SU1403189A1

SU1403189A1 - Device for directional protection of line from single-phase grounding in three-phase electric network with insulated neutral

Info

Publication number: SU1403189A1
Application number: SU864119250A
Authority: SU
Inventors: Болатбек Бахитжанович Утегулов
Original assignee: Б. Б. Утегулов
Priority date: 1986-09-17
Filing date: 1986-09-17
Publication date: 1988-06-15

Abstract

Изобретение относитс к области электротехники , а именно к устройствам релейной защиты линии от замыканий на землю в электрических сет х с изолированной нейтралью . Цель изобретени - повышение быстродействи устройства. При повреждении изол ции одной из фаз электрической сети в защищаемой линии 2 возникают ток и напр жение нулевой последовательности. Ток нулевой последовательности снимаетс h в с с выхода трансформатора тока 4 и через резистор 6 подаетс на первичную обмотку трансформатора 7, тем самым обеспечиваетс поворот фазы вектора тока нулевой последовательности по направлению с фазой вектора напр жени нулевой последовательности . Схема соединени диодов 8, 9, 10, 11 и транзисторов 12, 13 обеспечивает поочередное открывание тиристорных оптронов 16, 17. При совпадении по фазе тока и напр жени нулевой последовательности поочередное наличие потенциала на управл емых электродах тиристорных оптронов совпадает по времени с открытым положением управл ющих электродов упом нутых оптронов, что обеспечивает прохождение тока через выходной орган 18, который и срабатывает. При повреждении изол ции какой-либо из фаз электрической сети 1 вне зоны защищаемой линии 2 моменты наличи потенциала на управл емых электродах тиристорных оптронов не совпадают с открытым положением их управл ющих электродов. В этом случае ток через выходной орган не протекает и устройство защиты остаетс в несработанном состо нии. 1 ил. с (Л 4 О 00 оо о LC.JThe invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to devices for relay line protection against earth faults in electrical networks with insulated neutral. The purpose of the invention is to increase the speed of the device. If the isolation of one of the phases of the electrical network in the protected line 2 is damaged, a current and a zero-sequence voltage arise. The zero sequence current is removed h from the output of the current transformer 4 and is fed through the resistor 6 to the primary winding of the transformer 7, thereby ensuring that the phase of the zero sequence current vector rotates along the direction of the phase of the zero sequence voltage vector. The connection circuit of the diodes 8, 9, 10, 11 and transistors 12, 13 provides alternate opening of the thyristor optocouplers 16, 17. When the current and voltage of the zero sequence coincides in phase, the alternate presence of potential on the controlled electrodes of the thyristor optocouplers coincides in time with the open position of the control electrodes of the optocouplers mentioned above, which ensures the passage of current through the output body 18, which is triggered. If the insulation of any of the phases of the electrical network 1 is damaged outside the zone of the protected line 2, the moments of the presence of potential at the controlled electrodes of the thyristor optocouplers do not coincide with the open position of their control electrodes. In this case, the current through the output organ does not flow and the protection device remains in an unused state. 1 il. c (L 4 O 00 oo o LC.J

Description

Изобретение относитс к электротехнике, а именно к устройствам направленной защиты линии от однофазного замыкани на землю в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью.This invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for directional protection of a line against single-phase earth faults in three-phase electrical networks with insulated neutral.

Цель изобретени - повышение быстродействи устройства.The purpose of the invention is to increase the speed of the device.

На чертеже изображена принципиальна схема устройства направленной защиты линии от однофазного замыкани на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью.The drawing shows a schematic diagram of a device for directional protection of a line against a single-phase earth fault in a three-phase electrical network with an insulated neutral.

