SU1339725A1 - Method of grounding protection in three-phase electric mains with isolated neutral wire - Google Patents

Method of grounding protection in three-phase electric mains with isolated neutral wire Download PDF

Info

Publication number
SU1339725A1
SU1339725A1 SU853914396A SU3914396A SU1339725A1 SU 1339725 A1 SU1339725 A1 SU 1339725A1 SU 853914396 A SU853914396 A SU 853914396A SU 3914396 A SU3914396 A SU 3914396A SU 1339725 A1 SU1339725 A1 SU 1339725A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
network
increments
neutral
values
voltage
Prior art date
Application number
SU853914396A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Серафимович Дзюбан
Владимир Федорович Костин
Юрий Ильич Слепцов
Original Assignee
Донецкий политехнический институт
Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Взрывозащищенного И Рудничного Электрооборудования
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 Донецкий политехнический институт, Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Взрывозащищенного И Рудничного Электрооборудования filed Critical Донецкий политехнический институт
Priority to SU853914396A priority Critical patent/SU1339725A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1339725A1 publication Critical patent/SU1339725A1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  защиты сети от замыкани  на землю. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и помехоустойчивости защиты при переходных процессах в сети, При возникновении утечки в одной из фаз сети на выходах датчиков 1 напр жений по вл ютс  приращени  фазных напр жений и напр жени  смещени  нейтрали , которые вьщел ютс  блоками 2-5 выделени  дискретных приращений. о:) со со елThe invention relates to electrical engineering and is intended to protect the network from earth fault. The aim of the invention is to increase the speed and noise immunity of protection during transients in the network. In the event of a leakage in one of the network phases, the outputs of the voltage sensors 1 cause an increase in the phase voltages and the neutral bias voltage, which are allocated in blocks 2-5 of the selection discrete increments. o :) co wore

Description

В компараторах 9-16 эти сигналы сравниваютс  с уставками срабатывани , при превышении которых на выходах компараторов формируютс  логические сигналы, которые поступают дл  анализа на элементы 18 и 19 совпадени , В зависимости от знака приращений наIn Comparators 9-16, these signals are compared with setpoints, when they are exceeded, at the outputs of the comparators logical signals are generated, which are supplied for analysis on the elements 18 and 19 of the coincidence, Depending on the sign of the increments on

1one

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к быстродействующим защитам от замыкани  на землю в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью, выполненных экранированным кабелем, и может быть использовано дл  обеспечени  безопасного применени  электрической энергии в шахтах, опасных по внезапным выбросам угл  и газа.The invention relates to electrical engineering, in particular to fast-acting earth fault protection in three-phase electrical networks with insulated neutral, made with shielded cable, and can be used to ensure the safe use of electrical energy in mines, dangerous by sudden emissions of coal and gas.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и помехоустойчивости защиты при переходных процессах в сетиThe purpose of the invention is to increase the speed and noise immunity of protection during transients in the network.

На фиг.1 и 2 показаны диаграммы распределени  напр жений в трехфазной сети с изолированной нейтралью, иллюстрирующие формирование приращений фазных напр жений и напр жени  смещени  нейтрали при однофазном замыкании на землю через утечку конечной проводимости; на фиг.З - то же, при коротком замыкании между двум  фазами В и С; на фиг,4 - функциональна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Figures 1 and 2 show voltage distribution diagrams in a three-phase network with an insulated neutral, illustrating the formation of phase voltage increments and a neutral displacement voltage during a single-phase earth fault through a finite conduction leak; on fig.Z - the same, with a short circuit between the two phases b and C; Fig, 4 is a functional diagram of the device that implements the proposed method.

