Устройство для определения сопротивления до места однофазного короткого замыкания на землю линии электропередачи Советский патент 1988 года по МПК G01R31/08 

порциональные фазным напряжениям линии. Измерительный преобразователь 4 токов линии формирует напряжения, пропорциональные токам в линии. Пороговые блоки 2 сравнивают фазные Напряжения и напряжения с выходов цифроаналоговых преобразователей 3. Сигналы с выходов: пороговьпс блоков 2 поступают на входы логического эле :ента И 10, сигнал на выходе которо- I о появляется при одновременном сра- Е атывании всех пороговых блоков 2 и наличии импульса на выходе формиро- пателя 14 импульсов заданной дпитель йости. Введение в устройство формирователя 14 импульсов заданной длительности позволяет произвести процесс измерения столько раз, сколько коротких импульсов сформировано формирователем 5 серии коротких импульсов за время импульса заданной длительности, и уменьшить влияние переходного сопротивления на точнос определения сопротивления до места короткого замыкания. В устройстве использованы следующие блоки: счетчик 6, регистр 7 памяти, дешифратор 8, блок 9 индикации, пусковой блок Т1, ключ 12, генератор 13 тактовых импульсов. 7 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в ав- -томатике и релейной защите энергосистем.ЦеЛь изобретения- повьшениенадежности и точности определения сопротивления до места короткого замыкания.Измерительный преобразователь 1 напряжений линии формирует напряжения, про

1 .

Изобретение относится к электро- texHHKe, а более конкретно к авто- 1|1атике и релейной защите энергосис- feM.

: Цель изобретения - повышение надежности и точности определения со;1(1ротивления до места короткого замы- ания.

j На фиг.1 изображена функциональ- ая схема устройства и временные ди- .эграммы его работы; на фиг.2-7 - се- ейства характеристик в комплексной плоскости сопротивления. : Устройство содержит измерительный преобраз.ователь 1 напряжений линии, первый, второй и третий выходы которого подключены к первым входам первого, второго и третьего пороговых блоков 2 соответственно. Вт орые

входы пороговых блоков 2 подключены к вьтодам первого, второго и третьего цифроаналоговых преобразователей 3 соответственно. Входы опорного напряжения первого, второго и третьего цифроаналоговых преобразователей. 3 подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам измерительного преобразователя 4 токов. Выход формирователя 5 коро.тких импульсов подключен к входу установки в ноль счётчика 6 и к входу установки в ноль регистра 7 памяти. Выходы счетчика 6 подключены к цифровым входам первого, второго и третьего цифроаналоговых преобразователей 3, а также к входу регистра 7 памяти, выход которого соединен с входом дешифратора 8, выход которого подключен к входу блока 9 индикации. К тактовому входу-регистра 7 памяти подключен выход, логического элемента И 10, первый, второй и третий входы которого подключены к выходам соответственно первого, второго и третьего пороговых блоков 2. Выход пускового блока 11 подключен к управляющему входу ключа 12, вход которого соединен с входом генератора 13

тактовых импульсов, а выход подкпю - чен к тактовому входу счетчика 6. Вход формирователя 14 импульсов заданной длительности подключен к четвертому выходу измерительного преобразо вателя 4 токов линии, а выход подключен к четвертому входу логического элемента И и к входу формирователя 5 коротких импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный преобразователь 1 напряжений линии на первом, втором и третьем выходах формирует синусо

идальные напряжения, пропорциональные фазным напряжениям линии,соответственно ид, Ug и Uf . Измерительный преобразователь 4 токов линии формирует на первом, втором, третьем и четвертом выходах напряжения, соответственно U, Е(1д -i- KI ); : и,в Zde + KIJ; и,, Z(lc + + KI,); и,о К„1р, где 1д, IB, I, - фазные токи; 1 - ток нулевой последовательности; Z, К, К(, - коэффициенты пропорциональности.

