Устройство для непосредственного определения расстояния до места короткого замыкания на линии с ответвлениями Советский патент 1975 года по МПК G01R31/08 

ключателем преобразователя напряжения, и реле, включенное в цепь эталонного конденсатора и срабатывающее при снижении напряже ния «а аданденюаторе до величины, .пропорциональной расстоянию до ответвления линии.

Кроме того, для учета влияния нагрузки ответвления устройство содержит второй корректор в виде конденсатора, конъюнктора «И фотореле и ключа, подключающего конденсатор в цепь вспомогательного конденсатора яри достижении выходной величиной заданного значения и срабатывании реле.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства, где BU, BI - блоки преобразования контролируемых величин напряжения и и тока / с эталонными конденсаторами С/ и С2; ПН - преобразователь напряжения, производящий с помощью вспомогательного конденсатора СЗ циклический разряд эталонного конденсатора С1 порциями, пропорциональными величине напряжения эталонного конденсатора С2; CU - выходной счетчик импульсов; О/С - основной корректор, содержащий ключ К1 и конденсатор С4; ВК. - вспомогательный корректор, содержащий ключ К2, конденсатор С5, конъюнктор «И и фотореле Ф (вместо фотореле в схеме ВК может быть использовано реле тока, контролирующее рабочий ток линии или ответвления).

Для лучшего понимания сущности предложения ниже приводится описание примера конкретного выполнения устройства, предназначенного для определения места повреждения на линии € одним ответвлением при коротких замыканиях, связанных с землей.

На фиг. 2 дана схема предложенного устройства.

Устройство содержит трансформатор напряжения I, на первичную обмотку которого подается контролируемое минимальное фазовое напряжение (/фмпн), трансформатор тока 2, в лервичную обмотку которого подается контролируемый максимальный фазный ток, компенсированный током нулевой последовательности (/фмакс+- С/о), выпрямительные мосты 3 и 4, реле луска и управления 5 с ко нтактами 6-10 а, резисторы настройки И-13, запоминающие конденсаторы 14 и 15 емкостью С1 и С2, вспомогательные конденсаторы 16-20 емкостью соответственно СЗ-С7, переключатель 21 с -контактами 22-26, элемент контроля уровня напряжения 27 на транзисторах 28-30, источники стабилизированного напряжения 31-33 величиной , нз , t/нз , счетчик импульсов 34, измерительный элемент 35 с выходным контактом 36, фотореле 37 с выходным контактам 38.

Устройство действует следующим образом.

Во время короткого замыкания на линии

срабатывает реле 5 и замыкает контакты 6, 8, 10 и 10а.

При этом конденсатор 14 заряжается до напряжения f/i конденсатор 15-

до напряжения , 2 (/ф.м:1кс +/Со/о), а конденсатор 18-до напряжения t/нз , где AI, Л2 и /Со - коэффициенты пропорциональности.

Спустя некоторое время после начала короткого замыкания (порядка 0,1 сек) реле 5 размыкает контакты 6, 10 и 8 через заданное время (порядка 2 сек) замыкает контакты 7 и 9 в цепи преобразователя напряжения. Происходит заряд вспомогательного кондеисатора 16 от запоминающего конденсатора 14 через транзистор 30 до напряжения Uo- U2+tJa, -U-i и снижение напряжения на конденсаторе 14 до величины

СзРз

и, V, -

и,,

tia+l

где |3з - коэффициент усиления по току

транзистора 30;

UT: - падение напряжения на переходах база-эмиттер транзисторов 28

и 29.

При этом под действием тока заряда конденсатора 16 срабатывает переключатель 21 и контактами 22 и 23 отключает и закорачивает конденсатор 16.

Кроме этого, контактом 26 переключателя включается счетчик импульсов 34, который отсчитывает первый импульс, а контактами 24 и 25 подключается к конденсатору 18 вспомогательный конденсатор 19 и затем разряжается.

