SU1410163A1

SU1410163A1 - Earthing protection device for network with insulated neutral

Info

Publication number: SU1410163A1
Application number: SU864008769A
Authority: SU
Inventors: Татевос Романович Суринов; Анатолий Ефимович Орлович; Анатолий Иванович Селивахин; Расих Шарапович Сагутдинов; Игорь Леонидович Слонов
Original assignee: Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.В.П.Горячкина
Priority date: 1986-01-20
Filing date: 1986-01-20
Publication date: 1988-07-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике, в частности к области защиты электрических сетей, и может быть использовано дл определени места однофазного замыкани на землю. Цель изобретени - повышение надежности электроснабжени путем вы влени неустойчивого замыкани на землю . При повреждении в распредустройстве направление высокочастотных импульсов, трансформированных трансформаторами тока 9-12, одинаково дл полосовых фильтров 17-19 и противоположно дл полосового фильтра 20, с выхода которого сигнал через инвертор 24, осуществл ющий смену пол рности поступившего на вход импульса, поступает на сумматоры 21-23, где суммируетс с сигналами, поступившими с выходов полосовых фильтров 17-19, после чего сигналы поступают на две группы пороговых органов, перва из которых, состо ща из элементов 25-27, фиксирует сигналы при частичном пробое изол ции, а втора , состо ща из элементов 28-30, - при дуговом замыкании. При наличии сигналов на выходах всех трех элементов первой группы пороговых органов через элемент И-НЕ 35 и элемент ЗАПРЕТ 36 сигнал поступает на блок 47 сигнализации о повреждении на сборных шинах, а при наличии сигналов на выходах трех элементов 28, 29, 30 второй группы пороговых органов через элемент И-НЕ 40 и элемент ЗАПРЕТ 41 сигнал поступает на блок 48 отключени выключател ввода. При повреждении на каком-либо из присоединений сигнал с выхода соответствующего порогового органа первой группы, например элемента 25, дл повреждени на первом присоединении становитс равным логическому налю, что в сово - /37 1KI с (Л О5 ееThe invention relates to electrical engineering, in particular to the field of protection of electrical networks, and can be used to determine the location of a single-phase earth fault. The purpose of the invention is to improve the reliability of power supply by detecting an unstable earth fault. In case of damage in the switchgear, the direction of high-frequency pulses transformed by current transformers 9-12 is the same for bandpass filters 17-19 and opposite for bandpass filter 20, from the output of which the signal through the inverter 24, changing the polarity of the input pulse, arrives at the adders 21-23, where it is summed with the signals from the outputs of the bandpass filters 17-19, after which the signals are sent to two groups of threshold organs, the first of which, consisting of elements 25-27, captures the signal by partial breakdown of the insulation, and the second consisting of elements 28-30, - an arc-fault. In the presence of signals at the outputs of all three elements of the first group of threshold organs through the element I-NOT 35 and the element BANGE 36, the signal arrives at block 47 of the alarm on damage on the busbars, and in the presence of signals at the outputs of the three elements 28, 29, 30 of the second group of threshold authorities through the element AND-NOT 40 and the element BANTS 41, the signal enters the block 48 off the input switch. In case of damage on any of the connections, the signal from the output of the corresponding threshold organ of the first group, for example, element 25, for damage on the first connection becomes equal to the logical minimum, which is

Description

купности с двум логическими единицами выходов элементов 26, 27 через элемент ИЛИ-НЕ 34 и элемент ИЛИ-НЕ 31 обеспечивает срабатывание блока 37, сигнализирующего о наличии повреждени на первом присоединении. 1 ил.Couplings with two logical units of outputs of elements 26, 27 through the element OR-NOT 34 and the element OR-NOT 31 provide the operation of the block 37, signaling the presence of damage at the first connection. 1 il.

1one

Изобретение относитс к электротехнике, в частности к защите электрических сетей, и может быть использовано в сет х, работающих с изолированной нейтралью, дл определени поврежденного участка сети.The invention relates to electrical engineering, in particular to the protection of electrical networks, and can be used in networks operating with an insulated neutral to determine the damaged part of the network.