На фиг,1 и 2 показаны диаграмма напр жений фаз U, Ug, Uj, относительно земли при одинаковых сопротивле- ,ни х изол ции фаз, напр жени  U Ug, U(- и напр жени  смещени  нейтрали Uo при замыкании фазы А на землю через утечку конечной проводимости . Здесь также показаны соответствующие мгновенные значени  фазных напр жений ), Uj,(to), Uc(to) до момента по влени  утечки, а также фазных напр жений U(t), Uj(t), Uj,(t,) и напр жени  смещени  нейтрали Up(t) после по влени  утечки в фазе А. На основании этих данных найдены приращени  всех указанных напвыходе одного из элементов 18 или 19 формируетс  сигнал логической единицы, который через схему ИЛИ 20 поступает на выход устройства, формиру  команду на отключение контролируемого участка сети. 4 ил.Figs. 1 and 2 show the voltage diagram of the phases U, Ug, Uj relative to the earth with the same resistance, phase isolation, voltage U Ug, U (- and the neutral voltage Uo when the phase A closes to ground through the leakage of the final conductivity. The corresponding instantaneous values of the phase voltages are also shown here), Uj, (to), Uc (to) until the occurrence of the leakage, as well as the phase voltages U (t), Uj (t), Uj, ( t,) and neutral displacement voltage Up (t) after the occurrence of leakage in phase A. On the basis of these data, the increments of all of the specified output of one of the elements Ntov 18 or 19, a signal of a logical unit is generated, which through the OR 20 circuit arrives at the output of the device, forms a command to turn off the monitored section of the network. 4 il.

р жений, возникших после по вле-- ни  утечки по отношению к моменту, предшествующему по влению утечкиOccurrences occurring after the left of the leakage with respect to the moment preceding the occurrence of leakage.

A.(kt) и, ( -U.(k-t),A. (kt) and, (-U. (K-t),

где i А, В, С, О - фазы сети и нейтрали . Отсюдаwhere i A, B, C, O are the network and neutral phases. From here

dU.Ctgk) - uUbCt -k) k)dU.Ctgk) - uUbCt -k) k)

CD -dU,(t,.k).CD -dU, (t, .k).

Интервал времени t между двум  последовательными моментами измерений напр жени  не превьшает 0,001 с.The time interval t between two successive moments of voltage measurements does not exceed 0.001 s.

Использу  запо1 инающее устройство , можно непрерывно определ ть приращени  мгновенных значений фазных напр жений и смещени  нейтрали за врем  t и, сравнива  их между собой, формировать сигнал отключени  по условию выполнени  соотношени  (1), если приращени  напр жений превьш1а- ют уставки срабатывани  соответствующих элементов.Using an arrester, it is possible to continuously determine the increments of the instantaneous values of the phase voltages and the neutral displacement during time t and, comparing them to each other, generate a trip signal according to the condition of the fulfillment of relation (1), if the increments of the voltages exceed the response values of the corresponding elements .

На фиг.З показаны диаграммы напр жений при возникновении замыкани  между фазами В и С, из которых следует , что условие (1) не выполн етс  - защита не срабатывает,Fig. 3 shows voltage diagrams in the event of a short circuit between phases B and C, from which it follows that condition (1) does not hold — protection does not work,

Функциональна  схема устройстваFunctional device diagram

(фиг.4) содержит три датчика-делител  фазных напр жений и датчик-делитель напр жени  нейтрали (блок 1), св занные с контролируемой сетью,(FIG. 4) contains three phase voltage divider sensors and a neutral voltage voltage divider sensor (block 1) connected to the controlled network,

напр жени  с которых через блоки 2-5 вьщелени  приращени  напр жений, управл емые генератором 6 импульсов.voltages from which through blocks 2–5 of the increment of voltages, controlled by a generator of 6 pulses.

поступают на входы блоков компараторов положительных 7 и отрицательных 8 приращений, состо щих из компараторов 9-16, выходы которых св - завы с входами логического блока 17, содержащего два элемента АИ (18 и 19) на входы каждого из которых подаютс  сигналы компаратора приращений фазных напр жений одного знака и сигнал ком- паратора приращени  напр жени  нейтрали другого знака, а выходы их св заны с входами элемента ИЛИ 20,arrive at the inputs of the comparator blocks of positive 7 and negative 8 increments consisting of comparators 9-16, the outputs of which are st - heads with the inputs of logic unit 17 containing two AI elements (18 and 19) to the inputs of each of which the signals of the phase increment comparator are fed the voltage of one character and the signal of the comparator increment the voltage of the neutral of another character, and their outputs are connected to the inputs of the element OR 20,

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

С помощью датчиков 1 напр жений, подключенных к трехфазной сети, измер ют мгновенные значени  фазных напр жений U(t), Ug(t), U(t) и напр жение смещени  нейтрали ). Эти напр жени  поступают на блоки 2-5 выделени  дискретных приращенийWith the help of voltage sensors 1 connected to a three-phase network, instantaneous values of phase voltages U (t), Ug (t), U (t) and the bias voltage of the neutral are measured. These voltages are applied to discrete increment blocks 2-5.

