SU1149340A2 - Device for protection against single-phase earth leakage in a.c. network - Google Patents

Device for protection against single-phase earth leakage in a.c. network Download PDF

Info

Publication number
SU1149340A2
SU1149340A2 SU833559740A SU3559740A SU1149340A2 SU 1149340 A2 SU1149340 A2 SU 1149340A2 SU 833559740 A SU833559740 A SU 833559740A SU 3559740 A SU3559740 A SU 3559740A SU 1149340 A2 SU1149340 A2 SU 1149340A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
block
inputs
logical
Prior art date
Application number
SU833559740A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Александрович Петров
Валерий Зиманович Арендт
Original Assignee
Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
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 Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола filed Critical Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority to SU833559740A priority Critical patent/SU1149340A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1149340A2 publication Critical patent/SU1149340A2/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

I. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА по авт. св. № 1056343, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и помехоустойчивости , в негр введены последовательно соединенные преобразователь переменного напр жени  в логический сигнал с уставкой по напр жению подключенный к обмотке нулевой последовательности трансформатора напр жени  сети, третий блок Бремени и блок определени  замыкани , причем второй вход третьего блока времени подключен к второму выходу второго блока времени, три входа блока определени  замыкани  подключены к вторичной обмотке фазных напр жений трансформатора напр жени  сети, а выход блока определени  замыкани  - к третьим .входам первого и второго логических элементов И.I. DEVICE FOR PROTECTION AGAINST SINGLE-PHASE GROUNDING ON EARTH IN THE ELECTRIC NETWORK OF AC VOLTAGE ON AUTH. St. No. 1056343, characterized in that, in order to increase reliability and noise immunity, an alternately connected alternating voltage converter into a logic signal with a voltage setpoint connected to the zero voltage winding of a network voltage transformer, a third Burden unit and a circuit determining unit, were introduced into the black, the second input of the third time block is connected to the second output of the second time block, three inputs of the short-circuit detection unit are connected to the secondary winding of phase voltages transformer ora voltage of the network, and the output of the block of definition of the closure - to the third. inputs of the first and second logical elements I.

Description

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок определени  замыкани  содержит подключенные к каждому входу, подключенному к трансформатору напр жени  сети, последовательно соединенные преобразователь переменного напр жени  в логический сигнал с уставкой по напр жению и логический элемент И, выходы последних соединены с соответствующими входами логического элемента ИЛИ, а его выход - с выходом блока, вторые пр мые выходы каждого преобразовател  соединены с вторыми и третьими входами логических элементов И соответственно опережающей и отстающей фаз, четвертые входы логических элементов И соединены с входом блока, соединенным с выходом третьего блока времени .2. The device according to claim 1, characterized in that the block for determining the circuit contains connected to each input connected to a network voltage transformer, serially connected alternating voltage converter into a logic signal with a voltage setting and a logic element And, the outputs of the latter are connected with the corresponding inputs of the logical element OR, and its output - with the output of the block, the second direct outputs of each converter are connected to the second and third inputs of the logic elements AND, respectively, ahead of s and lagging phases, fourth inputs of the AND gates connected to an input unit connected to the output of the third time block.

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что третий блок времени содержит последовательно соединенные первый логический элемент И, счетчик импульсов и второй логический элемент И, второй (устанЬвочный) вход счетчика импульсов и второй вход второго логического элемента И подключены к первому входу блока, пр мой выход счетчика импульсов подключен к второму входу первого логического элемента И, вход которого соединен с вторым входом блока, выход второго логического, элемента И подключен к выходу блока.3. The device according to claim 1, characterized in that the third time block contains the first logical element AND serially connected, the pulse counter and the second logical element AND, the second (set) input of the pulse counter and the second input of the second logical element AND are connected to the first input of the block , the direct output of the pulse counter is connected to the second input of the first logical element I, the input of which is connected to the second input of the block, the output of the second logical element of the AND connected to the output of the block.

