Устройство для определения направления поиска короткого замыкания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Республик (11)! 000944 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 22, 10. 81 (21) 3347097/24-07 с присоединением заявки.%(23) ПрнорнтетОпубликовано 28. 02 83 Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28 . 02 . 83 (53)М. Кл.

G 01 R 31/08

Н 02 Н 3/08

Геаулврствеккый комитат

OCCAM вв Йелйи к361ретеккй и Открытий (53) УДK 621. 316. .925(088.8) тт г%." *

В. А. Островский, P. 11. Сагутдинов, И. К., 64-орад, А. И. Селивахин, А. П. Кузнецов и И. А. ФЕдд ов и И.Г.Беляков (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В. П. Горячкина (7l) Заявитель (Б4) УСТРОЙСТВО дяя ОПРГдКЛБНИя НАПРАВЛгНИя ПОИСКА

КОРОТКОГО ЗАИЦКАНИЯ

Изобретение относится к устройствам для определения направления поиска коротких замыканий в трехфазных воздушных .электрических сетях.

Известны устройства для определения направления поиска короткого за- . мыкания, например указатель короткого замыкания (УКЗ), содержащий индукционный преобразователь тока, антенный преобразователь напряжения, два выпрямителя, блок выделения переходной составляющей тока короткого замыкания, пороговый элемент, тиристор и блок магнитной памяти с о6мотками срабатывания и возврата, по состоянию которого с помощью магнитной стрелки определяется направление поиска места короткого замыкания.

УК3 реагирует на переходную составля- го ющую тока короткого замыкания, что обеспечивает унификацию настройки, не имеет контактов и подвижных частей, однако периодически через 31) сек.

2 срабатывания порогового элемента снижает надежность работы устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля направления короткого замыкания на воздушной линии электропередачи., содержащее два последовательно соединенных конденсатора, подключенных через первый выпрямитель к антенному датчику, тиристор, соединенный с отрицательным полюсом первого конденсатора, пороговый элемент, подключенный к точке соединения конденсаторов, индукционный преобразователь тока, первая обмотка которого подключена через второй выпрямитель и блок выделения переходной составляющей тока короткого замыкания к управляющему входу тиристора., а вторая через кнопку опробования - к второму конденсатору, и индикатор срабатывания.

3 1

В устройстве для контроля направления короткого замыкания все элементы,в том числе и пороговый, работают в ждущем режиме. Контроль исправности всех элементов схемы осуществляется включением элемента опробования, например кнопки, после чего имитируется срабатывание и возврат устройства для контроля направления короткого замыкания P2) .

К недостаткам устройства относится наличие блока магнитной памяти с двумя обмотками, состояние которого определяется по отклонению стрелки компаса.

Необходимость поднесения стрелки компаса к блоку магнитной памяти, расположенному на высоте 3 м, усложняет эксплуатацию устройства для контроля направления короткого замыкания, особенно о зимнее время, когда из-за глубокого снега затруднен подход к опоре, на которой оно установлено. Кроме того, персонал оперативно-выездной бригады должен постоянно иметь с собой компас, закрепленный на штанге, без которого невозмож" но проверить срабатывание устройства для контроля направления короткого замыкания.

Встраивание компаса внутрь УНК или закрепление снаружи снижает на" дежность работы блока магнитной памяти с двумя обмотками, обеспечивающими перемагничивание магнитной системы, имеет значительные размеры и занимает почти половину исполнительного УНК.

При использовании блока магнитной памяти с компасом исполнительный блок устройства для контроля направления короткого замыкания должен монтироваться на опору строго с южной стороны на опредеаенном расстоянии от железобетонной опоры,. что усложняет монтаж.

Цель изобретения — упрощение и улучшение эксплуатации устройства.

Для достижения поставленной цели устройство для определения направления поиска короткого замыкания, содержащее два последовательно соединенных конденсатора, подключенных через первый выпрямитель к антенному датчику, тиристор, катод которого соединен с отрицательным полюсом второго конденсатора, пороговый элемент, подключенный меж000944 4 ду точкой соединения конденсаторов и обмоткой индикатора срабатывания, индукционный преобразователь тока, первая обмотка которого подключена через второй выпрямитель и блок выделения переходной состав ляющей тока короткого замыкания к катоду и управляющему электроду тиристора, а вторая обмотка через элемент опробования - к второму конденсатору, дополнительно содержит второй индукционный датчик тока, обмотка которого включена последовательно с первой обмоткой первого индукционного датчика тока, второй конец обмотки индикатора срабатывания подключен к отрицательному полюсу второго конденсатора, а анод тиристора - к положительному полюсу первого конденсатора, параллельно пороговому элементу дополнительно включен диод, положительным полюсом к точке соединения конденсаторов, к входу первого выпрямителя параллельно подключен первый резистор, а последовательно с тиристором - второй.

