Способ определения места короткого замыкания на землю на линии электропередачи

Способ определения места короткого замыкания на землю на линии электропередачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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.