RU150922U1

RU150922U1 - EARTH CIRCUIT ALARM DEVICE

Info

Publication number: RU150922U1
Application number: RU2014125605/07U
Authority: RU
Inventors: Игорь Васильевич Сладков; Юрий Георгиевич Корчмарик; Юрий Александрович Морозов; Антон Алексеевич Тимченко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Внедренческое предприятие "Наука, техника, бизнес в энергетике"; Ефимов Юрий Константинович; Антон Алексеевич Тимченко
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2015-03-10

Abstract

Устройство сигнализации замыкания на землю, содержащее устройство приёма, обработки и передачи информации, каналы токов нулевой последовательности по количеству контролируемых присоединений, канал напряжения нулевой последовательности, при этом входы каналов являются одноимёнными входами устройства, аналого-цифровой преобразователь, который входами подключен к выходам каналов, а выходами подключен к первым информационным входам устройства приёма, обработки и передачи информации, отличающееся тем, что устройство приёма, обработки и передачи информации представляет собой цифровой процессор, первые информационные входы-выходы которого подключены с помощью интерфейса к разъёму для сервисного обслуживания, а вторые информационные входы-выходы подключены с помощью интерфейса к разъёму локальной сети, кроме того, дополнительно введены энергонезависимая память для хранения индивидуальных параметров, оперативный процессор, алфавитно-цифровой дисплей, цифровые часы, узел формирования сигнала неисправности, узел формирования сигнала однофазного замыкания на землю, при этом каналы токов нулевой последовательности идентичны и выполнены с возможностью выделения высокочастотной составляющей тока нулевой последовательности, а канал напряжения нулевой последовательности содержит два канала, один из которых выполнен с возможностью выделения высокочастотной составляющей, а второй выполнен с возможностью выделения низкочастотной составляющей напряжения нулевой последовательности, выходы каналов напряжения нулевой последовательности подключены к входам аналого-цифрового преобразователя, при этом п�An earth fault signaling device containing a device for receiving, processing and transmitting information, channels of zero-sequence currents according to the number of monitored connections, a channel of zero-sequence voltage, while the channel inputs are the same-named device inputs, an analog-to-digital converter, which is connected by inputs to the channel outputs, and the outputs are connected to the first information inputs of the device for receiving, processing and transmitting information, characterized in that the device for receiving, processing and transmitting information is a digital processor, the first information inputs and outputs of which are connected via an interface to the service connector, and the second information inputs-outputs are connected via the interface to the local network connector, in addition, non-volatile memory for storing individual parameters, an operational processor, an alphanumeric display, a digital clock, a signal generation unit are additionally introduced reference, the unit for generating a single-phase earth fault signal, while the zero-sequence current channels are identical and are made with the possibility of separating the high-frequency component of the zero-sequence current, and the zero-sequence voltage channel contains two channels, one of which is made with the possibility of separating the high-frequency component, and the second is made with the possibility of isolating the low-frequency component of the zero-sequence voltage, the outputs of the zero-sequence voltage channels are connected to the inputs of the analog-to-digital converter, while p�

Description

Полезная модель относится к электроэнергетике и измерительной технике и может быть использована для определения поврежденного фидера при однофазном замыкании на землю в разветвленной трехфазной кабельной сети с напряжением 6, 10, 20, 35 кВ с изолированной, резистивно-заземленной, резонансно-заземленной, комбинированно-заземленной и полностью компенсированной нейтралью.The utility model relates to the electric power industry and measuring equipment and can be used to identify a damaged feeder during a single-phase earth fault in a branched three-phase cable network with a voltage of 6, 10, 20, 35 kV with an isolated, resistively-grounded, resonant-grounded, combined-grounded and fully offset by neutrality.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство централизованной защиты от однофазных замыканий на землю (РФ, патент на полезную модель №88859, Н02Н 3/16, 29.11.2009), которое позволяет определить присоединение с замыканием на землю в сетях 6-35 кВ. Устройство фиксирует однофазные замыкания на землю в контролируемых присоединениях, обеспечивает вывод сигналов в центральную сигнализацию и/или на отключение выключателей, обеспечивает сохранение информации о времени возникновения повреждения, номере поврежденного присоединения, величине тока замыкания на землю и вывод на алфавитно-цифровой дисплей и через интерфейс в локальную сеть. Устройство содержит каналы токов нулевой последовательности по числу контролируемых присоединений; канал напряжения нулевой последовательности; аналогово-цифровой преобразователь; микроконтроллер, информационные входы-выходы которого через интерфейс связи подключены к блоку индикации и управления. Микроконтроллер, осуществляет обработку сигналов, поступающих на входы, и подает дискретные воздействия на выходы устройства.Closest to the proposed device is a centralized protection against single-phase earth faults (RF, Utility Model Patent No. 88859, Н02Н 3/16, November 29, 2009), which allows determining the earth fault connection in networks of 6-35 kV. The device records single-phase earth faults in controlled connections, provides output of signals to the central alarm and / or circuit breakers, provides information on the time of occurrence of the damage, the number of the damaged connection, the value of the current of the earth fault and the output to the alphanumeric display and through the interface to the local network. The device contains channels of zero sequence currents by the number of controlled connections; zero sequence voltage channel; analog-to-digital converter; a microcontroller whose information inputs and outputs are connected to the display and control unit via a communication interface. The microcontroller, processes the signals received at the inputs, and delivers discrete effects to the outputs of the device.

В известном устройстве идентификация ОЗЗ основана на следующем. Во время ОЗЗ в сети во вторичных обмотках трансформатора тока нулевой последовательности поврежденной и неповрежденных линий протекают токи, противоположные по направлению. При этом вектор 3I₀ в поврежденной линии отстает от вектора 4U₀ примерно на 90°, а в неповрежденных линиях вектора 3Io опережают вектор 3U₀ приблизительно на 90° (Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учебник для вузов - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2006. - 639 с: ил.),.In the known device, the identification of OZZ is based on the following. During OZZ in the network in the secondary windings of the zero-sequence current transformer of damaged and undamaged lines, currents flow in opposite directions. In this case, the 3I ₀ vector in the damaged line lags the vector 4U _{0 by} about 90 °, and in the undamaged lines of the 3Io vector they are ahead of the 3U ₀ vector by about 90 ° (Andreev V.A. Relay protection and automation of power supply systems: Textbook for universities - 4 -th ed. revised and supplemented - M .: Higher school, 2006. - 639 s: ill.) ,.

Кроме того, для повышения достоверности селективного определения поврежденного присоединения или секции сборных шин при замыканиях на землю и устойчивости функционирования в переходных режимах, в известном устройстве дополнительно используют несколько признаков идентификации поврежденного присоединения, которые должны присутствовать одновременно. Первый из них основан на сравнении действующих значений токов всех присоединений - ток в поврежденном присоединении больше любого из токов неповрежденных (Борухман В.А., Иоэльсон В.И. Способ определения поврежденной электрической линии. А.С. №136445. Опубл. в «Бюл. изобрет. и товарных знаков», 1961, №5, Лебедев О.В., Шуин В.А. О защите от замыканий на землю компенсированных кабельных сетей 6-10 кВ с использованием принципа сравнения амплитуд переходных токов. - «Электричество», 1973, №12, с. 12-17).In addition, to increase the reliability of the selective determination of a damaged connection or section of busbars during ground faults and the stability of operation in transient conditions, the known device additionally uses several signs of identification of a damaged connection, which must be present simultaneously. The first of them is based on a comparison of the current values of the currents of all the connections - the current in the damaged connection is greater than any of the currents intact (Borukhman V.A., Ioelson V.I. A method for determining a damaged electric line. AS No. 136445. Published in " Bull. Invention and trademarks ", 1961, No. 5, O. Lebedev, VA Shuin. On the protection against earth faults of compensated cable networks of 6-10 kV using the principle of comparing transient current amplitudes. -" Electricity " , 1973, No. 12, p. 12-17).

