RU41926U1 - DEVICE FOR PROTECTION AGAINST SINGLE-PHASE EARTH CLOSES IN NETWORKS WITH INSULATED NEUTRAL - Google Patents

DEVICE FOR PROTECTION AGAINST SINGLE-PHASE EARTH CLOSES IN NETWORKS WITH INSULATED NEUTRAL Download PDF

Info

Publication number
RU41926U1
RU41926U1 RU2004120131/22U RU2004120131U RU41926U1 RU 41926 U1 RU41926 U1 RU 41926U1 RU 2004120131/22 U RU2004120131/22 U RU 2004120131/22U RU 2004120131 U RU2004120131 U RU 2004120131U RU 41926 U1 RU41926 U1 RU 41926U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zero
current
output
sequence
protected
Prior art date
Application number
RU2004120131/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.Е. Дынькин
В.В. Лохманов
Original Assignee
ГОУ ВПО "Дальневосточный государственный университет путей сообщения"
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 ГОУ ВПО "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" filed Critical ГОУ ВПО "Дальневосточный государственный университет путей сообщения"
Priority to RU2004120131/22U priority Critical patent/RU41926U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU41926U1 publication Critical patent/RU41926U1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Устройство для защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, содержащее фильтр тока нулевой последовательности, включающий три датчика тока, выполненных на “магнитных” трансформаторах тока, и первый сумматор, фильтр напряжения нулевой последовательности, реле направления мощности нулевой последовательности и выходной элемент, при этом выход 1-го сумматора является выходом фильтра тока нулевой последовательности и соединен с одним входом реле направления мощности нулевой последовательности, а выход фильтра напряжения нулевой последовательности - с другим входом реле направления мощности нулевой последовательности, выход которого подключен к входу выходного элемента, отличающееся тем, что в фильтр тока нулевой последовательности дополнительно введены три датчика тока, выполненных на “магнитных” трансформаторах тока, шесть решающих усилителей с коэффициентами усиления, определяемыми из соотношениягде j=1-6 - номер решающего усилителя и провода защищаемого и соседнего присоединения;i=1-6 - номер датчика тока;К- коэффициент усиления j-го решающего усилителя;l- единичное расстояние между i-м датчиком тока и j-ми проводами влияющего и защищаемого присоединения;D- расстояние между i-м датчиком тока j-м проводом защищаемого и соседнего присоединения;φ- угол между плоскостью расположения i-го датчика тока и направлением вектора магнитной индукции тока протекающего по j-му проводу защищаемого и соседнего присоединения,и второй сумматор, причем выход каждого датчика тока соединен со входом соответствующего усилителя, выходы 1-го, 2-го и 3-го решающих усилителей соединены со входами 1-го Device for protection against single-phase earth faults in networks with isolated neutral containing a zero-sequence current filter, including three current sensors made on “magnetic” current transformers, and the first adder, zero-sequence voltage filter, zero-sequence power direction relay and output element while the output of the 1st adder is the output of the zero sequence current filter and is connected to one input of the zero sequence power direction switch, and the output of the filter voltage of the zero sequence - with another input of the zero direction power direction switch, the output of which is connected to the input of the output element, characterized in that three current sensors made on “magnetic” current transformers, six solving amplifiers with coefficients are added to the zero-sequence current filter amplification, determined from the relation where j = 1-6 is the number of the decisive amplifier and the wire of the protected and neighboring connection; i = 1-6 is the number of the current sensor; K is the gain of the jth shielding amplifier; l is the unit distance between the i-th current sensor and the j-th wires of the influencing and protected connection; D is the distance between the i-th current sensor and the j-th wire of the protected and neighboring connections; φ is the angle between the plane of the ith a current sensor and the direction of the magnetic induction vector of the current flowing through the jth wire of the protected and neighboring connection, and a second adder, the output of each current sensor being connected to the input of the corresponding amplifier, the outputs of the 1st, 2nd, and 3rd resolving amplifiers are connected to entrances of the 1st

Description

Полезная модель относится к релейной защите линий электропередачи с изолированной нейтралью и предназначено для выявления поврежденного присоединения при однофазном замыкании на землю (ОЗЗ) в сетях с изолированной нейтралью, в частности, к релейным защитам подверженным влиянию магнитных полей.The utility model relates to the relay protection of power lines with insulated neutral and is intended to detect a damaged connection during a single-phase earth fault (OZZ) in networks with insulated neutral, in particular, to relay protections subject to the influence of magnetic fields.

Наиболее частым повреждением в сетях с изолированной нейтралью является ОЗЗ. Различают металлические ОЗЗ, дуговые ОЗЗ, ОЗЗ через переходное сопротивление. Режим ОЗЗ любого вида характеризуется появлением тока нулевой последовательности и напряжения нулевой последовательности во всей электрически связанной сети. С увеличением протяженности электрических сетей увеличивается их емкость и возрастают токи замыкания на землю. Проходя через место повреждения, ток выделяет значительное количество тепла, разрушая при этом токоведущие части и изоляцию. Однофазное замыкание может при этом перейти в многофазное короткое замыкание (КЗ). Кроме того, при возникновении ОЗЗ напряжения неповрежденных фаз относительно земли в установившемся режиме увеличиваются до величины линейного напряжения, а в переходном режиме перенапряжения на изоляции неповрежденных фаз достигают еще большей кратности. Перенапряжения на изоляции здоровых фаз в любом из этих режимов могут также привести к пробою изоляции и переходу ОЗЗ в междуфазное КЗ через землю. Ток КЗ на много больше тока замыкания на землю и поэтому может привести к сложным повреждениям оборудования электрической сети, что приведет к длительным перерывам в электроснабжении потребителей.The most common damage in networks with isolated neutral is OZZ. Distinguish metal OZZ, arc OZZ, OZZ through transition resistance. The OZZ mode of any kind is characterized by the appearance of a zero sequence current and a zero sequence voltage in the entire electrically connected network. With an increase in the length of electric networks, their capacity increases and the earth fault currents increase. Passing through the place of damage, the current generates a significant amount of heat, while destroying live parts and insulation. A single-phase circuit can then go into a multiphase short circuit (short circuit). In addition, when an SCR occurs, the voltage of the undamaged phases relative to the ground in the steady state increases to the value of the line voltage, and in the transient mode, the overvoltage on the insulation of the intact phases reaches even greater multiplicity. Overvoltage on the isolation of healthy phases in any of these modes can also lead to a breakdown of isolation and the transition of the SCR into the interphase fault across the ground. The short-circuit current is much greater than the earth fault current and therefore can lead to complex damage to the equipment of the electrical network, which will lead to long interruptions in the power supply to consumers.

Для предотвращения перехода ОЗЗ в режим междуфазного КЗ устанавливаются устройства защиты, позволяющие выявить наличие ОЗЗ в защищаемой To prevent the transition of the OZZ to the phase-to-phase fault mode, protective devices are installed to detect the presence of the OZZ in the protected

сети и отключить поврежденное присоединение. Однако работу защит осложняет магнитное влияние токов в проводах двухцепной линии электропередачи и токов в проводах одной цепи линии электропередачи. При этом магнитное влияние может привести к неправильной работе защит от ОЗЗ и, как следствие, к переходу ОЗЗ в режим между фазного КЗ.network and disconnect the damaged connection. However, the protection is complicated by the magnetic effect of currents in the wires of a double-circuit power line and currents in the wires of one circuit of a power line. At the same time, the magnetic effect can lead to improper operation of the protection against the SCR and, as a consequence, to the transition of the SCR into the mode between phase short-circuit.

