходящие провода из окна магнитопровода трансформатора тока нулевой последовательности соединены с трехфазным счетчиком электроэнергии, после которого подключаются к линии электропередачи с ответвлениями смешанные трехфазные нагрузки, причем в конце каждого трехфазного ответвления линии к фазным проводам подключаются фильтры напряжения нулевой последовательности, соединенные своими нулевыми точками через пороговые элементы с дополнительно введенными заземляющими устройствами.The closest in technical essence to the proposed invention is a protection device for electric energy meters and consumers from unbalance of supply voltages [2], containing a three-phase circuit breaker with an executive body that is connected to an amplifier, a mixed three-phase load is connected to the power line, while three phase the wires pass through a three-phase circuit breaker and with a neutral conductor enter the magnetic circuit window of the zero-sequence current transformer, the secondary winding of which is connected through the mentioned amplifier to the executive body, and the outgoing wires from the magnetic circuit window of the zero-sequence current transformer are connected to a three-phase electricity meter, after which they are connected to power lines with taps mixed three-phase loads, and at the end of each three-phase tap of the line, zero-sequence voltage filters are connected to the phase conductors, with connected by their zero points through threshold elements with additionally introduced grounding devices.
Недостатком представленного прототипа является снижение точности выявления несимметричных режимов работы электрической сети с увеличением протяженности линии, невозможность регулирования порога срабатывания на величину несимметрии без вмешательства в электрическую схему.The disadvantage of the presented prototype is a decrease in the accuracy of detecting asymmetric modes of operation of the electrical network with an increase in the length of the line, the impossibility of adjusting the response threshold by the amount of asymmetry without interfering with the electrical circuit.
Технической задачей изобретения является защита потребителей электрической энергии от несимметрии питающих напряжений и (или) обрыва нулевого провода.The technical objective of the invention is to protect consumers of electrical energy from asymmetry of supply voltages and (or) breakage of the neutral wire.
Технический результат достигается тем, что устройство защиты потребителей электрической энергии от несимметрии питающих напряжений и (или) обрыва нулевого провода, содержащее четырехпроводную линию электропередач, смешанную трехфазную нагрузку и трехфазный автоматический выключатель, в начале четырех проводной линии включен трехфазный автоматический выключатель, к выходам которого подключен воспринимающий-управляющий орган, имеющий связь с независимым расцепителем трехфазного автоматического выключателя, после воспринимающего-управляющего органа подключена смешанная трехфазная нагрузка, в конце четырехпроводной линии включен фильтр токов нулевой последовательности, выход которого соединен через токоограничивающий резистор с силовым входом датчика тока, силовой выход датчика тока подключен в общую точку с нулевым проводником и входом датчика фиксации обрыва нулевого провода, силовой выход которого подключен через другой токоограничивающий резистор к заземляющему устройству, информационные выводы двух датчиков подключены к передающему устройству, имеющему связь с воспринимающим-управляющим органом.The technical result is achieved by the fact that the device for protecting consumers of electrical energy from asymmetry of supply voltages and (or) a break in the neutral wire, containing a four-wire power line, a mixed three-phase load and a three-phase circuit breaker, at the beginning of the four-wire line, a three-phase circuit breaker is switched on, to the outputs of which the sensing-controlling body, having a connection with the independent release of the three-phase circuit breaker, after the sensing-controlling body, a mixed three-phase load is connected, at the end of the four-wire line, a zero-sequence current filter is connected, the output of which is connected through a current-limiting resistor to the power input of the current sensor, the power output of the current sensor connected to a common point with a neutral conductor and an input of a sensor for detecting a break in the neutral wire, the power output of which is connected through another current-limiting resistor to a grounding device, information The outputs of the two sensors are connected to a transmitter that is in communication with the receiving-controlling body.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для защиты потребителей от не симметрии питающих напряжений и (или) обрыва нулевого провода.In FIG. 1 shows a block diagram of a device for protecting consumers from asymmetry of supply voltages and (or) a break in the neutral wire.