Изобретение относитс  к электротехнике, в частности к области защиты электрических сетей, и предназначено дл  работы в электрических сет х с изолированной и компенсированной нейтралью. По основному авт. св. № 1056343, известно устройство дл  защиты от однофазного замыкани  на землю в электрической сети переменного тока, содержащее последовательно соединенные преобразователь сигналов, подключенный к трансформатору напр жени  нулевой последовательности, и первый ограничитель сигналов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго пороговых органов, подключенный к трансформатору тока нулевой последовательности второй ограничитель сигналов , выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого пороговых органов, два логических элемента И каждый с двум  входами, выходы которых подключены к соответствующим входам логического элемента ИЛИ, соединенного через релейный усилитель с исполнительным органом , п тый пороговый орган, подключенный к выходу первого ограничител  сигналов и первый блок времени, выход которого соединен с вторыми входами первых четырех пороговых органов, блок формировани  короткого импульса, второй блок времени четыре RS-триггера и четыре логических элемента И-НЕ, причем выходы первого и второго Пороговых органов соединены соответственно с первыми входами первого и второго логических элементов И-НЕ, а выходы третьего и четвертого пороговых органов - соответственно с первыми входами третьего и четвертого логических элементов И-НЕ, выходы логических элементов И-НЕ соединены с S-входами соответствующих RS-триггеров , инверсные выходы первого и второго RS-триггеров соединены соответственно с первыми входами первого и второго логических элементов И, а инверсные выходы третьего и четвертого RS-триггеров - соответственно с вторыми входами первого и второго логических элементов И, пр мые выходы первого и второго RS-триггеров соединены соответственно с вторыми входами второго и первого логических элментов И- НЕ, а пр мые выходы третьего и четвертого RS-триггеров -: с вторыми входами четвертого и третьего логических элементов И-НЕ, выход п того порогового органа через блок формировани  короткого импульса подключен к первым входам первого и второго блоков времени, первый выход второго блока времени подключен к R-BXOдам RS-триггеров, а второй выход блока - к второму входу первого блока времени 1. Недостаток известного устройства заключаетс  в возможности ложных срабатываний при ненормальных режимах работи сети (например, при неполнофазных режимах ).Кроме того, устройство имеет пониженную помехоустойчивость из-за отсутстви  отстройки от коммутационных помех. Цель изобретени  - повышение надежности и помехоустойчивости. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  защиты от однофазного замыкани  на землю в электрической сети переменного тока введены последовательно соединенные преобразователь переменного напр жени  в логический сигнал с уставкой по напр жению; подключенный к обмотке нулевой последовательности трансформатора напр жени  сети, третий блок времени и блок определени  замыкани , причем второй вход третьего блока времениThe invention relates to electrical engineering, in particular to the field of protection of electrical networks, and is intended for operation in electrical networks with an insulated and compensated neutral. According to the main author. St. No. 1056343, a device for protection against a single-phase earth fault in an electrical AC network is known, comprising a series-connected signal converter connected to a zero-sequence voltage transformer, and a first signal limiter, the output of which is connected to the first inputs of the first and second threshold organs, connected to the current transformer of zero sequence the second limiter of signals, the output of which is connected to the first inputs of the third and fourth threshold organ c, two logical elements AND each with two inputs, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the OR logic element connected through a relay amplifier to the executive body, the fifth threshold element connected to the output of the first signal limiter and the first block of time, the output of which is connected to the second inputs of the first four threshold organs, a short pulse shaping unit, a second block of time, four RS triggers and four NAND logic gates, with the outputs of the first and second threshold organs connected respectively, with the first inputs of the first and second NAND logic elements, and the outputs of the third and fourth threshold organs, respectively, with the first inputs of the third and fourth NAND logic elements, the outputs of the NAND logic elements are connected to the S-inputs of the corresponding RS-flip-flops, the inverse outputs of the first and second RS-flip-flops are connected respectively with the first inputs of the first and second logic elements And, and the inverse outputs of the third and fourth RS-flip-flops respectively with the second inputs of the first and second logs The main elements AND, the direct outputs of the first and second RS-flip-flops are connected respectively to the second inputs of the second and first logical elements NAND, and the direct outputs of the third and fourth RS-flip-flops are: to the second inputs of the fourth and third N-logic elements , the output of the first threshold organ is connected to the first inputs of the first and second blocks of time through the short pulse shaping unit, the first output of the second block of time is connected to the R-BXO RS-flip-flops, and the second output of the block to the second input of the first block of time 1. the current of the known device lies in the possibility of false positives in case of abnormal modes of network operation (for example, in non-full phase modes). In addition, the device has a reduced noise immunity due to the absence of detuning from switching noise. The purpose of the invention is to increase reliability and noise immunity. This goal is achieved by introducing a series-connected alternating voltage converter into a logic signal with a voltage setting in a device for protection against a single-phase earth fault in an electrical AC network; connected to the zero-sequence winding of the mains voltage transformer, the third time block and the circuit detection unit, the second input of the third time block

подключен к второму выходу второго блока времени, три входа блока определени  замыкани  подключены к вторичной обмотке фазных напр жений трансформатора напр жени  сети, а выход блока определени  замыкани  - к третьим входам первого и второго логических элементов И.connected to the second output of the second time block; three inputs of the closure detection unit are connected to the secondary winding of the phase voltages of the network voltage transformer, and the output of the closure detection unit to the third inputs of the first and second logic elements I.

Причем блок определени  замыкани  содержит подключенные к каждому входу, подключенному к трансформатору напр жени  сети, последовательно соединенные преобразователь переменного напр жени  в логический сигнал с уставкой по напр жению и логический элемент И, выходы последних соединены с соответствующими входами логического элемента ИЛИ а его выход - с выходом блока, вторые пр мые выходы каждого преобразовател  соединены с вторырыми и третьими входами логических элементов И соответственно опережающей и отстающей фаз, четвертые входы логических элементов И соединены с входом блока, соединенным с выходом третьего блока времени.Moreover, the closure detection unit contains connected to each input connected to the mains voltage transformer, series-connected alternating voltage converter into a logic signal with a voltage setting and a logic element AND, the outputs of the latter are connected to the corresponding inputs of the logic element OR and its output the output of the block, the second direct outputs of each converter are connected to the second and third inputs of the logic elements AND, respectively, of the advanced and lagging phases, the fourth in rows of the AND gates connected to an input unit connected to the output of the third time block.

