Способ определения места повреждения в электрической сети с изолированной нейтралью Советский патент 1976 года по МПК H02H3/08 H02H3/16 

Изобретение относится к области знергетики и применяется в электросетях с изолированной нейтралью для дистанционного определения места однофазного замыкания электросети на землю и профилактического онределения места неисправных устройств в электросети.

Известен волновой способ определения места замыкания в линии электропередачи путем измерения интервала времени прохождения измерительного высокочастотного сигнала до места повреждения и обратно 1.

Указанный способ не находит применения и разветвленных электросетях из-за значительного влияния отпаек в электросети в высокочастотном диапазоне частот и в связи с отсутствие.1 отраженных волн измеритель 1ого сигнала от неиснравного оборудования электросети, которое еще не вносит существенной неоднородности сопротивления в электросети.

Известен также способ определения мест повреждения в электросети (2) по изменению амплитуды щумов в цепи нулевой носледовательности электросети в сравнении с фиксированным уровнем ипма. Даигшш сиособ янляется иаибо.1ее близким к описывао.шму изобретению по технической сущности и достигаемыл- результатам. Сиособ осуществляют переносным прибором, содержащим антенну, переносимую под электросетью, и усилитрль с выходом на звуковой сигнал.

Указан :ый способ в силу специфики его применения позволяет найти место повреждения в электросети с большими затратами времени и малой надежностью.

Целью изобретения является повыще 1ие быстродействия и надежностн определения места повреждения в электрической сети. Это достигается тем, что но предлагаемому способу почастотно измеряют во всем спектре частот средний уровень щума и при увеличении уровня шума выше фиксированного для нормального режима подают опорный сигнал в канал связи, запускает приборы измерения иптервала нремен прохождения идмов, установленные в точках электросети, и регистрируют относительно опорного сигнала интервал) времени прохождения шума до К точек контролируемой сети, расположенных на максимальном расстоянии друг от друга, и по величине многократно измеренных интервалов определяют место повреждения в электрической сети.

Для реализации иредлагаемого способа г одной из К точек цеии нулевой носледоватольности электросети почастотно ) средний уровень П1ума во жсм спектре частот, }1аиример, при помопхи аналого-цифровых iiравляющих вычислительных мащии (УВД) (3) и ири его увеличении выще фиксированного УВМ по каналам связи подает опорный сигнал, например кмпульс тока, вкл очаюп ий

3

IS К точках электросети селективные измерители интервалов времени прохождения шумоз от неисправного оборудования до К точек электросети.

Измерение интервалов времени нриборами, включаемыми от оиориого сигнала, осуществляется путем селективного измерения фаз шумов (4). Затем интервалы времени прохождения шумов до К точек электросети по обратным каналам связи передаются на УВМ, которая но известной методике расчета передачи сигналов (5, 6) и с учетом известной скорости прохождения опорного сигнала для любой частоты решает задачу определения места повреждения электросети.

С целью повышения точности и надежности определения места повреждения и исключения случайных ошибок измерения, возможных при измерении импульсных шумов, указанные операции определения места повреждения повторяют многократно.

Эффективность предлагаемого способа повышается в случае передачи шумов по каналам связи с использованием известных устройств телемеханически от различных электросетей и результатов измерения интервалов времени в конкретных электросетях на централизованную УВМ.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что одновременно регистрируются характеристики шумов от оборудования К точек электросети и это позволяет осуществить дистанционный, непрерывный контроль работы оборудования электросети. При настройке УВМ для работы па каждой конкретной электросети из программы анализа шумов исключаются все шумы, характерные для нормального режима работы электросети, а также шумы неисправного оборудования, которые уже зафиксированы на выходе УВМ. Затем подачей контрольных сигналов из разных точек электросети почастотно определяют характеристики электросети и «обучают УВМ точHo.viy реидению задачи отыскания места поврежден ия в электрической сети.