В начале четырехпроводной линии 1, 2, 3, 4 включен трехфазный автоматический выключатель 5, к выходам трехфазного автоматического выключателя 5 подключен воспринимающий-управляющий орган 6, имеющий связь с независимым расцепителем трехфазного автоматического выключателя 5. После воспринимающего-управляющего органа 6 подключается смешанная трехфазная нагрузка 7, в конце линии подключен фильтр токово нулевой последовательности 8 соединенный через токоограничивающий резистор 9 с силовым входом датчика тока 10, а силовой выход подключен к общей точке соединения нулевого проводника 4 и с силовым входом датчика фиксации обрыва нулевого провода 11, силовой выход которого подключен через токоограничивающий резистор 12 на заземляющее устройство 13. Информационные выходы датчиков 10, 11 подключены к передающему устройству 14, имеющему связь с воспринимающим-управляющим органом 6.At the beginning of the four-
Устройство для защиты потребителей от несимметрии питающих напряжений и (или) обрыва нулевого провода работает следующим образом.A device for protecting consumers from asymmetry of supply voltages and (or) a break in the neutral wire works as follows.
В нормальном режиме работы, когда по трем фазным продам 1, 2, 3 протекает переменный электрический ток, через трехфазный автоматический выключатель 5 и воспринимающий-управляющий орган 6, к смешанной трехфазной нагрузке 7 геометрическая сумма трех фазных токов протекающих по нулевому проводу 4 стремится к нулевому значению. На фильтре токов нулевой последовательности 8 отсутствует достаточной величины результирующего тока суммы трех фаз, для фиксации датчиком тока 10, а с датчик фиксации обрыва нулевого провода 11 отсутствует сигнала обрыва нулевого провода 4, орган передачи 14 посылает сигналы о нормальном режиме работе электрической сети к воспринимающему-управляющему органу 6, в результате с воспринимающего-управляющего 6 отсутствует сигнал на размыкания независимого расцепителя трехфазного автоматического выключателя 5.In normal operation, when three-
В случае обрыва нулевого провода 4 по информационным выводам, датчика фиксации обрыва нулевого провода 11, передается информация в передающий орган 14, который отправляет сигнал к воспринимающему-управляющему органу 6, для размыкания силовых контактов расцепителя автоматического выключателя 5.In the event of a break in the
При превышении уровня не симметрии в защищаемой линии, выражающимся в превышении допустимо уровня на фильтре тока нулевой последовательности 8, с помощью датчика тока 10 передает, по информационным выходам, на передающее устройство 14, которое передает значения результирующего тока на воспринимающий-управляющий орган 6, для сравнения с установленным допустимым значением. В случае превышение установленного допустимого значения результирующего тока, воспринимающий-управляющий орган 6 посылает сигнал для размыкания силовых контактов независимого расцепителя трех фазного автоматического выключателя 5.If the level of unbalance in the protected line is exceeded, which is expressed in exceeding the permissible level on the zero-sequence
При обрыве одного из фазных проводников происходят схожие процессы реагирования устройства, как и при превышении установленного допустимого уровня несимметрии.When one of the phase conductors breaks, similar device response processes occur, as well as when the established permissible level of unbalance is exceeded.