При этом третий блок времени содержит последовательно соединенные первый логический элемент И, счетчик импульсов и второй логический элемент И, второй (установочный ) вход счетчика импульсов и второй вход второго логического элемента И подключены к первому входу блока, пр мой выход счетчика импульсов подключен к второму входу первого логического элемента И, вход которого соединен с вторым входом блока, выход второго логического элемента И подключен к выходу блока.At the same time, the third time block contains the first logical element AND, the pulse counter and the second logical element AND, the second (setting) input of the pulse counter and the second input of the second logical element AND are connected to the first input of the block, the direct output of the pulse counter is connected to the second input the first logical element And, the input of which is connected to the second input of the block, the output of the second logical element And is connected to the output of the block.

Преобразователь переменного напр жени  в логический сигнал с уставкой по напр жению необходим дл  преобразовани  переменного напр жени  трансформатора напр жени  сети в логический сигнал, на который реагирует третий блок времени, а также дл  задани  уставки по напр жению с целью отстройки от напр жений естественной несимметрии. Преобразователь сигналов выполнен в виде емкостно-активной цепочки, подключенной к обмотке нулевой последовательности трансфЬрматора напр жени  сети, а выходной сигнал снимаетс  с активного сопротивлени .An alternating voltage converter into a logic signal with a voltage setting is required to convert an alternating voltage of a network voltage transformer into a logic signal to which the third time block responds, as well as to set the voltage setting for detuning from natural unbalance voltages. The signal converter is designed as a capacitive-active circuit connected to the zero-sequence winding of the mains voltage transformer, and the output signal is removed from the active resistance.

Блок определени  замыкани  предназнзт чен дл  выделени  режима однофазного замыкани  на землю из всех режимов работы сети.The closure detection unit is designed to isolate a single-phase earth fault mode from all network operating modes.

Первый и второй блоки времени формируют пр моугольные импульсы длительности Ati и Д/2 соответственно. Пр моугольный импульс Ati разрешает работу первых четырех пороговых органов на врем  прохождени  первой полуволны высокочастотных сигналов тока и напр жени  нулевой последовательности . Это необходимо с целью повышени  быстродействи  устройства защиты и его помехоустойчивости. Пр моугольный импульс At2 поступает на R-входы RS-триггеров, разреша  работу последних.The first and second blocks of time form rectangular pulses of duration Ati and D / 2, respectively. Ati square pulse enables the operation of the first four threshold organs during the time of the first half-wave of high-frequency current and zero-sequence voltage signals. This is necessary in order to increase the speed of the protection device and its noise immunity. The rectangular pulse At2 arrives at the R-inputs of the RS-flip-flops, allowing the latter to work.

At2-Ats - врем , необходимое дл  срабатывани  исполнительного органа.At2-Ats is the time required for the actuator to operate.

Третий блок времении предназначен дл  создани  задержки выходного сигнала на врем  действи  коммутационных по5 мех.The third time block is designed to create an output signal delay for the duration of the switching time of 5 mech.

На фиг. I представлена функциональна  схема устройства защиты; на фиг. 2 - блок определени  замыкани ; на фиг. 3 - третий блок времени; на фиг. 4 - первый блокFIG. I is a functional diagram of the protection device; in fig. 2 — closure detection unit; in fig. 3 - the third block of time; in fig. 4 - first block

Q времени; на фиг. 5 - второй блок времени .Q time; in fig. 5 - the second block of time.

К трансформатору 1 напр жени  нулевой последовательности (фиг. 1) подключены последовательна соединенные преобразователь 2 сигналов и первый ограничитель 3 сигналов. Выход последнего соединен с первыми входами первого 4 и второго 5 пороговых органов, выходы которых подключены соответственно к первым входам первого 6 и второго 7 логических элементов И-НЕ, выходы их соединены с S-вхо0 дами соответственно первого 8 и второго 9 RS-триггеров. Пр мые выходы первого и второго RS-триггеров соединены соответственно с вторыми входами второго 7 и первого 6 логических элементов И-НЕ.A zero-sequence voltage transformer 1 (Fig. 1) is connected to a series-connected signal converter 2 and a first limiter of 3 signals. The output of the latter is connected to the first inputs of the first 4 and second 5 threshold organs, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the first 6 and second 7 I-NOT logic elements, their outputs are connected to S-inputs of the first 8 and second RS-9 triggers, respectively. The direct outputs of the first and second RS-flip-flops are connected respectively with the second inputs of the second 7 and first 6 NAND logic elements.

5 К трансформатору 10 тока нулевой последовательности подключен второй ограничитель 11 сигналов, выход которого соединен с первыми входами третьего 12 и четвертого 13 пороговых органов, выходы последних подключены соответственно к первым5 A second signal limiter 11 is connected to the zero sequence current transformer 10, the output of which is connected to the first inputs of the third 12 and fourth 13 threshold organs, the outputs of the latter are connected respectively to the first

0 входам третьего 14 и четвертого 15 логических элементов И-НЕ, выходы которых соединены с S-входами соответственно третьего 16 и четвертого 17 RS-триггеров.0 inputs of the third 14 and fourth 15 logical elements AND-NOT, the outputs of which are connected to the S-inputs of the third 16 and fourth RS-flip-flops, respectively.

