SU1690061A1 - Device for protection of line feeding valve converter against short-circuit current - Google Patents
Device for protection of line feeding valve converter against short-circuit current Download PDFInfo
- Publication number
- SU1690061A1 SU1690061A1 SU894682546A SU4682546A SU1690061A1 SU 1690061 A1 SU1690061 A1 SU 1690061A1 SU 894682546 A SU894682546 A SU 894682546A SU 4682546 A SU4682546 A SU 4682546A SU 1690061 A1 SU1690061 A1 SU 1690061A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- current
- output
- input
- line
- unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области электротехники , в частности к релейной защите линии от короткого замыкани . Цель изобретени - повышение чувствительности при соизмеримости величины пускового тока и тока короткого замыкани . Цель достигаетс тем, что фиксируетс величина отношени тока в линии к высшим гармоникам тока при коротком замыкании, котора многократно увеличиваетс по сравнению с нормальным режимом, что позвол ет четко отличить начало процесса короткого замыкани от пускового режима работы вентильного преобразовател , 2 ил.This invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to short-circuit relay protection of a line. The purpose of the invention is to increase the sensitivity when the starting current and short circuit current are commensurable. The goal is achieved by fixing the magnitude of the ratio of the current in the line to the higher harmonics of the current during a short circuit, which increases many times over the normal mode, which makes it possible to clearly distinguish the beginning of the short circuit process from the starting mode of the valve converter, 2 sludge.
Description
СОWITH
СWITH
Изобретение относитс к области электротехники и может быть использовано дл защиты как линий посто нного тока, так и дл линий переменного тока, питающих вертикальные преобразователи, с малыми крат- ност ми токов короткого замыкани по отношению к рабочему и токам, протекающим в линии в момент запуска электродвигател , питающегос от преобразовател .The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to protect both direct current lines and alternating current lines supplying vertical converters with small multiplicities of short-circuit currents relative to the operating current and currents flowing in the line at the time of launch. electric motor powered by the converter.
Цель изобретени - повышение чувствительности при соизмеримости величины пускового тока и Тока короткого замыкани .The purpose of the invention is to increase the sensitivity when the starting current and the short circuit current are commensurable.
На фиг.1 представлена структурна схема устройства дл защиты от тока короткого замыкани линии, питающей вентильный преобразователь; на фиг.2 - графики токов в линии, а при нормальной работе однофазного мостового преобразоватеп и при коротком замыкании, б - при нормальной работе импульсного преобразовател посто нного тока и при кз.Figure 1 shows the structural diagram of the device for protection against short-circuit current of the line supplying the valve converter; Fig. 2 shows graphs of currents in a line, and during normal operation of a single-phase bridge converter even with a short circuit, b - during normal operation of a pulsed converter of direct current and at a short-circuit.
Устройство содержит датчик тока 1, который включен в линию, питающую вентиль- ный преобразователь, нагруженный двигателем посто нного тока. В лини х посто нного тока в качестве датчика 1 тока используетс калиброванный резистор (шунт), включенный непосредственно в линию . В лини х переменного тока, где требуетс гальваническа разв зка цепей, функцию датчика тока 1 выполн ет трансформатор тока, вторична обмотка которого нагружена резистором. К выходу датчика 1 тока подключены первый преобразователь 2 переменного тока в посто нный ток и фильтр 3 высших гармоник тока. Указанный преобразователь осуществл ет аналоговое преобразование входного сигнала. Выход первого преобразовател 2 соединен с входом первого порогового блока 4 с элементом 5 задани установки срабатывани и с входом делимое блока 6 делени , входThe device contains a current sensor 1, which is connected to a line supplying a valve converter loaded with a DC motor. In DC lines, a calibrated resistor (shunt) connected directly to the line is used as a current sensor 1. In AC lines where galvanic isolation is required, the function of current sensor 1 is the current transformer, the secondary winding of which is loaded with a resistor. A first AC / DC converter 2 and a filter for the 3 highest harmonics of current are connected to the output of current sensor 1. The specified converter performs analog conversion of the input signal. The output of the first converter 2 is connected to the input of the first threshold unit 4 with the element 5 of the operation setting unit and to the input of the dividend of the division unit 6, the input
