SU1092435A1

SU1092435A1 - Method and device for locating power line damage

Info

Publication number: SU1092435A1
Application number: SU823504601A
Authority: SU
Inventors: Виктор Наумович Аронсон; Абрам Иосифович Айзенфельд; Анатолий Павлович Кузнецов; Сергей Вильевич Нейбергс; Андрей Янович Янаус
Original assignee: Рижский Опытный Завод Энергоавтоматика
Priority date: 1982-10-25
Filing date: 1982-10-25
Publication date: 1984-05-15

Abstract

1. Спосрб определени места повреждени на лини х электропередачи, включающий выделение напр жений, пропорциональных току обратной последовательности и предаварийному току нагрузки соответственно, аналого-цифровое преобразование результирующего сигнала и его запоминание, отличающийс тем, что, с целью повышени точности определени места повреждени , напр жение, пропорциональное предаварийному току нагрузки, вычитают из опорного напр жени , а аналого-цифровое преобразование производ т с получением отношений напр жеi ни , пропорционального току обратной последовательности, к полученной разСО ности.1. A method of determining the location of damage on power lines, including the isolation of voltages proportional to the negative sequence current and the pre-emergency load current, respectively, analog-to-digital conversion of the resulting signal and its storage, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the location of the damage, life, proportional to the pre-fault load current, is subtracted from the reference voltage, and analog-to-digital conversion is performed to obtain voltage ratios, etc. negative current sequence, to the difference obtained.

Description

со го оо елso go oo ate

2., Устройство дл осуществлени способа по п. 1, включающее блок преобразовани тока нагрузки, блок фиксации , фильтр тока обратной последовательности , вход которого вл етс входом устройства, а выход соединен с входом блока управлени , один из выходов которого соединен с управл ющим входом ключа, отличают е е с тем, что, с целью повьшени точности определени места повреждени , в устройство введены сумматор и блок опорного напр жени , причем вход ключа соединен с входом фильтра тока обратной последовательности, а выход через блок преобразовани тока нагрузки - с одним из входов2. A device for carrying out the method of claim 1, comprising a load current conversion unit, a latching unit, a negative sequence current filter whose input is an input of the device, and an output connected to an input of a control unit, one of which outputs is connected to a control input key, they are distinguished by the fact that, in order to increase the accuracy of determining the location of the damage, an adder and a reference voltage block are inserted into the device, the key input is connected to the input of the negative sequence current filter, and the output through the load current development - with one of the inputs

сумматора5 другой вход которого соединен с блоком опорного напр жени , а выход - с первым входом блока фиксации , второй вход которого соединен с выходом фильтра тока обратной последовательности , а третий вход с одним из выходов блока управлени .adder5 another input of which is connected to the reference voltage unit, and the output is connected to the first input of the fixation unit, the second input of which is connected to the output of the negative sequence current filter, and the third input to one of the outputs of the control unit.

3. Устройство по п. 2, отличающеес тем, что блок преобразовани тока нагрузки выполнен в,виде высокоомного резистора, один из выводов которого соединен с входом блока преобразовани тока нагрузки, а другой - с выходом указанного блока и через конденсатор с общим выводом устройства.3. The device according to claim 2, characterized in that the load current conversion unit is made in the form of a high-resistance resistor, one of the terminals of which is connected to the input of the load current conversion unit, and the other to the output of the specified block and through a capacitor with a common output device.

1one

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано при определении места повреждени на лини х электропередачи с напр жением 6-35 кВ.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used in determining the location of damage on power lines with a voltage of 6-35 kV.

Известен способ определени места повреждени на лини х электропередачи , включающий выделение напр жени , пропорционального току обратной (нулевой ) последовательности, фиксацию этого напр жени и расчет рассто ни до Места поврелсдени J.There is a known method for determining the location of damage on the power lines, including the separation of a voltage proportional to the current of the reverse (zero) sequence, fixing this voltage and calculating the distance to the location of the day J.