Пр мые выходы третьего 16 и четвертого 17 RS-триггеров соединены соответственноThe direct outputs of the third 16 and fourth 17 RS-flip-flops are connected respectively

5 с вторыми входами четвертого 15 и третьего 14 логических элементов И-НЕ. Инверсные выходы первого 8 и второго 9 RS-триггеров подключены к первым входам соответственно первого 18 и второго 19 логических элементов И, а инверсные выходы третьего 16 и четвертого 17 RSтpиггepoв - к вторым входам соответственно первого 18 и второго 19 логических элементов И. Выходы этих элементов соединены с соответствующими входами логического элемента ИЛИ 20,5 with the second inputs of the fourth 15 and third 14 logical elements AND-NOT. The inverse outputs of the first 8 and second 9 RS-flip-flops are connected to the first inputs of the first 18 and second 19 AND logical elements respectively, and the inverse outputs of the third 16 and fourth 17 RS-triggers to the second inputs of the first 18 and second 19 logical elements, respectively. I. The outputs of these elements connected to the corresponding inputs of the logical element OR 20,

5 выход которого через релейный усилитель 21 соединен с исполнительным органом 22. К выходу первого ограничител  3 сигналов подключены последовательно соединенные п тый 23 пороговый орган и блок 24 формировани  короткого импульса, выход последнего соединен с входами первого 25 и второго 26 блоков времени. Выход первого блока 25 времени подключен к вторым входам первых четырех пороговых органов. Первый выход второго блока 26 времени подключен к второму входу первого блока 25 времени, а5 whose output is connected via the relay amplifier 21 to the actuator 22. The output of the first limiter 3 signals is connected in series with the fifth 23th threshold unit and the short pulse forming unit 24, the output of the latter is connected to the inputs of the first 25 and second 26 time blocks. The output of the first block of time 25 is connected to the second inputs of the first four threshold organs. The first output of the second time block 26 is connected to the second input of the first time block 25, and

