Способ и устройство для определения расстояния до места короткого замыкания фазы на землю



Способ и устройство для определения расстояния до места короткого замыкания фазы на землю
Способ и устройство для определения расстояния до места короткого замыкания фазы на землю
Способ и устройство для определения расстояния до места короткого замыкания фазы на землю
Способ и устройство для определения расстояния до места короткого замыкания фазы на землю
Способ и устройство для определения расстояния до места короткого замыкания фазы на землю
Способ и устройство для определения расстояния до места короткого замыкания фазы на землю

 


Владельцы патента RU 2536772:

АББ ТЕКНОЛОДЖИ АГ (CH)

Изобретение относится к контролю электрических сетей. Сущность: устройство содержит средство для определения во время короткого замыкания фазы на землю в точке (F) в трехфазной электрической линии (30) значений тока и напряжения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии (30) имеет первое значение, средство для определения значений тока и напряжения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии (30) имеет второе значение, отличное от первого значения, и средство (40) для определения расстояния до места короткого замыкания фазы на землю в точке (F) от точки измерения на основе определенных значений тока и напряжения. Средство (40) использует четыре уравнения, соответствующие эквивалентному контуру для короткого замыкания фазы на землю в трехфазной электрической линии. Технический результат: повышение точности. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к определению расстояния до места короткого замыкания фазы на землю.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В последние годы проводились исследования и разработки способов определения местонахождения места замыкания в заземленных высокоимпедансных электрических сетях, особенно в компенсированных сетях, использующих фазоры основной частоты, с целью нахождения технического решения для практической оценки расстояния до места короткого замыкания,

Документ:

- Дж. Алтонен, А. Валроос, «Прогресс в определении расстояния до места короткого замыкания в незаземленных высокоимпедансных распределительных электрических сетях, основанный на импедансе основной частоты», CIRED 2007, Вена, раскрывает способ определения местонахождения места замыкания в незаземленных электрических сетях.

Документы:

- Дж. Алтонен, А. Валроос, «Прогресс в в определении расстояния до места короткого замыкания в компенсированных средневольтных сетях», CIRED 2011, Франкфурт;

- С. Ханнинен, М. Лехтонен, «Вычисление расстояния до места замыкания с сигналами основной частоты, основанное на измерениях в питающей подстанции», VTT Reaearch Notes 2153, Эспу 2002, и

- П. Шегнер, Г. Эберл, «Вычисление расстояния до места замыкания в компенсированных средневольтных сетях посредством определения стационарных значений», PSCC, Севилья 2002; раскрывают способы, использующие изменения в измеренных напряжениях и токах во время замыкания. Изменения во время замыкания могут возникать из-за изменения, например, импеданса компенсационной катушки. Обычно это говорит о замыкании или размыкании параллельного резистора компенсационной катушки или об изменении степени компенсации компенсационной катушки. Обычно указанное изменение может представлять собой любое изменение полной комплексной проводимости нулевого провода на землю электрической сети снаружи измеряемой электрической линии во время замыкания. Также измеряемые изменения напряжения и тока могут быть вызваны, например, устройством подпитки тока, соединенным с нейтральной точкой системы.

Общим в этих способах известного уровня техники, имеющих применение в компенсированных сетях, то это то, что они определяют расстояние d до точки замыкания и активное сопротивление замыкания RF из системы уравнений, состоящей из двух уравнений, основанных на эквивалентном контуре, действительном для однофазного короткого замыкания на землю.

- одно уравнение справедливо на момент времени до изменения в течение замыкания, а другое уравнение справедливо на момент времени после изменения в течение замыкания или

- одно уравнение представляет вещественную часть уравнения для однофазного короткого замыкания на землю и описывает изменение в течение замыкания, а другое уравнение представляет мнимую часть уравнения для однофазного короткого замыкания на землю и описывает изменение в течение замыкания.

Обычно необходимо измерять ток в фазе, напряжение земля-фаза, остаточный ток и остаточное напряжение. Симметричные составляющие положительной и отрицательной последовательности для аварийной фазы могут быть получены в результате таких измерений с помощью хорошо известных уравнений.

Обычно величина импеданса линии требуется в качестве заданных параметров: активное сопротивление R1 положительной последовательности, реактивное сопротивление X1 положительной последовательности, активное сопротивление R0 нулевой последовательности и реактивное сопротивление X0 нулевой последовательности.

Кроме того, во всех этих вышеупомянутых алгоритмах определения места замыкания в известном уровне техники также требуется полная комплексная проводимость шунта линии Y ¯ 0 = G 0 + j * B 0 , состоящая из активной проводимости G0 и реактивной проводимости B0. Эти заданные параметры используются для оценки тока короткого замыкания в точке замыкания и падения напряжения на импедансе нулевой последовательности между точками измерения и замыкания. Также необходим заданный параметр q - коэффициент распределения тока нулевой последовательности линии, для вычисления составляющей тока заряда части нулевой последовательности, которая вызывает падение напряжения на импедансе нулевой последовательности между точками измерения и замыкания.

Типично продольные параметры положительной последовательности линии (R1, X1) известны и доступны из СУР (Системы Управления Распределением), но точные значения положительной последовательности линии (R0, Х0) являются более или менее приближениями, основанными на общей теории линии. Эти параметры при необходимости могут быть также измерены с помощью специального оборудования.

Начальное значение параметра Y ¯ 0 = G 0 + j * B 0 может быть получено из СУР, но для достижения приемлемой практической точности оно должно измеряться и постоянно обновляться с целью соответствия текущему состоянию прерывания линии. Такая процедура измерения и обновления может базироваться, например, на технологии подпитки тока, которая предполагает использование с этой целью специального оборудования. Обнаружено, что влияние точности заданного параметра Y ¯ 0 = G 0 + j * B 0 на оценку расстояния до места замыкания весьма существенно. Это особенно справедливо для случая, когда требование для активного сопротивления зоны наблюдения значения местоположения короткого замыкания на землю дополнено от непрерывного замыкания до низкоомного замыкания. На основе результатов, приведенных в документе Дж. Алтонен, А. Валроос, «Прогресс в определении расстояния до места короткого замыкания в компенсированных средневольтных сетях», CIRED 2011, Франкфурт, уже ошибка в 5% для Y ¯ 0 достаточна для снижения достоверности значений активного сопротивления в диапазоне нескольких сотен Ом. Это происходит из-за того, что параметр Y ¯ 0 используется в способах определения места замыкания при вычислении тока замыкания в точке замыкания и падения напряжения на импедансе нулевой последовательности между точками измерения и замыкания. Корректность этих терминов крайне необходима для общей процедуры вычисления расстояния до места замыкания. Требование точности параметра Y ¯ 0 может превысить практически достижимую точность, например, данных СУР или приближенных значений, приведенных в теоретической литературе.

