Устройство для измерения расстояния до места короткого замыкания

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА КОРОТКОГО ЗАГ4Ы КАНИЯ, содержащее блок измерения напряжения и блок измерения тока, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго блоков выбора поврежденной фазы, выходы которых соединены соответственно с соответствующими входами блока выделения реактивной составляющей тока , выход которого соединен с соответствующими входами первого и второго блоков памяти реактивной составляющей тока, один из входов первого блока памяти реактивной составляющей тока соединен с одним из входов блока памяти напряжения, одним из входов второго блока памяти реактивной составляющей тока, одним из входов первого блока памяти тока, одним из входов второго блока памяти тока, a-также с выходом блОка управления, вход которого соединен с выходом блока измерения тока, выход второго блока поврежденной фазы соединен также с соответствующими входами первого и второго блоков памяти тока, выход . первого блока выбора поврежденной фазы соединен с одним из входов блока памяти напряжения, выход которого соединен с одним из входов блока йеления-умножения , выход которого подключен к входу блока индикации, о т;личающееся тем, что, с целью повышения точности определения расстояния до места короткого замыкания , в него введены первый и второй управляемые сумматоры, первый и второй неуправляемые сумматоры, причем выход первого неуправляемого сумматора соединен с одним из входов блока деления-умножения, первый вход i первого неуправляемого сумматора сое (Л динен с выходом первого блока памяти реактивной составляющей тока, с: второй вход - с первым входом перво .го управляемого сумматора и с выходом блока выделения реактивной составляющей тока, третий вход - с выходом первого управляемого сумматора , второй вход которого соединен с выходом второго блока памяти реактивной составляющей тока, a третий ел с выходом блока управления и с первым входом второго управляемого сумматора , второй вход которого соединен с выходом первого блока памяти тока, QD 00 третий вход - с выходом второго блока выбора поврежденной фазы и с первым входом второго неуправляемого сумматора , второй вход которого соединен с выходом второго блока памяти тока, третий вход - с выходом второго управляемого сумматора, a выход - с одним из входов блока деления-умножения .

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

ООЦИАЛИСТИ"(ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ДО С 01 К 31/Ва

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ CCGP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21 ) 3416307/18-21 (22) 05.04.82 (46) 23.02.84. Бюл. 9 7 (72) Ю.Л.Кошкин .(71 ) Московский ордена Трудового

Красного Знамени институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П.Горячкина (53) 621.315.17(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 571773, кл. С 01 R 31/08, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3362509/18-21, кл. G 01 R 31/08, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА КОРОТКОГО ЗАМЫ

КАНИЯ, содержащее блок измерения напряжения и блок измерения тока, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго блоков выбора поврежденной фазы, выходы которых соединены соответственно с соответствующими входами блока выделения реактивной составляющей тока, выход которого соединен с соответствующими входами первого и второго блоков памяти реактивной составляющей тока, один из входов первого блока памяти реактивной составляющей тока соединен с одним из входов блока памяти напряжения, одним иэ входов второго блока памяти реактивнойсоставляющей тока, одним иэ входов первого блока памяти тока, одним из входов второго блока памяти тока, а также с выходом блока управления, вход которого соединен с выходом блока измерения тока, выход второго блока поврежденной фазы соединен также с соответствующими входами первого и

I второго блоков памяти тока, выход . первого блока выбора поврежденной фазы соединен с одним из входов блока памяти напряжения, выход которого соединен с одним из входов блока деления-умножения, выход которого подключен к входу блока индикации, о л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения расстояния до места короткого замыкания, в него введены первый и второй управляемые сумматоры, первый и второй неуправляемые сумматоры, причем выход первого неуправляемого сумматора соединен с одним из входов блока деления-умножения, первый вход 3 первого неуправляемого сумматора соединен с выходом первого блока памяти реактивной составляющей тока, второй вход — с первым входом перво- %

ro управляемого сумматора и с выходом блока выделения реактивной со- Я ставляюшей тока, третий вход — с выходом первого управляемого сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока памяти реак тивной составляющей тока, а третий с выходом блока управления и с первым входом второго управляемого сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого блока памяти тока, третий вход — с выходом второго блока выбора поврежденной фазы и с первым входом второго неуправляемого сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока памяти тока, третий вход — с выходом второго уп- фа@ равляемого сумматора, а выход — с .одним из входов блока деления-умножения.

1075198

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Известно устройство для измерения расстояния дэ места короткого замыкания по индуктивному сопротивлению петли короткого замыкания, содержащее блоки измерения тока и напряжения блоки выбора поврежденных фаэ, блок выделения реактивной составляющей напряжения, блок памяти, блок управления и блок деления j1) .

