Устройство для определения сопротивления до места однофазного короткого замыкания на землю линии электропередачи

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к автоматике и релейной защите электросистем. Цель изобретения - повышение точнос7 ти измерений при однофазных коротких замыканиях на зеьшю. Устройство содержит преобразов атель 1 напряжений , измерительный преобразователь 4 токов, счетчик 6, регистр 7 памяти , дешифратор 8, блок 9 индикации, пусковой блок 11, ключ 12 и генератор 13 тактовых импульсов. Введение в устройство пороговых блоков 2, цифроаналоговых преобразователей 3, формирователя 5 импульсов, элемента И 10 и образование новых связей между элементами устройства уменьшает влияние переходных сопротивлений на измерение сопротивления до места короткого замыкания и повьш1ает точность определения места короткого замыкания. Отмеченные преимущества в значительной степени проявляются при значительных нагрузках линии в доаварийных переходных сопротивлениях вместе короткого замыкания.2 ил. с € (/ с ф(/г.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

1511 4 С 01 К 3!/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3803818/24-21 (22) 18.10,84 .(46) 07,08.86. Бюл, Р 29 (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. А,Я,Пельше (72) А,-С,С.Саухатас, Г.И.Бочкарева и Л.N.Ìàíüêoâñêàÿ (53) 621,317.333.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 883806, кл. G 01 R 31/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР й"-. 879504, кл. G 01 R 27/08, 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДО МЕСТА ОДНОФАЗНОГО

КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ HA ЗЕМЛЮ ЛИНИИ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматике и релейной защите электросистем.

Цель изобретения — повьппение точнос„„SU„„1249598 А 1 ти измерений при однофаэных коротких замыканиях на землю, Устройство содержит преобразователь 1 напряжений, измерительный преобразователь

4 токов, счетчик 6, регистр 7 памяти, дешифратор 8, блок 9 индикации, пусковой блок 11, ключ 12 и генератор 13 тактовых импульсов. Введение в устройство пороговых блоков 2, цифроаналоговых преобразователей 3 формирователя 5 импульсов, элемента

И 10 и образование новых связей между элементами устройства уменьшает влияние переходных сопротивлений на измерение сопротивления до места короткого замыкания и повьппает точность определения места короткого замыкания. Отмеченные преимущества в значительной степени проявляются при значительных нагрузках линии в доаварийных переходных сопротивлениях вместе короткогозамыкания.2 ил. где г

35.

Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к автоматике и релейной защите энергосистем.

Цель изобретения — повышение точности определения места однофазного короткого замыкания на землю.

На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2семейство характеристик в .комплексной плоскости сопротивления устройства.

Устройство содержит измерительный преобразователь l напряжений, выходы которого подключены к первым входам первого, второго и третьего пороговых блоков 2 соответственно.

Вторые входы пороговых блоков 2 подключены к выходам первого, второго и третьего цифроаналоговых преобразователей 3 соответственно. Входы опорного напряжения каждого из цифроаналоговых преобразователей 3 подключены к первому, второму и третьему выходу измерительнс:=о преобразователя 4 токов соответственно. Четвертый выход измерительного преобразователя 4 токов подключен к входу формирователя 5 импульсов, выход которого подключен к входу установки в "О" счетчика 6. Выходы последнего подключены к входам упомянутых цифроаналоговых преобразователей 3, а также к входам последовательно сое. дийенных регистра 7 памяти, дешифратора 8 и блока 9 индикации. К тактовому входу регистра 7 памяти подключен выход логического элемента И 10, входы которого подключены к выходам пороговых блоков 2. Вход "Сброс" регистра 7 памяти подключен к выходу пускового блока 11, который подключен также к управляющему входу ключа 12, подключенного к выходу генератора 13 тактовых импульсов и к входу счетчика 6. Для подключения фаз линии электропередачи используют зажимы 14.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный преобразователь 1 напряжений на первом, втором и третьем выходах формирует синусоидальные напряжения, пропорциональные фазным напряжениям линии соответстФ венно Uä, U и U . Измерительный преобразователь токов линии формирует на первом, втором, третьем и четвертом выходах напряжения, пропор249598 2 циональные (в общем случае, с комплексным коэффициентом пропорциональности Z) соответственно токам: I> +

+kI I +kI Iñ+kIî и I,. Обозначим

5 эти напряжения соответственно U», Ц 1 11 и и Цто

Устройство для определения места к.з. начинает работать в момент .сра10 батывания пускового блока ll, в качестве которого можно использовать любое из известных пусковых устройств. При срабатывании пускового блока ll фронт импульса, генерируе15 мого этим блоком, стирает информацию, записанную в регистре 7 памяти и замыкает ключ 12. На счетчик 6 от генератора тактовых импульсов начинают поступать импульсы высокой часто20 ты, Однако счетчик начинает работать лишь при наличии на входе установки в "О" счетчика сигнала поступающего с выхода формироватЕля 5 импульсов. Указанный сигнал возникает в момент перехода мгновенного значения тока I от поо ложительных значений к отрицательным, В этот момент формирователь 5 импульсов формирует импульс, дли- . тельность которого должна удовлетво. рять условиям — разрядность счетчика 6 и цифроаналоговых преобразователей 3;

T — длительность полупериода и. напряжения энергосистемы; — длительность периода импе пульсов, генерируемых гене" ратором 13 тактовых импульсов.