Цель изобретени - повышение надежности электроснабжени путем вы влени неустойчивого замыкани на землю.The purpose of the invention is to improve the reliability of power supply by detecting an unstable earth fault.

На чертеже представлена схема устройства дл защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью.The drawing shows a diagram of a device for protection against earth faults in a network with insulated neutral.

Присоединени 1-3 распределительного устройства состо т из чеек 4-6 присоединений , чейки 7 ввода, сборных щин 8. В чейках 4-7 установлены трансформаторы 9- 12 тока, выходы которых через щунтирую- щие сопротивлени 13-16 подключены на входы полосовых фильтров 17-20, выходы полосовых фильтров 17-19 соединены с первыми входами фазосравнивающих органов 21-23, выполненных в виде сумматоров, вторые входы которых через инвертор 24 соединены с выходом полосового фильтра 20.The connections 1-3 of the switchgear consist of cells 4-6 of the connections, the input cells 7, and the assembly 8. In the cells 4-7, current transformers 9-12 are installed, the outputs of which are connected to the inputs of the band-pass filters through the bypass resistors 13-16. 17-20, the outputs of the bandpass filters 17-19 are connected to the first inputs of the phase-matching bodies 21-23, made in the form of adders, the second inputs of which through the inverter 24 are connected to the output of the band-pass filter 20.

Выходы элементов 21-23 соединены с входами пороговых органов 25-27 первой группы и пороговых органов 28-30 второй группы. Выходы пороговых органов 25-27 подключены к первым входам первых элементов ИЛИ-НЕ 31-33, входам второго элемента ИЛИ-НЕ 34, первому элементу И-НЕ 35, выход которого соединен с разрешающим входом первого элемента ЗАПРЕТ 36. Вторые входы элементов ИЛИ- НЕ 31-33 соединены с входом второго элемента ИЛИ-НЕ 34. Выходы элементов ИЛИ-НЕ 31-33 соединены с соответствующими блоками 37-39 сигнализации о повреждении присоединени . Выходы пороговых органов 28-30 подключены к входам второго элемента И-НЕ 40, выход которого соединен с разрешающим входом второго элемента ЗАПРЕТ 41. Запрещающие входы обоих элементов ЗАПРЕТ подключены к выходу элемента ИЛИ 42. Входы эл€мента ИЛИ 42 соединены с выходами пусковых органов 43-46 релейных защит присоединений и ввода . Выход элемента ЗАПРЕТ 36 соединен с блоком 47 сигнализации о повреждении на сборных шинах, а выход элемента ЗАПРЕТ 41 подключен к исполнительному органу 48 защиты ввода.The outputs of the elements 21-23 are connected to the inputs of the threshold organs 25-27 of the first group and the threshold organs 28-30 of the second group. The outputs of the threshold bodies 25-27 are connected to the first inputs of the first elements OR-NOT 31-33, the inputs of the second element OR-NOT 34, the first element AND-NOT 35, the output of which is connected to the enabling input of the first element BAN 36. The second inputs of the elements OR- The HE 31-33 is connected to the input of the second element OR — NOT 34. The outputs of the element OR — NO 31–33 are connected to the corresponding access control alarm blocks 37–39. The outputs of the threshold organs 28-30 are connected to the inputs of the second element AND-NOT 40, the output of which is connected to the permitting input of the second element BREAD 41. The inhibiting inputs of both the BAN elements are connected to the output of the element OR 42. The inputs of the element OR 42 are connected to the outputs of the starting organs 43-46 relay protection connections and input. The output of the prohibition element 36 is connected to the block 47 of the alarm on the damage to the busbars, and the output of the element BANGE 41 is connected to the input protection actuator 48.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В нормальном режиме работы сети на выходах пороговых органов сигналы равны логическому нулю, на выходах логических элементов И-НЕ 35, 40 - единичные сигналы, на выходах элементов ЗАПРЕТ 36, 41 - нулевые.In the normal mode of network operation, the signals at the outputs of threshold organs are equal to logical zero, at the outputs of the AND-NO 35, 40 logic elements - single signals, at the outputs of BAN 36, 41 elements - zero.

