SU1661895A1 - Dc mains short protection - Google Patents
Dc mains short protection Download PDFInfo
- Publication number
- SU1661895A1 SU1661895A1 SU884616313A SU4616313A SU1661895A1 SU 1661895 A1 SU1661895 A1 SU 1661895A1 SU 884616313 A SU884616313 A SU 884616313A SU 4616313 A SU4616313 A SU 4616313A SU 1661895 A1 SU1661895 A1 SU 1661895A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- prohibition
- comparator
- integrator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл защиты т говых сетей посто нного тока от коротких замыканий. Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и уменьшение числа ложных срабатываний. Устройство содержит датчик производной тока, пусковой орган, интегратор, три компаратора, два элемента запрета, элемент времени, причем к выходу датчика производной тока подключены входы интегратора, пускового органа и второго компаратора, к выходу интегратора подключены входы первого и третьего компараторов, элемент времени включен между выходом второго компаратора и входом второго элемента запрета, выход второго элемента запрета подключен к входу запрета первого элемента запрета. Благодар этому повышаетс отстройка от приращений токов нагрузки, снимаетс возможность отказа в работе в режиме к. з. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect DC power grids from short circuits. The aim of the invention is to increase the sensitivity and reduce the number of false positives. The device contains a current derivative sensor, a starting element, an integrator, three comparators, two prohibition elements, a time element, the inputs of the integrator, the starting body and the second comparator are connected to the output of the current derivative sensor, the inputs of the first and third comparators are connected to the output of the time element between the output of the second comparator and the input of the second prohibition element, the output of the second prohibition element is connected to the prohibition input of the first prohibition element. Due to this, the detuning from the increments of load currents is increased, the possibility of failure in operation in the rc. Mode is removed. 1 hp f-ly, 2 ill.
Description
Изобретение относитс к области электротехники и может быть применено дл защиты сетей посто нного тока от токов короткого замыкани .The invention relates to the field of electrical engineering and can be applied to protect DC networks from short-circuit currents.
Цель изобретени - повышение чувствительности и уменьшение числа ложных срабатываний .The purpose of the invention is to increase the sensitivity and reduce the number of false positives.
На фиг. 1 приведена схема устройства дл защиты сети посто нного тока; на фиг. 2 - временные диаграммы, показывающие работу устройства.FIG. 1 is a schematic of a device for protecting a direct current network; in fig. 2 - timing charts showing the operation of the device.
Устройство дл защиты сети посто нного тока содержит датчик 1 производной тока, пусковой орган 2, интегратор 3, первый 4, второй 5 и третий 6 компараторы, первый 7 и второй 8 элементы запрета, элемент 9 времени , причем выход датчика 1 производной тока подключен к входам пускового органа 2, интегратора 3 и второго компаратора 5, выход интегратора 3 подключен кThe device for protecting the DC network contains a sensor 1 of the derivative of current, a trigger 2, an integrator 3, the first 4, the second 5 and the third 6 comparators, the first 7 and the second 8 prohibition elements, a time element 9, the output of the sensor 1 of the derivative of the current is connected to the inputs of the starting body 2, the integrator 3 and the second comparator 5, the output of the integrator 3 is connected to
входу первого 4 и третьего 6 компараторов, выход второго компаратора 5 подключен к входу элемента 9 времени, выход последнего подключен к входу второго элемента запрета , выход пускового органа подключен к входу первого элемента запрета, выход второго элемента запрета подключен к входу запрета первого элемента запрета, вход третье- его компаратора подключен к выходу интегратора , выход третьего компаратора подключен к входу запрета второго элемента запрета, выход первого элемента запрета подключен к управл ющему входу интегратора .the input of the first 4 and third 6 Comparators, the output of the second comparator 5 is connected to the input of time element 9, the output of the latter is connected to the input of the second prohibition element, the output of the starting element is connected to the input of the first prohibition element, the output of the second prohibition element is connected to the prohibition input of the first prohibition element, the third comparator input is connected to the integrator output, the third comparator output is connected to the prohibition input of the second prohibition element, the output of the first prohibition element is connected to the integrator control input.
