RU2328752C2

RU2328752C2 - Fixator of short circuit direction

Info

Publication number: RU2328752C2
Application number: RU2005128914/28A
Authority: RU
Inventors: Гаджибуба Ражидинович Гаджибабаев (RU); Гаджибуба Ражидинович Гаджибабаев; Рамазан Магомедович Гайдаров (RU); Рамазан Магомедович Гайдаров
Original assignee: ООО "Электроавтоматика"
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2008-07-10
Also published as: RU2005128914A

Abstract

FIELD: electric measuring equipment.

SUBSTANCE: fixator of short circuit direction consists of two transmitting devices, every of which contains current transducer, the first element of delay, logical element "AND", power supply source, the second element of delay (slave multi-vibrator) and resistor_; which are accordingly connected between each other, and also receiving device that contains arrester, logical element "NOT", the first element of delay, the first logical element "AND", the first actuating element, resistor, low frequency filter, rejector filter and the second and the third elements of delay (slave multi-vibrators), the second logical element "AND" and the second actuating element, which are accordingly connected between each other.

EFFECT: increase of operation reliability and simplification of device.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при определении направления короткого замыкания в распределительных сетях напряжением 6-35 кВ.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to determine the direction of a short circuit in distribution networks with a voltage of 6-35 kV.

Фиксатор направления короткого замыкания может быть реализован согласно /1/ (прототип), функциональная схема которого приведена на фиг.1. Устройство работает следующим образом.The direction of the short circuit can be implemented according to / 1 / (prototype), a functional diagram of which is shown in figure 1. The device operates as follows.

При наличии высоковольтного напряжения в линии передачи (фидере) 2 через высоковольтный конденсатор С 1 (используется емкость высоковольтного изолятора) и выходную цепь задающего генератора Г 4 заряжается накопительная емкость стабилизированного источника питания ИП 13. При междуфазном коротком замыкании за передающим устройством 14 (имеет внешнее конструктивное исполнение, аналогичное промышленно выпускающимся устройствам УПУ или УКЗ) магнитное поле тока короткого замыкания наводит электродвижущую силу в обмотке преобразователя тока ПТ 9, поступающую на вход порогового устройства ПУ 12, цепи питания которого подключены к выходу ИП 13. С выхода ПУ 12 сигнал поступает на управляющий вход логического элемента (ключа) И 6, который, открываясь, подключает выход ИП 13 к входам элемента задержки ЭЗ 10 и Г 4. Элемент ЭЗ 10 задает начало запуска Г 4 от момента возникновения тока короткого замыкания и выходное напряжение генератора через С1 поступает в линию передачи 2, по которой передается сигнал на высоковольтный конденсатор С 3 (используется изолятор, как и С 1) приемного устройства 16, установленного на подстанции. С выхода С 3 сигнал поступает на вход ограничителя 16, работающего в линейном режиме, а при наличии высоковольтного напряжения - в режиме ограничения (насыщения). При наличии высоковольтного напряжения в линии сигнал с выхода ограничителя 16, соответствующий логической 1, поступает на вход логического элемента НЕ 8, на выходе которого устанавливается сигнал логического 0, поступающий на вход элемента задержки ЭЗ 11. С выхода ЭЗ 11 сигнал логического 0 поступает на вход логического элемента И 7. При исчезновении в линии высоковольтного напряжения сигнал на выходе ограничителя 16 соответствует сигналу логического 0 и на выходе элемента НЕ 8 устанавливается сигнал логической 1, и начиная с этого момента с задержкой, определяемой интервалом времени отключения высоковольтного напряжения от начала короткого замыкания, происходит установление сигнала логической 1 на выходе ЭЗ 11 (ждущий мультивибратор), который приводит к открыванию И 7 за заданный промежуток времени, определяемый моментом срабатывания устройства АПВ. В случае, если отключение линии обусловлено коротким замыканием в отпайке за генератором, срабатывает передающее устройство 14 и сигнал заданной частоты проходит через резонансный фильтр РФ 5, что приводит к открыванию логического элемента И 7 и срабатыванию исполнительного элемента ИЭ 17.If there is a high-voltage voltage in the transmission line (feeder) 2 through the high-voltage capacitor C 1 (the capacitance of the high-voltage insulator is used) and the output circuit of the master oscillator G 4, the storage capacitance of the stabilized power supply IP 13 is charged. With an interphase short circuit behind the transmitting device 14 (has an external structural design similar to industrially produced devices UPU or UKZ) the magnetic field of the short-circuit current induces an electromotive force in the winding of the current transducer PT 9, which is fed to the input of the threshold device PU 12, the power supply circuit of which is connected to the output of IP 13. From the output of the PU 12, the signal goes to the control input of the logical element (key) And 6, which, when opened, connects the output of IP 13 to the inputs of the delay element EZ 10 and D 4. Element EZ 10 sets the start of start of G 4 from the moment of short-circuit current and the output voltage of the generator through C1 enters transmission line 2, through which a signal is transmitted to the high-voltage capacitor C 3 (an insulator is used, like C 1) of the receiving device 16, mouth installed at the substation. From output C 3, the signal is fed to the input of the limiter 16 operating in a linear mode, and in the presence of a high-voltage voltage, in the limiting (saturation) mode. In the presence of high-voltage voltage in the line, the signal from the output of the limiter 16, corresponding to logical 1, is fed to the input of the logic element NOT 8, the output of which is set to the logic 0 signal input to the input of the delay element EZ 11. From the output of the EZ 11, the logic 0 signal is input logical element And 7. When the high voltage voltage disappears in the line, the signal at the output of the limiter 16 corresponds to the signal of logical 0 and the output of the element NOT 8 sets the signal to logical 1, and from that moment on, erzhkoy determined disconnection time interval from the start of high voltage short circuit occurs establish a logical 1 signal at the output 11 EG (monostable multivibrator), which leads to the opening and 7 for a predetermined time interval defined torque reclosing device actuation. If the line disconnection is caused by a short circuit in the tap behind the generator, the transmitting device 14 is activated and the signal of a given frequency passes through the resonant filter of the RF 5, which leads to the opening of the logic element And 7 and the actuation of the actuator IE 17.

