Устройство для определения сопротивления до места короткого замыкания в трехфазной сети с изолированной нейтралью Советский патент 1986 года по МПК G01R31/08 

ного 4 токов и формирователь 5 импульсов, блок.6 преобразования напряжения, блок 7 преобразования тока, блок 8 регистрации сигналов, посту- лающих с блоков 6 и 7, элемент 9 выдержки времени, блок 10 управления, содержащий элементы ИЛИ 11-13, блок 14 памяти, элемент И 15, элемент 16 памяти, элемент ИЛИ-НЕ 17, блок 19 вычисления сопротивления до места короткого замыкания и блок 20 считывания. Введение датчиков 1 реИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения места корот- ,кого замыкания в распределительной сети.

Цель изобретения - повышение достоверности определения сопротивления до места короткого замьжания устройства.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит п датчиков 1 режима работы линии (по числу контролируемых линий),- предназначенных для измерения и преобразования тока в отходящей линии в дискретные сигналы, каждый из которых содержит преобразователь 2 переменного тока линии в постоянное напряжение, выход которого подсоединен к входам измерителей максимального 3 и минимального 4 токов, предназначенных для преобразования непрерывных сигналов в дискретные, формирователь 5 импуль- сов, генерирующий одиночные импульсы при включении и отключении контролируемой линии, вход которого подключен к выходу -измерителя 4 минимального тока, блок 6 преобразования на- пряжения и блок 7 преобразования тока ввода в секцию системы сборных шин, измеряющие соответственно реактивную составляющую напряжения аварийного режима и ток ввода, преобразуя их в постоянные напряжения, блок 8 регистрации, предназначенной для кратковременного запоминания сигналов, поступающих на его первый и второй

05081

жима работы линии, элементов ИЛИ 11- 13, элемента И 15, элемента ИЛИ- НЕ 17, элемента 16 памяти и образование новых связей между элементами устройства позволяют исключить отказы в работе устройства и ложную фиксацию информации, обусловленные кратковременным изменением нагрузки, самозапуском двигателей при сохранении высокой чувствительности устройства к коротким замыканиям. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

0

5 0 5 Q

входы с блоков 6 и 7, блок 9 вьщерж- ки времени, предназначенный для от- . стройки от апериодической составляющей тока короткого замыкания, выход которого подключен к третьему входу блока 8 регистрации, блок 10 управления, содержащий логические элементы ИЛИ 11 - 13, предназначенные для логического сложения сигналов, поступающих на их входы, п входов элемента ИЛИ 11 соединены с первыми выходами п датчиков 1 режима работы пиний, п входов элемента РШИ 12 соединены с вторыми выходами п датчиков 1 режима работы линии, п входов элемента ИЛИ 13 соединены с третьими выходами п датчиков 1 режима работы линии, выход элемента ИЛИ 11 соединен с четвертым входом блока 8 регистрации и входом блока 9 вьщержки времени, а выход элемента ИЛИ 13 - с пятым входом блока 8 регистрации и вторым входом элемента 14 памяти, предназначенного для запоминания срабатывания измерителя 3 максимального тока, первый вход элемента 14 памяти соединен с выходом логического элемента ИЛИ 11, логический элемент И 15, предназначенный для логического умножения сигналов о срабатывании измерителя 3 максимального тока и отключения линии, первый вход которого, подсоединен к прямому выходу элемента 14 памяти, а второй - к выходу логического элемента ИЛИ 12, элемент 16 памяти, предназначенный для запоминания сигнала отключения линии после срабатывания измерителя 3 максимального тока, первый вход

которого подключен к выходу логического элемента И 15, а второй - к выходу логического элемента ИЛК 13, логический элемент ИЛИ-НЕ 17, предназначенный для формирования управ- ляющего сигнала на возврат схемы устройства в исходное состояние, пер- вьй вход которого подсоединен к выходу логического элемента ИЛИ 11, вто|)ОЙ вход - к инверсному выходу эле-

мента 14 памяти, а третий вход - к выходу элемента 16 памяти, элемент 18 задержки сигнала, предназначенный для задержки сигнала возврата схемы на время гашения дуги при отключении линии, вход которого соединен с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ 17, а выход - с вторыми входами элементов 14 и 16 памяти, а также с пятым входом блока 8 регистрации, блок 19 вычисления, предназначенный для определения величины сопротивления до места короткого замыкания, вход которого подсоединен к выходу блока 8 регистрации, бло к 20 считывания, предназначенньй для долговременного хране ния информации о величине сопротивления к месту короткого замыкания, первый вход которого подсоединен к выходу блока 19 вычисления, а второй - к выходу логического элемента ИЛИ 13 и выходу элемента 18 задержки сигнала.

