Дистанционный измеритель расстояния до места короткого замыкания

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск ин

Социа)тнстичесиин

Респубпии ()920574 (61) Дополнительное к авт. свид-ву{51)Nl. Кл.

G 01 R 31/08 (22) ЗаЯвлено 071279 (21) 2849698/18-21 с присоединением заявки № "

Гоеуднрстненный комитет

СССР по аннам нзоеретеннй н открытий (23) Приори.тетОпубликовано,150482. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 150482 (53) УДК 621.315. .17(088.8} (72) Автор изобретения

Ю.Л. Кошкин

j, j

1. "

1

Ф

Кировский политехнический институт(71) Заявитель (54} ДИСТАНЦИОННИЙ ИЗИЕРИТЕЛЪ РАССТОЯНИЯ

ДО МЕСТА КОРОТКОГО ЗАИЫКАНИЯ

Изобретение относится к технике релейной защиты и противоаварийной автоматике.

Известно устройство измерения расстояния до места короткого замыкания, содержащее преобразователи тока и напряжения, элементы памяти тока и напряжения, делительные схемы, пусковую схему, элемент .выдержки времени, элемент отсчета измерений (11.Недостатком этого устройства яв-. ляется низкая точность измерения за счет того, что они не увеличивают шунтирующее влияние нагрузок при коротких замыканий . В наибольшей мере этот недостаток проявляется при централизованном замере на шинах распределительной подстанции, т.е. когда одно устройство контролирует несколько линий электропередачи.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство дистанционного измерения расстояния до точки короткого замыкания, содержащее преобразователь напряжения, выход которого соединен с элементом памяти напряжения короткого замыкания и с элементом памяти напряжения предшест вующего- режима, преобразова5 тель тока, выход которого соединен с элементом памяти тока короткого замыкания, с элементом памяти тока предшествующего режима и с пусковой схе1О мой выход которой соединен со вторым входом элемента памяти йапряжения предшествующего режима, с вторым входом элемента памяти тока предшествующего режима и с элементом выдержки

15 времени, выход которого соединен с. вторым входом элемента памяти напряжения короткого замыкания и с вторым входом элемента памяти тока короткого замыкания, множительно-делительный блок, один вход которого соединен с выходом инвертора,соединенного по входу с выходом элемента памяти напряжения короткого замыкания, второйс выходом элемента памяти напряжения

3 9205 предшествующего режима, третий — с выходом элемента памяти тока предшествующего режима, а выход соединен с входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом элемента памяти тока короткого Замыкания, а выход - с входом блока деления, второй вход которого соединен с выходом элемента памяти напряжени», короткого замыкания, а выход — с элементом от- 1о счета измерений (21.

Данное устройство измеряет входное сопротивление петли короткого замыкания с учетом предложения, что суммарная проводимость нагрузок, шунти рующая сопротивление петли короткого замыкания, сосредоточена на шинах распределительной подстанции и равна сумме входных провбдимостей всех линий, отходящих от подстанции, в предаварийном режиме, т.е. при определении входного сопротивления петли короткого замыкания с помощью данного устройства принято, что входная проводимость повре><денной линии в доаварийном режиме также сосредоточена на шинах распределительной подстанции, что может привести к существенной погрешности до 15 ; в определении искомого расстояния до места короткого замыкания, особенно при значительной нагрузке поврежденной линии.

Целью изобретения является повышение точности измерения расстояния до места коро.<.кого замыкания.

Это достигается тем, что в устроиство, содержащее блок преобразования напряжения, вь ход которого соединен с элементом памяти напряжения короткого замыкания, блок преобразования о тока, выход которого соединен с элементом памяти тока корот кого замыкания, элементом памяти тока предшествующего режима и с блоком пуска, выход которого соединен с вторым входом эле4$ мента памяти тока предшествующего режима и с основным элементом выдержки времени, выход которого соединен с вторым входом элемента памяти напряжения короткого замыкания и с вторым входом элемента памяти тока короткоЮ го замыкания, элемент умножения, первый вход которого соединен с выходом блока и инвертора, вход которого соединен с выходом элемента памяти напря>нения короткого замь>канил, а выходс основным элементом деления, выход которого соединен с первым входом суммирующего блока, второй вход послед74 него соединен с выходом элемента памяти тока короткого замыкания, а выход — с основным элементом деления, второй вход которого соединен с выходом элемента памяти напряжения короткого замыкания, а выход - с элементом отсчета измерений введены элемент памяти напряжения после отключения поврежденной линии, элемент памяти тока после отключения поврежденной линии