Второй признак основан на сравнении токов присоединений по фазе: в неповрежденных присоединениях все токи совпадают по фазе, в поврежденном - вектор тока относительно других повернут на 180°.The second symptom is based on a comparison of the connection currents in phase: in undamaged connections, all currents coincide in phase, in damaged connections, the current vector is rotated 180 ° relative to others.

На понижающих подстанциях в случае определения только двух присоединений, обтекаемых током при ОЗЗ, автоматически вводят третий признак идентификации - сопоставление углов между напряжением нулевой последовательности 3U₀ и током 3I₀. Для поврежденного присоединения ток отстает от напряжения 3U₀ примерно на 90°, для неповрежденного - опережает на 90°.In step-down substations, in the case of determining only two connections that are streamlined by current during the fault, the third identification sign is automatically introduced - a comparison of the angles between the zero sequence voltage 3U ₀ and the current 3I ₀ . For a damaged connection, the current lags the voltage 3U _{0 by} about 90 °, for an undamaged connection it is 90 ° ahead.

В известном устройстве микроконтроллер сравнивает оцифрованный сигнал напряжения нулевой последовательности 3U₀ с пороговым значением U_п, значение которого задается через интерфейс связи в виде уставки. В случае если значение напряжения 3U₀, превышает пороговое значение, происходит запуск защиты и осциллографирования. Микроконтроллер запускает таймер отсчета времени срабатывания защиты t_ср и выдает сигнал на дискретный выход, который удерживается от момента появления ОЗЗ до момента, когда происходит возврат защиты, т.е. сброс таймера отсчета времени срабатывания t_ср. Одновременно сигналы тока нулевой последовательности 3I₀, поступают на вход микроконтроллера, который определяет количество присоединений, по которым протекает ток нулевой последовательности, вычисляет действующее значение этих токов, производит выделение трех номеров присоединений с наибольшими токами и сравнивает последние между собой по фазе. Отходящая линия считается поврежденной, если угол сдвига фаз между токами нулевой последовательности находится в диапазоне от 90 до 270°. Если угол сдвига фаз между токами нулевой последовательности находится в диапазоне от -90 до 90°, считается, что замыкание произошло на шинах.In the known device, the microcontroller compares the digitized zero-sequence voltage signal 3U ₀ with a threshold value U _p , the value of which is set via the communication interface in the form of a setting. If the voltage value 3U ₀ exceeds the threshold value, protection and oscillography are triggered. The microcontroller starts the timer for counting the protection operation time t _sr and gives a signal to a discrete output, which is held from the moment of occurrence of the protection zone to the moment when the protection returns, i.e. resetting the response timer t _cf. At the same time, the zero sequence current signals 3I ₀ are fed to the input of the microcontroller, which determines the number of connections through which the zero sequence current flows, calculates the actual value of these currents, selects three numbers of connections with the highest currents, and compares the latter with each other in phase. The outgoing line is considered damaged if the phase angle between the zero sequence currents is in the range from 90 to 270 °. If the phase angle between the zero sequence currents is in the range from -90 to 90 °, it is considered that a short circuit occurred on the buses.

Прежде всего, недостаток известного устройства состоит в том, что реализуемый в нем принцип идентификации ОЗЗ позволяет использовать известное устройство только в сетях с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через резистор, что сужает область его использования.First of all, the disadvantage of the known device is that the principle of identification of the OZZ implemented in it allows the known device to be used only in networks with an isolated neutral or with a neutral grounded through a resistor, which narrows the scope of its use.

Кроме того, в настоящее время в сетях с изолированной нейтралью широко используют компенсацию емкостного, а в некоторых узлах и активного тока замыкания на землю (ОЗЗ). В результате токи замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью в сетях с точной настройкой компенсации снижаются до единиц ампер, что приводит к потере главного критерия определения присоединения с ОЗЗ и, при использовании известного устройства снижает достоверность полученных результатов, а также сужает область использования.In addition, currently in networks with isolated neutral widely use compensation capacitive, and in some nodes and the active earth fault current (OZZ). As a result, earth fault currents in a network with isolated neutral in networks with fine adjustment of compensation are reduced to units of amperes, which leads to the loss of the main criterion for determining the connection with the OZZ and, when using a known device, reduces the reliability of the results and narrows the scope of use.

В известном устройстве отсутствует возможность индивидуального контроля каждого контролируемого присоединения с учетом его электрических и временных параметров, ввиду невозможности задания соответствующих уставок для конкретного присоединения, т.е. для каждого канала тока нулевой последовательности, что снижает как достоверность результатов выявления присоединения с ОЗЗ, так и сужает функциональные возможности известного устройства.In the known device there is no possibility of individual control of each controlled connection taking into account its electrical and time parameters, due to the impossibility of setting the appropriate settings for a specific connection, i.e. for each channel of the zero sequence current, which reduces both the reliability of the results of detecting the connection with the OZZ, and reduces the functionality of the known device.

Кроме того, в известном устройстве отсутствуют средства, позволяющие соединять аналогичные устройства в локальную сеть в пределах контролируемого энергообъекта, что сужает функциональные возможности известного устройства, так как не позволяет с его помощью осуществлять централизованный мониторинг присоединений, принадлежащих различным секциям шин, для выявления присоединений с ОЗЗ.In addition, the known device lacks the means to connect similar devices to a local network within the controlled power facility, which narrows the functionality of the known device, since it does not allow centralized monitoring of connections belonging to different bus sections to detect connections with OZZ .

Предлагаемая полезная модель решает задачу создания устройства сигнализации замыкания на землю, осуществление которого позволяет достичь технического результата, заключающегося в расширении области использования, в расширении функциональных возможностей, в повышении достоверности результатов определения поврежденного присоединения, в возможности объединения заявляемых устройств в локальную сеть и осуществления централизованного мониторинга состояния присоединений, принадлежащих к разным секциям шин, в расширении арсенала средств для определения поврежденного присоединения при однофазном замыкании на землю.The proposed utility model solves the problem of creating a ground fault signaling device, the implementation of which allows to achieve a technical result consisting in expanding the field of use, expanding functionality, increasing the reliability of the results of determining a damaged connection, the possibility of combining the claimed devices in a local network and performing centralized monitoring state of connections belonging to different sections of tires, in the expansion of the arsenal of media STV to determine the damaged connection with a single-phase earth fault.