Применение в схеме устройства датчиков 1 режима работы линий позволяе контролировать параметры режима всех отходящих присоединений, вследствие чего устройство получает более полную информацию об контролируемом объекте.

Схема блока 10 управления устройством (содержащего элементы ИЛИ 11 - 13, элементы 14 и 16 памяти, элемент И 15, элемент ИЛИ-НЕ 17, элемент 18 задержки сигнала и связи между ними) разработана таким образом, что устройство управляется только определенной последовательностью событий, а это при наличии достаточ- Н.ОЙ информации, поступающей от датчиков режима работы линии, повышает до -стоверность показаний устройства.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном эксплуатационном режиме на выходах датчиков 1 режима работы линий сигналы отсутствуют. На выходе блока 6 преобразования напряжния сигнал пропорционален величине

реактивной составляющей напряжения секции сборных шин, а на выходе блока 7 преобразования тока ввода в секцию сборных шин - пропорционален току ввода. Блок 8 регистрации контролирует и запоминает величину тока 1пр нормального режима. На всех выходах логических элементов и элементов памяти блока 10 управления сигналы отсутствуют за исключением инверсного выхода элемента 14 памяти, который подает на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 17 сигнал, з-апрещающий его работу.

При возникновении короткого замыкания на одной из линий на первом выходе датчика 1 режима работы этой линии, в результате срабатывания измерителя 3 максимального тока появляется сигнал, который через логический элемент ИЛИ 11 подается на четвертый вход блока регистрации, тем самым подавая команду на регистрацию тока предшествующего режима (If-o ) , который не успевает изменить своего значения за время прохождения сигнала. Кроме того, указанный сигнал производит пуск блока 9 вьщерж- ки времени, который через заданный промежуток времени, например 0,1 с, выдает на третий вход блока 8 регистрации сигнал на регистрацию тока 1 и реактивной составляющей напряжения Цд р аварийного режима. С помощью сигнала, поступающего с выхода логического элемента ИЛИ 11, также изменяется состояние элемента 14 памяти и блокируется работа логического элемента ИЛИ-НЕ 17. Блок 8 регистрации после запоминания и Iq выдает информацию на вход блока 19 вычисления, в котором производится вычисление реактивного сопротивления до места короткого замыкания по формуле

.. и,р

I.-I

,

после чего информация о значении х передается на вход блока 20 считывания .

В дальнейшем короткое замыкание отключается релейной защитой. При этом срабатывает на возврат измеритель 3 максимального тока, а затем измеритель 4 минимального тока и на первом выходе формирователя 5 импульсов появляется одиночный импульс, который через логический элемент ИЛИ 12, логический элемент И 15

и элемент 16 памяти передает управляющее воздействие на третий вход логического элемента ИЛИ-НЕ 17, которое снимает сигнал с его выхода, появившийся в результате возврата

измерителя 3 максимального тока. Так как в э-том случае время задержки сигнала в элементе 18 задержки превышает длительность сигнала на выходе логического элемента ИЛИ- НЕ 17, то на выход элемента 18 задержки сигнала этот сигнал не проходит и устройство может длительно хранить информацию о значении реактивного сопротивления до места корот кого замыкания, которое пропорционально длине линии до места короткого замыкания, так как удельное реактивное сопротивление распределительных сетей принимается равным 0,4 Ом/км, Это позволяет получить непосредственный отсчет расстоя-ния к месту короткого замыкания. .

При неуспешном автоматическом повторном включении (АПВ) линии процесс фиксации повторяется. В случае же успешного АПВ, т.е. исчезновения короткого замыкания, измеритель 4 минимального тока возвращаетс в исходное положение и на втором выходе формирователя 5 импульсов появляется одиночный импульс, которы через логический элемент ИЛИ 13 передает управляющее воздействие на возврат схемы в исходное состоя- ние, при котором происходит стирание памяти 1д и Uq в блоке 8 регистрации, величины сопротивления до места короткого замыкания в блоке 20 считывания и элементах 14 и 16 памяти.

