SU1569752A1 - Способ определени рассто ни до места двухфазного короткого замыкани - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  одностороннего дистанционного определени  рассто ни  до места двухфазного короткого замыкани  (КЗ) на воздушных лини х электропередачи распределительных электросетей напр жением 6 - 35 кВ. Цель изобретени  - повышение точности определени  рассто ни  до места двухфазного КЗ. Измер ютс  и запоминаютс  реактивные и активные составл ющие напр жений и токов пр мых последовательностей поврежденных фаз в предаварийном режиме на вводе сети. После измерени  активных и реактивных составл ющих напр жений и токов пр мых последовательностей поврежденных фаз в аварийном режиме производ т вычисление индуктивного сопротивлени  петли КЗ, пропорционального рассто нию до места повреждени , учитыва  в формуле расчета активную и реактивную составл ющие нагрузочного сопротивлени  пр мой последовательности. Это позвол ет исключить ошибку, определ емую тем, что через измеритель, установленный на вводе сети, протекает не только ток поврежденной линии, но и токи нагрузки неповрежденных линий, подключенных к общим шинам сети. 2 ил.

Description

Прин то, что КЗ произошло между фазами В и С. Особой  вл етс  фаза А.

Схема (фиг. 2) содержит эквивалентную ЭДС питающей системы Е, эквивлентные сопротивлени  Z( и Z2спр мой и обратной последоватеотьностей питающей системы; эквивалентные сопротивлени  Z 1ни Ј2Ипр мой и обратной последовательностей присоединений на- грузки (прин то, что нагрузка подключена непосредственно к шинам),сопротивлени  Z и Z., пр мой и обратной

1 К /.К

последовательностей до места КЗ, переходное сопротивление Ип в месте КЗ

Сущность способа заключаетс  в предварительном (в предаварийном режиме ) выделении и запоминании значений реактивных и активных составл ющих токов и напр жений пр мых последовательностей с последующим, после выделени  и измерени  этих составл ющих в аварийном режиме, расчете на основе полученных значений индуктивного сопротивлени  петли короткого замыкани .

Схема сети (фиг. 1) содержит измеритель 1, отход щие от шин распред- устройства линии 2-5, ввод 6 и источник 7 питани , трансформаторы напр - жени  8 и тока 9. В распределительной сети измеритель 1 устанавливаетс  на вводе распредустройства и используетс  при КЗ на любой из отход щих от распредустройства линий. Измеритель 1 реализуетс  на основе микропроцессорного устройства, на его вход подаютс  с трансформаторов тока 9 и напр жени  8 значени  фазных токов и линейных напр жений.

Составл ющие напр жений и токов пр мых последовательностей выдел ютс  с помощью фильтров пр мых последовательностей , вход щих в состав измерител  1„ В измерителе 1 провод тс  операции измерени  активных и реактивных составл ющих напр жений и токов поврежденных фаз в предаварийном и аварийном режимах, суммирование и вычитание, умножение и деление, возведение в квадрат. При проведении измерений через измеритель 1 протекает не только ток поврежденной линии 5, но и токи нагрузки неповрежденных линий 2-4. При этом измерение искажаетс  .

При двухфазных металлических КЗ точное измерение можно получить, если измер ть линейное напр жение по

5

5

Q

5

40

врежденных фаз, например U gЈ, и соответствующую разность токов I. -Iur

- Ко

в аварийном режиме. При этом сопротивление цепи КЗ, пропорциональное рассто нию до места КЗ, наход т как

И 8

Z

кв кс

При КЗ через переходное сопротивление на лини х с односторонним питанием , характерных дл  распределительных сетей, вли ние переходного сопротивлени , которое имеет чисто активный характер, может быть устранено, если в указанном выражении выделить из обеих сторон равенства мнимые части

аи Uec

Ье- кс

Однако выражение (1) обеспечивает высокую точность измерени  лишь в случае, если измерени  производ тс  непосредственно на данной линии электропередачи.

Дл  исключени  вли ни  токов нагрузки осуществл етс  их запоминание в предаварийном режиме с последующим вычитанием из токов аварийного режима. Однако такой подход не учитывает того, что при несимметричных КЗ нагрузка характеризуетс  не только сопротивлением пр мой, но и обратной последовательностей. Значение сопротивлени  нагрузки обратной последовательности неизвестно и значительно отличаетс  от пр мой. При этом определение места КЗ  вл етс  неточным„

Дл  исключени  вли ни  сопротивлени  нагрузки обратной последовательности при измерении используютс  составл ющие тока и напр жени  пр мых последовательностей. Токи пр мой и обратной последовательностей в месте КЗ св заны зависимостью (фиг. 2). При этом разность фазных токов в месте КЗ

-К8

а Ькй

2 (а а)1ш,

(2)

где 120°.