Сущность заявленной полезной модели заключается в том, что в устройстве сигнализации замыкания на землю, содержащем устройство приема, обработки и передачи информации, каналы токов нулевой последовательности по количеству контролируемых присоединений, канал напряжения нулевой последовательности, при этом входы каналов являются одноименными входами устройства, аналого-цифровой преобразователь, который входами подключен к выходам каналов, а выходами подключен к первым информационным входам устройства приема, обработки и передачи информации, новым является то, что устройство приема, обработки и передачи информации представляет собой цифровой процессор, первые информационные входы-выходы которого подключены с помощью интерфейса к разъему для сервисного обслуживания, а вторые информационные входы-выходы которого подключены с помощью интерфейса к разъему локальной сети, кроме того, дополнительно введены энергонезависимая память для хранения индивидуальных параметров, оперативный процессор, алфавитно-цифровой дисплей, цифровые часы, узел формирования сигнала неисправности, узел формирования сигнала однофазного замыкания на землю, при этом каналы токов нулевой последовательности идентичны и выполнены с возможностью выделения высокочастотной составляющей тока нулевой последовательности, а канал напряжения нулевой последовательности содержит два канала, один из которых выполнен с возможностью выделения высокочастотной составляющей, а второй выполнен с возможностью выделения низкочастотной составляющей напряжения нулевой последовательности, выходы каналов напряжения нулевой последовательности подключены к входам аналого-цифрового преобразователя, при этом процессор адресно-информационными входами-выходами подключен к энергонезависимой памяти, а третьи информационные входы-выходы процессора подключены к цифровым часам и информационным входам-выходам дополнительного процессора, информационный выход которого подключен к алфавитно-цифровому дисплею, кроме того, контрольный выход процессора подключен к узлу формирования сигнала неисправности, выход которого является одноименным выходом устройства, сигнальные выходы процессора подключены к узлу формирования сигнала однофазного замыкания на землю, выходы которого являются одноименными выходами устройства.The essence of the claimed utility model lies in the fact that in the ground fault signaling device containing the device for receiving, processing and transmitting information, zero-sequence current channels by the number of controlled connections, zero-sequence voltage channel, while the channel inputs are the device inputs of the same name, a digital converter, which is connected by inputs to the outputs of the channels, and by outputs is connected to the first information inputs of a device for receiving, processing and transmitting inf Formation, it is new that the device for receiving, processing and transmitting information is a digital processor, the first information inputs and outputs of which are connected via the interface to the service connector, and the second information inputs and outputs of which are connected via the interface to the LAN connector In addition, non-volatile memory for storing individual parameters, an operational processor, an alphanumeric display, a digital clock, a signal conditioning unit of equalities, the unit for generating a signal of a single-phase earth fault, while the channels of the zero sequence currents are identical and configured to isolate the high-frequency component of the current of the zero sequence, and the voltage channel of the zero sequence contains two channels, one of which is capable of isolating the high-frequency component, and the second is made with the ability to isolate the low-frequency component of the zero sequence voltage, the outputs of the zero-sequence voltage channels The processors are connected to the inputs of the analog-to-digital converter, while the processor by address and information inputs and outputs is connected to non-volatile memory, and the third information inputs and outputs of the processor are connected to the digital clock and information inputs and outputs of the additional processor, the information output of which is connected to the alphanumeric the display, in addition, the control output of the processor is connected to the node for generating a fault signal, the output of which is the device of the same name, the signal outputs otsessora connected to the node forming a single phase to ground fault signal, whose outputs are the outputs of the same name of the device.

Технический результат достигается следующим образом.The technical result is achieved as follows.

Существенные признаки формулы полезной модели: «Устройство сигнализации замыкания на землю, содержащее устройство приема, обработки и передачи информации, каналы токов нулевой последовательности по количеству контролируемых присоединений, канал напряжения нулевой последовательности, при этом входы каналов являются одноименными входами устройства, аналого-цифровой преобразователь, который входами подключен к выходам каналов, а выходами подключен к первым информационным входам устройства приема, обработки и передачи информации, …» являются неотъемлемой частью заявленного устройства и обеспечивают его работоспособность, а, следовательно, обеспечивают достижение заявленного технического результата.The essential features of the utility model formula are: “An earth fault signaling device containing a device for receiving, processing and transmitting information, channels of zero sequence currents by the number of monitored connections, a zero sequence voltage channel, while the channel inputs are the device inputs of the same name, an analog-to-digital converter, which is connected by inputs to the outputs of the channels, and by outputs connected to the first information inputs of a device for receiving, processing and transmitting information, ... " are an integral part of the claimed device and ensure its performance, and, therefore, ensure the achievement of the claimed technical result.

Наличие в заявленном устройстве каналов токов нулевой последовательности по количеству контролируемых присоединений, канала напряжения нулевой последовательности, при этом входы каналов являются одноименными входами устройства, обеспечивает возможность контроля конкретных присоединений, относящихся к одной секции шин, и мониторинга их состояния.The presence in the claimed device of channels of zero sequence currents by the number of controlled connections, a zero sequence voltage channel, while the channel inputs are the inputs of the same device, provides the ability to control specific connections related to one bus section and monitor their status.

Как уже отмечалось выше, в настоящее время в сетях с изолированной нейтралью широко применяют компенсацию емкостного, а в некоторых узлах, и активного тока замыкания на землю (ОЗЗ). В результате точной настройки компенсации, в сети с изолированной нейтралью токи замыкания на землю с сотен ампер (в зависимости от параметров сети) снизились до единиц ампер, что привело к потере главного критерия определения присоединения с ОЗЗ.As already noted above, currently in networks with isolated neutral compensation of capacitive, and in some nodes, active earth fault current (OZZ) is widely used. As a result of fine-tuning the compensation, in a network with an isolated neutral, the earth fault currents from hundreds of amperes (depending on the network parameters) decreased to units of amperes, which led to the loss of the main criterion for determining the connection with OZZ.

В заявленном устройстве каналы токов нулевой последовательности идентичны и выполнены с возможностью выделения высокочастотной составляющей тока нулевой последовательности, а канал напряжения нулевой последовательности содержит два канала, один из которых выполнен с возможностью выделения высокочастотной составляющей (далее - высокочастотный канал напряжения 3U₀), а второй канал выполнен с возможностью выделения низкочастотной составляющей напряжения нулевой последовательности (далее - низкочастотный канал напряжения 3U₀). В результате это позволило в заявленном устройстве реализовать способ определения ОЗЗ, заключающийся в анализе параметров высокочастотных составляющих (ВЧС) тока нулевой последовательности 3Io и напряжения нулевой последовательности ЗШ переходного процесса ОЗЗ, параметры которого не зависят от способа заземления нейтрали. Это расширяет область использования заявленного устройства, так как обеспечивает возможность применения в трехфазной кабельной сети с напряжением 6, 10, 20, 35 кВ с изолированной, резистивно-заземленной, резонансно-заземленной, комбинированно-заземленной и полностью компенсированной нейтралью, т.е. - независимо от способа заземления нейтрали. При этом заявляемое устройство реализует способ идентификации ОЗЗ в присоединении, суть которого заключается в том, что замыкание на землю (пробой фазной изоляции), как правило, происходит вблизи максимума амплитуды фазного напряжения, в момент максимального заряда распределенной емкости «фаза-земля» повреждающейся фазы всех присоединений. В результате амплитуда тока 31о высокочастотного переходного процесса много выше амплитуды тока промышленной частоты установившегося ОЗЗ, что позволяет получить достаточно высокую чувствительность к входным сигналам и повышает достоверность результатов определения поврежденного присоединения. Одновременно фиксируют наличие опережения емкостным током высокочастотной составляющей тока 3Io на 90 электрических градусов инвертированной высокочастотной составляющей напряжения 3Uo (Тезисы доклада, конференция “Релейная защита и автоматика - 2009”, Москва, ВВЦ, Выставочный павильон “Электрификация” 7-9 апреля 2009 г.).In the claimed device, the channels of the zero sequence currents are identical and configured to isolate the high-frequency component of the zero-sequence current, and the zero-sequence voltage channel contains two channels, one of which is capable of isolating the high-frequency component (hereinafter, the high-frequency voltage channel 3U ₀ ), and the second channel made with the possibility of highlighting the low-frequency component of the voltage zero sequence (hereinafter - the low-frequency voltage channel 3U ₀ ). As a result, this allowed the inventive device to implement a method for determining the SCR, which consists in analyzing the parameters of the high-frequency components (RF) of the zero-sequence current 3Io and the zero-sequence voltage of the transient voltage of the transient SCR process, the parameters of which do not depend on the neutral grounding method. This expands the scope of use of the claimed device, as it provides the possibility of use in a three-phase cable network with a voltage of 6, 10, 20, 35 kV with isolated, resistively-grounded, resonant-grounded, combined-grounded and fully compensated neutral, i.e. - regardless of the neutral grounding method. At the same time, the claimed device implements a method for identifying an OZZ in connection, the essence of which is that a ground fault (breakdown of phase isolation), as a rule, occurs near the maximum amplitude of the phase voltage, at the time of the maximum charge of the distributed phase-ground capacitance of the damaged phase all affiliations. As a result, the amplitude of the current 31o of the high-frequency transient is much higher than the amplitude of the current of the industrial frequency of the established SCZ, which allows a sufficiently high sensitivity to input signals and increases the reliability of the results of determining the damaged connection. At the same time, the presence of an advancing by the capacitive current of the high-frequency component of the current 3Io by 90 electrical degrees of the inverted high-frequency component of the voltage 3Uo is detected (Abstracts, conference “Relay protection and automation - 2009”, Moscow, All-Russian Exhibition Center, Exhibition pavilion “Electrification” on April 7-9, 2009) .

Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) с соответствующим подключением к входным каналам - преобразует аналоговый сигнал в цифровой, обеспечивая работоспособность процессора.An analog-to-digital converter (ADC) with an appropriate connection to the input channels - converts an analog signal to a digital one, ensuring the processor is operational.

Цифровой процессор по заданной программе принимает информацию с выхода АЦП, обрабатывает и передает информацию через вторые информационные входы-выходы, подключенные с помощью интерфейса к разъему локальной сети.According to a given program, the digital processor receives information from the ADC output, processes and transmits information through the second information inputs / outputs connected via an interface to the LAN connector.

В заявленном устройстве процессор обеспечивает:In the claimed device, the processor provides:

- определение наличия однофазного замыкания на землю на каждом контролируемом присоединении (принадлежащем одной секции шин);- determination of the presence of a single-phase earth fault at each controlled connection (belonging to one bus section);

- формирования сигнала наличия однофазного замыкания на землю;- the formation of a signal of the presence of a single-phase earth fault;

- ввод и хранение уставок;- input and storage of settings;

- фиксацию значений высокочастотных составляющих токов и напряжений нулевой последовательности в момент аварии;- fixing the values of the high-frequency components of the currents and voltages of the zero sequence at the time of the accident;

- возможность объединения заявленных устройств в локальную сеть;- the ability to combine the claimed devices in a local network;

- синхронизацию по локальному интерфейсу соединенных в локальную сеть заявленных устройств посредством цифровых часов;- synchronization via the local interface of the declared devices connected to the local network via a digital clock;

- формирование журнала на 300 событий с сохранением информации при пропадании оперативного питания;- formation of a magazine for 300 events with the preservation of information in the event of loss of operational power;

- передачу по интерфейсу локальной сети параметров аварии;- transmission of accident parameters via the local network interface;

- ввод и изменение уставок по интерфейсу локальной сети, либо с помощью меню настройки в энергонезависимой памяти для хранения индивидуальных параметров.- entering and changing settings via the local network interface, or using the setup menu in non-volatile memory to store individual parameters.

При этом, благодаря тому, что первые информационные входы-выходы процессора подключены с помощью интерфейса к разъему для сервисного обслуживания, обеспечивается возможность перепрограммирования процессора в процессе эксплуатации заявляемого устройства, что расширяет функциональные возможности заявляемого устройства.Moreover, due to the fact that the first information inputs and outputs of the processor are connected via an interface to the service connector, it is possible to reprogram the processor during operation of the inventive device, which extends the functionality of the inventive device.

Возможность объединения заявленных устройств в локальную сеть обеспечивается, во-первых, благодаря тому, что устройство приема, обработки и передачи информации представляет собой цифровой процессор, и, во-вторых, благодаря подключению второго информационного входа-выхода процессора с помощью интерфейса к разъему для подключения локальной сети, а также благодаря введению цифровых часов, управляемых процессором (процессор третьими информационными входами-выходами подключен к цифровым часам), что обеспечивает возможность синхронизации совместной работы заявленных устройств, объединенных в локальную сеть, т.е. обеспечивает работоспособность образуемой локальной сети. В результате, с помощью заявленного устройства осуществляют централизованный мониторинг наличия присоединений с ОЗЗ, принадлежащих различным секциям шин, что расширяет функциональные возможности заявленного устройства, а также расширяет область его использования.The ability to combine the claimed devices in a local network is provided, firstly, due to the fact that the device for receiving, processing and transmitting information is a digital processor, and, secondly, due to the connection of the second information input-output of the processor using the interface to the connection port local network, as well as through the introduction of a digital clock controlled by the processor (the processor is connected to the digital clock by the third information inputs / outputs), which makes it possible to synchronize collaboration of the claimed devices integrated into a local network, i.e. provides operability of the formed local area network. As a result, with the help of the claimed device, centralized monitoring of the presence of connections with OZZ belonging to different bus sections is carried out, which expands the functionality of the claimed device, and also expands the scope of its use.

Процессор программно выполняет самодиагностику устройства, что также повышает достоверность результатов контроля наличия ОЗЗ на присоединениях. При этом контрольный выход процессора подключен к узлу формирования сигнала неисправности, выход которого является одноименным выходом устройства. В результате на выходе устройства формируется сигнал результата самодиагностики: ДА/НЕТ (исправен/неисправен).The processor software performs a self-diagnosis of the device, which also increases the reliability of the results of monitoring the presence of OZZ at the connections. In this case, the control output of the processor is connected to the node for generating a fault signal, the output of which is the device output of the same name. As a result, a self-diagnosis result signal is generated at the device output: YES / NO (good / bad).

Сигнальные выходы процессора подключены к узлу формирования сигнала однофазного замыкания на землю, выходы которого являются одноименными выходами устройства с первого по четвертый. В результате на соответствующих выходах устройства формируются сигналы наличия ОЗЗ на конкретном контролируемом присоединении, которые можно вывести и на световые индикаторы, и на исполнительные органы для отключения присоединения с ОЗЗ.The signal outputs of the processor are connected to the unit for generating a signal of a single-phase earth fault, the outputs of which are the same outputs of the device from the first to the fourth. As a result, at the corresponding outputs of the device, signals are formed for the presence of OZZ at a particular controlled connection, which can be displayed both on the light indicators and on the executive bodies to disconnect the connection from the OZZ.

