Устройство для определения места короткого замыкания линии электропередачи Советский патент 1981 года по МПК G01R31/08 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения расстояния до места короткого замыкания в линии электропередачи.

Известно устройство для определения расстояния до места повреждения на отключенной линии распределительной сети, содержащее источник однофазного переменного тока,активные и реактивные регулируеАше сопротивления, трансформаторы тока и индикатор - сигнализатор, реагирующий на небаланс токов в цепи вторичных обмоток трансформаторов тока С 1 .

Однако это устройство не обладает достаточной точностью из-за необходимости разновременной ручной регулировки активного и реактивного элементов схемы замещения -линии и вычисления расстояния до места замыкания по формулам.

Цель изобретения - повышение точности и уменьшение времени контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения места короткого замыкания линии элект ропередачи, содержащее источник постоянного напряжения и блок регистрации расстояния до места короткого

замыкания, введены кнопка пуска, конденсатор, запоминающие элементы, коммутатор, тиристоры, компараторы, инвертирующий компаратор, статический триггер, диод, потенциометр, резистивные делители напряжения, вычислительный блок,измерительный резистор, источник опорного напряжения, ключ на МДП-транзисторе, причем исток МДП-транзистора соединен со входсмл первого запоминающего элемента, затвор МДП-транзистора соединен с выходом . первого компаратора и с единичным входом статического триггера и с управлякадим электродом первого тиристора, анод которого соединен с катодом второго тиристора, со стоком МДП-транзистора, с первым выводом измерительного резистора, первым входом коммутатора и первьм входом второго компаратора, второй вывод измерительного резистора соединен со вторым входом коммутатора, с первым выводом линии, с катодом диода, анод которого соединен с первым выводом резистора, второй вывод которого соединен со вторым входом второго компаратора и с первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с выходом второго компаратоpa и с первым йходом третьего компаратора, выход которого соединен с нулевым входом статического триггера, выход которого соединен с первым выводом резистора, второй вывод которого соединен со входом второго запоминающего элемента, причем второй вход третьего компаратора соединен со выводом первого резистивного делителя напряжения, третий вывод которого соединен с нулевой шиной, а первый вывод - с выходом первого запоминающего элемента и с первьм выводом второго резистивного делителя напряжения, второй вывод которого соединен с первым входсяи вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом второго запоминающего элемента и с первьди выводом резистора, второй вывод которого соединен с нулевой шиной, а выход вычислительного блока соединен со входом блока регистрации расстояния до места короткого замыкания, при этом третий вывод второго резистивного делителя напряжения соединен с нулевой шиной, а первый и второй выходы ког ачутатора соединены соответственно со входами третьего и четвертого запоминающих элементов, а третий выход коммутатора соединен с обнуляющими входами этих запоминающих элементов, выходы которых соединены с соответствующими входами инвертирующего компаратора, выход которого соединен с первым входом первого компаратора, второй вход которого соединен с движком потенциометра, первый вывод которого соединен с клеммой источника опорного напряжения, второй вывод потенциометра соединен с нулевой шиной, при этом первая клемма -источника постоянного напряжения соединена с первым выводом третьего резистивного делителя напряжения, второй вывод которого соединен с первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с . нулевой шиной, а третий вывод резистивного делителя напряжения соединен с анодом второго тиристора, управляющий вход которого соединен через кнопку пуска со второй клеммой источника постоянного напряжения, при этом катод первого тиристора соединен с нулевой шиной, причем каждый запоминакхций элемент содержит МДП-транзистор, МОП-транзистор, запоминающий конденсатор, причем затвор МДП-транзистора соединен со входов запоминающего -элемента, сток МДП-транзистора соединен с его истоком, t: затвором МОП-гтранзистора не первым выводом запоминаю 1его конденсатора, второй вывод которого соединен с нулевой шиной, причем исток МОП-транзистора соединен с выходом запоминающего элемента, а сток МОПтранзистора - с третьей клеммой источника постоянного напряжения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Схема устройства определения места (короткого замыкания линии электропе-, редачи содержит источник 1 постоянного напряжения, подключаемый к объекту контроля, содержащему катушку 2 и резистор 3, блок 4 регистрации расстояния до места короткого замыкания кнопку 5 пуска, конденсатор 6, запоминающие элементы 7-10,коммутатор 11 тиристоры 12 и 13, компарато)ы 14--16 инвертирующий компаратор 17, статический триггер 18, диод 19, резистивные делители напряжения 20-25, вычислительный блок 26, измерительный резистор 27, ключ 28 на МДП-транзирторе, источник 29 опорного напряжения , причем кажлый запсмликающий элемент 7-10 содержит МДП-транзистор 30 включенный по схеме диода, запоминающий конденсатор 31 и МОП-транзистор 32.

Устройство работает следующим образ ом.

При подключении к отключенному при коротком замыкании объекту контроля источника 1 постоянного напряжения происходит заряд конденсатора 6. При нажатии кнопки 5 пуска происходит включение тиристора 12, что ведет к возникновению переходного процесса в объекте контроля, характеризующегося постоянной времени Т..

