SU985878A1 - Differential protection device - Google Patents

Differential protection device Download PDF

Info

Publication number
SU985878A1
SU985878A1 SU813303050A SU3303050A SU985878A1 SU 985878 A1 SU985878 A1 SU 985878A1 SU 813303050 A SU813303050 A SU 813303050A SU 3303050 A SU3303050 A SU 3303050A SU 985878 A1 SU985878 A1 SU 985878A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
input
transistor
organ
unit
Prior art date
Application number
SU813303050A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Викентьевич Багинский
Павел Михайлович Бандура
Сергей Иванович Исаев
Алексей Анатольевич Нючев
Original Assignee
Новосибирский электротехнический институт
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 Новосибирский электротехнический институт filed Critical Новосибирский электротехнический институт
Priority to SU813303050A priority Critical patent/SU985878A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU985878A1 publication Critical patent/SU985878A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано - дл  защиты сборных шин, ошиновок трансформаторов, силовых трансформаторов (автотрансформаторов), генераторов , крупных :высоковольтных электродвигателей .The invention relates to electrical engineering and can be used to protect busbars, transformer busbars, power transformers (autotransformers), generators, large: high-voltage electric motors.

Известно устройство дифференциально-фазной защиты.шин, содержащее датчики тока, включенные в каждое плече защиты, многоплечевой диодный полумост, присоединенную к нему двухплечевую схему сравнени  на резисторах и стабилитронах, фазный орган, пусковой орган, логический блок И, два входа которого соединены с выходами пускового и фазного органов t A phase-differential protection device is known that contains current sensors included in each protection arm, a multi-shoulder diode half-bridge, a two-shoulder comparison circuit connected to it on resistors and zener diodes, a phase organ, a trigger organ, a logic unit I, whose two inputs are connected to the outputs starting and phase organs t

Однако это устройство неприменимо дл  защиты трансформатора, так как измерительный элемент фазного.органа имеет посто нный порог из1«рени  длительности входного сигнала и при уровне сигнала О,25-0,3 0ц защита не будет срабатывать. Кроме того, устройство имеет малое быстродействие при внутренних повреждени х,так как угол .блокировки соответствует времени срабатывани  при внутренних коротких замыкани х.However, this device is not applicable for transformer protection, since the measuring element of the phase organ has a constant threshold from 1 to the duration of the input signal and, at a signal level of 25–0.3 oz, the protection will not operate. In addition, the device has a low response rate for internal faults, since the blocking angle corresponds to the response time for internal short circuits.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  дифференциально-фазной защиты электроустановки , содержащее блок входных датчиков тока, диодный блок преобразовани  входных величин, блок сравнени , выполненный на резисторах, диодах и стабилитронах, пусковой орган,фазный орган, логический блок и два The closest to the present invention is a device for differential-phase protection of an electrical installation, comprising a block of input current sensors, a diode conversion unit for input values, a comparison unit, made on resistors, diodes and zener diodes, a starting element, a phase element, a logic unit and two

10 пороговых элемента, выходы которых соединены с входом опорного напр жени  фазного органа 2.10 threshold elements, the outputs of which are connected to the input voltage of the phase organ 2.

Однако известное устройство может ложно срабатывать при т желых However, a known device may falsely operate when heavy

15 переходных процессах внешнего повреждени  из-за значительной погрешности трансформаторов тока, В таких режимах уменьшаетс  величина напр жени  на входе первого порогового 15 external damage transients due to the significant error of current transformers. In such modes, the voltage value at the input of the first threshold is reduced.

20 элемента, и он не открываетс , что приводит к ложному срабатываниюфазного органа и устройства в цепом.20 of the element, and it does not open, which leads to a false triggering of the organ and the device in the chain.

Цель изобретени  - повышение селективности устройства при т желых The purpose of the invention is to increase the selectivity of the device during heavy

25 переходных процессах в режимёис внутреннего и внешнего повреждений при сохранении высокого быстродействи .25 transients in the mode of internal and external damage while maintaining high speed.

