Устройство для измерения сопротивления линии электропередачи до точки короткого замыкания

 

iii 883806

Союз Советсхив

Социалмстич всхмк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 21.03.80 (21) 2897109/18 — 21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 R 31/08 кввударстакнный KoNNTar

СССР ае делам мэебратеннй м вткрьпнй

Опубликовано 23.11.81. Бюллетень М43

Дата онубликования описания 23.11.81 (>3) УД К 621.317. .333.4 (088.8) В. А. Островский, И. С. Дулуб, P. lII. Сагутдинов, А. П. Кузнецов и М. К. Богород (72) Авторы изобретения

Е)(Цд р р (7l) Заявитель

Московский институт ийженеров сельскохоэяйственн производства (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЛИНИИ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ДО ТОЧКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

И зобретение относится к устройствам для поиска места короткого замыкания (к.з.) в воздушных электрических сетях 6-10, 35 кВ.

Известны устройства, основанные на измере нии параметров аварийного режима, для определения расстояния до места к.з. Запуск этих устройств осуществляется по величине тока, который при к.з. значительно больше, чем в нормальном режиме.

Из этих устройств наибольшее распространение получили фиксирующие приборы (ФИП).

ФИП позволяет фиксировать величины тока к.э.; напряжения или сопротивления до места к.з. Эти величины запоминаются с помощью конденсаторов, а затем преобразуются в число импульсов, фиксируемое счетчиком 1Я.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению явля ется устройство дистанционного измерения расстояния до точки короткого замыкания (ЦУДИ), содержащее блок регистрации, на первый и второй входы которого поступают сигналы с выходов преобразователей тока и напряжения, пусковой орган включенный между выходами преобразователя тока и третьим входом блока регистрации, элемент выдержки времени, включенный между выходом пускового органа и четвертым входом блока регистрации, выход которого через блок вычнс5 ления соединен со счетчиком (2)..

ЦУДИ позволяет более точно определять расстояние до места к.з. по сравнению с ФИП и другими аналогичными устройствами за счет

10 значительного снижения шунтирующего влияния нагрузки на результаты замера, однако оно, как и другие устройства, имеет пусковой орган, реагирующий на абсолютную величину тока к.з.

Малые погрешности ЦУДИ при больших нагрузках, соизмеримых с током короткого замыкания, дают возможность использовать один комплект на все линии, подключенные к секции шин 10 кВ. При этом ЦУДИ устанавливается на вводе 10 кВ.

Существенным недостатком ЦУДИ является необходимость отстройки пускового органа ат суммарного тока нагрузки всех контроли-. руемых присоединений, который изменяется

883806 4

>и> "пр ар

55 в течение суток в широких пределах. Если в утренний и вечерний максимумы нагрузка подстанции может достигать 200 — 300 А, то днем и особенно ночью ока резко падает до

40-50 А и ниже. Ток короткого замыкания в удаленных точках сети 6 — 10 кВ, как правило, составляет 100-150 А, а нередко и меньше. Следовательно, в часы малых нагрузок при удаленных к.э. суммарный ток на вводе будет меньше уставки пускового органа, которая на 20% должна превышать максимальный рабочий ток, и ЦУДИ не сработает..

Чем больше разница между максимальной и минимальной нагрузками, тем выше зона нечувствительности ЦУДИ. Поиск удаленных к.з. наиболее сложен и трудоемок, поэтому наличие зоны нечувствительности существенно снижает эффективность ЦУДИ.

Даже на тех подстанциях, где цо соотношению токов к.з. и нагрузки зона нечувствительности отсутствует, необходимо по мере роста нагрузки постоянно корректировать уставку срабатывания пускового органа. Уставка должна изменяться также и при переводе питания обеих секций шин от одного ввода, например для проведения ремонтных работ, когда максимальный рабочий ток возрастает примерно вдвое.

Рассмотренные недостатки значительно сужают область использования ЦУДИ и его эффективность.

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства к токам к.з.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блоки преобразователей тока и напряжения, выходы которых соответственно соединены с первым и вторым входами блоков регистрации, пусковой орган, выход которого соединен с третьим входом, блока регистрации и со сходом основного блока выдержки времени, выход которого соединен с четвертым входом блока регистрации, первый выход которого соединен со входом блока вычисления, выход которого соединен с первым входом счетчика, введены блок выделения переходной составляющей тока короткого замыкания, дополнительные блоки выдержки времени и памяти, блок сравнения, причем вход блока выделения переходной составляющей тока короткого замыкания соединен с выходом блока преобразователя тока, а выход его соединен со входом пускового органа, выход которого соединен со входом дополнительного блока выдержки вре. мени, выход которого соединен с первым входом дополнительного блока памяти, второй вход которого соединен с выходом блока

