SU1656624A2 - Device for fault protection of network - Google Patents

Device for fault protection of network Download PDF

Info

Publication number
SU1656624A2
SU1656624A2 SU894650262A SU4650262A SU1656624A2 SU 1656624 A2 SU1656624 A2 SU 1656624A2 SU 894650262 A SU894650262 A SU 894650262A SU 4650262 A SU4650262 A SU 4650262A SU 1656624 A2 SU1656624 A2 SU 1656624A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
unit
current
voltage
output
calculates
Prior art date
Application number
SU894650262A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Алексеевич Коровкин
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт "Книуи"
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 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт "Книуи" filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт "Книуи"
Priority to SU894650262A priority Critical patent/SU1656624A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1656624A2 publication Critical patent/SU1656624A2/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты электрических сетей с регулируемым электроприводом . Целью изобретени   вл етс  повышение точности защиты от утечек тока на землю при изменении емкости сети При включении питани  генератор оперативного напр жени  1 подключаетс  к жилам контролируемой сети через ключ 5 на врем , определ емое формировател ми. По параметрам оперативного напр жени  блоком интегрировани  6, блоком пам ти 8 вычисл етс  величина оперативного тока, блоком перемножени  29, блоком уставок 28 вычисл етс  емкостна  составл юща  сопротивлени  утечки, блоком делени  24 вычисл етс  комплексное сопротивление утечки, блоками квадратов 31. 32. сумматором 26, блоком извлечени  квадратного корн  33 вычисл етс  активна  составл юща  сопротивлени  утечки В случае превышени  оперативным током величины уставки порогового элемента 20, соответствующей короткому замыканию, или превышени  величины активной составл ющей уставки порогового элемента 21, срабатывает исполнительный блок 38. в результате источник 37 отключаетс  а блок индикации 15 указывает причину аварийного отключени  1 ил с/ СThe invention relates to electrical engineering and can be used to protect electrical networks with adjustable electric drive. The aim of the invention is to improve the accuracy of protection against leakage of current to earth when the network capacity changes. When the power is turned on, the operational voltage generator 1 is connected to the cores of the monitored network via key 5 for the time determined by the driver. The parameters of the operating voltage of the integration unit 6, the memory unit 8 calculates the magnitude of the operational current, the multiplier 29, the setting unit 28 calculates the capacitive component of the leakage resistance, the division unit 24 calculates the complex leakage resistance, blocks of squares 31. 32. adder 26, the square-root extraction unit 33 calculates the active component of the leakage resistance If the operating current exceeds the setpoint value of the threshold element 20 corresponding to a short circuit or ysheni quantities of the active component setpoint threshold element 21, operates the actuating unit 38 as a result of source 37 is turned off and the display unit 15 indicates the cause of emergency shutdown yl with 1 / C

Description

Предлагаемого изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты электрических сетей с изоли- рованной нейтралью от токов утечки и коротких замыканий, в том числе и дл  горных машин с регулируемым электроприводом .The present invention relates to electrical engineering and can be used to protect electrical networks with insulated neutral from leakage currents and short circuits, including for mining machines with adjustable electric drive.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности защиты от утечек тока на землю при изменении емкости сети.The aim of the invention is to improve the accuracy of protection against leakage of current to earth when the network capacity changes.

На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит источник оперативного напр жени  переменного тока (генератора) 1 с разделительным трансформатором на выходе, датчики оперативногоThe device contains a source of operational voltage of alternating current (generator) 1 with an isolation transformer at the output, sensors of operational

напр жени  2 и оперативного тока 3, первый 4 и второй 5 ключи, первый 6 и второй 7 интеграторы, первый 8 и второй 9 элементы ПАМЯТЬ, блок установки в нуль 10, триггер 11, формирователь импульсов 12, делитель импульсов 13, разделительно-усилительный блок 14, блок индикации 15, блок присоединени  16, резистор нагрузки 17 третий и четвертый интеграторы 18 и 19, первый 20 и второй 21 пороговые элементы, первый 22, второй 23 и третий 24 делители напр жений, первый 25 и вюрой 26 сумматоры, первый 27 и второй 28 блоки задани  уставок перемножитель 29, элемент сравнени  30, первый 31 и второй 32 квадраторы, блок извлечени  квадратного корн  33, элементvoltage 2 and operating current 3, first 4 and second 5 keys, first 6 and second 7 integrators, first 8 and second 9 elements of MEMORY, unit set to zero 10, trigger 11, pulse shaper 12, pulse divider 13, amplifying unit 14, display unit 15, attachment unit 16, load resistor 17, third and fourth integrators 18 and 19, first 20 and second 21 threshold elements, first 22, second 23 and third 24 voltage dividers, first 25 and 26 and 26 adders, first 27 and second 28 setting blocks multiplier 29, reference element 30, first 31 and second 32 quadrants, square-root extraction unit 33, element