В высоковольтной распределительной сети, имеющей древовидный характер, передающие устройства (с разными частотами генерации) устанавливаются на опорах ответвлений и срабатывает тот генератор, за которым произошло короткое замыкание и приемное устройство различает сработавший генератор по частоте. Как видно из принципа работы устройства, оно может иметь несколько генераторов и один приемник и очевидно, что для частотного разделения сигналов генераторов в приемнике необходимо наращивать параллельные каналы (аналогичные РФ 5, И 7, ИЭ 17), количество которых соответствуют числу передающих устройств.In a high-voltage distribution network, which has a tree-like nature, transmitting devices (with different generation frequencies) are installed on the branch supports and the generator is triggered, after which a short circuit occurs and the receiving device distinguishes the triggered generator in frequency. As can be seen from the operating principle of the device, it can have several generators and one receiver, and it is obvious that for the frequency separation of the generator signals in the receiver, it is necessary to increase parallel channels (similar to RF 5, I 7, IE 17), the number of which corresponds to the number of transmitting devices.

Недостатком прототипа является низкий уровень выделяемого полезного сигнала между фазой и землей линии передачи 2, определяемый емкостным делителем выходного напряжения Г 4, состоящим из С 1 (100 пФ) и емкости фаза-земля линии (удельное сопротивление равно 0,005 мкФ/км = 5000 пФ/км). При общей протяженности линии 10 (50) км имеем емкость линии передачи 50000 (250000) пФ. Сигнал, выделяемый на фазе линии, практически подавляется в K=50000/100=500 (250000/100=2500) раз (независимо от частоты) и при выходном напряжении Г4, равном 1000 В, можно получить напряжение в линии 1000/500=2 (1000/2500=0,4) В. На самом деле из-за прямоугольной формы выходного напряжения Г 4 и разряда во времени при генерации сигнала емкости ИП 13 полученные значения напряжений необходимо снизить примерно в два раза. Указанные значения получены при испытаниях устройства, и при увеличении длины линии повышается уровень помех в ней, соизмеримый с полезным сигналом. Для увеличения уровня передаваемого в линию полезного сигнала необходимо повысить значение емкости С 1 и уровень выходного напряжения Г 4 и это приводит к усложнению и удорожанию устройства.The disadvantage of the prototype is the low level of the emitted useful signal between the phase and ground of transmission line 2, determined by the capacitive divider of the output voltage G 4, consisting of C 1 (100 pF) and the phase-to-ground capacitance of the line (specific resistance is 0.005 μF / km = 5000 pF / km). With a total line length of 10 (50) km, we have a transmission line capacity of 50,000 (250,000) pF. The signal allocated at the phase of the line is practically suppressed by K = 50,000 / 100 = 500 (250000/100 = 2500) times (regardless of frequency) and with an output voltage G4 equal to 1000 V, it is possible to obtain a voltage in the line 1000/500 = 2 (1000/2500 = 0.4) V. In fact, due to the rectangular shape of the output voltage G 4 and the discharge in time during the generation of the capacitance signal IP 13, the obtained voltage values must be reduced by about half. The indicated values were obtained during testing of the device, and with an increase in the length of the line, the level of interference in it increases, commensurate with the useful signal. To increase the level of the useful signal transmitted to the line, it is necessary to increase the value of the capacitance C 1 and the level of the output voltage G 4 and this leads to a complication and cost of the device.

