Устройство для определения расстояния до места короткого замыкания в линии электропередач

Устройство для определения расстояния до места короткого замыкания в линии электропередач

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ОТ МЕСТА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ, содержащее измерительный преобразователь напряжения, вход которого подключен к первой клемме для подключения объекта контроля, а выход - к первому входу первого порогового блока, измерительный преобразователь тока, вход которого подключен к второй клемме для подключения объекта контроля , генератор тактовых импульсов, регистр памяти, счетчик импульсов, выход которого подключен к основному входу регистра памяти и входу дешифратора с N выходами, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повьш1ения точности измерения и упрощения настройки, в него введены цифроаналоговый преобразователь, сумматор и второй пороговый блок, первый вход которого соединен с выходом измерительного преобразователя напряжения, логический элемент И, первый вход которого соединен с вькодом первого порогового блока, а второй вход - с выходом генератора тактовых импульсов , выход логического элемента И соединен с управляющим входом регистра памяти и основным входом счетчиS ка импульсов, первый вход сумматора соединен с выходом измерительного преобразователя тока и вторым входом второго порогового блока, выход сумматора соединен с вторым входом первого порогового блока, вход цифроаналогового преобразователя соединен с выходом измерительного преобразователя тока-, выход цифроаналогового преобразователя соединен с вторым 5 входом сумматора, а управляющий входс выходом счетчика импульсов, выход второго порогового блока соединен с управляющим входом счетчика импульсов .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

F%CflYS JIHH (19) (11)

SU, (51) 4

QllH0AHHE ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЩ4Й (21) 3740927/24-21 (22) 10.05.84 (46) 23.10.85. Бюл. II) 39 (72) Ю.И. Жарков, В.А. Зайцев и Е.П. Фигурнов (71) Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.317.3(088.8) (56) Борухман В.А., Кудрявцев В.А., Кузнецов А.II. Устройство для определения мест повреждения на воздушных линиях электропередачи 6-750 кВ. M.:

Энергия, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 879504, кл. G 01 R 27/08, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

РАССТОЯНИЯ ОТ МЕСТА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ, содержащее измерительный преобразователь напряжения, вход которого подключен к первой клемме для подключения объекта контроля, а выход — к первому входу первого порогового блока, измерительный преобразователь тока, вход которого подключен к второй клемме для подключения объекта контроля, генератор тактовых импульсов, регистр памяти, счетчик импульсов, выход которого подключен к основному входу регистра памяти и входу дешифратора с N выходами,,о т л и ч а ю — щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения настройки, в него введены цифроаналоговый преобразователь, сумматор и второй пороговый блок, первый вход которого соединен с выходом измерительного преобразователя напряжения, логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого порогового блока, а второй вход — с выходом генератора тактовых импульсов, выход логического элемента И соединен с управляющим входом регистра памяти и основным входом счетчика импульсов, первый вход сумматора соединен с выходом измерительного преобразователя тока и вторым входом второго порогового блока, выход сумматора соединен с вторым входом первого порогового блока, вход цифроаналогового преобразователя соединен с выходом измерительного преобразователя тока; выход цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом сумматора, а управляющий вход -, с выходом счетчика импульсов,.выход второго порогового блока соединен с управляющим входом счетчика импульсов.

1187112 2

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано для определения расстояния до места короткого замыкания в линии электропередач. Кроме того, оно может использоваться в технике релейной защиты линий электропередач в качестве измерительного дистанционного органа.

Целью изобретения является повы- 10 шение точности измерения и упрощение настройки за счет того, что в нем отсутствуют элементы с нестабильностью параметров и погрешность по . частоте генератора тактовых импуль- 15 сов не вносит погрешность в измерение.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — график работы первого порогового .блока устройства. 20

Устройство содержит измерительный преобразователь 1 напряжения; измерительный преобразователь. 2 тока; первый пороговый блок 3; цифроаналоговый преобразователь 4; сумматор 5; 25 генератор 6 импульсов; логический элемент И 7; счетчик 8 импульсов; регистр 9 памяти; дешифратор 10; второй пороговый блок 11.

4 30

Измерительные преобразователи напряжения 1 и тока 2 подключены своими входами к клеммам для подключения к линии электропередачи. Выход измерительного преобразователя 1 напряжения подключен к первому входу перво- З5 го порогового блока 3 и первому входу второго порогового блока 11. К выходу измерительного преобразователя .2 тока подключен вход опорного напряжения цифроаналогового преобраэо- 40 вателя 4, первый вход сумматора 5 и второй вход второго порогового блока 11. К второму входу сумматора 5 подключен выход цифроаналогового преобразователя 4. Выход сумматора 5 подключен к второму входу первого порогового блока 3, выход которого

4 подключен к первому входу логического элемента И 7. К второму входу логического элемента И 7 подключен генератор 6 импульсов. К выходу логического элемента И 7 подключены основной вход счетчика 8 и управляющий вход регистра 9 памяти.

Выход счетчика 8 подключен к 55 основному входу регистра 9 памяти, к входу дешифратора 10 и к управляющему входу цифроаналогового преобраэователя 4. Выход второго порогового блока 11 подключен к управляющему входу счетчика 8.