Введение энергонезависимой памяти для хранения индивидуальных параметров позволяет задавать для каждого канала тока нулевой последовательности индивидуальные параметры идентификации ОЗЗ, учитывающие электрические и временные параметры контролируемого присоединения, что расширяет функциональные возможности заявляемого устройства. Выполнение памяти для хранения индивидуальных параметров энергонезависимой снижает возможность потери информации, необходимой для идентификации ОЗЗ в присоединениях. В результате повышается достоверность результатов выявления присоединения с ОЗЗ.The introduction of non-volatile memory for storing individual parameters allows you to set for each channel of the zero sequence current individual identification parameters of the OZZ, taking into account the electrical and time parameters of the controlled connection, which extends the functionality of the claimed device. Performing a memory to store individual non-volatile parameters reduces the possibility of losing information needed to identify the SCR in the connections. As a result, the reliability of the results of the detection of accession with OZZ increases.

Подключение энергонезависимой памяти адресной шиной к процессору обеспечивает возможность введения в память переменных параметров устройства с помощью меню настройки, либо через интерфейс локальной сети. При этом в память загружают следующую переменную информацию:Connection of non-volatile memory by the address bus to the processor provides the possibility of introducing into the memory the variable parameters of the device using the setup menu, or through the local area network interface. At the same time, the following variable information is loaded into memory:

- уставки защиты (общие и индивидуальные по каналам);- protection settings (general and individual on channels);

- текущее время;- current time;

- параметры работы в локальной сети (идентификатор устройства, скорость обмена по локальной сети);- parameters of work in the local network (device identifier, exchange rate on the local network);

- режим светодиодной сигнализации об ОЗЗ.- LED alarm mode about OZZ.

При этом параметрами уставок, общими для всех каналов, являются:In this case, the settings parameters common to all channels are:

-порог по высокочастотной составляющей 3U₀;-threshold for the high-frequency component 3U ₀ ;

- частота среза фильтров, выделяющих высокочастотные составляющие сигналов токов 3I₀ и напряжения 3U₀.- cutoff frequency of the filters emitting the high-frequency components of the signals of the currents 3I ₀ and voltage 3U ₀ .

Параметрами уставок, индивидуальными для каждого канала, являются:The settings parameters specific to each channel are:

- порог по высокочастотной составляющей 3I₀;- threshold for the high-frequency component 3I ₀ ;

- задержка срабатывания.- delayed response.

Кроме того, подключение энергонезависимой памяти адресно-информационной шиной к процессору позволяет, используя интерфейс локальной сети, оперативно перенастраивать заявленное устройство при смене контролируемых присоединений, что также расширяет функциональные возможности заявленного устройства.In addition, the connection of non-volatile memory by the address-information bus to the processor allows, using the local network interface, to quickly reconfigure the claimed device when changing controlled connections, which also extends the functionality of the claimed device.

Оперативный цифровой процессор, подключенный к алфавитно-цифровому дисплею и к третьим информационным входам-выходам процессора, обеспечивает сохранение в журнале всех происходящих событий в процессе мониторинга контролируемых присоединений, а также управляет отображением текущих событий устройства на алфавитно-цифровом дисплее, что повышает достоверность результатов контроля наличия ОЗЗ на присоединениях.An operational digital processor connected to an alphanumeric display and to the third information inputs and outputs of the processor ensures that all occurring events are logged during monitoring of controlled connections, and also controls the display of current device events on an alphanumeric display, which increases the reliability of control results the presence of OZZ at the connections.

Из вышеизложенного следует, что работа заявляемого устройства сигнализации замыкания на землю основана на анализе параметров высокочастотных составляющих тока нулевой последовательности 3Io и напряжения нулевой последовательности 3U_o переходного процесса ОЗЗ; заявляемое устройство сигнализации замыкания на землю может быть использовано для выявления присоединения с ОЗЗ в трехфазной сети с любым видом заземления нейтрали; имеет возможность перепрограммирования процессора при эксплуатации заявляемого устройства; позволяет задавать для каждого канала тока нулевой последовательности индивидуальные параметры уставок, что обеспечивает возможность индивидуального контроля каждого присоединения; имеет возможность объединения в локальную сеть для осуществления централизованного мониторинга состояния контролируемых присоединений, принадлежащих к разным секциям шин контролируемого энергообъекта.From the foregoing, it follows that the operation of the inventive ground fault signaling device is based on the analysis of the parameters of the high-frequency components of the zero sequence current 3Io and the zero sequence voltage 3U _o transient OZZ; The claimed ground fault signaling device can be used to detect connection with an OZZ in a three-phase network with any type of neutral grounding; has the ability to reprogram the processor during operation of the inventive device; allows you to set individual settings for each channel of the zero sequence current, which allows individual control of each connection; It can be combined into a local network to carry out centralized monitoring of the status of controlled connections belonging to different sections of buses of a controlled energy facility.

Таким образом, предлагаемое устройство сигнализации замыкания на землю при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в расширении области использования, в расширении функциональных возможностей, в повышении достоверности результатов определения поврежденного присоединения, в возможности объединения заявляемых устройств в локальную сеть и осуществления централизованного мониторинга состояния присоединений, принадлежащих к разным секциям шин, в расширении арсенала средств для определения поврежденного присоединения при однофазном замыкании на землю.Thus, the proposed device for signaling a ground fault during implementation ensures the achievement of a technical result consisting in expanding the field of use, expanding the functionality, increasing the reliability of the results of determining a damaged connection, in the possibility of combining the claimed devices in a local network and performing centralized monitoring of the status of connections, belonging to different tire sections, in expanding the arsenal of tools for determining damage daily connection with a single-phase earth fault.

На фиг. 1 изображена функциональная схема заявляемого устройства сигнализации замыкания на землю; на фиг. 2 - схема подключения заявляемого устройства к контролируемому присоединению.In FIG. 1 depicts a functional diagram of the inventive device signaling a ground fault; in FIG. 2 - connection diagram of the claimed device to a controlled connection.