о о о о оoh oh oh oh
Делитель которого через второй преобразователь 7 переменного тока в посто нный соединен с выходом фильтра 3 высших гармоник тока. Выход блока делени 6 соединен с входом второго порогового блока 8 с элементом 9 задани уставки срабатывани . Выходы пороговых элементов 4 и 8 соединены соответственно с входами элемента И 10. Выход элемента И 10 подключен к входу выходного блока 11. На чертеже показаны вентильный преобразователь 12 и выключатель 13.A divider of which is connected to the filter 3 output of the higher harmonics of the current through the second converter 7 of the alternating current to the constant one. The output of dividing unit 6 is connected to the input of the second threshold unit 8 with the element 9 for setting the response setpoint. The outputs of the threshold elements 4 and 8 are connected respectively to the inputs of the element 10. The output of the element 10 is connected to the input of the output unit 11. The drawing shows a valve converter 12 and a switch 13.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Пойле включени выключател 13 и вентильного преобразовател 12 в линии протекает ток, величина которого зависит от нагрузки двигател . Преобразователи 2 и 7 выдают сигналы, пропорциональные текущим значени м измер емых величин дейст- вующего значени TOKd в линии и действующего значени высших гармоник, выделенных фильтром 3. Сигнал, пропорциональный действующему значению тока в линии, поступает на вход первого порогового блока А, где сравниваетс с уставкой, поступающей от элемента 5. Сигнал логической единицы на выходе первого порогового блока 4 по вл етс при превышении током заданного значени . Одновременно на входы блока делени 6 поступают сигналы от преобразователей 2 и 7. Блок делени 6 производит определение величины отношени действующего значени тока в линии к действующему значению тока высших гармоник . Полученный CHI нал с выхода блока делени 6 поступает на вход второго порогового блока 8, где сравниваетс с величиной уставки, заданной элементом 9. При превышении сигналом с выхода блока делени 6 сигнала уставки второй пороговый блок 8 выдает сигнал логической единицы, который поступает на один из входов элемента И 10. При одновременном наличии на обоих входах элемента 11 10 сигналов логической единицы он вырабатывает выходной сигнал ло ическои единицы, которые через выходной блок 11 поступает на вход выключател 13 Последний отключает линию.The switch on switch 13 and the valve converter 12 in the line current flows, the value of which depends on the load of the engine. Transducers 2 and 7 output signals proportional to the current values of the measured values of the current TOKd value in the line and the effective value of the higher harmonics selected by filter 3. The signal proportional to the actual value of the current in the line is fed to the input of the first threshold unit A, where it is compared with a setpoint from element 5. The signal of the logical unit at the output of the first threshold unit 4 appears when the current exceeds a specified value. At the same time, the inputs from dividing unit 6 receive signals from transducers 2 and 7. Dividing unit 6 determines the ratio of the effective value of the current in the line to the effective value of the current of higher harmonics. The received CHI from the output of the dividing unit 6 is fed to the input of the second threshold unit 8, where it is compared with the setpoint set by element 9. When the signal from the output of the dividing unit 6 is exceeded, the second threshold unit 8 generates a signal of a logical unit, which goes to elements of the input And 10. If there are simultaneous presence at both inputs of the element 11 10 signals of a logical unit, it produces an output signal of a logical unit, which through the output unit 11 enters the input of the switch 13 The latter disconnects the line.
В качестве примера рассмотрим выбор уставок защиты линии, питающей 1-фазный мостовой выпр митель, нагруженный двигателем посто нною тока (см.фиг.2а). Величина уставки действующего значени тока в линии принимаетс равнойAs an example, let us consider the choice of protection settings for a line that supplies a 1-phase bridge rectifier loaded with a direct current motor (see Fig. 2a). The magnitude of the set value of the effective value of the current in the line is assumed to be
3 0.06ln-06{2 2,511н--(1.2 - 1.5)1Н. где In пусковой гок дрпгател ;3 0.06ln-06 {2 2.511n - (1.2 - 1.5) 1H. where In start gok drpgatel;
1Н иомпн. Tfк двигател . Коэффициент - упогвигельности защиты1H iomp. Tfk engine. Coefficient - upogvizhality of protection
,, IminK 3 2 - 2,5 . „ . „,, IminK 3 2 - 2.5. “. „
Kr J3 1.2-1.5 3 2- минимальный ток короткого замыкани .Kr J3 1.2-1.5 3 2- minimum short-circuit current.
