Способ определения расстояния до места однофазного короткого замыкания и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к способам отыскания мест повреждений по параметрам аварийного режима контролируемой линии электропередачи (ЛЭП). Цель изобретения - повышение точности определения мест короткого замыкания на ЛЭП с двусторонним питанием - достигается путем исключения влияния тока нагрузки повреждений фазы. Согласно данному способу вместо формирования реактивного сопротивления петли короткого замыкания формируют реактивную составляющую сопротивления, пропорционального отношению фазного напряжения к току нулевой последовательности. Устройство для реализации предложенного способа содержит формирователи 1 - 3 ортогональных составляющих соответственно: фазного напряжения, тока нулевой последовательности и фазного тока, умножители 4 и 5, сумматор 6, блоки 7 - 9 деления и выходной блок 10. Изобретение позволяет ускорить отыскание места повреждения и устранение аварии, что повышает надежность энергоснабжения. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.80„„1661687

Д1)5 01 R 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (/ )

)ваап

Q, СТ

Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4032489/21 (22) 04 ° 03.86 (46) 07.07.91. Бюл. № 25 (7 1) Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше (72) А.-С.С.Саухатас, В.А.Шабанов, И.A.Ôåäîòîâ и В.Н.Аронсон (53) 621. 317 (088.8) (56) Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях,—

М.: Энергоиздат, 1982, с.312.

Шнеерсон Э.М. Измерительный орган релейной защиты на основе микропроцессорных структур. Обзорная информация, сер.07. Аппараты напряжения, вып. 1. — М.: Информэлектро,.

1984, с.65. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ

ДО МЕСТА ОДНОФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57). Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к способам отыскания мест повреждений по параметрам аварийного режима контролиру2 емой линии электропередачи (ЛЭП).

Цель изобретения — повышение точности определения мест короткого замыкания на ЛЭП с двусторонним питанием — достигается путем исключения влияния тока нагрузки повреждений фазы. Согласно данному способу вместо формирования реак1.*нного сопротивления петли короткого: замыкания формируют реактивную составляющую сопротивления, пропорциональ— ного отношению фазного напряжения к

k току нулевой последовательности. Устройство для реализации предложенного способа содержит формирователи 1-3 относительных составляющих соответственно фазного напряжения, тока нулевой последовательности и фазнаго тока, умнсжители 4 и 5, сумматор б, блоки 7 — 9 деления и выходной блок

10. Изобретение позволяет ускорить отыскание места повреждения и устранение аварии, что повышает надежность энергоснабжения. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1661687

Изобретение относится к электро" энергетике, а именно к способам отыскания мест повреждений по параметрам аварийного режима контроли5 руемой линии электропередачи.

Целью изобретения является повышение точности при коротких замыканиях на линиях с двусторонним питаНием, путем исключения влияния тока 10 агрузки поврежденной фазы.

На чертеже приведена схема уст-. рЬйства, реализующего способ.

Суть способа заключается в том, ч о вместо формирования реактивного сопротивления петли короткого замыкения производится .формирование ре.активной составляющей сопротивления, пропорционального отношению фазного напряжения к току нулевой последова- gp тельности. Переходное сопротивление, приведенное (пересчитанное) к пло( скости такого сопротивления, оказывается практически чисто активн м и не зависящим от тока нагрузки. 25

При этом переходное сопротивление, кфк и ток нагрузки, . не влияет на результаты определения реактивной составляющей указанного сопротивления, что повышает точность опреде- 30 ления.расстояния до места короткого замыкания.

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит три формйрователя 1-3 — ортогональных составляющих соответственно фазного напряжения, тока нулевой последоватЕьности и фазного тока, умножители

4 и 5, сумматор 6, блоки7-9 деления, выходной блок 10. Выход форми- 40 рователя 1 ортогональных составляющих разного напряжения подключен к первому входу первого блока 7 делен1яя, выход формирователя 2 ортогональных составляющих тока нулевой после- 45 довательности через первый умножитель 4 подключен к второму входу пер. вого блока 7 деления, второму входу второго блока 8 деления и первому входу сумматора 6, второй вход кото50 рого подключен к выходу формирователя 3 ортогональных составляющих фазного тока, выход сумматора 6 через второй умножитель 5 подключен к первому входу второго блока 8 деления, а выходы первого 7 и второго 8 бло55 ков деления подключены к входам третьего блока 9. деления, выход которого подключен к выходному блоку 10.

kIо = kIox +З о

Сумматор 6 суммирует ортогональные составляющие тока kI и тока поврежс О денной фазы I . При этом на выходе сумматора 6 формируются ортогонзльные составляющие компенсированного фазного тока l< = I + kIo или т = I„Ä+jI„(З)

Второй умножитель 5 выполняет умножение ортогональных составляющих компенсированного фазного тока I на комплексный коэффициент р, при этом на выходе второго умножителя

5 формируются ортогональные составляющие тока (4) Ix = р(у+ 1,) или

Ik IKx + jIRLJ

Устройство работает следующим образом.

Формирователи 1-3 ортогональных составляющих являются входными блоками. На их входы поступают соответственно цифровые выборки фазного напряжения поврежденной фазы U, тока нулевой последовательностй I

4 о фазного тока I поврежденной фазы.

Формирователи ортогональных составляющих выполняют линейные операции над цифровыми выборками входных величин преобразуя их соответственно к виду

ПФ= Пх + ЗЦФ, \

, = Iox + )т, .; . (1) ар = 4рx+ .1 gy > где. U è U, ОХ " О

I „и I — ортогональные составляющие фазного напряжения, тока нулевой последовательности и фазного тока соответственно.