а елate

OsOs

00

юYu

4 four

toto

И 34, датчики сетевого напр жени  35 и тока нагрузки 36, силовой источник - управл емый выпр митель 37, выходной исполнительный блок 38, шунтирующий резистор 39 и диод 40.And 34, the sensors of the mains voltage 35 and the load current 36, the power source - a controlled rectifier 37, an output control unit 38, a shunt resistor 39 and a diode 40.

На чертеже приведены также обозначени  следующих параметров и элементов: RH - сопротивление изол ции жил кабел  относительно земли, Сж - емкость жил кабел  относительно земли, RK, Ск - сопротивление изол ции и емкость между силовыми жилами кабел , Л Rc - сопротивление участка сети длиной Д1, 41 (D)- электродвигатель посто нного тока, 42 (VD) - полупроводниковый диод, шунтирующий электродвигатель D.The drawing also shows the designation of the following parameters and elements: RH is the insulation resistance of the cable cores to the earth, LL is the capacitance of the cable cores to the earth, RK, Cc is the insulation resistance and the capacitance between the power wires of the cable, Rc is the resistance of the network section D1 , 41 (D) is a DC motor, 42 (VD) is a semiconductor diode, a shunt motor D.

Источник оперативного напр жени  1 имеет трансформаторный выход. Выходна  перва  обмотка разделительного трансформатора (W2) через второй ключ 5 подключаетс  к жилам силовой сети. Выходные параметры этого источника измер ютс  датчиками оперативного напр жени  2 и тока 3. Управление вторым ключом 5 осуществл етс  посредством разделительно-усилительного блока 14.The source of operational voltage 1 has a transformer output. The first output winding of the isolation transformer (W2) through the second switch 5 is connected to the conductors of the power network. The output parameters of this source are measured by operational voltage 2 and current 3 sensors. The second switch 5 is controlled by the separation / amplifying unit 14.

Первый интегратор 6 служит дл  суммировани  величины тока нагрузки генератора оперативного напр жени  за заданный промежуток времени ti, создаваемый последовательно включенными формирователем импульсов 12 и делителем импульсов 13 с первого его выхода. Величина ti дл  повышени  достоверности измерений может быть прин та в пределах от единиц до дес тков периодов сетевого или оперативного напр жени . Первый ключ А при его открывании соедин ет выход первого интегратора 6 с входом первого элемента ПАМЯТЬ 8 дл  записи в него информации о величине оперативного тока. Второй элемент ПАМЯТЬ 9 служит дл  запоминани  величины выходного напр жени  оперативного генератора 1. Второй интегратор 7 служит дл  суммировани  сигнала, пропорционального величине суммарного (активной и емкост- ной составл ющей) тока утечки, создаваемого силовым источником 37 в контролируемой сети. Третий интегратор 18 служит дл  суммировани  величины тока нагрузки силового источника 37. Четвертый интегратор 19 служит дл  суммировани  сигнала, пропорционального выходному напр жению силового источника 37. Суммиро- вание производитс  за промежуток времени t2, задаваемый делителем импульсов 13 со второго его выхода.The first integrator 6 serves to sum the load current of the operational voltage generator for a predetermined period of time ti created by a series-connected pulse generator 12 and a pulse divider 13 from its first output. The value of ti for increasing the reliability of measurements can be taken in the range from units to tens of periods of network or operating voltage. The first key A, when opened, connects the output of the first integrator 6 to the input of the first element MEMORY 8 to record information about the magnitude of the operational current in it. The second element MEMORY 9 serves to store the value of the output voltage of the operational generator 1. The second integrator 7 serves to sum the signal proportional to the total (active and capacitive component) leakage current generated by the power source 37 in the monitored network. The third integrator 18 serves to sum the load current of the power source 37. The fourth integrator 19 serves to sum the signal proportional to the output voltage of the power source 37. The summation is performed over a period of time t2 defined by a pulse divider 13 from its second output.

