Устройство для контроля модуля сопротивления линии электропередачи

 

Союз Советских

Соцнапнстнчесиих

Республик

< 902143 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 290280 (2l) 28944-16/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.0 1.82. Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 300 1.82(51)М. Кл.

Н 02 Н 3/40

Н 01 Н 83/16

Веудератеениьй квинтет кса ао делан изебретеиий и открытий (53) УДК 62 l.316. .925(088.8) (72) Авторы изобретения о

В.К. Ванин и И.Б. Халикулов (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина политехн им. М.И. Калинина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МОДУЛЯ

СОПРОТИВЛЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах релейной защиты линий электропередачи.

Известно устройство для защиты

ЛЭП, выполненное на операционных усиЛителях (ОУ), содержащее входные преобразователи, модель ЛЭП, блок с управляемым коэффициентом передачи, блок для сравнения, формирователь

10 модуля, электронный ключ, формирователь коммутирующих сигналов и формирователь управляющего сигнала 13.

Наличие в устройстве таких элементов, как электронный ключ,формирова13 тель коммутирующих сигналов и т.п., необходимых для получения характеристики срабатывания в виде окружности, проходящей через начало координат, усложняют схему и снижают точность устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для контроля полного сопротивления электрических систем, содержащее преобразователи ток-напряжение, напряжение-напряжение, подключенные к входам блоков формирования и сглаживания абсолютных значений входных величин, выход одного из которых подключен к одному входу делительного устройства, выполненного на базе блока перемножения, включенного в обратную связь усилителя постоянного тока и ко входу инвертора, выход которого подключен к второйу входу делительного устройства, выход второго блока формирования и сглаживания абсолютных значений электрических величин подключен к третьему входу делительного устройства, выход которого подключен к входу блока задания уставок. Устройство выполнено на основе способа определения полного сопротивления путем деления абсолютных значений электрических величий, пропорцио90 ,нальных току и напряжению эащища-! емого или контролируемого обьекта электрической системы.

Недостатком данного устройства является наличие сложного делительного устройства и трудность его настройки. Если в блоке перемножения использовать нелинейный элемент (например р-и переход) или датчик

Холла, достаточная точность не достигается в силу их известных недостатков, в случае .аппроксимации необходимой нелинейности увеличивается количество используемых элементов. Во всех случаях снижается точность, а в последнем и надежность так как она тем выше, чем проще схема. Кроме того, дрейф и смещение нулей операционных усилителей в данном случае суммируется с полезным сигналом и проходят на вход устройства с такими же коэффициентами передач, с какими проходят рабочие сигналы, что вносит погрешность в замер сопротивления., Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля сопротивления линии электропередачи, содержащее преобразователь ток-напряжение, преобразователь напряжениенапряжение и два формирователя модуля, дополнительно введены самонастраивающаяся модель линии электропередачи, сумматор и Формирователь управляющего сигнала, при этом выход преобразователя ток-напряжение через последовательно включенные самонастраивающуюся модель линии электропередачи и один Формирователь модуля подключен к одному входу сумматора, выход йреобразоаателя,напряжение-напряжение подключен через другой формирователь модуля к другому входу сумматора, подключенного выходом ко входу формирователя управляющего сигнала, выход которого подключен к управляющему входу самонастраивающейся модели линии электропередачи и является выходом устройства. Формирователи модуля и сумматор вместе являются блоком сравнения.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для контроля модуля сопротивления линии электропередачи °

Устройство содержит преобразователи ток-напряжение 1 и напряжение2143 4 напряжение 2, самонастраивающуюся модель 3, формирователи 4 и 5 модуля, сумматор 6, Формирователь 7 управляющего сигнала, представляющего из себя интегратор.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение на выходе модели 3, с помощью которой, например, смоделирована ЛЭП, при нулевых начальных условиях в операторной форме

Ъ(1 „W„(P) (1)

15 где 1 (р)-ь,„(г „ +и р) - передаточная функция модели, выполненной на блоке 31

20 птт - коэФФициент трансформации

ТТ

Кт - коэфФициент передачи преобразователя ток-напряжение

r „,h«- параметры модели, соответствующие удельным параметрам линии1

1 - длина модели, управляемая напряжением на входе формирователя управляющего сигнала, соответствует сопротивлению на зажимах устрой" ствах

1,щ - первичный ток.