Напряжение, пропорциональное нарас.тающему току, снимается с резистора . 27 и через коммутатор 11 последовательно периодически поступает в запо минагацие элементы 7 и 8, напряжение на выходах которых сравниваются между собой компаратором 17, ив момент их совпадения, характеризующий момент окончания переходного процесса, на выходе компаратора 14 згжрывается ключ 28, прекращая заряд через транзистор 30 запомииакжцегр конденсатора 31, запоминакндего элемента 9 от источника 1 постоянного напряжения через резистивные делители 24, 25 и 21. Соотношение резистивных делителей 20 и 21 составляет Зг, что обеспечивает подачу на вычислительный блок 26 напряжения, пропорционального времени Т .

Одновременно, по достижению максимума тока переходного процесса,происходит закорачивание через тиристор 13 объекта контроля, в резуль.тате чего экспоненциально убывающее напряжение через компараторы 15 и 16 поступает на вход статического триггера 18, на выходе которого формируется импульс, длительность которого пропорциональна постоянной времени Tj переходного процесса при экспоненциальном убывании тока в линии. Опорным сигналом, поступающим на вход компаратора 16, является напряжение, в раз меньшее максимального, что обеспечивается выбором величины резистивных делителей 22 и 23, На выходе запоминающего элеме та 10 появляется напряжение, пропор цйональное упомянутому Т,, которое поступает на второй вход вычислительного блока 26, которое реализует формулу т. s --T7T -T, где 1 - paccTOHHiie до места короткого замыкания; Т - постоянная времени переходного процесса при подключении источника питания Тд - постоянная времени переход ного процесса при закорачи ваии линии; R - образцовое сопротивление, L - погонная индуктивность, Формула изобретения 1. Устройство для определения места короткого за1у5ыкания линии электропередачи, содержащее ицточни постоянного напряжения и блок регис рации расстояния до места короткого замыкания, отличающееся тем, 4JO, с целью повьшения точности и уменьшения времени контроля, в него вЕодены кнопка пуска, конденсатор запоминакидие элементы, коммутатор, тиристоры, компараторы, инвертирующи компаратор, статический триггер, диодJпотенциометр, резистивные делители напряжения, вычислительный блок измерительный резистор, источник опорного напряжения, ключ на МДП-тра зисторе, причем исток МДП-транэис1С ра соединен со входом первого запоми накяцего элемента, затвор МДП-транзис тора соединен с выходом первого компа ратора и с единичньв«1 входом статическо о трихтера и с управляющим электродом первого тиристора, анод которого соединен с катодом второго тиристора, со стоком МДП-транзистора, с первым выводом измерительного резистора, первым входом KONwyTaTOpa и первым входом второго компаратора вто)ой вывод измерительного резистор соединен со вторым входом колмутатора, с первым выводом линии, с катодом диода, анод KOTOpojjo соединен с первым выводом резистора, второй вывод которого соединяй со ззторым входом второго компаратора и с первым выводом резистора, второй вывод кото рого соединен с выходом второго компаратора и с первым входом третьего компаратора, выход которого соединен с нулевым входом статического триггера, выход которого соединен с перовым выводом резистора, второй вы,вод которого соединен со входом второго запоминающего элемента, при-чем второй вход третьего ко шаратора соединен со вторым выводом первого резистивного делителя напряжения, третий вывод которого соединен с нулевой шиной, а первый вывод - с выходом первогс запоминающего элемента и с первым выводом второго резистивного делителя напряжения, второй вывод которого соединен с первые входом вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом второго запоминакицегО элемента и с первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с нулевой шиной, а выход вычислительного блока соединен со входом блока регистрации расстояния до места короткого эаг 4дкания, при этом, третий вывод второго резистивного делителя напряжения соединен с нулевой шиной, а первый и второй выходы коммутатора соединены соответственно со входами третьего и четвертого запоминающих элементов, а третий выход коммутатора соединен с обнуляющими входами этих запоминающих элементов, выходы которых соединены с соответствующими входами инвертирующего компаратора, выход которого соединен с первым входом первого компаратора, второй вход которого соединен с движком потенциометра , первый вывод которого соединен с клеммой источника опорного напряжения, второй вывод потенциометра соединен с нулевой шиной, этом первая клемма источника постоянного напряжения соединена с первым выводом третьего резистивного делителя напряжения, второй вывод которого соединен с первьвл выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с нулевой шиной, а третий вьшод резистивного делителя напряжения соединен с анодом второго тиристора, управляющий вход которого соединен через кнопку пуска со второй клеммой источника постоянного напряжения, при этом катод первого тиристора соединен с нулевой ашной, 2. Устройство поп,1, отличающееся тем,что каждь1й запохинаю- щий элемент содержит МДП-транзистор, МОП-транзистор, запоминающий конденсат| Р, причем затвор МДП-транзистора соеди.нен со входсял запоминающего элемента, сток НДР тра зистора соединен с его истоком, с затвором МОП-транзистора и с первым выводе запоминающего конденсатора, второй .вывод которого соединен с нулевой шиной, причем исток МОП-транзистора соединен с выходом эапо|4ина1сщего элемента, а сток МбП-транзистора - с третьей клеммой источника постоянного напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР « 432430, кл.2С 01 R 31/08, 1971.

-V-