Способ определения расстояния до места однополюсного короткого замыкания

Способ определения расстояния до места однополюсного короткого замыкания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

5О 5079

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.10.72 (21) 1832901/24-7 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 28.02,76. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 10.01.77 (51) М.Кл.-" Н 02Н 7/26

G 01R 31 08

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316. .925 (088.8) Ю. ф. Королюк и Л. М. Цыганк

l

Сибирский научно-исследовательский инсти т,)нергеФки.--., (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ

ДО МЕСТА ОДНОПОЛЮСНОГО КОРОТКОГО ЗАМЬ1КАНИЯ

В ДАЛЬНИХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ!

Изобретение относится к области релейной защиты линий электропередач переменного тока.

Известен способ релейной защиты и определения места повреждения и поврежденных фаз при многофазных коротких замыканиях, основанный на измерении трех междуфазных напряжений вдоль линий путем сложения прямых и обратных междуфазных волн электромагнитного поля, замеренных в пункте установки комплекта и сдвигаемых друг относительно друга. Однако этот способ не применим при однофазных коротких замыканиях, так как ни одна из независимых составляющих напряжения не равна нулю в месте однофазного короткого замыкания.

Предлагаемый способ позволяет определить место повреждения и выбрать поврежденные фазы при однофазном и двухфазном на землю коротком замыкании благодаря тому, что указанные волны определяют по независимым составляющим, а фазные напряжения в точке короткого замыкания вычисляют путем суммирования всех указанных волн.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего способ, где 1 — блок измерения а составляющей напряжения; 2 — блок измерения р-составляющей напряжения; 3— блок измерения нулевой составляющей напряжения; 4 — 6 — блоки измерения соответ2 ственно а, Р и нулевой составляющих тока;

7 — 9 — блоки вычисления прямых волн V, Vp, Vo, 10 — 12 — блоки вычисления обратных волн W,, Wp, Wo, 13 — 15 — блоки запоминания волн вычисления фазных напряжений U,, U, U, и определения места повреждения; 16 — блок выбора поврежденной фазы.

По предлагаемому способу с целью повы1О шения чувствительности и точности определения расстояния до места однофазного короткого замыкания в дальних линиях электропередачи контролируются по длине защищаемого участка линии фазные напряжения всеi

1б фаз, которые определяются с помощью линейных комбинаций прямых и обратных волн электромагнитного поля, сдвинутых друг относительно друга на определенный временной интервал и пробегающих по независимым ка20 налам.

В транспортированной линии мгновенное напряжение каждой фазы может быть выра жено через независимые составляющие а, fl, О. Так, если участок АК от пункта А до места

2б короткого замыкания К однородный, то для линии без потерь каждую независимую составляющую напряжения в любой точке этого участка, в том числе и в точке К, можно представить как полусумму соответствующих зо прямой и обратной волн, замеренных в пунк505079

3 те А и сдвинутых друг относительно друга на двойное время пробега волны от пункта А до рассматриваемой точки.

Поэтому фазные напряжения в точке короткого замыкания К можно выразить через прямые и обратные волны в каналах сс, Р, 0:

U „> (t + т:w ) = 1{ ол (t — Лтолк ) +

+ ол (1 + 2s Ак + Лт олк )1 + (V,л (t) +

2

+ W«A (t + 2тлк)) (1) U» (t + тлк) = — (UoA (1+ Лтолк ) +

1

+ оА (t + 2тлк+ Лтолк)1 — — (V„A (t)

+ W„A (t + 2т Ак)1 + — lVÇA (1) + 11 А (t +

+ 2тлк)) (2) U»+ (1+ тлк ) = И ол (t — Лтолк ) +

+ WoA (t + 2тлк+ Лтолк)) — — {V,A (1) +

-{- W „А (t + 2тлк)) — 1 3 (V)A (t) + W„-,> (i {4

+ 2тлк)) (3) гл где тлк — — Ак, V — скорость распростраV нения волн по каналам к и р; Vp — скорость распространения волн по нулевому каналу;

t Aê l.лк

Лтолк =

Vo V

Выражения (1) — (3) положены в основу выбора поврежденных фаз и определения места повреждения при замыканиях на землю.