Значение параметра q - коэффициента распределения тока нулевой последовательности линии может также быть заданным параметром, но обычно задается величиной, равной 0,5, на основе допущения равномерно распределенной полной комплексной проводимости шунта линии. Если действительное распределение отличается, то использованное допущение вызывает ошибку при вычислении расстояния до места замыкания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является создание способа и устройства для преодоления указанных выше недостатков или, по крайней мере, их снижения. Цели изобретения достигаются посредством способа и устройства, которые описаны в независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты воплощения данного изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.

Настоящее изобретение основано на идее определения расстояния до места короткого замыкания от точки измерения посредством использования четырех уравнений, получаемых из эквивалентного контура для короткого замыкания на землю в трехфазной электрической линии.

Преимуществом способа и устройства, согласно настоящему изобретению, является то, что они позволяют определить расстояние до места короткого замыкания без использования заданных параметров Y ¯ 0 и q, хотя их влияние включено в определение расстояния. Это означает, что нет необходимости в определении и задании параметров Y ¯ 0 и q. Благодаря этому преимуществу настоящее изобретение позволяет найти точное местоположение замыкания, например, в компенсированных сетях при значениях активного сопротивления в диапазоне нескольких сот Ом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Ниже настоящее изобретение будет описано более подробно на примерах предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на приложенные чертежи, где:

Фиг.1 - блок-схема электрической сети, согласно варианту воплощения;

Фиг.2 - эквивалентный контур, согласно варианту воплощения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Применение настоящего изобретения не ограничивается какой-либо конкретной системой и может быть осуществлено в различных трехфазных электрических системах для определения расстояния до места короткого замыкания фазы на землю в трехфазной электрической линии электрической сети. Электрическая линия может представлять собой, например, фидер или воздушную линию или кабель или их комбинацию. Система электроснабжения, в которой может применяться данное изобретение, может быть, например, линией электропередачи или распределительной сетью, или их составной частью, и может содержать несколько фидеров или секций. Более того, использование данного изобретения не ограничивается системами, в которых используются основные частоты 50 Гц или 60 Гц, либо какой-либо конкретный уровень напряжения.

Фиг.1 - это упрощенная блок-схема, которая представляет собой пример электрической сети, в которой может использоваться настоящее изобретение. На блок-схеме показаны только те элементы, которые необходимы для понимания сущности изобретения. В качестве примера может служить средневольтная (например, 20 кВ) распределительная сеть, запитываемая через подстанцию, содержащую трансформатор 10 и общую шину 20. Показанная сеть также содержит выходы электрической линии, т.е. фидеры, один из которых 30 показан отдельно. Другие возможные фидеры наряду с другими частями сети, кроме линии 30, считаются «фоновыми сетями». На блок-схеме также показаны блок защитного реле (R) 40 в начале линии 30 и точка F короткого замыкания на землю. Блок (R) защитного реле 40 может быть размещен в подстанции. Необходимо отметить, что в сети может быть любое число фидеров или других элементов сети. Также может быть несколько питающих подстанций. Кроме того, данное изобретение можно применять, например, с коммутационной станцией без трансформатора 10. Сеть представляет собой трехфазную сеть, хотя с целью большей ясности все фазы не показаны на блок-схеме. В показанной на Фиг.1 системе работоспособность данного изобретения обеспечивается, например, в блоке реле 40. Также возможно, например, что только некоторые измерения выполняются в месте расположения блока 40, и результаты затем передаются на другой блок или блоки (не показаны на фигурах), расположенные в других местах, для дальнейшей обработки. Другими словами, блок 40 может представлять собой только измерительный блок, а работоспособность данного изобретения или его части может обеспечиваться в другом блоке или блоках.

Значения тока и напряжения, которые необходимы в последующих вариантах воплощения, могут быть достигнуты посредством проведения подходящих измерений, включая, например, датчики тока и напряжения (не показаны на фигурах). В большинстве существующих систем защиты эти значения легко доступны и, таким образом, при осуществлении различных вариантов воплощения не обязательно требуются какие-либо дополнительные измерительные средства. Нулевая последовательность напряжения электрической сети может быть определена измерением фазовых напряжений, например, в блоке реле 40 или в другом месте. Нулевая последовательность напряжения электрической сети также может быть определена измерением посредством открытой обмотки соединенных треугольником, например, трансформаторов напряжения. Напряжение фазы на землю аварийной фазы электрической линии 30 может быть определено подходящими датчиками напряжения, например, в точке измерения, такой как блок реле 40. Нулевая последовательность тока, положительная последовательность тока, отрицательная последовательность тока электрической сети 30 могут быть определены посредством подходящими датчиками тока, например, в точке измерения, такой как блок реле 40. Каким образом получают эти и другие значения тока и напряжения получают, зависит от конкретной электрической системы. Точка F короткого замыкания на землю в трехфазной электрической линии 30 и соответствующая аварийная фаза могут быть обнаружены посредством блока реле 40, связанного с электрической системой. Конкретные способы обнаружения замыкания фазы на землю и соответствующей аварийной фазы не имеют никакого отношения к основной идее настоящего изобретения.

В соответствии с настоящим изобретением, расстояние до точки F короткого замыкания от точки измерения, такой как блок реле 40, может быть определено, когда во время короткого замыкания фазы на землю полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии 30 изменяется от первого значения до второго отличного от первого значения. Это изменение в течение замыкания может быть получено посредством, например, изменения импеданса компенсационной катушки. Обычно это означает, что включение и отключение параллельного резистора компенсационной катушки или изменение степени компенсации компенсационной катушки. Но указанное изменение может быть любым изменением полной комплексной проводимости нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии 30 во время короткого замыкания. Кроме того, изменение, измеряемое в виде напряжения и тока, может быть вызвано, например, устройством подпитки тока, соединенным с нейтральной точкой системы. Поэтому настоящее изобретение не ограничивается компенсированными сетями с катушкой Петерсена.