второй - к R-входам RS-триггеров 8, 9, 16 и 17. Преобразователь 27 переменного напр жени  в логический сигнал с уставкой по напр жению, подключенный к обмотке нулевой последовательности трансформатора напр жени  сети, последовательно соединен с третьим блоком 28 времени, второй вход последнего подключен к первому выходу второго блока времени, а выход - к первому входу блока 29 определени  замыкани , другие три входа которого подключены к вторичной обмотке фазных напр жений трансформатора напр жени  сети, а выход - к третьим входам первого 18 и второго 19 логических элементов И. Блок 29 определени  замыкани  (фиг. 2) содержит подключенные к каждому входу последовательно соединенные преобразователь переменного напр жени  в логический сигнал с уставкой по напр жению и логический элемент И - соответственно 30 и 31, 32 и 33, 34 и 35. Выходы блоков 31, 33 и 35 соединены с соответствующими входами логического элемента ИЛИ 36, а его выход - с выходом блока. Пр мые выходы каждого преобразовател  соединены с вторыми и третьими входами логических элементов И 31, 33 и 35 соответственно опережающей и отстающей фаз, четвертые входы логических элементов И 31, 33 и 35, соединены с четвертым входом блока. Третий блок 28 времени (фиг. 3) содержит последовательно соединенные первый логический элемент И 37, счетчик 38 импульсов и второй логический элемент И 39, второй (установочный) вход счетчика импульсов и второй вход второго логического элемента И 39 подключены к первому входу блока , пр мой выход счетчика 38 импульсов подключен к второму входу первого логического элемента И 37, вход которого соединен с вторым входом блока, выход второго логического элемента И 39 подключен к выходу блока. Первый блок 25 времени (фиг. 4) содержит последовательно соединенные счетчик 40 импульсов и логический элемент И 41. Установочный вход счетчика 40 импульсов подключен к первому входу блока, а выход - к выходу блока. Второй вход логического элемента И 41 подключен к второму входу блока, а выход - к счетному входу счетчика 40 импульсов. Второй блок 26 времени (фиг. 5) содержит последовательно соединенные генератор 42 импульсов логический элемент И 43 и счетчик 44 импульсов, причем установочный вход последнего подключен к входу блока, а его выход - к первому выходу блока и к ВТОрому входу логического элемента И 43, выход генератора 42 импульсов подключен к второму выходу блока. В нормальном режиме работы сети напр жение нулевой последовательности Uo и ток нулевой последовательности 1о близки к нулю. На выходе преобразовател  27 переменного напр жени  в логический сигнал с уставкой по напр жению блока 29 определени  замыкани , пороговых органов 4, 5, 12 и 13, на инверсных выходах RS триггеров 8, 9, 16 и 17 и на выходе логического элемента ИЛИ 20 имеютс  нулевые сигналы. Исполнительный орган 22 находитс  в исходном состо нии. При однофазном замыкании на землю в месте замыкани  протекает ток переходного процесса, который содержит высокочастотную составл ющую, а в напр жении нейтрали по вл етс  высокочастотна  составл юща  напр жени . Перва  составл юща  трансформируетс  через трансформатор 10 нулевой последовательности и поступает на вход второго ограничител  11 сигналов и далее на первые входы пороговых органов 12 и 13. Высокочастотна  составл юща  напр жени  нейтрали через трансформатор I напр жени  нулевой последовательности поступает на. вход преобразовател  2 сигналов, в котором она дифференЦируетс . При этом измен етс  фаза этой составл ющей. С выхода преобразовател  2 через первый ограничитель 3 сигналов сигнал поступает на первые входы первого 4, второго 5 и п того 23 пороговых органов. При этом срабатываетс  п тый пороговый орган 23, реагирующ.ий на первый полупериод (положительный или отрицательный) входного высокочастотного сигнала, а также срабатывают первый 25 и второй 26 блоки времени. На выходе первого блока 25 времени по вл етс  пр моугольный импульс At, а на выходе второго блока 26 - пр моугольный импульс длительностью причем ДЛ А/2. Это необходимо дл  того, чтобы увеличить быстродействие и надежность устройства . Блоки 25 и 26 разрешают работу соответственно пороговых органов 4, 5, 12 и 13 и -НЗ-триггеров 8, 9, 16 и 17. При однофазном замыкании напр жение нулевой последовательности Uo поступает на вход преобразовател  27 переменного напр жени  в логический сигнал, на выходе которого по вл етс  логическа  единица, если напр жение Uo првышает уставку преобразовател  27. Этот сигнал (логическа  единица) разрешает работу третьего блока 28 времени, который через врем  А/з, достаточное дл  защиты от коммутационных помех, измен ет свой выходной сигнал с логического нул  на логическую единицу, котора  разрешает работу блока 29 определени  замыкани , на другие три входы которого подаютс  фазные напр жени  с трансформатора напр жени  сети. На выходе блока определени  замыкани  (в случае однофазного замыкани  на землю) по вл етс  сигнал, равный логической единице, который разрешает работу логических элементов И 18 и 19. Пусть замыкание на землю происходит вне зоны защиты, тогда высокочастотные сигналы, поступившие на входы ограничителей 3 и 11 сигналов и далее, наход тс  в противофазе. Если первый полупериод высокочастотного сигнала на первых входах блоков 4 и 5 положителен (отрицателен), то соответствующий сигнал на первых входах блоков 12 и 13 отрицателен (положителен ). Пороговые органы 4 и 12 реагируют на положительную полуволну, а 5 и 13 - на отрицательную. На инверсных выходах первого 8 (второго 9) и четвертого 17 (третьего 16) RS-триггеров сигналы измен ютс  с логических нулей на логические единицы , а на выходах логических элементов И 18 и 19 сигналы не мен ютс  и остаютс  равными логическим нул м. Исполнительный орган 22 в данном случае не работает. При замыкании на землю в зоне защиты высокочастотна  составл юща  тока трансформатора 10 тока совпадает по фазе с высокочастотным сигналом, по вл ющимс  на выходе преобразовател  2. В результате на инверсных выходах первого 8 (второго 9) и третьего 16 (четвертого 17) RS-триггеров сигналы станов тс  равными логической единице и через логические элементы И 18 (19), ИЛИ 20, релейный усилитель 21 сигнал поступает на исполнительный орган 22, который срабатывает и отключает поврежденное присоединение. В нормальном режиме работы сети входной и выходной сигналы блока 29 определени  замыкани  (фиг. 2) рвны нулю. На инверсных выходах преобразователей 30, 32 и 34 переменного напр жени  в логический сигнал с уставкой по напр жению сигналы равны логическому нулю, а на пр мых выходах - логической единице. Выходные сигналы логических элементов И 31, 33 и 35 равны нулю. При однофазном замыкании на землю напр жение поврежденной фазы (например, А) становитс  меньще уставки преобразовател  30 и его выходные сигналы измен ютс  на противоположные. На пр мом выходё сигнал становитс  равным логическому нулю, который блокирует работу логических элементов И 33 и 35 соответственно отстающей и опережающей фаз, а на инверсном выходе сигнал становитс  равным логической единице, котора  поступает на пер вый вход логического элемента И 31. На второй и третий входы элемента 31 с преобразователей 32 и 34 поступают сигналы, равные логической е.линице, а на четвертом входе логического элемента И 31 сигнал становитс  равным логической единице через врем  Д/з с момента однофазного замыкаки  на землю, благодар  чему на выходе логического элемента И 31 на выходе блока 29 сигналы также станов тс  равными логической единице. При других режимах работы сети, например , при исчезновении напр жений на двух любых фазах, измен ютс  выходные сигналы соответствующих преобразователей, которые блокируют работу всех логических элементов И 31, 33 и 35. На выходе блока сигнал остаетс  равным логическому нулю. В нормальном режиме работы сети на счетный вход счетчика 38 импульсов третьего блока 28 времени (фиг. 3) поступают счетные импульсы с второго входа блока через первый логический элемент И 37. На второй (установочный) вход счетчика и на второй вход второго логического элемента И 39 поступает сигнал, равный логическому нулю. На инверсном выходе счетчика импульсов и на выходе блока сигналы равны логическому нулю. При однофазном замыкании на землю на первом входе блока сигнал становитс  равным логической единице, котора  разрещает работу счетчика 38 импульсов. На выходе счетчика импульсов через врем  сигналы имезн ютс  на противоположные . На инверсном выходе счетчика 38 импульсов и на выходе блока сигналы станов тс  равными логической единице, а на пр мом выходе счетчика 38 импульсов сигнал становитс  равным нулю, который запрещает прохождение счетных импульсов через первый логический элемент И 37 на счетный вход счетчика 38 импульсов. При ликвидации замыкани  сигналом, поступающим на первый вход блока, происходит подготовка блока 28 к работе. В нормальном режиме работы сети генератор 42 вырабатывает импульсы пр моугольной формы, которые поступают на первые входы логических элементов И 41 и 43. Остальные входные и выходные сигналы первого 25 и второго 26 блоков времени равны нулю. При однофазном замыкании на землю блок 24 формировани  короткого импульса реагирует на сеР входных импульсов и на первый бросок формирует короткий импульс пр моугольной формы, который сбрасывает счетчики 40 и 44, измен   их выходные сигналы с логического нул  на логическую единицу. Эти сигналы разрещают прохождение счетных импульсов на счетные входы счетчиков 40 и 44 через соответствующие логические элементы И 41 и 43. Через врем  Д/| на выходе счетчика 40 и через врем  Д/2 на выходе счетчика 44 сигналы станов тс  равными логическим нул м. Применение предлагаемого устройства увеличит надежность работы защиты и сократит простои оборудовани . the second is connected to the R-inputs of RS-flip-flops 8, 9, 16 and 17. An alternating voltage converter 27 into a logic signal with a voltage setting connected to the zero-sequence winding of a network voltage transformer is serially connected to a third time unit 28, the second the input