Недостатком устройства является низкая точность измерения индуктив- 15 ного сопротивления петли короткого замыкания и соответственно искомого расстояния, обусловленная тем, что, во-первых, измерение реактивной составляющей напряжения осущест- gQ вляется не относительно тока в петле короткого замыкания, а относительно суммарного тока в режиме короткого замыкания, включающего шунтирующие петлю короткого замыкания токи на- g5 грузок, во-вторых, тем, что не учитывается распределенный, характер нагрузок поврежденной линии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ЗО измеритель расстояния до места короткого замыкания, содержащий блоки измерения тока и напряжения, выходы которых соединены с соответствующими блоками выбора поврежденных фаз, 35 блок управления, элементы памяти и элемент индикации, блок выделения, реактивной составляющей тока, два блока выделения разности тока, блок деления-умножения, причем выходы gg блоков выбора поврежденных фаэ соединены с входами блока выделения реактивной составляющей тока, выход которого соединен с первым входом первого блока выделения разности токов, выход которого соединен с первым входом блока деления-умножения, выход которого соединен с элементом индикации, выход первого блока выбора поврежденной фазы соединен с первым входом элемента памяти напряжения, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с вторыми входами блоков выделения раз.— ности токов, выход второго блока выбора поврежденной фазы соединен с входами блока управления и второго блока выделения разности токов, выход которого соединен с вторым входом блока деления-умножения, тре- 60 тий вход которого соединен с выходом элемента памяти напряжения (2j .

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения расстояния до места короткого эамыкания„ обусловленная низкой точностью измерения индуктивного сопротивления петли короткого замыкания и отсутствием учета шунтирующегo влияния нагрузок поврежденной и неповрежденных линий.

Целью изобретения является повышение точности определения расстояния до места короткого замыкания.

Эта цель достигается тем, что в устройство для измерения расстояния до места короткого замыкания, содержащее блок измерения напряжения и блок измерения тока, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго блоков выбора поврежденной фазы, выходы которых соединены соответственно с соответствующими входами блока выделения реактивной составляющей тока, выход кокоторого соединен с соответствующими входами первого и второго блоков памяти реактивной составляющей тока, один из входов первого блока памяти реактивной составляющей тока соединен с одним иэ входов блока памяти напряжения, одни из входов второго блока памяти реактивной составляющей тока, одним из входов первого блока памяти тока, одним из входов второго блока памяти тока, а также с выходом блока управления, вход которого соединен с выходом блока измерения тока, выход второго блока выбора поврежденной фазы соединен также с соответствующими входами первого и второго блоков памяти тока, выход первого блока выбора поврежденной фазы соединен с одним из входов блока памяти напряжения, выход которого соединен с одним из входов блока деления-умножения, выход которого подключен к входу блока индикации, введены первый и второй управляемые сумматоры, первый и второй неуправляемые сумматоры, причем выход первого неуправляемого сумматора соединен с одним из входов блока деления-умножения, первый вход первого неуправляемого сумматора соединен с выходом первого блока памяти реактивной составляющей тока, второй вход — с первым входом первого управляемого сумматора и с выходом блока выделения реактивной составляющей тока, третий вход — с вы- ходом первого управляемого сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока памяти реактивной составляющей тока, а третий с выходом блока управления и с первым входом второго управляемого сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого блока памяти, тока, третий вход — с выходом второго блока. выбора поврежденной фазы и с первым входом второго неуправляе

1075198.мого сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока памяти тока, третий вход — с выходом второго управляемого сумматора, а выход - c одним из входов блока деле. ния-умножения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Она содержит блок 1 измерения напряжения, блок 2 измерения тока, первый блок 3 выбора поврежденной фазы, вход которого соединен с выходом блока 1 измерения напряжения, второй блок 4 выбора поврежденной фазы, вход которого соединен с выходом блока 2 измерения тока, блок 5 выделения ре- 15 активной составляющей тока, блок 6 управления, блок 7 памяти напряжения, соответственно первый 8 и второй 9 блоки памяти реактивной составляющей тока, соответственно первый 10 и второй 11 блоки памяти тока, соответственно первый 12 и второй 13 управляемые сумматоры, соответственно первый 14 и второй 15 нуправляемые сумматоры, выходы которых соединены 25 соответственно с соответствующими входами блока 16 деления-умножения, выход которого соединен с блоком 17 индикации. Выход перного блока 3 выбора поврежденной фазы соединен через блок 7 памяти напряжения с одним из входов блока 16 деления-умножения. Кроме того, выход блока 3 соединен с соответствующим входом блока 5 выделения реактивной составляющей тока, другой вход которого соединен с выходом второго блока 4 выбора поврежденной фазы и с соответствующими входами первого 10 и второго 11 блоков памяти тока. Выход блока 5 выделения реактивной составляющей тока соединен с соответствующими входами первого 8 и второго 9 блоков памяти реактивной составляющей тока. Вход блока 6 управления соединен с выходом блока 2, а выход — 45 с одним из входов блока 7 памяти напряжения, одним из входов первого блока 8 памяти реактивной составляющей тока, с соответствующими входами нторого блока 9 памяти реактив- 1О ной составляющей тока и первого блока 10 памяти тока, а также с одним из входов вторбго блока 11 памяти тока. Первый вход первого неуправляемого сумматора 14 соединен с выходом блока 8,второй вход — с выходом блока 5 и первым входом первого управляемого сумматора 12, выход которого соединен с третьим входом первого неуправляемого суммато.ра 14.