В экспериментальном образце прототипа использованы два генератора, настроенные на частоты 1000 и 2000 Гц (с снижением частоты, как известно, габариты генератора увеличиваются). При рассмотрении высоковольтной линии как длинной линии с распределенными параметрами имеет место зависимость сопротивления линии в точке подключения генератора от длины ее, и эта зависимость для разных частот неодинаковая. С этой точки зрения, как показывает анализ, при указанных частотах происходит подавление сигнала в линии в еще большей степени, чем приведенные выше значения (с повышением частоты уровень сигнала в линии снижается).In the experimental prototype sample, two generators are used, tuned to frequencies of 1000 and 2000 Hz (with decreasing frequency, as you know, the dimensions of the generator increase). When considering a high-voltage line as a long line with distributed parameters, there is a dependence of the line resistance at the generator connection point on its length, and this dependence is not the same for different frequencies. From this point of view, as the analysis shows, at the indicated frequencies, the signal is suppressed in the line to an even greater extent than the above values (with increasing frequency, the signal level in the line decreases).

Целью изобретения является повышение надежности работы и упрощение устройства.The aim of the invention is to increase the reliability and simplification of the device.

Поставленная цель достигается тем, что в известном фиксаторе направления короткого замыкания, включающем в себя подключенные к двум разным ответвлениям диагностируемой линии передачи два передающих устройства, каждое из которых содержит преобразователь тока, первый элемент задержки, логический элемент И и источник питания, подключенный своим выходом к первому входу логического элемента И, а также приемное устройство, содержащее ограничитель, логический элемент НЕ, первый элемент задержки, первый логический элемент И, первый исполнительный элемент, причем выход логического элемента НЕ подключен к входу первого элемента задержки, а выход первого логического элемента И подключен к входу первого исполнительного элемента, согласно предложенному изобретению в состав каждого из передающих устройств дополнительно введены второй элемент задержки (ждущий мультивибратор) и резистор, причем выход преобразователя тока подключен к входу первого элемента задержки, к выходу которого подключен вход второго элемента задержки, выход второго элемента задержки подсоединен к второму входу логического элемента И, входы источника питания и резистора подключены к выходу логического элемента И, а выход резистора подключен к соответствующему ответвлению диагностируемой линии передачи, в состав приемного устройства дополнительно введены резистор, фильтр низкой частоты, режекторный фильтр и второй и третий элементы задержки (ждущие мультивибраторы), второй логический элемент И и второй исполнительный элемент, причем вход резистора подключен к диагностируемой линии передачи, выход резистора подключен к входу ограничителя, выход которого подсоединен к входу фильтра низкой частоты; выход фильтра низкой частоты подключен к входу режекторного фильтра, выход которого подсоединен к первому входу первого логического элемента И и входу логического элемента НЕ, выход первого элемента задержки подключен к входу второго элемента задержки, выход которого подсоединен к второму входу первого логического элемента И, третий элемент задержки (ждущий мультивибратор) установлен с возможностью срабатывания по сигналу второго элемента задержки (ждущего мультивибратора), и выдачей разрешения открытию второго логического элемента И, обеспечивающего в свою очередь срабатывание второго исполнительного элемента.This goal is achieved by the fact that in the known clamp direction of the short circuit, which includes two transmitting devices connected to two different branches of the diagnosed transmission line, each of which contains a current converter, a first delay element, an AND logic element and a power source connected to its output by the first input of the AND gate, as well as the receiving device containing the limiter, the logic gate NOT, the first delay element, the first logic gate AND, the first execute an element, and the output of the logic element is NOT connected to the input of the first delay element, and the output of the first logic element And is connected to the input of the first actuating element, according to the invention, a second delay element (standby multivibrator) and a resistor are additionally introduced into each of the transmitting devices, and the output of the current converter is connected to the input of the first delay element, the output of which is connected to the input of the second delay element, the output of the second delay element is connected to the second the input of the logical element And, the inputs of the power supply and the resistor are connected to the output of the logical element And, and the output of the resistor is connected to the corresponding branch of the diagnosed transmission line, a resistor, a low-pass filter, a notch filter, and the second and third delay elements (waiting multivibrators), the second logic element And and the second actuator, and the input of the resistor is connected to the diagnosed transmission line, the output of the resistor is connected to the input will limit spruce, the output of which is connected to the input of the low-pass filter; the output of the low-pass filter is connected to the input of the notch filter, the output of which is connected to the first input of the first logic element AND and the input of the logic element NOT, the output of the first delay element is connected to the input of the second delay element, the output of which is connected to the second input of the first logic element And, the third element delays (standby multivibrator) is set with the possibility of triggering a signal of the second delay element (standby multivibrator), and issuing permission to open the second logic element And, providing in turn the actuation of the second actuator.

