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

Изобретение относится к измерениям в электроэнергетике и может быть использовано для определения расстояния до мест повреждения при замыканиях на землю одной фазы на двух разных линиях электропередачи распределительной сети 6-35 кВ. Технический результат: повышение точности определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи. Сущность: способ заключается в измерении активной и реактивной составляющей тока нулевой последовательности и фазного напряжения поврежденных линий в аварийном режиме и последующем расчете индуктивного сопротивления до каждого места замыкания, пропорционального расстоянию до мест повреждений. 2 ил.

 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения мест повреждений при замыканиях на землю на двух разных линиях электропередачи распределительной сети 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, а измерительный орган сопротивления подключен к измерительным трансформаторам тока и напряжения, установленным на питающем вводе распределительного устройства подстанции, что осложняет определение поврежденных отходящих линий.

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 поврежденная отходящая линия.

Задачей изобретения является повышение точности определения расстояния до мест повреждений при замыканиях на землю одной фазы на двух разных линиях электропередачи при помощи установки измерительного органа сопротивления, включенного на утроенный ток нулевой последовательности и фазное напряжение линий, отходящих от распределительного устройства подстанции. Кроме того, задачей является определение поврежденных отходящих линий.

Данный технический результат достигается тем, что в способе определения расстояния до мест замыканий на землю на двух линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю производится измерение тока нулевой последовательности и фазного напряжения при помощи измерительного органа сопротивления, согласно изобретению измерительный орган сопротивления включают на токи нулевой последовательности и фазные напряжения поврежденных линий, отходящих от одних шин подстанции, определяют возникновение однофазных замыканий на землю одной фазы на двух линиях по появлению на выходах фильтров тока нулевой последовательности токов нулевой последовательности 3I01 на первой линии и 3I02 на второй линии, вычисляют абсолютные значения индуктивного сопротивления Хф1 и Хф2 контуров поврежденных разных фаз ф1 и ф2 по следующим выражениям:

и вычисляют расстояние до места повреждения l1k на первой линии и расстояние до места повреждения l2k на второй линии по формулам:

где Re(3I01(2)), Im(3I01(2)), Re(Uф1(2)), Im(Uф1(2)) - реальные и мнимые составляющие тока нулевой последовательности и фазного напряжения поврежденных линий, 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 фильтру тока нулевой последовательности отходящей линии и фазному напряжению от трансформатора напряжения на шинах распределительного устройства.

Предложенное техническое решение поясняется двумя чертежами, на которых представлена однолинейная схема сети (фиг. 1), состоящая из системы (1), отходящих линий электропередачи (2, 3) с замыканиями на землю фаз на различном удалении от подстанции l1k (4), l2k (5), и схема замещения сети в режиме двойного замыкания на землю фаз A и B на разных участках сети (фиг. 2), где - ЭДС питающей системы; (9, 10, 11) - эквивалентные сопротивления прямой последовательности системы фаз A (9), B (10) и C (11); измерительный трансформатор напряжения TV (12); измерительные трансформаторы тока отходящих линий: фазы A ТA1 (13), ТA2 (14), фазы В ТA3 (15), ТA4 (16), фазы C ТA5 (17), ТA6 (18); измерительный орган сопротивления ОС отходящих линий (19, 20); (21) (22) - сопротивления прямой и нулевой последовательности до места повреждения первой отходящей линии; (23), (24) - сопротивления прямой и нулевой последовательности до места повреждения второй отходящей линии; - сопротивление соответствующих фаз A (25), B (26), C (27, 28) отходящих линий; Rп1 (29), Rп2 (30) - переходные сопротивления в месте замыканий; RЗ (31) - сопротивление земли.

По появлению токов нулевой последовательности 3I01 и 3I02 на выходе фильтра тока нулевой последовательности определяют возникновение однофазных замыканий на землю на двух линиях, на разных фазах.

Ток двойного замыкания на землю I ˙ д в определяется как

где

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

где

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 (ОС) для определения расстояния до мест повреждений следует настроить таким образом:

Как видно, сопротивление на зажимах реле, подключенного к фазному напряжению и току нулевой последовательности поврежденной линии, зависит также и от активного переходного сопротивления в местах повреждений и активного сопротивления земли. Поэтому влияние дополнительных активных сопротивлений можно исключить путем выделения индуктивной составляющей сопротивления Хф1 и Хф2:

где Re(3I01(2)), Im(3I01(2)), Re(Uф1(2)), Im(Uф1(2)) - реальные и мнимые составляющие нулевой последовательности и фазного напряжения поврежденных линий.