5Величина действующего значени высших гармоник в этой же линии5The value of the current value of higher harmonics in the same line.
вг ViT+iT+...iTT...vg ViT + iT + ... iTT ...
где Ik-действующее значение k-ой гармоники тока.where Ik is the effective value of the k-th harmonic current.
Дл отдельных гармоник действующие значени равныFor individual harmonics, the effective values are equal
h ..4 ld 0.9ld. .3ld1 У2л-Jh ..4 ld 0.9ld. .3ld1 U2l-J
15 0,181,1:...Ik -Ј715 0.181.1: ... Ik -Ј7
где Id - ток в цепи кор двигател . Действующее значение тока в линииwhere Id is the current in the motor core circuit. Effective line current
k-3k-3
I d VO92 + 0,,182 + ... -Id Отношение величины тока в линии к величине высших гармоник тока I d VO92 + 0,, 182 + ... -Id Ratio of the magnitude of the current in the line to the magnitude of the higher harmonics of the current
N W rd-VO,19 ЩШ N W rd-VO, 19ShShSh
00
5five
00
00
5five
На основании приведенного расчетаBased on the above calculation
принимаетс уставка величины отношени равной - 6.a setting of the ratio value equal to - 6 is accepted.
Величина отношени значений токов при нормальной работе вентильного преобразовател не зависит от величины тока нагрузки , поскольку при изменении величины тока форма кривой тока в линии сохран етс неизменной (фиг.2а).The ratio of the current values during normal operation of the valve converter does not depend on the magnitude of the load current, since the shape of the current curve in the line remains unchanged when the magnitude of the current changes (Fig. 2a).
При возникновении внутренних коротких замыканий в преобразовател х переменного тока, в том числе пробое вентил в выпр мителе или инверторе, а также при замыкании между собой проводов питающей линии, ток в линии становитс синусоидальным , т.е. остаетс только перва (основна ) гармоника. При дуговых коротких замыкани х ток в питающей линии имеет кратковременные разрывы при переходе через нулевое значение, обусловленное процессами зажигани и погасани электрической дуги, и его форма близка к синусоиде . Поэтому присутствующие в составе тока высшие гермоники имеют более высокий пор док, чем гармоники в гоках нормального режима работы вентильного преобразовател , соответственно долевое значение высших гармоник в токе дугового кз незначительно. При этом величина отношени тока в линии к высшим гармоникам при коротком замыкании многократно увеWhen internal short circuits occur in the AC converters, including the breakdown of the valve in the rectifier or inverter, as well as when the supply line wires are interconnected, the current in the line becomes sinusoidal, i.e. only the first (fundamental) harmonic remains. With arc short circuits, the current in the supply line has short-term discontinuities when going through a zero value due to the processes of ignition and extinction of the electric arc, and its shape is close to a sinusoid. Therefore, the higher hermonics present in the current have a higher order than the harmonics in the normal mode of operation of the valve converter, respectively, the fractional value of the higher harmonics in the arc current kz is insignificant. In this case, the ratio of the current in the line to the higher harmonics in the case of a short circuit is repeatedly increased.
личиваетс по сравнению с нормальным режимом , что позвол ет четко отличить начало процесса кз от пусковой перегрузки и нормального режима работы вентильного преобразовател .is compared with the normal mode, which makes it possible to clearly distinguish the beginning of the short circuit process from the starting overload and the normal mode of operation of the valve converter.
Аналогично протекают процессы ,,ри работе вентильных преобразователей, питающихс от линий посто нного тока (контактна сеть электровозов посто нного тока). В линии посто нного тока, питающей импульсный преобразователь, который работает на активно-индуктивную нагрузку и противоЭДС (двигатель посто нного тока, зар д аккумул торной батареи и т.д.), ток протекает в виде однопол рных импульсов (см. фиг.26). В состав этого тока входит посто нна составл юща (среднее значение тока) и высшие гармоники тока.Processes similarly occur during the operation of valve converters fed from direct-current lines (contact network of direct-current electric locomotives). In a direct current line supplying a pulse converter that operates on an active-inductive load and counter electromotive force (DC motor, battery charge, etc.), the current flows in the form of unipolar pulses (see Fig. 26 ). The composition of this current includes a constant component (average current) and higher harmonics of the current.