Блок 47 сигнализации и исполнительный орган 48 наход тс в исходном состо нии. На выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 34 Q сигнал равен логической единице, на выходах логических элементов ИЛИ- НЕ 31, 32 и 33 - логическому нулю и, следовательно, блоки 37-39 сигнализации наход тс в исходном состо нии.The signaling unit 47 and the actuator 48 are in the initial state. At the output of the OR-NOT 34 Q logical element, the signal is equal to a logical one, at the outputs of the OR 31, 32 and 33 logic elements, to a logical zero and, therefore, signaling blocks 37-39 are in the initial state.

5 При повреждении в распределительном устройстве, св занном с перекрыти ми изол ции , частичными разр дами, .нарушени ми контактов и т. д., направление возникающих при этом во всех фазах за счет междуфазных емкостей высокочастотных им пульсов, трансформированных трансформаторами 9-12 тока, одинаково дл полосовых фильтров 17-19 и противоположно направлению высокочастотного импульса дл полосового фильтра 20. Сигнал с выхода5 In case of damage in the switchgear associated with isolation overlaps, partial discharges, contact breaks, etc., the direction arising in this case in all phases due to the interphase capacitances of high-frequency pulses transformed by transformers 9-12 current , is the same for bandpass filters 17-19 and opposite to the direction of the high-frequency pulse for bandpass filter 20. Signal output

5 полосового фильтра 20, пройд через инвертор 24, осуществл ющий операцию смены пол рности , суммируетс с сигналами, прошедшими полосовые фильтры 17-19, в сумматорах 21-23, после чего сигналы поступают на соответствующие входы двух групп поро0 говых органов.The 5 bandpass filter 20, passing through the inverter 24, performing the polarity reversal operation, is summed with the signals passed through the bandpass filters 17-19 in the adders 21-23, after which the signals go to the corresponding inputs of two groups of threshold organs.

При повреждении в распредустройстве на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 34 сигнал равен логическому нулю. На выходах логических элементов ИЛИ-НЕ 31-33 сигналы также равны логическому нулю и, сле5 довательно, блоки 37-39 сигнализации наход тс в исходном состо нии. На выходе логического элемента И-НЕ 35 сигнал равен логическому нулю и при отсутствии сигнала на запрещающем входе элемента ЗАQ ПРЕТ 36 срабатывает блок 47 сигнализации , что указывает на аварийный режим в распределительном устройстве. Запрещающие входы элементов ЗАПРЕТ св заны через элемент ИЛИ 42 с пусковыми органами 43-46 релейных защит. Эта св зь необ5 ходима дл блокировки работы устройства при нормальных коммутационных режимах распредустройства. Если же при повреждении в распредустройстве сработают пороговые органы 28-30, что свидетельствует о т желом повреждении (дуговое замыкание), то на выходе логического элемента И-НЕ 40 сигнал равен логическому нулю и при отсутствии сигнала на запрещающем входе элемента ЗАПРЕТ 41 срабатывает исполнительный орган 48, отключа выключатель ввода.In case of damage in the switchgear at the output of the OR-NOT 34 logical element, the signal is equal to a logical zero. At the outputs of the logical elements OR-NOT 31-33, the signals are also equal to logical zero and, therefore, the signaling units 37-39 are in the initial state. At the output of the logical element AND-NOT 35, the signal is equal to logical zero and in the absence of a signal at the inhibitory input of the element ZAQ PRET 36, the alarm unit 47 is triggered, which indicates an emergency mode in the switchgear. The prohibitory inputs of the PROHIBITION elements are connected via the element OR 42 to the start bodies 43-46 of the relay protections. This connection is necessary to block the operation of the device during normal switching modes of the switchgear. If, at a damage in the switchgear, threshold authorities 28-30 work, which indicates severe damage (arc closure), then at the output of the NAND 40 logic element the signal is equal to logical zero and in the absence of a signal at the inhibitory input of the BAN 41 element 48 by turning off the input switch.