)преобразователя тока, выход дополнительного

35 блока памяти соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен со вторым выходом блока регистрации, а выход блока сравнения соединен со вторым входом счетчика.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит блок 1 регистрации, преобразователь 2 напряжения, преобразователь

3 тока, блок 4 выделения переходной составляющей тока к.з., пусковой орган 5 основной блок 6 выдержки времени, дополнительный блок 7 выдержки времени, блок 8 памяти, счетчик 9, блок 10 вычислений, блок 11 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме блок 1 регистрации контролирует и запоминает величины тока др, и напряжения Упр режима предшествующего к.з., поступающие с преобразователя

2 напряжения и преобразователя 3 тока. Блок

4 выделения переходной составляющей тока к.з. пропускает на пусковой орган 5 пусковой импульс только при резком увеличении тока, например на 50 А. При срабатывании пускового органа 5 поступает сигнал в блок 1 регист. рации, фиксирующий значения З„р и lf„p которые не успели измениться за время срабатывания пускового органа 5.

Одновременно сигнал с пускового органа 5 поступает в блоки 6 и 7. Через 0,1 с из блока 6 выдержки времени в блок 1 регистрации поступает сигнал, фиксирующий значения тока э и напряжения У 5 на вводе в момент к.з. и запускающий блок 10 вычислений. Последний определяет сопротивление до места к.з. по формуле

Значение Z пропорционально числу импульсов, отсчитанному счетчиком 9, Однако при столь высокой чувствительности пускового органа 5 устройство может ложно срабатывать при включении линии с большой нагрузкой. Для исключения этого выдержка времени 7 дополнительного блока выдержки времени выбирается больше времени срабатывания защиты с учетом АПВ. При этом сигнал, поступающий с дополнительного блока выдержки времени фиксирует в блоке 8 памяти величину тока послеаварийного режима Эпос, Блок 11 сравнения сравнивает величины 3пр и ïîñ поступающие с выходов блока 1 регистрации и блока 8 памяти соответственно.

При к.з. отключается защитой одна из линий, поэтому З„о меньше Jap на величину тока нагрузки отключенной линии, а также за

883806

ВНИИПИ Заказ 102! 9/69 Тираж 735 Подписное

Филиал ППП "Hart.nr", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 с

5 счет отключения нагрузки в цикле АПВ при отпадаиии магнипых пускателей, При ложном срабатывании пускового органа 5 за счет включения одной из линий наес больше 3 р на величину тока нагрузки этой линии.

Следовательно, для исключения ложной работы устройства при 3пр больше 9пес результат вычисления в счетчике 9 сохраняется, а при Э„ меньше Jnoc сбрасывается и устройство вновь готово к работе.

Таким образом, устройство надежно срабатывает при минимальных токах к.з. независимо от токов нагрузки, что позволяет контролировать полностью все присоединения любой подстанции и расширяет область его применения по сравнению с ЦУДИ. При этом не требуется коррекция уставки срабатывания при изменении нагрузки или изменении схемы сети.

Применение устройства на подстанциях, где не могут быть использованы существующие устройства по причинам низкой чувствительности пускового органа, позволяет существенно снизить трудозатраты на поиск повреждений, недоотпуск электроэнергии и ущерб у потребителей.

Формула изобретения

Устройство для измерения сопротивления линии электропередачи до точки короткого замыкания, содержащее блоки преобразователей тока и напряжения, выходы которых соответственно соединены с первым и вторым входа6 мн блока регистрации, пусковой орган, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации и со входом основного блока выдержки времени, выход которого соединен с четвертым входом блока регистрации, первый вход которого соединен со входом блока вычислений, выход которого соединен с первым входом счетчика, t о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности.

1О устройства, в него введены блок выделения переходной составляющей тока короткого замыкания, дополнительные блоки выдержки времени и памяти, блок сравнения, причем вход блока вьщеления переходной составляющей тока короткого замыкания соединен с выходом блока преобразователя тока, а выход его соединен со входом пускового органа, выход которого соединен с выходом дополнительного блока выдержки времени, выход которого соединен с первым входом дополнительного. блока памяти, второй вход которого соединен с выходом блока преобразователя тока, выход дополнительного блока памяти соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен со вторым выходом блока регистрации, а выход блока сравнения. соединен со вторым входом счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Борухман В. А., Кудрявцев Л. А., Кузнецов А П. Устронства для определения мест повреждений на воздушных линиях элек. тропередачи. М., "Энергия", 1973.

2. Авторское свидетельство СССР И 523969, кл. G 01 R 31/08, 1974.