Согласно варианту воплощения определение расстояния до точки F короткого замыкания от точки измерения, такой как блок реле 40, включает определение во время короткого замыкания фазы на землю в точке F в трехфазной электрической линии 30, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии 30 имеет следующее первое значение:

- значение напряжения нулевой последовательности электрической сети,

- значение напряжения фазы на землю аварийной фазы электрической линии в точке измерения,

- значение тока нулевой последовательности электрической линии в точке измерения,

- значение тока положительной последовательности электрической линии в точке измерения, и

- значение тока отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения.

Кроме того, определение расстояния до точки F короткого замыкания от точки измерения во время короткого замыкания фазы на землю в точке F в трехфазной электрической линии 30, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии 30 имеет следующее второе значение:

- значение напряжения нулевой последовательности электрической сети,

- значение напряжения фазы на землю аварийной фазы электрической линии в точке измерения,

- значение тока нулевой последовательности электрической линии в точке измерения,

- значение тока положительной последовательности электрической линии в точке измерения, и

- значение тока отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения.

После определения вышеуказанных значений расстояние до точки F короткого замыкания от точки измерения 40 может быть определено на основе определенных значений напряжения и тока.

Токи положительной последовательности и отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения предпочтительно нормализуют по фазе в соответствии с аварийной фазой на основе известной теории симметричных составляющих:

Аварийная фаза L1: I _ 2L1 = I _ 2 I _ 1L1 = I _ 1
Аварийная фаза L2: I _ 2L2 = a _ I 2 I _ 1L2 = a _ 2 I 1
Аварийная фаза L3: I _ 2L3 = a _ 2 I 2 I _ 1L3 = a _ I 1

Где

I _ 1 = к о м п о н е н т т о к а п о л о ж и т е л ь н о й п о с л е д о в а т е л ь н о с т и = ( I _ L 1 + a _ I _ L 2 + a _ 2 I _ L 3 ) / 3

I _ 2 = к о м п о н е н т т о к а о т р и ц а т е л ь н о й п о с л е д о в а т е л ь н о с т и = ( I _ L 1 + a _ 2 I _ L 2 + a _ I _ L 3 ) / 3

a _ = 1 120 o ,

a _ 2 = 1 240 o

В соответствии с вариантом воплощения расстояние d до точки замыкания определяют с использованием уравнений, получаемых из эквивалентного контура для короткого замыкания на землю в трехфазной электрической линии.

Первое уравнение предпочтительно соотносит действительную часть напряжения фазы на землю аварийной фазы в точке измерения с напряжением нулевой последовательности электрической сети и током нулевой последовательности, током положительной последовательности и током отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет следующее первое значение.

Второе уравнение предпочтительно соотносит мнимую часть напряжения фазы на землю аварийной фазы в точке измерения с напряжением нулевой последовательности электрической сети и током нулевой последовательности, током положительной последовательности и током отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет следующее первое значение.

Третье уравнение предпочтительно соотносит действительную часть напряжения фазы на землю аварийной фазы в точке измерения с напряжением нулевой последовательности электрической сети и током нулевой последовательности, током положительной последовательности и током отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет следующее второе значение.

Наконец, четвертое уравнение предпочтительно соотносит мнимую часть напряжения фазы на землю аварийной фазы в точке измерения с напряжением нулевой последовательности электрической сети и током нулевой последовательности, током положительной последовательности и током отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет следующее второе значение.

На Фиг.2 приведена принципиальная эквивалентная схема короткого замыкания фазы на землю в электрической линии, согласно данному варианту воплощения. Необходимо отметить, что эквивалентная схема по Фиг.2 представляет собой просто пример одного из возможных эквивалентных схем короткого замыкания фазы на землю в электрической линии. Таким образом, форма эквивалентной схемы может отличаться от показанной на Фиг.2. На Фиг.2 использованы следующие обозначения:

d = расстояние до точки замыкания на единицу (d=0…1)

Z ¯ 1 = R 1 + j * X 1 = импеданс положительной последовательности электрической линии

R1 = активное сопротивление положительной последовательности электрической линии

X1 = реактивное сопротивление положительной последовательности электрической линии

Z ¯ 1 L d = импеданс положительной последовательности нагрузки

Z ¯ 2 = R 2 + j * X 2 = импеданс отрицательной последовательности электрической линии

R2 = активное сопротивление отрицательной последовательности электрической линии

Х2 = активное сопротивление отрицательной последовательности электрической линии

Z ¯ 2 L d = импеданс нулевой последовательности нагрузки

Z ¯ 0 = R 0 + j * X 0 = импеданс нулевой последовательности электрической линии

R0 = активное сопротивление нулевой последовательности электрической линии

X0 = реактивное сопротивление нулевой последовательности электрической линии

Y ¯ 0 = G 0 + j * B 0 = полная комплексная проводимость фазы на землю электрической линии на фазу

G0 = активная проводимость фазы на землю электрической линии на фазу

B0 = реактивная проводимость фазы на землю электрической линии на фазу

Z ¯ F = R F + j * X F = импеданс короткого замыкания

RF = активное сопротивление короткого замыкания

XF = реактивное сопротивление короткого замыкания

I ¯ 1 = ток положительной последовательности, измеренный в точке измерения

I ¯ 2 = ток отрицательной последовательности, измеренный в точке измерения

I ¯ 0 = ток нулевой последовательности, измеренный в точке измерения

I ¯ 01 = часть зарядного тока нулевой последовательности электрической линии, текущий через импеданс d Z ¯ 0

q = коэффициент распределения для тока нулевой последовательности электрической линии

I ¯ F = аварийная составляющая тока в аварийной точке (фактический аварийный ток равен 3 I ¯ F )

U ¯ 1 = напряжение положительной последовательности, измеренной в точке измерения

U ¯ 2 = напряжение отрицательной последовательности, измеренной в точке измерения

U ¯ 0 = напряжение нулевой последовательности электрической линии.

На основе эквивалентной схемы по Фиг.2 можно написать уравнение: U ¯ p h = d Z ¯ 0 ( I ¯ 0 U ¯ 0 Y ¯ 0 q ) + d Z ¯ 1 I ¯ 1 + d Z ¯ 2 I ¯ 2 + 3 R F ( I ¯ 0 U ¯ 0 Y ¯ 0 )         У р а в н е н и е 1

где

U ¯ p h = U ¯ 0 + U ¯ 1 + U ¯ 2 = напряжение фазы на землю аварийной фазы в точке измерения

Для электрических проводников можно допустить, что импеданс отрицательной последовательности равен импедансу положительной последовательности, т.е. Z ¯ 2 = Z ¯ 1 .

