RU2260812C2 - Device for determining the place of one-phase ground in the networks with insulated neutral - Google Patents
Device for determining the place of one-phase ground in the networks with insulated neutral Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260812C2 RU2260812C2 RU2003116040/11A RU2003116040A RU2260812C2 RU 2260812 C2 RU2260812 C2 RU 2260812C2 RU 2003116040/11 A RU2003116040/11 A RU 2003116040/11A RU 2003116040 A RU2003116040 A RU 2003116040A RU 2260812 C2 RU2260812 C2 RU 2260812C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- line
- current
- voltmeter
- phase
- possibility
- Prior art date
Links
Landscapes
- Locating Faults (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к аппаратуре, обеспечивающей нормальное функционирование высоковольтных линий продольного электроснабжения железных дорог с изолированной нейтралью. На железных дорогах питание системы сигнализации СЦБ осуществляется высоковольтными линиями ВЛ СЦБ 6-10 кВ. Из-за особой важности бесперебойного питания системы сигнализации линии выполнены по схеме с изолированной нейтралью. Поэтому замыкание фазы на землю не приводит к отключению всей линии и имеется временной промежуток на отыскание и устранение неисправностей. Длительное состояние ВЛ СЦБ с заземленной фазой недопустимо. Возникновение второго такого же замыкания на другой фазе, в любой точке сети, приводит к двухфазному короткому замыканию через землю и представляет уже серьезную аварию, соответственно невозможность питания аппаратуры СЦБ. Это ведет к обесточиванию сигнальных точек и, как следствие, остановки движения поездов. Задача не решается измерением параметров тока замыкания на землю, так как в силу специфики его формирования величина и фаза тока не зависят от расстояния до места замыкания фазы на землю. В большинстве случаев место замыкания фазы на землю ВЛ ЦБ имеет большое переходное сопротивление, которое колеблется от единиц Ом до кОм. Скрытые замыкания на землю (как правило, с большим переходным сопротивлением) визуально определить невозможно, что приводит к большим потерям рабочего времени ремонтных бригад на устранение неисправностей, что негативно сказывается на бесперебойности движения поездов. В настоящее время используются устройства, позволяющие находить место замыкания на землю, непосредственно или косвенно, по результатам измерений. Их использование требует также больших затрат рабочего времени, высокой квалификации обслуживающего персонала либо выдает заведомо неточные результаты из-за не учета многих влияющих факторов.The invention relates to equipment that ensures the normal functioning of high-voltage lines of longitudinal power supply of railways with isolated neutral. On railways, the power supply of the signaling system of the signaling system is provided by high-voltage lines of the overhead line of the signaling system of 6-10 kV. Due to the special importance of uninterruptible power supply, the alarm systems of the line are designed according to the scheme with isolated neutral. Therefore, the phase to earth fault does not lead to the disconnection of the entire line, and there is a time gap for troubleshooting. The prolonged state of the overhead line signaling with a grounded phase is unacceptable. The occurrence of the second of the same circuit on another phase, at any point in the network, leads to a two-phase short circuit through the ground and represents a serious accident, respectively, the inability to power the signaling equipment. This leads to a de-energization of the signal points and, as a result, the stoppage of trains. The problem is not solved by measuring the parameters of the earth fault current, since, due to the specifics of its formation, the magnitude and phase of the current do not depend on the distance to the place of the earth fault. In most cases, the phase-to-earth fault location of the overhead line of the central bank has a large transition resistance, which ranges from units of ohms to kOhms. Hidden earth faults (as a rule, with a large transition resistance) cannot be visually determined, which leads to large losses of working time of repair crews for troubleshooting, which negatively affects the smooth operation of trains. Currently, devices are used to find the place of a fault on the ground, directly or indirectly, according to the measurement results. Their use also requires large expenditures of working time, highly qualified staff or produces obviously inaccurate results due to not taking into account many influencing factors.
