Способ определения расстояния до места короткого замыкания на линии электропередачи и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения расстояния от места короткого замыкания на линиях электропередачи (ЛЭП). Цель изобретения - повьппение точности определения расстояния до места короткого замыкания на ЛЭП - достигается путем компенсации мешающего влияния гармонической составляющей помех, действующих на высоковольтной ЛЭП. Устройство, реализующее способ, состоит из двух идентичных каналов - канала напряжения и канала тока, каждый из которых содержит входной блок 1, аналого-цифровой преобразователь 2, блок 3 памяти,умножитель 4, накапливающий сумматор 5, блок 6 фиксации, блок 7 вычисления коэффициентов Фурье , блок 8 вычисления эффективного значения, генератор 9 импульсов, счетчик 10 импульсов и первый и второй блоки постоянной памяти 11 и 12. Расчет до места короткого замыкания производится по методике и формулам, приведенным в описании изобретения. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А") (19) (11) (51) 4 G Oi R 31 08. (/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCXOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2I) 4!7787!/24-21 (22) 08.01.87 (46) 30.07.88. Бюл. Ф 28 (71) Институт электроники и вычислительной техники АН ЛатвССР (72) И.Я. Билинский, А.К. Микелсон, P.Ô. Немировский, И.А. Федотов, С.Э. Якубайтис и А.Я. Яйаус (53) 621.317(088.8) (56) Miszniewski А. How to reduce

errors of distance fault locating

algorithme. — IEEK 7ransaction on

Power Apparatus und Sistems. Vol.

РАБ.-IOO 9 1.2, 1981, р. 4815-4820.

Авторское свидетельство СССР

)) 539231, 1973. (54) СПОСОБ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ

ДО МЕСТА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения расстояния от места короткого замыкания на . линиях электропередачи (ЛЭП). Цель изобретения — повьппенне точности определения расстояния до места короткого замыкания на ЛЭП вЂ” достигается путем компенсации мешающего влияния гармонической составляющей помех, действующих на высоковольтной ЛЭП.

Устройство, реализующее способ, состоит из двух идентичных каналов — канала напряжения и канала тока, каждый из которых содержит входной блок !, аналого-цифровой преобразователь 2, блок 3 памяти,умножитель 4, накапливающий сумматор 5, блок 6 фиксации, блок 7 вычисления коэффициентов Фурье, блок 8 вычисления эффективного значения, генератор 9 импульсов, счетчик 10 импульсов и первый и второй блоки постоянной памяти 11 и 12.

Расчет до места короткого замыкания .производится по методике и формулам, приведенным в описании изобретения.

2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1413562

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения раСстояния до места КЗ на линиях электропередачи.

Целью изобретения является повышение точности определения расстояния до места К3 на линии электропередачи путем компенсации мешающего 10 влияния гармонической составляющей помех, действующих на высоковольтной линии., На чертеже представлена схема устройства, реализующая способ on- 15 ределения расстояния до места КЗ на линии электропередачи.

Способ основан на анализе аварийного сигнала, представляющегособой аддитивную смесь гармонического сигнала из-20 вестной частоты f и суммарной помехи, включает преобразование аварийного сигнала в сигналы у,(й) и у (t) напряжения и тока в линии электропередачи соответственно, формирование

Двух вспомогательных сигналов ц ;(t) в виде ц,(с) соз2еГ, е и су (t)

sin27f,t, определение эффективных значений напряжения и тока гармони- ческой составляющей аварийного сиг- 30 нала, по величинам которых судят о расстоянии до места К3, в момент появления аварийного сигнала дополнительно формируют и-2 вспомогательных сигнала ф (t) (i 2), неортогональных по отношению к (p,(t) и ц (1), из каждого преобразованного сигнала у, (й)

z yz(t) с помощью и вспомогательных сигналов cp;(t) формируют и сигналов вида (ср;(с) y(t)j (i=1,2,...,п), 40 каждый из которых есть усиленный преобразованный аварийный сигнал, полученные сигналы интегрируют на заданном интервале времени, фиксируют значения С;, проинтегрированньж сигналов,45 вычисляют коэффициенты Фурье а и Ь гармонической составляющей по формулам а EC;d; (I) S0

Ь-; С,1,, с где d; и 1 — заранее рассчитанные величины, а по коэффициентам Фурье вычисляют эффективные значения гармонических составляющих сигналов у,(t) и v (t), по величинам которых определяют расчетным путем расстояния до места КЗ.

