Устройство для определения сопротивления до места короткого замыкания линии электропередачи

Патент 879504

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

О П И С А Н И Е „„879504

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистически к

Рес убли

* .г ° (61) Дополнительное к авт. свил-вувЂ” (22) Заявлено 25.06.79 (21) 2783372/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (si)M. к .

6 01 Я 27/08

Н 02 Н 3/40

Ркуяарстееииый комитет ссср (28) ПриоритетвЂ”

lo делам «эобретеиий и еткрытий

Опубликоваио07.11.81. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 07.11.81 (53) УДК621.316.

925 (088.8) (72) Авторы изобретения

Я. С. Гельфанд и В. Ш. Перельман

Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетйки--- .. (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ДО МЕСТА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ЛИНИИ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к релейной защите линии электропереда чи переменного тока.

Известны многоступенчатые дистанционные защиты, в ыполнеиные с помощью реле сопротивления (1) . Эти устройства за1циты выдают команды на отключение, если сопротивлениее линии меньше сопротивления уставки. .Поэтому с помощью измерительных органов дистанционных защит такого типа нельзя определить фактическое значение сопротивления линии до места к.з.

Известны устройства определения места повреждения линий электропередачи, основанные на замере сопротивления линии. В этих устройствах (2), (3) значение сон ротивления преобразуется в пропорциональный интервал времени, который фиксируется с помощью прибора для измерения времени: секундомера, счетчика и т.д. Эти устройства обладают однократностью действия и не могут выполнять функции измерительного органа ступенчатой дистанционной защиты.

ГГоэтому на линиях электропередачи устанавливают как многоступенчатые дистанционные защиты, так н устройства для определения места повреждения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому устройству является устройство фиксации сопротивления, входящее в состав прибора для определения расстояния до места по.вреждения линии электропередачи, содержащее

10 измерительные преобразователи тока и напряжения линии электропередачи, два ключа, интегратор, пороговый блок, генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор, блок индикации н пусковой триггер с двумя ус15 той чи вы ми состояниями.

Это устройство не может выполнять функции измерительного органа многоступенчатой дистанционной защиты линии электропереда20 чи. Кроме того, в нем не обеспечивается непрерывный контроль его работы.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устроиства путем выполнения устройством функций измерительного органа многоступенчатой дистанционной защиты и повышения надежности путем непрерывного контроля его работы.

Цель достигается тем, что в устройство для определения сопротивления до места короткого замыкания линии электропередачи, содержащее измерительный преобразователь напряжения лиюп1, вход которого подключен к фазам линии электропередачи, а выход подключен к одному входу порового блока, измерительный преобразователь тока линии, вход которого подключен к фазам линии электропередачи, а выход через последовательно включенные ключ и интегратор подключен к другому входу порового блока, генератор тактовых импульсов, счетчик, пусковой триггер, вход на возврат которого подключен к инверсному входу интегратора, а выход пускового триггера подключен к óïравляющему входу ключа, и последовательно включенные дешифратор и блок индукции, дополнительно введены дешифратор с выходами, элемент задержки, регистр памяти, а также по числу ступеней защиты и триггеры с двумя устойчивыми состояниями, weменты запрета и выходные элементы временной памяти, при этом выход генератора тактовых импульсов подключен к основному входу счетчика, управляющий вход которого подключен к входу на срабатывание пускозо вого триггера, выход счетчика через регистр памяти подключен к входу упомянутого деI шифратора, а также к входу вновь введенного дешифратора, к каждому из и входов которого подключены входы на срабатывание соответствующих триггеров, выходы которых подключены к управляющим- входам соответствующих элементов запрета, основные входы которых подключены к выходу порогового блока, а выходы подключены к входам соответствующих выходных элементов временной памяти, выход n-ro элемента запрета подключен также через элемент задержки к управляющему входу . регистра памяти, (n+1) выход дешифратора подключен к входу на возврат пускового триггера и инверсному 45 входу интегратора, (п+2) выход дешифратора подключен к входу на срабатывание пус- кового триггера и управляющему входу счетчика, а также к входам на возврат всех вновь введенных триггеров. 50

8а фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 вЂ” временные ди-, аграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит измерительный преобразователь 1 напряжения, пропорционального напряжению линии, измерительный преобразователь 2 тока линии, выход которого через ключ 3 подключен к входу интегратора 4.

