Способ определения места короткого замыкания на землю на линии электропередачи

 

Изобретение может быть использовано при определении места короткого замыкания на линиях электропередачи путем одностороннего.измерения электрических величин в момент короткого замыкания преимущественно в радиальных сетях с заземленной нейтрал ью со стороны питания. Цель изобретения - упрощение способа на тупиковых линиях электропередачи, питающих подстанции с изолированными нейтралями. Устройство, реализующее способ, содержит общеподстанционный блок 1 фиксации напряжений, включающий избиратель 2 поврежденной фазы, блок 3 фиксации напряжений нулевой последовательности, избиратель 4 особой фазы, блок 5 индикации поврежденных фаз, элемент 6 фиксации особой фазы, трансформатор 7 суммирования и элемент В фиксации суммы напряжений неособых фаз. Кроме того, устройство содержит элементы 9 фиксации тока нулевой пос (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„55968 (58 4 G 01 R 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,„.И

1 1 ИЫОТ@Ы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3822595/24-21 (22) 10.12.84 (46) 07.09.86.Бюл. Ф 33 (71) Производственное энергетическое объединение "Алтайэнерго" (72) И.А.Мелюхов (53) 621.317.333.4 (088.8) (56) Способ определения мест повреждения по односторонним измерениям. — Злектрические станции, 1981, Ô 15, с. 61-64.

Авторское свидетельство СССР

N - 2072870,,кл. С 01 R 31/08, 1966. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ НА ЛИНИИ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение может быть использовано при определении места короткого замыкания на линиях электропередачи путем одностороннего.измерения электрических величин в момент короткого замыкания преимущественно в радиальных сетях с заземленной нейтралью со стороны питания. Цель изобретения — упрощение способа на тупиковых линиях электропередачи, питающих подстанции с изолированными нейтралями. Устройство, реализующее способ, содержит общеподстанционный блок 1 фиксации напряжений, включающий избиратель 2 поврежденной фазы, блок 3 фиксации напряжений нулевой последовательности, избиратель 4 особой фазы, блок 5 индикации поврежденных фаз, элемент 6 фиксации особой фазы, трансформатор ? суммирования и элемент 8 фиксации суммы напряжений неособых фаз.

Кроме того, устройство содержит элементы 9 фиксации тока нулевой пос1255968 рым входом элемента 8 фиксации неособых фаз и первыми входами блока 3

25 фиксации напряжений нулевой последовательности и первыми входами двух элементов фиксации токов нулевой последовательности.

При коротком замыкании на линии избиратель 2 поврежденных фаз выдает информацию о поврежденных фазах на блоке 5 индикации, а также пускает избиратель 4 особой фазы, который подключает на соответствующее сочетание напряжений элемент 6 фиксации особой фазы и через трансформатор 7 суммирования элемент 8 фиксации суммы неособых фаз.. Через интервал времени, достаточный для отстройки от апериодической составляю40 щей тока, избирателем 2 поврежденной фазы обеспечивается синхронный пуск всех фиксирующих элементов.Воследовательности и выключатели 10.

Использование способа позволяет применять на питающем конце линии электропередачи одно устройство, подключенное к трансформатору напряжения для определения угловых соотношений между током и напряжением в момент коротких замыканий на землю

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при определении места короткого замыкания на линиях электропередачи путем одностороннего измерения электрических величин в момент короткого замыкания, преимущественно в радиальных сетях с заземленной нейтралью со стороны питания.

Цель изобретения — упрощение спо- соба определения мест короткого замыкания на землю по односторонним измерениям со стороны питания на тупиковых линиях электропередачи, питающих подстанции с изолированными нейтраля ми, путем упрощения измерения угла фазового сдвига между током и напряжением, а также исключения из измерения составляющих прямой и обратной последовательности.

На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — векторная диаграмма токов и напряжений при однофазиом коротком замыкании; на фиг. 3— то же, при двухфазном замыкании на землю.

Устройство (фиг.1) содержит общеподстанционный блок 1 фиксации напряжений, который содержит избиратель 2 поврежденной фазы, блок 3 фиксации напряжений нулевой последовательности, избиратель 4 особой фазы, блок 5 индикации поврежденных фаз, элемент

6 фиксации особой фазы, трансформатор 7 суммирования, элемент 8 фиксации суммы напряжений неособых фаз.

Устройство также содержит два элемента 9 фиксации тока нулевой последовательности, а также выключатели 10 °

5

10 !

20 на всех отходящих линиях электропередачи без аппаратных средств измерения угла и выделения составляющих прямой и обратной последовательности, а также позволяет использовать серийно выпускаемые приборы фиксации тока и напряжения. 2 з.п.ф-лы, 3 KI, Воспроизведение показаний фиксирующих элементов осуществляется при появлении аварийного сигнала 11.