Предложенный фиксатор направления короткого замыкания состоит из нескольких генераторов и одного приемника, причем генераторы устанавливаются на ответвлениях фидера, а приемник на подстанции. При коротком замыкании на линии срабатывает генератор, за которым произошло короткое замыкание, и сигнал его, распространяясь по фазе линии, принимается приемником, установленным на подстанции, где сработавший генератор отличают по времени появления сигнала в виде постоянного напряжения от момента короткого замыкания и в отличие от прототипа используется принцип временного разделения сигналов. Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с прототипом является возможность практически полного подавления помех в приемном устройстве, простота реализации передающего устройства из-за использования постоянного напряжения в качестве информационного сигнала и при относительно низком уровне этого сигнала на выходе передающего устройства можно получить достаточно высокий уровень в линии благодаря использованию резистора вместо емкости в качестве элемента связи с высоковольтной линией.The proposed short circuit direction lock consists of several generators and one receiver, the generators being installed on the branches of the feeder, and the receiver at the substation. In the event of a short circuit on the line, a generator is triggered, followed by a short circuit, and its signal, propagating along the phase of the line, is received by a receiver installed in a substation, where the triggered generator is distinguished by the time of appearance of the signal in the form of a constant voltage from the moment of short circuit and, unlike The prototype uses the principle of time separation of signals. The advantage of the proposed device in comparison with the prototype is the ability to almost completely suppress interference in the receiving device, the simplicity of the implementation of the transmitting device due to the use of constant voltage as an information signal, and at a relatively low level of this signal at the output of the transmitting device, you can get a fairly high level in the line due to using a resistor instead of a capacitance as an element of communication with a high voltage line.

Согласно фиг.3 предложенное устройство содержит два идентичных приемных устройства 14 и 24.According to figure 3, the proposed device contains two identical receiving devices 14 and 24.

На фиг.2 показана блок-схема передающего устройства 14, состоящего из преобразователя тока ПТ 9, первого элемента задержки ЭЗ 10, второго элемента задержки (ждущего мультивибратора) ЭЗ 18, логического элемента И 6, источника питания ИП 13 и резистора R 19, причем выход ПТ 9 подключен к входу ЭЗ 10, выход которого подключен к входу ЭЗ 18; выход ЭЗ 18 подсоединен к входу И 6; входы ИП13 и R19 соединены к выходу И 6, а к другому входу И 6 подключен один выход ИП 13; выход R19 подключен к линии передачи 2, к которой также подключено приемное устройство 15.Figure 2 shows a block diagram of a transmitting device 14, consisting of a current transformer PT 9, a first delay element EZ 10, a second delay element (waiting multivibrator) EZ 18, a logical element And 6, a power supply IP 13 and a resistor R 19, and the output of the PT 9 is connected to the input of the EZ 10, the output of which is connected to the input of the EZ 18; the output of the EZ 18 is connected to the input And 6; IP13 and R19 inputs are connected to And 6 output, and one IP 13 output is connected to another And 6 input; the output R19 is connected to the transmission line 2, to which the receiving device 15 is also connected.