Известное устройство для защиты линий с изолированной нейтралью от ОЗЗ [1], содержит фильтр напряжения нулевой последовательности, пороговый элемент (максимальное реле напряжения) и выходной элемент. Фильтр напряжения нулевой последовательности содержит три датчика напряжения, выполненных на трансформаторах, и сумматор. Каждый датчик напряжения фильтра устанавливается на шинах подстанции в начале защищаемой электрической сети. Выходы датчиков напряжения подключены к соответствующим входам сумматора. Выход сумматора соединен с входом порогового элемента, выход которого присоединен к входу выходного элемента.A known device for protecting lines with isolated neutral from OZZ [1], contains a zero-sequence voltage filter, a threshold element (maximum voltage relay) and an output element. The zero-sequence voltage filter contains three voltage sensors made on transformers, and an adder. Each filter voltage sensor is installed on the substation buses at the beginning of the protected electrical network. The outputs of the voltage sensors are connected to the corresponding inputs of the adder. The output of the adder is connected to the input of the threshold element, the output of which is connected to the input of the output element.

Фильтр напряжения нулевой последовательности контролирует наличие напряжения нулевой последовательности в электрической сети. В нормальном режиме работы электрической сети напряжение нулевой последовательности практически равно нулю. Следовательно, на выходе фильтра нулевой последовательности отсутствует сигнал, пороговый элемент не сработает и на входе выходного элемента будет сигнал уровня логического нуля.A zero sequence voltage filter monitors the presence of a zero sequence voltage in the electrical network. In normal operation of the electrical network, the zero sequence voltage is almost zero. Therefore, there is no signal at the output of the zero sequence filter, the threshold element will not work, and there will be a logic zero level signal at the input of the output element.

Возникновение в электрической сети любого вида ОЗЗ приводит к увеличению напряжения нулевой последовательности. На выходе фильтра напряжения нулевой последовательности появляется сигнал пропорциональный величине напряжения нулевой последовательности в электрической сети, пороговый элемент сработает и на его выходе появляется сигнал уровня логической единицы, который поступает на вход выходного элемента. Выходной элемент обеспечивает подачу звукового или светового сигнала или отключает сеть.The appearance in the electric network of any kind of OZZ leads to an increase in the voltage of the zero sequence. At the output of the zero-sequence voltage filter, a signal appears proportional to the value of the zero-sequence voltage in the electric network, the threshold element is triggered and a logic level signal appears at its output, which is fed to the input of the output element. The output element provides a sound or light signal or disconnects the network.

Достоинство устройства для защиты линий с изолированной нейтралью от ОЗЗ заключается в том, что оно позволяет реагировать на любые однофазные замыкания в сети: дуговые, металлические, через переходное сопротивление. Это обусловлено тем, что контролируемым параметром является напряжение нулевой последовательности, которое существует во всей электрически связанной сети при любых видах однофазных замыканий. Другим достоинством является простота защиты электрической сети с применением устройства данного типа, которая обеспечивается установкой одного комплекта на шинах подстанции.The advantage of the device for protecting lines with isolated neutral from OZZ is that it allows you to respond to any single-phase faults in the network: arc, metal, through a transition resistance. This is due to the fact that the controlled parameter is the zero-sequence voltage, which exists in the entire electrically connected network for any type of single-phase faults. Another advantage is the ease of protection of the electrical network using a device of this type, which is provided by installing one set on the substation's tires.

Недостатком устройства данного типа является отсутствие селективности определения поврежденного присоединения. Это обусловлено тем, что возникновение ОЗЗ на любом присоединении приводит к появлению напряжение нулевой последовательности во всей сети. Следовательно, защита срабатывает на ОЗЗ в любой точке сети.The disadvantage of this type of device is the lack of selectivity for determining a damaged connection. This is due to the fact that the occurrence of an OZZ at any connection leads to the appearance of a zero-sequence voltage in the entire network. Therefore, the protection is triggered on the OZZ anywhere in the network.

Наиболее близким к заявляемому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является устройство для селективной защиты линий электропередачи с изолированной нейтралью от ОЗЗ [2], которое лишено недостатков аналога. Устройство содержит фильтр тока нулевой последовательности, фильтр напряжения нулевой последовательности, реле направления мощности нулевой последовательности и выходной элемент. Защита электрической сети с применение известного устройства обеспечивается установкой одного комплекта устройства на каждом защищаемом присоединении.Closest to the claimed solution for the combination of essential features and the achieved result is a device for the selective protection of power lines with isolated neutral from OZZ [2], which is devoid of the disadvantages of the analogue. The device comprises a zero sequence current filter, a zero sequence voltage filter, a zero sequence power direction switch, and an output element. Protection of the electrical network using a known device is ensured by installing one set of device on each protected connection.

Фильтр тока нулевой последовательности представляет собой три датчика тока, выполненных на «магнитных» [3] трансформаторах тока, и сумматор. Датчик тока фильтра устанавливается в пределах длины защищаемого присоединения. Выходы датчиков тока подключены к соответствующим входам сумматора. Фильтр напряжения нулевой последовательности представляет собой три датчика напряжения, выполненных на трансформаторах The zero-sequence current filter consists of three current sensors made on “magnetic” [3] current transformers, and an adder. The filter current sensor is installed within the length of the protected connection. The outputs of the current sensors are connected to the corresponding inputs of the adder. The zero-sequence voltage filter consists of three voltage sensors made on transformers

напряжения, и сумматор. Датчик напряжения фильтра устанавливается в пределах длины защищаемого присоединения, в месте установки датчиков тока. Выходы датчиков напряжения подключены к соответствующим входам сумматора (соединены в схему «разомкнутого треугольника»). Выходы сумматоров фильтра тока нулевой последовательности и фильтра напряжения нулевой последовательности подключены к соответствующим входам реле направления мощности нулевой последовательности, выход которого присоединен к входу выходного элемента.voltage, and adder. The filter voltage sensor is installed within the length of the protected connection, in the place of installation of current sensors. The outputs of the voltage sensors are connected to the corresponding inputs of the adder (connected to the "open triangle" circuit). The outputs of the adders of the zero sequence current filter and the zero sequence voltage filter are connected to the corresponding inputs of the zero sequence power direction switch, the output of which is connected to the input of the output element.

Фильтр напряжения нулевой последовательности контролирует наличие напряжения нулевой последовательности в электрической сети. Фильтр тока нулевой последовательности контролирует ток нулевой последовательности присоединения, на котором он установлен. Реле направления мощности нулевой последовательности контролирует направление протекания тока нулевой последовательности и срабатывает, если фазовый угол между током и напряжением нулевой последовательности составляет 90°. При срабатывании реле направления мощности нулевой последовательности на его выходе устанавливается сигнал уровня логической единицы.A zero sequence voltage filter monitors the presence of a zero sequence voltage in the electrical network. The zero sequence current filter monitors the zero sequence current of the connection on which it is installed. The zero sequence power direction switch controls the direction of the zero sequence current flow and trips if the phase angle between the current and the zero sequence voltage is 90 °. When the zero direction power direction relay is activated, a logic level signal is set at its output.