Заявляемое устройство сигнализации замыкания на землю содержит процессор 1, каналы 2_n токов нулевой последовательности по количеству контролируемых присоединений, канал 3 напряжения нулевой последовательности; аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4; энергонезависимая память 5 для хранения индивидуальных параметров, оперативный процессор 6, алфавитно-цифровой дисплей 7, цифровые часы 8, узел 9 формирования сигнала неисправности, узел 10 формирования сигнала однофазного замыкания на землю. Первые информационные входы-выходы 11 процессора 1 подключены с помощью интерфейса к разъему для сервисного обслуживания, а вторые 12 информационные входы-выходы которого подключены с помощью интерфейса к разъему для подключения локальной сети. Каналы 2_n токов нулевой последовательности идентичны и выполнены с возможностью выделения высокочастотной составляющей тока нулевой последовательности. Канал 3 напряжения нулевой последовательности содержит 2 канала 3₁ и 3₂. Канал 3₁ выполнен с возможностью выделения высокочастотной составляющей напряжения нулевой последовательности. Канал 3₂ выполнен с возможностью выделения низкочастотной составляющей напряжения нулевой последовательности. Входы каналов 2_n и 3 являются одноименными входами 13_n и 14 устройства соответственно. Аналого-цифровой преобразователь входами подключен к выходам каналов 2_n, 3₁ и 3₂, а выходами подключен к первым 15 информационным входам процессора 1, который адресно-информационными входами-выходами 16 подключен к энергонезависимой памяти 5, а третьи информационные входы-выходы 17 процессора 1 подключены к цифровым часам 8 и информационным входам-выходам дополнительного процессора 6, информационный выход которого подключен к алфавитно-цифровому дисплею 7. Контрольный выход 18 процессора 1 подключен к узлу 9 формирования сигнала неисправности, выход 19 которого является одноименным выходом устройства; сигнальные выходы 20_n процессора 1 подключены к узлу 10 формирования сигнала однофазного замыкания на землю, выходы которого 21_n являются одноименными выходами устройства.The inventive device for signaling an earth fault contains a processor 1, channels 2 _n zero sequence currents by the number of controlled connections, channel 3 voltage zero sequence; analog-to-digital converter (ADC) 4; non-volatile memory 5 for storing individual parameters, an operational processor 6, an alphanumeric display 7, a digital clock 8, a fault signal generating unit 9, a single-phase earth fault signal generating unit 10. The first information inputs and outputs 11 of the processor 1 are connected via the interface to the service connector, and the second 12 information inputs and outputs of which are connected via the interface to the LAN connector. The channels 2 _n of the zero sequence currents are identical and are configured to isolate the high-frequency component of the zero sequence current. Channel 3 voltage zero sequence contains 2 channels 3 ₁ and 3 ₂ . Channel 3 _{1 is} configured to isolate the high frequency component of the zero sequence voltage. Channel 3 _{2 is} configured to isolate the low-frequency component of the zero sequence voltage. The inputs of channels 2 _n and 3 are the same inputs 13 _n and 14 of the device, respectively. An analog-to-digital converter with inputs connected to the outputs of channels 2 _n , 3 ₁ and 3 ₂ , and outputs connected to the first 15 information inputs of processor 1, which address-information inputs-outputs 16 are connected to non-volatile memory 5, and the third information inputs-outputs 17 the processor 1 is connected to a digital clock 8 and information inputs and outputs of the additional processor 6, the information output of which is connected to an alphanumeric display 7. The control output 18 of the processor 1 is connected to the node 9 generating a fault signal the output 19 of which is the same output device; the signal outputs 20 _{n of the} processor 1 are connected to the node 10 for generating a signal of a single-phase earth fault, the outputs of which 21 _n are the same outputs of the device.

Каналы 2_n токов нулевой последовательности и высокочастотный канал 3₁ напряжения нулевой последовательности содержат, например, фильтры высокой частоты 22_n и 23 (ФВЧ), входы которых являются соответствующими входами каналов 2_n и 3₁ а выходы ФВЧ 22_n и 23 являются выходами соответствующего канала.The channels 2 _n of the zero sequence currents and the high frequency channel 3 ₁ of the zero sequence voltage contain, for example, high-pass filters 22 _n and 23 (HPF), the inputs of which are the corresponding inputs of channels 2 _n and 3 ₁ and the outputs of the HPF 22 _n and 23 are outputs of the corresponding channel.

Низкочастотный канал 3₂ напряжения нулевой последовательности содержит, например, фильтр низкой частоты 24 (ФНЧ), вход которого является соответствующим входом канала 3₂, а выход ФНЧ 24 является выходом соответствующего канала.The low-frequency channel 3 ₂ of the zero sequence voltage contains, for example, a low-pass filter 24 (low-pass filter), the input of which is the corresponding input of channel 3 ₂ , and the output of the low-pass filter 24 is the output of the corresponding channel.

В качестве процессора может быть использован, например, 32-разрядный микропроцессор архитектуры ARM7. В состав процессора входят часы реального времени 8, АЦП 4 и дополнительный процессор 6.As a processor, for example, a 32-bit microprocessor of the ARM7 architecture can be used. The processor includes a real-time clock 8, ADC 4 and an additional processor 6.

В качестве энергонезависимой памяти 5 может быть использована память типа EEPROM.As non-volatile memory 5 can be used memory type EEPROM.

В качестве интерфейса для подключения первых информационных входов-выходов 11 процессора 1 с помощью интерфейса к разъему для сервисного обслуживания может использоваться интерфейс RS-232.As an interface for connecting the first information inputs / outputs 11 of the processor 1, an RS-232 interface can be used with the interface to the service connector.

В качестве интерфейса локальной сети 12 может использоваться интерфейс CAN.As a LAN interface 12, a CAN interface may be used.

Узел 9 формирования сигнала неисправности и узел 10 формирования сигнала однофазного замыкания на землю, например, представляют собой коммутаторы, выполненные на реле, на обмотку которых поступает входной сигнал узла, а контакты срабатывают при наличии входного сигнала.The node 9 generating the fault signal and the node 10 generating the signal of a single-phase earth fault, for example, are switches made on a relay, the winding of which receives the input signal of the node, and the contacts are triggered when there is an input signal.

Заявляемое устройство сигнализации замыкания на землю работает следующим образом.The inventive device signaling earth fault works as follows.

Устройство используют совместно с измерительными трансформаторами тока 25 нулевой последовательности и с измерительным трансформатором напряжения 26, которые подключают к входам 13_n, 14 соответствующих каналов 2_n и 3 (фиг. 2). На фиг. 2 показан пример выполнения для контроля четырех присоединений 31_n. Вход 14 канала 3 напряжения нулевой последовательности подключен к контролируемой сети посредством обмотки 27 нулевой последовательности измерительного трансформатора напряжения. Входы 29 устройства подключают к стабилизированному источнику питания (не показан).The device is used in conjunction with measuring transformers of current 25 of zero sequence and with a measuring voltage transformer 26, which are connected to the inputs 13 _n , 14 of the corresponding channels 2 _n and 3 (Fig. 2). In FIG. 2 shows an exemplary embodiment for monitoring four connections 31 _n . The input 14 of the channel 3 voltage of the zero sequence is connected to the monitored network through the winding 27 of the zero sequence of the measuring voltage transformer. The inputs 29 of the device are connected to a stabilized power source (not shown).

Работой устройства программно управляет процессор 1. Программа для процессора разработана предприятием ООО ВП «НТБЭ».The operation of the device is programmatically controlled by processor 1. The program for the processor was developed by the enterprise VP NTBE LLC.

Действие заявляемого устройства основано на фиксации полярностей первых полуволн высокочастотных составляющих (ВЧС) тока 3I₀ и напряжения нулевой последовательности 3U₀, возникающих при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ).The action of the claimed device is based on fixing the polarities of the first half-waves of the high-frequency components (HFS) of the current 3I ₀ and the zero sequence voltage 3U ₀ arising from single-phase earth faults (OZZ).

Устройство может применяться в качестве защиты, либо для сигнализации о поврежденных элементах сети (по усмотрению эксплуатирующей организации).The device can be used as protection, or for signaling about damaged network elements (at the discretion of the operating organization).

Устройство обеспечивает выполнение следующих функций:The device provides the following functions:

- ввод и хранение уставок;- input and storage of settings;

- синхронизацию по локальному интерфейсу 12 соединенных в локальную сеть заявленных устройств посредством цифровых часов 8 - встроенные в процессор 1 часы реального времени;- synchronization through the local interface 12 connected to the local network of the claimed devices through a digital clock 8 - built-in processor 1 real-time clock;

- передачу с помощью интерфейса 12 по локальной сети параметров аварии;- transmission using the interface 12 over the local network of accident parameters;

- ввод и изменение уставок по интерфейсу 12 локальной сети в энергонезависимой памяти 5 для хранения индивидуальных параметров;- entering and changing settings on the interface 12 of the local network in non-volatile memory 5 for storing individual parameters;

- отображение информации о параметрах аварии на алфавитно-цифровом дисплее 7.- display of information about the accident parameters on the alphanumeric display 7.