Использованные источникиUsed sources
1. Патент на изобретение RU 2 348 094 С2, МПК Н02Н 5/10, G01R 31/08, Устройство контроля непрерывности нулевых проводников в линиях 0,38 кВ [текст] / Олин Д.М., Попов Н.М., ФГОУ ВПО «Костромская ГСХА» - №: 2007114502/09; заявл. 17.04.2007; опубл. 27.02.20091. Patent for
2. Патент на изобретение RU 2 716 151 С1, МПК Н02Н 5/10, Устройство защиты для счетчиков электрической энергии и потребителей от несимметрии питающих напряжений [текст] / Попов Д.С., Попов Н.М., ФГБОУ ВО «Костромская ГСХА» - №: 2716151; заявл. 14.10.2019; опубл. 06.03.20202. Patent for invention RU 2 716 151 C1, IPC H02N 5/10, Protection device for electric energy meters and consumers from supply voltage unbalance [text] / Popov D.S., Popov N.M., Kostroma State Agricultural Academy » - No.: 2716151; dec. 10/14/2019; publ. 06.03.2020
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2774916C1 true RU2774916C1 (en) | 2022-06-24 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0788210A1 (en) * | 1996-02-02 | 1997-08-06 | Schneider Electric Sa | Electronic relay |
RU2348094C2 (en) * | 2007-04-17 | 2009-02-27 | ФГОУ ВПО Костромская государственная сельскохозяйственная академия | DEVICE FOR CONTROL OF ZERO CONDUCTORS INTEGRITY IN LINES OF 0,38 kV |
RU2581607C1 (en) * | 2014-10-21 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) | Method of protection from breaks of phase and neutral wires of four-wire overhead line of electric mains voltage of 380 v and device therefor |
RU2716151C1 (en) * | 2019-10-14 | 2020-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | Protection device for electric power meters and consumers against asymmetry of supply voltages |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0788210A1 (en) * | 1996-02-02 | 1997-08-06 | Schneider Electric Sa | Electronic relay |
RU2348094C2 (en) * | 2007-04-17 | 2009-02-27 | ФГОУ ВПО Костромская государственная сельскохозяйственная академия | DEVICE FOR CONTROL OF ZERO CONDUCTORS INTEGRITY IN LINES OF 0,38 kV |
RU2581607C1 (en) * | 2014-10-21 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) | Method of protection from breaks of phase and neutral wires of four-wire overhead line of electric mains voltage of 380 v and device therefor |
RU2716151C1 (en) * | 2019-10-14 | 2020-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | Protection device for electric power meters and consumers against asymmetry of supply voltages |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6940702B2 (en) | Electrical protection system | |
US6810069B2 (en) | Electrical arc furnace protection system | |
US7180717B2 (en) | Electrical network protection system | |
EP2206208B1 (en) | Differential protection method, system and device | |
RU2581607C1 (en) | Method of protection from breaks of phase and neutral wires of four-wire overhead line of electric mains voltage of 380 v and device therefor | |
Behrendt et al. | Considerations for using high-impedance or low-impedance relays for bus differential protection | |
Ukil et al. | Smart distribution protection using current-only directional overcurrent relay | |
US3891894A (en) | Means for monitoring the safety of a remote electrical ground connection | |
US3886409A (en) | Means for monitoring the safety of a remote electrical ground connection | |
US3913010A (en) | Means and method for measuring electrical-ground resistance between earth-separated locations | |
US3938006A (en) | Active negative sequence cable monitor | |
EP1527505B1 (en) | Electrical network protection system | |
JP2010187446A (en) | Power cable ground fault detecting apparatus and power cable ground fault protection device | |
RU2774916C1 (en) | Device for protecting consumers from asymmetry of supply voltages and/or breakage of the zero-wire | |
US20020080535A1 (en) | Multiple ground fault trip function system and method for same | |
RU181222U1 (en) | DEVICE FOR CURRENT PROTECTION OF A PART OF A THREE-PHASE LINE FROM A ZERO WIRE TERMINATION AND / OR ONE OF THE PHASE WIRES | |
US6912108B2 (en) | Protective equipment for a series-capacitor installation | |
RU2251703C2 (en) | Method revealing non-controlled consumption of electric energy in 0,4 kv circuits | |
RU2422965C1 (en) | Method to protect furnace transformer with phases arranged at lower voltage side such as group of separate conductors | |
US1953108A (en) | Differential relaying system | |
Vukolov et al. | Improvement of algorithms for voltage circuits fault detection in relay protection terminal of 6-35 kV electrical networks | |
RU2716151C1 (en) | Protection device for electric power meters and consumers against asymmetry of supply voltages | |
SU1035715A1 (en) | Apparatus for protecting electric transmission line with drops against phase wire breakage | |
SU945938A1 (en) | Device for protecting up to 1000 v transmission line section from wire breakage | |
Lwin et al. | Consideration of Three Phase Faults on Transmission Line with Distance Protection |