Устройство для определения места повреждения линии электропередачи

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19 ЯО(11) 1 Й 311 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ СА ЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ СИО КА ленк едоваергетик льство СССР8, 1976.ство СССР1, 1972 ВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕблок управления,ого соединен с важиия блока релейной(54)(5МЕСТАДАЧИ, первый мом дл УСТРОЙ С ВРЕЖДЕНИ держащее ход кото подключе(прототип),защиты контролируемой линии, первый выход блока управления соединен с входом генератора зондирующих импульсов, а второй выход - с одним иэ входов приемника, выход которого соединен с первым входом блока обработки, а один из входов - с выходом генератора зондирующих импульсов и системой для подключения системы подсоединения, о т л и ч а ю щ е.е с я тем, что, с целью повышения достоверности, в устройство введен блок выявления зоны повреждения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом блока управления и вторым входом блока обработР ки, а вход блока выявления эоны пов- щ реждения соединен с зажимом для подключения к системе присоединения,Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для определения места повреждения сверхдальных воздушных линий электропередачи.Известно устройство, определяющее расстояние до места повреждения по параметрам аварийного режима, содержащее модель удельных сопротивлений линии, блоки запоминания мгновенных значений фазных и удельных падений напряжений трех фаз линий, блоки деления, индикатор, блок фиксации момента перехода тока нулевой последовательности через нулевое значение, блоки определения 15 знаков фазных напряжений, блоки определения знаков попарных разностей удельных падений напряжений, три элемента И и три ключа 1 .Недостатком этого устройства 2 О является низкая точность при больших длинах линии электропередачи. Вызвано это тем, что при увеличении длины линии ток короткого замыкания становится соизмеримым с рабочим током.Кроме того, расстояние до места повреждения является функцией входного сопротивления линии, которое при большой длине линии мало меняется.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения места повреждения линии электропередачи,содержащее блок управления, генератор так. товых и зондирующих импульсов, блок предварительного усиления, измерений и индикации, функциональный усилитель и ограничитель, блок регулировки усиления, блок регулируемой временной задержки, генератор эталонных импульсов, блоки сравнения контролируемых импульсов с эталонными, электроконтактные часы и реле блокировки от качания, причем указанный блок регулировки усиления подключен кодним своим входом к выходу функцио нального усилителя, вторым входом соединен с выходом блока сравнения контролируемых импульсов с эталонными, выход его соединен с входом ограничителя и со вторым выходом бло ка сравнения, один из входов которого соединен с генератором эталонных импульсов, управляющий вход блока сравнения соединен с выходом регулируемой задержки, второй выход блока регулируемой задержки соединен с управляющим входом генератора эталонных импульсов, а реле блокировки от качения и электроконтактные часы подключены к соответствующим входам блока управления.Недостатками этого устройства яьляются недостаточная дальность действия и недопустимо большая "мертвая зона" в начале линии. 65 В известном устройстве для улучшения этих свойств необходимо выполнить два противоречивых условия:для увеличения дальности действиянеобходимо увеличить длительностьзондирующих импульсов, а для уменьшения "мертвой зоны" необходимоуменьшить длительность зондирующихимпульсов,Цель изобретения - повышение достоверности путем повышения дальности действия и сокращения "мертвойзоны"..Эта цель достигается тем, что вустройство для определения местаповреждения линии электропередачи,содержащее блок управления, первыйвход которого соединен с зажимомдля подключения блока релейной защиты контролируемой линии, первыйвыход блока управления соединен свходом генератора зондирующих импульсов, а второй выход - с одним из входов приемника, выход которого соединен с первым входом блока обработки, а один из входов - с выходомгенератора зондирующих импульсов исистемой дпя подключения системы подсоединения, введен блок выявлениязоны повреждения, первый и второйвыходы которого соединены соответ.ственно с вторым входом блока управления и вторым входом блока обработ- .