В эквивалентной схеме по Фиг.2 ток, протекающий через импеданс нулевой последовательности d Z ¯ 0 от точки измерения до точки короткого замыкания, состоит из двух частей: часть, которая может быть измерена, представляет собой ток I ¯ 0 нулевой последовательности. Неизмеряемая часть благодаря полной комплексной проводимости самой электрической линии от точки измерения до точки короткого замыкания и ее значение может быть оценено. Обычно оценка основана на аппроксимации, что эта часть тока пропорциональна расстоянию до точки замыкания d с параметром q. Параметр q используется в качестве коэффициента распределения для тока подпитки электрической линии. Параметр q отражает то, как емкости, которые на практике могут и не иметь места, распределены по электрической линии. Допуская, что емкости распределены равномерно, что на практике может и не иметь места, тогда q=0,5.

Решая уравнение 1, могут быть получены следующие четыре уравнения:

r e a l ( U ¯ p h _ t 1 ) = r e a l ( d Z ¯ 0 ( I ¯ 0 _ t 1 U ¯ 0 _ t 1 Y ¯ 0 q ) ) + r e a l ( d Z ¯ 1 I ¯ 1 _ t 1 ) + r e a l ( d Z ¯ 2 I ¯ 2 _ t 1 ) + r e a l ( 3 R F ( I ¯ 0 _ t 1 U ¯ 0 _ t 1 Y ¯ 0 ) )                                     У р а в н е н и е 2

i m a g ( U ¯ p h _ t 1 ) = i m a g ( d Z ¯ 0 ( I ¯ 0 _ t 1 U ¯ 0 _ t 1 Y ¯ 0 q ) ) + i m a g ( d Z ¯ 1 I ¯ 1 _ t 1 ) + i m a g ( d Z ¯ 2 I ¯ 2 _ t 1 ) + i m a g ( 3 R F ( I ¯ 0 _ t 1 U ¯ 0 _ t 1 Y ¯ 0 ) )                                      У р а в н е н и е 3 r e a l ( U ¯ p h _ t 2 ) = r e a l ( d Z ¯ 0 ( I ¯ 0 _ t 2 U ¯ 0 _ t 2 Y ¯ 0 q ) ) + r e a l ( d Z ¯ 1 I ¯ 1 _ t 2 ) + r e a l ( d Z ¯ 2 I ¯ 2 _ t 2 ) + r e a l ( 3 R F ( I ¯ 0 _ t 2 U ¯ 0 _ t 2 Y ¯ 0 ) )                                     У р а в н е н и е 4

i m a g ( U ¯ p h _ t 2 ) = i m a g ( d Z ¯ 0 ( I ¯ 0 _ t 2 U ¯ 0 _ t 2 Y ¯ 0 q ) ) + i m a g ( d Z ¯ 1 I ¯ 1 _ t 2 ) + i m a g ( d Z ¯ 2 I ¯ 2 _ t 2 ) + i m a g ( 3 R F ( I ¯ 0 _ t 2 U ¯ 0 _ t 2 Y ¯ 0 ) )                                    У р а в н е н и е 5

где U ¯ p h _ t 1 = напряжение фазы на землю аварийной фазы в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение

U ¯ 0 _ t 1 = напряжение нулевой последовательности электрической сети, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение

U ¯ 0 _ t 2 = напряжение нулевой последовательности электрической сети, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение

I ¯ 0 _ t 1 = ток нулевой последовательности электрической сети, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение

I ¯ 0 _ t 2 = ток нулевой последовательности электрической сети, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение

I ¯ 1 _ t 1 = ток положительной последовательности электрической сети в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение

I ¯ 1 _ t 2 = ток положительной последовательности электрической сети в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение

I ¯ 2 _ t 1 = ток отрицательной последовательности электрической сети в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение

I ¯ 2 _ t 2 = ток отрицательной последовательности электрической сети в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение.

Предпочтительно полная комплексная проводимость может быть представлена в следующей форме:

Y ¯ 0 = k * B 0 + j * B 0

где k представляет собой отношение вещественной части к мнимой части Y ¯ 0 .

k = r e a l ( Y ¯ 0 ) i m a g ( Y ¯ 0 ) = k B 0 B 0

На практике отношение преимущественно находится в диапазоне 0,01…0,1, если используются следующие обозначения:

A = r e a l ( U ¯ p h _ t 1 ) N = r e a l ( U ¯ p h _ t 2 )
B = i m a g ( U ¯ p h _ t 1 ) P = i m a g ( U ¯ p h _ t 2 )
C = r e a l ( I ¯ 1 _ t 1 ) Q = r e a l ( I ¯ 1 _ t 2 )
E = i m a g ( I ¯ 1 _ t 1 ) R = i m a g ( I ¯ 1 _ t 2 )
F = r e a l ( I ¯ 2 _ t 1 ) S = r e a l ( I ¯ 2 _ t 2 )
G = i m a g ( I ¯ 2 _ t 1 ) T = i m a g ( I ¯ 2 _ t 2 )
H = r e a l ( I ¯ 0 _ t 1 ) U = r e a l ( I ¯ 0 _ t 2 )
K = i m a g ( I ¯ 0 _ t 1 ) V = i m a g ( I ¯ 0 _ t 2 )
L = r e a l ( U ¯ 0 _ t 1 ) W = r e a l ( U ¯ 0 _ t 2 )
M = i m a g ( U ¯ 0 _ t 1 ) Z = i m a g ( U ¯ 0 _ t 2 )

при этом расстояние d до замыкания может быть определено из следующего уравнения, полученного из уравнений с Уравнения 2 по Уравнение 5:

В соответствии с вариантом воплощения определяют и получают активное сопротивление короткого замыкания RF из следующих уравнений, полученного из уравнений с Уравнения 2 по Уравнение 5:

Преимуществом способа и устройства, согласно данному изобретению, является то, что определение расстояния до короткого замыкания производится без параметра Y ¯ 0 , содержащего проводимость G0 и чувствительность В0, хотя их воздействие все еще включено в процесс определение расстояния до короткого замыкания.