При этом напряжение на конденсаторе 18 снижается до величины

и, f/,. -.

Ь5-(-Об

После возврата переключателя и замыкания его контакта 22 цикл повторяется.

При снижении напряжения на конденсаторе 18 после очередного цикла N до заданной величины иk срабатывает измерительной орган 35 « 10ВОИМ .контактом 36 подключает к конденсатору 16 дополнительный конденсатор 17. При этом в последующие циклы увеличиваются порции разряда конденсатора 14. Последний за каждый цикл разряжается уже на величину

CZ+GH рз , jy

°

Настройка измерительного элейента 35 на срабатывание в цикле i осуществляется резистором 13.

Счетчик 34 после цикла NI отсчитывает еще NZ цикл, пока напряжение на конденсаторе 14 не снизится до величины:

Рз

f/.v. Ui - NI-Uo NoCi

Рз+1

Сз + С,

С,

н напряжение UK, + , , подводимое к преобразователю напряжения, окажется равным порогу срабатывания переключателя i/,,. Число импульсов, отсчитанных счетчиком, можно найти из равенства:

Сз

t;,u- .V,

Рз+1

Сз+С4

,

С,

Рз+1

откуда

дг 1 г/ Л7 t/i-l-L Hi-UnCi

Л + Д,-Л/2 (З

, где /(, 1 + - .

Ьз

При установке величин напряжений У„. У„и /„, /,

Al + K,N2 - Я„-- /

t/3

/1

фмин

А) макс+ К /о

где

/f Cj Рз+1 Сз Зз

Таким образом, цена одного деления счетчика «а участке шкалы, характеризующем участок линии до ответвления, пропорциональна отношению контролируемых величин, а на участке шкалы соот1ветст(Буюш.ем лииии аа местом опветвлевия иэменяет ся пропорционально поправке, учитывающей влияние тока ответвления. При этом шкала обычного счетчика гможет быть проградуирована непосредственно в километрах длины линии.

Изменение коэффициента К. с может производиться изменением соотношения емкостей конденсаторов 16 и 17, а наклон характеристики устройства - резисторами И и 12.

Величина напряжения на конденсаторе 15 в конце счета остается практически неизменной, после Л/-ГО цикла это напряжение

t// /2 {-N

(Р,-рг-Ы) (p3+i)J

где р1 II 2 - юэффициситы усиления по току транзисторов 28 и 29.

При срабатывании фотореле 37, имеющего заданную уставку освещенности, и замыкаНИИ его контакта 38 после срабатывания измерительного элемента 35 н замыкании его контакта 36 разряд конденсатора 14 производится лорциями величиной

C,+C,+Cj 1%

рз-И

Ci

При этом цена одного деления счетчика изменяется на величину поправки, учитывающей изменение нагрузки ответвления.

Предмет и з о б р е т е н и я

Q Устройство для непосредственного определения .раастояиия до места (КОрот1кого замыкания на линии с ответвлениями по отношению Электр ичеоких величин аварийного режима, содержащее два эталонных конденс- сатора, включенных в цепи сравниваемых электрических величин, преобразователь напряжения, выполненный в виде вспомогательного конденсатора и переключателя, Включенных в цепь эталонных конденсаторов, и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения определения расстояния до места повреждения, оно содержит два корректора, каждый из которых состоит из коиденсатора с управляющим ключом, присоединяющим конденсатор параллельно указанному вспомогательному конденсатору, причем управляющий вход ключа первого корректора и один из входов логического элемента «И второго корректора соединены с добавочным выходом указанного счетчика импульсов, управляющий вход ключа второго корректора соединен с выходом логического элемента «PI, а второй вход логического эле.мента «И соединен с выходом фотореле.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации, к выходу переключателя подключен аналоговый измеритель выходной величины, содеря ащий параллельно включенные эталонный конденсатор, циклический преобразователь напряжения и подключенное параллельно этому измерителю реле.

nf- 7

и

10 10a 25

ir i-рГр Г

19

-eh