На фиг.2 также показана блок-схема приемного устройства 15, состоящего из резистора R 20, ограничителя 16, фильтра низкой частоты ФНЧ 21, режекторного фильтра Р 22, первого логического элемента И 7 и логического элемента НЕ 8, первого элемента задержки (ждущего мультивибратора) ЭЗ 23, второго элемента задержки ЭЗ 11 и исполнительного элемента ИЭ 17. Кроме того, в приемном устройстве добавлен канал, состоящий из третьего элемента задержки (ждущего мультивибратора) ЭЗ 25, второго логического элемента И 26 и второго исполнительного элемента ИЭ 27. Линия передачи 2 подключена к входу R 20, и далее последовательно соединены ограничитель 16, ФНЧ 21 и Р 22; выход Р 22 соединяется к входам И 7, И 26 и НЕ 8; элементы НЕ 8, ЭЗ 23, ЭЗ 11 и другой вход И 7 соединены последовательно; выход И 7 подключен к входу ИЭ 17. Аналогично последовательно между собой соединены элементы ЭЗ 25, И 26 и ИП 27, вход ЭЗ 25 подключен к выходу ЭЗ 11.Figure 2 also shows a block diagram of a receiving device 15, consisting of a resistor R 20, a limiter 16, a low-pass filter of the low-pass filter 21, a notch filter P 22, the first logical element AND 7 and the logical element NOT 8, the first delay element (waiting multivibrator ) EZ 23, the second delay element EZ 11 and the actuator IE 17. In addition, a channel is added to the receiving device consisting of the third delay element (the waiting multivibrator) EZ 25, the second logic gate I 26 and the second actuator IE 27. The line Aci 2 connected to the R input 20 and a further serially connected limiter 16, the LPF 21 and R 22; the output of P 22 is connected to the inputs And 7, And 26 and NOT 8; elements NOT 8, EZ 23, EZ 11 and another input AND 7 are connected in series; output And 7 is connected to the input of IE 17. Similarly in series with each other are connected the elements of the EZ 25, I 26 and IP 27, the input of the EZ 25 is connected to the output of the EZ 11.

На фиг.3 показано, что передающие устройства 14 и 24 устанавливаются в двух ответвлениях (отпайках) 2а и 2б линии передачи 2, и на фиг.4 приведены графики напряжений для случая, когда ток короткого замыкания проходит по обеим отпайкам (при расположении их друг за другом).Figure 3 shows that the transmitting devices 14 and 24 are installed in two branches (taps) 2a and 2b of the transmission line 2, and figure 4 shows the voltage graphs for the case when the short-circuit current passes through both taps (when each after another).

Функционирование фиксатора направления короткого замыкания согласно фиг.2 заключается в следующем.The operation of the short circuit direction lock according to FIG. 2 is as follows.