Блок установки в нуль 10 служит дл  первоначальной установки в нулевое состо ние интеграторов 6, 7, 18. 19, элементов ПАМЯТЬ 8 и 9 и триггера 11. Триггер 11 определ ет режим работы разделительно- усилительного блока 14 и элемента И34.The setup block at zero 10 is used for initial resetting to the zero state of the integrators 6, 7, 18. 19, the elements of MEMORY 8 and 9, and the trigger 11. The trigger 11 determines the operating mode of the separation-amplifying block 14 and the element I34.

Формирователь импульсов 12 и делитель импульсов 13 служат дл  формировани  временного интервала ti, в течение которого источник оперативного напр жени  подключаетс  к сети, и временного ин0 тервала t2, за который измер ютс  сетевое напр жение и токи нагрузки и утечки в силовой сети. Введение диода 40 с нагрузочным резистором 39 в входную цепь формировател  импульсов 12 позвол етPulse generator 12 and pulse divider 13 serve to form a time interval ti during which the operating voltage source is connected to the network, and a time interval t2 for which the network voltage and load and leakage currents in the power network are measured. The introduction of a diode 40 with a load resistor 39 into the input circuit of the pulse shaper 12 allows

5 получать выдержку времени ti. кратную целому числу периодов оперативного напр жени .5 receive a time delay ti. multiple to an integer number of periods of operational stress.

Разделительно-усилительный блок 14 служит дл  согласовани  выходной цепиIsolation unit 14 serves to match the output circuit.

0 триггера 11с входными цеп ми второго ключа 5 и гальванической разв зки между высоковольтными цеп ми этого ключа и низковольтными цеп ми управлени .0 flip-flop 11c with the input circuits of the second key 5 and the galvanic isolation between the high-voltage circuits of this key and the low-voltage control circuits.

Блок индикации 15 обеспечивает обслу5 живающий персонал информацией о сраба- тывании защиты при возникновении аварийных режимов.The display unit 15 provides service personnel with information on the activation of protection in the event of emergency conditions.

Блок присоединени  16 выполн ет функции разделени  силовых и измерительныхThe connection unit 16 performs the functions of separation of power and measuring

0 цепей. Резистор нагрузки 17  вл етс  измерительным элементом тока утечки силового источника 37 на землю.0 chains. The load resistor 17 is a measuring element of the leakage current of the power source 37 to earth.

Первый пороговый элемент 20 служит дл  установки порога срабатывани , соот5 ветствующего величине оперативного тока при коротком замыкании в обесточенной силовой сети. Уставка второго порогового элемента 21 соответствует уровню срабатывани  защиты от утечек тока на землю.The first threshold element 20 serves to set the trigger threshold corresponding to the magnitude of the operational current during a short circuit in a de-energized power network. The setting of the second threshold element 21 corresponds to the level of protection of the current leakage to earth.

0Первый делитель напр жений 22 служит дл  вычислени  величины сопротивлени  цепи нагрузки оперативного генератора 1.0 The first voltage divider 22 is used to calculate the resistance value of the load circuit of the operational generator 1.

5С помощью второго делител  напр жений 23 вычисл етс  уставка срабатывани  защиты от короткого замыкани  в силовой сети, соответствующа  минимальному значению тока короткого замыкани  при дейст0 вующем напр жении на выходе силового источника 37. Третий делитель напр жений 24 служит дл  вычислений комплексного сопротивлени  утечки на землю в элементах силовой сети. В первом сумматоре 25 вычис5 л етс  сопротивление жил силового кабел  с учетом сопротивлений второго ключа 5 и полупровод пикового диода VD в провод щем состо нии, величины которых определены заранее и введены в первый блок уставок 27.5With the help of the second voltage divider 23, the set point of the short-circuit protection in the power network is calculated, corresponding to the minimum value of the short-circuit current at the actual voltage at the output of the power source 37. The third voltage divider 24 is used to calculate the complex leakage resistance to ground elements of the power network. In the first adder 25, the resistance of the cores of the power cable is calculated taking into account the resistances of the second switch 5 and the semiconductor peak diode VD in a conducting state, the values of which are determined in advance and entered into the first block of settings 27.