В нормальном режиме работы электрической сети ток и напряжение нулевой последовательности практически равны нулю. При этом отсутствуют сигналы на выходах фильтров тока и напряжения нулевой последовательности, следовательно, реле направления мощности нулевой последовательности не срабатывает, и сигнал на входе выходного элемента соответствует сигналу уровня логического нуля.In the normal mode of operation of the electric network, the current and voltage of the zero sequence are almost zero. In this case, there are no signals at the outputs of the filters of the current and voltage of the zero sequence, therefore, the relay direction of the power of the zero sequence does not work, and the signal at the input of the output element corresponds to the signal level of the logical zero.

В случае возникновения ОЗЗ на защищаемом присоединении с выходов фильтров тока и напряжения нулевой последовательности на соответствующие входы реле направления мощности нулевой последовательности поступают сигналы пропорциональные току и напряжению нулевой последовательности с фазовым сдвигом 90°. На выходе реле направления мощности появляется сигнал уровня логической единицы, который поступает на вход In the event of an SCR on the protected connection from the outputs of the current and voltage filters of the zero sequence, signals proportional to the current and voltage of the zero sequence with a phase shift of 90 ° are received at the corresponding inputs of the zero direction power direction relay. At the output of the power direction switch, a logic level signal appears, which is input

выходного элемента. Выходной элемент срабатывает и обеспечивает подачу звукового или светового сигнала, либо отключение поврежденного присоединения.output element. The output element is triggered and provides a sound or light signal, or the disconnection of a damaged connection.

В случае возникновения ОЗЗ на соседнем присоединении на соответствующие входы реле направления мощности нулевой последовательности поступают сигналы пропорциональные току и напряжению нулевой последовательности. Причем направление тока нулевой последовательности в защищаемом присоединении противоположно направлению тока нулевой последовательности в поврежденном присоединении и фазовый сдвиг между током и напряжением нулевой последовательности в защищаемом присоединении составляет - 90°. На выходе реле направления мощности нулевой последовательности сохраняется сигнал уровня логического нуля, и выходной элемент не срабатывает.In the event of an SCR at an adjacent connection, signals proportional to the current and voltage of the zero sequence are received at the corresponding inputs of the zero direction power direction relay. Moreover, the direction of the zero sequence current in the protected connection is opposite to the direction of the zero sequence current in the damaged connection and the phase shift between the current and the zero sequence voltage in the protected connection is 90 °. At the output of the zero direction power direction switch, a logic zero level signal is stored, and the output element does not work.

Таким образом, известное устройство срабатывает при ОЗЗ на защищаемом присоединении и не реагирует на ОЗЗ других присоединений.Thus, the known device is triggered by the OZZ on the protected connection and does not respond to the OZZ of other connections.

Достоинство устройства для селективной защиты линий электропередачи с изолированной нейтралью от ОЗЗ заключается в том, что позволяет селективно определить поврежденное присоединении в сети при любых однофазных замыканиях: дуговые, металлические, через переходное сопротивление. Это обусловлено тем, что контролируемыми параметрами является ток нулевой последовательности и напряжение нулевой последовательности, которые существуют во всей электрически связанной сети при любых видах однофазных замыканий.The advantage of the device for the selective protection of power lines with isolated neutral from OZZ is that it allows you to selectively identify a damaged connection in the network for any single-phase faults: arc, metal, through a transition resistance. This is due to the fact that the controlled parameters are the zero-sequence current and the zero-sequence voltage, which exist in the entire electrically connected network for any type of single-phase faults.

Недостатком устройства является его чувствительность к влиянию магнитных потоков соседних присоединений, что приводит к отказу работы устройства защиты при ОЗЗ. Это обусловлено тем, что магнитные потоки соседних присоединений индуцируют в «магнитных» трансформаторах тока электродвижущие силы, которые приводят к изменению фазового сдвига между сигналами на входе реле направления мощности нулевой The disadvantage of this device is its sensitivity to the influence of magnetic fluxes of adjacent connections, which leads to a failure of the protection device during OZZ. This is due to the fact that the magnetic fluxes of adjacent connections induce electromotive forces in the "magnetic" current transformers, which lead to a change in the phase shift between the signals at the input of the zero directional power relay

последовательности, при этом фазовый сдвиг может значительно отличаться от 90°. В таких случаях, сигнал уровня логического нуля на выходе реле направления мощности нулевой последовательности не изменяется на сигнал уровня логической единицы. В результате подача звукового или светового сигнала, либо отключение поврежденного присоединения во время ОЗЗ не происходит, т.е. устройство не сработает.sequence, while the phase shift can differ significantly from 90 °. In such cases, the logic level signal at the output of the zero sequence power direction switch does not change to the logic level signal. As a result, the supply of an audio or light signal, or the disconnection of the damaged connection during the SCR does not occur, i.e. the device will not work.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании устройства для защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, которое безотказно работает при любом ОЗЗ за счет исключения влияния магнитных потоков соседнего присоединения.The problem solved by the invention is to create a device for protection against single-phase earth faults in networks with isolated neutral, which works flawlessly with any SCR due to the exclusion of the influence of magnetic fluxes of adjacent connections.

Для решения поставленной задачи в известное устройство для защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, содержащее фильтр тока нулевой последовательности, включающий три датчика тока, выполненных на «магнитных» трансформаторах тока, и первый сумматор, фильтр напряжения нулевой последовательности, реле направления мощности нулевой последовательности и выходной элемент, при этом выход 1-го сумматора является выходом фильтра тока нулевой последовательности и соединен с одним входом реле направления мощности нулевой последовательности, а выход фильтра напряжения нулевой последовательности - с другим входом реле направления мощности нулевой последовательности, выход которого подключен к входу выходного элемента, в фильтр тока нулевой последовательности дополнительно введены три датчика тока, выполненных на «магнитных» трансформаторах тока, шесть решающих усилителей с коэффициентами усиления, определяемыми из соотношения:To solve this problem, in a known device for protection against single-phase earth faults in networks with isolated neutral, containing a zero-sequence current filter, including three current sensors made on "magnetic" current transformers, and the first adder, zero-sequence voltage filter, directional relay power of the zero sequence and the output element, while the output of the 1st adder is the output of the zero sequence current filter and is connected to one input of the power direction switch and zero sequence, and the output of the voltage filter of the zero sequence with the other input of the zero direction power direction switch, the output of which is connected to the input of the output element, three current sensors made on “magnetic” current transformers, six decision amplifiers are additionally introduced into the zero-current filter with gains determined from the relation:

где j=1...6 - номер решающего усилителя и провода защищаемого и соседнего присоединения;where j = 1 ... 6 is the number of the decisive amplifier and the wires of the protected and adjacent connections;

i=1...6 - номер датчика тока;i = 1 ... 6 - current sensor number;

Кj - коэффициент усиления j-го решающего усилителя;To j is the gain of the j-th deciding amplifier;

lj - единичное расстояние между i-м датчиком тока и j-ми проводами влияющего и защищаемого присоединения;l j is the unit distance between the ith current sensor and the jth wires of the affecting and protected connection;

Dij - расстояние между i-м датчиком тока и j-м проводом защищаемого и соседнего присоединения;D ij is the distance between the ith current sensor and the jth wire of the protected and adjacent connection;

φij - угол между плоскостью расположения i-го датчика тока и направлением вектора магнитной индукции тока протекающего по j-му проводу защищаемого и соседнего присоединения,φ ij is the angle between the plane of the i-th current sensor and the direction of the magnetic induction vector of the current flowing through the j-th wire of the protected and neighboring connection,

и второй сумматор, причем выход каждого датчика тока соединен со входом соответствующего усилителя, выходы 1-го, 2-го и 3-го усилителя соединены со входами 1-го сумматора, выходы 4-го, 5-го, 6-го усилителя соединены со входами 2-го сумматора, выход которого соединен с выходом 1-го сумматора.and a second adder, wherein the output of each current sensor is connected to the input of the corresponding amplifier, the outputs of the 1st, 2nd, and 3rd amplifier are connected to the inputs of the 1st adder, the outputs of the 4th, 5th, 6th amplifier are connected with inputs of the 2nd adder, the output of which is connected to the output of the 1st adder.