Кроме того, способ и устройство, согласно данному изобретению, оценивает требование аппроксимации того, как полная комплексная проводимость Y ¯ 0 фазы на землю электрической линии распределена по электрической линии (заданный параметр) q, что можно рассматривать как еще одно важное преимущество.

Кроме того, способ и устройство, согласно данному изобретению, обеспечивают оценку полной комплексной проводимости Y ¯ 0 электрической линии наряду с расстоянием до короткого замыкания и активным сопротивлением посредством вычисления k (отношение вещественной части к мнимой части Y ¯ 0 ) и чувствительности В0 аналогичным образом из уравнений с Уравнения 2 по Уравнение 5.

Способ и устройство, согласно данному изобретению, позволяют получить точное месторасположение с меньшим числом заданных параметров, например, в компенсированных сетях при значениях активного сопротивления короткого замыкания в диапазоне нескольких сот Ом.

Устройство, согласно любому варианту воплощения данного изобретения, или их комбинации могут быть выполнены в едином блоке или в двух или более блоках, которые выполнены с возможностью обеспечить работоспособность этих различных вариантов воплощения. Здесь термин 'блок' в общем случае относится к физическому или логическому объекту, такому как физическое устройство или его часть или к программному алгоритму. Один или более указанных блоков могут размещаться, например, в реле защиты 40.

Устройство, согласно любому варианту воплощения данного изобретения, может быть осуществлено, например, посредством компьютера или соответствующего оборудования с подходящим программным обеспечением для обработки цифрового сигнала. Указанный компьютер или соответствующее оборудование для обработки цифрового сигнала предпочтительно содержит, по крайней мере, рабочую память (ОЗУ), обеспечивая область хранения данных для осуществления арифметических операций и центральное вычислительное устройство (ЦПУ), такое как процессор общего назначения для обработки цифрового сигнала. ЦПУ может содержать несколько регистров, арифметический логический блок и блок управления. Блок управления управляется последовательностью программных инструкций, переданных на ЦПУ с ОЗУ. Блок управления может содержать микрокоманды для основных операций. Исполнение микрокоманд может различаться в зависимости от конструкции ЦПУ. Программные инструкции могут быть закодированы с помощью языка программирования, который может представлять собой язык программирования высокого уровня, такой как С. Java, и т.п. или язык программирования низкого уровня, такой как assembler. Компьютер может также иметь операционную систему, которая может обеспечивать системные служебные функции для компьютерной программы, содержащей программные инструкции. Компьютер или другие устройства, осуществляющие настоящее изобретение, предпочтительно также содержит подходящие средства для приема, например, данные измерений и/или управления, причем указанные средства, таким образом, обеспечивают, например, контроль значений тока и напряжения и средства для выхода, например, результатов вычислений и/или данных для управления. Также возможно использование специализированных интегрированных схемы или схем или соответствующих компонентов и устройств для обеспечения работоспособности в соответствии с любым вариантом воплощения данного изобретения.

Настоящее изобретение может быть выполнено на существующих элементах системы, таких как разные реле защиты, приспособление реле или в общем случае ИЭУ (интеллектуальное электронное устройство) или путем использования отдельных специализированных элементов или устройств в распределенном или компактном виде. Существующие защитные устройства для электрических систем, такие как реле защиты, а также ИЭУ, обычно содержат процессоры и память, которые можно использовать для осуществления функций в соответствии с вариантами воплощения данного изобретения. Поэтому все модификации и формы, необходимые для осуществления варианта воплощения данного изобретения, например, в существующих устройствах могут быть осуществлены в виде программных процедур, которые в свою очередь могут быть выполнены в виде обновленных или добавленных программных процедур. Если работоспособность данного изобретения осуществляется путем применения программного обеспечения, то указанное программное обеспечение может представлять собой программный продукт, содержащий компьютерные программные коды, которые при его исполнении в компьютере вынуждают его или соответствующее устройство исполнять функции в соответствии с настоящим изобретением, описанным выше. Указанный компьютерный программный код может храниться или в общем случае записан на читаемом компьютером носителе, таком как подходящие средства памяти, например, флеш-память или дисковая память, с которых он загружается в блок или блоки, исполняющие компьютерный программный код. Кроме того, указанный программный код, осуществляющий данное изобретение, может загружаться в блок или блоки, исполняющие компьютерный программный код, например, по подходящей информационной сети, и он может обновлять или заменять возможно существующий программный код.

Для специалиста в данной области очевидно, что по мере развития технологии, изобретательская идея может быть воплощена различными путями. Настоящее изобретение и его варианты воплощения не ограничены примерами, описанными выше, и могут изменяться в объеме формулы изобретения.

1. Способ определения расстояния до места короткого замыкания в трехфазной электрической сети, включающий:
определение во время короткого замыкания фазы на землю в точке (F) в трехфазной электрической линии (30) значения напряжения нулевой последовательности электрической сети и значений напряжения фазы на землю аварийной фазы, значения тока нулевой последовательности и тока отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии (30) имеет следующее первое значение;
определение во время короткого замыкания фазы на землю в точке (F) в трехфазной электрической линии (30) значения напряжения нулевой последовательности электрической сети и значений напряжения фазы на землю аварийной фазы, значения тока нулевой последовательности и тока отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии (30) имеет второе значение, отличающееся от первого значения; и
определение расстояния до места короткого замыкания фазы на землю в точке (F) от точки измерения (40) на основе определенных значений тока и напряжения, отличающийся тем, что расстояние определяют с помощью четырех уравнений, при этом
первое уравнение соотносит действительную часть напряжения фазы на землю аварийной фазы в точке измерения с напряжением нулевой последовательности электрической сети и током нулевой последовательности, током положительной последовательности и током отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии (30) имеет первое значение.
второе уравнение соотносит мнимую часть напряжения фазы на землю аварийной фазы в точке измерения с напряжением нулевой последовательности электрической сети и током нулевой последовательности, током положительной последовательности и током отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет следующее первое значение;
третье уравнение соотносит действительную часть напряжения фазы на землю аварийной фазы в точке измерения с напряжением нулевой последовательности электрической сети и током нулевой последовательности, током положительной последовательности и током отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети (30) вне электрической линии имеет второе значение; и
четвертое уравнение соотносит мнимую часть напряжения фазы на землю аварийной фазы в точке измерения с напряжением нулевой последовательности электрической сети и током нулевой последовательности, током положительной последовательности и током отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии (30) имеет второе значение.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первое уравнение имеет вид:

