Способ определения места однофазного замыкания на землю в электрической сети и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gp g G 01 К 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1 ) 3364759/24-21 (22) 11. 12. 81 (46) 15. 08.86. Бюл. N - 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (72) В. Г.Гловацкий, А.П. Кузнецов и Г.М.Шалыт (53) 621. 31 7. 333. 4: 621.315. 1 (088. 8) (56) Дементьев В.С., Спиридонов В.К., Шалыт Г.И. Определение мест повреждеыия силовых кабельных линий. Госэнергоиздат, 1962.

Авторское свидетельство СССР

Ф 746343, кл. С 01 R 31/08, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N - 287185, кл. G 01 R 31/08, 1968.

Устройство-зонд. ТО Рижского опытного завода ПО Союзэнергоавтоматика, 1976.

„„SU „„1250995 А 1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ. МЕСТА ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ ЧА ЗЕИЛО В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ .(57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения— повышение точности и сокращение времени определения места повреждения.

Ток замыкания на землю содержит, кроме тока основной частоты, целый ряд нечетных гармонических составляющих, определяемых нелинейностью магнитных систем трансформаторов.

Отфильтровав из тока поврежденной фазы и из напряжения поврежденной фазы по две гармонические составляющие, можно по величине индуктивнос ти поврежденного участка определить . расстояние до места замыкания, В

1250995 описании приводится математическое выражение для определения расстояния до места повреждения. Устройство, реализующее способ, содержит датчики 1 и 2 тока и напряжения, фильтры . 3 и 4 тока и напряжения одной гармонической составляющей, фильтры 5 и ,6 тока и напряжения другой гармонической составляющей и вычислительИзобретение относится к электротехнике, в частности к способам и устройствам определения расстояния до места повреждения в воздушных электрических сетях по параметрам аварийного режима.

Цель изобретения — повышение точности путем исключения влияния переходного сопротивления в месте замыкания и проводимости проводов фазы линии и сокращение времени определения места повреждения в результате применения фильтров тока и напряже-. ния и автоматизации вычислений.

Ток замыкания на землю в воздушных 15 сетях 6-10 кВ содержит, кроме тока основной частоты, целый ряд нечетных гармонических составляющих, опреде- ляемых нелинейностью магнитных систем трансформаторов. Отфильтровав из тока поврежденной фазы и из напряжения поврежденной фазы по две гармонические составляющие, можно по величине индуктивности поврежденного участка определить расстояние до мес- 25 та замыкания.

Математическое выражение для определения расстояния до места замыкания получено исходя из условий зо

U = I (n L„„I) +(R I+ R),, — L,./(- и 1- 1) + (В,-r + R ) (1) где U,,,U — составляющие напряжения от протекания гармонических составляющих тока первой и второй частот соответственно от места измерения до места повреждения, 40

l ный блок 7. Цель достигается путем исключения влияния переходного соп ротивления в месте замыкания и проводимости проводов фазы линии. Кроме того, сокращается время опреде:ления места повреждения за счет использования фильтров тока и напряжения и автоматизации вычислений.

2 с»п» ф-лы, 1 ил»

i, I — составляющие тока, протекающего по поврежденной фазе, первой и второй частот соответственно;

L„ — удельная индуктивность проводов фазы линии;

R — удельное активное сопротивление проводов фазы линии, — угловая частота основной гармоники сети;

n n — номера соответствующих гармоник первой и второй частот, причем

П1 ) П2

R, — переходное сопротивление в месте замыкания.

Преобразовав (1), получают формулу для определения расстояния до места повреждения: (U П ) — (U /l,)2) иЛ, д n2 — n2 ) (2) 1 2

На чертеже представлено устройство для реализации способа.

Устройство содержит датчики 1 и 2 тока и напряжения, фильтры 3 и 4 тока и напряжения одной гармонической составляюц|ей, фильтры 5 и 6 тока и напряжения другой гармонической составляюц1ей и вычислительный блок 7 ° Выход датчика 1 тока соединен с входами двух фильтров 3 и 5 гармонических составляющих тока. Выход датчика 2 напряжения соединен с входами двух фильтров 4 и 6 гармонических составляющих напряжения.

Выходы фильтров гармонических составляющих тока и напряжения соеди1250995

1!г

1 = ——

Yä п — n

1 г

Предлагаемые способ и устройство наиболее целесообразно применять в электрических сетях напряжением 610 кВ с любыми типами опор, трассы

ВЛ которых не проходят в районах с многолетнемерзлыми грунтами.

Формула изобретения

Составитель 10.Кареев

Техред В.Кадар Корректор Е.Сирохман

Редактор Л.Пчелинская

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 440б/42

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 иены с входами вычислительного блока 7., В качестве датчиков тока могут быть применены индукционные катушки с разомкнутыми сердечниками или трансформаторы тока, в качестве датчиков напряжения — емкостные делители, антенны, трансформаторы напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании на землю датчики

1 и 2 тока и напряжения поврежден.ной фазы в какой-либо точке сети через соответствующие фильтры 3-б 5 обеих гармонических составляющих подают одновременно в вычислительный блок 7 сигналы двух гармонических составляющих (n и n ) тока и напря1 2 жения. При заранее известной удель- 20 ной индуктивности линии L„z этого достаточно для вычисления расстояния f до места замыкания по формуле (2) .

Выбор гармонических составляющих определяется конкретными условиями сетей. В большинстве случаев целесообразно использовать 5-ю и 11-ю или 7-ю и 13-ю гармоники.

1. Способ определения места однофазного замыкания на землю в элект- 40 рической сети, заключающийся в том, что выделяют и гармонику сети и измеряют соответствующую ей составляющую тока, протекающего по поврежденному проводу, о т л и ч а ю — 45 шийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени определения, измеряют составляющую падения напряжения частоты и,, выделяют m гармонику сети и измеряют соответствующие ей составляющие тока и напряжения, а расстояние до места замыкания определяют из расчетной формулы: где 1 — расстояние до места замыкания; — удельная индуктивность проводов линии, 1 в угловая частота основной гармоники сети; и и и — номера. соответствующих

< z гармоник;

I u I — высшие гармонические cocz тавляющие тока, соответствующие номерам и и ш, и U — составляющие падения нап1 7 ряжения.

2. Устройство для определения места однофазного замыкания на землю в электрической сети, содержащее датчики тока и напряжения, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего.первого фильтра тока и напряжения одной гармонической составляющей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени определения места однофазного замыкания, в устройство введены вторые фильтры тока и напряжения другой гармонической составляющей и вычислительный блок, причем входы вторых фильтров тока и напряжения другой гармонической составляющей соединены соответственно с выходами датчиков тока и напряжения, а выходы всех фильтров тока и напряжения одной и другой гармоничес« ких составляющих соединены с соответствующими входами вычислительного блока.