Недостатком известного способа вл етс низка точность, так как способ не учитывает вли ние нагрузки, Особечно это про вл етс в сет х 6-35 кВ.The disadvantage of this method is low accuracy, since the method does not take into account the effect of the load. This is especially manifested in networks of 6-35 kV.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс способ определени места повреждени , включающий вьщеление напр жений, пропорциональных току обратной последовательности и предаварийному току нагрузки соответственно, коррекцию на1тр жени 5 пропорционального току об| атной последовательности, путем увеличени его значени соответственно аначению тока нагрузки, аналого-цифровое преобразование полученного рег ультата и его запоминание 2.The closest to the technical essence of the invention is a method of determining the location of damage, including the separation of voltages proportional to the current of the reverse sequence and the pre-emergency load current, respectively, and a correction of 1 5 proportional to the current of | atomic sequence, by increasing its value in accordance with the cancellation of the load current, the analog-to-digital conversion of the resulting control and its storing 2.

По данному способу коррекцию (.увеличение) напр жени , пропорционального току обратной последовательности , производ т дискретно-ступен2In this method, the correction (.increase) of a voltage proportional to the negative sequence current is made in discrete steps2.

чатым изменением коэффициента передачи преобразовател при помощи релейных элементов,, Требуемое увеличение тока обратной последовательности должно соответствовать значению образующейс погрешности сЛ, определ емой из выражени with the help of relay elements,. The required increase in the negative sequence current should correspond to the value of the resulting error SL, determined from the expression

1one

cfcf

Уз JU-ZTUz JU-ZT

н- т где Vf - номинальное напр жениеnt where Vf is the nominal voltage

сети; J - ток нагрузки;networks; J is the load current;

Z-J. - сопротивление обратнойZ-j. - resistance to reverse

последовательности системы (трансформатора);system sequence (transformer);

Xj - сопротивление обратной последовательности обобщенной нагрузки в относительных единицах .Xj - resistance of the inverse sequence of the generalized load in relative units.

