Устройство для непосредственного определения расстояния до места короткого замыкания на линии с ответвлениями

Союз Советских Социалистических РеспубликСПИ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 479058) М Кч б 01 г 31/08 2) Заявлено 02,12.72 (21) 1852476/24-7 с присоединением заявкиосударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 3) Приоритет ь28 Опубликовано 30,07.75, Бюллете Дата опубликования описания 27,02.7 3) УДК 621.317, А, А. Кудрявцев, А, П, Кузнецов, Г. М, Ширкенфелдс, П, Е. Брунс и Е. И. Окунцоварственный трест по организации и рационарайонных электростанций и сетей,чно-исследовательский институт электроэнерРижский опытный завод Латвэнерго т,изац сесоюзный гетик 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЛИНИИ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИИзобретеределениямыкания нметрам ав ения асстоя м для откого по пае относится к устроист асстояния до места к линии электропередач рийного режима. меет большую рази быстродействие. и на линиях с отстройство имеет потока ответвления. ляется повышение Известное устроиство ающую способность ако при использовани лениями известное у шности из-за влияния Целью изобретения я О ве гр Известно устройство,для определения расстояния до места короткого замыкания на линии путем фиксации отношения двух электрических величин, содержащие два эталонных запоминающих конденсатора, включенных в цепи сравниваемых электрических величин и заряженных до напряжений, пропорциональных этим величинам, преобразователь напряжения, выполненный в виде вспомогательного конденсатора и переключателя, включенных в цепь запоминающего конденсатора и производящих дискретный циклический разряд запоминающего конденсатора порциями до заданного уровня, и счетчик импульсов, отсчитывающий число циклов разряда запоминающего конденсатора, являющееся функцией отношения контролируемых электрических величин. точности и упрощение определ р ния до места повреждения.Поскольку между величиной погрешностии расстоянием до места повреждения суще ствует пропорциональная зависимость, онаможет быть заранее рассчитана для каждой линии с ответвлением. Это позволяет вводить соответствующую коррекцию для компенсации погрешности измерения фиксирующего 10 омметра. Коррекция должна вводиться прикоротких замыканиях на втором и последующих участках линии. Введение коррекции повышает точность измерения расстояния до места повреждения и упрощает определение 15 места повреждения.Для компенсации погрешности из-за влияния тока ответвления предлагаемое устройство дополнительно содержит корректор ввиде конденсатора и управляемого ключа, 20 подключающего конденсатор в цепь вспомогательного конденсатора преобразователя при достижении выходной величиной заданного значения, соответствующего расстоянию до места ответвления.При этом в качестве управляемого ключамогут быть включены аналоговый измеритель выходной величины, содержащий вспомогательный эталонный конденсатор, заряженный от источника стабилизированного на- ЗО пряжения и разряжаемый циклически пере 3ключателем преобразователя напряжения, иреле, включенное в цепь эталонного конденсатора и срабатывающее при снижении напряжения на кондецоаторе до величины, пропорциональной расстоянию до ответвлениялинии.Кроме того, для учета влияния нагрузкиответвления устройство содержит второйкорректор в виде конденсатора, конъюнктораИ фотореле и ключа, подключающего конденсатор в цепь вспомогательного конденсатора при достижении выходной величинойзаданного значения и срабатывании реле,На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства, где ВУ, В 1 - блокипреобразования контролируемых величин напряжения У и тока 1 с эталонными конденсаторами С 1 и С 2; По - преобразовательнапряжения, производящий с помощью вспомогательного конденсатора СЗ циклическийразряд эталонного конденсатора С 1 порциями, пропорциональными величине напряжения эталонного конденсатора С 2; СУ - выходной счетчик импульсов; ОК - основнойкорректор, содержащий ключ К 1 и конденсатор С 4; ВК - вспомогательный корректор,содержащий ключ К 2, конденсатор Сб, коньюнктор И и фотореле Ф (вместо фоторелев схеме ВК может быть использовано релетока, контролирующее рабочий ток линииили ответвления),Для лучшего понимания сущности предложения ниже приводится описание примераконкретного выполнения устройства, предназначенного для определения места повреждения на линии с одним ответвлениемпри коротких замыканиях, связанных с землей.На фиг. 2 дана схема предложенногоустройства.Устройство содержит трансформатор напряжения 1, на первичную обмотку которогоподается контролируемое минимальное фазовое напряжение (У ф,), трансформатор тока 2, в первичную обмотку которого подается контролируемый максимальный фазныйток, компенсированный током нулевой последовательности (1 фз+К 1 о), выпрямительныемосты 3 и 4, реле пуска и управления 5 сконтактами б - 10 а, резисторы настройки11 - 13, запоминающие конденсаторы 14 и 15емкостью С 1 и С 2, вспомогательные конденсаторы 16 - 20 емкостью соответственноСЗ - С 7, переключатель 21 с контактами22 - 26, элемент контроля уровня напряжения 27 на транзисторах 28 - 30, источникистабилизированного напряжения 31 - 33 величиной У , ь, , У, , счетчик импульсов 34, измерительный элемент 35 с выходным контактом 36, фотореле37 с выходнымконтактом 38. Устройство действует следующим образом.