Устройство для определения сопропри рассмотрении предложенного устройства пренебречь изменением входных сигналов за время Сд,. По мере заполнения счетчика 6 в течение времени t t(c на цифровые входы цифроаналоговых преобразователей 3 поступает двоичный код числа импульсов, записанных счетчиком 6. Цифроаналоговые

тивления до места короткого замыкания Ю преобразователи 3 работают в режиме начинает работать в момент срабатыва- умножителей, умножая опорные перемен- ния пускового блока 11, в качестве ные напряжения , U,, U, , при- которого можно использовать любые из сутствующие на соответствующих вхо- известных пусковых устройств. При дах, на код содержимого счетчика 6. f срабатывании пускового блока 11 фронт 15 Обозначим содержимое счетчика,6 при

пускового импульса замыкает ключ 12. На счетчик 6 от генератора 13 такто- вых импульЪов начинают поступать импульсы высокой частоты. Однако счетчик 6 начинает работать лишь при на- 20 поступлении на счетчик 6 п-го имличии на входе установки в ноль счетчика сигнала Логическая 1, поступающего с выхода формирователя 5 коротких импульсов. Указанньй сигнал возникает только при наличии напряжения и

10

К„-1, т.е.

при появлении

тока нулевой последовательности 1. При появлении тока IQ формирователь 14 импульсов формирует импульс U

14

14

и„

(сигнал Логическая 1) длитель.ностью 30 образователей 3 , цдп - ЦАпз tj, прич ем начало импульса соответ- На выходе соответствующего порогового блока 2 появляется сигнал Логическая Т при выполнении соответственно условия

ствует моменту перехода мгновенного значения тока I от положительных значений к отрицательным (фиг.1). При наличии импульса на выходе формирователя 14 импульсов заданной длительности формирователь 5 коротких импульсов формирует серию коротких импульсов Uj (фиг.1), где длитель

ность t

фИ

каждого из которых должна

удовлетворять условиям

гтн

2

Чи п

где г

- разрядность счетчика 6 и цифроаналоговых преобразователей 3;

Т - длительность полупериода напряжения энергосистемы; гтн длительность периода импульсов, генерируемых генератором 13 тактовых импульсов .

Выполнение условия (1) означает, что за время Сф,, содержимое счетчика изменится от О до 2 - 1, а также что этот импульс короткий по сравнению с длительностью периода входных сигналов. Последний факт позволяет

при рассмотрении предложенного устройства пренебречь изменением входных сигналов за время Сд,. По мере заполнения счетчика 6 в течение времени t t(c на цифровые входы цифроаналоговых преобразователей 3 поступает двоичный код числа импульсов, записанных счетчиком 6. Цифроаналоговые

приходе п-го импульса на efo вход через т„.

Следовательно, на выходах цифро- аналоговых преобразователей 3 при

пульса возникают напряжения

MA

П1„

ЦАП,2

и

ЦАП

и,

т.

(i)

Пороговые блоки 2 сравнивают фазнь1е напряжения Цд, Uj , U и напряжения выходов цифроаналоговых преи„

30 образователей 3 , цдп - ЦАпз На выходе соответствующего порогообразователей 3 , цдп - ЦАпз На выходе соответствующего порогового блока 2 появляется сигнал Логическая Т при выполнении соответственно условия

и,

т„-и,д ;

UB т„- и,в ;

(3)

и, 1п„.и,е

и 40

Сигналы Логическая 1 с выходов пороговых блоков 2 и формирователя 14 импульсов заданной длительности поступают на входы логического элемента И 10. На выходе логического 45 элемента И 10 появляется сигнал Логическая 1 при одновременном срабатывании всех трех пороговых блоков 2, т.е. при выполнении, всех трех условий (3) и наличии импульса заданной длительности на выходе формирователя 14 импульсов заданной дпи- тельности. Логическая 1 с выхода логического элемента И 10 поступает на тактовый вход регистра 7 памяти и своим появлением в регистр 7 памяти записывает информацию, присутствующую на его входах в указанный момент. Код, записанный в регистре 7 памяти, преобразуется дешифратором