of the latter is connected to the first output of the second time block, and the output to the first input of the circuit 29 determining the circuit, the other three inputs of which are connected to the secondary winding of the phase voltage transformer of the mains voltage, and the output to the third inputs of the first 18 and W The second 19 logical elements I. The block 29 of the definition of the closure (Fig. 2) contains connected in series to each input a converter of alternating voltage into a logical signal with a voltage setting and a logical element And, respectively 30 and 31, 32 and 33, 34 and 35. The outputs of blocks 31, 33 and 35 are connected to the corresponding inputs of the logic element OR 36, and its output is connected to the output of the block. The direct outputs of each converter are connected to the second and third inputs of logic gates And 31, 33 and 35, respectively, of the leading and lagging phases, the fourth inputs of logic gates And 31, 33 and 35, are connected to the fourth input of the block. The third time block 28 (Fig. 3) contains the first logical element AND 37, the pulse counter 38 and the second logic element AND 39, the second (setting) input of the pulse counter and the second input of the second logic element And 39 connected to the first input of the block, etc. my output of pulse counter 38 is connected to the second input of the first logic element 37, whose input is connected to the second input of the block, the output of the second logic element 39 is connected to the output of the block. The first time unit 25 (FIG. 4) contains a pulse counter 40 connected in series and an AND 41 logic element. The setup input of the pulse counter 40 is connected to the first input of the block, and the output to the output of the block. The second input of the logical element And 41 is connected to the second input of the block, and the output to the counting input of the counter 40 pulses. The second block 26 of time (Fig. 5) contains a series-connected pulse generator 42 of a logic element AND 43 and a pulse counter 44, with the installation input of the latter connected to the block input, and its output to the first output of the block and to the TOR input of the logic element I 43, the output of the pulse generator 42 is connected to the second output of the block. In normal network operation, the zero-sequence voltage Uo and the zero-sequence current 1o are close to zero. At the output of the variable voltage converter 27 into a logic signal with a setting on the voltage of the block 29, the definition of the circuit, the threshold organs 4, 5, 12 and 13, the inverse outputs RS of the trigger 8, 9, 16 and 17 and the output of the logic element OR 20 are zero signals. Executive body 22 is in the initial state. In a single-phase short circuit to earth, a transient current flows at the location of the fault, which contains a high-frequency component, and a high-frequency component appears in the neutral voltage. The first component is transformed through the zero-sequence transformer 10 and is fed to the input of the second limiter 11 signals and further to the first inputs of the threshold organs 12 and 13. The high-frequency component of the neutral voltage is fed to the zero-sequence voltage transformer. Converter input 2 signals, in which it is differentiated. This changes the phase of this component. From the output of the converter 2, the signal goes through the first limiter of the 3 signals to the first inputs of the first 4, second 5 and fifth 23 threshold organs. In this case, the fifth threshold organ 23 is triggered, reacting to the first half-period (positive or negative) of the input high-frequency signal, and also the first 25 and second 26 blocks of time are triggered. At the output of the first block 25 of time, a rectangular pulse At appears, and at the output of the second block 26 a rectangular pulse of duration DL A / 2. This is necessary in order to increase the speed and reliability of the device. Blocks 25 and 26 allow operation of the threshold organs 4, 5, 12 and 13 and -NZ-flip-flops 8, 9, 16 and 17, respectively. With a single-phase short circuit, the zero sequence voltage Uo is fed to the input of the variable voltage converter 27 into a logic signal the output of which appears a logical unit, if the voltage Uo exceeds the set point of the converter 27. This signal (logical unit) enables the operation of the third block 28 of time, which is sufficient for protection against switching interference, through the A / C time, to logical well l per logical unit that permits the operation of the block 29 for determining the circuit, the other three inputs of which are supplied with phase voltages from a network voltage transformer. At the output of the closure detection unit (in the case of a single-phase ground fault), a signal equal to the logical unit appears, which allows operation of the AND 18 and 19 logic elements. Let the ground fault occur outside the protection zone, then high-frequency signals received at the inputs of the limiters 3 and 11 signals and further, are in antiphase. If the first half-period of the high-frequency signal at the first inputs of blocks 4 and 5 is positive (negative), then the corresponding signal at the first inputs of blocks 12 and 13 is negative (positive). The threshold authorities 4 and 12 respond to a positive half-wave, and 5 and 13 respond to a negative one. At the inverse outputs of the first 8 (second 9) and fourth 17 (third 16) RS-flip-flops, the signals change from logical zeros to logical ones, and at the outputs of logic gates And 18 and 19, the signals do not change and remain equal to logical zero. The body 22 in this case does not work. When a ground fault occurs in the protection zone, the high-frequency component of the current transformer 10 current coincides in phase with the high-frequency signal appearing at the output of converter 2. As a result, the inverse outputs of the first 8 (second 9) and third 16 (fourth 17) RS-flip-flops the signals become equal to the logical unit and through the logic elements AND 18 (19), OR 20, the relay amplifier 21, the signal arrives at the actuator 22, which is triggered and turns off the damaged connection. In the normal network mode, the input and output signals of the block 29 for determining the closure (Fig. 2) are zero. At the inverted outputs of the inverters 30, 32 and 34 of the alternating voltage into a logic signal with a voltage setting, the signals are equal to a logical zero, and at the direct outputs - a logical one. The output signals of the logic elements And 31, 33 and 35 are equal to zero. With a single-phase-to-ground fault, the voltage of the faulty phase (e.g., A) becomes less than the setpoint of the converter 30 and its output signals are reversed. On the direct output, the signal becomes logical zero, which blocks the operation of the logic elements AND 33 and 35, respectively, of the lagging and leading phases, and at the inverse output, the signal becomes equal to the logical unit, which arrives at the first input of the logical element And 31. On the second and third the inputs of the element 31 from the converters 32 and 34 receive signals equal to the logical f. line, and at the fourth input of the logical element And 31 the signal becomes equal to a logical one through the time D / z from the moment of the single-phase short to ground; whereby at the output of the logic element AND 31 at the output of the block 29, the signals also become equal to the logical one. In other modes of network operation, for example, when the voltages disappear on any two phases, the output signals of the respective converters change, which block the operation of all AND 31, 33 and 35 logic elements. At the output of the block, the signal remains equal to logical zero. In the normal network operation mode, the counting input of the pulse counter 38 of the third time block 28 (FIG. 3) is received from the second input of the block through the first logic element I 37. The second (installation) input of the counter and the second input of the second logic element And 39 signal is equal to logical zero. At the inverse output of the pulse counter and at the output of the block, the signals are equal to logical zero. In the case of a single-phase earth fault at the first input of the block, the signal becomes equal to the logical unit, which enables the operation of the pulse counter 38. At the output of the pulse counter, over time, the signals are reversed. At the inverse output of the pulse counter 38 and at the output of the block, the signals become equal to logical one, and at the forward output of the pulse counter 38, the signal becomes zero, which prohibits the passage of the counting pulses through the first logic element AND 37 to the counting input of the pulse counter 38 pulses. When the closure is eliminated by a signal arriving at the first input of the block, block 28 is prepared for operation. In the normal mode of the network, the generator 42 generates square-shaped pulses that arrive at the first inputs of logic gates And 41 and 43. The remaining input and output signals of the first 25 and second 26 time blocks are zero. In a single-phase-to-ground fault, the short pulse forming unit 24 responds to the ser of the input pulses and generates a short rectangular pulse to the first roll, which resets counters 40 and 44, changing their output signals from a logical zero to a logical one. These signals allow the passage of counting pulses to the counting inputs of counters 40 and 44 through the corresponding logic elements And 41 and 43. After a time D / | at the output of the counter 40 and through time D / 2 at the output of the counter 44, the signals become equal to logical zero. The application of the proposed device will increase the reliability of the protection and reduce equipment downtime.