Па чертеже изображен пример реализации указанного способа в э;1ектросе1Т1 iO кВ.

lia диспетчерском электросети 1 к нейтрали конденсаторов 2, подключе трансфор.матор 3, ко вторичной обмотке которого подключено устройство дистанционного управления совместно с УВМ 4. Устройство ирисоедипепия к электросети на К-й подстанции состоит из цепи нулевой последовательности высоковольтных обмоток силового трансформатора 5, дистанционно управляемого вакуумного выключателя 6, конденсатора связи 7, трансформатора 3, дистанционно управляемого селективного измерителя интервалов времени прохождения характерного шума по отношению к опорному сигналу и аппаратуры 8 передачи этих интервалов «а диспетчерский пункт.

4

К низковольтной обмотке 9 силового тра.чсформатора через конденсаторы 10, образующие совместно с трансформатором 11 фи.чьтр токов нулевой последовательности, подключена аппаратура управления 12 вакуумным выключателем 6, содержащая избирательные фильтры на частоту настройки срабатывания вакуумного выключателя и обмотку управления вакуумного выключателя 6. При наличии

в низковольтной электросети шумов с частотой настройки срабатывания на отходящих фидерах может быть установлен узкоиолосый заградительный фильтр 13.

При дистанционном контроле состояния

электросети измерительная аппаратура 8, установленная в К характерных точках электросети, при помощи вакуумных выключателей б отключеиа. УВМ устройства 4 производит по отработанной программе анализ напряжения

шумов в электросети. В случае возникновения шумов с амилитудой, выше фиксированной для нормального режима, устройство дистанциоииого управления с УВМ 4 фиксирует частоту основного шума, дистанционно включает, например, К вакуумных выключателей, настраивает при помощи аппаратуры 8 частоту селективного измерителя на одну из характерных частот источника шумов. После дистанци онпой подачи УВМ 4 опорного сигнала аппаратура 8 фиксирует относительный интервал времени прохождения измеряемого шума в К точках электросети и передает это значение для решения задачи определения места неисиравного оборудования на УВМ 4.

Основные затраты на реализацию изобретения заключаются в установке аппаратуры дистапционпого измерения интервала прохождепия шумов в К точках электросети. Передача сигиалов, например, от 20 электросетей, может осуществляться по существующим радиоканалам электросистемы на областную УВЛ1.

Формула изобретения

Способ определения места повреждения в э.тектрической сети с изолированной нейтралью, основанный на измерении в цепи ).ieвой последо ател1 ности электрической сети

амплитуды , геиерируемых оборудо 5анием сети нри неисправностях в ней, и сравпеиии ее с фиксированным уровнем шума для нормального режима, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и

наделчности, почастотно измеряют во всем спектре частот средний уровень шума и при увеличении уровня шума выше фиксироваиного для нормаль}1ого режима подают в каиа.л связи опорный сигнал, который запускает ирмборы из.мерепия интервала времени прохождения шумов, установленные в К точках электросети, и регистрируют относительно опорного сигнала интервалы времени прохождения шума до К точек контролируемой сети, расположенных на максимальном удалении

от друга, и по величине многократно измеренных интервалов определяют место нонреждсния в электрической еети.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Дементьев В. С. и др. Определение места повреждения силовых кабельных линий ГЭИ, 1962 г. (аналог),

2.Будзко И. А., Бородин И. Ф. Новые элементы автоматики сельских электроустановок. Колос, М., 1972 (прототип).

3.Информационный листок В ИМИ N° 750327, Малый анализирующий комплекс

(МАК) ia базе ЦВМ .М-ПХ-М н 37721 А 1975 (аналог).

4.Вечканова Р. А. Система автоматического измерения фаз малых сигналов с использованием ЭВМ, диссертаци5 Куйбышевский П. И., Куйбышев 1975 г. (аналог).

5.Костенко М. В., Перельман Л. С., Шхарнн Ю. П. Вол)0;5ыс процсссы ; электрические номехи в многопроходных л;1нпях высокого напряжения .., «Энергия, 1973 г. (аналог) .

6.Смирнов Б. В.. Пронов В. М. Передача сигналов по электросети через токовые фильтры. Механизация и электрификация социалистического с/х Лз 11, 1975 г. (аналог).

«