напр жений ЛUд(ta), dUg(ta), 4U|(tg)voltage of LUd (ta), dUg (ta), 4U | (tg)

и AUjCtn). Сигналы приращений с выходов блоков 2-5 поступают на входы компараторов 9-16, которые выполн ютand AUjCtn). The increment signals from the outputs of blocks 2-5 are fed to the inputs of comparators 9-16, which perform

функцию пороговых элементов - сравнение с уставками срабатывани ,threshold element function - comparison with trigger settings,

С выходов компараторов 10-13 сиг налы поступают на схему совпадени  (элемент И 18), а с выходов кo mapa торов 9 и 14-16 - на схему 19 совпадени  .From the outputs of comparators 10–13, signals arrive at the coincidence circuit (element 18), and from the outputs of the co mars of tori 9 and 14–16, to circuit 19 coincidence.

При возникновении утечки в одной из фаз сети фазные напр жени  и напр жение смещени  нейтрали резко измен ют свои величины, соответственно этому возрастает приращение указанных напр жений. При превьппении этими напр жени ми порогов срабатывани  компараторов , зависимых от уставки срабатывани , на их выходах формируютс  логические сигналы, которые поступают дл  анализа на логический блок 17 (элементы 18-20). Если выполн етс  условие (1), на выходе одного из. элементов 18 или 19 совпадени  в зависимости от знака приращений формируетWhen a leakage occurs in one of the phases of the network, the phase voltages and the bias voltage of the neutral change their values dramatically, respectively, the increment of these voltages increases. When these voltages exceed the thresholds of the comparators, which are dependent on the setpoint, the logic signals are generated at their outputs, which are fed to the logical block 17 for analysis (elements 18-20). If condition (1) is satisfied, the output of one of. elements 18 or 19 matches, depending on the sign of the increments, forms

с  сигнал логической единицы, который через схему ИЛИ 20 поступает на выход устройства - команда на отключение контролируемого участка сети.with a signal of a logical unit, which through the scheme OR 20 goes to the output of the device - the command to turn off the controlled part of the network.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: отсутствует зона нечувствительности, имеюща  место при возникновении утечки в период прохождени  фазного напр жени  через нуль; повышаетс  быстродействие устройств, построенных по предлагаемому способу; обеспечиваетс  устойчивость защиты при переходных процессах в сети.The use of the proposed method provides, in comparison with the known ones, the following advantages: there is no dead band, which occurs when a leakage occurs during the passage of a phase voltage across zero; increases the speed of the devices built by the proposed method; ensures robust protection during transients in the network.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ защиты от замыкани  на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, включающий операции автоматического контрол  мгновенного значени  напр жени  смещени  нейтрали и формировани  сигнала на отключение контролируемой сети при повышении контролируемьм параметром заданной величины, о т л н- чающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и помехоустойчивости защиты при переходных процессах в сети, дополнительно контролируют мгновенные значени  напр - жений фаз защищаемой сети относительно земли, определ ют значени  приращений фа.зных напр жений и напр жени  смещени  нейтрали за одинаковые промежутки времени, сравнивают значени  приращений друг с другом по знаку и формируют сигнал на отключение контролируемой сети при условии совпадени  знаков приращений напр жений фаз относительно земли и несовпадени  с ними знака приращени  напр жени  смещени  нейтрали, а также при условии превышени  абсолютныъш значени ми этих приращЁний заданного значени .A method of protecting against earth faults in a three-phase electrical network with an insulated neutral, including automatic control of the instantaneous value of the neutral bias voltage and generating a signal to turn off the monitored network while increasing the controllable parameter of a given value, which is increase the speed and noise immunity of protection during transients in the network, additionally control the instantaneous values of the voltages of the phases of the protected network relative to the ground, the values of the increments of the phase voltages and the neutral bias voltage for the same time intervals are compared, the values of the increments are compared with each other by the sign and form a signal to turn off the monitored network under the condition that the signs of the increments of the phase voltages coincide with the ground and the increment sign does not match them displacement voltage of the neutral, as well as under the condition that the absolute values of these increments exceed the specified value. Фиг.11 и V(t,} 0and V (t,} 0 4141 а, if,n),) a, if, n),) Редактор А.КозоризEditor A. Kozoriz Фиг.ЗFig.Z Составитель С.Хренов Техред М.Ходанич Compiled by S. Khrenov Tehred M. Khodanych Заказ 4235/47 Тираж 617ПодписноеOrder 4235/47 Circulation 617 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 Корректор В.Гирн кProofreader V.Girn to
SU853914396A 1985-06-21 1985-06-21 Method of grounding protection in three-phase electric mains with isolated neutral wire SU1339725A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853914396A SU1339725A1 (en) 1985-06-21 1985-06-21 Method of grounding protection in three-phase electric mains with isolated neutral wire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853914396A SU1339725A1 (en) 1985-06-21 1985-06-21 Method of grounding protection in three-phase electric mains with isolated neutral wire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1339725A1 true SU1339725A1 (en) 1987-09-23

