Способ определения места повреждения в линиях электропередачи Советский патент 1979 года по МПК G01R31/08 

I . , .

Изобретение касается электроизмерительнои .; техники и может быть использовано при создании устройств для определения места повреждения в протяженныхлиниях электропередачи.

Известен способ определения места повреждения линии электропередачи, основанный ч измерении действз ощих значений фазных токов и напряжений 1.

Недостатком этого способа является низкая точность определения места повреждения вследствие неучета распределенной емкости и изменение положения фаз в пунктах транспозиции.

Наиболее близким по технической сущности , fc предложенному является способ определения места повреждения в линиях электропередачи, основанный на измерении прямых и обратных волн электромагнитного поля, сдвинутых один от другого на двойное время пробега от места измерения до места короткого замыкания 2.

Недостатком этого способа является то, что он не учитывает пофазную несимметрию линии, что приводит к недостаточной точности в определении места повреждения, особенно в линиях с неполным циклом транспозицщ.

Цель изобретения - повышение точиости оп; ределения места повреждения.

Для этого в известном способе определения места повреждения в линиях электропередачи, основанном на измерении прямых и обратных волн электромагнитного поля, сдвинутых один относительно другого на двойное время пробега волны от места измерения до места короткого замыкания, измеряют и запоминают модальные составляющие прямых и обратных волн, соответствующие чередованию фаз в месте измерения на заданном интервале времени, сдвигают обратные волны относительно соответствующих прямых, суммируют одноименные прямые и обратные модальные волны, определяют фазные к междуфазньхе напряжения по сумме прямых и обратных модальных волн, умноженных на, произведение коэффициентов преломления и отражения в соответствии с числом полных щагов транспозиции и определяют расстояние до места повреждения по величине суммарного интервала временного сдвига при равенстве нулю эффективных значений одного из фазных или междуфазных напряжений. На чертеже представлена функциональная электрическая схема предложенного устройства. Оно содержит трансформаторы 1 напряжения и трансформаторы 2 тока. К трансформаторам напряжения присоединены блоки 3, 4, 5 измерения модальных составляющих напряжения и блоки 6, 7, 8 измерения модальных составляющих токов. Блоки 3, 4, 5, 6, 7, 8 одними выходами присоединены к блокам 9, 10, 11 формирующим прямые модальные волны, другими выходами присоединены к блокам 12, п сз: й ti s S Ф|1к. :(-1) SI t-c J где n - количество полных щагов транспозиции от начала линии до точки короткрго замыкания; Tm -время пробега волны по линии на щаге транспозиции; дг - время пробега волны от точки короткого замыкания до ближайщей транспо зиционной опоры. В вьфажении (1) количество слагаемых прямых или обратных волн под знаком суммь по р бинолтнальному коэффициенту Сп. Этот же коэффициент определяет возможное число различных сочетаний матричных коэффициентовпреломления и отражения ЦКирЦ , ЦКотЦ , являющихся перестановочными мгтркаямИ, дающих одно и то же произведение ЦКпрЦ п-дИКдЛй. Следовательное каждой р-той волне можнопоставить всоответствие определенное сочетание указайных матриц. Порядком следования коэффициентов отражения и преломления в этом сочетании определяется знак при г. Если на т-том месте стоит ЦКпрН,™ Трп сохранит знак Гт-ч. Если на т-том месте l|Kotir то тт имеет знак, противоположный знаку Трг.. Для m 1 Гт имеет знак минус для прямой волны и плюс для обратной. Таким образом, в формуле (1) для п 1 четыре слагаемых, для п 2 количество слагаемых равно 8, для п 3 количество слагаемых 16 и т. д. При возникновении короткого замьткания блоки 3, 4, 5 измеряют составляющие напряжения первой, второй и третьей моды, соответственно, а блоки 6, 7, 8 - три модальных составляющих тока. В линиях с горизонтальным расположением фаз модальные напряжения, измеряемые блоками 3 и 5 равны т;-т{К2Ж; ф,))Ч, и --(K-AJ )(Urt4- -U V(K.(CJ 1 l- 1 э 13, 14, формирующими обратные модальные волны. Блок 15 вычисляет место повреждения. Процесс измерения заключается в следующем. Мгновенные значения фазных напряжений в любой точке т ранспонированной линии могут быть выражены через три прямые и три обратные модальные волны, замеренные на одном из концов линии. Так, фазные напряжения в точке короткого замыкания выражаются через прямые и обратные волны, измеренные в начале линии формулой ii Sii ii4(|i . Г lho lllKpr р (( L lrtfl-1J соответственно, модальные токи, измеряемые блоками 6 и 8 равны: i - - ( «,,)(ф;ч, (г,, Ш ЛЧ-ФХ -К ; Т---|-(. K--F-v-/F2 ТV Ti jTt-j } .-4f2,)V F-PCTi,-4Tia-Tt Taiп-гТл ЦЛпНапряжение и ток второй моды измеряются 1как разность соответствующих величин третьей и первой фаз, разделенной на-/3. При этом первая и третья фазы - крайние, вторая средняя (см. чqpтeж). Блоки 9, 10, 11 формируюг прямые модальные волны, а блоки 12, 13, 14 - обратные Wmi, Wppj, Wma. Все волны постзшают в блок 13, где обратные волны сдвигаются относительно соответствующих прямых волн и через каждый заданьаш интервал времени вычисляются эффективные значения фазнь1Х напряжений. При переходе через каждую точку транспозиции изменяется число слагаемых волн, заноженных на произведение матричных коэффициентов преломления и от{)ажения. Если одно из эффективных значений фазных или междуфазньи напряжений окажется равным нулю, сдвиг прекращают- Полный интервал сдвига обратных волн относительно гфямых равен двойному времени пробега соответствующей модальной волны от пуикгя замера до точ повреждения. Затухание учитывается введением экспоненциального коэффициента.

Формула изобретения

Способ определения места повреждения в линиях электропередачи, основанный на измерении прямых и обратных волн электромагнитного поля, сдвинутых один относительно другого на двойное время пробега волны от места измерения до места коротксго замыкания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения места повреждения, измеряют и запоминают модальные составляющие прямых и обратных волн, соответствующие чередованию фаз в месте измерения на заданном интервале времени, сдвигают обратные волны относительно соответствующих прямых, суммируют одноименные прямые и обратные модальные волны, определяют фазные и междуфазные напряжения по

суммам прямых и обратных модальных волн, умноженных на произведение коэффициентов преломления и ОтраЯсШйя в сЬответствии с числом полных шагов транспозиции и определяют расстояние до места повреждения по величинесуммарного интервала временного сдвига при равенстве нулю эффективных значений одного из фазньсх или междуфазных напряжений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Малы А. С., Шалыт Г. М. и др. Определение мест повреждения линий электропередачи по параметрам аварийного режима, М., Энергия, 1972, с. 131.

2.Авторское свидетельство СССР W 505079. кл. G 01 R 31/08. 30.01.74 (прототип).

г.А

г.кз.