50

55

8| к удобному для фиксации виду и фиксируется блоком 9 индикации. Процесс заполнения счетчика 6 продол- я|ается до момента исчезновения корот к|ого импульса, формируемого формиро- ателем 5 серии коротких импульсов, г|осле чего счетчик 6 сбрасывается в ноль, к повторному действию устройство готово в момент формирования счередного короткого импульса на вы- где фopмиpoвaтeJtя 5 коротких импульсов, так как передний фронт указанного короткого импульса приводит в го- i-OBHOCTb регистр 7 памяти. i Таким образом, в течение каждого 1|1нтервала времени ,, соответствую- него наличию короткого импульса на иыходе формирователя .5 коротких импульсов, аналого-цифровые преобра- }ователи 3 умножают напряжения И,, , чс пропорциональные токам фаз |1инии, на изменяющееся содержимое in счетчика 6 и полученные в результате напряжения Оцд сравниваются р пороговых блоках с напряжениями рд J Ug, U(.., пропорциональными фазным Напряжениям сети. Если в течение ин- Ь-ервала времени t , одновременно на выходах всех трех пороговых блоков 2 появляются сигналы Логическая 1 iTO содержимое счетчика 6 записыва- |ется в регистр 7 памяти и фиксирует- icH блоком 9 индикации. За время t,, IpasHoe дпительности импульса U , 1на выходе формирователя 14 импуль- ICOB заданной длительности указанный ;Процесс повторяется столько раз,г

; сколько коротких импульсов длительностью с (пц формируется в течение : времени t.

Рассмотрим влияние переходного сопротивления Р. в месте короткого замыкания на точность определения

.сопротивления Z до места короткого замыкания. Для этого построим харак- теристи.ки предлагаемога устройства в комплексной плоскости сопротивления.

I Допустим, из серии коротких импульсов, формируемых формирователем 5 коротких импульсов, на счетчик 6 поступил первый коротки импульс, соответствующий началу импульса U,, т.е. соответствующий моменту перехода тока IP через ноль от положительных значений к отрицательным, И пусть при этом на счетный вход счетчика 6 поступил п-й тактовый импульс от генератора тактовых импульсов. Тогда условия срабатывания пороговых блоков в соответствии с (3)

след тощие;

UA - ,д О,

в - О- ()

и - т,.и,, О,

и должны выполняться в момент перехода тока IP через ноль.

Очевидно, что выполнение условий (А) возможно только в том случае, если напряжения ид Uj - га х X , и; UB - га„-и,е , и;.и,-т„х к V опережают по фазе ток Ij,, взятый с обратным знаком, на угол,

больший О, но меньший, чем If (т.е. 180 ), Используя комплексную форму записи, условия (4) при этом можно записать в виде

0 arg ид - т.и,с)/(-1о)1 О arg (Ug - ,8 )/( ) Г ;(5) О -с arg Си - ,)/(-1о)-1Г,

где arg - аргумент комплексного числа,

или, учитывая функционирование изме- рительного преобразователя токов линии, в виде

п Uft - m., Z(lA + KIo) О «i. arg -°.. ;

о

40

О arg y- --5 L2afi. ,T ;

(6)

45 0

arg

y I mjjiZ()

I

При фиксированном m, a следовательно, и фиксированном m, условия

(6) описывают работу многофазного реле сопротивления, характеристика которого в комплексной плоскости сопротивления имеет вид правильного - треугольника (фиг.2). Стороны А, В,

С этого треугольника проходят через особые точки, соответственно , Р g „ . и Pf , в которых обращаются в ноль числители в выражениях (6) под знаком аргумента при фиксированном п. При- коротком замыкании на землю фазы А характеристики строятся в комплексной плоскости сопротивления Z ид/(1д + KIj,). При этом РЛ и..-7, а положение точек Р,

и

Р зависит от параметров питающих систем и линии электропередачи, где.

обозначены m п т

При больших переходных сопротив- лениях конец вектора Z, + R|, (точточки Pg и Рр

При изменяющемся п, а следователь- -JQ ка Zp) при п 1 может оказаться за но, и т изменяется положение всех пределами области срабатывания, т.е. трех особых точек: при увеличении т точка Zp оказывается правее граним- особые точки удаляются от точки Zg, положение которой зависит от параной линии C,f (фиг.З). В этом случае при п 1 (т.е. при Рд Z) сра- 15 батывания устройства не происходит. Поэтому процесс заполнения счетчика и соответствующее расширение характеристики продолжается и при п до тех пор, пока при некотором п К 1 граничная линия Сх охватит

ной линии C,f (фиг.З). В этом случае при п 1 (т.е. при Рд Z) сра- 15 батывания устройства не происходит Поэтому процесс заполнения счетчика и соответствующее расширение характеристики продолжается и при п до тех пор, пока при некотором п К 1 граничная линия Сх охватит

20

+ -R (фиг.З).