879504 4

Выходы интегратора 4 и измерительного преобразователя 1 подключены к входам порогового блока 5. Выход генератора 6 тактовых импульсов подключен к основному входу счетчика 7, управляющий вход которого подключен к входу срабатывания пускового триггера 8, а выход последнего подключен и к управляющему входу, К выходу счетчика 7 подключен основной вход регистра 9 памяти, выход которого подключен к входу первого де шифратора 10. Выход дешифратора 10 соединен с блоком 11 индикации значения расстояния до места пов реждения на линии.

В дешифраторе 12 используются n+2 выхода, причем (n+1) -й и (n+2) -й выходы всегда фиксировань|, а выбор первых и выходов определяет установки срабатывания и ступеней дистанционной эа щиты. Время от

0 до (и+2) такта составляет цикл работы устройства. К каждому иэ и выходов дешифратора 12 подключен вход соответствующего триггера 13 с двумя устойчивыми состояниями. Выход каждого иэ и триггеров 13 подключен к управляющему входу соответствующего элемента 14 запрета, к выходу которого подключен вход элемента 15 временной памяти. Основные входы всех элементов 14 запрета подключены к выходу порогового блока 5, а выход n-ro элемента запрета через элемент 16 задержки на один цикл подключен к управляющему входу регистра 9 памяти, Благодаря наличию элеменЪ та 16 запись в регистр 9 памяти осуществляется во второй цикл работы устройства.

Входы измерительных преобразователей l и 2 подключены к фазам линии электропередачи

17, при этом (n+1) -ый выход дешифратора

12 соединен с входом на возврат лускового триггера 8 и инверсным входом интегратора 4, (n+2) -ой выход дешифратора 12 соединен с входом на срабатывание пускового триггера 8 и управляющим входом счетчика 7, а также с входами на возврат всех дополнительных триггеров 13. Элемент

14 запрета запирается при подаче на него сигнала от триггера 13. Элемент 15 временной памяти обеспечивает непрерывный сигнал на выходе при интервалах между сигналами на входе, составляющими цикл изменения напряжения на ингеграторе 4. Триггер 13 воз-. вращается в исходное состояние при подаче сигнала от (п+2) -го выхода дешифратора 12, сигнал or (n+2)-ro выхода дешиф ра тора вызывает сброс счетчика 7 на нуль и опрокидывание. триггера 8, Сигнал от (n+1) -ro входа вызывает возврат триггера 8., Ключ 3 открывается при опрокидывании триггера 8 и запирается при его возврате. Ин) 879504 тегратор 4 возвращается к начальным условиям при подаче сигнала от (и+1) -го выхода дешифратора 12.

Устройство работает следующим образом.

3а нулевой момент времени принимают начало счета тактовых импульсов счетчика 7, т.е. появлейие сигнала на (n+2) -м выходе дешифратора 12. Включение ключа 3 приводит к началу интегрирования интегратором 4.

Напряжение на выходе интегратора изменяется по закону

U, =КК„ где I вЂ” ток к.з.

Когда И „и„ul . срабатывает пороговое устройство. В этот мо-

@It и„ где U вЂ” *напряжение к.з., а время после начала цикла, когда произойдет индикация, Ц

= вЂ” =кг. ин*-у, "

Уставки измерительного органа многостуз енчатой дистанционной защиты задаются как интервалы времени, соответствующие 1, 2...n выходам дешифратора 12. Условием срабатывания каждой иэ п ступеней защиты является т1 0 tltHQ з t2 0 tgHQ и т.д. иод > t „, то не должна действовать не одна ступень защиты., В нормальном режиме значение тока 1 относительно мапо, а напряжение U велико °

/ и поэтому эа время t 1+„, соответствующее (n+1) -му выходу дешифратора 12, напряжение интегратора 4 не достигает эначегния U. В момент т „вырабатывается сигнал на возврат интегратора 4 к начальным условиям и возврат пускового триггера 8, ключ 3 запирается. В момент t начинается повторение процесса.

