SU756320A1

SU756320A1 - Устройство для одностороннего определения расстояния до места однополюсного короткого замыкания на линиях электропередачи

Info

Publication number: SU756320A1
Application number: SU762329200A
Authority: SU
Inventors: Boris V Borozinets; German M Shalyt
Original assignee: Vni I Elektroenergetiki
Priority date: 1976-03-03
Filing date: 1976-03-03
Publication date: 1980-08-15

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения мест повреждения линий электропередачи. . д

Известно устройство для определения- места повреждения многопроводной линии, содержащее блок, включающий в себя трансформаторы тока и трансреакторы, с помощью которого образуется напряжение, пропорциональное падениям напряжения на одном километре длины линии. Расстояние до места повреждения определяется на основании соотношений между мгновенными , значениями указанных напряжений и значениями фазных и междуфазных напряжений в месте установки устройства в определенный момент времени М- -о

Недостатки устройства - малая точ-*”' ность, кроме того, в нем не предусмотрен выбор поврежденной фазы и для правильного определения расстояния до места повреждения с помощью указанного устройства необходимо применение специального избирателя.

Известно устройство для определе.ния места повреждения, содержащее .модель удельных сопротивлений линии, $0

блоки запоминания мгновенных значений фазных напряжений и удельных падений напряжений трех фаз линии, блоки деления и индикатор [2].

•Расстояние до места повреждения в этом устройстве определяется с помощью вычислительного блока по соотношению

. Ы , _т |ύ_Λ|»<»4

|ϋ₂|5-»»ι

где1и_А1 - модуль напряжения поврежденного провода относительно

, эемЛи,

,ύ^Ι” модуль вектора геометрической суммы произведений токов неповрежденных проводов на удельный импеданс по отношению к поврежденному проводу и произведения тока в этом проводе на его · собственный импеданс

7 - фазовый угол вектора 1/^, φ- угол вектора тока повержденного провода относительно напряжения на нем.

756320

Недостатком этого устройства является малое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее модель удельных сопротивлений линии, соединенную с одним из входных зажимов, блоки запоминания мгновенных значений фазных и удельных падений напряжений трех фаз линии, блоки деления и индикатор, введены блок фиксации момента перехода тока нулевой последовательности через нулевое значение, блоки определения знаков фазных напряжений и блоки определения знаков -попарных разностей удельных па- 15 дений напряжений, три элемента И и три ключа, при этом выход блока фиксации момента перехода тока нулевой последовательности через нулевое значение, который соединен с одним 20 из входных зажимов, подсоединен с

управляющим входом блока запоминания мгновенных значений фазных и удельных падений напряжений трех фаз линий, основные входы блоков запоминания 25

мгновенных значений фазных напряженийсоединены с другим и входными зажимами устройства, а выходы соединены с первыми входами блоков деления и блоков определения знаков фазных напряжений, выходы блоков запоминания. мгновенных значений удельных падений напряжений, основные входы которых соединены с выходами модели удельных сопротивлений линии, подключены ко вторым входам блоков деления и попарно - к входам блоков определения знаков попарных разностей удельных падений напряжений, выходы которых подсоединены к первым входам элементов И, ко вторым" входам которых 40 подключены выходы блоков определения знаков фазных напряжений, а выходы элементов И й блоков деления подсоединены через ключи к индикатору.

На фиг. 1 показана структурная 45

электрическая схема устройства, на , фиг. 2 - векторная диаграмма токов и напряжений линии.

'Устройство содержит модель 1 линии (резистивные и индуктивные, сопротив- 59 ления,пропорциональные удельным собственным и взаимным сопротивлениям линии), к которой подводятся токи трёх ее Фаз; блок 2 фиксации момента перехода тока нулевой последовательности через нулевое значение; блоки

3 = г,.-.., 3 = η запоминания величин 1>д, и_в, и_с, υ_ΖΑ, υ_ΖΒ, υ_ζο в момент получения сигнала от блока 2; блоки

4 = 1, ..., 4 ~п деления, осуществляющие операцию II φ /ϋ_ζ ; блоки 60

5=1, ..., 5 = η определения знака

ϋ_φ; блоки’ 6 = 1, ..., б = η определе ния знаков разностей (и^д- υ_ζ$),

’(υ_ΖΒ“ и_ъс), (и_г__с- и_гд); элементы 7 = 1, ..., 7 = η И; ключи 3=1,..., 65

..., 8 = η, пропускающие выходные сигналы блоков 4 деления на выходной блок устройства, индикатор; индикатор 9.

Устройство работает следующим образом.

Если зафиксировать мгновенные значения напряжения на поврежденном проводе (и_А) и напряжение (υ_ΖΑ(, в момент, когда ток в этом проводе (!д) проходит через нулевое значение, то эти значения составят **

(υ_ΖΑ\_Α=_ο--ΐυ₂._Α)Βίπ(4>+ΐ)\'^Α

что легко видеть, построив проекции указанных векторов на ось,перпендикулярную току ί_Α (см. фиг. 2). Согласно формуле (1) отношение указанных мгновенных значений и равно искомому расстоянию £. Таким образом, достаточно измерить и запомнить два мгновенных значения Од и и_гд(В момент, когда ί _А = 0, чтобы полу’чить величинуβ =-^-.