Известно устройство для определения расстояния до места однофазного замыкания на землю в сетях 6-35 кВ электрических систем с изолированной или компенсированной нейтралью (варианты) [1]. Устройство представляет собой комплекс из измерительной схемы, коммутирующих устройств и измерительно-вычислительного микропроцессорного устройства для записи и обработки информации. Это устройство принято в качестве прототипа. В прототипе сборка измерительной схемы осуществляется путем отключения поврежденной фазы линии от питания и подключения ее с обеих сторон к неповрежденной фазе. На освободившийся полюс выключателя, между ним и землей, включается токоограничивающий резистор. Замеряются токи по участвующим в измерениях фазам линии и по отношению этих токов определяется расстояние до места повреждения. Питание схемы осуществляется рабочим источником переменного тока. Однако возникают токи через межфазные емкости. Составляющая этого тока замыкается через емкости "фаза - земля" проводов неповрежденных фаз линии. Влиянием этого пренебречь нельзя, так как провод, по которому ток возвращается на подстанцию, расположен близко от проводов, участвующих в измерении. Полученная кривая абсолютной погрешности характеризует, что измерительные токи менее 1 А дают погрешность выше 30%. По этой причине для измерений используется значение токов более 100 А, что неприемлемо для маломощных линий электропередачи, какими являются линии СЦБ. Кроме того, если величина переходного сопротивления короткого замыкания около 1 кОм и необходимый ток больше 100 А, то измерительное напряжение намного превысит возможности изоляции линии, что в результате может привести к непоправимым последствиям [2].A device for determining the distance to the place of a single-phase earth fault in networks of 6-35 kV electrical systems with isolated or compensated neutral (options) [1]. The device is a complex of a measuring circuit, switching devices and a measuring and computing microprocessor device for recording and processing information. This device is adopted as a prototype. In the prototype, the assembly of the measuring circuit is carried out by disconnecting the damaged phase of the line from the power supply and connecting it on both sides to the intact phase. A current-limiting resistor is connected to the released pole of the switch, between it and the ground. The currents are measured by the phases of the line participating in the measurements, and the distance to the place of damage is determined by the ratio of these currents. The circuit is powered by a working AC source. However, currents occur through interphase capacitances. The component of this current is closed through the phase-to-earth capacitance of the wires of the undamaged phases of the line. The influence of this cannot be neglected, since the wire through which the current returns to the substation is located close to the wires involved in the measurement. The resulting absolute error curve characterizes that the measuring currents of less than 1 A give an error of more than 30%. For this reason, for measurements, a current value of more than 100 A is used, which is unacceptable for low-power transmission lines, which are signaling lines. In addition, if the value of the short circuit transition resistance is about 1 kOhm and the required current is more than 100 A, then the measuring voltage will far exceed the isolation capacity of the line, which can lead to irreparable consequences [2].
Целью изобретения является определение места короткого замыкания фазы на землю для маломощных электрических сетей продольного электроснабжения железных дорог с изолированной нейтралью, какой является ВЛ СЦБ.The aim of the invention is to determine the location of the phase short circuit to ground for low-power electric networks of longitudinal power supply of railways with insulated neutral, which is a high voltage signaling system.
Указанная цель достигается за счет совместного измерения параметров двух схем включения линии (см. чертеж) с последующей обработкой полученной информацией и перевода в величину расстояния от подстанции до места короткого замыкания фазы на землю, а не измерение параметров одной схемы включения линии с последующей обработкой информации, как в прототипе. Сборка двух схем измерения линии осуществляется ключом К, включенным в конце линии. Измерение параметров двух схем с обработкой информации осуществляется измерительным устройством, включенным в начале линии на подстанции. В измерительном устройстве имеется: стабилизированный источник тока постоянного тока 1, включенный между ближним концом линии и землей, устройство управления 2, вольтметр 3, датчик тока 4, арифметическое устройство 5, функциональный корректор 6 и индикатор информации 7.This goal is achieved by jointly measuring the parameters of two line connection circuits (see drawing) with subsequent processing of the received information and transferring the distance from the substation to the place of the phase short circuit to ground, rather than measuring the parameters of one line connection circuit with subsequent processing of information, as in the prototype. The assembly of two line measurement circuits is carried out with the key K included at the end of the line. The measurement of the parameters of two circuits with information processing is carried out by a measuring device included in the substation at the beginning of the line. The measuring device has: a stabilized DC current source 1 connected between the near end of the line and the ground, a control device 2, a voltmeter 3, a current sensor 4, an arithmetic device 5, a functional corrector 6, and an information indicator 7.