При к.э. момент т,,н,„наступает в пределах интервала времени от нуля до т д+1 . На фиг. 2 показаны кривые напряжения на различных элементах схемы фиг. 1 при к.з., соответствующем ,- n-ой ступени дистанционной защиты. Так как

tJ и т, меньше, чем t „„А, то сигнал через триггеры 13, соответствующие I u II ступеням защиты, попадут на соответствующие элементы

14 запрета прежде, чем подействует пороговый блок 5, поэтому сигнал появится только на выходе элемента запрета 14 п-ой ступени. Появление сигнала на выходе элемента 14 приводит к действию элемента 15 временной памяти, а также к подготовке действия элемента 16 задержки на один цикл. В момент tn сигнал от триггера 13 приводит к запрету прохождения сигнала через элемент 14, однако выходной сигнал элемента 15 сохраняется до следующего цикла. В момент времени т„сигнал от (и+1)-го выхода дешифратора вызывает занирание pycкового триггера 8 и возврат интегратора 4 к начальным условиям. Спустя некоторое время возвращается пороговый блок, а в момент времени tn+< происходит сброс на нуль счетчика 7 и возврат триггера 13. Процесс начинается сначала. В следующем цикле вся последовательность действий сохраняется за исключением действия элемента 16 задержки на один цикл, который в момент появления сигнала на выходе

10 элемента 14 подает сигнал на запись содержимо.го счетчика 7 в момент tz„> в регистр 9 памяти. Возврат элемента 16 происходит при возврате устройства защиты после отключения к э.

Такое выполнение записи в регистр позволяет фиксировать расстояние до места повреждения в начальный период к.з., когда сопротивлением дуги можно пренебречь, причем фиксация не зависит от момента возникновения к.з., поскольку первый цикл может быть неполным, если к.э, произойдет в середине цикла.

Технико-экономический эффект от использования предложенного устройства определяется тем, что его стоимость существенно ниже сто; имости заменяемых им устроств определения расстояния до места повреждения и измерительного органа многоступенчатой дистанционной защиты, а также его более высокой надежностью.

Формула изобретения

Устройство для определения сопротивления до места короткого замыкания линии электропередачи, содержашее измерительный преобразователь напряжения линии, вход которого под35 ключен к фа м JJHHHH элек р пер д, а выход подключен к одному входу порогового блока, измерительный преобразователь тока линии, вход которого подключен к фазам линии электропередачи, а выход через последователь40 но включенные ключ и интегратор подключен к другому входу порогового блока, генератор тактовых импульсов, счетчик, пусковой триггер, вход на возврат которого подключен к инверсному входу интегратора, а выход пускового триггера подключен к управляющему входу ключа и последовательно включенные дешифратор и блок индикации, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем выполнения. устрой. ством функций измерительного органа много50 ступенчатой дистанционной защиты и повышения надежности путем непрерывного контроля

его работы, дополнительно введены дешифратор с и выходами, элемент задержки, регистр памяти, а также по числу ступеней защиты п триггеры с двумя устойчивыми состояниями, элементы запрета и выходные элементы временной памяти, при этом выход генератора тактовых импульсов подключен к основному входу

7 879504 .четчйка, управляющий вход которого подключен к входу на срабатывание пускового триггера, выход счетчика через регистр памяти под слючен 1с входу упомянутого дешифратора, а также к входу вновь введенного дешифратора, ь к каждому иэ п входов которого подключены входы на срабатывание соответствующих триггеров, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих элементов запрета, осйовные входы которых подключены 10 ,к выходу порогового блока, а выходы подключены к входам соответствующих выходных элементов временной памяти, выход и-го элемента запрета подключен также через элемент задержки с управ8

Июшему входу регистра памяти, (nial) выход дешифратора подключен к входу на возврат пускового тритгера и инверсному входу интегратора, (n+2) выход дешифратора подключен к входу на срабатывание пускового триггера и управляющему входу счетчика, а также к входам на возврат всех вновь введенных триггеров.

Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе

1. Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем. М., "Энергия", 1976. с. 230 вЂ” 239.

2. Патент США У 3281673, кл. 324 вЂ” 52, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР И 75б320, кл. Н 02 Н 3/40, 1976.

879504

Составитель А. Васнлвев

Техред С.Мигунова

Редактор Т. Загребеланал

KoppeKIep iO. hhiapeiIo

Заказ 9204/34 Тираж 735

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскал иаб., д. 4/5

Подписное

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