где U ¯ p h _ t 1 = напряжение фазы на землю аварийной фазы в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение
U ¯ p h _ t 2 = напряжение фазы на землю аварийной фазы в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение
d = расстояние от точки измерения до точки замыкания
Z ¯ 0 = импеданс нулевой последовательности электрической линии
Z ¯ 1 = импеданс положительной последовательности электрической линии
Z ¯ 2 = импеданс отрицательной последовательности электрической линии
RF = активное сопротивление короткого замыкания
Y ¯ 0 = полная комплексная проводимость фазы на землю электрической линии на фазу
U ¯ 0 _ t 1 = напряжение нулевой последовательности электрической сети, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение
U ¯ 0 _ t 2 = напряжение нулевой последовательности электрической сети, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение
I ¯ 0 _ t 1 = ток нулевой последовательности электрической сети, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение
I ¯ 0 _ t 2 = ток нулевой последовательности электрической сети, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение
I ¯ 1 _ t 1 = ток положительной последовательности электрической сети в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение
I ¯ 1 _ t 2 = ток положительной последовательности электрической сети в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение
I ¯ 2 _ t 1 = ток отрицательной последовательности электрической сети в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение
I ¯ 2 _ t 2 = ток отрицательной последовательности электрической сети в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение
q = коэффициент распределения для тока нулевой последовательности электрической линии.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что изменяют полную комплексную проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии (30) с первого значения на второе значение путем замыкания или размыкания параллельного резистора компенсационной катушки или путем изменения степени компенсации компенсационной катушки.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что определение активного сопротивления короткого замыкания осуществляют посредством указанных четырех уравнений, соответствующих эквивалентному контуру для короткого замыкания фазы на землю в трехфазной электрической линии.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что определение активного сопротивления короткого замыкания осуществляют посредством указанных четырех уравнений, соответствующих эквивалентному контуру для короткого замыкания фазы на землю в трехфазной электрической линии.

6. Устройство для определения расстояния до места короткого замыкания в трехфазной электрической сети, содержащее:
средство (40) для определения во время короткого замыкания фазы на землю в точке (F) в трехфазной электрической линии (30) значения напряжения нулевой последовательности электрической сети и значений напряжения фазы на землю аварийной фазы, значения тока нулевой последовательности и тока отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии (30) имеет первое значение;
средство (40) для определения во время короткого замыкания фазы на землю в точке (F) в трехфазной электрической линии (30) значения напряжения нулевой последовательности электрической сети и значений напряжения фазы на землю аварийной фазы, значения тока нулевой последовательности и тока отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии (30) имеет второе значение, отличающееся от первого значения; и
средство (40) для определения расстояния до места короткого замыкания фазы на землю в точке (F) от точки измерения (40) на основе определенных значений тока и напряжения, отличающееся тем, что средство (40) для определения расстояния выполняют с возможностью использования им четырех уравнений, соответствующих эквивалентному контуру для короткого замыкания (F) фазы на землю в трехфазной электрической линии, где
первое уравнение соотносит действительную часть напряжения фазы на землю аварийной фазы в точке измерения с напряжением нулевой последовательности электрической сети и током нулевой последовательности, током положительной последовательности и током отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии (30) имеет первое значение.
второе уравнение соотносит мнимую часть напряжения фазы на землю аварийной фазы в точке измерения с напряжением нулевой последовательности электрической сети и током нулевой последовательности, током положительной последовательности и током отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение;
третье уравнение соотносит действительную часть напряжения фазы на землю аварийной фазы в точке измерения с напряжением нулевой последовательности электрической сети и током нулевой последовательности, током положительной последовательности и током отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети (30) вне электрической линии имеет второе значение; и
четвертое уравнение соотносит мнимую часть напряжения фазы на землю аварийной фазы в точке измерения с напряжением нулевой последовательности электрической сети и током нулевой последовательности, током положительной последовательности и током отрицательной последовательности электрической линии в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии (30) имеет второе значение.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что первое уравнение имеет вид:

где U ¯ p h _ t 1 = напряжение фазы на землю аварийной фазы в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение
U ¯ p h _ t 2 = напряжение фазы на землю аварийной фазы в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение
d = расстояние от точки измерения до точки замыкания
Z ¯ 0 = импеданс нулевой последовательности электрической линии
Z ¯ 1 = импеданс положительной последовательности электрической линии
Z ¯ 2 = импеданс отрицательной последовательности электрической линии
RF = активное сопротивление короткого замыкания
Y ¯ 0 = полная комплексная проводимость фазы на землю электрической линии на фазу
U ¯ 0 _ t 1 = напряжение нулевой последовательности электрической сети, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение
U ¯ 0 _ t 2 = напряжение нулевой последовательности электрической сети, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение
I ¯ 0 _ t 1 = ток нулевой последовательности электрической сети, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение
I ¯ 0 _ t 2 = ток нулевой последовательности электрической сети, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение
I ¯ 1 _ t 1 = ток положительной последовательности электрической сети в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение
I ¯ 1 _ t 2 = ток положительной последовательности электрической сети в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение
I ¯ 2 _ t 1 = ток отрицательной последовательности электрической сети в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет первое значение
I ¯ 2 _ t 2 = ток отрицательной последовательности электрической сети в точке измерения, когда полная комплексная проводимость нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии имеет второе значение
q = коэффициент распределения для тока нулевой последовательности электрической линии.

8. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что устройство содержит средство для изменения полной комплексной проводимости нейтраль-земля электрической сети вне электрической линии (30) с первого значения на второе значение путем замыкания или размыкания параллельного резистора компенсационной катушки или изменения степени компенсации компенсационной катушки.

9. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что устройство содержит средство (40) для определения активного сопротивления короткого замыкания с помощью указанных уравнений, соответствующих эквивалентному контуру для короткого замыкания фазы на землю в трехфазной электрической линии.

10. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что устройство содержит реле защиты.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении надежности электроснабжения потребителей.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения наличия повреждения кабеля электроснабжения, расположенного в земле, и участка кабеля заданной длины, на котором это повреждение расположено.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и предназначено для реализации в устройствах определения места повреждения разветвленных линий электропередачи.