При однофазном коротком замыкании одно из выражений (1) — (3) равно нулю, два отличны от нуля, При двухфазном замыкании на землю два выражения равны нулю, при трехфазном — все три выражения (1) — (3)

1, равны нулю. Если т.-1к (т„где т,, V

l „— длина контролируемого участка, то короткое замыкание в зоне, причем расстояние до места короткого замыкания 1лк = Ртлк .

Способ выбора поврежденных фаз и определения места повреждения осуществляется следующим образом.

Блоки 1 — 3 замеряют независимые составляющие напряжения; блок 1 U,, блок 2 Uz, блок 3 Up, а блоки 4 — 6 — независимые составляющие тока i» 1р, 1О в пункте А. В блоках 7 — 9 вычисляются прямые волны: в блоке 7 V., в блоке 8 V, в блоке 9 Vp, а в блоках 10 — 12 — обратные волны W,, W{1, Wp.

В блоках 13 — 15 производится запоминание волн в течение определенного промежутка времени, например периода промышленной частоты. В этих же блоках производится вы5

4 числение фазных напряжений по выражениям (1) — (3): в блоке 13 U,, в блоке 14 UD, в блоке 15 U,. — и их эффективных значений за полупериод промышленной частоты. При этом вначале тлк = 0 и находятся напряжения в точке А. Если эффективные значения всех напряжений отличны от нуля, значит, в пункте А нет замыканий на землю. Затем в блоках запоминания 13 — 15 производится сдвиг волн W. и W,;- на 2Лт, волны Vp — на

2 (Лт + 1{xp), а волны Vp — на 26то относиЛ,/ тельно волн V. è V;;, где Лт = — —, бто =

М о V

По выражениям (1) — (3) находят фазные напряжения в точке, расположенной на расстоянии Лl от пункта А. Если эффективные значения всех трех напряжений отличны от нуля, то и в этой точке нет замыкания на землю Волны W. и W сдвигаются на 4Ат, волна Wp — на 4 (Лт + Ьто), а волна Vp — на

4ото относительно волн V, и V„" и находятся фазные напряжения в точке, находящейся на расстоянии 2Л1 от пункта А и т. д. Сдвиг волн и вычисление фазных напряжений производится до тех пор, пока хотя бы одно из выражений (1) — (3) не будет равно нулю, если иЛт (т,; п = 1, 2, 3 ...

Величина сдвига волн Лт выбирается из условия, чтобы величина эффективного значения напряжения поврежденной фазы в bl— окрестности точки короткого замыкания не превышала уставки, Чем меньше Лт, тем точнее определяется место замыкания.

Затухание волн можно учесть введением экспоненциального коэффициента затухания множителем перед волнами. Прямые волны умножаются на l -", обратные на l""= где i = я, {3, О. Искажение волн, которое при однофазном замыкании обусловлено коронированием здоровых фаз из-за повышения напряжения на них, а также поверхностным эффектом в нулевом канале для волн

Wp и Vp, невелико, и его можно учесть при выборе порога чувствительности, Формула изобретения

Способ определения расстояния до места однополюсного короткого замыкания в дальних линиях электропередачи, основанный на измерении прямых и обратных волн электромагнитного поля, сдвинутых относительно друг друга на двойное время пробега волны от места установки защиты до места короткого замыкания, отлича ощийся тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности, указанные волны определяют по независимым составляющим, а фазные напряжения в точке короткого замыкания определяют путем суммирования всех указанных волн, 505079

Составитель Г. Дамская

Техрсд М. Семенов Корректор T. Добровольскай

Редактор В, Левятов

МОТ, Загорский филиал

Заказ 4908 Изд. ¹ 1I193 Тираж 882 Полни нос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб, д. 4/5