Недостатком указанного способа вл етс то, что применение его в устройствах дл определени места повреждени обеспечивает требуемую точность, в случае значительного усложнени самого устройства за счет увеличени числа ступеней коррекции. В устройствах менее сложных (с мены.шм числом ступеней коррекции) известный способ не обеспечивает достаточной точности. Известно также устройство, реализующее предложенный способ, содержащее последовательно соединенные фильт тока обратной последовательности, пус ковой орган, элемент задержки, ключ и индикатор, а также последовательно соединенные блок преобразовани тока нагрузки, дополнительный элемент задержки и блок преобразовани тока обратной последовательности, другой вход которого соединен с выходом фил тра тока обратной последовательности а выход - с управл ющим входом ключа при этом вход блока преобразовани тока нагрузки соединен со входом фильтра тока обратной последовательности Г23. Недостатком устройства вл етс его низка точность, ограничивающа с сложностью конструкции. Цель изобретени - повьшение точности определени места повреждени . Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу определени мес та повреждени на лини х электропередачи , включающему выделение напр жений , пропорциональных току обратно последовательности и предаварийному току нагрузки соответственно, аналого-цифровое преобразование результирующего сигнала и его запоминание, напр жение, пропорциональное предава рийному току нагрузки, вычитают из опорного напр жени , а аналого-цифро вое преобразование производ т с полу чением отношений напр жени , пропорционального току обратной последовательности , к полученной разности. Кроме того, в устройство дл осуществлени предложенного способа определени места повреждени на лини х электропередачи, включающее блок преобразовани тока нагрузки, блок фиксации, фильтр тока обратной после довательности, вход которого вл етс входом устройства, а выход соединен с входом блока управлени , один из выходов которого соединен с управл ющим входом ключа, введены сумматор и блок опорного напр жени , причем вход ключа соединен с входом фильтра тока обратной последовательности, а выход через блок преобразовани током нагрузки - с одним из входов, сум матора, другой вход которого соединен с блоком опорного напр жени , а выход - с первым входом блока фиксации , второй вход которого соединен с выходом фильтра тока обратной последовательности , а третий вход с одним из выходов блока управлени . При этом блок преобразовани тока нагрузки выполнен в виде высокоомного резистора, один из выводов которого соединен со входом блока преобразовани тока нагрузки, а другой с выходом указанного блока и через конденсатор с общим выводом устройства . На чертеже представлена структурна схема устройства, реализующего предложенный способ. Устройство содержит блок 1 фиксации , один из входов которого соединен с выходом фильтра 2 тока обратной последовательности, а также с входом блока 3 управлени . Озин нз выходов блока 3 управлени соединен с одним из входов блока 1 фиксации, а другой с управл ющим входом ключа 4. Вход ключа 4 соединен с входом фильтра 2 тока обратной последовательности, вл ющимс входом устройства, а выход ключа 4 через блок 5 преобразовани тока нагрузки соединен с одним из входов сумматора 6 другой вход которого соединен с блоком 7 опорного напр жени , выход - с одним из входов блока 1, фиксации. БЛок 5 преобразовани тока нагрузки выполнен на высокоомном резисторе 8, один из входов соединен со входом указанного блока 5, а другой - с его выходом, а также через конденсатор 9 с общим выводом устройства. Устройство работает следующим образом. До по влени короткого замыкани (в предаварийном режиме) на выходе фильтра 2 тока обратной последовательности напр жение отсутствует. Ключ 4 при этом будет, поэтому напр жение , пропорциональное току нагрузки с входа устройства, поступает в блок 5. При этом запоминающий конденсатор 9 зар жаетс через резистор 8. При коротком замыкании на контролируемой линии на выходе фильтра 2 тока обратной последовательности по вл етс напр жение, которое подаетс на соответствующий вход блока 1 фиксации и в блок 3 управлени . Блок 3 управлени (по факту наличи напр жени на выходе фильтра 2) закрывает ключ 4, обеспечива сохранение на конденсаторе 9 напр жени , пропорционального преданарийному току нагрузки. Это на пр жение совместно с опорным напр же нием блока 7 подаетс на соответству кмцие входы сумматора 6. Пол рность опорного напр жени противоположна пол рности напр жени на конденсаторе 9, поэтому на выходе сумматора 6 формируетс разность его входных напр жений , котора подаетс на соответствующий вход блока 1 фиксации. Блок 1 фиксации по команде из блока 3 управлени произведет йналогоцифровгое преобразование входных величин таким образом, что результат пропорционален отношению входных величин , т.е. выражению Ki J-1 , VQ- KjJ, где 3 - ток обратной последователь ности; - предаварийный ток нагрузки; VQ - опорное напр жение; К, К- - коэффициенты пропорциональности . Таким образом, в блоке 1 фиксации на соответствующих элементах индикации фиксируетс значение тока обратной последовательности, приведенное с учетом значени предаварийной нагрузки к расчетному току обратной последовательности при коротком замыкании в соответствующей точке линии. По зафиксированному результату вычисл ют рассто ние до места повреждени линии. Предложенный способ и соответственно устройство реализующее этот способ, обеспечивают повышение точности определени места повреждени за счет обеспечени полной, непрерывной коррекции фиксируемого значени тока обоатной последовательности в ависимости от значени тока нагруэки . Причем повьшение точности достигаетс в устройстве при одновременном его упрощении.The disadvantage of this method is that its use in devices for determining the location of damage ensures the required accuracy in the event of considerable complication of the device itself by increasing the number of correction steps. In devices that are less complex (from men.shm number of stages of correction), the known method does not provide sufficient accuracy. It is also known a device implementing the proposed method comprising a series-connected negative sequence current filter, a trigger, a delay element, a key and an indicator, as well as a series-connected load current conversion unit, an additional delay element and a negative sequence current conversion unit, the other input of which is connected with the output of the reverse sequence current filter and the output with the control input of the key; the input of the load current conversion unit is connected to the input m filter current reverse sequence G23. The disadvantage of the device is its low accuracy, which limits the complexity of the design. The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the location of damage. This goal is achieved by the fact that, according to