SU1053204A1

SU1053204A1 - Device for one-phase earth fault protection in mains with insulated neutral

Info

Publication number: SU1053204A1
Application number: SU823386358A
Authority: SU
Inventors: Василий Федорович Бухтояров; Игорь Васильевич Бухтояров
Original assignee: Bukhtoyarov Vasilij F; Bukhtoyarov Igor V
Priority date: 1982-01-22
Filing date: 1982-01-22
Publication date: 1983-11-07

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗЙЩИТК ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАШКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАИНОЙ НЕЙТРАЛЬЮ,; : содержащее установленные на каждом .присоёдинейии последовательно соедиН ненные трансформатор Тока нулевой ,: последоватеЛьнос:тиг преобраэрватель ; ток - выпр мленное напр жение иза помйнгиощуй чейку, выполненную по схеме с закрытым входом, к которой подключен блок установки запоминающей : чейкй в исхрднре состо ние, управл ющий вход котррого соединён с.первым выходом блока управлени . вход которого подключей к выходу пускового органа, подср1ед9ненного входом к трансформатор у нййр жени нулевой последовательности реаги- . рующие органы на тиристорах, последовательно с которыми включены исполнительные органы, а управл |о(аие электроды тиристоров св заны С запоминакхцими чейками, источник- питани , включенный в цепь питани ис- . прлнительнцх органов, замыкгиощий ключ, управл ющий вход которого подсоединен к выхрду пускового органа о т л « ч а ю щ ее с тем, что, с целью упрощени и повышени на дежности его работы, снабжено блоком автоматическогР регулиррваниЯ уставки срабатывани , вход KOTojpoО ) .го подсоединён черкез замыкающий ключ к источнику питани , а выход - через разделительные диоды к катодам тиристоров , управл ющие входы которых § подключены к выходам запоминающих чеек непосрёдственнр. ел со ю1. DEVICE FOR THE CATALOG FROM A SINGLE-PHASE CLOSING TO EARTH IN A NETWORK WITH ISOLATED NEUTRAL; : containing successively connected current transformers of zero current installed on each junction,: succession: tig transducer; current - rectified voltage from the memory of a cell made according to the scheme with a closed input, to which the storage unit is connected: the cell is in a true state, the control input of which is connected to the first output of the control unit. the input of which is connected to the output of the starting organ, which is located at the zero-sequence response-to-transformer at the Nyryr. thyristor organs, in series with which actuators are connected, and control units (these are thyristor electrodes connected with memory cells, the power supply connected to the power supply circuit of the operative organs, the shorting key whose control input is connected to the external power supply unit The start-up body is equipped so that, in order to simplify and increase the reliability of its operation, it is equipped with an automatic control unit for setting the response setpoint, the KOTojpoO input. The circuit key is connected to the power supply And an output - through separating diodes the cathodes of the thyristors, whose control inputs are connected to outputs § memory cells neposrodstvennr. ate with you

Description

2. Устройство по п, 1, от л иЧйющеес Тем, что блок автоматического .регулировани уставки срабатывани выполнен в виде генератора ук еньшающегос напр жени на резисторе, соединенном с катодами разделительных дивдов и с катодом2. The device according to claim 1, from which the automatic response adjustment unit is designed as a generator of the indicated voltage on a resistor connected to the cathodes of the separation units and to the cathode.

лиода, анод которого подключен к точке соединени последовательно включенных.конденсатора и регулируемого резистора, другой выводкоторого через размлкаю11№1й ключ соединен с замыкающим ключом. the anode, the anode of which is connected to the point of connection of the series-connected capacitor and adjustable resistor, the other pin of which is connected through the breaker key through the 11 # 1 key.