Перед началом работы и в процессе выполнения мониторинга состояния присоединений процессор 1 выполняет самодиагностику исправности устройства в форме тестирования.Before starting work and in the process of monitoring the status of the connections, the processor 1 performs a self-diagnosis of the health of the device in the form of testing.

Самодиагностику устройство выполняет при подаче питания, при сбросе питания, при зависании. В этом случае процессор 1 устройства выполняет самотестирование отдельных элементов схемы. Проверяет работоспособность ОЗУ, часов реального времени 8, алфавитно-цифрового дисплея 7, наличие карты памяти, корректность уставок, хранящихся в энергонезависимой памяти 5. При обнаружении ошибки процессор 1 через оперативный процессор 6 выдает текстовое сообщение на алфавитно-цифровой дисплей 7 и на вход узла 9 формирования сигнала неисправности. В результате в узле 9 замыкаются контакты реле контроля работоспособности и сигналом с выхода 19 узла 9 на передней панели устройства (фиг. 2) зажигается индикатор 19 «Отказ». Процессор дальнейшую работу устройства блокирует.The device performs self-diagnostics when power is applied, when power is reset, when it freezes. In this case, the processor 1 of the device performs a self-test of individual elements of the circuit. Checks the operability of RAM, real-time clock 8, alphanumeric display 7, the presence of a memory card, the correct settings stored in non-volatile memory 5. If an error is detected, processor 1 through the operational processor 6 gives a text message to the alphanumeric display 7 and to the input of the node 9 forming a fault signal. As a result, in the node 9, the contacts of the health monitoring relay are closed and the signal 19 "Failure" lights up on the front panel of the device (Fig. 2) with the signal from the output 19 of the node 9. The processor blocks the further operation of the device.

В процессе работы процессор 1 периодически выполняет сброс внутреннего сторожевого таймера, а также внешнего аппаратного таймера, управляющего реле контроля работоспособности. В случае зависания программы процессор 1 выполняет перезапуск.In the process, the processor 1 periodically resets the internal watchdog timer, as well as the external hardware timer, which controls the health monitoring relay. If the program freezes, processor 1 restarts.

Узел 9 формирования сигнала неисправности формирует сигнал неисправности также в случае выхода из строя процессора 1 или пропадания его питания.The node 9 generating a fault signal generates a fault signal also in the event of a failure of the processor 1 or a power failure.

В режиме ожидания события устройство работает следующим образом.In standby event mode, the device operates as follows.

Устройство постоянно контролирует напряжение 3U₀, поступающее с обмотки нулевой последовательности 27 измерительного трансформатора напряжения 26 секции шин. Для определения наличия ОЗЗ процессор анализирует амплитуду низкочастотной составляющей напряжения 3U₀, пропущенного через ФНЧ 24. В случае превышения амплитуды низкочастотной составляющей напряжения 3U₀ значения уставки для фиксации ОЗЗ, происходит включение светодиода 30 «Сигнал».The device constantly monitors the voltage 3U ₀ coming from the zero sequence winding 27 of the voltage measuring transformer 26 of the bus section. To determine the presence of an SCR, the processor analyzes the amplitude of the low-frequency component of the voltage 3U ₀ passed through the low-pass filter 24. If the amplitude of the low-frequency component of the voltage 3U ₀ is exceeded, the setting value for fixing the SCR is exceeded, the LED 30 "Signal" is turned on.

Одновременно сигналы напряжения 3U₀ и токов 3I₀ пропускают через ФВЧ, частота среза которых задается уставкой (общей для всех каналов). Устройство постоянно отслеживает появление высокочастотных импульсов в каналах 3I₀ и определяет их длительность и амплитуду.At the same time, the voltage signals 3U ₀ and currents 3I _{0 are} passed through the HPF, the cutoff frequency of which is set by the setting (common for all channels). The device constantly monitors the appearance of high-frequency pulses in the channels 3I ₀ and determines their duration and amplitude.

ОЗЗ на контролируемом присоединении регистрируют при соблюдении следующих условий:OZZ at a controlled connection is registered subject to the following conditions:

а) амплитуда высокочастотной составляющей тока 3I₀ выше порогового значения, заданного уставкой;a) the amplitude of the high-frequency component of the current 3I ₀ above the threshold value specified by the setpoint;

б) амплитуда высокочастотной составляющей напряжения 3U₀ выше порогового значения, заданного уставкой.b) the amplitude of the high-frequency component of the voltage 3U _{0 is} higher than the threshold value specified by the setpoint.

в) первая полуволна высокочастотной составляющей тока 3I₀ примерно на 90° опережает первую полуволну высокочастотной составляющей 3U₀ (проверка соответствия фазовых сдвигов);c) the first half-wave of the high-frequency component of the current 3I _{0 is} approximately 90 ° ahead of the first half-wave of the high-frequency component 3U ₀ (checking the compliance of phase shifts);

г) амплитуда низкочастотной составляющей напряжения 3U₀ выше порогового значения в течение времени уставки.g) the amplitude of the low-frequency component of the voltage 3U ₀ above the threshold value during the set time.

Для каждого импульса высокочастотной составляющей тока нулевой последовательности процессор 1 устройства определяет наличие одного из трех возможных событий:For each pulse of the high-frequency component of the zero sequence current, the device processor 1 determines the presence of one of three possible events:

- выполнение условий «а», «б», «в» - дуговой пробой на контролируемом присоединении;- the fulfillment of conditions “a”, “b”, “c” - arc breakdown at a controlled connection;

- выполнение условий «а» и «б» - дуговой пробой на другом присоединении (несоответствие фазовых сдвигов);- the fulfillment of conditions “a” and “b” - an arcing breakdown at another connection (phase shift mismatch);

- иначе неопределенное состояние- otherwise an uncertain state

Для повышения надежности распознавания ОЗЗ процессор выполняет подсчет количества видов пробоев на каждом присоединении с момента начала ОЗЗ. Сигнал о наличии ОЗЗ на контролируемом присоединении (выходы 21_n) процессор 1 формирует только при условии, что на момент выполнения условия «г» большее количество пробоев было распознано, как произошедшее на этом присоединении.To increase the reliability of OZZ recognition, the processor counts the number of types of breakdowns at each connection since the beginning of the OZZ. The processor 1 generates a signal about the presence of OZZ at the controlled connection (outputs 21 _n ) only if, at the time condition “g” was fulfilled, a larger number of breakdowns were recognized as what happened at this connection.

Если ОЗЗ завершилось раньше наступления уставки по времени, то при соблюдении всех остальных условий регистрируется кратковременное самоустранившееся ОЗЗ (клевок). Сигнал в этом случае процессор 1 не выдает, осуществляет запись в журнал событий и сохраняет информацию о событии в буфер обмена для передачи по интерфейсу 12.If the OZZ was completed before the time setting occurred, then subject to all other conditions, a short-term self-eliminated OZZ (peck) is recorded. The signal in this case, the processor 1 does not issue, writes to the event log and saves the event information to the clipboard for transmission via interface 12.