1 дополнительный элемент - выдержки времени, дополнительный элемент деления, множительно-суммирующий блок, логическии элемент, причем первый вход элемента памяти нагряжения после отключения поврежденной линии соединен с выходом блока преобразования напряжения, второй вход соединен с выходом дополнительного элемента выдержки времени и с первым входом элемента памяти тока после отключения поврежденной линии, второй вход которого соединен с выходом блока преобразования тока, выход элемента памяти тона после отключения поврежденной линии соединен с первым входом мно><ительно-суммирующего блока, второй и третий входы ко торого соединены соответственно с первым выходом логического элемента и выходом элемента памяти тока предшествующего режима, второй выход логического элемента соединен со входом дополнительного элемента выдержки времени, выход множительно-суммирующего блока соединен с первым входом дополнительного элемента деления, второй вход которого соединен с выходом элемента умножения, второй вход которого соединен с выходом элемента памяти напряжения после отключения поврежденной линии, а выход дополнительного элемента деления соединен со вторым входом суммирующего блока.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 преобразователя напряжения, блок 2 преобразованил тока, блок 3 пуска, основной элемент 4 выдержки времени, элемент памяти напряжения короткого замыкания, элемент 6 памяти напряжения после отключения поврежденной линии, элемент 7 памяти тока предшествующего режима, элемент 8 памяти тока короткого замыкания, элемент 9 памяти тока после отключения повре><денной линии, логический элемент 10, дополнительный элемент 11 выдержки времени, блок

12 инвертора, элемент 13 умножения, 5 9205 элемент 14 деления, дополнительныи элемент 15 деления, суммирующий блок — 16, множительно-суммирующий блок 17, блок 18 деления, элемент l9 отсчета измерений.

Устройство работает следующим образом.

Текущее значение напряжения подается на вход блока 1 преобразования напряжения, в качестве которого может 0

Ю быть использован одно-или двухполупериодный выпрямитель. Текущее значение тока подается на вход блока 2 преобразования тока, который преобразует переменный ток в постоянное яапряже- 15 ние. Элемент 5-9 памяти работают в режиме слежения, При коротком замыкании срабатывает блок 3 пуска и мгновенно отключает элемент 7 памяти тока предшествующего режима, на выходе 20 которого остается напрлжение, пропорциональное току предшествующего режима (t. и).

Через время О, l-0,2 с срабатывает основной элемент 4 выдержки времени и 25 отключает элементы 5 и 8 памяти;на их выходах остаютсл напрлжения, пропорциональныее соответственно напряжению

U и току короткого замыкания.

При отключении масляного выключа- 30 теля поврежденной линии срабатывает логический элемент 10, в состав которого, входят реле-повторители контактов отключения масляных выключателей. На контактах реле-повторителей собрана логическая схема ИЛИ, дающая си гнал на запуск дополнительного элемента 11 выдержки времени, который через 0,20,4 с после срабатыванил логического элемента 10 отключает элемен- 4 ты 6 и 9 памлти, на выходах которых остаются напряжения, пропорциональные соответственно напряжению. Uo и току после отключения поврежденной лиЦ нии . 45

Вторая группа контактов реле-повторителей логического элемента 10 устанавливает коэффициент умножения К> множительно-суммирующего блока 17, который может быть выполнен на опера- 50. ционном усилителе, на инвертирующий вход которого подается напряжение, с выхода элемента памяти, а на неинвентирующий — с выхода элемента 9 памяти. 55

Установка коэффициента умножения может быть осуществлена подключением через замыкающийся при коротком замыкании контакт реле-повторителя зара74 6 нее подобранного для поврежденной линии сопротивления отрицательной обратной связи. Величину коэффициента умножения для каждой линии определяют по формуле где л - номер линии из числа контролируемых устройством; номер нагрузки на л-ой линии;

14, - чило нагрузок. на л-ой линии;

Ji — средний вес iгой нагрузки, определяемый как отношение средней мощности (или среднего тока) i -ой нагрузки к средней мощности (или току) всех нагрузок л-ой линии;

Z — расчетное полное входное сопI ротивление линии при коротком замыкании в месте установления i îé нагрузки без учета шунтирующего влияния нагрузок;

Z - расчетное полное входное сопЛ ротивление линии при коротком замыкании в конце линии без учета шунтирующего влияния нагрузок.