конец вектора , . v Обозначим соответствующее содержимо счетчика 6 при этом через т,. В соответствии с фукнционированием устметров питающих систем из линии, по линиям, выходящим из точки ZQ под углами 120 одна к другой. При этом характеристика устройства изменяется, охватывая все более широкую.область в комплексной плоскости. При охвате характеристикой точки Zp, соответствующей концу вектора Z, и где R - приведенное переходное сопротивление, вьшолняются все три неравенства (6), а следовательно и не-25 ройства расчетное сопротивление до равенства (3). При этом срабатьшают места короткого замыкания при этом все три пороговых блока 2, что приводит к запоминанию и фиксации в бло .

ке 9 индикации содержимого счетчика 6.,

Рассмотрим влияние переходного сопротивления Rf, на точность определения сопротивления (расстояния) до места короткого замыкания. Анализ проведем для случая замыкания на земопределяется из условия . Но так как m

tf расч

га,

то очевидно, что расчетное сопротивление 30 до места короткого замыкания больше фактического ix сопр тивление до места короткого замь1ка- ния при первом коротком импульсе, оп ределяется с абсолютной погрешно7 стью iZ (ш. - mp)Z. Значение по35

лю фазы А.

При металлических коротких замыканиях и небольших переходных сопротивлениях граничная линия С (фиг.2), независимо от содержимого счетчика 6, расположена правее точки Zp (конца вектора Z + R). Поэтому устройство срабатывает при охвате точки Zp (вектора Z, + R) граничной линией А. При равных углах полных сопротивлений нулевой последовательности всех элементов электропередачи, вектор RJ, располагается параллельно граничной линии А. Следовательно, конец вектора Z,,, + R у, охватывается гравидно, что расчетное сопротивление 30 до места короткого замыкания больше фактического ix сопро тивление до места короткого замь1ка- ния при первом коротком импульсе, оп- ределяется с абсолютной погрешно7 стью iZ (ш. - mp)Z. Значение по35

грешности л Z численно равно длине (в

масштабе) отрезка Р

Ak

1К

(фиг.З).

Обозначим через К, содержимое т, счетчика 6, зафиксированное в блоке 40 9 индикации при первом коротком импульсе на выходе формирователя 5 коротких импульсов. При исчезновении короткого импульса счетчик 6 сбрасы45

В предложенном устройстве формирователь 5 коротких импульсов форми рует не один, а серию коротких импульсов длительностью ta,, следующих через интервалы времени (паузу) t.

gQ При этом интервал времени между передними фронтами соседних импульсов составляет t

чим

Р со (t

фИ

+ t,

Обозна-фм

2 irf (f - частота сети).

t ), где CJ

ничной линией А (т.е. точка Zp попадает в область срабатывания) в тот момент, когда особая точка Рд попадает в точку , т.е.при выполнении равенства Z, , которое использу- При приходе второго короткого им- ется при определении сопротивления пульса от формирователя 5 коротких до места короткого замыкания. Пусть точка Рд попала в точку при 1-м

импульсов на счетчик 6 содержимое счетчика 6 (также, как и при первом

тактрвом импульсе на тактовом входе

счетчиков 6 (т.е. при п 1) ив блоке 9 индикации фиксируется содержимое т. счетчика 6. Тогда Р, расчетное сопротивление до места короткого замыкания Z, «д. т Z (фиг . 2) равно фактическому.

При больших переходных сопротив- лениях конец вектора Z, + R|, (точка Zp) при п 1 может оказаться за пределами области срабатывания, т.е. точка Zp оказывается правее граним-

ной линии C,f (фиг.З). В этом случае при п 1 (т.е. при Рд Z) сра- батывания устройства не происходит. Поэтому процесс заполнения счетчика и соответствующее расширение характеристики продолжается и при п до тех пор, пока при некотором п К 1 граничная линия Сх охватит

+ -R (фиг.З).

конец вектора , . v Обозначим соответствующее содержимое счетчика 6 при этом через т,. В соответствии с фукнционированием устройства расчетное сопротивление до места короткого замыкания при этом

1

ройства расчетное сопротивление до места короткого замыкания при этом

определяется из условия . Но так как m

tf расч

га,

то очевидно, что расчетное сопротивление 30 до места короткого замыкания больше фактического ix сопротивление до места короткого замь1ка- ния при первом коротком импульсе, оп- ределяется с абсолютной погрешно7 стью iZ (ш. - mp)Z. Значение по35

грешности л Z численно равно длине (в

масштабе) отрезка Р

Ak

1К

(фиг.З).