Используя вычисленные индуктивные сопротивления поврежденных фаз Хф1(2), определяются расстояния до двух мест повреждений l1k и l2k по следующим формулам:

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

Использование токов нулевой последовательности 3I0 уменьшает влияние тока нагрузки на точность определения расстояния до двух мест повреждений l1k и l2k, поскольку в сетях с малыми токами замыкания на землю (например: сети среднего напряжения с изолированной нейтралью) ток нулевой последовательности 3I0 не возникает (мал) в нормальном режиме, при любой не симметрии в нагрузке сети.

Практическая реализация предлагаемого измерительного органа сопротивления возможна на основе современных микропроцессорных комплексов дистанционной защиты. Измерительный орган сопротивления, включенный на ток нулевой последовательности и фазное напряжение, соответствует требованию пропорциональности сопротивления на зажимах измерительного органа сопротивления 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 повреждений при замыканиях на землю на двух разных линиях электропередачи при помощи установки измерительного органа сопротивления, включенного на ток нулевой последовательности и фазное напряжение поврежденных линий.

Способ определения расстояния до мест замыканий на землю на двух линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю, заключающийся в измерении тока нулевой последовательности и фазного напряжения при помощи измерительного органа сопротивления, отличающийся тем, что измерительный орган сопротивления включают на токи нулевой последовательности и фазные напряжения поврежденных линий, отходящих от одних шин подстанции, определяют возникновение однофазных замыканий на землю одной фазы на двух линиях по появлению на выходах фильтров тока нулевой последовательности токов нулевой последовательности 3I01 на первой линии и 3I02 на второй линии, вычисляют абсолютные значения индуктивного сопротивления Хф1 и Хф2 контуров поврежденных разных фаз ф1 и ф2 по следующим выражениям:

и вычисляют расстояние до места повреждения l1k на первой линии и расстояние до места повреждения l2k на второй линии по формулам:


где Re(3I01(2)), Im(3I01(2)), Re(Uф1(2)), Im(Uф1(2)) - реальные и мнимые составляющие тока нулевой последовательности и фазного напряжения поврежденных линий, Х0луд, X1луд - удельные индуктивные сопротивления прямой и нулевой последовательности линии электропередачи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для диагностики воздушных линий электропередач. Сущность: содержит летательный аппарат вертолетного типа, систему управления, устройства контроля воздушных линий электропередач, подключенные к аккумулятору, размещенную в корпусе и соединенную с двигателем систему привода, выполненную с возможностью фиксации положения устройства для диагностики относительно грозозащитного троса или силового провода и обеспечения его перемещения вдоль и вблизи воздушных линий электропередач.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения расстояния до мест повреждения при замыканиях на землю на двух разных линиях электропередачи распределительной сети 6-35 кВ.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для автоматического определения факта наличия тока утечки в нагрузке однофазного мостового выпрямителя переменного тока при уменьшении величины ее сопротивления изоляции.

Изобретение относится к способам управления беспилотным летательным комплексом. При данном способе осуществляют облет воздушной линии электропередач (ЛЭП).

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано для определения места повреждения линии электропередачи. Технический результат: повышение точности.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение устойчивости функционирования дистанционной защиты.

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.

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.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение точности.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности и простоты способа.

Изобретение относится к локализации места замыкания на землю в электрической сети. Технический результат: повышение точности результата локализации независимо от процента подземных кабелей. Сущность: вычисляют падение напряжения нулевой последовательности в точке измерения и падение напряжения прямой последовательности в точке измерения в электрической сети с использованием распределенной шунтирующей емкости. Определяют расстояние до точки измерения от точки замыкания на землю, используя составляющую обратной последовательности, вычисленное падение напряжения нулевой последовательности в точке измерения и вычисленное падение напряжения прямой последовательности в точке измерения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 табл., 6 ил.

Изобретение относится к области технического обслуживания воздушных ЛЭП с изолированной нейтралью бесконтактным способом. Сущность: зафиксированный аварийный сигнал преобразуют с помощью преобразования Фурье в ряды значений амплитуд и фазовых углов гармонических составляющих, пропорциональных напряженности электрического и магнитного поля ЛЭП различных частот, вычисляют векторную сумму ряда комплексных значений, у которых модуль получается в результате перемножения амплитуды гармонической составляющей определенной частоты, пропорциональной напряженности электрического поля, на соответствующую амплитуду гармонической составляющей этой же частоты, пропорциональной напряженности магнитного поля, а аргумент получают в результате вычитания из аргумента гармонической составляющей этой же частоты, пропорциональной напряженности электрического поля, соответствующего аргумента гармонической составляющей, пропорциональной напряженности магнитного поля. По расположению вектора полученной векторной суммы на комплексной плоскости определяют направление на место замыкания на землю. Место замыкания на землю в ЛЭП определяют по смене направления поиска. Технический результат: повышение точности определения места замыкания. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 ил.

