Устройство для контроля параметров линии электропередачи Советский патент 1987 года по МПК H02H3/38 

Р1зобретение относится к области автоматизации энергетических систем и может быть использовано для защиты ЛЭП и в других схемах автоматики. Целью изобретения явлется повьше- ние точности устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства для контроля параметров линии электропередачи, на фиг. 2 - пример выполнения перемножителей.

Устройство содержит преобразователь 1 тока в напряжение, выход которого соединен с входами дифференциатора 2, компаратора 3, первым входом первого перемножителя 4 и вторым входом третьего перемножителя 5, выход компаратора 3 соединен с первьм входом шестого перемножителя бис вторым входом пятого перемножителя 7, второй вход четвертого перемножителя 8 соединен с выходом дифференциатора 2 и с первым входом второго перемножителя 9, второй вход второго перемножителя 9 соединен с выходом второго интегратора 10, вход которого подключен к выходу четвертого переключателя 8. К вторым входам первого переключателя 4 и шестого пере- множителя 6 подключены выходы соот- ветственно интеграторов первого 11 и третьего 12, входы этих интеграторов подключены соответственно к выходам третьего перемножителя 6 и третьего интегратора 7. Выходь перемножителей 4, 9 и 6 подключены к входам сумматора 13, выход которого подключен к второму входу вычита- теля 14,-первый вход вычитателя 14 является первым входом устройства 15 выход вычитателя подключен к первым входам перемножителей 5, 8 и 7, выходы интеграторов 10-12 подключены к соответствующим входам блока 16 формирования характеристик, вход преобразователя 1 тока в напряжение яв- ляется вторым входом 17 устройства.

Все блоки устройства могут быть выполнены на элементах аналоговой вычислительной техники, в частности, операционных усилителях и перемножи- телях интегрального исполнения по известным схемным реализациям. Учиты- вая специфику умножения одной величины на знак другой, блоки 5-8 целесо- образно выполнять по схеме (фиг. 2), которая содержит инвертор 18, переключатель 19, управляющий вход 10, измерительньй вход 21, выход 22.

Рассмотрим принцип действия устройства, используя для обозначения напряжений действующих сил в схеме обозначения реальных физических величин (i, R, L).

Основу устройства составляет самонастраивающаяся модель, структура которой определяется уравнением

UM

R..- i -f L

Ёл. м d

+ и

dM

В месте установки

и

где 1 - ток линии защиты;

и - выходной сигнал модели;

L| - настраиваемые параметры модели, активное сопротивление и индуктивность;

Ujj - моделируемое напряжение дуги в месте повреждения, которое с учетом характеристик реальной дуги может быть представлено как

и.

К.

dM д signi,

где К - настраиваемьм коэффициент

пропорциональности. Если входным сигналом модели принять ток i, то, используя для поиска параметров линии метод градиента, необходимо минимизировать квадратичный функционал вида

. Е -1-f 2 Ь 2

I

где и„ - и.

Минимизация величины Е об.еспечи- вается поиском параметров ЛЭП согласно уравнениям

ЭЕ

dL

ЗЕ

-к ---- -iitiJa- к -° « ЛК. rif- Лт.

дК„ dt

ЁК dt

-К ЭК/

где К„, К,

R

Кд контурные коэффициенты усиления.

Из уравнений видно, что параметры определяются с учетом напряжения дуги в месте короткого замыкания.

т, с Е а Е Э Е Величины ----, ----, находятся предварительным дифференцированием по настраиваемым параметрам

и равны соответственно

- -§эк

,. Э Е , Е , t -:гг-, t При этом функции ЭЬ, с К

д Е чувствительности равны --д--- i,

ai

dt ак,

signi,

т.е. являются сигналами модели ЛЭП, откуда они подаются на входы пере- множителей 5, 8 и 7 для перемножения с сигналом . Напряжения на выходах интеграторов 10-12, интегрирующих выходные сигналы указанных перемножи- , соответствуют параметрам ли- НИИ и напряжению дуги. Кроме модели ЛЭП они поступают также в блок формирования характеристик, где используются для формирования различных характеристик срабатывания.

Использование предлагаемого изобретения создает положительньш эффект заключающийся в повышении точности контроля параметров короткозамкну- той ЛЭП. Это достигается уменьшением погрешности за счет учета напряжения дуги в. месте повреждения.

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров линии электропередачи, содержащее самонастраивающуюся RL-модель линии электропередачи, состоящую из первого и второго перемножителей, сумматора и дифференциатора, первый и второй каналы самонастройки активного сопротивления и индуктивно сти модели, каждый из которых состоит из последовательно соединенных со- ответственно третьего перемножителя ;и первого интегратора, и четвертого перемножителя и второго интегратора, а также вычитатель, первЬй вход

вниипи

Заказ7818/5.3 Тираж 641 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

O 5 0

5

0

5 0

которого является первым входом устройства, второй вход соединен с выходом сумматора, выход вычитателя соединен с первыми входами третьего и четвертого перемножителей, второй вход третьего перемножителя соединен с первым входом первого перемножителя и подключен к точке соединения выхода преобразователя тока в напряжение с входом дифференциатора, выход которого соединен с первым входом второго перемножителя, и с вторым входом третьего перемножителя, вторые входы первого и второго пере- множ 1телей подключены соответственно к выходам первого и второго интеграторов и подсоединены к соответствующим входам блока формирования характеристик, выходы первого и второго перемножителей подключены к соответствующим входам сумматора,, а вход преобразователя тока в напряжение является вторым входом устройства, отличающееся тем, что, с делью повышения точности, в него дополнительно введены канал самонастройки напряжения дуги в месте короткого замыкания, состоящий из последовательно соединенных пятого перемножителя и третьего интегратора а также компаратор и шестой перемножитель, при этом первьй вход шестого перемножителя соединен с выходом компаратора и с вторым входом пятого перемножителя, второй вход шестого перемножителя соединен с выходом третьего интегратора и с третьим входом блока формирования характеристик, выход шестого перемножителя соединен с третьим входом сумматора, первый вход пятого перемножителя подключен к выходу вычитателя, а вход компаратора соединен с выходом преобразователя тока в напряжение.

20

(Риг. 2

Подписное

Изобретение касается автоматизации энергетических систем и может быть использовано для защиты ЛЭП и в других схемах автоматики. Цель изобретения - повьшение точности устройства - достигается введением в него канала самонастройки напряжения дуги, состоящего из перемножителя 7 и интегратора 12, а также дополнительного перемножителя 6, первый вход которого соединен с выходом компаратора. Это позволяет учитывать напряжение дуги в месте короткого з амыкания и повысить точность контроля параметров ЛЭП. 1 ил. о (Л 1C 00 00 00 9иг. 1