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА по авт. св. № 1056343, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные преобразователь переменного напряжения в логический сигнал с уставкой по напряжению подключенный к обмотке нулевой последовательности трансформатора напряжения сети, третий блок времени и блок определения замыкания, причем второй вход третьего блока времени подключен к второму выходу второго блока времени, три входа блока определения замыкания подключены к вторичной обмотке фазных напряжений трансформатора напряжения сети, а выход блока определения замыкания — к третьим .входам первого и второго логических элементов И.1. DEVICE FOR PROTECTION AGAINST SINGLE-PHASE CIRCUIT TO THE GROUND IN THE ELECTRIC AC NETWORK according to ed. St. No. 1056343, characterized in that, in order to increase reliability and noise immunity, a series-connected converter of alternating voltage into a logical signal with a voltage setpoint connected to the zero sequence winding of the mains voltage transformer, a third time unit and a short circuit detection unit are introduced into it, the second input the third time block is connected to the second output of the second time block, the three inputs of the short circuit detection unit are connected to the secondary winding of the phase voltage of the transformer conjugation network, and an output unit determination circuit - a third .The inputs of first and second logic elements I. 2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что блок определения замыкания содержит подключенные к каждому входу, подключенному к трансформатору напряжения сети, последовательно соединенные преобразователь переменного напряжения в логический сигнал с уставкой по напряжению и логический элемент И, выходы последних соединены с соответствующими входами логического элемента ИЛИ, а его выход — с выходом блока, вторые прямые выходы каждого преобразователя соединены с вторыми и третьими входами логических элементов И соответственно опережающей и отстающей фаз, четвертые входы логических элементов И соединены с входом блока, сое диненным с выходом третьего блока времени.2. The device according to π. 1, characterized in that the circuit detection unit contains connected to each input connected to the mains voltage transformer, serially connected AC-to-logic converter with voltage setpoint and logic element AND, the outputs of the latter are connected to the corresponding inputs of the OR logic element, and output - with the output of the unit, the second direct outputs of each converter are connected to the second and third inputs of the logic elements AND, respectively, of the leading and lagging phases, h The fourth inputs of the logical elements AND are connected to the input of the block connected to the output of the third time block. 3. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что третий блок времени содержит последовательно соединенные первый логический элемент И, счетчик импульсов и второй логический элемент И, второй (установочный) вход счетчика импульсов и второй вход второго логического элемента И подключены к первому входу блока, прямой выход счетчика импульсов подключен к второму входу первого логического элемента И, вход которого соединен с вторым входом блока, выход второго логического, элемента И подключен к выходу блока.3. The device according to π. 1, characterized in that the third time block contains in series connected the first logical element And, the pulse counter and the second logical element And, the second (installation) input of the pulse counter and the second input of the second logical element And are connected to the first input of the block, the direct output of the pulse counter is connected to the second input of the first logical element And, the input of which is connected to the second input of the block, the output of the second logical element And is connected to the output of the block.
SU833559740A 1983-03-02 1983-03-02 Device for protection against single-phase earth leakage in a.c. network SU1149340A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833559740A SU1149340A2 (en) 1983-03-02 1983-03-02 Device for protection against single-phase earth leakage in a.c. network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833559740A SU1149340A2 (en) 1983-03-02 1983-03-02 Device for protection against single-phase earth leakage in a.c. network