Claims (2)

Поставленна  цель достигаетс  Tert, что в устройство дл  дифференцигшьно30 фазной защиты, содержащее блок датчиков тока, к йторичным обмоткам которых подключен диодный блок преобразовател  входных величин, блок сравнени , выполненный на резисторах и стабилитронах, катоды и аноды кото рых соединены с катодами и анодами диодов блока преобразовани  входных величин, пусковой орган, разделитель ный трансформатор с выпр мительным мостом на выходе, фазный орган,сое диненный с выходом блока управлени  угла блокировки, элемент И, входы ко торого соединены с выходами пускового и фазного органов, а выход пред назначен дл  подключени  отключающей Цепи, дополнительно введены транзис ,Тор, стабилитрон, два диода, три резистора и конденсатор, причем.вход фазного органа подключен к точкам соединени  стабилитронов и резисторо блока сравнени , первична  обмотка разделительного трансформатора включена между общей точкой соединени  етабилитронов блока сравнени  и общей точкой вторичных обмоток да.тчи ков тока, выход выпр мительного моста подключен к входупускового органа , к которому также подключены конденсатор и через включенный согласно первый дополнительный диод база транзистора, соединенна  через первы дополнительный резистор с корпусом. анод стабилитрона блока сравнени  соединен с первым входом блока управ лени  угла блокировки, а через встречно включенный дополнительный стабт1итрон - с эмиттером транзистора , соединенным также через второй дополнительный резистор с корпусом, причем коллектор транзистора через согласно включенный второй дополнительный диод соединен с вторым входом блока управлени .угла блокировки , а через третий дополнительный ре зистор - с корпусом. На чертеже представлена структурна  схема устройства. Устройство содержит блок1 датчи- ков тока, одноимённыеО выводы ВТО- ричных обмоток которых соединены меж ду собой, а к другим подключен бЛок 2 преобразовани .входных величин, блок 3 сравнени ,выполненный на резисг торах и стабилитронах,катоды и анодыа 5 оторых соединены соответственно с кат дами и анодами диодного блока преобраз вани  входных величин, фазный орган 4,: включенный между резисторами и стабилитронами блока сравнени , блок .5 управлени  углом блокировки фазного органа, один из входов которого соединен с блоком срабнёни , а выход - с фазным органом, пусковой орган б, трансформатор 7, включенный мелоду общей точкой вторичных обмоток входных датчиков тока и диодами блока орав нени , выпр митель ный мост.8,-логический блок И 9, входы которого соединены с выходами фазного и пускового органов, транзистор 10, стабилитрон 11, второй диод 12, резисторы 13-15, первый диод 16 и конденсатор 17, подключенный к входу пускового органа б. Устройство работает следующим образом . При внешнем коротком замыкании большой кратности Сфазный режим работы устройства ) открываютс  оба стабилитрона блока 3 сравнени  3 и ограничивают Напр жение на его плечах . Если при этом трансформаторы , тока не насыщаютс , то на входе фазного 4 и пускового б органов сигнала нет. На эмиттер транзистора 10 поступает напр жение, равное 2UcT-UcTj..« гЛе UCT- напр жение стабилизации одногостабилитрона блока 3,а UcT-i.r н г1р жение стабилизации стабилитрона II.Так как напр жение на базе транзистора 10 равно нулю, он открываетс  и на второй вход блока 5 управлени  углом блокировки поступает напр жение, определ ющее увеличение угла блокировки фазного органа 4 npil внешнем коротком замыкании. При насыщении одного из трансформаторов тока транзистор 10 закрываетс , так как на входе пускового органа б, т.е. на транзистора 10, по вл етс  напр жение . Несмотр  на это, выходной сигнал блока 5 управлени  не измен етс  так как он имеет запоминающий зле- , мент, а в период идеальной трансформации транзистор 10 «5ьш открыт и на вход блока 5 управлени  поступало напр жение 21/.-U T IТаким образом, ложного срабатывани  фазного органа, как и устройства , в целом, не происходит. При внутреннем коротком замыкаНИИ большей кратности (фазный режим работы устройства) током обтекаетс  только одно плечо блока 3 сравнени . На эмиттер транзистора 10 поступает напр жение Ц,. г:т-ч приблизительно равное Hyjno, а на базу - входное напр жение пускового органа б.Транзистор 10 закрыт и увеличение угла блокировки фазного органа 4 не происходит . При внутреннем же коротком замыкании при сдвинутых по фазе токах напр жение на базе транзистора 10 по вл етс  раньше, чем на эмиттер поступает напр жение 20 7UcT Поэтому транзистор 10 будет закрыт и увеличени  угла блокировки фазного органа 4 также не происходит. На выходе фазного органа 4 и пускового органа б по вл етс  напр жение, т.