Индикация состояния прибора осуществляется светодиодными индикаторами: «Питание» 29, «Сигнал» 30, «Отказ» (19) и «ОЗЗ на присоединении» - продублированы позиционными обозначениями выходов сигналов ОЗЗ 21₁-21₄ (фиг. 2).Indication of the device status is carried out by LED indicators: “Power” 29, “Signal” 30, “Failure” (19) and “OZZ at the connection” - duplicated by the positional designations of the outputs of the signals OZZ 21 ₁ -21 ₄ (Fig. 2).

Индикатор «Питание» 29 показывает наличие напряжения на выходе источника питания.The indicator "Power" 29 indicates the presence of voltage at the output of the power source.

Индикатор «Сигнал» 30 непрерывно горит при наличии ОЗЗ на секции шин.The “Signal” indicator 30 is continuously lit when there is an OZZ on the bus section.

Светодиод «ОЗЗ на присоединении» включается при обнаружении ОЗЗ на соответствующем контролируемом присоединении 13_n и продолжает гореть до тех пор, пока сохраняется состояние ОЗЗ.The LED “OZZ at the connection” turns on when an OZZ is detected at the corresponding controlled connection 13 _n and continues to light until the state of the OZZ is maintained.

На алфавитно-цифровом дисплее 7 отображается текущее состояние устройства или меню. Если меню не активировано, то в верхней строке отображается текущее время, в нижней - режим работы.The alphanumeric display 7 displays the current status of the device or menu. If the menu is not activated, then the current line is displayed in the upper line and the operating mode in the lower line.

В журнале событий процессор 1 отображает время события, код и два численных параметра. Коды событий приведены в таблице. При входе в режим просмотра отображение начинается с последнего записанного события.In the event log, processor 1 displays the time of the event, a code, and two numerical parameters. Event codes are shown in the table. When entering the viewing mode, the display starts from the last recorded event.

В меню «настройки» прибора или с помощью интерфейса локальной сети 12 CAN изменяют следующие параметры заявляемого устройства.In the "settings" menu of the device or using the LAN interface 12 CAN, the following parameters of the claimed device are changed.

Переменные параметры:Variable Parameters:

- текущее время;- current time;

- параметры работы в локальной сети (идентификатор устройства, скорость обмена по сети);- parameters of work in the local network (device identifier, exchange rate over the network);

- режим светодиодной сигнализации об ОЗЗ. Параметрами, общими для всех каналов, являются:- LED alarm mode about OZZ. The parameters common to all channels are:

- порог по высокочастотной составляющей 3U₀;- threshold for the high-frequency component 3U ₀ ;

Параметрами, индивидуальными для каждого канала, являются:The parameters specific to each channel are:

- задержка срабатывания.- delayed response.

В настоящее время заявляемое устройство сигнализации замыкания на землю реализовано предприятием ООО ВП «НБЭ».Currently, the inventive device for signaling an earth fault is implemented by the company LLC VP "NBE".

Прибор реализован со следующими техническими характеристиками:The device is implemented with the following specifications:

количество контролируемых присоединений -number of controlled connections - 4;four; диапазон измерений по входам токов 3Io -measurement range at current inputs 3Io - ±10 А;± 10 A; диапазон измерений по входу напряжения 3Uо -range of measurements on a voltage input 3Uо - ±200 В;± 200 V;

диапазон изменения порога по высокочастотной составляющей тока 3Io - от 0,1 А до 9,4 А;the threshold range for the high-frequency component of the current 3Io is from 0.1 A to 9.4 A;

диапазон изменения порога по высокочастотно составляющей напряжения 3Uo -the range of the threshold change over the high-frequency component of the voltage 3Uo - от 1 В до 20 В;from 1 V to 20 V;

порог по низкочастотной составляющей 3U_o (на частоте 50 Гц) - 30 В;the threshold for the low-frequency component 3U _o (at a frequency of 50 Hz) is 30 V;

диапазон изменения задержек срабатывания -range of change of delays of operation - 0,05 с - 1,5 с;0.05 s - 1.5 s; количество выходных реле: контроля работоспособности -number of output relays: health monitoring - 1;one; сигнализации замыкания на землю -ground fault alarm - 4.four.

Claims

Устройство сигнализации замыкания на землю, содержащее устройство приёма, обработки и передачи информации, каналы токов нулевой последовательности по количеству контролируемых присоединений, канал напряжения нулевой последовательности, при этом входы каналов являются одноимёнными входами устройства, аналого-цифровой преобразователь, который входами подключен к выходам каналов, а выходами подключен к первым информационным входам устройства приёма, обработки и передачи информации, отличающееся тем, что устройство приёма, обработки и передачи информации представляет собой цифровой процессор, первые информационные входы-выходы которого подключены с помощью интерфейса к разъёму для сервисного обслуживания, а вторые информационные входы-выходы подключены с помощью интерфейса к разъёму локальной сети, кроме того, дополнительно введены энергонезависимая память для хранения индивидуальных параметров, оперативный процессор, алфавитно-цифровой дисплей, цифровые часы, узел формирования сигнала неисправности, узел формирования сигнала однофазного замыкания на землю, при этом каналы токов нулевой последовательности идентичны и выполнены с возможностью выделения высокочастотной составляющей тока нулевой последовательности, а канал напряжения нулевой последовательности содержит два канала, один из которых выполнен с возможностью выделения высокочастотной составляющей, а второй выполнен с возможностью выделения низкочастотной составляющей напряжения нулевой последовательности, выходы каналов напряжения нулевой последовательности подключены к входам аналого-цифрового преобразователя, при этом процессор адресно-информационными входами-выходами подключен к энергонезависимой памяти, а третьи информационные входы-выходы процессора подключены к цифровым часам и информационным входам-выходам дополнительного процессора, информационный выход которого подключен к алфавитно-цифровому дисплею, кроме того, контрольный выход процессора подключен к узлу формирования сигнала неисправности, выход которого является одноимённым выходом устройства, сигнальные выходы процессора подключены к узлу формирования сигнала однофазного замыкания на землю, выходы которого являются одноимёнными выходами устройства.

An earth fault signaling device containing a device for receiving, processing and transmitting information, zero sequence current channels by the number of controlled connections, a zero sequence voltage channel, while the channel inputs are the device inputs of the same name, an analog-to-digital converter, which is connected to the channel outputs by inputs, and outputs connected to the first information inputs of a device for receiving, processing and transmitting information, characterized in that the device for receiving, processing and information transfer is a digital processor, the first information inputs / outputs of which are connected via an interface to a service connector, and the second information inputs / outputs are connected by an interface to a LAN connector, in addition, non-volatile memory is added to store individual parameters, operational processor, alphanumeric display, digital clock, fault signal generation unit, single-phase earth fault signal generation unit, pr and the channels of the zero sequence currents are identical and configured to isolate the high-frequency component of the zero-sequence current, and the channel of the zero-sequence voltage contains two channels, one of which is configured to isolate the high-frequency component, and the second is configured to isolate the low-frequency component of the zero-sequence voltage, outputs voltage channels of the zero sequence are connected to the inputs of the analog-to-digital Converter, while the processor with address-information inputs and outputs is connected to non-volatile memory, and the third information inputs and outputs of the processor are connected to a digital clock and information inputs and outputs of an additional processor, the information output of which is connected to an alphanumeric display, in addition, the control output of the processor is connected to a node generating a fault signal, the output of which is the device of the same name, the signal outputs of the processor are connected to the unit for generating a signal of a single-phase closure I am on the ground, the outputs of which are the same outputs of the device.