Способ определения места замыкания на землю на линиях электропередачи

Союз Соеетсиие Социалистические Республиеависимое от авт. свидетельствааявлено 17.Ч 1,1970 ( 1448759/24-7) л. б 01 г 31/08 исоединением заявкиКомитет по лел иорите изобретений н открыти при Совете Мнннстрое СССРОпубликовано 12 111.1973. Бюллетень1 Дата опубликования описания 21 Ч 1.1973 621.317.333,4:62вторыобретения танян, В. ф. Гиоргобиани и Э. А, Геурк Заявитель рузинский научно-исследовательский институт эн и гидротехнических сооружений етики ПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ЗАМЬ НА ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕР НИЯ НА ЗЕМАЧИ учета и то ватьДл том Известны способы определения места замыкания на землю на линиях электропередачи высокого напряжения по составляющим нулевой (обратной) последовательности, зафиксированным на концах линии, Однако та кие способы требуют либо аналитических расчетов, либо графических построений, что очень трудоемко и не исключает ошибок.Предлагаемый способ отличается от известных тем, что на двух одинаковых сопро тивлениях имитируют распределение напряжений вдоль линии, причем на каждом из них по составляющим, зафиксированным на одном конце линии в предположении, что место замыкания на землю находится на 15 другом ее конце, затем на этих сопротивлениях определяют точки с напряжениями, равными по абсолютным своим значениям, и равноудаленные от одноименных концов сопротивлений, которые и устанавливают ме сто замыкания на землю в долях от длины линии.Такой способ упрощает нахождение места повреждения,Для определения места повреждения без 25сдвигов по фазе между напряжениямиками по концам линии можно использоскалярные значения составляющих.я определения места повреждения с учесдвигов по фазе между напряжениями и 30 токами по концам линии можно использовать векторные значения составляющих,На фиг. 1 приведена схема замещения одноцепной линии между двумя подстанциями в сети с глухозаземленными нейтралями силовых трансформаторов; на фиг. 2 - график, поясняющий определение места повреждения для этой линии; на фиг. 3 и 4 - принципиальные схемы устройств, реализующих описываемый способ.На схеме замещения (см. фиг, 1) приняты следующие обозначения: Е;, - сопротивление нулевой последовательности линии; Уо и ОЛлс - сопротивления нулевой последовательности от подстанции до места короткого замыкания; Усо и Лсс - сопротивления сетей, примыкающих к линии; 10 и 10 - токи нулевой последовательности на концах линий;Р иЛ - длина линии; Ус и Ус - напряжения нулевой последовательности на концах линии;ГИс - фиктивное напряжение в правом конце линии от тока 1; у", - фиктивное напряжение в левом конце линии от тока 10.Устройство для осуществления способа содержит реостаты 1 и 2 с ползунками, укрепленными на общей траверсе. При перемещении траверсы вдоль сопротивления ползунки обоих реостатов перемещаются идентично3Если к зажимам а и б реостата 1 (см.фиг. 3) подать векторы напряжений У, и Уо, то распределение напряжения вдоль реостата моделирует распределение напряжения нулевой последовательности вдоль линии электропередачи от тока 1 о. Аналогично, распределение напряжения вдоль реостата 2 при поданных на него векторах напряжения Г // Р/У, и Уо не отличается от распределения напряжения вдоль линии, вызванного тоГ //ком 1 о.В месте короткого замыкания напряжения нулевой последовательности в линии от тоРРков 1 о и 1, совпадают по фазе и равны напряжению У, в месте короткого замыкания.Если к ползункам реостатов подключить вольтметры 3 и 4, то при движении траверсы от зажимов а и в к зажимам б и г можно найти такое ее положение, в котором вольтметры показывают равные по своим абсолютным значениям напряжения. Точки, в которых показания вольтметров равны, определяют место повреждения на линии электропередачи.Если длину реостатов 1 и 2 и длину линии принять за единицу и между зажимами а и б реостата 1 нанести шкалу с делениями от 0 до 1, то деление, против которого остановится ползунок при равных показаниях вольтметров 3 и 4, соответствует расстоянию от подстанции 1 до места короткого замыкания.