е. устройство срабатывает. ,При малых кратност х токов короткого замыкани  устройство защиты работает в дифференциальном режиме. так как напр жение в блоке 3 сравнени  не ограничиваетс  по амплитуде. Чувствительность защиты в целом оп{)е дел етс  порогом срабатывани  пускового органа б, потому что,пока на оба входа логического блока И 9 не посту пит сигнал с пускового 6 и фазного 4 органов, защита не сработает, а чувствительность пускового органа 6 ниже, чем чувствительность фазного органа 4. Таким образом, предлагаемое устройство дл  дифференциально-фазной защиты обеспечивает более высокую устойчивость функционировани  в режимах внешнего и внутреннего короткого замыкани  при сохранении высоко го быстродействи  в режиме внутренне го короткого замыкани . Формула изобретени  Устройство дл  дифференциальнофазной защиты, содержащее блок датчи ков тока, к вторичным обмоткам которых подключ ен диодный блок преобразовани  входных величин, блок сравне ни , выполненный на резисторах и стабилитронах, катоды и аноды которых соединены с катодами и анодами диодов блока преобразовани  входных величин, пусковой орган, разделительный трансформатор с выпр мительным мостом на выходе, фазный орган, соединенный с выходом блока управлени  угла блокировки, элемент И, входы которого соединены с выхода ми пускового и фазного органов, а вы ход предназначен дл - подключени  к отключающей цепи, отличающеес   тем, что,с цельюповышени  селективности , дополнительно введены транзистор , стабилитрон, два диода,, три резистора и конденсатор, причем вход фазного органа подключен к точкам соединени  стабилитронов и резисторов блока сравнени , первич :1Я обмотка разделительного трансформатора включена между общей точкой средик ни  стабилитронов блока сравнени  и общей точкой вторичных обмоток датчиков тока, выход выпр мительного моста подключен к входу пускового органа, к которсииу также подключены конденсатор и через включенный согласно первый -дополнительный диод база транзистора, соединенна  через первый дополнительный резистор с корпусом, анод стабилитрона блока сравнени  соединен с первым входом блока управлени  угла блокировки, а через встречно включенный дополнительный с,табилитрЪн - с эмиттер 4 транзистора, соединенным также че- рез второй дополнительный резистор с корпусом,, причем коллектор транзистора через согласно включенный второй дополнительный диод соединен с вторым входом блока управлени  угла блокировки, а через третий дополнительный резистор - с корпуЬом . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 729718, кл. Н 02 Н 3/28 1977. The goal is achieved by Tert that a device for differentiating 30 phase protection, containing a block of current sensors, the input windings of which are connected to a diode transducer of input quantities, a comparator unit, made on resistors and zener diodes, whose cathodes and anodes are diodes conversion of input values, a starting organ, a separating transformer with a rectifying bridge at the output, a phase organ connected to the output of the blocking angle control unit, element I, whose inputs connected to the outputs of the starting and phase organs, and the output is intended for connecting the tripping circuit, additionally entered are transis, Tor, zener diode, two diodes, three resistors and a capacitor, the input of the phase element being connected to the junction points of the zener diodes and the reference unit resistor, primary winding an isolation transformer is connected between the common connection point of the EMTs of the comparator unit and the common point of the secondary windings of the current metering current, the output of the rectifying bridge is connected to the input and start organ to which a capacitor is also connected and through the first additional diode connected to the base of the transistor, connected through the first additional resistor to the case. the anode of the Zener diode of the comparator unit is connected to the first input of the blocking control of the blocking angle, and through counter-connected an additional stabilizer to the emitter of the transistor, which is also connected via a second additional resistor to the housing, and the collector of the transistor is connected to the second input of the control unit. the blocking angle, and through the third additional resistor - with the case. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains a block of current sensors, the same output of the secondary windings of which are interconnected, and the other 2 are connected to the conversion of input values, the comparison unit 3, made on resisors and zener diodes, cathodes and anodes 5 are connected respectively to cathodes and anodes of the diode conversion unit of the input quantities, phase element 4: included between resistors and zener diodes of the comparison unit, block .5 controlling the angle of the block of the phase element, one of the inputs of which is connected to the srabneni unit, and the output - with a phase organ, a starting organ b, a transformer 7 connected to the melody by a common point of the secondary windings of the input current sensors and a diode of the equation block, a rectifying bridge.8, a logical block AND 9 whose inputs are connected to the outputs of the phase and starting organs, the transistor 10, the Zener diode 11, the second diode 12, the resistors 13-15, the first diode 16 and the capacitor 17 connected to the input of the starting organ b. The device works as follows. In case of an external short circuit of large multiplicity (Phase mode of operation of the device), both zener diodes of unit 3 of comparison 3 open and limit the voltage on its