Кроме того, в устройство могут быть введены реле 10 времени, элемент И 11, причем вход реле 10 времени подключен к управл ющему входу интегратора 3, выход реле 10 времени подключен к первому входу элемента И 11, выход первого компаратора 4 подО О5In addition, time relays 10, element 11 can be entered into the device, the time relay input 10 is connected to the integrator control input 3, time 10 relay output is connected to the first input of element 11, the output of the first comparator 4 is O5
00 СО00 WITH
елate
ключей к второму входу логического элемента ИИ.keys to the second input of the logic element AI.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
В режиме нагрузки, который может характеризоватьс наложением двух соседних приращений тока, изменение тока показано кривой 12 слева (фиг. 2). Производна этого тока показана кривой 13. Она представлена двум экспонентами, наложенными од- на на другую. Уровень срабатывани пускового органа 2 показан пр мой К2. Он позвол ет определить изменение тока, при котором и должен работать интегратор в случае к. з. Выходной сигнал пускового органа представлен кривой 14. Порог срабатывани второго компаратора 5 показан пр мой К5. Выходной сигнал его представлен кривой 15. Элемент 9 времени, представл ет собой ограничитель длительности, он вырабатывает короткий сигнал 16, при каждом срабатыва- нии второго компаратора 5. Поскольку в этом случае на входе запрета второго элемента 8 запрета нулевой сигнал, т. е. запрет от третьего компаратора 6 отсутствует, сигнал на выходе блока 8 (крива 17) повтор ет сигнал на выходе элемента времени 9. Этот сигнал поступает на вход запрета первого элемента 7 запрета, его выходной сигнал (крива 18) кратковременно прерываетс . Интегратор 3 производит интегрирование лишь при наличии сигнала на его уп- равл ющем входе. При отсутствии сигнала (нулевом уровне) происходит сброс интегратора . Прерывание сигнала на управл ющем входе интегратора при каждом срабатывании второго компаратора приводит к сбросу накопленного значени о предыдущем прира- щенин тока, что и позвол ет произвести отстройку от предыдущих приращений нагрузки . Выделенные интегратором приращени нагрузки представлены кривой 19, крива 20 - выходной сигнал защиты. Максимальна величина их меньше порога сраба- тывани первого компаратора, представлен1- ного пр мой Кб.In the load mode, which can be characterized by the superposition of two adjacent current increments, the current change is shown by curve 12 to the left (Fig. 2). The derivative of this current is shown by curve 13. It is represented by two exponents superimposed on one another. The trigger level of trigger 2 is shown direct K2. It allows you to determine the change in current at which the integrator should work in the case of c. The output of the trigger is represented by curve 14. The response threshold of the second comparator 5 is shown direct K5. Its output signal is represented by curve 15. Time element 9 is a duration limiter, it produces a short signal 16, each time the second comparator 5 is triggered. Since in this case the input signal of the second prohibition element 8 is zero, i.e. the prohibition from the third comparator 6 is absent, the signal at the output of block 8 (curve 17) repeats the signal at the output of time 9. This signal enters the prohibition input of the first prohibition element 7, its output signal (curve 18) is briefly interrupted. The integrator 3 performs integration only when there is a signal at its control input. In the absence of a signal (zero level) the integrator is reset. Interrupting the signal at the control input of the integrator each time the second comparator is triggered results in a reset of the accumulated value of the previous current increment, which allows for a detuning from the previous load increments. The increments selected by the integrator are represented by curve 19, and curve 20 is the output protection signal. The maximum value of them is less than the trigger threshold of the first comparator; it is represented by 1 kb.
В режиме, показанном на фиг. 2 справа, ток нарастает одним большим скачком (крива 12), однако в конце нарастани тока к. з. по вл етс приращение тока нагрузки. Это может случитьс , поскольку к. з. рассматриваетс с минимальным током, т. е. наход щеес в удаленной точке от защищаемого фидера, а нагрузка может быть приложена вблизи фидера, при удаленном к. з. напр жение вблизи фидера мало снижаетс и возможен пуск подвижного состава. В таком хот и редком случае совпадени есть опасность отказа защиты при наличии к. з., так как повторное срабатывание второго компаратора может привести к сбросу инте- гратора. Чтобы избежать этого, сигнал сброса , вырабатываемый элементом 9 времени, блокируетс при срабатывании третьего комIn the mode shown in FIG. 2 on the right, the current increases in one large jump (curve 12), however, at the end of the current rise, the solar field will rise. an increment of load current appears. This can happen because a. H. is considered with a minimum current, i.e., located at a remote point from the feeder to be protected, and the load can be applied near the feeder, with a remote control station. the voltage near the feeder decreases slightly and rolling stock can start. In such a rare case of coincidence, there is a risk of a failure of protection in the presence of a short-circuit. Since repeated operation of the second comparator can lead to the reset of the integrator. To avoid this, the reset signal generated by the time element 9 is blocked when a third signal is triggered.