Введение новых элементов и новых взаимосвязей между элементами устройства защиты позволяет в совокупности с известными элементами компенсировать влияние магнитного поля токов в проводах соседнего присоединения и выделить составляющую магнитного потока от тока нулевой последовательности защищаемого присоединения, следствием чего является безотказная работа устройства защиты при любом ОЗЗ.The introduction of new elements and new relationships between the elements of the protection device allows, in combination with the known elements, to compensate for the influence of the magnetic field of the currents in the wires of the adjacent connection and to isolate the component of the magnetic flux from the zero-sequence current of the protected connection, which results in the failure-free operation of the protection device in any SCR.

Наличие новых отличительных признаков и их взаимосвязей свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности «новизна».The presence of new distinctive features and their interrelations indicates the compliance of the proposed solutions to the patentability criterion of "novelty."

Апробирование заявляемого устройства соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».Testing of the claimed device meets the patentability criterion of "industrial applicability".

На фигуре 1 представлена блок схема устройства для защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.The figure 1 presents a block diagram of a device for protection against single-phase earth faults in networks with isolated neutral.

На фигуре 2 показан вариант установки на присоединениях устройства для защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.The figure 2 shows the installation option on the connections of the device for protection against single-phase earth faults in networks with isolated neutral.

На фигуре 3 показан вариант установки на присоединениях устройства для защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью для определения коэффициентов усиления.The figure 3 shows the installation option on the connections of the device for protection against single-phase earth faults in networks with isolated neutral to determine the gain.

Устройство для защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью содержит фильтр тока нулевой последовательности 1, фильтр напряжения нулевой последовательности 2, реле направления мощности нулевой последовательности 3 и выходной элемент 4.A device for protection against single-phase earth faults in networks with isolated neutral contains a zero-sequence current filter 1, a zero-sequence voltage filter 2, a zero-sequence power direction switch 3 and an output element 4.

Фильтр тока нулевой последовательности 1 контролирует ток нулевой последовательности присоединения, на котором он установлен, и содержит шесть «магнитных» датчиков тока 5, шесть решающих усилителей 6 и два сумматора 7.The zero sequence current filter 1 controls the zero sequence current of the connection on which it is installed and contains six “magnetic” current sensors 5, six decision amplifiers 6 and two adders 7.

Каждый решающий усилитель 6 имеет коэффициент усиления, зависящий от взаимной геометрии расположения «магнитного» датчик тока 5 и проводов 8 и определяемый из соотношения:Each decision amplifier 6 has a gain that depends on the mutual geometry of the location of the "magnetic" current sensor 5 and wires 8 and is determined from the ratio:

где j=1...6 - номер решающего усилителя и провода защищаемого и соседнего присоединения;where j = 1 ... 6 is the number of the decisive amplifier and the wires of the protected and adjacent connections;

i=1...6 - номер датчика тока;i = 1 ... 6 - current sensor number;

Кj - коэффициент усиления j-го решающего усилителя;To j is the gain of the j-th deciding amplifier;

lj - единичное расстояние между i-м датчиком тока и j-ми проводами влияющего и защищаемого присоединения;l j is the unit distance between the ith current sensor and the jth wires of the affecting and protected connection;

Dij - расстояние между i-м датчиком тока и j-м проводом защищаемого и соседнего присоединения;D ij is the distance between the ith current sensor and the jth wire of the protected and adjacent connection;

φij - угол между плоскостью расположения i-го датчика тока и направлением вектора магнитной индукции тока протекающего по j-му проводу защищаемого и соседнего присоединения.φ ij is the angle between the plane of the i-th current sensor and the direction of the magnetic induction vector of the current flowing through the j-th wire of the protected and neighboring connection.

Каждый коэффициент усиления решающих усилителей 6 определяется до установки устройства на присоединение в зависимости от геометрии расположения в пространстве соответствующих «магнитных» датчиков тока 5 и проводов 8.Each gain of the decision amplifiers 6 is determined before the device is installed for connection, depending on the geometry of the location in space of the corresponding "magnetic" current sensors 5 and wires 8.

Независимость коэффициента усиления от тока и напряжения позволяет устанавливать «магнитные» трансформаторы тока 5 на любом участке защищаемого присоединения 9, как на стороне одного присоединения 9, так и на сторонах обоих присоединений 9, 10.The independence of the gain from current and voltage makes it possible to install "magnetic" current transformers 5 on any section of the protected connection 9, both on the side of one connection 9 and on the sides of both connections 9, 10.

«Магнитные» датчики тока 5 установлены на присоединениях рядом с соответствующими проводами 8. На защищаемом присоединении 9 установлены 1-й, 2-й, 3-й «магнитные» датчики тока 5, а на соседнем присоединении 10, расположенном на той же опоре 11-4-й, 5-й и 6-й «магнитные» датчики тока 5. На опоре 11 установлены 1-й, 2-й, 3-й, 4-й, 5-й, 6-й решающие усилители 6, 1-й и 2-й сумматоры 7.“Magnetic” current sensors 5 are installed on the connections next to the corresponding wires 8. On the protected connection 9, the 1st, 2nd, 3rd “magnetic” current sensors 5 are installed, and on the adjacent connection 10 located on the same support 11 The 4th, 5th and 6th “magnetic” current sensors 5. On the support 11 are installed the 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th decisive amplifiers 6, 1st and 2nd adders 7.

Фильтр напряжения нулевой последовательности 2 контролирует наличие напряжения нулевой последовательности в электрической сети, представляет собой датчик напряжения нулевой последовательности и установлен на защищаемом присоединении 9.The zero sequence voltage filter 2 monitors the presence of the zero sequence voltage in the electric network, is a zero sequence voltage sensor and is installed on the protected connection 9.

Реле направления мощности нулевой последовательности 3 контролирует направление протекания тока нулевой последовательности и срабатывает, если фазовый угол между током и напряжением нулевой последовательности составляет 90°. При срабатывании на его выходе устанавливается сигнал уровня логической единицы.The zero sequence power direction switch 3 controls the direction of the zero sequence current flow and trips if the phase angle between the current and the zero sequence voltage is 90 °. When triggered, a logic level signal is set at its output.

Реле направления мощности нулевой последовательности 3 и выходной элемент 4 установлены на опоре 11.The zero direction power direction switch 3 and the output element 4 are mounted on the support 11.

