Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю



Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю
Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю
Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю
Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю
Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю
Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю
Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю
Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю

 

G01R1/08 - Измерение электрических и магнитных величин (измерение физических величин любого вида путем преобразования их в электрические величины см. примечание 4 к кл. G01; измерение диффузии ионов в электрическом поле, например электрофорез, электроосмос G01N; исследование неэлектрических и немагнитных свойств материалов с помощью электрических и магнитных методов G01N; индикация точности настройки резонансных контуров H03J 3/12; контроль электрических счетчиков H03K 21/40; контроль работы системы связи H04)

Владельцы патента RU 2558265:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") (RU)

Изобретение относится к области измерений в электроэнергетике и может быть использовано для определения расстояния до мест повреждения при двойных замыканиях на землю на одной линии электропередачи распределительной сети 6-35 кВ. Технический результат: повышение точности определения. Сущность: способ заключается в измерении активной и реактивной составляющей фазного тока и напряжения в аварийной режиме и последующем расчете индуктивного сопротивления до каждого места замыкания, пропорционального расстоянию до мест повреждения. 1 ил.

 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения мест повреждения при двойных замыканиях на землю на одной линии электропередачи распределительной сети 6-35 кВ с малыми токами замыкания на землю.

В статье «Определение расстояния до мест двойных замыканий на землю в электрических сетях 35 кВ» (Гловацкий В.Г., Халидов А.Г. - Энергетик, 1985, №9, с.31) описываются результаты испытаний фиксирующих органов сопротивления, производящих замер сопротивления контура повреждения при двойных замыканиях на землю на разных линиях сети 35 кВ. Отмечено, что двойное замыкание на землю разных линий измерительным органом воспринимается как однофазное повреждение, а сами фиксирующие органы сопротивления могут применяться для определения расстояния не только межфазных, но и двойных замыканий на землю.

Недостатком данного способа является то, что в данном методе двойное замыкание на землю разных линий измерительным органом воспринимается как однофазное повреждение, и нет возможности определить расстояние до каждого места замыкания на землю.

Известен «Способ определения расстояния до мест замыканий на землю» (Э.П. Ванзович, А.-С.С. Саухатас, В.Г. Головацкий, авторское свидетельство №1569752, 07.06.90), принятый за прототип, в котором производят выделение и измерение активной и реактивной составляющей напряжения и тока прямых последовательностей неповрежденной фазы в предаварийном и аварийном режимах с последующим определением активной и реактивной составляющей предаварийного нагрузочного сопротивления прямой последовательности и учета полученных величин при вычислении сопротивлений цепей коротких замыканий до каждого места замыкания.

Недостатком данного способа является то, что измерительный орган сопротивления устанавливается на питающем вводе распределительного устройства и включается на фазные токи и фазные напряжения. Кроме того, в данном способе не определяется, какая точка замыкания на землю ближе к измерительному органу, какая дальше, а без этого невозможно однозначно определить дальность до каждого места замыкания.

Задачей изобретения является повышение точности определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на одной линии электропередачи при помощи установки измерительного органа сопротивления, включенного на фазный ток и фазное напряжение поврежденной линии. Кроме того, задачей является автоматическое определение ближней и дальней точки короткого замыкания на землю.

Данный технический результат достигается тем, что в способе определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю производят измерение фазного тока и фазного напряжения при помощи измерительного органа сопротивления, согласно изобретению, измерительный орган сопротивления включают на фазные токи и фазные напряжения поврежденной линии, определяют возникновение двойного замыкания на землю на этой же линии по росту фазных токов Iф1 и Iф2 поврежденных фаз ф1 и ф2, вычисляют абсолютные значения индуктивного сопротивления Хф1 и Хф2 контуров поврежденных фаз ф1, ф2 по следующему выражению:

определяют ближнее к измерительному органу повреждение ф1 через минимальное абсолютное значение индуктивного сопротивления контура поврежденной фазы Xф1<Xф2 и вычисляют расстояния до ближнего места повреждения l и дальнего места повреждения l по следующим выражениям:

l=Xф1/X1луд,

l=l+3(Xф2-Xф1)/(X0луд+2X1луд),

где Rе(Uф1(2)), Im(Uф1(2)), Rе(Iф1(2)), Im(Iф1(2)) - реальные и мнимые составляющие фазного тока и напряжения поврежденных фаз, X0луд, X1луд - удельные индуктивные сопротивления прямой и нулевой последовательности линии электропередачи.

Основным отличием предлагаемого способа является контроль сопротивления петли повреждения на каждой линии, что повышает селективное действие защиты при возникновении данного вида повреждения. Измерительный орган сопротивления подключается к фазному току трансформатора тока линии и фазному напряжению от трансформатора напряжения на шинах распределительного устройства.

Предложенное техническое решение поясняется чертежом, на котором представлена схема замещения сети в режиме двойного замыкания на землю фаз А и В на разных участках сети (фиг.1), где E ˙ A ( 1 ) , E ˙ B ( 2 ) , E ˙ C ( 3 ) - ЭДС питающей системы; Z ˙ 1 c ( 4, 5, 6 ) - эквивалентные сопротивления прямой последовательности системы фаз А (4), В (5) и С (6); Z ˙ 1 л - сопротивления (7, 8, 9) прямой последовательности до первого места повреждения; Z ˙ 0 л ' ( 10 ) , Z ˙ 1 л ' ( 11 ) - сопротивления нулевой и прямой последовательности участка линии между повреждениями; Rп1 (12), Rп2 (13) - переходные сопротивления в месте замыканий; RЗ (14) - сопротивление земли; l (15), l (16) - расстояния до мест ближнего и дальнего замыканий на землю.

Возникновение двойного замыкания на землю определяется по росту фазных токов Iф1 и Iф2 поврежденных фаз ф1 и ф2.

Ток двойного замыкания на землю I ˙ Д В определяется как

Общая формула расчета тока двойного замыкания на землю выглядит следующим образом:

Напряжения поврежденных фаз в месте установки измерительного органа сопротивления (на шинах подстанции) определяются выражениями

При известных значениях тока и напряжения в аварийном режиме измерительный орган сопротивления для определения расстояния до мест повреждений следует настроить таким образом:

Как видно, сопротивление на зажимах реле, подключенного к фазному напряжению U ˙ ф и фазному току I ˙ ф поврежденной линии, зависит также и от активного переходного сопротивления в месте повреждения.

Поэтому влияние переходного сопротивления можно исключить путем выделения индуктивной составляющей сопротивления

где Re(Uф1(2)), Im(Uф1(2)), Re(Iф1(2)), Im(Uф1(2)) - реальные и мнимые составляющие фазного тока и напряжения поврежденных фаз.

Определение расстояния до ближнего места повреждения l производится через минимальное абсолютное значение индуктивного сопротивления поврежденных фаз Хф:

1. Вычисляем Xф1 и Xф2.

2. Точка замыкания на землю, которая имеет меньшее абсолютное значение индуктивного сопротивления поврежденных фаз (относительно другой фазы), принимается за ближнюю точку короткого замыкания на землю.

3. Соответственно вторая точка замыкания, которая имеет большее абсолютное значение индуктивного сопротивления поврежденных фаз - принимается за дальнюю точку короткого замыкания на землю.

Примем расчетное сопротивление Xф1 за минимальное, Хф2 - за максимальное: Xф1<Xф2.

Тогда с учетом изложенного расстояние до ближнего места повреждения l определится

l=Xф1/X1луд,

где X0луд, Х1луд - удельные индуктивные сопротивления прямой и нулевой последовательности линии электропередачи.

Расстояние между точками замыканий Δl=(l-l) определится из разности сопротивлений X1 и X2:

Δl=3(Xф2-Xф1)/(X0луд+2X1луд).

Расстояние l=l+Δl и есть дистанция до дальней точки замыкания:

l=l+3(Xф2-Xф1)/(X0луд+2X1луд).

Практическая реализация предлагаемого измерительного органа сопротивления возможна на основе современных микропроцессорных комплексов дистанционной защиты. Измерительный орган сопротивления, включенный на фазный ток и фазное напряжение, соответствует требованию пропорциональности сопротивления на зажимах реле расстоянию до места повреждения в режиме двойного замыкания на землю в распределительной сети с малыми токами замыкания на землю.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет с высокой точностью определить расстояние до мест двойных замыканий на землю на одной линии электропередачи при помощи установки измерительного органа сопротивления, включенного на фазный ток и фазное напряжение поврежденной линии.

Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю, согласно которому производят измерение фазного тока и фазного напряжения при помощи измерительного органа сопротивления, отличающийся тем, что измерительный орган сопротивления включают на фазные токи и фазные напряжения поврежденной линии, определяют возникновение двойного замыкания на землю на этой же линии по росту фазных токов Iф1 и Iф2 поврежденных фаз ф1 и ф2, вычисляют абсолютные значения индуктивного сопротивления Хф1 и Xф2 контуров поврежденных фаз ф1, ф2 по следующему выражению:

определяют ближнее к измерительному органу повреждение ф1 через минимальное абсолютное значение индуктивного сопротивления контура поврежденной фазы Xф1<Xф2 и вычисляют расстояния до ближнего места повреждения l и дальнего места повреждения l по следующим выражениям:
l=Xф1/X1луд,
l=l+3(Xф2-Xф1)/(X0луд+2X1луд),
где Rе(Uф1(2)), Im(Uф1(2)), Rе(Iф1(2)), Im(Iф1(2)) - реальные и мнимые составляющие фазного тока и напряжения поврежденных фаз, X0луд, X1луд - удельные индуктивные сопротивления прямой и нулевой последовательности линии электропередачи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области испытания компьютерной техники и может быть использовано для проверки, тестирования и анализа компьютерных блоков питания (далее БП) на предмет соответствия их нагрузочных характеристик заявленным производителем, а также спецификации ATX.

Изобретение относится к области методологии измерения параметров внутренних электромагнитных импульсов (ВЭМИ), формируемых в корпусах аппаратуры, при действии ионизирующих излучений (ИИ) и может быть использовано при исследованиях механизмов образования электромагнитных наводок в цепях радиоэлектронной аппаратуры.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике контроля и защиты приборов учета электроэнергии. .

Изобретение относится к области магнитобиологии, в частности к научным исследованиям. .

Изобретение относится к средствам защиты электроизмерительной техники от влияния низкочастотных магнитных полей и может быть использовано для экранирования приборов, расположенных вблизи с высоковольтным оборудованием.

Изобретение относится к области электронной техники, а именно к устройствам для измерения электрических характеристик планарных элементов интегральных схем на полупроводниковых или диэлектрических пластинах.

Изобретение относится к области преобразовательной техники, в частности к устройствам, позволяющим нагружать различные преобразователи с выходом на постоянном токе при проведении различных видов испытаний.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к электрической схеме декады сопротивлений, применяемой в многозначных мерах электрического сопротивления и измерительных мостах.

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к демпфирующим устройствам индукционного типа, работающим на принципе торможения вихревыми токами, и может быть использовано для демпфирования движения, например колебаний в механических системах.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в приборах, работающих в условиях механических воздействий. .

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой систему магнитного экранирования аппарата литографии пучками заряженных частиц. Система содержит первую камеру, вторую камеру и набор из двух катушек. Стенки первой и второй камер содержат магнитный экранирующий материал. Вторая камера заключает в себе первую камеру, набор из двух катушек, имеющих общую ось и расположенных на противоположных сторонах от первой камеры, подвижную опору для подложкодержателя, как минимум один датчик магнитного поля в пределах второй камеры, систему управления токами в катушках на основании данных датчика. Первая камера по меньшей мере частично заключает в себе аппарат литографии и имеет отверстие на стороне, обращённой к подложкодержателю.3 н. и 26 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к декадам сопротивлений, применяемым в многозначных мерах электрического сопротивления и измерительных мостах. Декада сопротивлений содержит переключатель 1, имеющего всего две платы, цепочку последовательно соединенных резисторов 2, соединенных соответствующим образом с контактами первой, второй плат и зажимами 3 и 4 декады. Технический результат заключается в упрощении конструкции за счет применения известного двухплатного переключателя, коммутирующего резисторы для получения значений сопротивлений на выходных зажимах декады с весовыми коэффициентами 0,1,2…10. 2 ил.
Наверх