I , ,.: - . Изобретение ОТНОСИТСЯ к электротехнике , в частности к устройствам дл защиты от замыкани на зеМлю в сет х с изолированной нейтралью. Известно устройство дл защиты от замыкани на землю в сет х с изо лированной нейтралью, содержащее тр сформатор напр жени нулевой последовательности (ТННД) , к вторичной обмотке которого подключен пусковой орган (ПО), трансформаторы тока нулевой последовательности (ТТНП), ус тановленныё на присоединени х и под ключенные через преобразователи переменного тока в пропорциональное ему выпр мленное напр жение {ПТВН) запоминающими конденсаторами к входам индикатора наибольшего напр жени (ИБН) , выходы которого подключе ны к исполнительным органам (ИО) пр соединений Ci J. Однако данное устройство имеет сложную схему, большое количество св зей и вследствие этого недостаточную надежность . V Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс уст ройство .дл защиты от замыкани на землю, содержащее установленные на каждом присоединении последовательн соединенные трансформатор тока нулевой последовательности, преобра-; зовательток - выпр мленное напр - жение и запоминающую чейку (ЗЯ), выполненную по схеме с закрытым вхо дом, ИБН на транзисторах, выходы ко торых подключены к исполнительным органам, включенные параллельно запоминаквдим чейкам ключи, общий на все присоединени блок управлени этими ключами, выход которого св зан с управл ющими входами указанных ключей/ а входы подключены к выходу ПО, подсоединенного своим входом к ТННП и выходу элемента фиксации срабатывани ИО включенный в цепь питани исполнительных органов замыкающий ключ, управл ющий ключ, управл ющий вход которого сое динен с пусковым органом Г2. Однако известное устройство имеет сложную схему, большое количест1во св зей, что снижает его надежность . Цель изобретени - упрощение схемы устройства и повышение надежности его работы. Указанна цель достигаетс тем, что устройство, содержащее установ ,ленные на каждом присоединении.последовательно соединенные трансформатор тока нулевой последовательности , преобразователь ток - выпр мленное напр жение и запоминающую чейку, выполненную по схеме с закрытым входом , к которой подключен блок установки запоминающей чейки в исходное состо ние, управл ющий вход которого соединен с первым выходом блока управлени , вход которого подключен к выходу пускового органа , подсоединенного входом к транс форматору напр жени нулевой после довательности , реагирующие органы на тири.сТорах, последовательно с которыми включены исполнительные органы, а управл квдие электроды тиристоров св заны с запоминающими чейками, источник питани , включенный S цепь питани исполнительных органов, замыкающий ключ, управл ющий вход которого подсоединен к выходу пускового органа, снабжено блоком регулировани устаёки срабатывани вход которого подсоединен через замыкающий ключ к источнику питани , а вйход - через разделительные диоды к катодам тиристоров, управл ющие входы которых подключены к выходам запоминающих чеек непосредственно . . .,,,:. ... При этом блок автоматического регулировани уставки срабатывани может быть выполнен в виде генератора уменьшающегос напр жени на резисторе , соединенном с катодами разделительных диодов и с катодом диода, анод которого подключен к точке соединени последовательно включенных конденсатора и. регулируемого резистора , другой вывод которого через размыкающий ключ соединен с замыкающим ключом.I,.: -. The invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for protection against ground fault in networks with insulated neutral. A device for protection against earth fault in networks with insulated neutral is known, containing a zero sequence voltage transformer (TNND), to the secondary winding of which a starting element (PO) is connected, zero sequence current transformers (TTPD) installed on the connection x and connected via converters of alternating current to the proportional rectified voltage {ПТНН) by storage capacitors to the inputs of the highest voltage indicator (IBN), the outputs of which are connected to the performer fired bodies (IO) connections straight Ci J. However, this device has a complicated circuit, a large number of linkages and therefore insufficient reliability. V The closest in technical essence to the invention is a device for protection against earth fault, containing series-connected zero-sequence current transformers installed at each connection; Pins - rectified voltage and storage cell (S), made according to the closed-input circuit, IBN on transistors, the outputs of which are connected to the executive bodies, connected in parallel with the memory of these keys, the common for all connections the control unit of these keys, output which is connected with the control inputs of the specified keys / and the inputs are connected to the output of the software connected by its input to the TNNP and the output of the latch actuation element IO included in the power supply circuit of the executive bodies key, the control input of which is connected with the starting authority G2. However, the known device has a complex circuit, a large number of links, which reduces its reliability. The purpose of the invention is to simplify the design of the device and increase the reliability of its operation. This goal is achieved by the fact that the device contains installed at each connection. Successively connected zero-sequence current transformer, current transformer is rectified voltage and storage cell made according to the closed-input circuit to which the storage cell installation unit is connected state, the control input of which is connected to the first output of the control unit, the input of which is connected to the output of the triggering organ connected by the input to the voltage transformer zero sequence, reacting organs on thyrisor, in series with which actuators are connected, and control thyristor electrodes are connected to memory cells, power source, included S actuators power supply circuit, closing switch, control input of which is connected to the starting output organ, equipped with a control unit for triggering operation, the input of which is connected via a locking key to the power source, and the input - through separation diodes to the cathodes of the thyristors, controlling the inputs of which are connected to the outputs of the storage cells directly. . . ,,,:. ... In this case, the automatic adjustment of the response setpoint can be implemented as a generator of decreasing voltage on a resistor connected to cathodes of the separation diodes and to the cathode of the diode, the anode of which is connected to the junction point of a series-connected capacitor and. adjustable resistor, the other output of which is connected to the closing key through a disconnecting key.