Перемножитель 29 с вторым блоком уставок 28 служит дл  вычислени  емкостной составл ющей сопротивлени  утечки на землю элементов силовой сети. В блок уставок 28 введена характеристика силово- го кабел  X км/R км, соответствующа  отношению емкостной Хс и активной Ra составл ющих километрического сопротивлени  жил силового кабел .The multiplier 29 with the second block of settings 28 is used to calculate the capacitive component of the leakage resistance of the power network elements to ground. In the block of settings 28, the characteristic of the power cable X km / R km is entered, which corresponds to the ratio of capacitive Xc and active Ra, the components of the kilometric resistance of the power cable cores.

С помощью элемента сравнени  30 вы- полн етс  сравнение текущего значени  то- ка нагрузки с величиной уставки, рассчитываемой во втором делителе 23.Using the comparison element 30, the current value of the load current is compared with the set value calculated in the second divider 23.

Первый квадратор 31 служит дл  возведени  в квадрат напр жени , пропорцио- нального емкостной составл ющей сопротивлени  силовой сети Хс. Второй квадратор 32 служит дл  возведени  в квадрат напр жени , пропорционального полному сопротивлению утечки Ry.The first square 31 serves to square a voltage proportional to the capacitive component of the resistance of the power network Xc. The second quad 32 serves to square a voltage proportional to the leakage resistance Ry.

Во втором сумматоре 26 вычисл етс  разность квадратов сопротивлений утечки Ry и емкостной составл ющей Хс. С помощью блока извлечени  квадратного корн  33 вычисл етс  активна  составл юща  сопротивлени  утечки Ra.In the second adder 26, the difference of the squares of the leakage resistances Ry and the capacitance component Xc is calculated. Using the square root extraction unit 33, the active leakage resistance component Ra is calculated.

Элемент И34 служит дл  блокировки, исключающей подачу сигналов управлени  на выходной исполнительный блок 38 на врем  подключени  к сети источника опера- тивного напр жени  1. Выходной исполнительный блок 38 обеспечивает управление силовым источником 37 по заданному закону .Element I34 serves to block, preventing the supply of control signals to the output execution unit 38 for the duration of the connection to the mains of the operating voltage source 1. The output execution unit 38 provides for the control of the power source 37 according to a predetermined law.

Устройство работает следующим обра- зом.The device works as follows.

При подаче на вход устройства сетевого напр жени  начинает работать источник оперативного напр жени  1.When applied to the input of the network voltage device, the source of the operating voltage 1 begins to work.

Ключи 4 и 5 наход тс  в закрытом состо-  нии. Блок установки в нуль 10 устанавливает в нулевое состо ние интеграторы 6, 7, 18 и 19, элементы ПАМЯТЬ 8 и 9 и включает триггер 11. В результате включени  триггера 11 сигналом с первого его выхода через разделительно-усилительный блок 14 включаетс  второй ключ 5 и генератор оперативного напр жени  1 подключаетс  к жилам контролируемой силовой сети. На втором выходе триггера 11 формируетс  сигнал ло- гического нул  и запрещаетс  подача сигна- лов управлени  электроприводом блокировкой элемента И34.Keys 4 and 5 are in the closed state. The setting block at zero 10 sets the integrators 6, 7, 18, and 19 to zero, the elements of MEMORY 8 and 9, and turns on trigger 11. As a result, trigger 11 is turned on by a signal from its first output through a divider block 14 and turns on the second switch 5 and operational voltage generator 1 is connected to the conductors of the monitored power network. At the second output of the trigger 11, a logical zero signal is generated and the supply of control signals for the electric drive by blocking the element I34 is prohibited.

С помощью формировател  импульсов 12 и делител  импульсов 13 отсчитываетс  выдержка времени tt подключени  генератора оперативного напр жени  1 к контролируемой сети.With the help of pulse generator 12 and pulse splitter 13, the time delay tt of connection of the operating voltage generator 1 to the monitored network is measured.