Во время короткого замыкания на линии479058 4срабатывает реле 5 и замыкает контакты б, 8, 10 и Оа.При этом конденсатор 14 заряжается донапряжения У, = А, У , конденсатор 15 - 5 дО НанряжЕНИя У 2 = А 2 (1 ц)зкс+КО 1 О), а КОНденсатор 18 - до напряжения У, где А А, и К, - коэффициенты пропорциональности.Спустя некоторое время после начала ко роткого замыкания (порядка 0,1 сек) реле 5размыкает контакты 6, 10 и 8 через заданное время (порядка 2 сек) замыкает контакты 7 и 9 в цепи преобразователя напряжения.Происходит заряд вспомогательного конден сатора 16 от запоминающего конденсатора 14через транзистор 30 до напряжения Уо=У 2+У, - У, и снижение напряжения на конденсаторе 14 до величиныуу Сз бз уС, аз+ где Дз - коэффициент усиления по токутранзистора 30;У, - падение напряжения на перехо дах база-эмиттер транзисторов 28и 29,При этом под действием тока заряда конденсатора 16 срабатывает переключатель 21 и контактами 22 и 23 отключает и закорачивает конденсатор 16.Кроме этого, контактом 26 переключателя включается счетчик импульсов 34, который отсчитывает первый импульс, а контактами 24 и 25 подключается к конденсатору 18 вспомогательный конденсатор 19 и затем разряжаетсяя.При этом напряжение на конденсаторе 18снижается до величины с,/ УН 3 40 с,+с,Настройка измерительного элейента 35 на срабатывание в цикле У, осуществляется резистором 13. 60 Счетчик 34 после цикла У, отсчитываетеще У 2 цикл, пока напряжение на конденсаторе 14 не снизится до величины: а У УУо У 2 Сз зз 65 С Рз+1После возврата переключателя и замыкания его контакта 22 цикл повторяется.При снижении напряжения на конденса торе 18 после очередного цикла У до заданной величины Уч срабатывает измерительной орган 35 и овоим,контактом 36 подключает к конденсатору 16 дополнительный конденсатор 17. При этом в последующие циклы увеличиваются порции разряда конденсатора 14. Последний за каждый цикл разряжается уже на величинуСз+ С 4о55 1 з+1479058 с+с,(а+ 1 с,Сз Ь 10 У =У,+Уи, - У С, з+1 с,+с,О2с,Рз уРаз+ 1 В+13Рз Уа А,Л + Ксф 2 Кп 1 фмин 1 р макс+ К4 з где и напряжение Улз + Ун подводимое к преобразователю напряжения, окажется равным порогу срабатывания переключателя с 1 н.Число импульсов, отсчитанных счетчиком, можно найти из равенства: откуда у К Л О 1 ( 11 н 4 1.1 н С 1 з СзС 4 где К,= 1+ Сз При установке величин напряжений 4-н =н И 1 и =тКРз+Сз РзТаким образом, цена одного деления счетчика на участке шкалы, характеризующем участок линии до ответвления, пропорциональна отношению контролируемых величин, а на участ 1 ке накалы соот 1 ветст 1 вующем линии за мвстом от 1 вет 1 влвния иэменяет 1 ся лропорционально поправке, учитывающей влияние тока ответвления. При этом шкала обычного счетчика может быть проградуирована непосредственно в километрах длины линии.Изменение коэффициента К, может производиться изменением соотношения емкостей конденсаторов 16 и 17, а наклон характеристики устройства - резисторами 11 и 12,Величина напряжения на конденсаторе 15 в конце счета остается практически неизменной, после У-го цикла это напряжение 2 У 2 1 - УСа 61 а+ 1) Фз+ 1) 1 6Где 111 и Я - коэффцисиы усиления по току транзисторов 28 и 29.При срабатывании фотореле 37, имеющегозаданную уставку освещенности, и замыка нии его контакта 38 после срабатывания измерительного элемента 35 и замыкании его контакта 36 разряд конденсатора 14 производится порциями величинойС,+ С 4+ С-, 14.Ью .с, Р 4 з+1 При этом цена одного деления счетчикаизменяется на величину поправки, учитывающей изменение нагрузки ответвления.15 Предмет изооретеппя 20Устройство для непосредственного определения раостояния до места корот 1 кого замыкания на линии с ответвлениями по отношению электричеоких величин аварийногорежима, содержащее два эталонных конден 25сатора включенных в цепи сравниваемых1электрических величин, преобразователь напряжения, выполненный в виде вспомогательного конденсатора и переключателя,включенных в цепь эталонных конденсато 30ров, и счетчик импульсов, отличающееся тем,что, с целью повышения точности и упрощения определения расстояния до места повреждения, оно содержит два корректора,каждый из которых состоит иа конденсаторас управляющим ключом, присоединяющимконденсатор параллельно указанному вспомогательному конденсатору, причем управляющий вход ключа первого корректора иодин из входов логического элемента Ивторого корректора соединены с добавочнымвыходом указанного счетчика импульсов, управляющий вход ключа второго корректорасоединен с выходом логического элементаИ, а второй вход логического элемента Исоединен с выходом фотореле.45 2. Устройство по и. 1, отлича 1 ощееся тем,что, с целью повышения удобства эксплуатации, к выходу переключателя подключенаналоговый измеритель выходной величипы,содержащий параллельно вк;поченпые эта 50 лонный конденсатор, циклический преобразователь напряжения и подключенное параллельно этому измерителю реле,. Левитов Техред 3. Тараненко Корректор Т, Гревцова едак зд.суда 113035,ОТ, Загорский филиа Заказ 7688ЦНИИПИ 1663твенногоделам изсква, Ж02 Подписноннстров СССР Тираж 9 омитета Совета Ми бретений и открытий , Раушская наб., д, 4