5five
0 о 5 0 0 o 5 0
5 five
5five
00
паратора 6, порог срабатывани которого (пр ма Кб) меньше порога срабатывани первого компаратора (крива К4). Благодар этому сигнал, поступающий на управл ющий вход интегратора, не прерываетс , интегрирование происходит до конца изменени тока, которое определ етс пусковым органом. При превышении выходным сигналом интегратора порога срабатывани первого компаратора на его выходе по вл етс сигнал (крива 18), служащий командой дл блока отключени фидерного выключател (не показан). Таким образом, каждое приращение тока нагрузки анализируетс отдельно, не суммиру сь друг с другом, что и обеспечивает снижение числа ложных срабатываний защиты. Соседство приращений нагрузки и к. з. не вли ет на вы вление режима к. з. и предупреждает отказы в работе.Parator 6, the threshold of which is triggered (forward KB) is lower than the threshold of the first comparator (curve K4). Due to this, the signal arriving at the control input of the integrator is not interrupted; the integration continues until the end of the current change, which is determined by the triggering organ. When the integrator output signal exceeds the threshold of operation of the first comparator, a signal appears at its output (curve 18), which serves as a command for the feeder switch-off unit (not shown). Thus, each increment of the load current is analyzed separately, without being summed up with each other, which ensures a reduction in the number of false positives of protection. Neighborhood load increments and to. H. does not affect the detection of c. h. mode. and warns of failures in work.
Дальнейшее повышение чувствительности получают при дополнении устройства реле времени и логическим элементом И, подключенным так, что вход реле времени подключен к управл ющему входу интегратора, выход реле времени подключен к первому входу логического элемента И, выход первого компаратора подключен к второму входу логического элемента И. Реле времени при таком подключении определ ет длительность нарастани тока. Благодар этому различаютс между собой приращени тока нагрузки и тока к. з., даже если они близки друг к другу по величине. Больше по величине приращени тока нагрузки по фидеру могут сформироватьс лишь при близком расположении локомотива к фидеру, так как при двухстороннем питании фидерной зоны только в этом случае почти весь ток нагрузки приходитс на защищаемый фидер. А в этом случае будет мала индуктивность т говой сети из-за ее малой длины и нарастание тока будет происходить быстрее, чем нарастание тока удаленного к. з. Поэтому в указанном режиме нагрузки, хот и первый компаратор срабатывает, но реле времени еще не срабатывает, и на выходе логического элемента И сигнала не будет. Выход этого логи- ческого элемента используют в качестве выхода устройства защит.A further increase in sensitivity is obtained by adding a time relay device and an AND gate connected so that the time relay input is connected to the integrator control input, the time relay output is connected to the first input of the AND gate, the output of the first comparator is connected to the second input of the logic element I. The time relay with this connection determines the duration of the current rise. Due to this, the increments of the load current and the short-circuit current are different, even if they are close to each other in magnitude. The larger increments of the load current through the feeder can be formed only when the locomotive is close to the feeder, since with a two-way powering of the feeder zone only in this case almost the entire load current falls on the feeder to be protected. And in this case, the inductance of the traction network will be small due to its short length and the current will increase faster than the current of the remote to. Therefore, in the specified load mode, although the first comparator works, but the time relay does not work yet, and there will be no signal at the output of the logic element. The output of this logic element is used as the output of the protection device.
Уставка компаратора пускового органа 2 выбираетс сравнительно небольшой, чтобы можно было выделить практически все приращени тока при к. з. Кроме компаратора , в пусковой орган 2 может входить последовательно соединенный с ним блок задержки пропадани сигнала, позвол ющий увеличить отстройку от гармонических составл ющих в выходном сигнале датчика 1. Тогда входом пускового органа вл етс вход компаратора , а выходом пускового органа будет служить выход блока задержки пропадани сигнала. Пусковой орган может, например, включать в себ последовательно соединенные компаратор и одновибратор, с одновибратором на выходе, и тем самым будет определ ть приращение тока за фиксированное врем или иметь другое построение, важно лишь, чтобы он определ л приращение тока по величине производной тока.The setting of the comparator of the starting organ 2 is chosen relatively small, so that it is possible to isolate almost all the current increments at K. h. In addition to the comparator, the start block 2 may have a signal loss delay block connected in series with it, which allows to increase the detuning from the harmonics in the output signal of the sensor 1. Then the input of the trigger is the comparator input and the output of the trigger organ is the output of the delay block signal failure. The triggering organ can, for example, include a serially connected comparator and a one-shot, with a one-shot output, and thus will determine the current increment over a fixed time or have a different construction, it is only important that it determine the current increment in terms of the current derivative.
Уставка второго компаратора выбираетс выше уставки компаратора пускового органа с тем, чтобы к моменту начала второго приращени тока величина производной тока первого приращени тока стала ниже уставки второго компаратора.The setpoint of the second comparator is chosen higher than the setpoint of the starting organ comparator so that by the time the second current increment starts, the value of the derivative of the current of the first current increment falls below the setpoint of the second comparator.