К трехфазной электрической сети 1 с фазами А, В, С подключена защищаема лини 2, дл отключени которой предназначен выключатель 3. Трансформатор 4 тока нулевой последовательности установлен на защищаемой линци 2, а трансформатор 5 напр жени нулевой последовательности подключен к шинам электрической сети 1. К трансформатору 4 тока через резистор 6 подключена первична обмотка согласующего трансформатора 7, к вторичной обмотке которого подключены диоды 8-11. Обща точка диодов 9 и 10 подключена к положительной клемме источника питани и к объединенным эмиттерам транзисторов 12 и 13, базы которых подключены к диодам 8 и 11 соответственно. Коллекторы транзисторов 12 и 13 через резисторы 14 и 15 и свето- диоды тиристорных оптронов 16 и 17 подключены к отрицательной клемме источника питани . Фотодиоды тиристорных оптронов 16 и 17 соединены встречно-параллельно и через выходной орган 18 подключены к выходам трансформатора 5 напр жени нулевой последовательности. Выходной орган 18 может содержать нар ду с исполнительным органом 19 измерительный орган 20 дл измерени величины напр жени нулевой последовательности .A three-phase electric network 1 with phases A, B, C is connected to a protected line 2, for disconnection of which switch 3 is designed. A zero-sequence current transformer 4 is installed on a protected link 2, and a zero-sequence voltage transformer 5 is connected to the buses of electric network 1. K transformer 4 current through a resistor 6 is connected to the primary winding of the matching transformer 7, to the secondary winding of which diodes 8-11 are connected. The common point of diodes 9 and 10 is connected to the positive terminal of the power supply and to the combined emitters of transistors 12 and 13, the bases of which are connected to diodes 8 and 11, respectively. The collectors of transistors 12 and 13 through the resistors 14 and 15 and the LEDs of the thyristor optocouplers 16 and 17 are connected to the negative terminal of the power supply. The photodiodes of the thyristor optocouplers 16 and 17 are connected in anti-parallel manner and are connected via an output element 18 to the outputs of the transformer 5 of a zero-sequence voltage. Outlet body 18 may comprise, along with executive body 19, a measuring body 20 for measuring the magnitude of the zero sequence voltage.

4545

При повреждении изол ции одной из фаз электрической сети относительно земли в за- 40 щищаемой линии 2 возникают ток и напр жение нулевой последовательности. Ток нулевой последовательности снимаетс с выхода трансформатора 4 тока нулевой последовательности и подаетс через резистор 6 на первичную обмотку согласующего трансформатора 7, тем самым обеспечиваетс поворот фазы вектора тока нулевой последовательности по направлению с фазой вектора напр жени нулевой последовательности .If the insulation of one of the phases of the electrical network is damaged relative to the earth in the protected line 2, a current and a zero-sequence voltage arise. The zero sequence current is removed from the output of the zero sequence current transformer 4 and fed through a resistor 6 to the primary winding of the matching transformer 7, thereby ensuring that the phase of the zero sequence current vector rotates in direction with the phase of the zero sequence voltage vector.

Схема соединени диодов 8-11 и транзисторов 12 и 13 обеспечивает их поочередное открывание, что, в свою очередь, обеспечивает поочередное открывание тиристор50The connection circuit of diodes 8-11 and transistors 12 and 13 ensures their alternate opening, which, in turn, ensures alternating opening of the thyristor50

Устройство дл направленной защиты л нии от однофазного замыкани на землю трехфазной электрической сети с изолирова ной нейтралью, содержащее трансформато напр жени нулевой последовательност трансформатор тока нулевой последовател ности, первый и второй диоды, первый, вт рой и третий резисторы, первый и второй т ристорные оптроны, выходной орган и бло питани , отличающеес тем, что, с цель повышени быстродействи , в него дополн тельно введены согласующий трансформато третий и четвертый диоды, первый и второ транзисторы, причем первична обмотка со ласующего трансформатора через первы резистор подключена к трансформатору т ка нулевой последовательности, к вторично обмотке упом нутого согласующего тран форматора подключены встречно первый второй диоды, обща катодна точка кот рых подключена к объединенным эмиттера первого и второго транзисторов и к полож тельной клемме блока питани , к анодам пе вого и второго диодов подключены катод третьего и четвертого диодов соответственн к анодам которь х подключены базы перво и второго транзисторов соответственно, ко лекторы которых через второй и третий р зисторы подключены к анодам светодиодо первого и второго тиристорных оптроно объединенные катоды которых подключен к отрицательной клемме блока питани фотодиоды тиристорных оптронов включен встречно-параллельно и через выходной о ган подключены к выходу трансформаторA device for directional protection of a single-phase ground fault of a three-phase electric network with an insulated neutral, containing a transformer voltage zero sequence current zero-sequence current transformer, the first and second diodes, the first, second and third resistors, the first and second circular optrons , an output organ and a power supply unit, characterized in that, for the purpose of increasing the speed, the third and fourth diodes, the first and second transistors, and the primary The first transformer is connected to the winding of the transformer through a first transformer, a zero-sequence transformer is connected to the secondary winding of the mentioned transformer, the first second diodes are connected counter-common, the common cathode point is connected to the combined emitter of the first and second transistors and to the positive terminal of the power supply. , the cathode of the third and fourth diodes are connected to the anodes of the first and second diodes, respectively, to the anodes of which the bases of the first and second transistors are connected, respectively, which are s through which the second and third p ican LED anodes are connected to the first and second optocoupler triac combined cathodes which block is connected to the negative terminal of the power triac photocouplers photodiodes included in antiparallel and through the outlet of the gun transformer is connected to the output

