Способ определения наличия короткого замыкания и расстояния до его места в электрической сети напряжением 6-10 кв

 

Изобретение может быть использовано в электрических сетях 6 - 10 кВ для определения в бестоковую паузу автоматического повторного включения линии (АПВ), наличия короткого замыкания (КЗ) между двумя проводами и расстояния до места короткого замыкания. Цель - расширение функциональных возможностей и повышение точности определения расстояния до места КЗ между проводами линии. В паузе АПВ на сеть накладывают контрольное напряжение повышенной частоты и с помощью Г-образного индуктивно-емкостного преобразователя в проводах линии задают ток, отстающий от контрольного напряжения на угол, равный φ/2. Измеряют напряжение между проводами линии, по уровню этого напряжения определяют наличие или отсутствие КЗ на линии и выбирают поврежденные провода. Измерив угол между контрольным напряжением и напряжением на проводах, определяют расстояние до места КЗ по формуле, приведенной в описании изобретения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (19) (И) 441 А1 (51) 5 G 01 R 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изоБРетеНиям и (лнРытияи

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4394295/24-21 (22) 18.03. 88 (46) 1 5. 03. 90. Бюл. 1 О (7l ) Ижевский сельскохозяйственный инс т итут (72) Л.П.Савков (53) 621 . 317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 550597, кл. G 01 Р 31/08, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 928263, кл, С 01 R 31/08, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ КОРОТКОГО ЗАМ11КАНИЯ И РАССТОЯЕ1ИЯ ДО ЕГО

МЕСТА В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ НАПРЯЖЕНИЕМ 6 - 10 кВ (57) Изобретение может быть использовано в электрических сетях 6-10 кВ для определения в бестоковую паузу автоматического повторного включения линии (АПВ), наличия короткого замыИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических сетях для определения наличия короткого замыкания (КЗ) в бестоковую паузу автоматического повторного включения линии (АПВ) и расстояния до места КЗ.

Белью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение точности определения расстояния до места двухфазного КЗ, путем создания на линии в бестоковой паузе АПВ стабилизированного тока по2 кания (КЗ) между двумя проводами и расстояния до места короткого замыкания. Пель — расширение Аункпиональных воэможностей и повышение точности определения расстояния до места КЗ между проводамй линии. В паузе АПВ на сеть накладывают контрольное напряжение повышенной частоты и с помощью Г-образного индуктивно-емкостного преобразователя в проводах линии задают ток, отстающий от контрольного напряжения на угол, равный н /2, Измеряют напряжение между проводами линии, по уровню этого нап ряжения on ределяют наличие или отсутствие КЗ на линии и выбирают поврежденные провода. Измерив угол между контрольным напряжением и напряжением на проводах, определяют расстояние до места

КЗ по формуле, приведенной в описании изобретения. 1 з.п. ф-лы, 2 ип. вышенной частоты, измерения напряжения между проводами линии и угла между измеренным и накладываемым на сеть контрольным напряжениями.

На фиг,1 представлена схема устройства для осуществления предлагае- . мого способа; на фиг.2 — векторная ,диаграмма, поясняющая сущность способа.

Сущность способа заключается в том, что бестоковую паузу АПВ на сеть накладывают контрольное напряжение повышенной частоты и с помощь Г-об1 550441 разного индуктивно-емкостного преобразователя в проводах линии задают ток, отстающий от контрольного напряжения на угол, равный п/2, измеряют

5 напряжение между проводами линии и по уровню этого напряжения определяют наличие К3 на линии и выбирают поврежденные провода ° Измерив угол между контрольным напряжением и напряжением на проводах, величину напряжения между поврежденньии проводами, рассчитывают расстояние до места

КЗ, Устройство для осуществления слоi соба содержит генератор 1 повьппенной частоты, реле 2 максимального напряжения с. замыкающим контактом 2.1, и размыкающими контактами 2,2; 2.3, токоограничивающий резистор 3, катушку

4 индуктивности (L) сопротивлением

Х = ЯЬ, конденсатор 5, емкость которого С, а сопротивление Х = 1 сОС, причем Х = X — сопротивления Г-образного индуктивно-емкостного препб- 25 разователя 6 (HEII), активные сопроГ тивления 7 линии, индуктивные conpoTHHления 8 линии, переходное сопротивление 9 линии в месте К3, эамьп<яющие блок-контакты 10.1-10.4 выключателя линии, реле 11 с контактами

11.1-1 1.2, реле 1? максимального напряжения с контактами 12.1, клеммы

13 и 14, реле 15 с кон"àêòÿìè !5,!в

15.4, реле 16 с контактами 16.1 -16,4, реле 17 максимального напряжения с контактом 17,1, вольтметр 18, газометр 1 9, клеммы Вяз А, В, С линии.

