Устройство для определения расстояния до места короткого замыкания на линии с ответвлениями Советский патент 1984 года по МПК G01R31/08 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано з устройствах для определения расстояния до места коротког замыкания на воздушных линиях электропередачи путем фиксации отношения электрических величин аварийного режима. Известно устройство для определения расстояния до места короткого за мыкания на линии электропередачи путем фиксации отношения электрических величин аварийного режима, содержащее два запоминающих конденсатора, подключенных к цепям сравниваемых величин и аналого-дискретньй преобразователь, дходы которого подключены к запоминающим конденсаторам а выход - к счетчику импульсов СП. Недостатком данного устройства является то, большую разрешающую способность и быстродействие в случае использования его на линиях с ответвлениями оно имеет значительную погрешность из-за влияния тока ответвления. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для непосредственного определения расстояния до места короткого замыкания на линии с ответвлениями по отношению электрических величин аварийного режима, содержащее два эталонных конденсатора, вклю ченньпс в цепи сравниваемых электрических величин, преобразователь напряжения, выполненный в виде вспомогательного конденсатора и переключателя, включенньгх в цепь эталонных конденсаторов, счетчик импульсов, два корректора, каждый из которых состоит из конденсатора с управляющим ключом, присоединяющим конденсатор параллельно указанному вспомогательному конденсатору, управляющий вход ключа первого корректора и один из входов логического элемента И второго корректора соединены с добавочным вьп:одом указанного счетчика импульсов, управляющий вход ключа второго корректора соединен с выходо логического элемента И, а второй вход логического элемента И соединен с выходом фотореле, а также пусковой орган. Кроме того, к выходу переключателя подключен аналоГовый измеритель выходной величины, Содержащий параллельно включенные Эталонный конденсатор, циклическ -гй преобразователь напряжения и подключенное параллельно этому измерителю реле 21. Недостатком известного устройства является невысокая точность определения расстояния до места короткого замыкания на линиях электропередачи с ответвлениями, в виду того что устройство не обеспечивает достаточно точной коррекции, так как регулировка коррекции производится дискретно подключением конденсаторов различной емкости. Целью изобретения является повы- с шение точности определения расстояния до места короткого замыкания. Цель достигается тем, что в устройство для определения расстояния до места короткого замыкания на линии с ответвлениями, содержащее первый запоминающий конденсатор, перва5 обкладка которого соединена с первым входом аналого-дискретного преобразователя и через первьй замыкающий контакт пускового органа с . первым зажимом для подключения к соответствующей цепи первой сравниваемой величины, вторая обкладка первого запоминающего конденсатора соединена- с общим выводом и с вторым зажимом для подключения к соответствующей цепи первой сравниваемой величины, второй запоминающий конденсатор, первая обкладка которого соединена с вторым входом аналого-дискретного преобразователя и через второйзамыкающий контакт пускового органа с третьим зажимом для подключения к соответствующей цепи второй сравниваемой величины, вторая обкладка второго запоминающего конденсатора соединена с общим выводом и с четвертым зажимом для подключения к соответствующей цепи второй сравниваемой величины, счетчик импульсов, вход которого соединен с третьим выходом аналого-дискретного преобразователя, корректор, выполненный в виДе третьего конденсатора, одна из обкладок которого соединена с общим выводом, а другая - с переключающим контактом однополюсного переключателя, управляющий элемент .которого соединен с четвертым выходом аналого-дискретного преобразователя, вв-еден усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, вход которого соединен с первой обкладкой первого запоминающего кон- . 3 денсатора, а выход - с размыкающим контактом одноплюсного переключател замыкающий контакт которого соедине с первой обкладкой первого запомина ющего конденсааора. Кроме того, управляющий элемент однополюсного переключателя корректора выполнен в виде элемента време На чертеже представлена структур ная схема устройства. Устройство содержит первый 1 и второй 2 запоминаюпще конденсаторы, пусковой орган 3 с первым 4 и вторым 5замыкающими контактами, аналогодискретный преобразователь 6, счетчик 7 импульсов, усилитель 8 с регулируемым коэффициентом усиления. Устройство содержит также корректор 9, включающий управляющий элемент 10 с однополюсным переключателем 11 и третий конденсатор 12. Первая обклад ка первого запоминающегоконденсатора 1 соединена с первым входом аналого-дискретного преобразователя 6 и через первый замыкающий контакт 4 пускового органа 3 с первым зажимом для подключения к соответствующей цепи первой сравниваемой величины. Вторая обкладка первого запоминающего конденсатора 1 соединена с общим выводом и с вторым зажимом для под ключения к соответствующей цепи первой сравниваемой величины. Первая обкладка второго запоминающего конденсатора 2 соединена с вторым входо аналого-дискретного преобразователя 6и через второй замыкающий контакт пускового органа 3 с третьим зажимом для подключения к соответствующей цепи второй сравниваемой величины. Вторая обкладка второго запоминающего конденсатора 2 соединена с общим выводом и с четвертым зажимом для подключения к соответствующей цепи второй сравниваемой