Величина напр жени  источника 1 с датчика оперативного напр жени  2 подаетс  на второй элемент ПАМЯТЬ 9 и запоминаетс  в нем.The voltage value of the source 1 from the operational voltage sensor 2 is fed to the second element of the MEMORY 9 and is stored in it.

Ток в цепи источника оперативного напр жени  создаетс  за счет распределенного сопротивлени  утечки Ru, RK емкости сети Ск сопротивлени  обмотки двигател  и тока через диод VD. Этот ток содержит посто нную и переменную составл ющие. Переменна  составл юща  определ етс  комплексными сопротивлени ми утечки и  корной цепи электродвигател . Посто нна  составл юща  1П определ етс  последовательно включенными сопротивлением жил кабел  RCI сопротивлением элементов второго ключа 5 R«2 и сопротивлением RVD диода VD в провод щем состо нии и равнаThe current in the circuit of the operating voltage source is created by the distributed leakage resistance Ru, RK of the network capacity Cc of the motor winding resistance and current through the diode VD. This current contains a constant and variable components. The variable component is determined by the complex impedances of the leakage and the electric motor core circuit. The constant component 1P is determined by the series-connected resistance of the cores of the cable RCI, the resistance of the elements of the second key 5 R 2, and the resistance RVD of the diode VD in the conducting state and is equal to

--ТГ --TG

где Don - величина выходного напр жени  оперативного генератора 1,where Don is the magnitude of the output voltage of the operational generator 1,

Ry Rr + R K2 + RVD.Ry Rr + R K2 + RVD.

В первом интеграторе 6 суммируетс  сигнал, пропорциональный току оперативного генератора 1. Выходное напр жение первого интегратора 6 за период оперативного напр жени  пропорционально посто нной составл ющей тока In. Суммирование величины тока за отрезок времени п обес печизает получение среднего его значени .In the first integrator 6, the signal is proportional to the current of the operational generator 1. The output voltage of the first integrator 6 for the period of the operational voltage is proportional to the constant component of the current In. Summation of the current value over a period of time n ensures its average value.

По истечении выдержки времени ti определенной формирователем 12 и делителем импульсов 13, на первом выходе делител  импульсов формируетс  импульс, который переключает триггер 11 во второе состо ние. Напр жение на выходе первого интегратора за это врем  достигает уровн After the time delay ti has expired by a certain driver 12 and pulse divider 13, a pulse is formed at the first output of the pulse divider, which switches the trigger 11 to the second state. The voltage at the output of the first integrator during this time reaches the level

Ui Kitifonln,(2)Ui Kitifonln, (2)

где KI - коэффициент пропорциональности;where KI is the proportionality coefficient;

fon - частота напр жени  оперативного генератора,fon is the frequency of the operational generator voltage,

и через первый ключ 4 будет записано в первый элемент ПАМЯТЬ 8.and through the first key 4 will be written into the first element MEMORY 8.

Триггер 11, переключившись первым своим выходом, отключает разделительно- усилительный блок 14, а вторым выходом формирует логическую единицу на первом входе элемента И34. В результате выключаетс  второй ключ 5, прекраща  подачу оперативного напр жени  на контролируемую сеть и снимаетс  блокировка, запрещающа  прохождение команды управлени  в выходной исполнительный блок 38.The trigger 11, having switched its first output, turns off the separation-amplifying unit 14, and forms the logical unit at the first input of the I34 element by the second output. As a result, the second key 5 is turned off, stopping the supply of operational voltage to the monitored network and the lock is removed, prohibiting the passage of a control command to the output execution unit 38.

Сигнал с выхода-первого элемента ПАМЯТЬ 8 подаетс  на первый пороговый элемент 20. При коротком замыкании в силовой сети посто нна  составл юща  выходного напр жени  Ui первого интегратора 6 меньше заданной величины AI первого порогового элемента 20, т.е. Ui Ai. При выполнении этого услови  на выходе первого порогового элемента 20 формируетс  команда, преп тствующа  включению выходного исполнительного блока 38, и выдаетс  информаци  на блок индикации 15 о наличии аварийного режима. Силовой источник 37 при этом не включаетс .The signal from the output of the first element MEMORY 8 is supplied to the first threshold element 20. When a short circuit in the power network is constant, the output voltage Ui of the first integrator 6 is less than the specified value AI of the first threshold element 20, i.e. Ui Ai. When this condition is fulfilled, a command is issued at the output of the first threshold element 20 to prevent the output executive unit 38 from turning on, and information is given to the display unit 15 about the presence of an emergency mode. Power source 37 is not included.