Устройство для определения рас; стояния до места К3 состоит из двух идентичных каналов напряжения и тока соответственно ° Каждый иэ каналов содержит входной блок 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, блок

3 памяти, умножитель 4, накапливающий сумматор 5, блок 6 фиксации, блок 7 вычисления коэффициентов Фурье, блок 8 вычисления эффективного значения, генератор 9 импульсов (ГИ), счетчик 10 импульсов (СЧИ), первый

ll и второй 12 блоки постоянной паMHTH

При этом с одного из концов линия электропередачи подключается к входам каналов напряжения и тока, где входами каналов являются входы входных блоков 1 каждого из каналов, которые в каждом из каналов первым выходом соединены с первым входом АЦП 2, а вторым выходом — с входом ГИ 9, выход которого соединен с вторым входом АЦП 2 и входом СЧИ 10, выход

АЦП 2 соединяется с первым входом блока 3 памяти, второй вход которого соединен с первым выходом СЧИ 10, выход блока 3 памяти соединен с первым входом умножителя 4, второй и третий входы которого соединены с выходом первого блока постоянной памяти II и с вторым выходом СЧИ 10 соответственно, выход умножителя 4 соединен с входом накапливающего сумматора 5, последовательно соединенного с блоком

6 фиксации, выход которого соединен с первым входом блока 7 вычисления коэффициентов Фурье, второй вход которого соединяется с выходом второго блока 12 постоянной памяти, выход блока 7 вычисления коэффициентов Фурье соединяется с входом блока 8 вычисления эффективного значения, выход которого является выходом каждого из каналов тока или напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ГИ 9 не формирует импульсную последовательность, СЧИ,!О установлен в нулевое состояние, работа умножителя 4 запрещена.

На выходе канала значение гармонической составляющей равно нулю.

При поступлении на вход устройства аварийного сигнала сигнал V(t) с первого выхода входного блока 1 поступает на сигнальный вход АЦП 2. Одновременно в момент появления аварий1413562 ного сигнала на втором выходе входного блока 1 появляется управляющий импульс, разрешающий работу ГИ 9. Импульсы с выхода ГИ 9 поступают на тактовый вход АЦП 2, определяя моменты времени t„ (k 1,2,...,N) дискретизации и квантования мгновенных значений y(t„) аварийного сигнала. Коды мгновенных значений с выхода АЦП 2 10 регистрируются в блоке 3 памяти. Объем регистрируемой выборки задается

СЧИ 10. После заполнения блока 3 памяти N отсчетами аварийного сигнала на выходе переноса СЧИ 10 формирует- 15 ся импульс, разрешающий работу умноI

q,(t )y(t ) .y,(tz)y(t,) ° ° ° Ч (t<)y(t„)1

Ч,(t,)y(t,), Ч,(t,)у(е.) " " . Ч,(ен)у(ев)1 (2) pn(t ) y(t< ) э pi(tz)y(tz) в ° ° °, qr„(t„)y(tv) I

40 сигнала в виде ср, (t) cos2Vfo t u ср (с)sin27f,t, определяют эффектив

50

Каждая из и числовых последовательностей (2) интегрируется в накапливающем сумматоре 5. После накопления N результатов перемножений каждой из последовательностей получается и величин С, :

1 ц

С, 2:(у (t )y(t„), (3) . которые запоминаются в блоке 6 фиксации. Объем N обрабатываемой выборки задается блоком СЧИ 10 при считывании данных из блока 3 памяти.

Из величин С,, содержащих информацию о параметрах гармонического сигнала x(t) и суммарной помехи х Ä(t), необходимо получить информацию об эффективном значении сигнала x(t). Для этого вначале вычисляются коэффициенты фурье а и Ь в блоке 7 вычисления коэффициентов Фурье по формулам

И и (4)

Ъ„ ЕСО 1; Э Ь,, = K.Ñ Ã 1; °

1% \ ф В!