При этом первый выход генератора

1 повышенной частоты подключен к пер- 10 вому входу фазометра 1 9 и через замыкающий контакт 11.2 к первому входу катушки 4 индуктивности индуктивноемкостного преобразователя 6. Второй выход генератора 1 повьппенной частоты подключен через токоограничивяющий резистор 3 к клемме 14 и конден— сатору. 5 индуктивно-емкостного преобразователя 6, размыкающий контакт 2.2 реле 2 максимального напряжения шунтирует токоогряничивающий резистор 3, общая точка объединения катушки 4 индуктивности и конденсатора 5 индуктивно-емкостного преобразователя 6 подключена к клемме 13, реле 2 максимального напряжения, вольметр 18 включены между клеммами 13 и 14 второй вход фазометра 18 подключен к клемме 1 3, а его третий и четвертый входы к клемме 14, клемма 13 через размыкающий контакт 15. 3 подключена к клемме Аазь| А, которая блок-контактом 10.1 подключается к проводу Аазы

А через замыкающий контакт 15,3 и размыкающий контакт 1 6 . 3 клемма 1 3 подключается к клемме Аазы С, которая, в свою- очередь, блок-контактом

10.2 подключается к проводу Аазы С, клемма 14 подключена как через размыкающий контакт 15,4, так и через замыкающий контакт 15,4 и размыкающий контакт 16.4 подключена к клемме Ааэы В, а через замыкающий контакт 15.4 и замыкающий контакт 6. 4 к клемме фазы С,: клемма фазы В блок-контактом

10.3 подключается к проводу Ааэы В, обмотка реле 17 включается между клеммами Ааэы А и С, а обмотка реле

l 2 включается между клеммами фазы С и В, обмотка реле 11 коммутируется включенными параллельно замыкяющыки контактами 10.4 и 11.1, обмотка реле

15 коммутируется параллельно включенными замыкающячи контактами 2.1 и

15.1, обмотка реле 16 через замыкающий контакт 15,2 коммутируется парал лельно включенными контактами 12.1 и 16.1, цепь АПВ включается последовательно соединенными контактами

16,2; 2.3 и 17,1, Устройство работает следующим образом, При КВ между проводами, например между фазами A и С через сопротивление 9, отключается головной вьпслючатель линии (не показано) и замьпсаются его замыкающие блок-контакты (Аиг. lа) 10.1-10.4. Запитывается ка тушка реле 11 (фиг. l б) . и, срабатывая, контактом 11,2 замыкает цепь питания ИЕП 6, Сигнал повьпаенной частоты от клемм 13 и 14 через размыкяющие контаКты реле 15 и 16 подается в Аазы А и В (по цепям 15.3-15,4, В) . Fcли между фазами А и В КЗ нет, то срабатывает реле 2 максимального напряжения, так как напряжение íà его катушке больше порогового и свожи контактами 2.! замьпсает цепь. питания катушки реле 15. Срабатывая, реле 15 через замыкающие контакты 15.3 и 15.4 подает сигнал повьппенной частоты на фазы С и В, При этом замьпсается кон1 такт 15,2, подготавливая цепь для питания катушки реле 16. Если между Аа" эамн С и В К3 отсутствует, то реле