Изобретение относится к линиям электроснабжения, в частности к определению местоположения электрических повреждений. Способ заключается в том, что в момент короткого замыкания измеряют на одной или смежных тяговых подстанциях напряжение на шинах, токи линий, питающих контактные сети, и фазовые углы токов. Вычисляют значения производных параметров, зависящих от измеренных величин и схемы питания. Схему питания контактной сети между двумя смежными тяговыми подстанциями условно разделяют по длине пути на множество участков. Для каждого участка при расчетных коротких замыканиях в его начале и конце вычисляют расчетные значения величин и производных параметров. Определяют интервалы изменения всех расчетных параметров в пределах каждого из выделенных участков пути и вносят эти интервалы в базу данных. Производят сравнение измеренных величин и производных параметров с интервалами расчетных параметров из базы данных для каждого участка пути и в качестве места короткого замыкания принимают тот участок, для которого число измеренных величин и производных параметров, попавших внутрь интервалов, является наибольшим. Технический результат заключается в повышении точности определения места короткого замыкания неоднородной контактной сети и расширении области применения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности определения места замыкания. Согласно способу регистрируют информационные составляющие наблюдавшихся токов и напряжений на концах фидера и используют их в качестве входных напряжений и первых входных токов модели фидера. При этом на входы модели неповрежденного фидера подают соответствующие напряжения, определяют вторые входные токи как реакции модели на приложенные напряжения, определяют третьи токи как разности соответствующих первого и второго токов, контролируют уровни третьих токов и степень их идентичности на противоположных входах модели, и в случае нулевого уровня третьего тока одного из входов констатируют замыкание на другом входе фидера. В случае идентичности третьих токов констатируют замыкание в середине фидера, а в случае превышения уровня третьим током одного из входов уровня третьего тока другого входа констатируют замыкание в половине фидера с большим током. Шунтируют оба входа модели, разделяют модель на подмодели поврежденной и неповрежденной половин фидера, третий ток соответствующего зашунтированного входа модели принимают в качестве первого тока подмодели поврежденной половины фидера, а первый ток и напряжение другого входа этой подмодели формируют в подмодели неповрежденной половины фидера из третьего тока ее зашунтированного входа. Повторяют в подмодели поврежденной половины фидера с одним зашунтированным входом те же операции определения вторых и третьих токов, контроля уровня третьих токов и степени их идентичности, определения поврежденной половины модели, которые были ранее выполнены в исходной модели фидера, и повторяют указанные операции до тех пор, пока не обнаружат идентичность третьих входных токов подмодели фидера, свидетельствующую о замыкании в середине моделируемого участка фидера, или нулевой уровень одного из третьих входных токов, свидетельствующий о замыкании на другом входе. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области контроля состояния высоковольтных воздушных линий (ВЛ) и может быть использовано для контроля состояния изоляторов ВЛ. Заявленная система содержит терминал контроля, который связан оптоволоконной линией с модулями первичной обработки, размещенными на опорах ВЛ. Каждый модуль содержит полосовые фильтры, входы которых подключены к соответствующему датчику тока, измеряющему токи, наведенные в грозозащитном тросе ВЛ частичными разрядами (ЧР), порождаемыми дефектами изоляторов ВЛ. К выходу каждого фильтра подключен электрооптический модулятор на основе брэгговской решетки, встроенный в оптоволоконную линию. Терминал контроля содержит источник лазерного излучения и фотоприемник, программируемый блок обработки данных, циркулятор. С помощью блока терминал определяет спектральные сдвиги излучений, отраженных брэгговскими решетками модуляторов, вычисляет, по соответствующим спектральным сдвигам, интенсивности сигналов на выходах полосовых фильтров и, сравнивая указанные интенсивности, выявляет модуль, ближайший к дефекту изоляции - источнику ЧР. Технический результат - снижение требований к электропитанию модулей первичной обработки, размещаемых на опорах ВЛ, и повышение надежности и информативности передачи данных от этих модулей удаленному терминалу контроля. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к релейной защите и автоматике распределительных сетей, характеризующихся малыми установившимися токами при однофазных замыканиях. Сети - сложной конфигурации с большим числом ответвлений. Известный путь выявления замыканий - распределенное наблюдение сети во многих точках с концентрацией информации в нескольких местах и последующей передачей информации в диспетчерский пункт. Предлагаемый способ решает задачу более просто и без ущерба для потребителя. Сеть наблюдается только на входах, т.е. на шинах питающей подстанции и на выходах, т.е. у потребителя. Ключевая идея связана с обнаружением двух новых компонентов у аварийных составляющих наблюдаемых токов и напряжений. Первый компонент является реакцией нормальной, т.е. неповрежденной, модели сети на источники наблюдаемых напряжений. Второй, наиболее важный с информационной точки зрения, представляет собой особую аварийную составляющую. Режим особых составляющих токов возникает в модели сети с зашунтированными входами и выходами. Распознавание поврежденного участка сети стало возможным благодаря разработке новых операций перемещения шунта с входа фидера к ближайшему узлу и далее, если потребуется, к другим узлам по очереди. При этом всякий раз уровень особых составляющих токов подсказывает, какие из ветвей сети не повреждены. Процедура раз за разом укорачивает модель, пока не выявит поврежденный участок сети. 12 ил.