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1056343 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1149340A2 true SU1149340A2 (en) 1985-04-07

Family

ID=21052155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833559740A SU1149340A2 (en) 1983-03-02 1983-03-02 Device for protection against single-phase earth leakage in a.c. network

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1149340A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 1056343, кл. Н 02 Н 3/16, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4821137A (en) Positive sequence distance relay for AC power transmission line protection
US3838314A (en) Detector for reverse and open phase in a three phase circuit
US3532935A (en) Static network protective relay
US4249124A (en) Method and apparatus for monitoring faults by means of a polygonal trigger region
SU1149340A2 (en) Device for protection against single-phase earth leakage in a.c. network
US4819119A (en) Faulted phase selector for single pole tripping and reclosing schemes
Benmouyal et al. Performance comparison between Mho elements and incremental quantity-based distance elements
RU2244992C1 (en) Device for detecting single-phase ground faults in insulated-neutral networks
SU904066A1 (en) Device for centralized protection from earthing in the network with insulated or compensated neutral wire
Parthasarathy New static 3-step distance relay
SU1056343A1 (en) Device for single-phase earth leakage protecting of a.c. power network
RU1774425C (en) Device for protection of alternating-current supply line against single-phase earthing
SU815835A1 (en) Device for protecting from grounding in network with insulated neutral wire
SU418933A1 (en) METHOD OF PROTECTING ELECTRICAL TRANSMISSION LINES OF LARGE EXTENSION AGAINST BETWEEN PHASE SHUTCHES
SU1019373A2 (en) Device for determination of damaged connection in network with insulated neutral in one-phase grounds
SU1614065A1 (en) Device for proctection against ground single-phase faults in a.c.mains
RU2082269C1 (en) Device for protection against single-phase short- circuit to ground in power supply line with insulated neutral wire
Parthasarathy Three-system and single-system static distance relays
SU545033A1 (en) Device for selectively protecting feed feeders from earth faults
SU1304121A1 (en) Device for protection of reactor
SU1403194A1 (en) Arrangement for interlocking the differential protection of generator of independent power system in connecting wire failures
SU1744749A1 (en) Device for protection of a c network against single-phase short-circuit to ground
SU843089A1 (en) Device for protecting from interphase short-circuting in ac network
SU744819A1 (en) Device for determining damaged phase wire in three-phase electric mains with insulated neutral wire
SU1029299A1 (en) Device for emergency operation protecting 6-35kv distributing network