shoulders. If at the same time the transformers do not saturate, then there is no signal at the input of the phase 4 and start-up organs. The emitter of transistor 10 is supplied with a voltage equal to 2UcT-UcTj .. “LET UCT” is the voltage of stabilization of one stabilizer of unit 3, and UcT-ir is equal to stabilization of Zener diode II. Since the voltage at the base of transistor 10 is zero, it opens and A voltage is applied to the second input of the block 5 for controlling the blocking angle, which determines the increase in the blocking angle of the phase element 4 npil by an external short circuit. When one of the current transformers is saturated, the transistor 10 closes, since at the input of the starting element b, i.e. on the transistor 10, a voltage appears. In spite of this, the output signal of control unit 5 does not change as it has a memory memory, and during the period of ideal transformation the transistor 10 5 5 is open and the input of control unit 5 receives voltage 21 /.- UT IT the operation of the phase organ, as well as the device, as a whole, does not occur. In case of an internal short circuit, the DI is greater than the multiplicity (phase mode of operation of the device) and only one arm of the comparison unit 3 flows around the current. The emitter of the transistor 10 receives the voltage C ,. g: t-h is approximately equal to Hyjno, and to the base is the input voltage of the starting organ b. The transistor 10 is closed and the angle of blocking of the phase organ 4 does not increase. In the case of an internal short circuit with phase-shifted currents, the voltage at the base of transistor 10 appears earlier than the voltage of the 20 7UcT arrives at the emitter. Therefore, transistor 10 will be closed and the blocking angle of the phase element 4 will also not increase. At the output of the phase organ 4 and the trigger organ b, a voltage appears, i.e. device triggered. , At small multiples of short-circuit currents, the protection device operates in differential mode. since the voltage in unit 3 of the comparison is not limited in amplitude. The sensitivity of protection as a whole is determined by the triggering threshold of the trigger organ b, because until both inputs of the logic block AND 9 are not supplied with a trigger signal from the trigger 6 and phase 4 organs, the protection does not work, and the sensitivity of the trigger organ 6 is lower, than the sensitivity of a phase organ 4. Thus, the proposed device for differential phase protection provides higher stability of operation in external and internal short circuit modes while maintaining high speed in internal g mode. short-circuiting. The invention The device for differential-phase protection, containing a current sensor unit, to the secondary windings of which is connected a diode conversion unit of input quantities, a comparison unit made on resistors and zener diodes, the cathodes and anodes of which are connected to the cathodes and anodes of the diodes of the input conversion unit, start-up body, isolating transformer with a rectifying bridge at the output, phase device connected to the output of the blocking angle control unit, element I, whose inputs are connected to the output of m and starting and phase organs, and the output is intended for connecting to a tripping circuit, characterized in that, in order to increase the selectivity, a transistor, a zener diode, two diodes, three resistors and a capacitor are additionally introduced, and the phase organ input is connected to the zener diodes and comparison unit resistors, primary: 1I the winding of the isolation transformer is connected between the common point of the Zener diodes of the comparison unit and the common point of the secondary windings of the current sensors, the output of the rectifying bridge is connected to the input of the starting organ, to which a capacitor is also connected and through the transistor base connected according to the first additional diode, connected via the first additional resistor to the housing, the Zener diode of the comparison unit is connected to the first input of the blocking angle control unit and through - with the emitter 4 transistors, also connected through a second additional resistor to the case, the collector of the transistor through a second connected additional diode It is connected with the second input of the blocking angle control unit, and through the third additional resistor - with the case. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 729718, cl. H 02 H 3/28 1977. 2.Авторское свидетельство СССР 758357, кл. Н 02 н 3/28, 1978;2. Authors certificate of the USSR 758357, cl. H 02 H 3/28, 1978;
SU813303050A 1981-06-17 1981-06-17 Differential protection device SU985878A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813303050A SU985878A1 (en) 1981-06-17 1981-06-17 Differential protection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813303050A SU985878A1 (en) 1981-06-17 1981-06-17 Differential protection device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU985878A1 true SU985878A1 (en) 1982-12-30

