Способ определения расстояния до мест двойного замыкания на землю

 

Изобретение может быть использовано для определения расстояний до мест повреждения на воздушных линиях электропередачи в сетях с изолированной нейтралью напряжением 6 - 35 кВ. Целью изобретения является повышение точности определения расстояния до мест замыкания, расположенных на одной линии электропередачи. Сущность способа определения расстояния до мест короткого замыкания на землю заключается в том, что выявляется более удаленное место замыкания по большему значению реактивной составляющей фазного напряжения в аварийном режиме, а расстояние до мест повреждения определяется с учетом сопротивления нулевой последовательности участка линии между точками замыкания и разных удельных сопротивлений до ближней точки замыкания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111

А1 щ) G 01 R 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГННТ СССР (21) 4449066/24-21 (22) 16. 05. 88 (46) 15.08.90. Бюл. 1t 30 (71) Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П.Горячкина (72) В.Г.Головацкий, С.10.Рябцунов, P.Ø.ÑàãóòäèHîâ и И.H.Êîçûðåâ (53) 621.3 16.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 242270, кл. G 01 К 31/08, 1969.

Авторское свидетельство СССР

11 - 1287057, кл. G .01 R 31/08, 1987. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ

ДО HECT ДВОЙНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛИ (57) Изобретение может быть испольИзобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения расстояний до мест повреждения на воздушных линиях электропередачи в сетях с изолированной нейтралью напряжением 6-35 кВ.

Целью изоретения является повышение точности определения расстояния . до мест замыкания, расположенных на одной линии электропередачи, путем учета разных удельных сопротивлений до ближайшей точки замыкания на землю и удельного сопротивления между точками повреждения.

2 зовано для определения расстояний до мест повреждения на воздушных линиях электропередачи в сетях с изолированной нейтралью напряжением 635 кВ. Целью изобретения является повышение точности определения расстояния до мест замыкания, расположенных на одной линии электропередачи.

Сущность способа определения расстояния до мест короткого замыкания на землю заключается в том, что выявляется более удаленное место замыкания по большему значению реактивной составляющей фазного напряжения в аварийном режиме, а расстояние до мест повреждения определяется с учетом сопротивления нулевой .последовательности участка линии между точками замыкания и разных удельных сопрогивлений до ближней точки замыкания.

Сд

На фиг, 1 изображена схема сети

35 кВ; на фиг. 2 — векторная диаграм- ра . ма напряжений и токов при двойном

1 замыкании на землю.

На фиг. 1 введены следующие обозначения: EA,Е,Š— ЭДС фаз А,В,С питающей системы; Z A, Еа, Е с — сопро" е тивления фаз А,В,С питающей системы;

P — лины подстанции 35 кВ; H, N " точкй замыкания на землю соответственно фаэ В, С; V, Н вЂ” точки земли sa переходными сопротивлениями фаз В,С;

R R — переходные сопротивления в я м точках замыкания на землю И и V; ТТ1585767 (4) (6) где I =I = ñ=2 ê линейный ток поврежденных фаз; напряжение между поврежденными фазами. известными метоU6c к

В соответствии с

П, "с=уф .=RaIq

ugy =Us=Uô (2) (3) трансформаторы тока, соединенные с фиксирующим прибором (иэмеритель);

ТИ вЂ” трансформатор напряжения, соединенный с фиксирующим прибором (измери- тель).

Сущность способа заключается в том, что выявляется более удаленное место замыкания на землю по большему значению реактивной составляющей фазного 1О напряжения в аварийном режиме, а расстояние до мест повреждения определяется с учетом сопротивления нулевой последовательности участка линии межl ду точками замыкания на землю.

Выявление режима короткого замыка« ния производят с помощью пороговых органов релейной защиты и автоматики.

Выявление реактивных составляющих на- о пряжения поврежденных фаз производят с помощью фазовых детекторов. Реактивные составляющие напряжения сравнивают между собой, например, с помощью компаратора. Реализация вычислений по формуле может быть организована программным путем с помощью микроконтроллера либо с помощью элементов аналоговых цепей, используемых для выполнения аналогичных вычислений в фикси- ЗО рующем индикаторе сопротивления.