^υΖΑ

При значительной нагрузке линии через место к.з. течет не весь ток ί_Α, а лишь его аварийная составляющая, совпадающая по фазе с током нулевой последовательности ί_ο. Все отмеченные соотношения при этом остаются в силе, если вместо угла ц> брать угол ψ₀ , т.е. фиксировать мгновенные значения (Н_А) ’о^{= 0 и} *о^{= 0 53} момент

перехода через нулевое значение тока нулевой последовательности

ЕВ устройстве мгновенные значения фазных напряжений и_ф(и_А,, и₀, и_с) и напряжений ^υΖ^^υΖΑ', ^υζ# Фиксируются для всех трех фаз.. Для всех трех фаз определяется отношениеυφ/ίΐ^,. Для поврежденной фазы это соотношение соответствует расстоянию до места повреждения, соответственно формуле (2), для неповрежденных фаз оно зависит от многих факторов (от режима, схемы Промыкающей сети и т.д.) и не отражает непосредственно расстояние до места повреждения. Поэтому в качестве результата измерения должен использоваться результат по поврежденной фазе, два других замера должны блокироваться.

Блокировка осуществляется по следующим признакам.

В момент, когда ток 1_о проходит через нулевое значение и имеет Фазу "нуль" (мгновенное значение тока ί₀меняет знак с отрицательного на положительный) , мгновенное значение напряжений поврежденной фазы положительно, а напряжение, следующей за ней по чередованию фаз отстоящей фазы отрицательно. На векторной диаграмме это соотвётствует тому,

756320

что напряжение поврежденной фазы опережает ток нулевой последовательности на угол, меньший 90°, а напряжение фазы, отстающей от поврежденной отстает от тока нулевой последовательности на угол, меньше 90°.

На фазе, опережающей поврежденную (по чередованию фаз), мгновенное значение напряжения в момент замера может иметь любой знак.

Мгновенное значение удельного падения напряжения и^для поврежденной фазы в момент замера имеет наибольшее значение.

Таким образом, по первому признаку можно отличить поврежденную фазу от остающей от нее, а по второму от опережающей.

Устройства, к которому· подводятся через трансформаторы тока и напряжения и фильтр токов нулевой последовательности токи и напряжения всех проводов (фаз) и ток нулевой последовательности , работает следующим образом.

При переходе тока ϊ_θ через нулевое значение от отрицательного к положительному блок 2 вырабатывает сигнал управления блоками 3 = 1, . . . ,

3 = η , которые запоминают в этот момент мгновенные значения и_А, и_в,

10

15

20

25

ζε>·

ас

Запомненные величины поступают попарно (и_Аи и₇,, и ......' '

30

числовую форму с помощью счетчика

и генератора эталонной частоты.

Важным преимуществом этого устройства является определение расстояния до места короткого эаг-нкания с одного'конца линий с выдачей результата в цифровой форме (в км) и указанием поврежденной фазы.Поэтому применение этого устройства дает значительный технико-экономический эффект, заключающийся в ускорении и упрощении определения места повреждения линий.

Устройство предназначено для воздушных линий напряжением 110220 кВ длиной до 150-200 км.

Claims

Формула изобретения ) в блоки 4=1, η деления и в блоки 5=1, ..., 5 = η и 6 = 1, . .., б = п. Для фиксации знаков фазных напряжений и разностей удельных падений напряжений. Сигналы от блоков 5=1, ..., 5 = η и б = 1, ..., 6 = η попарано через элемент/7 И попадает на управляющие входы Ключей 8=1,..., 8= η пропускающих к индикатору 9 результат деления только из одного блока 4=1,..., 4 = η соответствующего поврежденной фазе. Это обеспечивается тем, что оказывается открытым лишь тот ключ, на который воздействует один иэ элементов 7 = 1, ..., 7 = η, имеющий на входах оба необходимых сигнала (например, 1)д > О, иЬд- υ2Β>ο). , Индикатор 9 фиксирует искомое расстояние. Блоки деления могут быть выполнены с помощью интегрирующих операционных усилителей, реализующих операцию деления по соотношению

1 4

чс"°’

35

10

45

50

55

откуда

Таким образом.

60

блок деления вырабатывает временной Интервал, пропорциональный отношению

^2- , который затем может быть преобразован в индикатор, например в

Устройство для одностороннего определения расстояния до места одно·· полюсного короткого замыкания на линиях электропередачи, содержащее модель удельных сопротивлений линии, соединенную с одним из входных зажимов блоки запоминания мгновенных значений фазных напряжений и удельных падений напряжения трех фаз линии, блоки деления и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повы- ‘ шения быстродействия, в него введены ' блок Фиксации момента перехода тока нулевой последовательности через нулевое значение, блоки определения знаков фазных напряжений и блоки определения знаков попарных разностей удельных падений напряжений, три эле[мента И и три ключа, при этом выход блока Фиксации момента перехода тока нулевой последовательности через нуле вое значение, который соединен с одним из входных зажимов, подсоединен к управляющим входам блоков запоминания мгновенных значений фазных и удельных падений напряжений трех фаэ линии, основные входы блоков запоминания мгновенных значений фазных напряжений соединены С другими входными зажимами устройства, а выходы соединены с первыми входами блоков деления и блоков определения знаков фазных напряжений, выходы блоков запоминания мгновенных значений удельных падений напряжений, основные входа которых соединены с выходами модели удельных сопротивлений линии, подключены ко вторым входам блоков деления и попарно к входам блоков определения знаков попарных разностей удельных падений напряжений, выхода которых подсоединены к первым входам элементов И, ко вторым входам которых подключены выхода блоков определения знаков фазных напряжений, а выходы элементов И и блоков деления подсоединены через ключи к индикатору.

65

756320