Минимальна длительность импульса элемента 9 времени должна обеспечивать сброс интегратора в нуль, дл этого достаточно долей миллисекунды, при времени пор дка единиц миллисекунд устройство дополнительно получает отстройку от быстрых приращений токов нагрузки, поскольку при этом не учитываетс начальна часть приращени тока, а она при одном и том же времени от начала приращени больше у указанных приращений токов нагрузки, чем у приращений токов удаленных. Поэтому длительность импульса целесообразно выбирать из услови дополнительной отстройки от приращений токов нагрузки.The minimum pulse duration of the time element 9 must ensure that the integrator resets to zero, for this is enough fractions of a millisecond, for a time of the order of a few milliseconds, the device additionally receives a detuning from fast increments of load currents, since it does not take into account the initial part of the current increment, and it does the same time from the beginning of the increments is greater for the specified increments of the load currents than for the increments of the currents removed. Therefore, it is advisable to choose the pulse duration from the condition of additional detuning from increments of load currents.
Уставка третьего компаратора выбираетс в св зи с величиной порога срабатывани второго компаратора, а именно за врем достижени производной тока порогового уровн второго компаратора приращение тока, выделенное интегратором, должно превысить порог срабатывани третьего компаратора . Поскольку величина приращени тока и начальной производной тока короткого замыкани заранее известна, то и порог срабатывани легко определить.The setting of the third comparator is selected in connection with the threshold value of the second comparator, namely, during the time the derivative of the current reaches the threshold level of the second comparator, the current increment selected by the integrator must exceed the threshold of the third comparator. Since the magnitude of the current increment and the initial derivative of the short circuit current is known in advance, the response threshold is easy to determine.
Применение предлагаемого устройства позвол ет произвести отстройку от пусковых токов, повыша тем самым чувствительность защиты т говой сети посто нного тока , и повыша в целом надежность работы системы электроснабжени .The application of the proposed device permits the adjustment of inrush currents, thereby increasing the sensitivity of the protection of the direct-current traction network, and increasing the overall reliability of the power supply system.
00
5five
00
5five
В тех случа х, когда наложение пуска на режим к. з. не опасно, третий компаратор и второй элемент запрета могут отсутствовать , и выход элемента 9 времени непосредственно подключают к входу запрета первого элемента запрета.In those cases when the imposition of a launch on the mode K. h. not dangerous, the third comparator and the second prohibition element may be missing, and the output of time element 9 is directly connected to the prohibition input of the first prohibition element.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884616313A SU1661895A1 (en) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | Dc mains short protection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884616313A SU1661895A1 (en) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | Dc mains short protection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1661895A1 true SU1661895A1 (en) | 1991-07-07 |
Family
ID=21413420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884616313A SU1661895A1 (en) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | Dc mains short protection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1661895A1 (en) |
-
1988
- 1988-12-07 SU SU884616313A patent/SU1661895A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 792417, кл. Н 02 Н 3/08, 1983. Быков Е. И. и др. Т говые сети метрополитена. - М.: Транспорт, 1987, с. 216. Авторское свидетельство СССР № 1061209, кл. Н 02 Н 3/08, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4780787A (en) | Self-monitoring digital solid-state trip release | |
JP2001016761A (en) | Electronic trip device and protection method using the device | |
US4006387A (en) | Low power solid state three-phase overcurrent/undercurrent protection circuit | |
EP0488123B1 (en) | Digital protective relay apparatus | |
SU1661895A1 (en) | Dc mains short protection | |
SU638292A3 (en) | Device for emergency disconnection of power transmission lines | |
US4208691A (en) | Control of inverter circuit-breaker | |
EP0087700B1 (en) | System for detecting a predetermined phase relation between two input electrical quantities detected from an electric power system | |
JP2000014163A (en) | Distribution type power supply unit with protective function from overcurrent | |
JP2793264B2 (en) | Uninterruptible power system | |
SU1697168A2 (en) | Device for protection of electrical installation against short-circuit currents | |
JPH08251701A (en) | Electric power unit for vehicle | |
SU1050033A1 (en) | Inverter protection device | |
SU805457A1 (en) | Device for current protection of power transmission line of up to 1000v with automatic reconnection | |
JPH07106027B2 (en) | Inverter device protection circuit | |
JP2614278B2 (en) | How to protect superconducting energy storage systems. | |
SU1157607A1 (en) | Device for current protection against short circuit and overload | |
SU1040562A2 (en) | Device for protecting direct current mains | |
SU942088A1 (en) | Alarm | |
SU1434522A1 (en) | Arrangement for protecting synchronous generator with parallel self-excitation system | |
SU792427A1 (en) | Device for current protection of mains from damage | |
SU1053212A1 (en) | Device for protecting d.c. distribution boards from arc short circuits | |
SU1309149A1 (en) | Device for current protection of three-phase electrical installation against short-circuit | |
SU1583992A1 (en) | Device for multistep protection with unit for checking its serviceability | |
SU1513562A1 (en) | Device for protective disconnection in a.c. mains |