12 максимального напряжения срабаты5 1550441

6 вает, так как íà его катушке напряже- угла cg фазометром 19. Расстояние от ние вьппе порогового и замыкает цепь места КЗ определяется по выраженио питания реле 16 контактами 12.1. .Cpa- UKL батывая, реле 16 через замыкающие 2UL контакты 16.3 и 16.4 подает сигнал Если КЗ в линии отсутствует между повьппенной частоты на Фазы А и С. Fc- всеми фазами, т.е, было КЗ проходящели на каком-либо расстоянии от шин го (самоустранилось) типа, то через подстанции КЗ между Лазами А и С же- замыкающие контакты (фиг.1 в) 16.2; ется, то реле 17 максимального напря-10 2,3; 17.1 пройдет сигнал на АПВ лижения не срабатывает, так как напря- нии, жение на его катушке меньше порогового и его замыкающий контакт 17.1, Для устранения влияния междуйазнаходящийся в пепи катушки включения ной емкости емкостЬ конденсатора ИЕЛ. выключателя, разомкнут (в этой же це- 15 6 берут на порядок больше междуйазпи контакт 16.2 замкнут, контакт 2.3 ной емкости сети. разомкнется, так как напряжение на — Согласно Am 1 икеем для тока I, катушке реле 2 будет также ниже noporo- протекающего через активные 7 и инвого) . Зтим осуществляется запрет АПВ, дуктивные 8 сопротивления линии до

При КЗ в линии шунтируется резистор 20 .места КЗ, а также через переходное

3 контактами 2.2 и производится изме- активное сопротивление 9 (RÄ) в месрение напряжения Бх вольтметром 18 и те КЗ

? U(- Хс) 1

+ (Rn + &Lol + 2Rol)(jX-jX) Так как Х = Хс

1 = — — — cosg,при Ы =90 -Q . (4)

UgL

0 2 1о

Формула изоб ретения

U)(1 = — — - — - здпЫ, I 2аЬ (3) — напряжение между проводами, имеющими КЗ, В; — угол между йапряжеиием

Бк и током I; — круговая частота контрольного напряжения

И В;: — индуктивность 1 км ли-! нии, Гн.

rpe U< = UAz

Q 2t f

-т-U (2)

3Х т,е. ток I не зависит от изменения . параметров линии и других сопротивлений, подключенных к выходу ИЕП. Следует ичеть в виду, что при КЗ между проводами, о котором можно судить по напряжению, измеряемому, вольтметром

18, резистор 3 шунтируется размыкающим контактом 2.2 реле 2 максимального напряжения.

Предположим, что клеммы ИЕЛ 13 и 14 замкнуты на фазу А и С соответственно. Тогда расстояние от шин подстанпии до места КЗ в соответствии с фиг.1а и фиг.2 можно определить по формуле

Выразив в уравнении (3) ток I из

30 уравнения (2), а угол е6 через угол . (g, ((f — угол между вектором контрольного напряжения U и вектором напряже-Him U<) расстояние до места КЗ определится как

35,I

1. Способ определения наличия короткого замыкания и расстояния до его места в электрической сети напряжением 6-10 кВ, состоящий в том, что пос45 ле ее отключения и снятия рабочего напряжения подают контрольное напряжение повьппенной частоты, измеряют электрические параметры, о т л и .— ч ающ ийс я тем, что, с целью

50 расширения Ьункииональных возможностей и повыпения точности, задают в проводах электрической линии ток, независимый от изменения параметров линии и нагрузок, отстающий от приложенного контрольного напряжения на угол, равный и /2, измеряют напряжение между поврежденными проводами линии U< и угол qr между измеренньи и контрольным напряжением U а расстоя1 550443.где L

2, щий

1 — индуктивность Г-образного индуктивно-емкостного преобразователя, при этом индуктивное и емкостное сопротивления

30 току повыщенной частоты выбирают одинаковыми;

Ф вЂ” индуктивность одного километра, линии.

Способ по п.l о т л и ч а ю—

15 с я тем, что, с иелью опредение до места повреждения определяют по формуле к

1 = - — -- — -- соз(, 2 " о ления наличия короткого замыкания между проводаий и выбора проводов, имеющих короткое замыкание, сравнивают напряжения между проводами с пороговым напряжением и по напряжениям, меньшим порогового, выбирают провода, ичеющие короткое замыкание, при этом осуществляют запрет на осуществление автоматического повторного включения линии, а по направлениям, больщим . порогового, судят об отсутствии короткого замыкания на линии и осуществляют автоматическое повторное включение.

1 550441

1(t„+zqi)

Составитель г . Коваленко

Редактор Ю,Середа Техред M.Äèäûê Корректор И.Максимишинец

Заказ 270 Тираж 556 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101