Второй вход первого управляемого сумматора 12 соединен с выходЬм блока 9, а третий вход — с выходом блока 6 управления и с первым входом второго управляемого сумматора 13, второй вход которого соединен с выходом первого блока 10 памяти тока, а третий вход — с выходом блока 4 и первым входом второго неуправляемого сумматора 15, нторой вход которого соединен с выходом блока 11, а третий вход — с выходом сумматора 13 ° устройство работает следующим об,разом.

В предаварийном режиме с выходов блоков 1 и 2 снимаются напряжения, пропорциональные текущим значениям на. пряжения ll и тока 2, котсрые проходят на выходе блоков 3 и 4, с выхода блока 5 снимается напряжение, пропорциональное реактивной составляющей тока 1р . Bce элементы памяти работают в режиме слежения.

При коротком замыкании блоки 3 и 4 подключаются к поврежденным фазам и на их выходах появляются напряжения, пропорциональные соответственно найряжению 0 и току I в режиме короткого замыкания. Одновременно срабатывает блок 6 управления и мгновенно переводит в режим запоминания блоки памяти 9 и 10, на выходах которых фиксируются напряжения, пропорциональные соответственно реактивной составляющей тока 2рп и току I> в предаварийном режиме.

Через выдержку времени, не превышающую минимальное время срабатывания выключателя поврежденной линии, блок 6 управления переводит в режим запоминания блоки памяти 7, 8, 11, на выходах которых фиксируются напряжения, пропорциональные соответственно напряжению Uq реактивной составляющей тока Ipq и току I< в режиме короткого замыкания.

При отключении поврежденной линии средствами релейной защиты и автоматики с блоков 1 и 2 через блоки 3 и 4 и с блока 5 поступают напряжения, пропорциональные соответственно напряжению Оп, току 1п и реактивной составляющей тока 1рр в режиме с отключенной поврежденной линией.

При этом на выходах упранляемых сумматоров 12 и 13 появляются напряжения, пропорциональные соответственно величинам где разности (?и — I< ) ч (I рп I p()) определяют ток поврежденной линии и его реактивную составляющую в предаварийном режиме, а коэффициенты

К и К учитывают степень влияния этих величин на ток и реактивную составляющую тока в режиме короткого замыкания и определяютая предварительно для каждой линии расчетным

1075198

Составитель Е. Березов

Редактор С.Патрушева Техред N.Tenep Корректор М,Шароши

Заказ 493/39 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изоберетинй и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 или экспериментальным путем. В момент отключения линии блок 6 управления присваивает значения К и К) коэффициентам передачи управляемых сумматоров 13 и 12, в которых переключение коэффициентов передачи возможно осуществить на базе переключаемого делителя напряжения.

Одновременно на выходах неуправляемых сумматоров 14 и 15 появляются напряжения„ пропорциональные величинами и рк ро и(карп-1ро 4 5= к- о (Фп-1о) Напряжение U q пропорционально току

)))) петли короткого замыкания, так

,как не включает ток 1 ) нагрузок не:поврежденных линий и ток К З(1В -Io ) нагрузок поврежденной линии. Аналогично, напряжение U4 пропорциональ- 7п но реактивной составляющей Ip >> этого тока. Напряжения, пропорциойальные Ha eHHRM u<, Ip „ и F >„> ° noc ynaIo на блок 16 деления-умножения, который вычисляет значение индуктивного сопротивления Х петли короткого замыкания в соответствии с формулой к рпкс Uz U<+

Ч 2 6

Н„Н„ где О.) — напряжение с выхода блока 7, пропорциональное значению Ug коэффициент передачи устройства, который может легко регулироваться изменением. коэффициентов передачи блока 7 и блока 16, чем достигается отсчет расстояния непосредственно в единицах длины,"

4 6 в коэффициент передачи блока 16.

Блок 17 индицирует результат изменения.

Данное устройство обеспечивает существенное снижение погрешности измерения расстояния до места короткого замыкания, что позволяет оперативно находить и устранять повреж дения в линии.