Family

ID=21183979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853914396A SU1339725A1 (en) 1985-06-21 1985-06-21 Method of grounding protection in three-phase electric mains with isolated neutral wire

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1339725A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 473256, кл. Н 02 Н 7/26, 1975, Авторское свидетельство СССР № 792432, кл. Н 02 Н 3/16, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4438475A (en) Ultra-high speed protective relay apparatus and method for providing single pole switching
US6049284A (en) Method and zero-speed monitor for monitoring a three-phase machine
SU1339725A1 (en) Method of grounding protection in three-phase electric mains with isolated neutral wire
US3893009A (en) Reverse power flow relay
CA1083670A (en) Apparatus for detection of synchronism by means of vector difference measurement
SU646403A1 (en) Method of protecting 0,38 kv mains with grounded neutral wire and separated working and protecting null-wires form single-phase short-circuiting
SU961023A2 (en) Apparatus for protecting traction network against single-phase earthing
SU985876A1 (en) Device for earthing protection of phase wire in ac network with insulated neutral
US3523213A (en) Distance relay with rectangular characteristics
SU600647A2 (en) Device for detecting faulty phase wire
RU2121744C1 (en) Method for single-phase-to-ground fault protection of three-phase, insulated-neutral supply mains
Parthasarathy New static 3-step distance relay
SU1091271A1 (en) Method and device for earth leakage protection of wires of a.c. network
Hoel et al. Composite polar characteristics in multizone systems of phase-comparison distance protection
SU1274058A1 (en) Device for protective de-energizing in three-phase isolated neutral system with voltage up to 1000 volt
SU815835A1 (en) Device for protecting from grounding in network with insulated neutral wire
SU1688344A1 (en) Device for protective disconnection in mains with repeated groundings of neutral
Ataullayev et al. Principles of protection against single phase earth faults in networks with capacitive current compensation
SU1377946A1 (en) Device for protection of a three-phase electric installation against emergency operation
SU1037370A2 (en) Apparatus for earth fault protection of phase of overhead network with insulated neutral wire having voltage over 100v
SU746329A1 (en) Apparatus for automatic monitoring of grounding circuit resistance in moving alternating-current machines
SU1003236A2 (en) Method of internal short-circuiting protecting of rectifiers
SU1220053A1 (en) Device for arc overvoltage protection in isolated neutral system
SU1173486A1 (en) Apparatus for protecting against short circuit of three-phase electric network with isolated neutral wire and electric motor
SU1114985A1 (en) Method of checking insulation and protecting electrical networks having insulated neutral and operational personnel