Обозначим через К, содержимое т, счетчика 6, зафиксированное в блоке 0 9 индикации при первом коротком импульсе на выходе формирователя 5 коротких импульсов. При исчезновении короткого импульса счетчик 6 сбрасы45

В предложенном устройстве формирователь 5 коротких импульсов форми рует не один, а серию коротких импульсов длительностью ta,, следующих через интервалы времени (паузу) t.

gQ При этом интервал времени между передними фронтами соседних импуль При приходе второго короткого им- пульса от формирователя 5 коротких

сов составляет t

чим

Р со (t

фИ

+ t,

Обозна-фм

2 irf (f - частота сети).

t ), где CJ

При приходе второго короткого и пульса от формирователя 5 коротких

При приходе второго короткого им- пульса от формирователя 5 коротких

импульсов на счетчик 6 содержимое счетчика 6 (также, как и при первом

коротком импульсе) умножается в ана9U

лЬго-цифровых преобразователях 3 на

i пряжения, пропорциональные токам 3 линии. При этом условии срабаты- ния пороговых блоков 2 гакже опи- с юаются неравенствами (4). Однако выполнение неравенств (4) проверяется уже не в момент t О перехода м|гновенного значения тока IQ через

|ноль, как это было при первом ко- PJOTKOM импульсе, сформированном формирователем 5 коротких импульсов, а в момент времени t t ф|д ° ответствующий моменту появления второго короткого импульса 4 Это равносильно сдвигу по фазе тока (, на уго t CO t. При этом уравнения (6) при- мают вид

arg

..)

-I.

SF

arg

i )1. ils-l-SI)

(7)

-I,, е

JP

О Ли arg

.lI l-K-Iil .

- gjf5-

Л Т, О ° п и« mn Zde + KIo),- и граничнце линии А, В и С характе-О arg - -ТрГТ

1 истики при фиксированном го поворачиваются на угол р по часовой стрел- i:e относительно фиксированных точек д, РЬ и Р(. соответственно (фиг.4). В остальном работа устройства и из- 11енение характеристики аналогичны Указанному при приходе первого ко- ()откого импульса. Точно так при изме- |1яющемся п характеристика также расширяется, охватывая все более широ- ikyro область в комплексной плоскости. Вследствие поворота граничной линии С на угол р по часовой стрелке и смещения области срабатьгоания вправо охват характеристикой устройства (граничной линией С) точки Z при втором коротком импульсе происходит не при К-м тактовом импульсе (как это имело место при первом коротком импульсе), а раньще, например при q-M тактовом импульсе (фиг.4) причем q К.

При некотором п q характеристика охватывает точку Zp, соответствующую концу вектора Z,; + R . При этом выполняются все неравенства (7), а следовательно, и неравенства (3), и срабатывают все три пороговых бло35

о , „, Ц..:.а.-|a.-i.Sb),.

Из выражения (8) следует, что приходе каждого очередного корот импульса все граничные линии хар

40 теристики поворачиваются на угол относительно их положения при пр дыдущем коротком импульсе. Повор граничных линий характеристики п исходит до Тех пор, пока присутс

с Т импульс и,4 на выходе формиро ля 14 импульсов заданной длитель сти, т.е. пока (i-1) , где (f Q tj, - длительность импульса на выходе формирователя импульсо данной длительности. За время t ,формирователь 5 коротких импульс сформирует N Ч / 1 коротких им пульсов. Характеристика устройст при этом содержит N семейств, гр ничные линии каждого из которых вернуты относительно их начально положения (при i 1) на угол (i Регулируя значение (f , т.е. изм длительность импульса на выходе

50

55

10

ка 2, что приводит к запоминанию и фиксации в блоке 9 индикации содержимого т„ счетчика 6, соответствующего q-му тактовому импульсу на тактовом счетчике 6. При этом расчетное сопротивление до места короткого замыкания 2,рде nie Z, а абсолютная погрешность измерения сопротивления &Z (т ft - nij) Z меньше, чем при первом коротком импульсе.

Обозначим содержимое m q счетчика 6, зафиксированное в блоке 9 индикации при втором коротком импульсе,через Mj. При исчезновении короткого импульса счетчик 6 сбрасывается в ноль.