Для точного определения места повреждения желательно фиксировать векторные зна РР // чения напряжений УУо, Уо и Уо, так как в этом случае можно определить место повреждения с учетом сдвигов по углу не только между напряжениями Уо и УУ и Уо, но и между напряжениями Уо и У,.Таким образом, место повреждения можно определить с учетом сдвигов между токами и напряжениями. Фиксация векторных значений напряжений или токов в процессе короткого замыкания на линии является сложной технической задачей.Если в момент короткого замыкания на каждом конце линии фиксировать по три скалярные величины, а именно: напряженияР //У, и Уо на шинах подстанции, падения наРР пряжений в линии от токов 1 оХло и 1 Яло и/их геометрическую сумму Уо=Уо+1 оло 1 Ухо=Уо+1 оло, то для каждого конца линии можно построить треугольник напряжений и определить углы сдвига между напряжениями У, и УУ, и Уо, ИспользуяРР РРнапряжения Уо, Уо и Ухо и Ухо при известР РР // ных углах между Уо и Уо Уо и Уо, описываемым способом можно определить место повреждения с учетом углового сдвига между всеми напряжениями по концам линии, в15 20 редачи можно определить с учетом действительных сдвигов между токами и напряжениями в линии в схеме нулевой последовательности.25 Для линий большого сечения учет угловмежду токами и напряжениями при определении места повреждения не имеет смысла.В этом случае имитацию распределения напряжений вдоль линии можно создать подР РР30 -ключением к реостатам напряжений Уо УоРРУо и Уо, совпадающих по фазе, с использованием источников э. д.с, постоянного тока. Распределение напряжения вдоль реостатов 1 и 2 полностью соответствует графику(см. фиг. 2). Место повреждения можно определить, измеряя разность между напряже/ РРниями в линии от токов 1 о и 1 о (см. фиг. 4),В месте короткого замыкания эти напряже 40 ния равны и, соответственно, разность между ними равна нулю,Предлагаемый способ описан для схемынулевой последовательности, но он справедлив и еще более эффективен для схемы об- о 45 50 55 60 65 хотя величина угла между этими напряжениями не известна. К зажимам а и г реостатов 1 и 2 (см. фиг. 3) подключают совпа/Р дающие по фазе напряжения Уо и Уо, а к/Р зажимам б и в - напряжения Ухо и Уо сдвинутые по отношению к напряжениям,УоРРи У, на углы, определенные из треугольников напряжений. Передвигая движки реостатов при помощи общей траверсы, можно найти точки, в которых вольтметры показывают равные по абсолютному значению напряжения. Эти точки соответствуют месту повреждения, хотя напряжения в этих точках равны только по своим абсолютным значения, но сдвинуты по углу,Способ автоматически учитывает угол/ РРмежду напряжениями У, и Уо, не требуя измерений величины этого угла. Таким образом, место повреждения на линии электроператнои последовательности. Предмет изобретения 1. Способ определения места замыкания на землю на линиях электропередачи высокого напряжения по составляющим нулевой (обратной) последовательности, зафиксированным на концах линии, отличающийся тем, что, с целью упрощения нахождения места повреждения, на двух одинаковых сопротивлениях имитируют распределение напряжений вдоль линии, причем на каждом из них по составляющим, зафиксированным на одном конце линии в предположении, что место замыкания на землю находится на другом ее конце, затем на этих сопротивлениях определяют точки с напряжениями, равными по абсолютным своим значениям, и равноудаленные от одноименных концов сопротивлений, которые и устанавливают место замыкания на землю в долях от длины линии.373663 фи 2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью определения места повреждения без учета сдвигов по фазе между напряжениями и токами по концам линии, используют скалярные значения составляющих. 63. Способ по п. 1, отличающийся тем, что,с целью определения места повреждения сучетом сдвигов по фазе между напряжениями и токами по концам линии, используют5 векторные значения составляющих,Заказ 1711/16 Изд.1389 Тираж 755 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб д, 4/5ипография, пр, Сапунова