При повреждении фазы любого присоединени , например присоединени 1, высокочастотный импульс тока, возникающий в переходном процессе, распростран етс по всем фазам за счет междуфазных емкостей всех присоединений, при этом направление трансформированного сигнала одинаково дл полосовых фильтров 18, 17 и противоположно направлению сигнала дл полосовых фильтров 19, 20. В сумматорах 21, 22 сигналы складываютс , на выходе пороговых органов 26, 27 сигналы равны логической единице, в сумматоре 23 сложение противоположно направленных сигналов приводит к тому, что на выходе порогового органа 25 сигнал равен логическому нулю. На вход логического элемента ИЛИ-НЕ 34 подаютс сигналы: логическа единица, логическа единица, логический нуль, а на выходе этого элемента сигнал равен нулю. На входы логических элементов ИЛИ-НЕ 32, 33 поступают сигналы: логический нуль, логическа единица; на выходе этих элементов сигнал равен логическому нулю и блоки 38, 39 сигнализации наход тс в исходном состо нии. На вход логического элемента ИЛИ-НЕ 31 поступает сигнал логического нул , а на выходе этого элемента сигнал равен логической единице, что приводит к срабатыванию блока 37 сигнализации первого присоединени , что свидетельствует о повреждении присоединени 1.When the phase of any connection is damaged, for example, connection 1, a high-frequency current pulse arising in the transition process propagates through all phases due to the interphase capacitances of all connections, while the direction of the transformed signal is the same for bandpass filters 18, 17 and opposite to the direction of the signal for bandpass filters 19, 20. In the adders 21, 22, the signals are added; at the output of the threshold organs 26, 27, the signals are equal to a logical one; in the adder 23, the addition of oppositely directed signals with Odita to the fact that the output signal of the threshold body 25 is a logical zero. Signals are sent to the input of the OR-NOT 34 logic element: a logical one, a logical one, a logical zero, and at the output of this element the signal is zero. The inputs of logical elements OR-NOT 32, 33 receive signals: logical zero, logical unit; at the output of these elements, the signal is equal to logical zero and the signaling units 38, 39 are in the initial state. The input of the logical element OR-NOT 31 receives a logical zero signal, and at the output of this element, the signal is equal to a logical one, which triggers the signaling unit 37 of the first connection, which indicates damage to connection 1.

На выходах элементов И-НЕ 35, 40 сигналы равны логическим единицам, а на выходах логических элементов ЗАПРЕТ - логическим нул м, поэтому блок 47 сигнализации и исполнительный орган 48 наход тс в исходном состо нии.At the outputs of the elements AND-NOT 35, 40, the signals are equal to logical units, and at the outputs of the logical elements BANGE - logical zero, therefore the signaling block 47 and the actuator 48 are in the initial state.

Claims

Invention Formula

A device for protection against earth faults in a network with insulated neutral, containing current transformers of connections and inputs, according to the number of connections, phase-matching bodies, the first BAN element, the output of which is connected to the input of the damage alarm unit on the collective shells, the second BAN element, the executive the input protection element, the OR element, the connection damage signaling units, characterized in that, in order to increase the reliability of the power supply by detecting an unstable fault 0 or to the Earth, but the bandwidth filters, the first and second groups of threshold organs, the group of OR-NOT elements, the number of threshold organs and OR5 elements in each group are equal to the number of connections, the common element OR-NOT, two AND-NOT elements, are introduced according to the number of current transformers inverter, block contacts of triggering bodies of relay protection of connections and inputs, outputs of current transformers of connections are connected to the inputs of the strip

0 filters whose outputs are connected to the first inputs of phase-matching bodies, made in the form of adders, the second inputs of which through an inverter are connected to the output of a band-pass filter, the input of the input current transformer is connected to the inputs of the phase-matching bodies of the first and second groups , the outputs of the first group of threshold organs are connected to the first inputs of the group of the corresponding elements OR NOT, to the corresponding inputs of the common element OR NOT and the first element NAND, the output of which oedinen permissive inverted input of the first element, the second inputs of the group OR- NO elements are connected to a common output element

5 OR NOT, the outputs of the group of elements OR- are NOT connected to the inputs of the corresponding signaling units about the damage of the connection, the outputs of the threshold heads of the second group are connected to the inputs of the second AND-NOT element, the output of which is connected to the permissive input of the second BANNER, prohibiting the inputs of the first and the second element BANGE is connected to the output of the OR element, the inputs of which are connected to the block contacts of the trigger bodies of the relay

5 protection of accessions and input, the output of the second element BANKS is connected to the executive body of protection of input.