Ток пр мой последовательности в месте КЗ (фиг. 2)

)

-г «6

гДе Liua ток отсоса пр мой последовательности в сопротив1НА

515

лении нагрузки в аварийном ай режиме;

- ток пр мой последовательности в цепи источника питаний в аварийном режиме. Ток отсоса (фиг. 2) «в «В

if НА

где - напр жение пр мой последова- тельности на шинах распред- устройства в аварийном режиме .

Сопротивление Z 1 может быть определено , исход  из напр жени  и тока Т. пр мых последовательностей пред - 1 Я

аварийного режима

Ьм

У(Д /21Н ,

(А)

, п

7 ЬГ

С учетом того, что

- 1 хт«8 «в «в. (.а -амw -ifg -lie j

(a -a)y ; y;;6c;

/2 чтп п п (а -а)1м-118 -11С ,

() ,

zuV .

-1« I 8-ll

иГс

(5)

m

-5-g2 (11Чв-1вв- l- 16 ±fCZ «

(6)

(7)

Ј w

Далее, выража  сопротивлени , тои и напр жени  через их ортогональые активные и реактивные составл юие , получают

ZfH RrH+jX1H;

Й8 аа аЬ

U.U +JUP ;

dfl e8 ив«в

-1-1« J

ur.ju7;;

Icf

-iec

In -I  1П

±16 ±1с

yiVC+Xp

+JI

Л If

Подстановка ортогональных составл ющих в выражение (6) после преобразований приводит к зависимост м

(7 ПП П

u-fa.Ilc +Uif I ip

(iT + cijp )1

n п г п JjlIj.a.lUj3.IjЈ.

(I

п )1ц fr п i

iaJ -,e J

(8)

(9)

IF

0

где U1n SU

J1P

5

4a

T1P

0

индекс п

соответственно активна  и реактивна  составл ющие линейного напр жени  пр мой последовательности поврежденных фаз; соответственно активна  п реактивна  составл ющие разности токов пр мой последовательности поврежденных фаз; указывает на измерение

5

предаварийного режима, i

Подстановка этих же ортогональных составл ющих в (7) после аналогичных преобразований позвол ет получить зависимость индуктивного сопротивлени  цепи КЗs пропорционального рассто нию до места повреждени 

Y wV H+UflKjii bj , (Ю)

Х«8ав ХА.2 ., «вав «8i

0(8 К

2(I1crR-((

ав -I.P

) +2(I1eX1H-U1p+I1pR,,

где U,U р - соответственно активна 

и реактивна  составл ющие линейного напр жени  поврежденных фаз;

индекс аЪ указывает на измерение аварийного режима.

Таким образом, введение симметричных составл ющих пр мой последова- ,тельности дает возможность исключить вли ние сопротивлени  нагрузки обратной последовательности.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  рассто ни  до места двухфазного короткого замыкани , в котором индуктивное сопротив- ление петли короткого замыкани ,

   пропорциональное рассто нию до места повреждени , определ ют по значени м напр жений и токов поврежденных фаз в аварийном и предаварийном ре- жимах, причем измер ют активную и реактивную составл ющие линейного напр жени  поврежденных фаз в аварийном режиме, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, дополнительно выдел ют и измер ют активные н реактивные составл ющие напр жений и токов пр мых последовательностей поврежденных фаз в пред- аварийном и аварийном режимах, опре

   дел ют активную и реактивную составл ющие предаварийного нагрузочного сопротивлени  пр мой последовательноти поврежденных фаз по выражени м

   г П

   Ii«,+U IP I IP. .

   1H (i7J)+(i )

   ППП

   Y 1f Il 4-Ulof Il(

   (i)r+(

   где соответственно активна 

   и реактивна  составл ю«8 «8 аК ЧВ ав ав ав ав ав

   Yfe %JLl«iIJЈ 3L™I-lI±°iЈlliyi2CliLL:llll

   fe ™8 «в об 2 ав . ав л 2(I,0(R1H-U1«-I,pXlH) +2(I1qXtH-U1f)+I1pR.1w)

   «в-т

   де Uа и Up - соответственно активна  iu и реактивна  составл ющие линейного напр жени  поврежденных фаз ой «а аварийного-режима; 25 11о|и I ip - соответственно активна  и реактивна  составл ющие разности токов пр мой последовательности

   гп ,

   ЫШ-п- о1Фиъ .1

   Lf«

   и

   ;щие линейного напр жени  пр мой последовательности поврежденных фаз в предаварийном режиме; соответственно активна  и реактивна  составл ющие разности токов пр мой последовательности поврежденных фаз в пред- аварийном режиме,

   ричем индуктивное сопротивление пети короткого замыкани  наход т ка

   поврежденных фаз зварий- ав ног° режима U 1„- соответственно активна  и реактивна  составл ющие линейного напр жени  пр мой последовательности поврежденных фаз аварийного режима.