Изобретение относится к поиску трассы и определению мест повреждения электропроводки индукционным методом. Сущность: способ осуществляется подачей переменного напряжения в исследуемую линию от генератора и обнаружением магнитного поля приемником, настроенным на частоту генератора. Частота генератора существенно выше частоты настройки приемника и определяется формулой Fген=10×M×Fпр, где M выбирается из ряда чисел 2-4-8-16. Выходное напряжение генератора поступает в линию через встречно-параллельно включенные диоды и транзисторные ключи, открывающиеся поочередно с периодом Ттр=(2×Fпр)-1. В исследуемую линию поступают пачки зондирующих импульсов амплитудой 300-800 В, длительностью Тимп=(20×M×Fпр)-1 с числом импульсов одной полярности N=5×M со сменой полярности каждый полупериод Fпр. Антенный контур приемника интегрирует пачки зондирующих импульсов, следующих с частотой Fген и меняющих полярность с частотой приемника Fпр, и реагирует на них как на низкочастотный сигнал. Эффективность способа определяется тем, что сигнал в антенне приемника увеличивается в Kэфф=(10×M)2 раз и осуществляется отстройка от помех промышленной частоты. Технический результат: повышение точности поиска трассы и места повреждения электропроводки. 1 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение чувствительности дистанционной защиты. Устройство для дистанционной защиты линии электропередачи содержит измерительный орган сопротивления, выход которого подключен к входу органа выдержки времени, соединенного с входом исполнительного органа, выход которого является выходом устройства. Дополнительно содержит канал связи между подстанциями по концам линии, устройство передачи сигналов по каналу связи, устройство приема сигналов от канала связи, два сумматора, причем второй вход второго сумматора является инвертирующим, и преобразователь тока в напряжение. Вход устройства передачи сигналов подключен к трансформатору тока противоположного конца линии, а выход связан с входом канала связи, выход которого связан с входом устройства приема сигналов, соединенного выходом со вторым входом первого сумматора, первый вход которого подключен к трансформатору тока линии в месте установки защиты, к которому также подключен вход преобразователя тока в напряжение, выход которого связан со вторым входом второго сумматора, первый вход которого подключен к трансформатору напряжения системы шин в месте установки защиты, выход первого сумматора подключен к токовому входу измерительного органа сопротивления, а выход второго сумматора подключен к входу напряжения измерительного органа сопротивления. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано для избирательного контроля сопротивления изоляции многофазных сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением. Технический результат: возможность изменения порога срабатывания устройства, повышение функциональных возможностей и надежности. Сущность: устройство содержит однотипные измерительные цепи, установленные в каждой из фаз контролируемой многофазной сети, измерительные цепи снабжены элементами, задающими порог срабатывания. Каждая измерительная цепочка посредствам оптопар передает информацию о состоянии сопротивления изоляции в систему сигнализации, в которой определенной комбинации информационных входов соответствует состояние замыкания определенной фазы контролируемой сети на корпус. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к обнаружению замыканий на землю в электрической сети. Сущность: способ включает обнаружение короткого замыкания на землю на основе измеренных трехфазных токов iA, iB и iC и получение момента времени t, соответствующего моменту времени, когда было только что обнаружено короткое замыкание на землю; определение того, является ли это короткое замыкание на землю однофазным коротким замыканием на землю или двухфазным коротким замыканием на землю, на основе трех инкрементных фазных токов ΔiA, ΔiB и ΔiC в момент времени t; и когда определено однофазное короткое замыкание на землю, определение того, является ли это короткое замыкание на землю коротким замыканием выше по линии или коротким замыканием ниже по линии, на основе амплитуды инкрементного фазного тока замкнутой фазы. Технический результат: повышение точности обнаружения направления на место короткого замыкания на землю, отсутствие необходимости датчика напряжения. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к измерениям в электроэнергетике и может быть использовано для определения расстояния до мест повреждения при замыканиях на землю одной фазы на двух разных линиях электропередачи распределительной сети 6-35 кВ. Технический результат: повышение точности определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи. Сущность: способ заключается в измерении активной и реактивной составляющей тока нулевой последовательности и фазного напряжения поврежденных линий в аварийном режиме и последующем расчете индуктивного сопротивления до каждого места замыкания, пропорционального расстоянию до мест повреждений. 2 ил.

Наверх