Если кратковременное увеличение тока в линии не сопровождается ее отключением, то после возврата измерителя 3 максимального тока на входах логического элемента ИЛИ-НЕ 17 сигналы отсутствуют, при этом на его выходе появляется сигнал, которьм с некоторой задержкой возвращает схему в исходное состояние.

В предлагаемом устройстве фикса- ция и длительное хранение информации о величине реактивного сопротивления до места короткого замыкания происходят только в случае возникновения короткого замыкания на линии и ее отключении редейной запщтой. Это позволяет исключить отказы в работе устройства и ложную фиксацию информации, обусловленные кратковременным изменением нагрузки, самозапуском двигателей, отключением линии эксплуатационным персоналом, при сохранении высокой чувствительности устройства к коротким замыканиям.

Так как измеритель 3 максимальног тока контролирует ток в линии, а не на вводе устройства, то его уставка может быть выбрана равной уставке максимальной токовой защиты линии, обеспечивающей защиту всей длины . линии при коротком замыкании.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет повысить достоверность фиксации сопротивления до места короткого замыкания, производительность труда эксплуатационного персонала в процессе поиска поврежденных элементов в распределительной сети, снизить недоотпуск электроэнергии и народнохозяйственный ущерб у потребителя.

Формула изобретения

1. Устройство для определения сопротивления до места короткого замыкания в трехфазной сети с изолированной нейтралью, содержащее блок выдержки времени, блок регистрации, блок вычислений, блок считывания, - блоки преобразователей тока и напряжения, которых соединены с первым и вторым входами блока регистрации, выход блока вьщержки времени соединен с третьим входом блока регистрации, выход блока регистрации соединен с входом блока вычислений, выход которого соединен с первым входом блока считывания, отличающееся тем, что, с целью повыщения достоверности определения сопротивления до места короткого замыкания, в него введены п датчиков режима работы линии, первый второй и третий логические элементы ИЛИ, первый и второй элементы памяти, элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, элемент задержки сигнала, п входов первого элемента ШШ соединены с первыми выходами п датчиков режима работы линии, п. входов второго элемента ИЛИ соединены с вторыми выходами п датчиков режима работы линии, г) входов третьего элемента ИЛИ соединены с третьими выходами п датчиков режима работы линии, выход первого

7

элемента ИЛИ соединен с входом элемента выдержки времени, первым входом первого элемента памяти, пер вым входом элемента ИЛИ-НЕ и четвер тым входом блока регистрации, выход второго элемента ИЛИ соединен с вто рым входом элемента И, выход третье го элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента памяти, вто рым входом второго элемента памяти, пятым входом блока регистрации,-вто рым входом блока считывания, выход элемента выдержки времени соединен с третьим входом блока регистрации, первьш выход первого элемента памяти соединен с вторым входом элемента ШШ-НЕ, второй выход первого элв мента памяти соединен с первым входом элемента И, выход элемента И соединен с первым входом второго элемента памяти, выход которого соединен с третьим входом элемен- та ИПИ-НЕ, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с входом элемента задержки сигнала, выход которого соединен с пятым входом блока регистрации.

2050818

Iвторые выходы п датчиков режима |работы линии соединены с п входами второго элемента ИЛИ, третьи выходы h датчиков режима работы линии сое- 5 динены с п входами третьего элемента ИЛИ, входы датчика режима работы линии соединены с п клеммами для подключения к объекту контроля. 2. Устройство по п. 1, о т л и10 чающееся тем, что каждый из датчиков режима работы линии содержит преобразователь тока линии, измерители максимального и минимального токов линии, формирователь им15 пульсов, причем рход преобразователя тока линии соединен с входом датчика режима работы линии, выход которого соединен с входами измерителей максимального и минимального токов

20 линии, выход измерителя минимального тока линии соединен с входом формирователя импульсов, первый выход которого соединен с вторым выходом датчика режима работы линии, второй

25 выход которого соединен с третьим выходом датчика режима работы линии.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения места короткого замыкания в распределительной сети. Цель изобретения - повышение достоверности определения сопротивления до места короткого замыкания. З стройство содержит датчики 1 режима работы линии по числу контролируемых линий. Каждый датчик содержит преобразователь 2 переменного тока в напряжение постоянного тока, измерители максимального 3 и минималь8 (Л м JЗ сл 00