SU1453499A1

SU1453499A1 - Arrangement for directional protection from single-phase ground failures

Info

Publication number: SU1453499A1
Application number: SU874256593A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Федоров; Геннадий Филиппович Горбачев; Александр Петрович Лукьянчук
Original assignee: Таджикский политехнический институт
Priority date: 1987-06-03
Filing date: 1987-06-03
Publication date: 1989-01-23

Abstract

Изобретение относитс к области электротехники и может быть использовано дл защиты электрических сетей и установок переменного тока от однофазных замыканий на землю. Целью изобретени вл етс повышение надежности устройства защиты. При однофазном замыкании на землю во вторичной обмотке трансформатора 1 тока нулевой последовательности по вл етс суммарный сигнал, несущий информацию о токе и напр жении нулевой последовательности. Каждый из этих сигналов вьщел етс с помощью дифференциального 2 и суммирующего 3 усилителей, выходы которых подключены к входам фазочувствительного органа 4, который при замыкании в зоне защиты вырабатывает сигнал, воздействующий на исполнительный орган 5. 1 ил. слThe invention relates to the field of electrical engineering and can be used to protect electrical networks and AC installations from single-phase earth faults. The aim of the invention is to increase the reliability of the security device. In the case of a single-phase earth fault, a secondary signal appears in the secondary winding of the zero-sequence current transformer 1, carrying current and zero-sequence voltage information. Each of these signals is selected by means of a differential 2 and summing 3 amplifiers, the outputs of which are connected to the inputs of the phase-sensitive organ 4, which, when short-circuited in the protection zone, produces a signal acting on the executive organ 5. 1 sludge. cl

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электрических сетей и установок переменного тока от однофаз- $ ных замыканий на землю.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect electrical networks and AC installations from single-phase earth faults.

Цель изобретения - повышение надежности работы защиты.The purpose of the invention is to increase the reliability of the protection.

На чертеже приведена схема устройства. эдThe drawing shows a diagram of the device. ed

Устройство содержит трансформатор 1 тока нулевой последовательности, в окно, которого пропущены провода фаз А, В и С, дифференциальный усилитель 2, суммирующий усилитель 3, фазочув- эд ствительный орган 4 и исполнительный орган 5.The device comprises a zero sequence current transformer 1, through a window through which the wires of phases A, B and C are passed, a differential amplifier 2, a summing amplifier 3, a phase-sensing element 4 and an executive element 5.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В силу того, что вторичная обмот- 20 ка трансформатора 1 тока нулевой последовательности имеет распределенную емкость относительно каждой из фаз сети, трансформатор может быть использован в качестве емкостного 25 асимметра. Таким образом, на его выводах присутствуют одновременно два сигнала: сигнал, несущий информацию > о напряжении нулевой последовательности, и дифференциальный сигнал, не-эд сущий информацию о токе нулевой последовательности. Выделить каждый из сигналов позволяет одновременное подключение к вторичной обмотке трансформатора двух усилителей 2 и 3 различных типов. Токи в контуре, пропорциональные ЭДС от тока нулевой последовательности, имеют различное направление, а токи в контуре, пропорциональные напряжению нулевой последовательности и обусловленные емкостным током утечки асимметра, всегда имеют одинаковое направление. Фаза ЭДС, наведенной током нулевой последовательности, меняется на противоположную в зависимости от места замыкания (в зоне защиты .или вне зоны), а фаза ЭДС, пропорциональной напряжению нулевой последовательности, не изменяется.Due to the fact that the secondary winding of the transformer 1 of the zero sequence current has a distributed capacity relative to each phase of the network, the transformer can be used as a capacitive 25 asymmetry. Thus, at its outputs there are two signals simultaneously: a signal carrying information> about the zero sequence voltage, and a differential signal that non-ed informs about the zero sequence current. To highlight each of the signals allows the simultaneous connection of two amplifiers 2 and 3 of various types to the secondary winding of the transformer. The currents in the circuit, proportional to the EMF from the zero sequence current, have a different direction, and the currents in the circuit, proportional to the zero sequence voltage and due to the capacitive leakage current of the asymmetry, always have the same direction. The phase of the EMF induced by the zero sequence current changes to the opposite depending on the fault location (in the protection zone or outside the zone), and the phase of the EMF proportional to the zero sequence voltage does not change.

^50fifty

Дифференциальный усилитель 2, . подключенный к выходу вторичной обмотки трансформатора 1, реагирует только на разностный сигнал, пропорциональный току нулевой последова- 55 тельности, так как токи, пропорциональные напряжению нулевой последовательности, взаимно компенсируются.Differential Amplifier 2,. connected to the output of the secondary winding of transformer 1, it only reacts to a difference signal proportional to the zero sequence current, since currents proportional to the zero sequence voltage are mutually compensated.

Инвертирующий вход усилителя~3 подключен к выводам обмотки трансформатора 1 через резисторы, образующие входной контур. В этом контуре токи, наведенные ЭДС от тока нулевой последовательности, взаимно компенсируются, а с выхода контура на инвертирующий вход суммирующего усилителя 3 подается только значение тока, наведенного ЭДС от напряжения нулевой последовательности.The inverting input of the amplifier ~ 3 is connected to the terminals of the transformer 1 winding through the resistors forming the input circuit. In this circuit, the currents induced by the EMF from the zero sequence current are mutually compensated, and only the value of the current induced by the EMF from the zero sequence voltage is fed from the circuit output to the inverting input of the summing amplifier 3.

При однофазном замыкании на землю во вторичной обмотке трансформатора 1 появляется суммарный сигнал, который после разделения на составляющие подается на вход дифференциального усилителя 2, усиливающего сигнал, пропорциональный току нуле — вой последовательности, и на вход суммирующего усилителя 3, усиливающего сигнал, пропорциональный напряжению нулевой последовательности. Оба усиленных сигнала подаются на фазочувствительный орган 4, который определяет место замыкания (в зоне защиты или вне зоны). При замыкании в зоне защиты на выходе фазочувствительного органа 4 появляется сигнал, воздействующий на исполнительный орган 5, который отключает поврежденный участок сети.In the case of a single-phase earth fault, a secondary signal appears in the secondary winding of the transformer 1, which, after dividing it into components, is fed to the input of a differential amplifier 2, amplifying a signal proportional to the zero-sequence current, and to the input of a summing amplifier 3, amplifying a signal proportional to the zero-sequence voltage . Both amplified signals are fed to a phase-sensitive organ 4, which determines the location of the circuit (in the protection zone or outside the zone). When a short circuit occurs in the protection zone at the output of the phase-sensitive organ 4, a signal appears that acts on the actuator 5, which disconnects the damaged part of the network.

Claims

Formula of the invention A device for directional protection against single-phase earth faults, comprising a zero sequence current transformer made on a toroidal core with a secondary winding, a zero sequence voltage generating unit, the output of which is connected to one of the inputs of the phase-sensitive organ, the output of which is connected to the actuator , characterized in that, in order to improve the reliability of the protection, the zero-sequence voltage generating unit is made in the form of sums guide amplifier, the inverting input is connected via resistors to the transformer secondary winding terminals of the residual current, its noninverting input grounded, while the second input of the phase-sensitive body is connected the output of the current transformer zero sequence through the newly inputted differential amplifier.