Предлагаемое изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения места повреждения (короткого замыкания) на линиях электропередачи по измерениям с двух ее концов без использования эквивалентных параметров питающих систем.

Изобретение относится к определению направления на место замыкания в трехфазной электрической сети. Сущность: устройство содержит средство для определения значения величины фазора направления в точке измерения в трехфазной электрической сети после выявления замыкания в трехфазной электрической сети и средство для сравнения значения величины фазора направления с направленной рабочей характеристикой для определения направления на место замыкания от точки измерения.

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Технический результат: повышение точности определения места повреждения при передаче с одного конца линии на другой минимального количества данных (только векторов фазных токов) без использования итерационного процесса.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты электрической сети энергоснабжения. Технический результат - повышение надежности и избирательности решений о рабочих состояниях параллельных линий многофазной электрической сети энергоснабжения.

Использование - в области электротехники. Технический результат - повышение надежности работы ППТ.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к способу автоматического определения неисправных ламп. Способ автоматической диагностики нагрузок в сети электроснабжения заключается в том, что в начале линии размещают центр управления нагрузками, как минимум состоящий из микропроцессорного блока, передатчика команд и датчика тока, потребляемого линией, команды управления передаются по каналу связи передатчиком команд, каждая команда, как минимум, состоит из полей адреса и кода команды, список возможных кодов команд, как минимум, включает коды команд подключения и отключения нагрузки к линии электроснабжения, каждая нагрузка подключается к линии электроснабжения через выключатель, управляемый приемником команд.

Изобретение относится к электрическим измерениям и предназначено для выявления дефектной изолирующей конструкции, например гирлянды изоляторов высоковольтной линии электропередачи, при осуществлении диагностики с подвижных носителей автоматизированными системами контроля.

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ), а также может быть использовано в сетях, где нейтраль заземлена через резистор, дугогасящий реактор или комбинированно. Технический результат - обеспечение высокой селективности и надежности выявления поврежденной линии в сети. Технический результат достигается за счёт введения дополнительного вычислительного модуля для вычисления на заданном ограниченном по длительности интервале осреднения Θзад<1 мс интегрального среднего значения броска переменной составляющей мгновенной мощности трехфазной линии и одновременного определения знака этого броска при перемежающемся замыкании, дополнительного пускового органа защиты, выполненного в виде таймера-задатчика начала отсчета и длительности интервала осреднения броска мощности, а в исполнительный орган защиты введен дополнительный логический максиселектор-анализатор для выявления наибольшей величины среднего значения броска мгновенной мощности линии и одновременного определения противоположности знака этого броска по отношению к аналогичным броскам мощности на других линиях сети. Для каждой защищаемой линии применен релейный исполнительный орган защиты, реализующий логическую функцию «ИЛИ», для обеспечения функции совместимости контроля как устойчивых, так и перемежающихся замыканий. 1 ил.