Выполнение условия (1) означает, что за время Г„„ содержимое счетчика

1. изменяется от 0 до 2 -1 и этот импульс короткий по сравнению с длительностью периода входных сигналов. Последний факт позволяет при рассмотрении предлагаемого устройства пренебречь изменением входных сигналов за время t „. По мере заполнения счетчиков на цифровые входы цифроаналоговых преобразователей 3 поступает двоичный код числа импульсов, записанных счетчиком 6. Цифроаналоговые преобразователи 3 работают в режиме умножителей, умножая опорные напряжения, присутствующие на соответствующих входах,на код содержимого счетчика 6. Следовательно на выходах цифроаналоговых преобразователей 3 при поступлении на счетчик 6 n-ro импульса возникают напряжения

Ura

Urs и Us,asst

U>< n=Uv,s» ° (2) Пороговые блоки 2 сравнивают фазные напряжения U s, U u U и напряжения выходов цифроаналоговых преобразователей 3 U

U4) n UIA Ф

UsP n UIs 1

Ut)n Ц,е ° (3) На выходе логического элемента

И 10 появляется сигнал "Лог. 1" при срабатывании всех трех пороговых блоков 2, т,е. при выполнении условий (3). "Лог. 1" с выхода логического злемента И 10 поступает на тактовый вход регистра 7 памяти и своим появлением в последний записывает информацию, присутствующую на его входах в указанный момент. Код, записанный в регистре 7 памяти, преобразуется дешифратором 8 к удобному для отображения виду и отображается блоком 9 индикации. Процесс заполнения счетчика 6 продолжается до момента исчезновения импульса, формируемого формирователем 5 импульсов, после чего счетчик сбрасывается в "О»

К повторному действию предлагаемое устройство готово лишь при повторном срабатывании пускового блока

11, так как лишь передний фронт сигнала, появляющегося íà его выходе, приводит к готовности регистра 7 памяти.

В соответствии с описанным процессом функционирования устройства цифроаналоговые преобразователи 3 умножают напряжения, пропорциональные токам фаз линии на изменяющееся содержание счетчика. Допустим, что на счетчик поступил m --й "импульс, тогда условия срабатывания всех трех пороговых блоков можем записать в виде

1249598

11д-ш 1 л О

Пь " 11 О (4) Учитывая, что выполнение условия (4) проверяется при переходе тока

Is от положительных к отрицательным значениям, можем условие (4) привести к виду

10 Uq -пЛ3д

0(arg(— - — —.)<

Ф о

О (arg (— — - ) (и; (5)

Us -шПа л

-I о

Us ш11тс

0(erg(-- — — )(<

-I

0 э или, учитывая функционирование измерительного преобразователя токов линии, к виду

0 (Up шЕ(Ip+kIо

О(агц (;

-I о

25 (Us-mZ(Is+1 I ) 1

О (агя (— — — — — - -) (" > (6) -I о (Us -mZ (Iс +1< ? о ) l

0 (ага -- — - — — — -) (1

При фиксированном 1Н условия (6 ) описывают работу многофазного реле сопротивления с треугольной характеристикой в комплексной плоскости сопротивления (фиг. 2). При изиеняЗ5,ющемся n — характеристика не меняется, охватывая все более широкую об:—

:ласть в комплексной плоскости. При охвате характеристикой точки к.з. выполняются все неравенства (6) и со40 ответственно (3), срабатывают все три пороговых блока 2, что приводит к запоминанию содержимого счетчика

6, пропорционального значению расстояния до места к.з.

Предлагаемое устройство при фиксированном н имеет характеристику многофазного реле сопротивления, функционирование которого подвержено более слабому, по сравнению с пофазными реле, влиянию переходных сопротивлений. Следовательно, аналогичными преимуществами обладает и предлагаемое устройство по сравнению с известными, имеющими расширяющую55 ся во времени характеристику пофаэного реле. Уменьшение влияния переходных сопротивлений на измерение сопротивлений до места к.з. приводит

49598

12 к повышению точности определения места к.з, Особенно отмеченное преимущество проявляется при значительных .нагрузках линий в доаварийных переходных сопротивлениях в месте .к.з.

Формула и з о б р е т е н и я

Щ/е Р

Составитель М,Хаенко

Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4334/54

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для определения сопротивления до места однофаэного короткого замыкания на землю линии элект-, ропередачи, содержащее измерительный преобразователь напряжений, вход которого подключен к зажимам для подключения линии электропередачи, а первый выход — к первому входу ервого порогового блока, измерительный преобразователь токов, вход которого подключен к зажимам для подключения фаэ линии электропередачи, генератор тактовых импульсов, пусковой блок, выход которого подключен к управляющему входу ключа, последовательно включеннще счетчик, регистр памяти, дешифратор и блок индикации, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения места однофаэного короткого замыкания на землю, в него введены три циф роаналоговых преобразователя, формирователь импульсов, логический элеЬ мент И, второй и третий пороговые блоки, а измерительный преобразователь напряжений снабжен двумя выходами, измерительный преобразователь токов снабжен тремя выходами, причем входы опорных напряжений первого, второго и третьего цифроаналоговых преобразователей соответственно подключены к первому, второму и третье1О му выходам измерительного преобразователя токов, четвертый выход которого через формирователь импульсов и и подключен к входу установки в О счетчика, тактовый вход которого

1 через ключ подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выходы счетчика подключены к цифровым входам первого, второго и третьего цифроаналоговых преобразователей, выхо20 ды которых соответственно подключены к вторым входам первого, второго и третьего пороговых блоков, выходы которых подключены к входам логического элемента И, выход которого подключен к тактовому входу регистра памяти, вход установки в "0" которого подключен к выходу пускового блока, первые входы второго итретьего пороговых блоковподключены соответственнок

30 второму итретьему выходам иэмерителЬно— го преобразователя напряжений.