Измеритель расстояния до мест коротких замыканий Советский патент 1983 года по МПК G01R31/08 

110

Изобретение относится к технике репейной защиты и протйвоаварийной автоматике линий эпектропередачи.

Известно устройство идя измерения расстояния до места короткого замыкания по полному сопротивлению петпи короткого замыкания, содержащее преобразователи тока и напряжения, бпок деления, элементы памяти тока и напряжения, множительно-делительный блок и счетчик импульсов l.

Недостатком устройства является низ- кая ТОЧНОСТЬ измерения из-за неучета переходного сопротивления в месте повреждения, а также неудобство пересчета показаний для линий с проводами разного сечения.

Наиболее близким к изобретению является устройство, измеряющее расстояние до места короткого замыкания по индуктивному сопротивлению петли короткого замыкания, содержащее органы измерения тока и напряжения, два блока выбора поврежденных фаз, входы которых соединены сс выходами органов измерения тока и напряжения, бпок выделения реактивной составляющей напряжения, блок деления, блок т1равления и элемент индикации .

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения индуктивного сопротивления петли короткого замыкания и, следовательно, расстояния до места повреждения, а также возможность ложных показаний, так как реактивная составляющая напряжения определяется не относительно тока петли короткого замыкания, а относительно суммарного в режиме короткого замыкания. Поэтому устч ройствоне позволяет с достаточной степеньк; точности отстроиться от активных сопротив«1 пений линии и переходного сопротивления в

месте короткого замыкания и вносит существенную погрешности особенно при

больших токах нагрузки, при коротких замыканиях с дугой, а также в сельских электрических сетях, в которых линии электропередачи имеют значительное удельное активнее сопротивление.

Цепью изобретения является повышение достоверности и точности измерения расстояния до мест коротких замыканий путем уменьшения погрешности измерения индуктивного сопротивления петли коротного замыкания.

Поставленная цель достигается тем,

что в измерртепь, содержащий блоки из) мерения тока и напряжения, выходы которых соединены с соответствующими блоками выбора поврежденных фаз, блок управления, элементы памяти, и элемент

3752

индикации, введены блок Д5ыделения реактивной составляющей тока, два блока выделения разности тока , блок деленияумножения, причем выходы блоков выбора

5 поврежденных фаз соединены с входами блока выделения реактивной составлякьщей тока, выход которого соединен с первым входом первого блока выделения разности токов, выход которого соеди0 иен с первым входом блока деленияумножения, выход которого соединен с элементом индикации, выход первого блока выбора поврежденной (}нзы соединен с первым входом элемента памяти напря-

5 жения, второй вход которс)го соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с вторыми входами блоков выделения: разности токов, выход второго блока выбс-ра поврежденной

2Q фазы соединен с входами блока управления и второго блока выделения разности . токов, выход которого соединен с вторым входом блока .деления-умножения, третий вход которого соединен с выходом элемента памяти напряжения.

На фиг. 1 изображена блок-схема измерителя; на фиг. 2 - блок-схема блока выделения разности токов; на фиг. 3 блок-схема блока деления-умножевия.

Устройство содержит блоки 1 и 2 измерения напряжения и тока, блоки 3 и 4 выбора поврежденных фаз, блок 5 управления, элемент 6 памяти напряжения, блок 7 выделения реактивной составляющей тока, блоки 8 и 9 выделения разности

35 токов, блок 10 деления-умножения и элеjvieHT 11 индикации.

Блок выделения разности токов может быть выполнен по блок-схеме фиг. 2, 40при этом в его состав входят элементы 12vi 13 памяти тока.

Блок деления-умножения может быть выполнен по блок-схеме фиг. 3, при этом в eix) состав входят множительно-депи45 тельный элемент 14 и делительный элемент 15.

Устройство работает следующим об эазом.

В предаварийном режиме с выходов

блоков i VI 2 снимаются напряжения, пропорциональные текущим з№чениям соответственно напряжения U и тока 3 , которые проходят на выходы: блоков 3 и 4, с выхода блока 7 снимается напряжение,

55 пропорциональное реактивной составляк щей.тока Dp , равное прюизведеншо тока 33 на синус фазового сдвига межд этим током и напряжением U. Все элементы памяти работают в режиме спежеВИЯ.