Индикатор срабатывания выполнен в виде Т-образного магнитопровода с одной обмоткой на продольном стержне и магнитным флажком, закрепленным на вертикальной оси в середине поперечного стержня.

Элемент опробования выполнен в виде магнитоуправляемого контакта.

На фиг. 1 представлена схема устройства для определения направления поиска; на фиг. 2 — индикатор срабатывания.

Под двумя проводами линии 1 элек.тропередачи размещены два индукцион-. ных преобразователя тока - первый

ИПТ 2 и второй ИПТ 3.

Обмотка 4 первого ИПТ2 и первая обмотка 5 второго ИПТ3 соединены последовательно и через конденсаторб подключены к первому выпрямителю 7,выход которого через блок 8 выделения переходной составляющей тока короткого замыкания соединен с управляющим входом тиристора 9.

К антенному преобразователю 1О напряжения подключены резистор 11, а, .также через второй выпрямитель 12 два последовательно соединенных конденсатора 13 и 14 и тиристор 9 с последовательно включенным ограничительным резистором 15.

5 100

К конденсатору 14 подключена через пороговый элемент 16, шунтированный диодом 17, обмотка 18 индикатора срабатывания, а также вторая обмотка 19 второго ИПТ 3 через элемент

20 срабатывания.

Блок выделения переходной составляющей тока короткого замыкания может быть выполнен в виде дифференцирующего конденсатора 21, шунтированного резистора 22, последовательно которому включен резистор 23, а также конденсатора 24, подключенного к управляющему входу тиристора, Индикатор срабатывания выполнен в виде Т-образного магнитопровода (фиг.2 ), на продольном стержне 25 которого размещена обмотка 26, а в середине поперечного стержня 27 на оси 28 укреплен магнитный флажок 29. 20

Устройство работает следующим образом.

При включении воздушной линии 1 в работу (йиг.1) на антенном преобразователе 10 напряжения наводится сигнал, заряжающий через выпрямитель 12 конденсаторы 14 и 13. При достижении на конденсаторе 14 пороГового напряжения пороговый элемент

16 открывается и конденсатор 14 раз- Зо ряжается через обмотку 18 индикатора срабатывания, а затем снова начинает заряжаться.

В качестве порогового элемента могут быть. использованы тиратрон или

35 динистор.

По мере заряда конденсатора 13 уменьшается зарядный ток и увеличивается время заряда конденсатора 14.

После полного заряда конденсатора 13 напряжение на конденсаторе 14 уже не может превысить порогового значения.

Напряжение на конденсаторе 13 будет в 2-3 раза, вышем чем при коротком замыкании в контролируемом направлении линии 1, сигнал на обмотках 4 и 5 ИПТ резко возрастает и через выпрямитель 7 и блок 8 выделения переходной составляющей тока короткого замыкания поступает на управляющий вход тиристора 9, который отпирает— ся. Конденсатор 13 разряжается через ограничительное сопротивление 15, открытый тиристор 9, обмотку 18 индикатора срабатывания и диод 17.

Таким образом, ток через обмотку

18 индикатора срабатывания имеет разное направление при срабатывании и возврате. Поскольку линия отключа0944 4 ется после короткого замыкания, конденсаторы 13 и 14 не заряжаются, и индикатор остается в состоянии, соответствующем короткому замыканию в контролируемом направлении. При включении линии в работу после устранения короткого замыкания или после успешного АПВ появляется напряжение, заряжаются конденсаторы 13 и 14 и как показано выше через обмотки 18 инд. катора срабатывания проходит несколько имп.льсов, переводя его в состояние, соответствующее нормальной работе линии, Для проверки исправности устройства в процессе эксплуатации включается элемент 20 срабатывания. Э результате конденсатор 14 разряжается через обмотку 19 второго ИПТ, на обмотке 5 наводится сигнал, вызывающий срабатывание устройства. Поскольку линия находится под напряжением, устройство возвращается в состояние нормальной работы. При этом проверяется исправность всех элементов схемы.

В качестве элемента срабатывания могут быть использованы либо кнопка, либо геркон, управляемый с помощью магнита, поднесенного к исполнительному блоку. При использовании геркона облегчаются герметизация устройства и его обслуживание, так как можно магнит укрепить на штанге и проводить проверку без подъема на опору.

Резистор 15 служит для ограничения тока через индикатор срабатывания. Резистор 14 предназначен для ограничения сигнала с антенного преобразователя напряжения и напряжения разряда конденсатора 13 до 150 В, поскольку на э-.о напряжение рассчитан тиристор 9. При этом также исключа" ется ложный возврат устройства в исходное состояние за счет наводок в линии от проходящих по одной с ней трассе линий более высокого напряжения или от пересечения с ними.

Конденсатор 6 служит для компен" сации индуктивности ИПТ и увеличивает их выходной сигнал.