При возникновении двойного замыкания на,землю, например в фазах В,С (фиг. 1), на одной радиальной линии ток в любой точке фазы А может быть принят равным нулю..Токи фаз В и С соответственно равны Х =-I< и равны току короткого замыкания (K3) I K в петле повреждения. На основании второго закона Кирхгод а можем записать: 4О (1), 8 к 2Z +2K„+Z ми+В.,ч+1 м где Z с — сопротивление фазы питающей системы; 45

Z ". сопротивление участка линии

-А до первого места замыкания на землю; . «Ем,- согФотивление участка линии между точками замыкания;

R,R — переходные сопротивления в точках замыкания на землю.

Фазные напряжения находятся как падение напряжения от рассматриваемой точки линии до точек нулевого потенциала V, ЪГ:

Фазные напряжения, измеренные на шинах подстанции Г, равны выражениям (2), (3), так как на участке PN (фиг, 1) нет падения напряжения относительно земли. При измерении сину-. са угла между током н напряжением поврежденных фаз более дальней точке замыкания соответствует большее значение синуса угла (фиг. 2), где I R с и

I.R, I:Õ„ — падение напряження сооТветственно на сопротивлениях R<, К

Хл IX< - падение напряжения соответственно на conpoTHmsteHHax R@ Rë,. X X t> U6 напряжения в фазах С и В, измеренные на шинах подстанции; U „— напряжение между поврежденными фазами; I8, I( токи, протекающие по петле КЗ; lf (- углы между токами и напряжениями поврежденных фаэ. Очевидно (фиг.2), что зю()з п (с, а реактивная составляющая напряжения фазы В

/+I Х больше реактивной составлящей напряжения фазы С U =I X . на величину

AU=I>X., то есть наличие на участке линии МИ сопротивления нулевой последовательности (Х ) обуславливает выполнение неравенства

ПР((П Рс °

Индуктивное сопротивление на участке поврежденной линии между точками

И и N определится как

Л

»i)(Uкмч Ic) мк . I

Л

Ц в3л(3 1 1к) (5)

Ix

Индуктивное сопротивление на уча» стке от места контроля точки P до точки Н составит: г .

Ubc э.) п(U iic>I6c )

Х . I ХГ

Вс

Г

Бк sin (U Т.,)

/ > — «--Х

2I мй .к дами измеренное реактивное сопротивление в петле КЗ пропорционально, расстоянию до места повреждения, с

5 158 учетом укаэанного выше расстояния до ближайшей точки повреждения равно:

К к Бкв1п(0к Тк) к

Х„4К„

Up

U — напряжения между поврежк денными фазами;

I — ток в петле короткого эаIc мыкания;

U — напряжение фазы относиф1 тельно земли с более удаленной точкой замыкания на землю;

Х вЂ” индуктивное удельное соу* противление линии.

Расстояние до более удаленной точки замьасания равно:

Г

Кт U +< sin (U+< Iy ) ()

Ьг Ь1 Х К„ к где Uq . — напряжение фазы относительно земли с более удаленной точкой замыкания на землю;

Х „„ — удельное сопротивление нулевой последовательности участка линии между точками . замыкания на землю.

Х уд может быть принято равным выражению (1).

1,33(Х.,+Х ) =Х .

Формула изобретения

Способ определения расстояния до мест двойного замыкания на землю пу5767 6 тем измерения составлякпцих напряжений и токов поврежденных фаз. контролируе мой линии электропередачи в аварийном

5 режиме и вычисления по измеренным значениям реактивных сопротивлений до мест повреждения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью .повышения точности определения расстояния дс мест замыкания, расположенных на одной линии электропередачи, поврежденную фазу с более удаленным местом замыкания определяют по большему значению реактивной составляющей фаэного напряжения поврежденных has, à расстояние до ближней к месту контроля точке замыкания определяют как

K r (U sin(U„ I„) ь = — — — — — — — - ——

i Х„„К,I 2I

20 .Г1

М ф., s in (U+; Е „) к где Х „„ — удельное сопротивление на участке до первого места

2S замыкания на землю;

К, К вЂ” коэффициенты трансформации трансформаторов тока и напряжения контролируемой ли.нии;

30 U — напряжение между поврежденк ными фазами; — ток в петле повреждения, ц — напряжение фазы относительф1 но земли с более удаленной точкой замыкания, расстояние до более удаленной точки замыкания определяют как г

Kr Uy sin(Upi к)

LtmmL + — — — - - - к оу4 0 к где Х вЂ” удельное сопротивление оУ4 нулевой последовательности участка линии между точками замыкания на землю.

1585767

Составитель В. Коваленко

Редактор М.Циткина Техред М.Ходанич Корректор О.Ципле

Заказ 2326 Тираж 564 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101