Вход каждого «магнитного» датчика тока 5 является индукционным (индуктивно связан с проводом). Выходы 1-го, 2-го, 3-го, 4-го, 5-го, 6-го «магнитных» датчиков тока 5 соединены соответственно с входом 1-го, 2-го, 3-го, 4-го, 5-го, 6-го решающих усилителей 6. Выходы 1-го, 2-го, 3-го решающего усилителя 6 подключены к соответствующим входам 1-го сумматора 7, а выходы 4-го, 5-го, 6-го усилителя 6 подсоединены к соответствующим входам 2-го сумматора 7. Выходы 1-го и 2-го сумматоров 7 объединены и составляют общий выход фильтра тока нулевой последовательности 1.The input of each "magnetic" current sensor 5 is induction (inductively connected to the wire). The outputs of the 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th “magnetic” current sensors 5 are connected respectively to the input of the 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th decision amplifiers 6. The outputs of the 1st, 2nd, 3rd decision amplifier 6 are connected to the corresponding inputs of the 1st adder 7, and the outputs of the 4th, 5th, 6th amplifier 6 are connected to the corresponding inputs of the 2nd adder 7. The outputs of the 1st and 2nd adders 7 are combined and make up the overall output of the zero sequence current filter 1.

Выходы фильтров тока нулевой последовательности 1 и напряжения нулевой последовательности 2 подключены к соответствующим входам реле направления мощности нулевой последовательности 3, а его выход присоединен к входу выходного элемента 4.The outputs of the filters of the zero sequence current 1 and the zero sequence voltage 2 are connected to the corresponding inputs of the zero sequence power direction switch 3, and its output is connected to the input of the output element 4.

В качестве «магнитных» датчиков тока 5 использован известный датчик тока типа ТТАТ. В качестве решающих усилителей 6 использован известный усилитель КМ551УД2. В качестве датчика напряжения нулевой последовательности 2 использован известный трансформатор напряжения типа НТМИ. В качестве реле направления мощности нулевой последовательности 3 использовано известное реле типа ЗЗП-1М.As the "magnetic" current sensors 5, a well-known TTAT type current sensor is used. As decisive amplifiers 6, the well-known amplifier KM551UD2 is used. As a zero-sequence voltage sensor 2, a known NTMI type voltage transformer is used. As a zero direction power direction switch 3, a well-known relay of the ZZP-1M type is used.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В нормальном режиме работы электрической сети ток и напряжение нулевой последовательности практически равны нулю. На выходе каждого «магнитного» датчика тока 5 сигналы пропорциональны сумме магнитных потоков фаз защищаемого 9 и соседнего присоединения 10 и поступают на входы соответствующих решающих усилителей 6. В решающих усилителях 6 поступивший сигнал усиливается с коэффициентом усиления Кj. В In the normal mode of operation of the electric network, the current and voltage of the zero sequence are almost zero. At the output of each "magnetic" current sensor 5, the signals are proportional to the sum of the magnetic fluxes of the phases of the protected 9 and adjacent connection 10 and are fed to the inputs of the respective decision amplifiers 6. In the decision amplifiers 6, the incoming signal is amplified with a gain of K j . IN

результате на выходах решающих усилителей 6 сигнал имеет значение, зависящее от коэффициентов усиления Кj.as a result, at the outputs of the decision amplifiers 6, the signal has a value depending on the amplification factors K j .

Например, на выходе 1-го «магнитного» датчика тока 5 сигнал пропорционален сумме магнитного потока тока провода 8, у которой он установлен, и магнитных потоков токов других проводов 8 защищаемого 9 и соседнего 10 присоединения. С выхода 1-го «магнитного» датчика тока 5 сигнал поступает на вход 1-го решающего усилителя 6. В 1-м решающем усилителе 6 магнитный поток усиливается с коэффициентом усиления K1.For example, at the output of the 1st “magnetic” current sensor 5, the signal is proportional to the sum of the magnetic current flux of the wire 8 in which it is installed, and the magnetic fluxes of the currents of other wires 8 of the protected 9 and neighboring 10 connections. From the output of the 1st “magnetic” current sensor 5, the signal is fed to the input of the 1st deciding amplifier 6. In the 1st deciding amplifier 6, the magnetic flux is amplified with a gain of K 1 .

Аналогичные процессы происходят во 2-м, 3-м, 4-м, 5-м, 6-м «магнитных» датчиках тока 5 и во 2-м, 3-м, 4-м, 5-м, 6-м решающих усилителях 6.Similar processes occur in the 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th “magnetic” current sensors 5 and in the 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th decision amplifiers 6.

В результате усиленные сигналы с выходов 1-го, 2-го, 3-го решающих усилителей 6 поступают на соответствующие входы 1-го сумматора 7, а с выходов 4-го, 5-го, 6-го решающих усилителей 6 на соответствующие входы 2-го сумматора 7. В сумматорах 7 происходит векторное сложение сигналов поступивших с решающих усилителей 6.As a result, the amplified signals from the outputs of the 1st, 2nd, 3rd decision amplifiers 6 go to the corresponding inputs of the 1st adder 7, and from the outputs of the 4th, 5th, 6th decision amplifiers 6 to the corresponding inputs 2nd adder 7. In adders 7 there is a vector addition of signals received from the decision amplifiers 6.

На выходе 1-го сумматора 7 от сложения сигналов, поступивших с выходов 1-го, 2-го, 3-го решающих усилителей 6, появляется сигнал, соответствующий сумме магнитного потока тока нулевой последовательности защищаемого присоединения 9, магнитных потоков, созданных токами фаз защищаемого присоединения 9 и пронизывающих 4-й, 5-й, 6-й «магнитные» датчики тока 5, установленные на соседнем присоединении 10, и магнитных потоков от токов фаз соседнего присоединения 10.The output of the 1st adder 7 from the addition of the signals received from the outputs of the 1st, 2nd, 3rd decision amplifiers 6, a signal appears corresponding to the sum of the magnetic flux of the current of the zero sequence of the protected connection 9, magnetic flux created by the phase currents of the protected connection 9 and piercing 4th, 5th, 6th "magnetic" current sensors 5 installed on adjacent connection 10, and magnetic fluxes from phase currents of neighboring connection 10.

На выходе 2-го сумматора 7 от сложения сигналов, поступивших с выходов 4-го, 5-го, 6-го решающих усилителей 6, появляется сигнал, соответствующий отрицательной сумме магнитных потоков, созданных токами фаз соседнего присоединения 10 и пронизывающих 1-й, 2-й, 3-й «магнитные» датчики тока 5 установленные на защищаемом присоединении 9, и магнитных потоков от токов фаз защищаемого присоединения 9.At the output of the 2nd adder 7 from the addition of the signals received from the outputs of the 4th, 5th, 6th decision amplifiers 6, a signal appears corresponding to the negative sum of the magnetic flux created by the currents of the phases of neighboring connection 10 and piercing the 1st, 2nd, 3rd “magnetic” current sensors 5 installed on the protected connection 9, and magnetic fluxes from the phase currents of the protected connection 9.