При отсутствии короткого замыкани  в силовой сети выполн етс  условие Ui Ai и сигнал на выходе первого порогового элемента 20 отсутствует. На этом заканчиваетс  процесс измерени  сопротивлени  силовой сети и контроль наличи  короткого замыкани  в обесточенном состо нии сети и может осуществл тьс  работа электропривода в рабочем режиме.In the absence of a short circuit in the power network, the condition Ui Ai is fulfilled and there is no signal at the output of the first threshold element 20. This completes the process of measuring the resistance of the power network and monitoring the presence of a short circuit in the de-energized state of the network and the operation of the electric drive can be carried out.

В рабочем режиме с помощью первого делител  напр жений 22 выполн етс  операци  делени  напр жений Una c выхода второго элемента ПАМЯТЬ 9, соответствующего среднему значению величины оперативного напр жени  и напр жени  Uni с выхода первого элемента ПАМЯТЬ 8. В результате на его выходе формируетс  сигнал Ugi, пропорциональный суммарному сопротивлению Rs жил силовой сети, ключа 5 и диода D оперативному току, т.е. Un2 UmIn the operating mode, the first voltage divider 22 performs the operation of dividing the voltage Una from the output of the second element MEMORY 9, corresponding to the average value of the operational voltage and voltage Uni from the output of the first element MEMORY 8. As a result, the Ugi signal is generated at its output proportional to the total resistance Rs of the power network, key 5 and diode D to the operational current, i.e. Un2 Um

(3)  (3)

Величина UH снимаетс  с датчика сетевого напр жени  35 и усредн етс  за врем  t2 с помощью четвертого интегратора 19. Значение UH подаетс  на входы второго иThe value of UH is taken from the mains voltage sensor 35 and averaged over time t2 using the fourth integrator 19. The value of UH is fed to the inputs of the second and

третьего делителей напр жений с выхода четвертого интегратора 19.the third voltage divider from the output of the fourth integrator 19.

В элементе сравнени  30 производитс  сравнение уставки срабатывани  U.a.min, рассчитанной во втором делителе напр жений 23, с величиной тока нагрузки н, значение которого формируетс  на выходе третьего интегратора 18. При отсутствии короткого замыкани  в контролируемой силовой сети IH IK a.min и на выходе элементаComparison element 30 compares the pickup setting Uamin calculated in the second voltage divider 23 with the load current n, the value of which is generated at the output of the third integrator 18. In the absence of a short circuit in the monitored power network IH IK a.min and at the output element

сравнени  30 сигнал отсутствует. При возникновении короткого замыкани  в сети выполн етс  условиеComparison 30 is absent. If a short circuit occurs in the network, the condition

1н , 1к.э.т1п(6)1n, 1k.e.t1p (6)

и на выходе элемента сравнени  30 форми- руютс  команда на отключение выходного исполнительного блока 38 и сигнал в блок индикации 15.and at the output of the comparison element 30, a command is formed to shut down the output execution unit 38 and the signal to the display unit 15.

В результате силовой источник 37 обесточиваетс .As a result, the power source 37 is de-energized.

Также в рабочем режиме с помощью перемножител  29 и второго блока уставок 28 вычисл етс  емкостна  составл юща  сопротивлени  утечки силовой сети Хс в соответствии с формулойAlso, in operation, the capacitance component of the leakage current of the power network Xc is calculated using the multiplier 29 and the second block of settings 28 in accordance with the formula

RR

МсмMsm

кмkm

(7)(7)

(К2 - коэффициент пропорциональности ).(K2 - proportionality coefficient).

С помощью первого сумматора 25 из суммарного сопротивлени  Rt вычитаютс  значени  сопротивлений R к2 ключа 5 в открытом состо нии и диода R UD в провод щем состо нии, величины которых установлены в первом блоке задани  уставок 27.Using the first adder 25, the total resistances R k2 of the key 5 in the open state and the diode R UD in the conducting state, the values of which are set in the first block of the setting of settings 27, are subtracted from the total resistance Rt.