В общем случае при приходе i-ro короткого импульса от формирователя

5 коротких импульсов момент времени, соответствующий началу i-ro импульса, можно записать в виде t; (i - - 1)(t(j, + tn) (i - 1)fi/w,

При этом уравнения (7) при i-м

коротком импульсе принимают вид

о arg i -4jB- -,,i-5J.).lr ,

(8)

35

о , „, Ц..:.а.-|a.-i.Sb),.

Из выражения (8) следует, что при приходе каждого очередного короткого импульса все граничные линии харак0 теристики поворачиваются на угол |5 относительно их положения при предыдущем коротком импульсе. Поворот граничных линий характеристики происходит до Тех пор, пока присутствус Т импульс и,4 на выходе формирователя 14 импульсов заданной длительно-- сти, т.е. пока (i-1) , где (f Q tj, - длительность импульса U на выходе формирователя импульсов заданной длительности. За время t ,формирователь 5 коротких импульсов сформирует N Ч / 1 коротких импульсов. Характеристика устройства при этом содержит N семейств, граничные линии каждого из которых повернуты относительно их начального положения (при i 1) на угол (i-1). Регулируя значение (f , т.е. изменяя длительность импульса на выходе фор0

5

мирователя 14 импульсов заданной длительности, можно изменять предельный поворот граничных линий характеристики.

При каждом очередном i-м коротком импульсе устройство работает аналогично рассмотренному при первом и втором коротких импульсах, т.е. вследствие изменяющегося содержимого т счетчика 6 характеристика расширяется, охватывая все большую област комплексной плоскости. Содержимое счетчика, при котором расширяющаяся характеристика охватывает точку Zp, фиксируется в блоке 9 индикации. Обозначим такое содержимое счетчика через К; , где индекс i соответствует номеру короткого импульса. Таким образом, блок 9 индикации фиксирует все N значений М;, соответствующих содержимому счетчика при охвате характеристикой точки ZвПpи каждом из N коротких импульсов. Сопротивление до места короткого замыкания определяется по наименьшему значению из М

Рассмотрим характеристику предлагаемого устройства, принимая в соответствии с функционированием, что выходной величиной его является наименьшее из N значений М;. Для этого рассмотрим условия, при которых М; минимально.

В соответствии с функционированием устройства при приходе каждого очередного короткого импульса происходит поворот граничных линий характеристик на угол и и фиксация в блоке 9 индикации очередного содержимого М- счетчика 6, соответствующего моменту охвата характеристикой точки ZP конца вектора Z, + R. До тех пор, пока условия срабатывания определяются граничной линией С, т.е. при срабатьшании точка Z- располагается на граничной линии С, с каждым очередным коротким импульсом происходит снижение значения К вследствие поворота граничной линии С по часовой стрелке. Действительно, как это следует из фиг.З и 4, чем больше угол поворота граничной линии С, тем раньше, т.е. при меньшем тактовом импульсе п (при меньшем значении Р, ) , граничная линия С пройдет через точку Zp. Граничная линия С определяет условия срабатывания устройства до тех пор, пока точка F пересечения граничных линий

С и А располагается вьш1е вектора R (фиг.4). С каящым очередным коротким импульсом точка F, вследствие поворота граничных линий, опускается все ниже и при некотором i-м тактовом импульсе точка F оказывается ниже вектора R (низке точки Zp) (фиг.З). В этом случае условия срабатывания определяются уже не граничной линией С, а граничной линией А, так как точка ZP при срабатывании располагается уже на граничной линии А. Начи-i ная с этого i-ro короткого импульса, значение М; начинает возрастать,так как вследствие поворота граничной линии А по часовой стрелке происхоR

охватьшап

Поэтому при

0

дит снижение значения емого характеристикой. q-M тактовом импульсе охватывается только часть переходного сопротивления R и срабатывание устройства

происходит при К-м тактовом импульсе, где К q (фиг.5).