Family

ID=20963715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813303050A SU985878A1 (en) 1981-06-17 1981-06-17 Differential protection device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU985878A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5182511A (en) Detector circuit for detecting a phase signal of a polyphase alternator for a battery charge regulator in a motor vehicle, and utilization thereof
KR960003201B1 (en) Trip control device for circuit breaker
SU985878A1 (en) Differential protection device
SU936165A1 (en) Device for differential phase protection of electric equipment
SU1272392A1 (en) Differential protection device
US3656026A (en) Solid state overcurrent device with variable frequency reference
SU1332451A1 (en) Device for protecting the three-phase electric motor against operation on two phases
SU723716A1 (en) Arrangement for differential protection of dc network portions
SU836723A1 (en) Power supply system
SU758357A1 (en) Device for differential-phase protection of electric equipment
SU1534615A1 (en) Device for protection of three-phase electric motor from operation in case of break and assymetry of supply circuit phases
SU706903A1 (en) Inverter protecting device
SU616677A1 (en) Arrangement for protection from voltage drop
SU995188A1 (en) Device for differential-phase protection of electric motor from interphase short-circuitings
SU832644A2 (en) Device for deferential protection of dc network portions
SU920939A1 (en) Device for protecting brushless synchronous machine
SU1005239A1 (en) Device for protecting synchronous generator field winding
SU1141498A1 (en) Device for differential protection of electric installation
SU803069A1 (en) Electric apparatus protecting device
SU1043779A1 (en) Apparatus for differentiatial protection of generator
SU1156184A1 (en) Device for differential-phase protection of electric installation
SU1156239A1 (en) Power amplifier with protection
SU1621114A2 (en) Differential protection device
SU1300593A1 (en) Device for directional earth-leakage protection in isolated neutral system
SU1035710A1 (en) Apparatus for protecting electric unit against short circuitting