Сигнал на выходе первого сумматора 25 U d пропорционален сопротивлению жилThe signal at the output of the first adder 25 U d is proportional to the resistance of the cores

силового кабел  Rc, т.е.power cable rc i.e.

U ci - MV R к2 - RUD) KsRc (4) (Кз коэффициент передачи сумматора ).U ci - MV R к2 - RUD) KsRc (4) (Кз adder transfer coefficient).

С помощью второго делител  напр жений 23 вычисл етс  уставка срабатывани  устройства защиты от токов короткого замыкани  и.э min, соответствующа  действующему напр жению в силовой сети в рабочем режиме UH и короткому замыканию в наиболее удельной точке сети, т.е.Using the second voltage divider 23, the pickup setpoint of the protection device against short-circuit currents i.e. min, corresponding to the effective voltage in the power network in the UH operating mode and short circuit at the most specific point of the network, i.e., is calculated.

(5)(five)

1к.з.гл1п - К$1k.z.gl1p - K $

RCRC

23).23).

(К/ - коэффициент передачи делител (K / - divider transfer coefficient

где Хкм и RKM - километрические значени  емкостного и омического сопротивлений жил силового кабел , значени  которых дл where Hkm and RKM are the kilometric values of the capacitive and ohmic resistance of the cores of the power cable, the values of which are for

конкретного типа кабел  известны и занос тс  во второй блок задани  уставок 28.A specific type of cable is known and entered into the second block of the task settings 28.

С помощью третьего делител  напр жений 24 вычисл етс  комплексное сопротивление утечки в силовой сети Ry вUsing the third voltage divider 24, the impedance of leakage in the power network Ry in

соответствии с формулойaccording to the formula

«У (8)"W (8)

уat

где 1У - ток утечки, значение которого подаетс  на второй вход делител  24 с выхода второго интегратора 7.where 1U is the leakage current, the value of which is fed to the second input of the divider 24 from the output of the second integrator 7.

В квадраторах 31 и 32 вычисл ютс  квадраты величин Хс и Ry. Во втором сумматоре 26 вычисл етс  квадрат активной составл ющей сопротивлени  утечки Ra2 в соответствии с формулойIn squares 31 and 32, the squares of Xc and Ry are calculated. In the second adder 26, the square of the active component of the leakage resistance Ra2 is calculated in accordance with the formula

Ra2 Ry2 - Хс2.(9)Ra2 Ry2 - XC2. (9)

С помощью блока извлечени  квадратного корн  33 вычисл етс  активна  составл юща  сопротивлени  утечки Ra в силовой сети, равна Using a square root extraction unit 33, the active component of the leakage resistance Ra in the power network is calculated as

Ra Ry2-Xc2.(10)Ra Ry2-Xc2. (10)

С помощью второго порогового элемента 21 величина активной составл ющей сопротивлени  утечки Ra сравниваетс  с уставкой защиты от утечек Ryo, величина которой равна порогу срабатывани  второго блока уставок 28, при выполнении услови With the help of the second threshold element 21, the magnitude of the active component of the leakage resistance Ra is compared with the leakage protection setting Ryo, the value of which is equal to the response threshold of the second block of settings 28, when the condition

RaRa

RycrRycr

на выходе порогового элемента 21 формируетс  команда на отключение выходного исполнительного блока 38 и сигнал в блок индикации 15.At the output of the threshold element 21, a command is generated to shut down the output execution unit 38 and a signal to the display unit 15.

В результате силовой источник 37 отключаетс  и в блоке индикации фиксируетс  причина аварийного отключени .As a result, the power source 37 is turned off and the cause of the emergency shutdown is recorded in the display unit.

При отсутствии аварийных ситуаций выходной исполнительный блок 38 обеспечи- вает управление силовым источником 37 и соответственно режимом работы двигател  в соответствии с заданными законами.In the absence of emergency situations, the output executive unit 38 provides for control of the power source 37 and, accordingly, the engine operation mode in accordance with specified laws.