На чертеже приведена принципиальна схема устройства дл защиты от однофазного зг1мыкани на землю. The drawing is a schematic diagram of a device for protection from a single-phase signal to earth.

Устройство дл защиты содержит установленные на присоединени х 1 , и 2 последовательно соединенные ТТНП 3 и 4/ преобразователи ток - выпр м ленное нап р жение 5 и 6. и ЗЯ 7 и 8, вьшолнениые по cxisMe с закрытым вхрдом и подключенные своими выходами; к -. управл ющим входам тиристоров 9 и 10, в цепь которых включены ИО il и 12, например гекконы с токовыми обмотками , размыка о11Ц1й ключ 13, подключенный через разделительные диоды 14 к запоминающим чейкам 7 и 8, блок .15 tS управлени (БУ), первый выход которого соединен с управл ющим входом ключа 13, а вход подключен к выходу ПО 16, подсоединенного своим входом к ТННП 17, источник 18 питани , за- JQ мыкающий ключ 19, включенный в цепь питани исполнительных органов 11 и 12 и подключенный своим упра.зп ющим входом к выходу по 16, блок 20 автоматического регулировани устав- 25 ки срабатывани (БАРУС), вход которого через ключ 19 подсоединен к источнику 18 питани , выход через разделительные диоды 21 к катодам тиристоров 9 и 10.30The protection device contains installed in connections 1, and 2 serially connected TTPD 3 and 4 / current-rectifier transducers, voltage 5 and 6. And ЗЯ 7 and 8, executed on cxisMe with closed-loop voltage and connected with their outputs; to -. control inputs of thyristors 9 and 10, in the circuit of which IO il and 12 are connected, for example, geckos with current windings, open key 13, connected via dividing diodes 14 to memory cells 7 and 8, control unit (15 ts), first the output of which is connected to the control input of the key 13, and the input is connected to the output of the software 16, connected by its input to the TNNP 17, the power supply 18, the JQ key 19, connected to the power supply of the executive bodies 11 and 12 and connected by its control. the main input to the output of 16, block 20 automatic control the set-ups of 25 operations (BARUS), the input of which through the switch 19 is connected to the power supply 18, the output through the separation diodes 21 to the cathodes of thyristors 9 and 10.30

БУ 15 вьшолнен на элементах Запрет 22 и задержки 23 сигнала БА- РУС состоит из генератора экспоненциально падак цего (уменьшающегос ) напр жени , выполненного, в частное- с ти, на конденсаторе 24, резисторах 25 и 26 и диоде 27, и размыкающего ключа 28, управл ющего режимом работы генератора.The control unit 15 is executed on the elements of the Inhibit 22 and the delay 23 of the signal BA- RUS consists of an exponentially padak tsego (decreasing) voltage generator, made, in particular, on the capacitor 24, resistors 25 and 26 and the diode 27, and disconnecting key 28 controlling the operation mode of the generator.