Устройство работает следующим образом: собирается первая измерительная схема, при которой отключается питание линии и на ближнем конце на подстанции поврежденная фаза соединяется с любой из неповрежденных фаз. В неповрежденную фазу последовательно включается датчик тока 4 (измерительный шунт). На дальнем конце линии подключается ключ К (любое коммутирующие устройство на 1 А и выше) в разомкнутом положении. Подключается измерительное устройство при разомкнутом ключе К, которое питает схему постоянным током, стабилизированным по величине тока (менее 1 А). Вольтметр 3 выполняет пикоразностную функцию пикового вольтметра и включен параллельно источнику тока постоянного тока, запускаемый устройством управления 2, измеряет уровень полученного напряжения и записывает в свою память. После полученной вольтметром информации о величине напряжения источника тока постоянного тока 1 на дальнем конце линии включается ключ К и собирает вторую измерительную схему. Устройство управления 2 подает повторно команду на вольтметр 3, который осуществляет новое измерение величины напряжения источника тока постоянного тока и выполняет функцию вычитания полученного напряжения из напряжения, заложенного предварительно в память. Величина разности этих напряжений подается в арифметическое устройство 5. Арифметическое устройство 5 выполняет функцию деления полученной разности напряжений на ток, уровень которого снимается с датчика тока 4, включенного последовательно в неповрежденную фазу линии. Величина тока, датчика 4, является разностью между общим стабилизированным током питания и током поврежденной линии. Полученная величина сигнала после функции деления пропорциональна величине сопротивления линии от ближнего конца линии на подстанции, где включено измерительное устройство, до места замыкания фазы на землю. В дальнейшем этот сигнал преобразуется в функциональном корректоре 6, по заранее имеющейся программе для данной ВЛ СЦБ, учитывающей продольную неоднородность линии (кабельные вставки, разные типы и диаметры проводов). Кроме того, корректор 6 переводит величину сопротивления в величину расстояния от ближнего конца линии до места замыкания на землю и впоследствии выводит на индикатор информации 7. Измерительно-вычислительную и управляющую части устройства, кроме питающего стабилизированного источника тока постоянного тока, можно выполнить на базе измерительно-вычислительных комплексов (ИВК).The device works as follows: the first measuring circuit is assembled, in which the line power is turned off and at the near end at the substation, the damaged phase is connected to any of the undamaged phases. In the undamaged phase, the current sensor 4 (measuring shunt) is connected in series. At the far end of the line, a key K (any switching device 1 A or higher) is connected in the open position. The measuring device is connected with the switch K open, which supplies the circuit with direct current stabilized by the magnitude of the current (less than 1 A). The voltmeter 3 performs the peak-difference function of the peak voltmeter and is connected in parallel with the DC current source, which is triggered by the control device 2, measures the level of the received voltage and writes it to its memory. After the voltmeter receives information about the voltage of the DC current source 1 at the far end of the line, key K is turned on and collects a second measurement circuit. The control device 2 re-submits a command to the voltmeter 3, which performs a new measurement of the voltage of the DC current source and performs the function of subtracting the received voltage from the voltage stored previously in the memory. The magnitude of the difference of these voltages is supplied to the arithmetic device 5. The arithmetic device 5 performs the function of dividing the obtained voltage difference by current, the level of which is removed from the current sensor 4, connected in series in the undamaged phase of the line. The current value of the sensor 4 is the difference between the total stabilized supply current and the current of the damaged line. The obtained signal value after the division function is proportional to the value of the line resistance from the near end of the line at the substation where the measuring device is turned on, to the point of phase to ground fault. Subsequently, this signal is converted into functional corrector 6, according to a pre-existing program for this overhead line, taking into account the longitudinal heterogeneity of the line (cable inserts, different types and diameters of wires). In addition, the corrector 6 translates the resistance value into the distance from the near end of the line to the point of earth fault and subsequently displays information 7 on the indicator. The measuring and computing and control parts of the device, in addition to a stabilized constant current source of direct current, can be performed on the basis of computing complexes (CPI).