напр жени нулевой последовательности.zero sequence voltage.

Составитель. СуриковCompiler Surikov

Редактор Е. КопчаТехред И. Верес .Корректор О. КравцоваEditor E. KopchaTehred I. Veres. Corrector O. Kravtsova

Заказ 2873/47Тираж 650ПодписноеOrder 2873/47 Circulation 650 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытийVNIIPI USSR State Committee for Inventions and Discoveries

113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 Production and printing company, Uzhgorod, ul. Project, 4

00

0 0

00

5five

0 0

00

ных оптронов 16 и 17, управл ющие электро- /ды которых включены в цепи коллекторов транзисторов 12 и 13. При совпадении по фазе тока и напр жени нулевой последовательности поочередное наличие потенциала на управл емых электродах тиристорных оптронов совпадает по времени с открытым положением управл ющих электродов указанных оптронов, что обеспечивает прохождение тока через выходной орган 18, который и срабатывает.16 and 17 optocouplers whose control electrodes are included in the collector circuits of transistors 12 and 13. When the current and voltage of the zero sequence coincide in phase, the alternate presence of potential on the controlled electrodes of the thyristor optocouplers coincides in time with the open position of the control electrodes these optocouplers, which ensures the passage of current through the output body 18, which is triggered.

При повреждении изол ции какой-либо из фаз электрической сети 1 вне зоны защищаемой линии 2 моменты наличи потенциала на управл емых электродах тиристорных оптронов не совпадают с открытым положением их управл ющих электродов. В этом случае ток через выходной орган не протекает и устройство защиты остаетс в несработанном состо нии.If the insulation of any of the phases of the electrical network 1 is damaged outside the zone of the protected line 2, the moments of the presence of potential at the controlled electrodes of the thyristor optocouplers do not coincide with the open position of their control electrodes. In this case, the current through the output organ does not flow and the protection device remains in an unused state.

Claims

Invention Formula

A device for directional protection of a line from single-phase earth fault in a three-phase electrical network with an insulated neutral, containing a zero-sequence voltage transformer, a zero-sequence current transformer, the first and second diodes, the first, second and third resistors, the first and second thyristor optrons, output organ and power supply unit, characterized in that, in order to increase speed, a matching transformer, third and fourth diodes, first and second transistors are additionally introduced into it The primary winding of the matching transformer is connected through the first resistor to the zero-sequence current transformer, the secondary winding of the matching transformer is connected counter first and second diodes, the total cathode point of which is connected to the combined emitters of the first and second transistors and to the positive terminal of the power supply, The cathodes of the third and fourth diodes, respectively, are connected to the anodes of the first and second diodes, respectively, and the bases of the first and second transients are connected to the anodes. tors, respectively, through which the collectors of the second and third resistors are connected to the anodes of LEDs of the first and second photocouplers thyristor, the combined cathodes of which are connected to the negative terminal of the power unit, the photodiodes of photocouplers thyristor included in antiparallel and through the outlet body connected to the output of the transformer