Разделительные диоды 14 и ключ 13 . составл ют блок установки запомина- ющей чейки в исходное состо ние.Dividing diodes 14 and key 13. make up the unit for installing the memory cell in the initial state.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При отсутствии в сети однофазного 45 замыкани на землю ИО 11 и 12, ПО 16. и элемент 23 наход тс в исходном состо нии. Ключи 13 и 28 замкнуты, а ключ 19 разомкнут.In the absence of single-phase 45 ground loops, IO 11 and 12, software 16 and element 23 are in the initial state. Keys 13 and 28 are closed, and key 19 is open.

При возникновении замыкани на Q землю, нёшример, на присоединении 1, срабатывает ПО 16, производитс запуск элемента 23 задержки сигнала, раз№зкание ключа 13 и замыкание ключа 19, Через заданную выдержку вре- « мени, достаточную дл зар да конденсатора 24 и конденсаторов ЗЯ 7 и 8 до амплитудных значений., поступающие на их входы напр жений, срабатывает элемент 23, осуществл ющий замыкание ключа 13 и размыкание ключа 28. 0When a ground fault occurs on Q, the noshrimer, at connection 1, software 16 is triggered, the signal delay element 23 is started, the key 13 is disconnected, and the key 19 is closed, after a specified time delay sufficient for charging the capacitor 24 and capacitors ZYa 7 and 8 to the amplitude values. Arriving at their voltage inputs, the element 23 is triggered, which closes the key 13 and opens the key 28. 0

При згмыкании ключа 13 на выходах ЗЯ 7 и 8 и соответственно на управл ющих электродах тиристоров 9 и 10 по вл ютс напр жени , пропорциональные токам нулевой последователь.ности, 65When the key 13 is closed, the outputs 7 and 8 and, respectively, on the control electrodes of the thyristors 9 and 10 appear voltage proportional to zero sequence currents, 65

протекающим через ТТНП 3 и 4, при- чем максима.льную величину имеет на-: пр жение на выходе ЗЯ 7. При раз1«ыкании ключа 28 напр жение на. конденсаторе 24 и резисторе 25 начинает уменьшатьс по экспоненциальному.закону . В ЭТОже врем напр жение на ; анодах (относительно катодов диодов 21) тиристоров 9 и 10 начинаеД из . i . : / .JL .flowing through the TNCS 3 and 4, moreover, the maximum value is located at the output of the SST 7. When the key 28 is opened, the voltage is not. the capacitor 24 and the resistor 25 begins to decrease exponentially. AT THIS time, the voltage is on; the anodes (relative to the cathodes of diodes 21) of thyristors 9 and 10, starting from. i. : / .JL.

мен тьс по законуи.ьи 1-е } уйе ,личива сь от нул до максимального . -напр жени источника питани , где Т - посто нна времени.vary by law. 1st} uy, liking from zero to maximum. - supply source voltage, where T is constant over time.

После того, как напр жение на резисторе 25 становитс равшлм или меньшим напр жений на управл ющих электродах тиристоров 9 и 10, через последние начинают протекать токи, измен ющиес по нелинейному закону. При достижений током управлени , соответствующей в.еличины первым вк.пючаетс тот тиристор, на вход которого подаетс максимальный сигнал (в рассматриваемом случае первым включаетс тиристор 9)..After the voltage across the resistor 25 becomes equal to or less than the voltage across the control electrodes of the thyristors 9 and 10, currents varying in terms of the latter, varying in accordance with the nonlinear law. When the control current reaches the corresponding value, the first thyristor is connected to the thyristor, to the input of which the maximum signal is given (in this case, the thyristor 9 is switched on first).

При его включении на резисторе 25 по вл етс напр жение источника питани (сопротивлением исполните.льных органов,которые прин ты токовыми,можно пренебречь).Одновременно прекращ$ етс протекание тока через управл ющие электроды тиристоров. Конденсаторы 3 7 и 8 через небо.11ьшой промежуток времен разр жаютс на свои . резисторы, и остаточное напр жение на них исчезает. В таком состо нии схема устройства нах одитс до тех пор, пока не исчезает в сети однофаэг ное замыкание и не размыкаете ключ 19When it is turned on, the voltage of the power source appears on the resistor 25. The resistance of the organs that are received by the current organs can be neglected. At the same time, the flow of current through the control electrodes of the thyristors stops. Capacitors 3 7 and 8 through the sky. 11 a lag time is discharged into its own. resistors, and the residual voltage on them disappears. In such a state, the circuit is found until one-step closure disappears in the network and the key is not opened.