При коротком замыкавии блоки 3 и 4 подключаются к поврежденным фазам и на их шлходах появляются напряжения, пропорционапьные соответственно напряжению и it и току Зх в режиме короткого замыкания. Одновременно срабатывает бпок 5 управления и мгновенно переводит в режим запоминания элементы 12 в блоках 8 и 9, на выходах элемента 12 фиксируются напряжа{1НЯ, пропорциональные току (в блоке 8) н реактивной составляющей тока (в блоке 9) в предаварийном режиме. С этого момента элементы 13 памяти в бпо ках 8 и 9 выделения разности токов начинают отслеживать разность между напряжениями, поступающими соответственно с блоков 7 и 4, и напряжениями, запом нными на элементах 12.

. Через выдержку времени О,1-О,2 с, необходимую для отстройки от электроме 1анического переходного процесса, блок 5 управления переводит в режим запоминания элемент 6 памяти напряжения, а . также элементы 13 блоков 8 и 9. На входе элемента 6 фиксируется напряжение, пропорциональное напряжению UK в режиме короткого замыкания, на выходе блока 8 - напряжение, пропэрциональное разности А Эц токов короткого замыкания и предаварийного режима, на выходе бпОка 9 - напряжение, пропорциональное разности реактивных сос-тавляющих этих токов. С этого момента вступает в работу блок 1О деленияумножения, КОТОР11Й осуществляет перемножение поступающих на него напряжений U((. и &ЭР и двойное деление на напряжение (или деление на квадрат aanpsi жения) йЛк , поступающее с блока 8,

В соответс вии с блок-схемой фиг. 3. эта операция осуществляется в 2 этапа:

сначала производится множительно-делительная операция элементом 14 в результате которой на выходе последнего фиксируется напряжение, пропорциональное значению ,. UK.OP

лЭк

а затем элемент 15 делит это значение на. величину , после чего результат с выхода блока 10 поступает на элемент ill индикации, показание которого про порционально индуктивному сопротивлению петпи короткого замыкания, а следователно, и расстоянию до места повреждения.

Коэффициент передачи устройства в це лом может легко регулироваться изменением коэффициентов передачи блоков 7 - 1О и элемента б, чем достигается, .отсчет расстояния непосредственно в единицах .

Как показывают проведенные расчёты, предлагаемое устройство дает значительное повышение точности определения расстояния до мест коротких замыкашсй и позволяет отстроиться от активных сопротивлений в петле короткого замыкация величиной в десятки и сотни ом, что не достижимо в известном устройстве.

I

; Устройство может быть использовано ;Дпя определения мест коротких замыка|НИй для группы линий любой конфигура1щи отходящих от одной секции шин и, кроме того, может найти применение для опрегделения расстояния до мест замыканий на земпю в сетях с изолированной нейтралью при кратковременном переводе замыкания на земпю в двойное замыкание на земшо замыканием на шинах подстанции одной из здоровых фаз, так как в данном случае активное сопротивление петли короткого замыкания моисет быть 1очень большим.

Л

ИЗМЕРИТЕЛЬ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ, содержащий бпоки измерения тока и напряжения, выходы которых соединены с соответствующими бпсжами выбора поврежденных фаз, бпок управления, элементы памяти и элемент индикаш о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью гювыш ния достоверности и точности Измерения расстояния 00 мест коротких замыканий, в него введены бпок выделения реактив ной составляющей тока, два блока выделения разности тока, блок деления-умно.жения, причем вьтходы блоков выбора поврежденных фаз соединены с ЕВЕодами блока выделения реактивной составляющей тока, выход которого соединен с первым входом первого блока выделения разности токов, выход которого соединен с первым, входом блока депения-умюжения, выход которого соединен с элеьюнтом ивдикашш, выход первого блоке выбора поврежденной фазы соединен с первым входом элемента памяти напряжения, второй вход которого соединен с первым выходом блока угфавления, второй выход которого соединен с вторыми входами блоиюв выделения разности токов, выход второго блока выбора поврежденной фазы соединен с входами бпока управления и вто0о- гоблрка выделения разности токов,выход которого соединен с вторым входом блока деления-умножения, третий вход которого соединен с выходом элемента памяти напряжения.