Таким образом данное техническое решение позвол ет контролировать воз- никновение аварийных режимов в электрической сети горных машин с регулируемым приводом - короткие замыкани  и утечки на землю.Thus, this technical solution allows controlling the occurrence of emergency conditions in the electrical network of mining machines with adjustable drive - short circuits and leakages to the ground.

Повышение точности защиты от утечек тока при изменении емкости сети обеспечиваетс  за счет введени  алгоритма точногоImproving the accuracy of protection against leakage of current when the network capacity changes is provided by introducing an algorithm

вычислени  активной составл ющей сопротивлени  утечки в силовой сети - в соответствии с формулой (10). Указанный алгоритм вычислени  позвол ет автоматически компенсировать емкостную составл ющую тока утечки независимо от емкости сети. Это свойство предлагаемого технического решени  позвол ет расширить область применени  регулируемых электроприводов посто нного тока.calculation of the active component of the leakage resistance in the power network in accordance with formula (10). This calculation algorithm automatically compensates for the capacitive component of the leakage current, regardless of the network capacity. This property of the proposed technical solution allows to expand the scope of application of adjustable DC electric drives.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  защиты электрической сети от повреждений по авт.св. № 1573497, отличающеес  тем, что. с целью повышени  точности защиты от утечек тока на землю при изменении емкости сети, дополнительно введены два квадратора и блок извлечени  квадратного корн , причем выход перемножител  подключен через последовательно соединенные первый квадратор, второй сумматор и блок извлечени  квадратного корн  к входу второго порогового элемента, а выход третьего делител  напр жений через второй квадратор соединен с вторым входом второго-сумматора .Claims of Invention A device for protection of an electrical network against damages according to the author. No. 1573497, characterized in that. In order to improve the accuracy of protection against leakage of current to the ground when the network capacity changes, two quadrs and a square root extraction unit are added, the multiplier output connected via a first quad, a second adder and a square root extraction unit to the input of the second threshold element, and The third voltage divider is connected via the second quad to the second input of the second adder.
SU894650262A 1989-02-13 1989-02-13 Device for fault protection of network SU1656624A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894650262A SU1656624A2 (en) 1989-02-13 1989-02-13 Device for fault protection of network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894650262A SU1656624A2 (en) 1989-02-13 1989-02-13 Device for fault protection of network

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1573497 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1656624A2 true SU1656624A2 (en) 1991-06-15

Family

ID=21428643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894650262A SU1656624A2 (en) 1989-02-13 1989-02-13 Device for fault protection of network

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1656624A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Ne 1573497, кл Н 02 Н 3/16 1986 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4384213A (en) Automatic transfer control device
US4105965A (en) Static trip circuit breaker test set
JP6337001B2 (en) Safe exposed conductor power distribution system
JPS59157983A (en) Electric monitoring system
CN103518299B (en) In order to remove the method and apparatus of single fuse exported in multi-load configuration
CA1175102A (en) Motor protection circuit
US4817045A (en) Monitored control arrangement
US20130114168A1 (en) Surge protection
JPH0620348B2 (en) Method and apparatus for sensing a short circuit in a motor control circuit
US4466039A (en) Open circuit current transformer protection circuit
SU1656624A2 (en) Device for fault protection of network
US4110807A (en) Continuity monitoring system
CN105807175A (en) Signal injection method and signal injection device for searching for single-phase earth fault
US4386384A (en) Fault responsive protective device
SU1573497A1 (en) Device for protection of electric circuit from damage
KR20170042070A (en) Apparatus and method for preventing disaster caused by short-circuit in electric power systems
US10389107B1 (en) Protecting a transformer comprising a tap changer
SU1467651A1 (en) Method of leak current protection in a.c.electric network with rectifier converter
JPS6125325Y2 (en)
GB1588781A (en) Automatic power transfer control device for selectively energising a network from a pair of electrical power sources
SU877686A1 (en) Device for protecting ac network with insulated neutral wire from single-phase earthing
SU746329A1 (en) Apparatus for automatic monitoring of grounding circuit resistance in moving alternating-current machines
SU1589347A1 (en) Device for protecting three-phase circuit with insulated neutral from ground leakage
RU2069434C1 (en) Ground fault protective device for three-phase line
SU978259A1 (en) Device for measuring operation time of protection system from ground leakage in ac network