Пос.пе исчезновени замыкани на земли ПО 16 и элемент 23 возвращаютс в исходное состо ние, ключ 19 размыкаетс , тиристор 9 выключаетс . Схема устройства обесточиваетс , и .. оно готово к повторному действию. .After the ground fault disappears, the software 16 and the element 23 return to the initial state, the key 19 is opened, the thyristor 9 is turned off. The device circuit is de-energized, and .. it is ready for re-action. .

Введение БАРУС поззвол ет выполн ть весьма простую и обладающую высокой надежностью функционировани и чув- ствитёльностью защиту от замыкани на землю.Introduction BARUS allows you to perform a very simple and highly reliable operation and sensitivity against earth fault.

Устройство в состо нии реагировать на параметры переходного процесIca , т.е. обладает необходимым быстро , действием..,; . The device is able to respond to the parameters of the transition process, i.e. possesses the necessary quick, action ..,; .

Кроме того,дл него характерны широкий диапазон изменени уставок срабатывани и возможность прйменени в сет х с различными уровн ми токсв замыкани на землю и большими пределами их измерени . При этом отпадает необхоимость в расчете и вы .боре уставок, дл каждого присоединени . Отсутствует также необходиMOCT|i в отстройке защиты-от бросков собственных емкостных токов чт поз5J053204In addition, it is characterized by a wide range of variation of setpoints and the possibility of using it in networks with different levels of ground fault and greater limits to their measurement. In this case, there is no need in the calculation and selection of settings for each connection. There is also no need for MOCT | i in the detuning of protection — from the surge of its own capacitive currents

вол ет защиту выполн ть чувствитель-врем имеет мощные выходные сигналы,it can protect the sensor-time to have powerful output signals

ной,достаточные дл питани отключающихsufficient to supply the disconnecting

Предлагаемое устройство не тре-катушек приводов выключате-,The proposed device does not turn off the coils of the drives,

бует сложных усилителей, в то желей. beats complex amplifiers, while jelly.

Claims

1. DEVICE FOR PROTECTION AGAINST SINGLE-PHASE CIRCUIT TO EARTH ON A NETWORK WITH INSULATED NEUTRAL, containing a series-connected zero current transformer installed on each connection. sequence, the current converter is a rectified voltage and a memory cell, made according to the scheme with a closed input, to which is connected the unit for setting the memory cell in the initial state, the control input of which is connected to the first output of the control unit, the input of which is connected to the output of the trigger connected to the input to the zero-sequence voltage transformer, react-. 'operating organs' on the thyristors, with which the executive organs are connected in series, and the thyristor control electrodes are connected with storage cells, the power supply source · is not included in the power circuit. of auxiliary organs, a closing key, the control input of which is connected to the output of the starting element, with the exception of the fact that, in order to simplify and increase the reliability of its operation, it is equipped with an automatic control unit for the setpoint of operation, the input of which is connected through a closing key to the power source, and the output through the diodes to the cathodes of the thyristors, the control inputs of which are connected to the outputs of the storage cells directly.

... SU ..... 1053204

2. The device according to π, 1, characterized in that the unit for automatically adjusting the setpoint of operation is made in the form of a decreasing voltage generator on a resistor connected to the cathodes of the separation diodes and to the cathode of the diode, the anode of which is connected to the connection point of a series-connected capacitor and an adjustable resistor, other conclusion · which through the soaking key is connected to the closing \ key,

Tf '' ¹

‘. In connections, which reduces its reliability.

The purpose of the invention is to simplify the circuit of the device and increase the reliability of its operation.

This goal is achieved by the fact that the device contains installed on each connection. By: therefore, the connected current transformer is a zero sequence current transformer is a rectified voltage and a memory cell, made according to the scheme with a closed input, to which the unit for setting the memory cell in the initial state is connected, the control input of which is connected to the first output of the control unit, the input of which is connected to the output of the trigger, connected by the input to trans20 voltage format sequence, reacting organs on thyristors, sequentially with which are included executive organs, control electrodes ty1