Способ определения места повреждения на линиях электропередачи и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК G01R31/08 

со го оо ел

2., Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее блок преобразования тока нагрузки, блок фиксации, фильтр тока обратной последовательности, вход которого является входом устройства, а выход соединен с входом блока управления, один из выходов которого соединен с управляющим входом ключа, отличают е е с я тем, что, с целью повьшения точности определения места повреждения, в устройство введены сумматор и блок опорного напряжения, причем вход ключа соединен с входом фильтра тока обратной последовательности, а выход через блок преобразования тока нагрузки - с одним из входов

сумматора5 другой вход которого соединен с блоком опорного напряжения, 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 управления.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что блок преобразования тока нагрузки выполнен в,виде высокоомного резистора, один из выводов которого соединен с входом блока преобразования тока нагрузки, а другой - с выходом указанного блока и через конденсатор с общим выводом устройства.

1. Спосрб определения места повреждения на линиях электропередачи, включающий выделение напряжений, пропорциональных току обратной последовательности и предаварийному току нагрузки соответственно, аналого-цифровое преобразование результирующего сигнала и его запоминание, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения места повреждения, напряжение, пропорциональное предаварийному току нагрузки, вычитают из опорного напряжения, а аналого-цифровое преобразование производят с получением отношений напряжеi ния, пропорционального току обратной последовательности, к полученной разСО ности.

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при определении места повреждения на линиях электропередачи с напряжением 6-35 кВ.

Известен способ определения места повреждения на линиях электропередачи, включающий выделение напряжения, пропорционального току обратной (нулевой) последовательности, фиксацию этого напряжения и расчет расстояния до Места поврелсдения J.

Недостатком известного способа является низкая точность, так как способ не учитывает влияние нагрузки, Особечно это проявляется в сетях 6-35 кВ.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения места повреждения, включающий вьщеление напряжений, пропорциональных току обратной последовательности и предаварийному току нагрузки соответственно, коррекцию на1тряжения5 пропорционального току об| атной последовательности, путем увеличения его значения соответственно аначению тока нагрузки, аналого-цифровое преобразование полученного рег ультата и его запоминание 2.

По данному способу коррекцию (.увеличение) напряжения, пропорционального току обратной последовательности, производят дискретно-ступен2

чатым изменением коэффициента передачи преобразователя при помощи релейных элементов,, Требуемое увеличение тока обратной последовательности должно соответствовать значению образующейся погрешности сЛ, определяемой из выражения

1

cf

Уз JU-ZT

н- т где Vf - номинальное напряжение

сети; J - ток нагрузки;

Z-J. - сопротивление обратной

последовательности системы (трансформатора);

Xj - сопротивление обратной последовательности обобщенной нагрузки в относительных единицах .

Недостатком указанного способа является то, что применение его в устройствах для определения места повреждения обеспечивает требуемую точность, в случае значительного усложнения самого устройства за счет увеличения 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 преобразования тока нагрузки, дополнительный элемент задержки и блок преобразования тока обратной последовательности, другой вход которого соединен с выходом фил тра тока обратной последовательности а выход - с управляющим входом ключа при этом вход блока преобразования тока нагрузки соединен со входом фильтра тока обратной последовательности Г23. Недостатком устройства является его низкая точность, ограничивающаяся сложностью конструкции. Цель изобретения - повьшение точности определения места повреждения. Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения мес та повреждения на линиях электропередачи, включающему выделение напряжений, пропорциональных току обратно последовательности и предаварийному току нагрузки соответственно, аналого-цифровое преобразование результирующего сигнала и его запоминание, напряжение, пропорциональное предава рийному току нагрузки, вычитают из опорного напряжения, а аналого-цифро вое преобразование производят с полу чением отношений напряжения, пропорционального току обратной последовательности, к полученной разности. Кроме того, в устройство для осуществления предложенного способа определения места повреждения на линиях электропередачи, включающее блок преобразования тока нагрузки, блок фиксации, фильтр тока обратной после довательности, вход которого являетс входом устройства, а выход соединен с входом блока управления, один из выходов которого соединен с управляющим входом ключа, введены сумматор и блок опорного напряжения, причем вход ключа соединен с входом фильтра тока обратной последовательности, а выход через блок преобразования током нагрузки - с одним из входов, сум матора, другой вход которого соединен с блоком опорного напряжения, 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 управления. При этом блок преобразования тока нагрузки выполнен в виде высокоомного резистора, один из выводов которого соединен со входом блока преобразования тока нагрузки, а другой с выходом указанного блока и через конденсатор с общим выводом устройства. На чертеже представлена структурная 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 управления. Озин нз выходов блока 3 управления соединен с одним из входов блока 1 фиксации, а другой с управляющим входом ключа 4. Вход ключа 4 соединен с входом фильтра 2 тока обратной последовательности, являющимся входом устройства, а выход ключа 4 через блок 5 преобразования тока нагрузки соединен с одним из входов сумматора 6 другой вход которого соединен с блоком 7 опорного напряжения, выход - с одним из входов блока 1, фиксации. БЛок 5 преобразования 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 появления короткого замыкания (в предаварийном режиме) на выходе фильтра 2 тока обратной последовательности напряжение отсутствует. Ключ 4 при этом будет, поэтому напряжение, пропорциональное току нагрузки с входа устройства, поступает в блок 5. При этом запоминающий конденсатор 9 заряжается через резистор 8. При коротком замыкании на контролируемой линии на выходе фильтра 2 тока обратной последовательности появляется напряжение, которое подается на соответствующий вход блока 1 фиксации и в блок 3 управления. Блок 3 управления (по факту наличия напряжения на выходе фильтра 2) закрывает ключ 4, обеспечивая сохранение на конденсаторе 9 напряжения, пропорционального преданарийному току нагрузки. Это на пряжение совместно с опорным напряже нием блока 7 подается на соответству кмцие входы сумматора 6. Полярность опорного напряжения противоположна полярности напряжения на конденсаторе 9, поэтому на выходе сумматора 6 формируется разность его входных напряжений, которая подается на соответствующий вход блока 1 фиксации. Блок 1 фиксации по команде из блока 3 управления 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 напряжение; К, К- - коэффициенты пропорциональности. Таким образом, в блоке 1 фиксации на соответствующих элементах индикации фиксируется значение тока обратной последовательности, приведенное с учетом значения предаварийной нагрузки к расчетному току обратной последовательности при коротком замыкании в соответствующей точке линии. По зафиксированному результату вычисляют расстояние до места повреждения линии. Предложенный способ и соответственно устройство реализующее этот способ, обеспечивают повышение точности определения места повреждения за счет обеспечения полной, непрерывной коррекции фиксируемого значения тока обоатной последовательности в ависимости от значения тока нагруэки. Причем повьшение точности достигается в устройстве при одновременном его упрощении.