В точке объединения выходов 1-го и 2-го сумматоров 7, сигналы складываются и происходит компенсация магнитного влияния токов в проводах 8 соседнего присоединения 10 на «магнитные» датчики тока 5. В результате на выходе фильтра тока нулевой последовательности 1 появляется сигнал пропорциональный магнитному потоку только тока нулевой последовательности защищаемого присоединения 9, который поступает на соответствующий вход реле направления мощности нулевой последовательности 3.At the point of combining the outputs of the 1st and 2nd adders 7, the signals are added and the magnetic effect of the currents in the wires 8 of the adjacent connection 10 is compensated for the “magnetic” current sensors 5. As a result, a signal proportional to the magnetic flux appears at the output of the zero-sequence current filter 1 only the zero sequence current of the protected connection 9, which is supplied to the corresponding input of the zero sequence power direction switch 3.

Однако, в связи с тем, что в нормальном режиме работы ток и напряжение нулевой последовательности в электрической сети практически равны нулю, то магнитный поток тока нулевой последовательности защищаемого присоединения 9 равен нулю. На выходах фильтра тока нулевой последовательности 1 и фильтра напряжения нулевой последовательности 2 сигналы отсутствуют. Следовательно, реле направления мощности нулевой последовательности 3 не срабатывает, и сигнал на входе выходного элемента 4 соответствует сигналу уровня логического нуля.However, due to the fact that in normal operation the current and voltage of the zero sequence in the electric network are practically zero, the magnetic flux of the current of the zero sequence of the protected connection 9 is zero. There are no signals at the outputs of the zero sequence current filter 1 and the zero sequence voltage filter 2. Therefore, the zero direction power direction switch 3 does not operate, and the signal at the input of the output element 4 corresponds to a logic zero level signal.

В случае возникновения ОЗЗ на защищаемом присоединении 9 появляется ток и напряжение нулевой последовательности с фазовым сдвигом 90°, поэтому к магнитным потокам созданным токами нормального режима в проводах 8 защищаемого 9 и соседнего 10 присоединений добавляется магнитный поток тока нулевой последовательности защищаемого присоединения 9. И тогда в точке объединения выходов сумматоров 7 происходит компенсация магнитного влияния токов в проводах 8 соседнего присоединения 10, и сигнал на выходе фильтра тока нулевой последовательности 1 пропорционален току нулевой последовательности защищаемого присоединения 9.In the event of the formation of an SCR, the current and voltage of the zero sequence with a phase shift of 90 ° appear on the protected connection 9, therefore, the magnetic flux of the zero sequence current of the protected connection 9 is added to the magnetic fluxes generated by the normal-mode currents in the wires 8 of the protected 9 and the neighboring 10 connections. And then to the point of combining the outputs of the adders 7, the magnetic influence of the currents in the wires 8 of the adjacent connection 10 is compensated, and the signal at the output of the zero-sequence current filter 1 p proportional to the zero sequence current of the protected connection 9.

На выходе фильтра напряжения нулевой последовательности 2 появляется сигнал, пропорциональный напряжению нулевой последовательности в электрической сети, который поступает на соответствующий вход реле направления мощности нулевой последовательности 3. Причем фазовый сдвиг между сигналами с фильтров тока нулевой последовательности 1 и напряжения At the output of the zero-sequence voltage filter 2, a signal appears proportional to the zero-sequence voltage in the electric network, which is fed to the corresponding input of the zero-sequence power direction switch 3. Moreover, the phase shift between the signals from the zero-sequence current filters 1 and the voltage

нулевой последовательности 2 составляет 90°. На выходе реле направления мощности нулевой последовательности 3 появляется сигнал уровня логической единицы, который поступает на вход выходного элемента 4. Выходной элемент 4 срабатывает и обеспечивает подачу звукового или светового сигнала, либо отключение поврежденного присоединения.zero sequence 2 is 90 °. At the output of the zero direction power direction switch 3, a logic level signal appears, which is fed to the input of the output element 4. The output element 4 is triggered and provides a sound or light signal, or a disconnected connection is disconnected.

В случае возникновения ОЗЗ на соседнем присоединении 10 появляется ток и напряжение нулевой последовательности во всей электрически связанной сети, поэтому к магнитным потокам, созданным токами нормального режима в проводах 8 защищаемого 9 и соседнего 10 присоединений, добавляется магнитный поток тока нулевой последовательности соседнего присоединения 10. Причем направление тока нулевой последовательности в защищаемом присоединении 9 противоположно направлению тока нулевой последовательности в поврежденном присоединении 10 и фазовый сдвиг между током и напряжением в защищаемом присоединении 9 составляет - 90°. Фильтр тока нулевой последовательности 1 работает так же, как в случае ОЗЗ на защищаемом присоединении 9. На его выходе появляется сигнал, пропорциональный магнитному потоку тока нулевой последовательности защищаемого присоединения 9, который поступает на соответствующий вход реле направления мощности нулевой последовательности 3.In the event of an SCR at the neighboring connection 10, a zero-sequence current and voltage appear in the entire electrically connected network, therefore, to the magnetic flux created by the normal-mode currents in the wires 8 of the protected 9 and 10 neighboring connections, a zero-sequence magnetic current flux of the neighboring connection 10 is added. the direction of the zero sequence current in the protected connection 9 is opposite to the direction of the zero sequence current in the damaged connection 10 and phase with the motor between the current and voltage in the protected connection 9 is - 90 °. The zero sequence current filter 1 works in the same way as in the case of OZZ on the protected connection 9. A signal proportional to the magnetic flux of the zero sequence current of the protected connection 9 appears at its output, which is fed to the corresponding input of the zero sequence power direction switch 3.

На выходе фильтра напряжения нулевой последовательности 2 появляется сигнал, пропорциональный напряжению нулевой последовательности в электрической сети, который поступает на соответствующий вход реле направления мощности нулевой последовательности 3. Причем фазовый сдвиг между сигналами с фильтров тока нулевой последовательности 1 и напряжения нулевой последовательности 2 составляет - 90°. Следовательно, на выходе реле направления мощности нулевой последовательности 3 сохраняется сигнал уровня логического нуля и выходной элемент 4 не срабатывает.At the output of the zero-sequence voltage filter 2, a signal proportional to the zero-sequence voltage in the electric network appears, which is fed to the corresponding input of the zero-sequence power direction switch 3. Moreover, the phase shift between the signals from the zero-sequence current filters 1 and the zero-sequence voltage 2 is - 90 ° . Therefore, at the output of the zero direction power direction switch 3, a logic zero level signal is stored and the output element 4 does not work.

Таким образом, известное устройство для защиты срабатывает при ОЗЗ на защищаемом присоединении 9 и не реагирует на ОЗЗ соседних присоединений Thus, the known device for protection is triggered when OZZ on the protected connection 9 and does not respond to the OZZ of adjacent connections

10. Кроме того, устройство не чувствительно к влиянию магнитных потоков соседних присоединений. Это связано с тем, что магнитное влияния со стороны соседних присоединений 10 компенсируется.10. In addition, the device is not sensitive to the influence of magnetic fluxes of adjacent connections. This is due to the fact that the magnetic influence from the neighboring connections 10 is compensated.