На выходе измерительного преобразователя 1 напряжения формируется выпрямленное и сглаженное напряжение U< = К Пк где K коэффициент передачи преобразователя 1, П к — напряжение контролируемой линии. На выходе измерительного преобразователя тока 2 формируется выпрямленное и сглаженное напряжение П = К Х „, где К вЂ” коэффициент передачи преоб-, 2 разователя 2, I — ток контролируемой линии. .При сброшенном счетчике 8 на выходе цифроаналогового преобразователя 4 напряжение равно нулю. При этом на выходе сумматора 5 напряжение П равно напряжению U выхода преобразователя 2. При переключении счетчика 8 напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 4 ступенчато изменяется. Причем в сумматоре 5 происходит операция вычитания напряжения цифроаналогового преобразователя из напряжения U<.

Устройство работает следующим об1 разом.

При коротком замыкании на контролируемой линии напряжения U 1 и Ug попадают с преобразователей 1 и 2 на входы первого порогового блока 3 и второго порогового. блока 11. Если,соблюдается условие. Uz > U, то оба пороговых блока срабатывают. Первыйпороговый блок 3 своим выходом открывает логический элемент И 7 и импульсы генератора 6 поступают на счетчик 8, а второй пороговый блок

11 своим выходом дает разрешение на .счет импульсов этим счетчиком 8. С выхода счетчика 8 цифровой код подается на управляющий вход цифроаналогового преобразователя 4. Этот код изменяется при каждом новом импульсе генератора б и поэтому при каждом импульсе генератора 6 изменяется напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя,4. Так как это напряжение увеличивается при каждой импульсе на величину $ U, -.о напряжение U на выходе сумматора 5 изме5 няется ступенями по эакону U5

= U — nhU где n — числом импуль" сов, отсчитанное счетчиком с момента срабатывания порогового блока 3.

Этот процесс уменьшения U< продол1187112 4

25 жается до тех пор, пока не наступит условие U U, (см. фиг 2). На фиг. 2 время t соответствует моменту срабатывания первого порогового блока 3. Время t1 соответствует моменту U = U при котором блок 3 возвращается в исходное состояние.

При этом закрывается элемент. И 7; счетчик 8 останавливается, а записанное в нем число импульсов одновремен- 10 но поступи г и в регистр 9 памяти.

Число импульсов, записанное на счетчике 8, определяется из условия

05 = О, Или 0 - и Ь0 = Ц . Величина

60 ступени напряжения на выходе 15 цифроаналогового преобразователя в соответствии с принципом его работы равна Ь U = U /Я, где N — максимальное число ступеней цифроаналогового преобразователя. Так, например, цйфроайалоговый преобразователь в интегральном исполнении К 572ПА1 имеет

N = 10243.

Имея в виду, что U = К 0„ и

U 2 K t „получаем

Отсюда n=N(1- — — )=N(1- — Z ), Ок

К2 Iê к, к

30 где Z — сопротивление петли короткого замыкания, пропорциональное расстоянию до места повреждения линии электропередачи.

Регистр 9 памяти выполнен так, что запоминаемая им информация п4 определяется условием ny = N - и, т.е. и N — Н(1 — — „ Z )=N — 2 Сле-. и,к. кз " довательно, информацйя в регистре па-4О мяти содержит число, пропорциональное сопротивлению Z петли короткого замыкания, а следовательно, расстоянию до места повреждения на .пинии электропередач.

Дешифратор 10 имеет число выходов, равное числу ступеней защиты, кроме последней, действующей на всю защищаемую зону. Функции последней выполняет второй пороговый блок 11.

При определенном числе импульсов на соответствующем выходе дешифратора появляется сигнал, который поступает на исполнительный орган (не показан) защиты. Уставка срабатывания каждой из ступеней соответствует.числу импульсов, поступивших на счетчик

8. При работе счетчика в течение времени t = t< — t (см. фиг. 2) сработают те ступени защиты, уставка сра- . батывания которых меньше или равна числу импульсов, поступивших на счетчик. Дешифратор выполнен так, что сигнал на любом из его выходов после появления не исчезает, сколько бы импульсов в дальнейшем не поступило на счетчик.

После срабатывания защиты и отключения выключателя линии пороговый блок 11 возвращается в исходное состояние и сбрасывает счетчик 8. Пороговый блок 3 также лереключается и схема готова к следующему включению.

Информация о расстоянии до места повреждения хранится в регистре 9 памяти до следующего короткого замыкания, после которого она заменяется новой.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет более точно измерить расстояние до места короткого замыкания, так как в нем отсутствуют элементы, разброс параметров и температурная нестабильность которых влияют на точность измерения. Кроме того, погрешность на частоте генератора тактовых импульсов не вносит погрешность в измерение, так как точность определения расстояния до места повреждения от частоты генератора не зависит по принципу действия. Нестабильность частоты генератора влияет только на с время измерения. Если это время

О выбрать равным 10 мс, то при погрешности по частоте генератора равной

2Х, колебание времени измерения составит +0 2 мс. Предлагаемое устройство имеет более простую настройку.

Все это позволяет сократить время на обнаружение места короткого замыкания, повысить надежность устройства, повысить производительность труда обслуживающего персонала.

1187112

Составитель Е. Кущ

Редактор С. Патрушева Техред A.Áÿáèíåö

Корректор E. Рошко

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

Заказ 6545/51 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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