В рабочем режиме работы линии через резистор R 19 (использована в высоковольтной линии напряжением 10 кВ защищенная от осадков конструкция размером 200×250×20 мм четырех параллельно соединенных резисторов типа КЭВ-5 сопротивлением 36 мОм, и допустимой суммарной мощностью 20 Вт и напряжением 35 кВ. Действительная суммарная потребляемая мощность от фазного напряжения равна 3,7 Вт и при возможных замыканиях на землю резистор может оказаться под линейным напряжением и выделяемая мощность может увеличиться до 11,1 Вт, что почти в два раза меньше допустимого значения. Зарядный ток источника питания через эти резисторы составляет 642 мкА, и при применяемых в схеме микросхемах К561ЛА7 с малым потреблением тока суммарное потребление схемой составляет 10-20 мкА, поэтому в предлагаемом устройстве в отличие от прототипа источник питания ИП 13 постоянно подключен к узлам передающего устройства 14. Заряд емкости 10000 мкФ × 50 В источника питания происходит за 30 мин, и при необходимости снижения этого времени можно наращивать число параллельно соединенных резисторов) происходит заряд электролитического конденсатора ИП13 для питания элементов схемы в режиме передачи информационного сигнала, а также производится зарядка бумажного конденсатора до напряжения 360 В в качестве источника информационного сигнала в виде постоянного напряжения. При наличии короткого замыкания в линии наведенная электродвижущая сила в обмотке ПТ 9 значительно возрастает и, попадая на вход Э3 10, приводит к появлению на его выходе сигнала логической 1 через заданное время задержки. В момент появления сигнала на выходе ЭЗ 10 срабатывает ждущий мультивибратор ЭЗ 18, на его выходе появляется сигнал логической 1 за заданный интервал времени и этот сигнал открывает ключ (логический элемент И 6), тем самым информационный сигнал (360 В) попадает на вход R 19. Через высоковольтный резистор R 19 этот сигнал поступает в линию передачи 2 и далее на вход R 20 приемного устройства 15. С выхода R 20 сигнал поступает на вход ограничителя 16, с выхода которого постоянное напряжение и переменные составляющие, наведенные в отключенной высоковольтной линии, поступают на вход ФНЧ 21, на выходе которого переменные составляющие значительно подавляются. Поскольку в высоковольтных линиях 6-35 кВ наводятся от близлежащих высоковольтных линий 110 кВ и выше напряжение частотой 50 Гц и в отключенной линии оно может достигать 50 В, то для исключения ложного срабатывания устройства к выходу ФНЧ 21 подключен режекторный фильтр на операционном усилителе (Саидов А.С., Гаджибабаев Г.Р. Статический преобразователь активной мощности. А.с. № 638899, Б.И. № 47 от 25.12.78.), позволяющий практически полностью подавить составляющую промышленной частоты. С выхода Р 22 постоянное напряжение поступает на входы И 7 (логическая 1) и НЕ 8 (логический 0). На выходе НЕ 8 появляется логическая 1 и через заданное время с момента отключения высоковольтного напряжения на выходе ЭЗ 23 появляется сигнал логической 1 и запускается ждущий мультивибратор ЭЗ 11. Сигнал логической 1 держится на выходе ЭЗ 11 за заданный интервал времени, поступающий на вход И 7, и при наличии на другом входе И 7 сигнала логической 1 (постоянного напряжения) за этот интервал с выхода И 7 сигнал логической 1 поступает на ИЭ 17 (триггер), приводя к срабатыванию его. При включенной высоковольтной линии на входе НЕ 8 присутствует сигнал логической 1 и с выхода его сигнал логического 0 через ЭЗ 23 и ЭЗ 11 поступает на вход И 7 и состояние триггера ИЭ 17 не меняется.In the operating mode of operation of the line through the resistor R 19 (a design of 200 × 250 × 20 mm of four parallel-connected resistors of the KEV-5 type with a resistance of 36 mOhm and an allowable total power of 20 W and a voltage of 35 kV was used in a 10 kV high-voltage line The actual total power consumption from the phase voltage is 3.7 W and, with possible earth faults, the resistor can be under linear voltage and the power output can increase to 11.1 W, which is almost two times less than acceptable The charging current of the power source through these resistors is 642 μA, and with the K561LA7 microcircuit used in the circuit with low current consumption, the total consumption of the circuit is 10-20 μA, therefore, in the proposed device, unlike the prototype, the IP 13 power source is constantly connected to the nodes transmitting device 14. A capacity charge of 10,000 μF × 50 V of the power source takes 30 minutes, and if you need to reduce this time, you can increase the number of resistors connected in parallel) the electrolytic charge ndensatora IP13 for supplying a data signal transfer mode circuit elements, as well as paper produced charging the capacitor to a voltage of 360 V as power information signal into a DC voltage. In the presence of a short circuit in the line, the induced electromotive force in the PT 9 winding increases significantly and, getting to input E3 10, leads to the appearance of a logical 1 signal at its output after a predetermined delay time. At the time of the appearance of the signal at the output of the EZ 10, the standby multivibrator EZ 18 is triggered, a logical 1 signal appears at its output for a given time interval and this signal opens the key (logical element And 6), thereby the information signal (360 V) goes to the input R 19 .Through a high-voltage resistor R 19, this signal enters the transmission line 2 and then to the input R 20 of the receiving device 15. From the output R 20, the signal enters the input of the limiter 16, the output of which is a constant voltage and alternating components induced in a disconnected high-voltage inii, are input to the LPF 21, whose output variable components significantly suppressed. Since a voltage of 50 Hz is induced in high-voltage lines of 6-35 kV from nearby high-voltage lines of 110 kV and higher and can reach 50 V in a disconnected line, a notch filter on an operational amplifier is connected to the output of the low-pass filter 21 (Saidov A .S., Gadzhibabaev GR A static converter of active power. AS No. 638899, B.I. No. 47 of 12/25/78.), Which almost completely suppresses the component of industrial frequency. From the output of P 22, a constant voltage is supplied to the inputs AND 7 (logical 1) and NOT 8 (logical 0). Logic 1 appears at the output of NOT 8 and after a specified time from the moment of switching off the high-voltage voltage at the output of the ЭЗ 23, the signal is logical 1 and the waiting multivibrator ЭЗ 11 is started. The logic 1 signal is held at the output of the ЭЗ 11 for a given time interval, which is input to And 7, and if there is a logical 1 signal (constant voltage) at the other AND 7 input for this interval, the I 1 signal arrives at IE 17 (trigger) from the And 7 output, causing it to trip. When the high-voltage line is turned on, input No. 8 contains a logical 1 signal and from its output a logical 0 signal is transmitted through input 23 and output 11 to input I 7 and the state of trigger IE 17 does not change.

