1
Известны способы определения места замыкания на землю на линиях электропередачи высокого напряжения по составляющим нулевой (обратной) последовательности, зафиксированным на концах линии. Одиако такие способы требуют либо аналитических расчетов, либо графических построений, что Очень трудоемко и не исключает ошибок.
Предлагаемый способ отличается от известных тем, что на двух одинаковых сопротивлениях имитируют распределение напряжений вдоль линии, причем на каждом из них по составляющим, зафиксированным на одном конце линии в предположении, что место замыкания на землю находится на другом ее конце, затем на этих сопротивлениях определяют точки с напряжениями, равными по абсолютным своим значениям, и равноудаленные от одноименных концов сопротивлений, которые и устанавливают место замыкания на землю в долях от длины линии.
Такой способ упрощает нахождение места повреждения.
Для определения места повреждения без учета сдвигов по фазе между напряжениями и токами по концам линии можно использовать скалярные значения составляющих.
Для определения места повреждения с учетом сдвигов по фазе между напряжениями и
токами по концам линии можно использовать векторные значения составляющих.
На фиг. 1 приведена схема замещения одноцепной линии между двумя подстанциями в сети с глухозаземленными нейтралями силовых трансформаторов; на фиг. 2 - график, поясняющий определение места повреждения для этой линии; на фиг. 3 и 4- принципиальные схемы устройств, реализующих описываемый способ.
На схеме замещения (см. фиг. 1) приняты
следующие обозначения: ZJo - сопротивление нулевой последовательности линии; 2ло и
Zflo - сопротивления нулевой последовательности от подстанции до места короткого замыкания; Zco и Zcu -сопротивления сетей, примыкающих к линии; /о и /о - токи нулевой последовательности на концах линий;
L - длина линии; 17 о и it/o - напряжения нулевой последовательности на концах линии; - фиктивное напряжение в правом конце линии от тока / ; f/VQ-фиктивное напряжение в левом конЦе линии от тока /о.
Устройство для осуществления способа содержит реостаты / и 2 с ползунками, укрепленными на общей траверсе. При перемещении траверсы вдоль сопротивления ползунки
обоих реостатов перемещаются идентично
Если к зажимам а и б реостата / (см. фиг. 3) подать векторы напряжений f/o и
t/Eo , то распределение напряжения вдоль реостата моделирует распределение напряжения нулевой последовательности вдоль линии электропередачи от тока /о- Аналогично, распределение напряжения вдоль реостата 2 при поданных на него векторах напряжения ifo и fJso не отличается от распределения напряжения вдоль линии, вызванного током /оВ месте короткого замыкания напряжения нулевой последовательности в линии от токов /о и /о совпадают по фазе и равны напряжению UKO в месте короткого замыкания.
Если к ползункам реостатов подключить вольтметры 3 к 4, то при движении траверсы от зажимов а и в к. зажимам б и г можно найти такое ее положение, в котором вольтметры показывают равные по своим абсолютным значениям напряжения. Точки, в которых показания вольтметров равны, определяют место повреждения на линии электропередачи.
Если длину реостатов / и 2 и длину линии принять за единицу и между зажимами а и б реостата / нанести шкалу с делениями от О до 1, то деление, против которого остановится ползунок при равных показаниях вольтметров 3 и 4, соответствует расстоянию от подстанции I до места короткого замыкания.
Для точного определения места повреждения желательно фиксировать векторные значения напряжений f/o. 20 и Uso, так как в этом случае можно определить место повреждения с учетом сдвигов по углу не
только между напряжениями Uo и f/ и /so , но и между напряжениями Uo и Уо-Таким образом, место повреждення можно определить с учетом сдвигов между токами и напряжениями. Фиксация векторных значений напряжений или токов в процессе короткого замыкания на линии является сложной технической задачей.
Если в момент короткого замыкания на каждом конце линии фиксировать по три скалярные величины, а именно: напряжения f/o и f/o на шинах подстанции, падения напряжений в линии от токов и и их геометрическую сумму t/2o | ( Uso Uo-i-foZno, то для каждого конца линии можно построить треугольник напряжений и определить углы сдвига между напряжениями и о и и-Ео, I/O и f/2o- Используя напряжения Uo, Lfo, и t/so и U-zo при известных углах между 17 о и Uzo, if о и f/so , описываемым способом можно определить место повреждения с учетом углового сдвига между всеми напряжениями по концам линии, в том числе и между напряжениями f/оИ i/o
хотя величина угла между этими напряжениями не известна. К зажимам а и г реостатов 1 и 2 (см. фиг. 3) подключают совпадаюш,ие по фазе напряжения f/o и Уо, а к зажимам б ив - напряжения i/so и Uzo сдвинутые по отношению к напряжениям Uo и L/o на углы, определенные из треугольников напряжений. Передвигая движки реостатов при помощи обш,ей траверсы, можно найти точки, в которых вольтметры показывают равные по абсолютному значению напряжения. Эти точки соответствуют месту повреждения, хотя напряжения в этих точках
равны только по своим абсолютным значения, но сдвинуты по углу.
Способ автоматически учитывает угол между напряжениями Uo и t/o не требуя измерений величины этого угла. Таким образом, место повреждения на линии электропередачи можно определить с учетом действительных сдвигов между токами и напряжениями в линии в схеме нулевой последовательности.
Для линий большого сечения учет углов между токами и напряжениями при определении места повреждения не имеет смысла. В этом случае имитацию распределения напряжений вдоль линии можно создать нодвключением к реостатам напряжений f/o о f/2o и /УЕО , совпадаюш,их по фазе, с использованием источников э. д. с. постоянного тока. Распределение напряжения вдоль реостатов 1 н 2 полностью соответствует графику (см. фиг. 2). Место повреждения можно определить, измеряя разность между напряжениями в линии от токов /о и /о (см. фиг. 4). В месте короткого замыкания эти напряжения равны и, соответственно, разность между ними равна нулю.
Предлагаемый способ описан для схемы нулевой последовательности, но он справедлив и еш.е более эффективен для схемы обратной последовательности.
Предмет изобретения
1. Способ определения места замыкания на землю на линиях электронередачи высокого напряжения по составляющим нулевой (обратной) последовательности, зафиксированным на концах линии, отличающийся тем, что, р целью упрощения нахождения места повреждения, на двух одинаковых сопротивлениях имитируют распределение напряжений вдоль линии, причем на каждом из них по составляющим, зафиксированным на одном конце линии в предположении, что место замыкания на землю находится на другом
ее конце, затем на этих сопротивлениях определяют точки с напряжениями, равными по абсолютным своим значениям, и равноудаленные от одноименных концов сопротивлений, которые и устанавливают место замыкания на землю в долях от длины линии.
2. Способ по п. I, отличающийся тем, что, с целью определения места повреждения без учета сдвигов по фазе между напряжениями и токами по концам линии, используют скалярные значения составляющих.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью определения места повреждения с учетом сдвигов по фазе между напряжениями и токами по концам линии, используют векторные значения составляющих.
n/cml
I ° л/ст.Л
, 0.1 0, 03 D.ii S.S D,B 0,7 0,8 0,9 I I I I I I I I I I I
-0-Ч.
a
©0
;
. 0.1 0,1 0,} D, US0,B0,70,8 U9
I . I 1 I 1 till
;
n,;,
и„