На вход общеподстанционного блока 1 фиксации напряжений подаются напряжения (U, U> U, Ug от трансформатора напряжения, вход общеподстанционного блока 1 фиксации напряжений соединен с входами избирателя 2 поврежденной фазы и избирателя

4 особой фазы, первый выход которого соединен с первым входом элемента б фиксации особой фазы, а второй выход — с входом трансформатора

7 суммирования, выход которого соединен с первым входом элемента 8 фиксации неособых фаз, первый выход избирателя 2 поврежденной фазы соединен с входом блока 5 индикации поврехщенных фаз, а второй выход с вторым входом элемента 6

;. фиксации особой фазы, вто1255968 произведение показаний фиксирующих элементов осуществляется при появлении аварийного сигнала 11, а также по отключенному положению выключателя 10.

Сущность способа состоит в том, что стороны питания в момент короткого замыкания фиксируют модуль напряжения особой фазы U, модуль суммы напряжений неособых фаз U, >0 модуль напряжения нулевой последовательности U, а также ток нулевой последовательности Поврежденной линии электропередачи Е„.

Ь и, а удельные сопротивления линии электропередачи; напряжения неособых (поврежденных) фаз; токи неособых (поврежденных) фаз, Uí и Uí ! 2

Ií : и Ií

"1 нz

ИОжнО з апис ать

+ 2Io (оуа Z,ó„2 ) .1 °

При однофазном коротком замыкании (фиг.2) из тригонометрических соотношений треугольника, образованного векторами Зйо, U,, U вычис- 25 ляют угол 1, между векторами 3 U и 6

I + I =3I

Н, Н2 о (3U) + 6,- U, ,= arctg

2П .3Бо

csin P>

re Ч Угол между вектОРами П и

35

Ч,= ф +y — 180 где

Учитывая, что при отсутствии заземленных нейтралей на линии ток повреждения равен утроенному току нуле- 45 вой последовательности, расстояние до места повреждения

Е1о5

Е, (2х, а+ха„,)

50 где х - удельное реактивное соп а ротивление прямой последовательности линии электропередачи; х - удельное реактивное соп- 55 о а ротивление нулевой последовательности линии электропередачи.

При однофазном коротком замыкании особой фазой является поврежденная фаза, а при двухфазном коротком замыкании на землю особой фазой является неповрежденная фаза.

Угол между током нулевой последовательности и напряжением поврежденной фазы

Ы вЂ” угол сопротивления системы, который не зависит от величины сопротивления в месте короткого замыкания и может быть принят постоянным.

Прн двухфазном коротком замыкании на землю (фиг.3) на основании известных соотношений

U„=, Z<>y 1 + Ео (Еоюд Z„„g)lp

1 с = Пн + он = 2. а 1 (Ен,+ Ен ) +

Учитывая, что при отсутствии нейтралей на линии место повреждения определяется по формуле т (3 U + U — U

V = arccos

2 2U 3 U, Вычисление мест повреждения может осуществляться из условия равенства Ы= *90

При этом выражения упрощаются: при однофазном коротком замыкании

U -. 11 - (3 1g

3 Е, 2I (x s+2õ,„ ) при двухфазном коротком замыкании на земли

Использование предлагаемого способа позволяет выполнить на питающем конце линии электропередач одно устройство, подключенное к трансформатору напряжения для определения углоVg

Paz.ã

Составитель Е.Кущ

Техред Ч.Ходанкч

Корректор M. Самборская

Редактор Н.Данкулич

Заказ 4818/45 Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

S 125 вых соотношений между током и напряжением в момент коротких замыканий на землю на всех отходящих линиях электропередачи, без аппаратных средств измерения угла и выделения составляющих прямой и обратной последовательностей, а также позволяет использовать серийно выпускаемые приборы фиксации тока и напряжения.

Формула изобретения

1. Способ определения места короткого замыкания на землю на линии электропередачи, состоящий в том,что на одном конце линии электропередачи фиксируют токи и напряжения нулевой последовательности, вычисляют реактивные сопротивления прямой и нулевой последовательности, определяют углы сдвига между токами и напряжениями, вычисляют расстояние до места однофазного короткого замыкания и двухфазного замыкания на землю, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа, при однофаз-, ном коротком замыкании осуществляют измерение модуля напряжения повреж5968 Ь денной фазы, определяют геометрическую сумму напряжений неповрежденных фаз, производят определение угла сдвига между напряжением поврежденной фазы и током нулевой последовательности, а при двухфазном коротком замыкании на землю осуществляют измерение модуля суммы напряжений поврежденных фаз, напряжения неповреж1О денной фазы, производят определение угла сдвига между векторами геометрической суммы напряжений поврежденных фаз и током нулевой последовательности.

2. Способ по п,1, о т л и ч а ю— шийся тем, что углы сдвига между напряжениями и токами определяют при заданном угле сопротивления сис20 темы.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что реактивное сопротивление до места двухфазного замыкания на землю определяют из отноше- . ния мнимой части векторов геометрической суммы напряжений поврежденных фаз к току нулевой последовательности.