Определение коэффициентов усиления решающих усилителей 6 показано на примере двух трехфазных присоединений 9, 10, расположенных на одной опоре 11. Причем, провода 8 каждого присоединения расположены в пространстве, образуя равносторонний треугольник со стороной AB=BC=AC=A1B1=B1C1=A1C1=l м. Расстояние между соответствующими вершинами треугольников AA1, BB1, CC1 равно 4 м. У каждого j-го провода 8 защищаемого 9 и соседнего 10 присоединения расположен i-й «магнитный» датчик тока 5. Причем расстояние между «магнитным» датчиком тока 5 и проводом 8, у которого он установлен, составляет 0,2 метра. Расстояния Dij между i-ми «магнитными» датчиками тока и j-ми проводами фаз приведены в таблице 1.The determination of the amplification factors of the decision amplifiers 6 is shown by the example of two three-phase connections 9, 10 located on one support 11. Moreover, the wires 8 of each connection are located in space, forming an equilateral triangle with side AB = BC = AC = A 1 B 1 = B 1 C 1 = A 1 C 1 = l m. The distance between the corresponding vertices of the triangles AA 1 , BB 1 , CC 1 is 4 m. Each j-th wire 8 of the protected 9 and the next 10 connections has the i-th “magnetic” current sensor 5. Moreover, the distance between the "magnetic" current sensor 5 and the wire 8, in which It is installed, is 0.2 meters. The distances D ij between the i-th “magnetic” current sensors and the j-th phase wires are shown in table 1.

Примем, что токи в проводах 8 направлены в присоединения, и определяем направление вектора магнитной индукции тока, протекающего по j-му проводу фазы 8 в месте установки «магнитного» датчика тока 5. Значения φij - углов между плоскостью расположения i-го "магнитного» датчика тока 5 и направлением вектора магнитной индукции тока протекающего по j-му проводу фазы 8 приведены в таблице 2.We assume that the currents in wires 8 are directed to the connections, and we determine the direction of the magnetic induction vector of the current flowing through the jth wire of phase 8 at the installation site of the “magnetic” current sensor 5. The values of φ ij are the angles between the plane of the ith magnetic "Current sensor 5 and the direction of the magnetic induction vector of the current flowing through the jth wire of phase 8 are shown in table 2.

Коэффициенты усиления определяются из соотношения:Gain factors are determined from the ratio:

где j=1...6 - номер решающего усилителя и провода защищаемого и соседнего присоединения;where j = 1 ... 6 is the number of the decisive amplifier and the wires of the protected and adjacent connections;

i=1...6 - номер датчика тока;i = 1 ... 6 - current sensor number;

Кj - коэффициент усиления j-го решающего усилителя;To j is the gain of the j-th deciding amplifier;

lj - единичное расстояние между i-м датчиком тока и j-ми проводами влияющего и защищаемого присоединения;l j is the unit distance between the ith current sensor and the jth wires of the affecting and protected connection;

Dij - расстояние между i-м датчиком тока и j-м проводом защищаемого и соседнего присоединения;D ij is the distance between the ith current sensor and the jth wire of the protected and adjacent connection;

φij - угол между плоскостью расположения i-го датчика тока и направлением вектора магнитной индукции тока протекающего по j-му проводу защищаемого и соседнего присоединения.φ ij is the angle between the plane of the i-th current sensor and the direction of the magnetic induction vector of the current flowing through the j-th wire of the protected and neighboring connection.

Значения коэффициентов усиления приведены в таблице 3. Устройство для защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью апробировано в сети продольного электроснабжения Комсомольского отделения ДВЖД. Результаты показали, что устройство для защиты срабатывает при ОЗЗ на защищаемом присоединении и не реагирует на ОЗЗ других присоединений. Использование модели позволяет за счет компенсации магнитных полей соседней линии обеспечить надежную работу защиты при однофазном замыкании на землю. В результате надежность работы защиты при ОЗЗ повысилась на 20%.The values of the gain are given in table 3. The device for protection against single-phase earth faults in networks with isolated neutral was tested in the longitudinal power supply network of the Komsomol branch of the Far Eastern Railways. The results showed that the protection device is triggered by the protection zone at the protected connection and does not respond to the protection zone of other connections. Using the model allows, through compensation of the magnetic fields of the adjacent line, to ensure reliable operation of the protection in case of a single-phase earth fault. As a result, the reliability of the protection during OZZ increased by 20%.

Таблица 1
Взаимные расстояния (м) между «магнитными» датчиками тока и проводами фаз присоединений
Table 1
Mutual distances (m) between the “magnetic” current sensors and the wires of the connection phases
Номер датчикаSensor Number Номер проводаWire number 11 22 33 44 55 66 11 0,20.2 1,01981,0198 0,8330.833 4,0054,005 5,0045,004 4,5494,549 22 1,01981,0198 0,20.2 0,8330.833 3,0073,007 4,0054,005 3,5633,563 33 1,1771,177 1,1771,177 0,20.2 3,663.66 4,624.62 4,0054,005 44 4,0054,005 3,0073,007 3,5633,563 0,20.2 1,01981,0198 0,8330.833 55 5,0045,004 4,0054,005 4,5494,549 1,01981,0198 0,20.2 0,8330.833 66 4,624.62 3,663.66 4,0054,005 1,1771,177 1,1771,177 0,20.2

Таблица 2
Значения углов (град) между плоскостями расположения «магнитных» датчиков тока и проводами фаз присоединений
table 2
The values of the angles (degrees) between the planes of the location of the "magnetic" current sensors and the wires of the connection phases
Номер датчикаSensor Number Номер проводаWire number 11 22 33 44 55 66 11 00 78,778.7 143,1143.1 87,1487.14 87,787.7 98,4298.42 22 78,778.7 00 143,1143.1 86,1986.19 87,1487.14 100,77100.77 33 25,1325.13 25,1325.13 180180 73,0673.06 76,6776.67 87,1487.14 44 87,1487.14 86,1986.19 100,77100.77 00 78,778.7 143,1143.1 55 87,787.7 87,1487.14 98,4298.42 78,778.7 00 143,1143.1 66 76,6776.67 73,0673.06 87,1487.14 25,1325.13 25,1325.13 180180 Таблица 2
Значения коэффициентов усиления решающих усилителей
table 2
Gain Values of Decision Amplifiers
Номер усилителяAmplifier number 11 22 33 44 55 66 КTO 0,23620.2362 0,23510.2351 -0,295-0.295 0,5150.515 -0,1786-0.1786 6,874·10-2 6.87410 -2

Источники информации, принятые во внимание:Sources of information taken into account:

1. Шуин В.А., Гусенков А.В. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ. - М.: НТФ «Энергопрогресс»; ил. [Библиотечка электротехника; Вып.11(35)], 2001. С.52-53.1. Shuin V.A., Gusenkov A.V. Earth fault protection in electric networks 6-10 kV. - M .: NTF "Energoprogress"; silt. [Library of Electrical Engineering; Issue 11 (35)], 2001. S.52-53.

2. Шуин В.А., Гусенков А.В. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ. - М.: НТФ «Энергопрогресс»; ил. [Библиотечка электротехника; Вып.11(35)], 2001. С.58-60.2. Shuin V.A., Gusenkov A.V. Earth fault protection in electric networks 6-10 kV. - M .: NTF "Energoprogress"; silt. [Library of Electrical Engineering; Issue 11 (35)], 2001. S.58-60.

3. Трансформаторы тока/В.В.Афанасьев, Н.М.Адоньев, В.М.Кибель и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989. - 416 с.: ил.3. Current transformers / V.V. Afanasyev, N.M. Adoniev, V.M. Kibel, etc. - 2nd ed., Revised. and add. - L .: Energoatomizdat. Leningra. Department, 1989 .-- 416 pp., ill.