Выражение (1) справедливо при допущении, что l меняется медленнее, чем скорость изменения тока и напряжения при к.з; Это практически всегда выполянется.

Напряжение на выходе преобразователя 2 напряжение-напряжение

30

u„„(p) = (23 пц Кк где n - коэффициент трансформации

ТН1

К - коэффициент передачи преобразователя напряжение-напряжение и< первичное напряжение.

Операторное сопротивление на зажимах устройства блл (R U„(p> (3). и ° Кт 1 ээ гйе К = — - общий коэфщиции К„В ент преобразований

В - масштабный коэффициент. формула изобретения

55.5 9021

Закон самонастройки зависит от характеристики элемента, регулирующего i< и, как правило, нелинейный. Считая, что рабочий участок зависимости f(U >q ) линейный, t1 можно записать

1 1 - +Ugp- (4) где I - максимальная длина модели, и ьеал соответствующая максималь-10 ному коэффициенту передачи модели," а(- угол наклона рабочего участка

U p - напряжение на выходе фор- 15 мирователя управляющего. сигнала.

Напряжение на выходе сумматора 6

Ug, (Р)= 1.0м(Р)/ -/Uq (P)!3 Кц ) (5) где К - коэффициент передачи блока для сравнения.

В следящей системе в установившем-. ся режиме постоянная составляющая сигнала рассогласования равна нулю ц® -/u„l-tu„/ = 0 (6) следовательно, U„= 14 (7)

C учетом (4) и (7), (3) может быть записано в следующем виде ЗЮ

С,- С, U p где С,Сз - постоянные.

Поскольку в блоке для сравнения формируют и сравнивает модули 0 и 55

Uz, поэтому @ля данного устройства выражение (3) можно записать в фор/ л/

t — К 4р (Здн h н >)

/ "и/

Или по аналогии с (8) ф Ф

С, C 11„„Р (10)

l I где С, С - постоянные.

Напряжение на выходе формировате- l5 ля 7 управляющего сигнала, является ; таким образом, зависимым от модуля сопротивления линии электропередачи на зажимах устройства.

Характер этой зависимости аналогичен с зависимостью 1, = f(U>1Р)..Причем, скорость установления 0 1ьР не зависит от времени переходного процесса, вызванного коротким замыканием, а определяется только постоянной времени Т. формирователя управляющего сигнала. Это обстоя43 d тельство обуславливает высокое быстродействие устройства.

Из выражений (1-) и (6) следует, что управляемый элемент (самонастраивающаяся модель) и обратная связь выполняют операцию деления

/UA/ о (он + он Р1 (11) Но надо иметь ввиду, что зависимость между отношением в (11) и U>„p нелинейная, что учитывается при задании уставок.

На основании предлагаемого устройства возможно выполнение многоступенчатой ненаправленной дистанционной защиты, фиксирование расстояния до места повреждения и контроль изменения сопротивления на зажимах, осуществляемых с высокой точностью.

Устройство для контроля модуля сопротивления линии электропередачи, содержащее преобразователь токнапряжение, преобразователь напряжение-напряжение и два формирователя модуля, отличающееся тем, что„ с целью повышения точности устройства в него дополнительно введены самонастраивающаяся модель линии электропередачи, сумматор и формирователь управляющего сигнала, при этом, выход преобразователя ток-напряжение через последовательно включенные самонастраивающуюся модель линии электропередачи и один формирователь модуля подключен к одному входу сумматора, выход преобразователя напряжение-напряжение подключен через другой формирователь модуля к другому входу сумматора, подключенного выходом ко входу формирователя управляющего сигнала, выход которого подключен к управляющему входу самонастраивающейся модели линии электропередачи и является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке t 2509593/24-07, 30 ° 1.1.78.

2. Авторское свидетельство СССР и 473124, кл. 6 01 Я 27/16, 1973

902143

Сочтавитель Т. Щеголькова

Редактор M Яновии Техред С. Мигунова. корректор О.Билак

Заказ 12543 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4