Предлагаемое устройство, в отличие от прототипа, обеспечивает определение места короткого замыкания в линиях малой мощности при очень малых испытуемых токах, и большого переходного сопротивления в месте короткого замыкания фазы на землю.The proposed device, in contrast to the prototype, provides the determination of the place of a short circuit in low power lines at very small test currents, and a large transition resistance in the place of a phase short to ground.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Патент РФ №2096795 на изобретение. Устройство для определения до места однофазного замыкания на землю в сетях 6-35 кВ электрических систем с изолированной или компенсированной нейтралью (варианты) (Пупынин В.Н., Нгуен В.Х. (Россия), 1998 г.)1. RF patent No. 2096795 for the invention. A device for determining up to the place of a single-phase earth fault in 6-35 kV networks of electrical systems with isolated or compensated neutral (options) (Pupynin V.N., Nguyen V.Kh. (Russia), 1998)
2. Нгуен В.Х. Определение расстояния до места замыкания на землю в сетях 6-35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. УДК. 621.316.13. М.: 1998 г.2. Nguyen V.Kh. Determination of the distance to the earth fault location in 6-35 kV networks with isolated or compensated neutral. The dissertation for the degree of candidate of technical sciences. UDC. 621.316.13. M .: 1998
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003116040/11A RU2260812C2 (en) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | Device for determining the place of one-phase ground in the networks with insulated neutral |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003116040/11A RU2260812C2 (en) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | Device for determining the place of one-phase ground in the networks with insulated neutral |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003116040A RU2003116040A (en) | 2004-11-20 |
RU2260812C2 true RU2260812C2 (en) | 2005-09-20 |
Family
ID=35849204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003116040/11A RU2260812C2 (en) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | Device for determining the place of one-phase ground in the networks with insulated neutral |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2260812C2 (en) |
-
2003
- 2003-05-29 RU RU2003116040/11A patent/RU2260812C2/en active IP Right Revival
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5990685A (en) | Apparatus for and method of monitoring an earth-leakage state of a power distribution system | |
US20110084715A1 (en) | Resistance Measurement in High Power Apparatus Environments | |
SE536143C2 (en) | Method for detecting earth faults in three-phase electric power distribution network | |
KR101179062B1 (en) | On-line cable monitoring system | |
CN110514902A (en) | Generator excitation watt insulator resistor detecting device | |
KR20180008987A (en) | Apparatus and method for discriminating fault in gas insulated switchgear system | |
RU2260812C2 (en) | Device for determining the place of one-phase ground in the networks with insulated neutral | |
CN103454561B (en) | A kind of one-phase earthing failure in electric distribution network localization method | |
JP2006267002A (en) | Insulation deterioration position locating device and method thereof | |
ES2920804T3 (en) | Procedure and system for testing a distribution facility for power transmission facilities | |
RU2685747C1 (en) | METHOD OF DETERMINING POINT AND DISTANCE TO SINGLE-PHASE GROUND FAULT IN 6-35 kV ELECTRIC NETWORKS WITH ISOLATED OR COMPENSATED NEUTRAL POINT | |
RU2716888C1 (en) | METHOD OF DETERMINING THE LOCATION AND MAGNITUDE OF UNCONTROLLED POWER CONSUMPTION IN AN ELECTRICAL NETWORK OF 0,4 kV | |
RU2685746C1 (en) | METHOD OF DETERMINING POINT AND DISTANCE TO SINGLE-PHASE GROUND FAULT IN 6-35 kV ELECTRIC NETWORKS WITH ISOLATED OR COMPENSATED NEUTRAL POINT | |
Xiangguo et al. | Insulation monitoring and measuring point influence of substation DC system based on leakage current | |
RU108637U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING THE DISTANCE FROM THE POWER SUPPLY TO THE PLACE OF TERMINATION OF THE INSULATED CONNECTOR OF THE THREE-PHASE AIR LINE WITH A VOLTAGE OVER 1000 V LOCATED ON THE SUPPLIES OF THE CONTACT AC NETWORK | |
RU2175138C1 (en) | Method and device for measuring power circuit insulation resistance in live electrical equipment of vehicles | |
Kletsel et al. | The device for determining the distance to single phase fault on the power line | |
RU2282860C2 (en) | Device for inspecting resistance of isolation of non-grounding split power networks under working voltage | |
US11959975B2 (en) | Method and monitoring device for determining a partial insulation resistance and a partial system leakage capacitance in a branched ungrounded power supply system | |
JP2015001516A (en) | Insulation level monitoring device | |
WO2022097312A1 (en) | Insulation resistance monitoring device | |
JPH07294573A (en) | Method and apparatus for diagnosis of insulation degradation of live cable by ac four-voltage measurement | |
RU2028634C1 (en) | Method of and device for insulation resistance measurement in alternating-current lines incorporating static converters | |
RU2700289C1 (en) | METHOD OF DETERMINING PLACES OF UNCONTROLLED ELECTRIC POWER CONSUMPTION IN ELECTRIC NETWORK 0,4 kV | |
JP3288836B2 (en) | Electric resistance measuring method and electric resistance measuring device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120530 |
|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -MM4A- IN JOURNAL: 9-2013 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140710 |