Claims (1)

Устройство для защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, содержащее фильтр тока нулевой последовательности, включающий три датчика тока, выполненных на “магнитных” трансформаторах тока, и первый сумматор, фильтр напряжения нулевой последовательности, реле направления мощности нулевой последовательности и выходной элемент, при этом выход 1-го сумматора является выходом фильтра тока нулевой последовательности и соединен с одним входом реле направления мощности нулевой последовательности, а выход фильтра напряжения нулевой последовательности - с другим входом реле направления мощности нулевой последовательности, выход которого подключен к входу выходного элемента, отличающееся тем, что в фильтр тока нулевой последовательности дополнительно введены три датчика тока, выполненных на “магнитных” трансформаторах тока, шесть решающих усилителей с коэффициентами усиления, определяемыми из соотношенияDevice for protection against single-phase earth faults in networks with isolated neutral containing a zero-sequence current filter, including three current sensors made on “magnetic” current transformers, and the first adder, zero-sequence voltage filter, zero-sequence power direction relay and output element while the output of the 1st adder is the output of the zero sequence current filter and is connected to one input of the zero sequence power direction switch, and the output of the filter voltage of the zero sequence - with another input of the zero direction power direction switch, the output of which is connected to the input of the output element, characterized in that three current sensors made on “magnetic” current transformers, six solving amplifiers with coefficients are added to the zero-sequence current filter gains determined from the relation
Figure 00000001
Figure 00000001
где j=1-6 - номер решающего усилителя и провода защищаемого и соседнего присоединения;where j = 1-6 is the number of the decisive amplifier and the wires of the protected and adjacent connections; i=1-6 - номер датчика тока;i = 1-6 - current sensor number; Кj - коэффициент усиления j-го решающего усилителя;To j is the gain of the j-th deciding amplifier; lj - единичное расстояние между i-м датчиком тока и j-ми проводами влияющего и защищаемого присоединения;l j is the unit distance between the ith current sensor and the jth wires of the affecting and protected connection; Dij - расстояние между i-м датчиком тока j-м проводом защищаемого и соседнего присоединения;D ij is the distance between the ith current sensor by the jth wire of the protected and adjacent connection; φij - угол между плоскостью расположения i-го датчика тока и направлением вектора магнитной индукции тока протекающего по j-му проводу защищаемого и соседнего присоединения,φ ij is the angle between the plane of the i-th current sensor and the direction of the magnetic induction vector of the current flowing through the j-th wire of the protected and neighboring connection, и второй сумматор, причем выход каждого датчика тока соединен со входом соответствующего усилителя, выходы 1-го, 2-го и 3-го решающих усилителей соединены со входами 1-го сумматора, выходы 4-го, 5-го, 6-го решающих усилителей соединены со входами 2-го сумматора, выход которого соединен с выходом 1-го сумматора.and a second adder, wherein the output of each current sensor is connected to the input of the corresponding amplifier, the outputs of the 1st, 2nd, and 3rd decision amplifiers are connected to the inputs of the 1st adder, the outputs of the 4th, 5th, and 6th decision amplifiers are connected to the inputs of the 2nd adder, the output of which is connected to the output of the 1st adder.
Figure 00000002
Figure 00000002
RU2004120131/22U 2004-07-05 2004-07-05 DEVICE FOR PROTECTION AGAINST SINGLE-PHASE EARTH CLOSES IN NETWORKS WITH INSULATED NEUTRAL RU41926U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004120131/22U RU41926U1 (en) 2004-07-05 2004-07-05 DEVICE FOR PROTECTION AGAINST SINGLE-PHASE EARTH CLOSES IN NETWORKS WITH INSULATED NEUTRAL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004120131/22U RU41926U1 (en) 2004-07-05 2004-07-05 DEVICE FOR PROTECTION AGAINST SINGLE-PHASE EARTH CLOSES IN NETWORKS WITH INSULATED NEUTRAL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU41926U1 true RU41926U1 (en) 2004-11-10

Family

ID=48238413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004120131/22U RU41926U1 (en) 2004-07-05 2004-07-05 DEVICE FOR PROTECTION AGAINST SINGLE-PHASE EARTH CLOSES IN NETWORKS WITH INSULATED NEUTRAL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU41926U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480882C1 (en) * 2011-11-16 2013-04-27 Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" DEVICE OF PULSE PROTECTION AGAINST SINGLE PHASE-TO-GROUND FAULT OF AIR AND CABLE LINES OF DISTRIBUTION NETWORKS 6-35 kV
RU2519277C1 (en) * 2013-02-18 2014-06-10 Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" Device of protection aerial and cables lines of distributed network 6-35 kv from single line-to-earth fault
RU2529541C1 (en) * 2013-02-26 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Phase-to-ground fault protection device in network with isolated neutral

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480882C1 (en) * 2011-11-16 2013-04-27 Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" DEVICE OF PULSE PROTECTION AGAINST SINGLE PHASE-TO-GROUND FAULT OF AIR AND CABLE LINES OF DISTRIBUTION NETWORKS 6-35 kV
RU2519277C1 (en) * 2013-02-18 2014-06-10 Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" Device of protection aerial and cables lines of distributed network 6-35 kv from single line-to-earth fault
RU2529541C1 (en) * 2013-02-26 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Phase-to-ground fault protection device in network with isolated neutral

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4415850A (en) Ground conductor monitoring system
KR101421564B1 (en) Electrical leakage detection apparatus with unexpected motion blocking function
US10447030B2 (en) Method for protection in a mixed power transmission line
AU2020247540B2 (en) Open pen detection and shut down system
Conti et al. Innovative solutions for protection schemes in autonomous MV micro-grids
Mitolo Of electrical distribution systems with multiple grounded neutrals
RU41926U1 (en) DEVICE FOR PROTECTION AGAINST SINGLE-PHASE EARTH CLOSES IN NETWORKS WITH INSULATED NEUTRAL
JP2012075250A (en) Insulation ground fault monitoring device with adoption lock
Owen The historical development of neutral grounding practices
KR20160144188A (en) Apparatus and method for detecting fault line
JP4215656B2 (en) Ground fault detection device and ground fault detection method
Donolo et al. Generator protection overcomes current transformer limitations
RU2565060C2 (en) Method of centralised selective earth-fault protection in electrical distribution system
RU2787362C1 (en) Negative sequence current filter on reed switches
RU2529684C2 (en) Method of selective protection from earth-faults in electrical network with small earth-fault currents
JP3408992B2 (en) Low-voltage side ground fault relay
Serpa et al. Evaluation of Cross-Differential Protection Applied to Double-Circuit Transmission Lines Under Inter-Circuit Faults
Abdel-Fattah et al. A novel transient current-based differential algorithm for earth fault detection in medium voltage distribution networks
JP3075607U (en) Ground fault protection device
CN116125221A (en) Cable insulation fault identification positioning method based on running current and sheath circulation
RU2314618C1 (en) Method for construction and adjustment of current cut-off
CN105116352A (en) Mixed connection detection method of two sets of direct-current power supply systems of transformer substation
JPS6330195Y2 (en)
JP2001339847A (en) Ground directional relay for low voltage circuit
Debrue et al. Influence of distributed generation on the protection principles of a 70 kV/15 kV transformer in antenna: the zero-sequence over-voltage protection U0

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110706