25 Таким образом, наименьшему значению М. соответствует такое расположение граничных линий, когда конец 4k м (точка Zp)

вектора L чточка Ln) попадает в точку F пересечения граничных 0 линий А и С (фиг.6). Так как прямые А и С при любом i-M коротком импульсе (т.е. при любом повороте) пересекаются под углом 60° , то геометриче- .ски местом точек F при i var и n const является дуга окружности СА

5

(фиг.6), опирающаяся на особые точки Рд и С, причем вписанный угол этой дуги равен 60. Так как наименьшему значению К; соответствует совпа

дение точек и Zp, то срабатыванию устройства, т.е. выбору (фиксации) наименьшего из значений К;, соответствует расположение точки Zp на дуге СА. При первом коротком импульсе на выходе формирователя серии коротких импульсов 5 точка F располагается в точке пересечения прямьпс А и С, построенных для i 1 (точка F, нафигЛ) « При последнем коротком импульсе на выходе формирователя 5 серии коротких импульсов точка F располагается в точке пересечения прямых А и С, построенных при i N (точка F на фиг.7). Это означает, ,что часть дугк СА, ограниченная сверху точкой F, (прямой А) при i 1 и снизу точкой Ff4 (прямой с) при i N является гра ничной линией области срабатывания предлагаемого устройства (фиг.7).

Обозначим точки пересечения гра- ,ничных линий В и С, А и В через G и |Н ;оответственно (фиг,6). По анало- :гии геометрическим местом точек G и Н будут дуги ВС и АВ (фиг.7), опи- ;рающиеся на соответствующие особые точки и имеющие вписанный угол бО. I Таким образом, характеристика устройства при фиксированном п содержит прямые А, В и С при i 1 (т. построенные при первом коротком им- иульсе) , прямые А В и С при. (т. при последнем коротком импульсе и дуги СА, ВС и АВ (фиг,7) Прямые А, В и С при i .N образуют угол q) , соответствующий длительности импуль- iса на выходе формирователя 14 им- I пульсов заданной длительности, с положением этих прямых при i 1 (на фиг.7 показано для прямой С).

При изменяющемся п характеристика устройства расширяется 5 охватывая с каждым тактовым импульсом все более широкую область комплексной плоскости (фиг,7). Сравнивая характеристики фиг.З и фиг,7, замечаем, что предлагаемое устройство имеет повышенную чувствительность к переходным сопротивлениям, так как охватывает большую область комплексной плоскости в направлении действительной оси По этому известное устройство охватывает точку ZP (срабатывает) при тактовом импульсе п К (фиг,3), а предлагаемое устройство - при п 3 (фиг. 7), причем j : К (фиг.З), При этом погрешность определения сопротивления до места короткого замыка

m

(m I, 7 - 7 ,

aj)Z,

уменьшается

Формулаизобрет ения

Устройство для определения сопротивления до места однофазного короткого замыкания на землю линии электропередачи, содержащее измерительный преобразователь напряжений линии первый., второй и третий- пороговые блоки, первый, второй и третий цифро аналоговые преобразователи, измерительный преобразователь токов линии, формирователь коротких импуль0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сов, счетчик, регистр памяти, дешиф- . ратор, блок индикации, логический элемент И, пусковой блок, ключ, генератор тактовых импульсов, входы измерительного преобразователя напряжений линии подютючены к соответству- Ю1ЦИМ фазам линии электропередачи, а первый, второй, третий выходы подключены к первым входам, соответственно первого, второго и третьего пороговых блоков, вторые входы которых соединены с выходами соответ- |ственно первого, второго и третьего цйфроаналоговых преобразователей,входы опорного напряжения которых подключены соответственно к первому,вто- -рому и третьему выходам измерительного преобразователя токов линии, входы которого подключены к соответствующим фазам линии электропередачи, выход формирователя коротких импульсов соединен с входом установки, в О счетчика, выходы которого подключены к цифровым входам первого, второго и третьего цйфроаналоговых преобразователей и к входу регистра памяти, выход которого соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с входом блока индикации, к тактовому входу регистра памяти подключен вьшод логического элемента И, первый, второй и третий входы которого подключены к вькодам соответственно первого, второго и третьего пороговых блоков, выход пускового блока соединен с управляюш 1М входом ключа, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход подключен к тактовому входу счетчика, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности определения сопротивления до места короткого замыкания, в него введен формирователь импульсов заданной длительности, вход которого подключен к четвертому выходу измерительного преобразователя токов линии, а выход соединен с входом формирователя коротких импульсов и с четвертым входом -. логического элемента И, выход формирователя коротких импульсов подключен к входу установки в О регистра памяти,

Фи&.2

60 Л1И)

(И}

В

7 при

Sj при i-ff.

Be

PA,rfnj2

CA

Cj при Фи9.7