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к устройствам и технологиям поиска повреждений в сетях передачи электроэнергии, и может быть использовано для диагностики и предварительной локализации мест повреждений подземных кабельных линий электроснабжения до 35 кВ. Технический результат: повышение точности измерений, упрощение, сокращение материальных затрат на восстановление энергоснабжения потребителей. Сущность: на каждую из жил кабельной линии поочередно подают зондирующий монохроматический сигнал. Напряжение зондирующего монохроматического сигнала поддерживают постоянным, а частоту, начиная с нижних частот, плавно меняют в диапазоне при длинах кабеля до 100 км - от 3·102 до 3·107 Гц, при длинах кабеля до 10 км - от 3·103 до 3·107 Гц, при длинах кабеля до 1 км - от 3·104 до 3·107 Гц. Контролируют на входе кабельной линии электроснабжения ток в жиле, на которую подан зондирующий монохроматический сигнал и потенциал на других жилах. Возрастание тока на входе кабельной линии до некоторого максимума и отсутствие изменения потенциала на других жилах означает обрыв жилы кабеля, снижение сопротивления изоляции (утечка) или короткое замыкание на землю. Возрастание тока на входе кабельной линии до некоторого максимума и изменение потенциала на одной из других жил означает короткое замыкание между жилами кабеля. 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения места повреждения на воздушных и кабельных линиях электропередач в сетях с изолированной нейтралью. Предварительно формируют и заносят в базу данных модели всех линий, отходящих от секции, как значения продольных параметров участков схемы замещения всех линий в трехфазном виде. Далее, после получения значений измеренных фазных напряжений на шинах и токов в начале линий задают поочередно точки (например, конец каждого участка) возможного повреждения вдоль каждой линии, формируют для каждой линии значения комплексных фазных напряжений в каждой заданной точке, находят минимальное значение модуля напряжения из значений фазных напряжений во всех точках вдоль всех линий, которое соответствует точке замыкания на землю. Соответственно линия, в которой значение модуля напряжения минимальное, является поврежденной линией. Для более точного определения места повреждения за счет учета распределенных параметров линий предварительно формируют значения продольных и поперечных параметров П-образных схем замещения участков всех линий, отходящих от секции, и параметров отпаек от линий в трехфазном виде. Для определения места обрыва находят минимальное значение (близкое к нулю) модуля тока из значений фазных токов во всех концах участков всех линий, которое соответствует месту разрыва фазного провода. Для обеспечения наглядности и удобства работы участки выбирают между двумя соседними опорами вдоль воздушной линии. Технический результат заключается в снижении трудоемкости и повышении точности при определении места повреждения в электрических сетях с изолированной нейтралью за счет более полного учета параметров линий. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в релейной защите и автоматике. Технический результат - повышение чувствительности при обработке электрической величины с высокой частотой измерений и возможность выявления и корректировки измерения электрической величины с выбросами. В способе измеряют электрическую величину в равномерно фиксированные моменты времени, настраивают адаптивный фильтр на подавление электрической величины, формируют выходной сигнал настроенного фильтра путем обработки последующих после настройки измерений электрической величины и подают его на вход исполнительного реле и по возврату исполнительного реле фиксируют начало нового и окончание предыдущего интервалов однородности электрической величины. Из измерений электрической величины составляют равномерно сдвинутые во времени децимированные сигналы с фиксированным шагом децимации так, чтобы наложение всех децимированных сигналов на одну временную ось давала измерения электрической величины. Настраивают адаптивный фильтр на подавление одного из децимированных сигналов, формируют копии настроенного адаптивного фильтра по числу децимированных сигналов, определяют выходные сигналы копий фильтров при обработке своих децимированных сигналов и подают их на исполнительное реле. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно средствам обработки информации в электротехнике, и может быть использовано для определения места обрыва на воздушной линии электропередачи. Сущность: способ заключается в том, что измеряют массивы мгновенных значений напряжений и токов трех фаз в начале и в конце линии для одних и тех же моментов времени. Передают сигналы с конца линии в ее начало по каналу связи. Сохраняют пары цифровых отсчетов как текущие и формируют соответствующие им векторные значения, по которым формируют векторные значения симметричных составляющих напряжений и токов прямой последовательности фазы А в начале и конце линии , , , . Определяют расстояние до места обрыва фазы по выражению: , где - коэффициент распространения электромагнитной волны; - коэффициент затухания электромагнитной волны; - коэффициент изменения фазы электромагнитной волны; - волновое сопротивление линии; - длина линии. Технический результат: повышение точности определения места обрыва. 6 табл., 2 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности и простоты способа. Согласно способу фиксируют фазные напряжения и токи на обеих сторонах линии, выделяют их аварийные составляющие, разделяют напряжения и токи на составляющие нулевой последовательности и безнулевые составляющие - разности фазных напряжений (токов) и их составляющих нулевой последовательности. Составляют двухпроводные модели линии электропередачи прямой последовательности и нулевой последовательности, которые используют в двух режимах - пассивном и активном. В пассивном режиме на входе первой стороны модели подают первые напряжения, равные соответствующим указанным напряжениям прямой или нулевой последовательности, а на вход второй стороны модели подают первые токи, равные соответствующим указанным токам прямой или нулевой последовательности, а в активном режиме вход первой стороны модели шунтируют, а вход второй стороны - размыкают. Определяют реакцию пассивной модели в виде второго тока на входе первой стороны модели и второго напряжения на входе второй стороны модели, определяют третий ток как разность первого и второго тока на первом входе модели и третье напряжение как разность первого и второго напряжения на втором входе модели, находят соотношение между третьим напряжением и третьим током, по которому определяют место замыкания линии электропередачи. 5 з.п. ф-лы, 19 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности и простоты способа. Согласно способу фиксируют аварийные составляющие фазных напряжений и токов на обеих сторонах линии, вычитают из них составляющие нулевой последовательности, формируя тем самым первые напряжения и токи, составляют для всех фаз линии электропередачи двухпроводные модели прямой последовательности, которые используют в двух режимах - пассивном и активном. В пассивном режиме на входы обеих сторон моделей подают первые напряжения, а в активном режиме входы обеих сторон моделей шунтируют, определяют реакции пассивных моделей в виде вторых входных токов, определяют третьи токи, протекающие на зашунтированных входах активных моделей, вычитая вторые токи из соответствующих первых токов, находят соотношение между третьими токами противоположных сторон каждой модели и по указанным соотношениям определяют место замыкания линии электропередачи. 4 з.п. ф-лы, 15 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение точности. Согласно способу составляют модели двух частей фидера, первой - от места наблюдения до места предполагаемого замыкания и второй - от места предполагаемого замыкания до конца фидера, первую часть фидера моделируют по прямой и по нулевой последовательности, а вторую - только по нулевой последовательности, преобразуют в модели прямой последовательности безнулевые составляющие зафиксированных тока и напряжения поврежденной фазы в безнулевую составляющую напряжения поврежденной фазы в месте предполагаемого замыкания, преобразуют в модели нулевой последовательности первой части фидера нулевые составляющие зафиксированных токов и напряжений в напряжение нулевой последовательности в месте предполагаемого замыкания и в ток нулевой последовательности до этого места, суммируют два упомянутых напряжения, формируя напряжение поврежденной фазы в месте предполагаемого замыкания, подают напряжение нулевой последовательности в месте предполагаемого замыкания на вход модели нулевой последовательности второй части фидера и фиксируют ток на ее входе, который вычитают из тока нулевой последовательности до этого места, формируя ток предполагаемого замыкания, перемножают напряжение и ток в месте предполагаемого замыкания, формируя сигнал мгновенной мощности предполагаемого места замыкания, определяют знак этого сигнала и фиксируют реальное замыкание в том месте, где упомянутый сигнал в процессе своего изменения остается неотрицательным. 10 ил.

Изобретение относится к антенне устройства для контроля и диагностики линии энергоснабжения. Сущность: антенный блок, смонтированный на устройстве для контроля и диагностики линии энергоснабжения, включает несущую часть, выполненную из изоляционного диэлектрического материала заданной толщины с криволинейной формой внешней и внутренней поверхности, антенный излучатель в форме криволинейной поверхности, расположенной вдоль внешней поверхности несущей части, заземляющий элемент в форме криволинейной поверхности, расположенной вдоль внутренней поверхности несущей части, и возбуждающую часть, проходящую через несущую часть для электрического подключения антенного излучателя и заземляющего элемента. Антенный блок монтируется по меньшей мере на одной стороне устройства для контроля и диагностики линии энергоснабжения в направлении линии энергоснабжения, когда устройство для контроля и диагностики линии энергоснабжения установлено на линии энергоснабжения. Технический результат: снижение помех, высокий коэффициент усиления, КПД, возможность миниатюризации, минимизация воздействия температуры и повышение срока службы. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам контроля воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, через который проходит линия электропередачи, и боковую часть, которая закрывает оба конца корпуса. При этом корпус содержит модуль GPS, взаимодействующий со спутником при помощи разнесенных в пространстве антенн, образованных на боковой части, а также модуль датчиков состояния воздушной линии или состояния окружающей среды. Также устройство содержит первый и второй беспроводные модули и антенный коммутатор, выполненный с возможностью осуществления связи с другим устройством контроля, управляющий блок, обеспечивающий переключение антенного коммутатора для подключения к антеннам первого или второго беспроводных модулей. Управляющий блок выполнен с возможностью передачи при помощи направленных антенн контрольной информации, включающей в себя информацию о состоянии линии и информацию системы GPS. Устройство также содержит инфракрасную или цифровую камеру, модуль мобильной связи, запоминающее устройство, блок электропитания, выполненный в виде аккумулятора или суперконденсатора. В качестве радиомодулей могут использоваться модули на базе технологий ZigBee, WiFi, Bluetooth. Технический результат - повышение надежности передачи информации, снижение потерь энергопитания. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх