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

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.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой устройство для сканирования ближнего электрического или магнитного поля источников электромагнитного излучения и может быть использовано при автоматическом измерении напряженности полей для решения задач обеспечения электромагнитной совместимости при проектировании, диагностике, тестировании и испытании как отдельных печатных узлов, так электронных устройств и приборов в целом. Заявленный сканер ближнего электромагнитного поля для двухсторонних и многослойных печатных плат содержит корпус, систему позиционирования, пробник ближнего поля, при этом сканер снабжен держателем, который оснащен механизмом пространственного вращения относительно пробника ближнего поля, расположен внутри корпуса с возможностью вертикального перемещения относительно пробника ближнего поля, при этом сам пробник ближнего поля установлен внутри системы позиционирования с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, а последняя неподвижно закреплена внутри корпуса. Технический результат заключается в обеспечении ускорения процесса тестирования и повышении степени воспроизводимости результатов измерений при решении задач электромагнитной совместимости. 3 ил.

Изобретение относится к комбинированному датчику тока. Комбинированный датчик тока содержит в кожухе датчик магнитного потока, содержащий катушку, намотанную на магнитопровод, устройство измерения тока, содержащее катушку Роговского, выполненную таким образом, что первичный контур магнитного датчика соответствует первичному контуру упомянутого устройства измерения тока, электронное средство для выполнения обнаружения и измерения электрического тока, причем упомянутое средство запитывается от катушки магнитного датчика; при этом датчик содержит соединяющую кассету, содержащую первое фиксирующее средство, выполненное с возможностью размещения и закрепления упомянутой кассеты путем клеммного скрепления на измерительном устройстве; второе фиксирующее средство, выполненное с возможностью размещения и закрепления упомянутой кассеты и измерительного устройства путем клеммного скрепления на кожухе; электрические контакты, соответствующим образом соединенные с катушкой Роговского и с электронным средством обнаружения. Технический результат – упрощение установки комбинированного датчика тока. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение может быть использовано для измерения электрофизических параметров полупроводниковых монокристаллических пластин, автоэпитаксиальных и гетероэпитаксиальных структур, а также структур типа полупроводника на изоляторе. Устройство содержит два электролитических зонда, у которых каждый корпус представлен в виде полой прозрачной трубки из диэлектрического материала, с одного конца которой закреплен монолитный наконечник из диэлектрического капиллярного или пористого материала в форме конуса с удлиненным цилиндрическим основанием, а с другого конца закреплена пробка из резины. Электроды устройства выполнены в виде колец из инертного металла и расположены на внешней поверхности конусных наконечников. Материал конусных наконечников пропитывают электролитом, зонды устанавливают на измеряемую пластину конусными наконечниками по нормали к лицевой поверхности, прикладывают к электродам постоянное напряжение разной полярности, постепенно увеличивают величину постоянного напряжения и одновременно подают на измерительные электроды электролитических зондов короткие периодические синусоидальные импульсы напряжения с амплитудой, большей, чем величина постоянного напряжения. Регистрируют вольт-амперную характеристику полупроводника с помощью устройств вывода радиоизмерительного прибора. Изобретение обеспечивает возможность увеличения точности производимых измерений и расширения области применения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при стопорении резьбовых соединений (болтов, шпилек), а также для измерения усилий и температуры в различных резьбовых соединениях строительных элементов и конструкций, от состояния которых в значительной степени зависит вероятность аварийной ситуации на строительных сооружениях, имеющих важное стратегическое значение. Силоизмерительное устройство содержит устройство для фиксации резьбового стержня, четыре резонатора на поверхностных акустических волнах и считыватель. Устройство для фиксации резьбового стержня содержит гайку, резьбовой стержень, стопорный элемент в виде шайбы из эластичного материала, плоскую шайбу, шайбу с буртом, соединяемую деталь, отверстие в виде лепестков, боковые стенки и силоизмерительную шайбу. Каждый резонатор содержит пьезокристалл, электроды, шины, набор отражателей. Четвертый резонатор содержит мембрану. Силоизмерительная шайба содержит приемопередающие антенны, высокочастотные кабели, резонаторы на ПАВ, соединительный слой, мягкий эластичный клей. Считыватель содержит задающий генератор, усилители мощности, дуплексер, приемопередающую антенну, перемножители, узкополосные фильтры, усилители высокой частоты, фазовые детекторы, фазометры, блок регистрации и сумматор. Технический результат заключается в повышении достоверности дистанционного измерения усилий и температуры в различных резьбовых соединениях строительных элементов и конструкций и упрощение конструктивного выполнения силоизмерительной шайбы. 7 ил.

Заявляемое изобретение относится к метрологии, в частности к электроизмерительной технике. Индикатор напряжения содержит два щупа, расположенные в отдельных корпусах, кабель, на котором установлены корпуса. Корпуса выполнены с возможностью магнитного притяжения друг к другу. На одном из корпусов установлен магнит и по меньшей мере часть другого корпуса изготовлена из магнитопроводного материала, либо на каждом корпусе предусмотрен по меньшей мере один магнит и полюса указанных магнитов противоположны друг другу. В оболочке другого корпуса предусмотрены выемки, соответствующие расположению магнитов. Корпуса имеют концы с щупом, при этом на каждом конце корпусов открыт доступ к щупам. на концах с щупом обоих корпусов предусмотрена кромка, обеспечивающая поворот, причем кромки, обеспечивающие поворот, выполнены так, что они соответствуют друг другу и обеспечивают возможность поворота корпусов относительно друг друга. Каждая выемка расположена на таком же расстоянии от конца с щупом, что и соответствующий ей магнит. Сила притяжения магнита или магнитов, расположенных дальше от конца с щупом, больше силы притяжения магнита или магнитов, расположенных ближе к концу с щупом. Технический результат – упрощение эксплуатации, повышение точности приложения щупов к измерительных выводам. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Установка для измерения эффективной поверхности рассеяния радиолокационных целей в дальней зоне антенны содержит РЛС с приемно-передающей несинфазной антенной и устройство для крепления цели в дальней зоне антенны. Причем отставание фаз поля на краях апертуры несинфазной антенны по отношению к фазе поля в ее центре находится в пределах 3÷4 радиан. Технический результат изобретения по сравнению с измерением ЭПР целей синфазной антенной - уменьшение дальности и габаритов установки в 1,5-2 раза и увеличение чувствительности РЛС установки на 7-13 дБ. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения временных параметров сигнала. Способ фиксации пересечения или касания оси времени наблюдаемым сигналом заключается в том, что формируют первый вспомогательный сигнал, параллельный оси времени и отстоящий от нее на малую величину, и делят указанный вспомогательный сигнал на наблюдаемый сигнал. Полученный в результате деления второй вспомогательный сигнал состоит из иглообразных импульсов малой длительности, появление которых однозначно идентифицирует моменты времени, когда наблюдаемый сигнал обращается в нуль. Технический результат изобретения заключается в возможности точного выявления моментов времени, когда наблюдаемый сигнал обращается в нуль или касается оси времени. 2 ил.

Изобретение относится к биомедицинской технике и может быть использовано для исследования биологических объектов (БО), представляющих собой ткани и клетки растительного, животного происхождения и биологические среды человека и животных, размещенные во внутреннем испытательном объеме с заданными климатическими условиями, на воздействия электромагнитного поля (ЭМП). Заявленная камера для совместных климатических и электромагнитных воздействий на биологический объект включает экранированный корпус, экранированную дверь, экранированный модуль ввода с электрическими соединителями, уплотнительные экранирующие прокладки и прокладки воздушной герметизации, низкочастотные фильтры, устройство для управления климатическими воздействиями внутри испытательного пространства, внешние стенки экранированного корпуса которой покрыты радиопоглощающим материалом. В экранированный корпус внедрен выполненный в виде ТЕМ-ячейки испытательный контейнер, нижняя стенка которого выполнена в виде испытательного стола, в угловых стыках испытательного контейнера выполнены миниатюрные сквозные отверстия. В стенки экранированного корпуса внедрены электрические датчики, трубки теплообменника, экранирующий слой из лент магнитомягких сплавов. Элементы устройства для управления климатическими воздействиями внутри испытательного пространства выполнены модульными и расположены на внешней поверхности испытательного контейнера и стола. Схема управления с интерфейсом для персональной станции расположена во внешнем управляющем блоке, а схема силовой электроники располагается во внешнем радиаторном блоке. Электронный пульт управления с жидкокристаллическим экраном закреплен на полужестком металлическом гибком шланге вблизи вышеупомянутой камеры. В непосредственной близости от камеры располагается датчик температуры и электромагнитного поля. Экранированная дверь выполнена съемной, ее внутренняя сторона выполнена в виде испытательного стола, а в ее внутреннюю полость внедрены электромеханический замок, трубки теплообменника, экранирующий слой из магнитомягких сплавов, а также экранированный модуль ввода с защитными крышками и помехозащитными фильтрами. В прорези экранированной двери размещены уплотнительные экранирующие, воздушные и герметизирующие прокладки, которые при закрытии двери прижимаются к экранирующему пазу, размещенному в экранированном корпусе. Открытие и закрытие двери производится при помощи червячного подъемника и вышеупомянутого электромеханического замка, сила прижатия которых отслеживается вышеупомянутыми электрическими датчиками. Испытательный стол, расположенный на съемной двери, содержит основание, которое является съемным, выполнено из электропроводящего материала, имеет прямоугольную форму и четыре ножки в виде фиксаторов, по периметру основания размещены экранирующие прокладки и по меньшей мере восемь электрических контактов. На поверхности основания располагается корпус, выполненный в форме полого цилиндра из неметаллического материала и/или материала с низким коэффициентом отражения, во внутренних стенках которого расположены световод и полая трубка, подводимые к предметному столу, прикрепленные к корпусу прозрачным держателем цилиндрической формы. Предметный стол имеет цилиндрическую форму П-образного продольного сечения и выполнен из прозрачного материала. В отверстии металлического основания вертикально под исследуемым объектом расположена оптическая система, которая состоит, по меньшей мере, из объектива, оптоволоконного кабеля, окуляра и видеоматрицы. Между объективом и внутренней поверхностью предметного стола могут размещаться экранирующее стекло, а также светоотражатель конусообразной формы, у которого по меньшей мере одна поверхность отражающая. Лифтовой поворотный механизм выполнен в виде внутреннего и внешнего колец с червячными передачами, внутреннее кольцо с внешней стороны имеет насечки для червячной передачи, с внешней стороны выполнен держатель в виде паза, к которому крепится предметный стол. Внешнее кольцо имеет полость, в которой располагаются шестерни червячной передачи, вращение которых осуществляется посредствам управляющего механизма, проходящего через отверстие в основании, который расположен во внутренней полости съемной двери, в котором также имеются фиксаторы, электромеханический привод и электромеханический узел управления лифтовым поворотным механизмом, источник видимого и/или инфракрасного излучения, а также электронный узел, содержащий микропроцессор, сигнальный процессор и видеоматрицу. Технический результат - возможность видеонаблюдения в режиме реального времени и/или видеозаписи на цифровой носитель результатов эмиссий и воздействия с минимальными искажениями ЭМП на БО, находящийся в заданных условиях окружающей среды, не извлекая БО и обеспечив возможность непрерывного воздействия ЭМП на объект исследования. 8 ил.

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.

Наверх