ки, а вход блока выявления зоныповреждения соединен с зажимом дляподключения к системе присоединения,На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит блок 1 управления, блок 2 обработки, приемник 3генератор 4 зондирующих импульсов,блок 5 выявления зоны повреждения.Вход блока 5 выявления зоны повреждения, один из входов приемника 3и выход генератора 4 зондирующих импульсов соединены с зажимом дляподключения к системе б присоединения, которой оборудована контролируемая линия 7, Первый вход блока 1управления соединен с зажимом дляподключения блока 8 релейной защиты,первый выход - с входом генератора4, второй выход - с одним из входовприемника 3, выход которого соединенс первым входом блока 2 обработки.Первый выход блока 5 выявления зоныповреждения соединен с вторым входом блока 1 управления, а второй выход - с вторым входом блока 2 обработки,В зависимости от конкретного выполнения блока 5 зона определения повреждения может производиться путем анализа гармонических составляющих генерируемого дугой короткого замыкания высокочастотного напря(,И-Оии= Си где 55Ф ,Е1, 1, ., и 1 пер Корректор М.Шароши Заказ 493/39 Тираж 711 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и октыритй 113035, Москвй, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кения или на основе измерений по параметрам аварийного режима.Устройство работает следующим образом,При возникновении повреждения блок 5 выявленйя зоны повреждения выявляет зону повреждения. Определение зоны повреждения осуществляется, например, по параметрам аварийного режима. При этом по измеренным токам и напряжениям при к.з, опреде ляются параметры электрической схе- . мы, которые обуславливают расстояние от точки отсчета до места короткого замыкания. Например, зная токи и напряжения можно определить рас стояние до места повреждения по формуле:1где "к 1 д Хд+1 в дв 1 с 7 дсОд - напряжение поврежденнойфазы;угол между напряжением и5током в поврежденной фазе;угол между векторами 0И 5 д,1 д - ток поврежденной фазы;1,1 - токи неповрежденных фаз; 30 2, Е Е - собственные и взаимныепо отношению к поврежденной фазе удельные полныесопротивления.Определение зоны повреждения может быть выполнено и путем анализа гармонических составляющих, основанного на двух физических явлениях: Электрическая дуга, образующаяся в месте повреждения, генерирует широко полосные электрические сигналы; за тухание электрических сигналов воздушной линии зависит от частоты.В этом случае расстояние до места повреждения определяется по формуле Составитель Редактор С.Патрушева Техред М,Те0;,0 - измеренное значение напряжения ви ) частотныхполосах;МВ в расчетное значение затухания в соответствующих частотных полосах.Линия электропередачи может бытьразбита по длине на 2-10 зон. В соответствии с определенной блоком 5зоной в блоке 1 управления вырабатывается код, управляющий длительностью зондирующего импульса генератора 4 зондирующих импульсов и шириной полосы частот приемника 3. Генератор 4 зондирующих импульсов вырабатывает импульсы, которые черезсистему б присоединения поступают влинию 7 электропередачи и распространяются вдоль нее. Отраженные отместа повреждения ймпульсы через систему б присоединения поступают в приемник 3, где происходит выделениесигналов из смеси сигнал-помеха, детектирование и усиление, причем полоса приема определяется блоком 1управления в зависимости от удаленности зоны повреждения, определеннойблоком 5,В блоке 2 обработки происходитнакопление импульсов, приходящих с,линии. При этом время приема (соответствующее гвойному пробегу импульсов по линии) разбивается .на К одинаковых интервалов времени. Параметры накопления (например, время интегрирования определяются в зависимости от удаленности зоны повреждения).Проверка отключенной линии можетосуществляться путем ручного введения данных о зоне повреждения в блокуправления.Выявление зоны повреждения позволяет практически устранить "мертвуюзону" в начале линии путем выборазондирующих импульсов минимальнойдлительности при повреждении линиивблизи подстанции, увеличить дальность действия за счет выбора максимальной длительности импульса приповреждении линии вдали от подстанции. Кроме того, за счет согласования спектра частот зондирующего импульса, при удаленных поврежденияхудается дополнительно улучшить соотношение сигнал-помеха на выходе приемника устройства и, следовательно,за счет этого дополнительно повысить дальность действия.Е.Березов