the method of determining the damage area on power lines, including the separation of voltages proportional to the current inverse of the sequence and the pre-emergency load current, respectively, the analog-to-digital conversion of the resulting signal and its storage, the voltage proportional to the pre-load current , is subtracted from the reference voltage, and the analog-to-digital conversion is performed with the voltage ratio proportional to the current of the inverse sequence to the difference obtained. In addition, the device for carrying out the proposed method of determining the location of damage on the power lines, including a load current conversion unit, a fixation unit, a reverse sequence current filter whose input is the device input, and an output connected to the control unit input, one of the outputs which is connected to the control input of the key, an adder and a voltage reference block are entered, the key input is connected to the input of the negative sequence current filter, and the output through the load current conversion unit Operators - with one of the inputs, summator, the other input of which is connected to the reference voltage block, and output - to the first input of the fixation unit, the second input of which is connected to the output of the negative sequence current filter, and the third input to one of the outputs of the control unit. In this case, the load current conversion unit is made in the form of a high-resistance resistor, one of the terminals of which is connected to the input of the load current conversion unit, and the other to the output of the specified block and through a capacitor to the common output of the device. The drawing shows a block diagram of a device that implements the proposed method. The device contains a fixing unit 1, one of the inputs of which is connected to the output of the negative current filter 2, as well as to the input of the control unit 3. The indentation of the outputs of the control unit 3 is connected to one of the inputs of the fixing unit 1, and the other to the control input of the key 4. The input of the key 4 is connected to the input of the negative sequence current filter 2, which is the input of the device, and the output of the key 4 through the current conversion unit 5 the load is connected to one of the inputs of the adder 6, the other input of which is connected to the block 7 of the reference voltage, the output to one of the inputs of the block 1, latching. The load current conversion block 5 is made on a high-resistance resistor 8, one of the inputs is connected to the input of the specified unit 5, and the other is connected to its output, as well as through a capacitor 9 with a common output of the device. The device works as follows. Before the appearance of a short circuit (in the pre-emergency mode), the output of the filter 2 of the negative sequence current is absent. In this case, the key 4 will be, therefore, the voltage proportional to the load current from the device input enters the block 5. At the same time, the storage capacitor 9 is charged through the resistor 8. For a short circuit on the monitored line, the output of the reverse current filter 2 appears It is supplied to the corresponding input of the fixing unit 1 and to the control unit 3. The control unit 3 (upon the presence of a voltage at the output of the filter 2) closes the key 4, ensuring that a voltage proportional to the pre-alarm load current is maintained on the capacitor 9. This voltage, together with the reference voltage of the block 7, is applied to the corresponding inputs of the adder 6. The polarity of the reference voltage is opposite to the polarity of the voltage on the capacitor 9, therefore, at the output of the adder 6, the difference of its input voltages is formed, which is fed to the corresponding input block 1 fixation. The fixing unit 1, by command from the control unit 3, will produce a digital-to-digital conversion of the input values in such a way that the result is proportional to the ratio of the input values, i.e. the expression Ki J-1, VQ-KjJ, where 3 is the reverse-sequence current; - pre-emergency load current; VQ is the reference voltage; K, K- - proportionality coefficients. Thus, in the fixing unit 1, the value of the negative sequence current, given the value of the pre-emergency load to the calculated negative sequence current during a short circuit at the corresponding point of the line, is fixed on the corresponding display elements. From the fixed result, the distance to the line damage is calculated. The proposed method and, accordingly, the device implementing this method, provide an increase in the accuracy of determining the location of the damage by providing a complete, continuous correction of the recorded current value of the current sequence depending on the current value of the load. Moreover, an increase in accuracy is achieved in the device while at the same time simplifying it.

Claims

1. The method of determining the location of damage on power lines, including the allocation of voltages proportional to the current of the negative sequence and the pre-emergency load current, respectively, analog-to-digital conversion of the resulting signal and its storage, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the location of the damage, the voltage is proportional pre-emergency load current is subtracted from the reference voltage, and analog-to-digital conversion is performed to obtain voltage ratios proportional to cial § current feedback sequence to the resulting difference.

>

2. The device for implementing the method according to claim 1, including a load current conversion unit, a fixing unit, a negative sequence current filter, the input of which is the input of the device, and the output is connected to the input of the control unit, one of the outputs of which is connected to the control input of the key, characterized in order to increase the accuracy of determining the location of the damage, an adder and a reference voltage unit are introduced into the device, the key input being connected to the input of the current filter of the reverse sequence, and the output through the conversion unit Bani load current - with one of the adder inputs, the other input of which is connected to a reference voltage unit, and an output - to the first input fixing unit, a second input coupled to an output filter inverse sequence current, and a third input to one of the outputs of the control unit.

3. The device pop. 2, characterized in that the load current conversion unit is made in the form of a high-resistance resistor, one of the terminals of which is connected to the input of the load current conversion unit, and the other to the output of the specified unit and through the capacitor with the general output of the device.