величины. Выход счетчика 7 импульсов соединен третьим выходом аналого-дискретного преобразователя 6. Одна из обкладок третьего конденсатора 12, входящего в состав корректора 9, соединена с общим выводом, а другая - с переключающим контактом переключателя 1 управляющий элемент 10 которого соединен с четвертым выходом аналого-дискретного преобразователя 6. Вход усилителя 8 соединен с первой обкладкой первого запоминающего конденсатора 1, а выход - с размы0кающим контактом однополюсного переключателя 11, замыкающий контакт которого соединен с первой обкладкой первого запоминающего конденсатора 1. Устройство работает следующим образом. При коротком замыкании на линии срабатывает пусковой орган 3 и замыкает свои контакты 4 и 5. При этом конденсатор 1 заряжается до напряжения V Ко 3 а конденсатор 2 - до напряжения ,-V, где J и V - контролируемые величины тока и напряжения (например, макс мальный фазный ток, компенсированный током нулевой последовательности, и минимальное фазовое напряжение аварийного режима). После первого цикла напряжение на конденсаторе 2 снижается до значения 1C, V,-V,-.v,; где С и С э - значения емкостей соответственно второго запоминающего конденсатора 2 и эталонного конденсатора преобразователя 6. Циклы повторяются до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 2 не снизится до напряжения Vj, . При каждом цикле выходной орган аналого-дискретного преобразователя 6 вьщает сигнал на счетчик 7 импульсов. Число импульсов N, отсчитанных , счетчиком, может быть определено из равенства J.H.J к.- г .. V лТ: 7 I Уз Сз где К С, К, X - сопротивление линий до точки короткого замыкания. Таким образом, число импульсов прямо пропорционально отношению контролируемых величин, и шкала счетчика может быть проградуирована в значениях сопротивления либо непосредственно в километрах длины линии. При наличии ответвления на контролируемой линии в процессе аналогодискретного преобразования осущест- вляется автоматическая коррекция коэффициента К. Принцип управления включением корректора основан на использовании равномерности работы аналого-дискр т511U9ного преобразователя 6, в котором для управл,ения переключением эталонного конденсатора преобразователя 6 используется генератор импульсов с постоянной частотой . сигнала. Если в качестве управляющего элемента 10 корректора 9 используется реле времени, то последнее подключается к преобразователю 6 и запускается одновременно с началом его работы. При этом вьщержка времени реле времени устанавливается таким образом, что срабатывание реле совпадает с моментом, когда преобразователь отработает количество импульсов, соответствующее расстоянию до ответ.вления линии. При срабатывании реле времени переключатель 11 подключает конденсатор 12, заряженный до напряжения , -Vj параллельно конденсатору 1 . При этом на первый вход вналогодискретного преобразователя подается напряжение ,C,V.,4C,-Kv,.V.,.. )-C, С;,+Слг 5 10 15 20 25 30 0 где С и С - соответствующие зна.чения емкостей конденсаторов 1 и 12; К - коэффициент усиления усилителя 8. К| - коэффициент коррекции, соответствующее значение которого устанавливается путем регулировки Ку, Таким образом, после введения со- ответствующей коррекции число импульсов М отсчитанных счетчиком 7 определяется как (X,,), где- X ,- величина сопротивления до точки ответвления линии; К 2- величина сопротивления от точки ответвления до точки короткого замыкания. Предлагаемое устройство обеспечивает коррекцию, независимую от аналого-дискретного преобразователя, а также плавное изменение коэффициента коррекции, в результате чего на 510% повьшается точность определения j расстояния до места короткого замыкания на линиях электропередачи с ответвлениями.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЛИНИИ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ, содержащее первый запоминающий конденсатор, первая обкладка которого соединена с первьм входом аналого-дискрётного преобразователя и через первый замыкающий контакт пускового органа с первым зазкимом для подключения к соответствующей цепи первой сравниваемой величины, вторая обкладка перво го запоминающего конденсатора соединена с общим выводом и с вторым зажимом для подключения к соответствующей цепи первой сравниваемой величины, второй запоминающий конденсатор, первая обкладка которого соединена с вторым входом аналого-дискретного преобразователя и через второй замыкающий контакт пускового органа с третьим зажимом для подключения к соответствующей цепи второй сравниваемой величины, вторая обкладка второго запоминающего конденсатора соединена с общим выводом и с четвертым зажимом для подключения к соответствующей цепи второй сравниваемой величины, счетчик импульсов, вход которгго соединен с третьим выходом аналого-дискретного преобразователя, корректор, вьтолненный в виде третьего конденсатора, одна из обкладок которого соединена с общим выводом, а другая - с переключающим контактом однополюсного.переключателя, управляющий элемент которого соединен с чет(Л вертым выходом аналого-дискретного преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения точности определения расстояния до места короткого замыкания, у устройство введен усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, вход котйро- го соединен с первой обкладкой перво4 |го запоминающего конденсатора, а выс СО СО ход - с размыкающим контакфом однополюсного переключателя, замыкающий контакт которого соединен с первой обкладкой первого запоминающего конденсатора. 2, Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что управляющий элемент однополюсного переключателя корректора выполнен в виде элемента времени.