Аналогичным образом работает и дополнительный канал, показанный на фиг.3. Согласно фиг.4 в момент t_i при коротком замыкании ток линии i значительно возрастает и с задержкой t₁ (учитывается бестоковая пауза t_Б и время срабатывания АПВ t_АПВ), определяемой ЭЗ 10, срабатывает ждущий мультивибратор ЭЗ 18 передающего устройства 14 и посылает в линию импульс постоянного напряжения u_Г1 в течение времени t₂. Параметры передающего устройства 24 настроены таким образом, что оно выдает постоянное напряжение u_Г2 в линию с задержкой t₃ за интервал времени t₂ согласно фиг.4 (очевидно, что при отсутствии тока короткого замыкания в отпайке 2б передающее устройство 24 выдавать напряжение в линию не будет из-за отсутствия срабатывания его преобразователя тока). Через время, не превышающее 0,1 с в момент t_u произойдет отключение линии (напряжение u исчезнет) и по этому факту элемент НЕ 8 вырабатывает сигнал логической 1. Элемент ЭЗ 23 дает задержку t₄<t₁, после чего срабатывает ждущий мультивибратор ЭЗ 11, открываясь за время t₅>t₂, и тем самым информационный сигнал u_ПР1 проходит с выхода Р 22 через И 7 на вход ИЭ 17, приводя к срабатыванию его (поскольку интервал t_u-t_i является значительно меньшей величиной, чем значения t₁, t₂, t₃, t₄, t₅, то отсчетная точка времени для передающего и приемного устройств практически одна и та же). По заднему фронту u_ПР1 согласно фиг.4 срабатывает ждущий мультивибратор ЭЗ 25 и задает разрешение открыванию И 26, благодаря появлению напряжения u_ПР2 и при наличии согласно фиг.4 за этот интервал t₅ и напряжения u_Г2 произойдет срабатывание второго исполнительного элемента ИЭ 27.The additional channel shown in FIG. 3 works similarly. According to Fig. 4, at time t _i, when the short circuit occurs, the current of line i increases significantly and with a delay t ₁ (taking into account the dead time p _B and the response time of the automatic reclosure t _AR ), determined by the EZ 10, the waiting multivibrator EZ 18 of the transmitting device 14 is activated and sends to line pulse of constant voltage u _G1 for a time t ₂ . The parameters of the transmitting device 24 are configured in such a way that it delivers a constant voltage u _Г2 to the line with a delay t ₃ for the time interval t ₂ according to Fig. 4 (it is obvious that in the absence of a short circuit current in the solder 2b, the transmitting device 24 does not transmit voltage to the line will be due to the lack of operation of its current converter). After a time not exceeding 0.1 s at time t _u , the line will turn off (voltage u will disappear) and, by this fact, element NOT 8 produces a logical 1 signal. Element EZ 23 gives a delay t ₄ <t ₁ , after which the standby multivibrator EZ 11, opening in time t ₅ > t ₂ , and thereby the information signal u _PR1 passes from the output of P 22 through And 7 to the input of IE 17, leading to its operation (since the interval t _u -t _i is much smaller than the values t ₁ , t ₂ , t ₃ , t ₄ , t ₅ , then the reference time point for the transmitting and receiving devices is practically ski one and the same). On the trailing edge u of _PR1 according to Fig. 4, the standby multivibrator EZ 25 is activated and sets the opening permission And 26, due to the appearance of voltage u _PR2 and if according to Fig. 4 for this interval t ₅ and voltage u _G2 , the second actuating element IE 27 will trigger.

