Устройство для определения направления к месту короткого замыкания на воздушной линии электропередачи Советский патент 1987 года по МПК G01R31/08 

1

Изобретение относится к электроизме- |)ите,льной технике и может быть использовано в устройствах для определения нанрав- ления поиска коротких замыканий в разветвленных распределительных сетях.

Целью изобретения является повып1ение надежности работы устройства при двойных замыканиях на землю или наличии в сети двигательной нагрузки за счет контроля величины тока в каждом проводе линии электропередачи и повьипения помехозап1и- щенности,

: На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - взаимное расположение И11дукционных преобразователей тока и проводов воздуппюй .линии для железобетонной и деревянной опор линии элек гропере.дачи.

Устройство содержит (фиг. 1) индук- lUKJHHbie преобразователи 1 и 2 тока (ИПТ), макспселектор-выпрямитель 3, ограпичи- тель 4, резистор 5 (времязадающий), блок 6 в;ыде;1ения иереходной составляюп;ей тока КЗ, блок 7 индикации, первый 8 и второй 9 пороговые блоки, источник 1U опорного на- пряжепия (ИОН), антепный преобразова- те.;1ь 11, выпрямитель 12 и накопитель 13, причем оба вьгчода ИПТ 1 и 2 подключены к с()от 5етствуюпи-1М информационным входам максисе.аектора-выпрямителя 3, первый выход кото)О1 о соединен с первым выводом ограничителя 4 и через времязадаюплий ре- зисто) 3 - с входом блока 6 выделения переходной составлыо1цей тока КЗ, первый выход которого соединен с первым входом первого порогового органа 8, два вьгхода аптен- гюго преобразователя 11 соединены с соответствующими входа.ми вьтрямителя 12, 1гервый выход которого через накопнте.чь 13 соединен с первым и вторым входами второго порогового блока 9, с вторы м входом первого порогового блока 8 п через ИОН 10 с опорными входа.ми обоих пороговьгх б.юков 8 и 9, выходы которых соединены соответственно с входамн срабатывания и возврата блока 7 и 1дикации, а второй выход максиселектора- выпрямителя 3, второй вывод ограннчите- . 1я 4. вторые выходы блока 6 выделения переходной составляющей тока КЗ и выпрямителя 12 и выход блока 7 индикации соеди- HCinj с общей щиной.

На фиг. 2а показано взаимное располо- же1п- е в прострапстве проводов 14-16 линии .1лектропередачи и ИИТ 1 и 2 для железобетонной опоры.- на фиг. 26 - расположение проводов 17--19 и ИИТ 1 п 2 для деревянной о норы.

Устройство работает следующим образом.

ИПТ 1 расположен горизонтально, а ПИТ 2 вертикально так, что при установке на железобетопной опоре (фиг. 2а) ИИТ 1 контролирует ток верхнего провода 14, а 2 - два нижних провода 15 и 16, а при устаповке на деревянной опоре (фиг. 26)

5

0

0

0

5

0

5

ИПТ 1 контролирует токи проводов 1/ и 19, а ИПТ 2 - токи провода 18.

При двойном замыкании на землю на разных присоединениях ток КЗ может протекать по одному из проводов .линии электропередачи, поэтому устройство для определения места повреждения должно иметь одинаковую чувствительность по току при повреждепии на любой из фаз контролируемого участка сети. С учетом этого выходные сигналы ИПТ 1 и 2 в устройстве должны быть одинаковыми нри различных расстояниях от этих элементов до, коптро;1ируе.мь.1х проводов.

Ири этом достигается одинаковая чувствительность устройства к току КЗ любого провода. Такое расположение ИПТ 1 и 2 является единственно возможным нри раз- Menj,eHHH в то.м же корпусе впзуа. 1ьного индикатора, так как в этом случае индикатор должен всегда расно.лаг аться внизу корпуса .аля удобства его осмотра.

Таки.м образо.м, при зозникновении любого вида КЗ на выходе одного или обоих ИПТ 1, 2 сигнал резко возрастает и через максиселектор-выпря.мптель 3, выделяющий наибольший из- них, ограничитель 4 п времязадающий резистор 5 заряжает интегрирующий конденсатор блока 6 выделения нере- ходной составляющей тока КЗ, обеспечивая задержку ноявления сигнала на его выходе. Ограничитель 4 ограничивает амплитуд.- сигиала с вьгхода максиселектора-выпря.ми- теля 3 на уровне, пропорциональпо.м току в линии, равном 150 А. .Иакси.мальное значение тока нагрузки в распределительных сетях не превьпиает 100 А. Максимальное время подпитки от электродвигателей 80 мс. Времязадающий резистор 5 с блоКо.м 6 выделения переходной состав.ляющей тока КЗ обеспечивают задержку появления сигнала на его выходе в 100 мс при сигнале на выходе максиселектора-выпрямителя 3 и пропорцио- 1 альном току 100 А. Ограничитель 4 обеспечивает также защиту ИИТ 1 и 2, диодов у.акспселектора-выпрямителя 3 п первого входа первого порогового блока 8 от пере- папряжений, так как токи КЗ в линиях могут достигать значеПий в несколько килоа.мпер. Время задержки 100 мс выбрано с учетом работы токовой отсечки, при работе которой линия отключается через 0,12-0,15 с при токах КЗ не менее 200 А. Ири малых значениях токов КЗ .линия отключается .максимальной токовой защитой через 0,5-0,6 с, с учетом этого вре.мя задержки 1ри значении тока короткого за.мыкания 50 А соста15ляет порядка 0,3 с. Вве.аение ограничителя 4 и соответствуюпи-1Й выбор параметров вре.мя- задающего резистора 5 и интегрирующего конденсатора блока 6 выделения переходной состав;1яющей тока КЗ обеспечиваюл запди- ту от .ложных срабатываний указателя на наиболее нагруженных ответвлениях с двигательной нагрузкой. Источник 10 онорного