При срабатывании элемента 11 выдерж. ки времени запускается множительный элемент 13 и делительные элементы 14 и 15, на выходах которых после выполнения множительно-делительной операции, остаются напряжения, пропорциональные соответственно величинам: первая из которых позволяет учесть шунтирующее алилние нагрузок неповрежденных линий, а вторая — шунтирую-. щее влияние нагрузок поврежденной линии в режиме короткого замыкания. Эти напряжения вычитаются из напряжения, пропорционального току короткого замыкания, на сумматоре 16, выход которого соединен с блоком 18 деленил, последний совместно с элементом отсчета измерений, в качестве которого может быть использован счетчик импульса, выдает информацию о месте повреждения в виде числа импульсов n: где Кп- коэффициент передачи схемы устройства.

7 920574

Введение блоков 6,9, 10, 11, 15 и

17 позволяет выделить токи нагрузок поврежденной и неповрежденных линий в .доаварийном режиме и определить степень их влияния на ток в режиме з короткого замыкания.

Формула изобретения

Устройство раздельно определяет шунтирующее влияние нагрузок повреж- . денной и неповрежденных линий на вход-1в ное сопротивление петли короткого замыкания путем использования информации о величинах напряжения и тока после отключения поврежденной линии и априорной информации о средних весах нагрузок и местах их расположения.

Это повышает точность измерения расстояния до места короткого замыкания в распределительных сетях 6-10 кВ и, тем самым, сокращает время поиска повреждений, 2$

Дистанционный измеритель расстояния до места короткого замыкания, содержащий блок преобразования напряжения, выход которого соединен с элементом памяти напряжения короткого замыкания, блок преобразования тока, выход которого соединен с элементом памяти короткого замыкания, элементом памяти тока предшествующего режима и с блоком пуска, выход которого соединен со вторым входом элемента памяти тока предшествующего режима и с основным элементом выдержки времени, выход которого соединен со вторым входом элемента памяти напряжения короткого замыкания и вторым входом элемента памяти тока короткого замыкания, элемент умножения,.первый вход которого соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с выходом элемента памяти напряжения короткого замыкания, а выход - с основным we". ментом деления, выход которого соединен с первым входом суммирующего . блока, второй вход последнего соединен с выходом элемента памяти тока

8 короткого замыкания, а выход - с основным элементом деления, второй вход которого соединен с выходом элемента памяти напряжения короткого замыкания, а выход — с элементом отсчета измерений, отли чающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены элемент памяти напряжения после отключения поврежденной линии, элемент памяти тока после отключения повреждения линии, дополнительный элемент выдержки времени, дополнительный элемент деления, множительно-суммирующий блок, логический элемент, причем первый вход элемента памяти напряжения после отключения поврежденной линии соединен с выходом блока преобразования напряжения; второй вход соединен с выходом дополнительного элемента выдержки времени и с первым входом элемента памяти тока после отключения поврежденной линии, второй вход которого соединен с выходом блока преобразова". ния тока, выход элемента памяти тока после отключения поврежденной линии соединен с первым входом множительно-суммирующего блока, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым выходом логического элемента и выходом элемента памяти тока предшествующего режима, второй выход логического элемента соединен со входом дополнительного элемента выдержки времени, выход множительносуммирующего блока соединен с первым входом дополнительного элемента деления, второй вход которого соединен с выходом элемента умножения, второй вход которого соединен с выходом элемента памяти напряжения после отключения поврежденной линии, а выход дополнительного элемента деления соединен со вторым входом суммирующего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

If 353295, кл. G 01 В 19/10, 1970.

2. Авторское свидетельсво СССР

N 523369; кл. G 01 R 31/08, 1974.

92054

Составитель И. Савенко

Редактор t1. Недолужеяко Техред M. Tenep Корректор Г. Огар

Заказ 2331/49 . Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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