Поставленная цель достигается за счет того, что для передаваемого с выхода передающего устройства информационного сигнала в виде постоянного напряжения эквивалентное сопротивление для параллельно соединенной емкости и активного сопротивления между фазой и землей определяется значением в сотни мОм при сухой погоде (шунтирующим влиянием емкостного сопротивления постоянному напряжению сигнала можно пренебречь, в отличие от прототипа, где используется высокочастотный сигнал), хотя при влажной погоде это значение измеряется уже сотнями кОм из-за снижения активного сопротивления утечки. При значении R 19, равном 9 мОм, в линии передачи 2 длиной около 50 км при таящем снегопаде выделено постоянное напряжение 6 В при выходном напряжении передающего устройства 360 В. В данном случае имеем коэффициент деления выходного напряжения генератора делителем, состоящим из R19 и сопротивления "фаза - земля" линии в 360/6=60 раз (как выше приведено, для прототипа степень подавления информационного сигнала превышает число 2500).This goal is achieved due to the fact that for the information signal transmitted from the output of the transmitting device in the form of a constant voltage, the equivalent resistance for a parallel-connected capacitance and active resistance between phase and ground is determined by hundreds of megohms in dry weather (the shunting effect of capacitive resistance to the constant signal voltage can neglect, unlike the prototype, where a high-frequency signal is used), although in wet weather this value is already measured in hundreds ohms due to lower active leakage resistance. With a value of R 19 equal to 9 mOhm, a constant voltage of 6 V is allocated in transmission line 2 with a length of about 50 km with melting snow, with an output voltage of the transmitting device of 360 V. In this case, we have a division ratio of the generator output voltage by a divider consisting of R19 and resistance " phase - ground "lines in 360/6 = 60 times (as shown above, for the prototype the degree of suppression of the information signal exceeds the number 2500).

Как известно, переменные составляющие (помехи) в отключенной линии определяются частотами 50 Гц и выше, и поскольку в предлагаемом устройстве помехи практически полностью подавляются (используется сигнал в виде постоянного напряжения, имеющий частоту, равную нулю), то их мешающее воздействие на работу устройства отсутствует, что является также его преимуществом (как показывает анализ, для прототипа из-за мешающего влияния помех уровень полезного сигнала в линии должен быть не ниже 1-2 В).As you know, the variable components (interference) in the disconnected line are determined by frequencies of 50 Hz and higher, and since the interference in the proposed device is almost completely suppressed (a signal in the form of a constant voltage having a frequency equal to zero is used), there is no interfering effect on the operation of the device , which is also its advantage (as the analysis shows, for the prototype due to the interfering effect of interference, the level of the useful signal in the line should be at least 1-2 V).

Известно, что устройства передачи сигнала на расстояние, реализованные по принципу частотного разделения сигналов (прототип), оказываются дороже и сложнее в изготовлении, т.о. предлагаемое устройство, реализованное по принципу временного разделения сигналов (см. ниже), оказывается простым в реализации.It is known that devices for transmitting a signal over a distance, implemented on the principle of frequency separation of signals (prototype), are more expensive and more difficult to manufacture, i.e. the proposed device, implemented on the principle of time separation of signals (see below), is simple to implement.

Использованная литератураReferences

1. Патент RU 2092867, Бюл. № 28 от 10.10.97. "Фиксирующий индикатор направления короткого замыкания". Гаджибабаев Г.Р., Осин В.П., Саркаров С.А.1. Patent RU 2092867, Bull. No. 28 dated 10/10/97. "Latching direction indicator for short circuit." Hajibabaev G.R., Osin V.P., Sarkarov S.A.

Claims

A short circuit direction lock, including two transmitting devices connected to two different branches of the diagnosed transmission line, each of which contains a current converter, a first delay element, an AND gate, and a power source connected to the first input of the AND gate by its output, and a receiving device comprising a limiter, a logical element NOT, a first delay element, a first logical element AND, a first actuating element, and the output of the logical element NOT connected to the input of the first delay element, and the output of the first logic element And connected to the input of the first actuating element, characterized in that the composition of each of the transmitting devices additionally introduced a second delay element (standby multivibrator) and a resistor, and the output of the current transducer is connected to the input of the first the delay element, the output of which is connected to the input of the second delay element, the output of the second delay element is connected to the second input of the logical element AND, the inputs of the power source and resistor are connected to the output of the logical element And, and the output of the resistor is connected to the corresponding branch of the diagnosed transmission line, a resistor, a low-pass filter, a notch filter and the second and third delay elements (waiting multivibrators), the second logic element And and the second executive element, the input of the resistor connected to the diagnosed transmission line, the output of the resistor connected to the input of the limiter, the output of which is connected to the input of the low-pass filter; the output of the low-pass filter is connected to the input of the notch filter, the output of which is connected to the first input of the first logic element AND and the input of the logic element NOT, the output of the first delay element is connected to the input of the second delay element, the output of which is connected to the second input of the first logic element And, the third element delays (standby multivibrator) is installed with the possibility of triggering by the signal of the second delay element (standby multivibrator) and issuing permission to open the second logic element Providing, in turn, the triggering of the second actuator.