напряжения обеспечивает стабильность порога срабатывапия без дополнительной регулировки.

Если величина сигнала на выходе блока 6 выделения переходной составляющей тока КЗ превышает порог, установленный источником 10 опорного напряжения, первый пороговый блок 8 срабатывает и разряжает накопитель 13 через обмотку срабатывания блока 7 индикации, переводя его в состояние, сигнализирующее КЗ в контролируемом направлении.

Возврат устройства в исходное состояние после успешного АПВ или после устранения повреждения и включения линии в работу происходит следующи.м образом. На антенном преобразователе 11 появляется сигнал, который через выпрямитель 12 заряжает накопитель 13. При возрастании напряжения на накопителе 13 сверх порогового значения, задаваемого ИОН 10, второй пороговый блок 9 срабатывает и разряжает накопитель через обмотку возврата блока 7 индикации, возвращая.его в исходное положение, соответствующее отсутствию КЗ в контролируемом направлении. При возврате блок 7 индикации отключает вход обмотки возврата от выхода второго порогового блока 9 и тем самым исключает его повторные срабатывания.

В нормальном режиме питание первого 8 и второго 9 пороговых блоков и ИОН 10 осуществляется От антенного преобразователя 11 через выпрямитель 12. На накопителе 13 запасается энергия для управления блоком 7 индикации и работы устройства в случае КЗ.

Таким образом, введение максиселекто- ра-выпрямителя и соответствующее размещение ИПТ позволяют контролировать все виды межфазных КЗ.

Введение источника опорного напряжения, ограничителя и времязадающего резистора позволяет повысить надежность, помевмиигш

Заказ 5505/46

Производственно-иолиграфическое пре.1приятне. г. Ужгород, ул. Проектная. 4

10

15

20

25

30

35

40

74

i

Lj

хозащищенность устройства и эффективность его функционирования.

Формула изобретения Устройство для определения направления к месту короткого замыкания на воздушной линии электропередачи, содержащее два индукционных преобразователя тока, блок выделения переходной составляющей тока короткого замыкания, выход которого подключен к первому входу первого порогового блока, выход которого соединен с входом срабатывания блока индикации, антенный преобразователь, выходы которого через выпрямитель соединены с входом накопителя, выход которого соединен с вторым входом первого порогового блока и с первым и вторым входами второго порогового блока, выход которого соединен с входом возврата блока индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, в устройство введены максиселектор-выпря- митель, ограничитель, резистор и источник опорного напряжения, причем соответст- вуюшие входы максиселектора-выпрямителя соединены с соответствующими выходами первого и второго индукционных преобразователей тока, ограничитель соединен с соответствующими выходами .максиселектора-выпрямителя, первый выход которого через резистор соединен с входом блока выделения переходной составляющей тока короткого замыкания, вход источника опорного напряжения соединен с выходом накопителя, а выход - с опорными входами обоих пороговых блоков, вторые выходы максиселектора-выпрямителя, блока выделения переходной составляющей тока короткого замыкания, выпрямителя и выход блока индикации соединены с общей шиной, индукционные преобразователи тока расположены так, что выходной сигнал одного из них пропорционален геометрической разности токов двух фаз, а выходной сигнал второго- значению тока третьей фазы.

г

/1 1йг

I -I

к

-Ъ:Ь

П (

I

.г

Р-; /

I П

19

I I

I 1

№l.Z

Тираж 730

Подписное

Устройство для определения направления к месту короткого замыкания (КЗ) на воздушной линии электропередачи содержит индукционные преобразователи 1, 2 тока, максиселектор-выпрямитель 3, ограничитель 4, резистор 5, блок 6 выделения переходной составляюшей тока КЗ, блок 7 индикации, пороговые блоки 8, 9, источник 10 опорного напряжения, антенный преобразователь 11,, выпрямитель 12, накопитель 13. Устройство надежно в работе при двойных замыканиях на землю при наличии в сети двигательной нагрузки за счет контроля величины тока в каждом проводе линии электропередачи и имеет повышенную помехо- зашищенность. 2 ил. (О (Л г1 S 6 Р I У V ; со СП оо оо f Т LJ цзигл