При возникновении короткого замыкани (металлического или дугового) ток в ли- нии становитс посто нным и не содержит высших гармоник, поэтому и здесь величина отношени тока в линии к высшим гармоникам многократно увеличиваетс .When a short circuit (metallic or arc) occurs, the current in the line becomes constant and does not contain higher harmonics, therefore, here too, the ratio of the current in the line to the higher harmonics increases many times.
Защита от короткого замыкани линий, питающих вентильные преобразователи других типов (1-фазные с нулевым вентилем , 3-фазные с нулевым вентилем, 3-фаз- ные мостовые и другие) осуществл етс аналогично. При этом количество датчиков тока и других элеменов зависит от количества фаз и режима нейтрали трансформатора, питающих вентильные преобразователи. Определение величины уставок пороговыхProtection against short-circuiting of lines supplying other types of valve converters (1-phase with zero valve, 3-phase with zero valve, 3-phase bridge and others) is similar. At the same time, the number of current sensors and other elements depends on the number of phases and the neutral mode of the transformer feeding the valve converters. Determination of threshold settings
«5"five
«с j"With j
ГПгЛGPGL
фиг.1figure 1
00
5five
0 0
5five
00
блоков производитс с учетом схемы преобразовател и способа управлени вентил ми (симметричное или несимметричное управление).The units are manufactured taking into account the converter circuit and the method of controlling the valves (symmetric or asymmetrical control).
Данное устройство позвол ет получить чувствительность защиты линии, питающей вентильный преобразователь.This device allows to obtain the sensitivity of protection of the line supplying the valve converter.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894682546A SU1690061A1 (en) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | Device for protection of line feeding valve converter against short-circuit current |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894682546A SU1690061A1 (en) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | Device for protection of line feeding valve converter against short-circuit current |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1690061A1 true SU1690061A1 (en) | 1991-11-07 |
Family
ID=21443426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894682546A SU1690061A1 (en) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | Device for protection of line feeding valve converter against short-circuit current |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1690061A1 (en) |
-
1989
- 1989-04-25 SU SU894682546A patent/SU1690061A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Федосеев A.M. Релейна защита электрических систем. М.: Энерги , 1976. Авторское свидетельство СССР № 580608, кл. Н 02 Н 3/08, 1975. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5959818A (en) | Method and apparatus for self-powered three-phase sensing to determine true RMS current values with separate burdens for each current transformer | |
US4823226A (en) | Phase loss detection circuit including transient protection | |
US6369548B1 (en) | Voltage switch-over device | |
SU1690061A1 (en) | Device for protection of line feeding valve converter against short-circuit current | |
RU2212745C2 (en) | Constant voltage supply | |
SU1728919A1 (en) | Device for protection of electric motor against overload | |
RU2049616C1 (en) | Universal welding generator | |
RU2001133303A (en) | ASYNCHRONOUS ENGINE CONTROL STATION | |
SU720655A1 (en) | Device for automatically controlling the field of synchronous electric motor | |
SU997168A1 (en) | Device for phase break protection of star-connected three phase electric motor | |
SU1403202A1 (en) | Arrangement for protecting three-phase electric motor against incomplete-phase operation | |
SU936188A1 (en) | Device for protecting star-connected three-phase load from two-phase operation | |
SU1124398A1 (en) | Device for connecting capacitor bank | |
SU1283916A1 (en) | Method of starting parallel current inverter | |
SU792440A1 (en) | Device for protecting shaft contact dc system from current leakage | |
RU2022436C1 (en) | Relay device | |
SU1427471A1 (en) | Arrangement for protecting three-phase motor against asymmetrical duty | |
SU855517A2 (en) | Device for measuring electric power factor | |
SU1750018A1 (en) | Method for control of induction traction electric drive | |
SU1688201A1 (en) | The electrical generator stator winding insulation tester | |
SU1359840A1 (en) | Device for protecting submersible electric motor against overload and "dry running" | |
SU678584A1 (en) | Converter overvoltage protection device | |
SU849375A1 (en) | Electric equipment | |
SU1034117A1 (en) | Device for two-phase operation protection of three-phase induction motor | |
SU1094121A2 (en) | Three-phase ac voltage regulator |