Патент ссср 402112

11Фби"..О;»: =-1:,,.Š— --., О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12Х1.1971 (№ 1679983/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12.Х.!973. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания ЗХЕ1974

М. Кл. Н 02h 3 16

Государствеииый комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 621.316.925(088.8) Авторы изобретения

Ю. Ф. Королюк и Л. М. Цыганков

Сибирский научно-исследовательский институт энергетики

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

НА ЗЕМЛЮ

v: скорость распространения

25

Изобретение относится к области релейной защиты линий электропередачи переменного тока.

Известен способ определения наличия короткого замыкания в линии электропередачи переменного тока, основанный на замере и сравнении обратных волн электромагнитного поля. Способ предусматривает сравнение мгновенных значений волн через определенные промежутки времени, что для длин lblx линий недопустимо, так как при грозовых импульсах и внешних коммутациях возникает крутой фронт волны, который, пробегая по линии, сильно искажается вследствие поверхностного эффекта и короны и может вызвать ложное отключение. линии. Кроме того, сравнение ведется только в начале линии и только обратных волн. Следовательно, для отключения линии в конце нужно посылать из начала в конец дополнительный сигнал.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема устройства, реализующего данный способ.

Устройство содержит блок 1 измерения напряжения нулевой последовательности, блок

2 измерения тока нулевой последовательности, блок 3 усиления, блок 4 вычисления прямой волны, блок 5 вычисления обратной волны, блок 6 сравнения, блок 7 вычисления эффективного значен11я разности.

Предлагаемый способ основан на сравнении прямых (обратных) волн электромагнитного поля, замеренных на концах контролируемого участка в нулевом канале линии.

Решением телеграфных управлений однородной однопроводной линии без потерь являются следующие выражения:

10 U+ Z„= V(A (1) ;г = 1 (Х+ " ) (П)

/ у где Z, = 1 — волновое сопротивление;

С

1 волны;

Х вЂ” текушая координата;

t — время;

V — прямая волна электромагн11тного ПОЛЯ:

11х — обратная волна электромагнитного поля.

Если за положительное направление Х принять направление от пункта А к пункту Б (см. чертеж), то прямая волна 1 (Х вЂ” vt), имеющая место в пункте А в момент вре30 меня t, перемещается в положительном на

402112

Заказ 1573/16

Изд. № 13! Тираж 743

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 правлении, не искажаясь и не затухая во времени и при отсутствии повреждения

1 на участке АБ через время т= — достигнет

V пункта Б. Обратная волна W(X+vt), имеющая место в пункте Б в момент времени перемещается в противоположном направлении и через т оказывается в пункте A.

В транспонированных линиях электропередачи трехфазная система напряжений и токов разлагается на независимые составляющие а, р, О, для каждой из которых правомерны выражения (1) и (2). В нормальном режиме и при междуфазных коротких замыканиях волны электромагнитного поля имеются только в каналах и и 1з. Все замыкания на землю сопровождаются появлением волн в нулевом канале: Vo=Uo+Zo, 4 и Wo=Uo— — Z, io. Ток io и напряжение Uo нулевого канала равны одной трети суммы мгновенных значений соответствующих фазных величин.

Способ определения наличия замыкания на землю состоит в следующем. В пункте А замеряется пряма волна Vo<(t) и передается по телеканалу в пункт Б, где она вычитается из прямой волны Ров (+т) . Одновременно в пункте Б замеряется обратная волна Ю ов(1) и передается по телеканалу в пункт А, где она вычитается из обратной волны Wp (t+xo).

При наличии на участке ЛБ короткого замыкания на землю обе разности отличны от нуля, а при отсутствии — обе разности равны нулю.

Во избежание ложного определения замыкания при кратковременных грозовых импульсах и при внешних коммутациях, когда крутой фронт волны, пробегая по линии, сильно искажается, следует вычислять эффективное значение разности за период промышленной частоты.

Устройство, реализующее данный способ, работает следующим образом. Блок 1 измеряет напряжение Uo, а блок 2 — ток 4. Блок

3 умножает io на постоянный коэффициент, 5 равный волновому сопротивлению нулевой последовательности. В блоке 4 вычисляется прямая волна, а в блоке 5 — обратная волна электромагнитного поля. Комплект, установленный в пункте Б, запускается от прямой

10 волны Vo и передает по телеканалу обратную волну Wo в пункт А, где она вычитается из обратной волны, пришедшей по линии в блоке б. Аналогично комплект, установленный в пункте А, запускается от обратной волны

15 и посылает в пункт Б прямую волну. Если время пробега волн по телеканалу и по нулевому каналу отличается, необходимо предусмотреть блок задержки той волны, которая приходит раньше. Искажение и затухание

20 волн, вносимое активным сопротивлением линии, невелико и может быть учтено при выборе порога чувствительности.

Предмет изобретения

25 Способ определения наличия короткого замыкания на землю в длинной линии электропередачи переменного тока, основанный на замере и сравнении прямых и обратных волн электромагнитного поля в нулевом канале

30 линии, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и чувствительности, замеряют и вычитают прямую волну, имеющую место в начале линии в определенный момент из прямой волны, имеющей место в

35 конце линии через время, равное времени пробега волны по нулевому каналу линии от ее начала до конца, одновременно производят аналогичный замер и вычитание обратных волн и в случае отличия эффективных

40 значений обеих разностей от нуля фиксирует наличие короткого замыкания на землю.