Первый умножитель 4 выполняет умножение ортогональных составляющих тока нулевой последовательности на постоянный коэффициент k, при этом на выходе первого умножителя 4 получают сигнал

1661687

Перый блок 7 деления формирует реактивную составляющую сопротивления

ЕФ= Ц01/kIo 1 тогда с

Уу х,=I()

Uex I o+ — UWI oy. (5)

Хоx +Х а второй блок 8 деления — реактив! с ° ную составляющую отношения T /т

° с ° О

ТОКОВ I1 H I

° I

Xl =I (к)

I. IlI

f Ъ (6)

+1 ох о

К входам третьего блока 9 деления подводятся сигналы, пропорциональные реактивным составляющим Х и Х, . При этом на выходе третьего

Ф блока 9 деления формируется сигнал

z.= õ /õ; = (ц /т )/

/? (I„/т,) или, подставляя вместо Х „и Х; их значения из (5) и (6), получают

U q>@Io — U Т ос( кх о(к ох

Сигнал, пропорциональный сопротивлению Z поступает на выходной блок 10, в качестве которого может быть использован аналоговый или цифровой блок индикации или регистрации, например миллиамперметр, шкала которого проградуирована в километрах.

Численное значение 2, вычисленное по выражениям (7) и (8), равно абсолютному значению (модулю) сопротивления до места короткого замыкания

Фазное напряжение поврежденной фазы равно

U(II = Z1(I +kIî +3R„Ioê (9) где Z — сопротивление линии эле<к ктропередачи до места короткого замыкания, R — переходное сопротивление

Ct в месте короткого замыка ния

I — ток нулевой последовательок ности, протекающий через переходное сопротивление.

При Io 4 0 можно все члены уравнения (9) разделить на I, тогда о

2 о + 3R о" . (10) то ск о Х

1О

В комплексной плоскости сопротивUq) ления Z = . уравнению (10) соотХо

15 ветствует векторное уравнение с

Zq> к+ 1 п 1

I 2 2у+ kIO m о о

\ — 3R ок =0 (I о (11) Пренебрегая расхождением по фазе токов i и Х, получают из (11) 40 о

Представим комплекс Z „ в виде

45 2<е— - 12,е(е = С2, I(ссе(се + (13) .

+ Зз пЩ1) = (2сК) Р где $ угол линии электропередачи

14 = созср„+ 3S1nCph (14) С учетом (13) выражение (12) при55 нимает вид

2 () = (2, (. Т е * откуда с учетом (4) где Z „=Z

Ф 1 ?о

1К 1k сопротивление о до места коротс

20 кого замыкания, приведенное к плоскости 7. (2 С . ок

R = 3R . — — переходное соИ I, 25 противление, приведенное к плоскости 7.(, Так как токи I u I близки по фазе, то приведенное переходное сопротивление Ro в плоскости Z@ v»(с . ет практически активный характер и не.зависит от нагрузки.

Для выполнения (10) необходимо, чтобы

1661687 по величине отношения этих составляющих определяют расстояние до места повреждения. (15) Формула изобретения

Составитель В.Коваленко

Texpep, N.Ìîðãåíòàë Корректор М.Самборская

Редактор И,111улла

"Заказ 2121 Тираж (P3 Подписное

ВКИИПИ 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 следовательно, равны и их левые части.

Таким образом, значение Е, вычисляемое по выражению (7), а следовательно и по выражению (8), представляет собой модуль сопротивления до;места короткого замыкания, если значение р, на которое умножается коМпенсированный фазный ток вторым умножителем, определяется выражением (14).

Применение изобретения позволяет повысить точность определения расстояния до места короткого замыкания на линиях электропередач что !

У приводит к ускорению отыскания места повреждения и устранения аварии, чТо в .конечном итоге повьппает надежность энергоснабжения.

1:.Способ определения расстояния до маста однофазного короткого замыкания, состоящий в том, что формируют фазное напряжение поврежденной фазы, тОк нулевой последовательности и компенсированный фазный ток, о т л. и-ч а ю шийся тем, что, с целью пОвышения точности, формируют мнимую составляющую комплексного сопротивления, пропорционального отношенйю фазного напряжения к току нулевфй последовательности, формируют величину мнимой составляющей отношЕния компенсированного фазного тока к току нулевой последовательности и

2. Устройство для определения расстояния до места однофазного короткого замыкания, содержащее формирова" тель ортогональных составляющих фазного тока, сумматор, первый умножитель, формирователь ортогональных составляюших тока нулевой последовательности, формирователь ортогональных составляющих фазного напряжения, первый блок деления и выходной блок, причем выход формирователя ортогональных составляющих фазного тока соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого умножителя, вход котброго соединен с выходом формирователя ортогональных составляющих тока нулевой последовательности, выход формирователя ортогональных состав25 ляющих фазного напряжения соединен с первым входом первого блока деления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй умножитель, второй и тре30 тий блоки деления, причем выход первого умножителя соединен с вторым входом первого блока деления, первым входом второго блока деления и вто рым входом сумматора, выход которого соединен через второй умножитель с вторым входом второго блока деления, а выходы первого и второго блоков деления соединены соответственно с первым и вторым входами третьего блока деления, выхоп которого соединен с входом выходного блока.