Резистор 22 служит для ускорения разряда дифференцирующего конденсатора 21 короткого замыкания, резистор 23 - для настройки устройства по току срабатывания, конденсатор

24 — для исключения ложных срабатываний тиристора 9 при кратковременных импульсах тока в линии большой

7 1000 амплитуды, например при включении линии при грозовых разрядах.

При выполнении индикатора в виде

Т"образного магнитопровода .(h r.2) магнитный флажок 29, закрепленный на вертикальной оси 28, имеет два устойчивых состояния, притягиваясь к правой или левой половине поперечного стержня 27 магнитопровода, Для перевода флажка 29 из одного устойчивого положения в другое необходимо пропустить по обмотке 26 ток в определенном направлении.

Таким образом, каждому направлению тока в обмотке 26 соответствует определенное положение магнитного флажка 29, одно из которых можно принять соответствующим короткому замыканию, а второе - нормальной работе.

Вертикальное положение оси магнит- 20 ного флажка исключает влияние его веса в процессе переведения из одного устойчивого положения в другое.

Половины флажка окрашиваются в разные цвета, например черный и крас-, ный. В тот же цвет окрашивается половина поперечного стержня 27 магнитопровода. Таким образом, в одном положении весь индикатор оказывается черным,в другом - красным. По цвету 39 индикатора определяется наличие короткого замыкания на линии в контролируемом направлении..

Благодаря введению диода 17, шунтирующего пороговый элемент, индикатор срабатывания может иметь одну обмотку, что обеспечивает его компакт» ность надежность и малую металлоемкость, ИПТ может быть выполнен либо из двух индукционных датчиков, либо из одного, расположенного между проводами линии, как это предложено, например, в устройстве для контроля направления короткого замыкания. При

Г использовании двух датчиков существенно снижаются их размеры и металлоемкость, поскольку они располагаются ближе к проводу.

При использовании в качестве антенных преобразователей напряжения двух изоляторов, закрепленных на про" водах высоковольтной линии, индукционные датчйки могут крепиться под эти° ми изоляторами, При этом существенно упрощается монтаж всего устройства и обеспечивается унифицированная настройка при установке на высоковольтную линию с различной подвеской проводов, разными расстояниями между проводами, для разных классов напряжений и типов опор. Использование визуального индикатора срабатывания, который устанавливается так, чтобы он был виден издалека, например с дороги, существенно облегчает эксплуатацию устройства, поскольку при этом исключаются специальные операции для получения информации и обслуживающий персонал не имеет с собой каких-либо приспособлений, отсутствие или неисправность которых не позволяет получить информацию.

Кроме того, сокращаются время поиска повреждения, продолжительность отключения, недоотпуск электроэнергии и ущерб их потребителей. формула изобретения

1. Устройство для определения направления поиска короткого замыкания, содержащее два последовательно соединенных конденсатора, подключенный через первый выпрямитель к антенному датчику,. тиристор, катод которого соединен с отрицательным полюсом второго конденсатора, пороговый элемент, подключенный между точкой соединения конденсаторов и обмоткой индикатора срабатывания, индукционный преобразователь тока, первая обмотка которого подключена через второй выпрямитель и блок выделения переходной составляющей тока короткого замыкания к катоду и управляющему электроду тиристора, а вторая обмотка через элемент опробования — к второму конденсатору, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и улучшения эксплуатации, устройство дополнительно содержит второй индукционный датчик. тока, обмотка которого включена последовательно с первой обмоткой пер" вого индукционного датчика, второй конец обмотки индикатора срабатывания подключен к отрицательному полюсу второго конденсатора, а анод тиристо ра - к положительному полюсу первого конденсатора, параллельно пороговому элементу дополнительно включен диод, положительным полюсом к точке соединения конденсаторов, к входу первого выпрямителя параллельно подклю9 1000944 . 10 чен первый резистор, а последователь- бования выполнен в виде магнитоупно с тиристором-.второй. равляемого контакта. 2. Устройство по п.l, о т л и- Источники информации, ч а ю щ е е с я тем, что индикатор принятые во внимание при экспертизе срабатывания выполнен в виде T-образ- i 1. Селивахин А. И., Пронникова М.И., ного магнитопровода с одной обмоткой Островский В. А. Указатель короткого на продольном стержне и магнитным замыкания в электрических сетях 6-10, флажком, закрепленным на веотикаль- 35 кВ. "Энергетик", М 11, 1975. ной оси в середине поперечного стерж- 2. Авторское свидетельство СССР ня ° в по заявке У 2905168/24-07, 3. Устройство по п.l, о т л и ч а- кл. G 01 Й 31/08, Н 02 Н 3/08, ю щ е е с я тем, что элемент опро- 04.04.80. з фиг.1

Составитель Л. Васькова

Редактор А. Лежнина Техред А.Бабинец Корректор И.Шароши

Заказ 1378/48 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Носква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4