Величины d; и 1; вычислены заранее и хранятся в блоке 12 постоянной памяти. По вычисленным коэффициентам

Фурье в соответствии с выражением +Ъ

А (5)

4ã. в каждом канале вычисляют эффективные значения U и Е в блоках 8 вычисления эффективного значения. На основе полученных значений производится жителя 4. Отсчеты y(t„) сигнала с выхода блока 3 памяти поступают на первый вход умножителя 4, с помощью которого выполняются операции умножения их на мгновенные значения

g;(t„) вспомогательных сигналов ц;(t). Набор вспомогательных сигналов определен заранее. Поэтому предварительно вычисленные их мгновенные значения занесены в блок 11 постоянной памяти, с выхода которого они поступают на второй вход умножителя 4, С выхода умножителя 4 снимаются п числовых последовательностей следующего вида: расчет расстояния до места К3 на линии электропередачи.

Формула изобретения

l. Способ определения расстояния до места короткого замыкания на линии электропередачи, состоящий в том, что анализируют аварийный сигнал, представляющий собой аддитивную смесь гармонического сигнала известной час" тоты f и суммарной помехи, преобразуют аварийный сигнал в сигналы у,(t) и y (t) напряжения и тока соответственно, формируют два вспомогательных ные значения напряжения и тока гармонической составляющей аварийного сигнала, по величинам которых судят о расстоянии до места короткого замыкания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет компенсации одновременно с айериодической других составляющих суммарной помехи, в момент появления аварийного сигнала дополнительно фор мируют и-2 вспомогательных сигналов

q;(t) (i>2), неортогональных по отношению к (р,(t) .и ср (t), из каждого преобразованного сигнала у,(t) и у (t) с помощью и вспомогательных сигналов (g;(t) формируют п сивналов вида (y;(t), y(t)) (i 1,2,3,...,n), каждый из которых есть усиленный

14135

Составитель В. Коваленко

Редактор Т. Лазоренко Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Патай

Заказ 3779/48 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 преобразованный аварийный сигнал, полученные сигналы интегрируют на заданном интервала времени и фиксируют значения С проинтегрированных сиг4 5 налов, вычисляют коэффициенты Фурье а и Ь гармонической составляющей по формулам

tI л

a + C;d Ъ С;1;, i-=! 1е! 10 где Й; и 1, — заранее рассчитанные величины, а по коэффициентам Фурье вычисляют эффективные значения гармонических составляющих сигналов у,(t) и у (t), 15 где f — гармонический сигнал известной частоты; — текущее время.

2. Устройство для определения рас- 2О стояния до места короткого замыкания на линии электропередачи, состоящее из двух идентичных каналов для опре» деления эффективных значений напряжения и тока соответственно, входы 25 которых объединены и подключены к клемме для подключения контролируемой линии, а выходы являются выходами устройства, каждый из каналов содержит входной блок, вход которого 30 является. входом канала, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и счетчик импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в KGKpblA KRHBJI введены

62 6 генератор импульсов, первый и второй блоки постоянной памяти, умножи-. тель, накапливающий сумматор, блок фиксации, блок вычисления коэффициентов Фурье и блок вычисления эффективного значения, выход которого является выходом канала, при этом первый выход входного блока соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, а второй выход с входом генератора импульсов, выход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя и входом счетчика импульсов, выход аналого- . цифрового преобразователя соединяется с первым входом блока памяти, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика импульсов, выход блока памяти соединен с первым входом умножителя, второй и третий входы которого соединены с выходом первого блока постоянной памяти и с вторым выходом счетчика импульсов соответственно, выход умножителя соединен с входом накапливающего сумматора„ последовательно соединенного С блоком фиксации, выход которого соединен с первым входом блока вычисления коэффициентов Фурье, второй вход которого соединяется с выходом второго блока постоянной памяти, выход блока вычисления коэффициентов Фурье соеди-. нен с входом блока вычисления эффективного значения.