Способ определения расстояния до местазамыкания фазы ha землю b электрическойсети c изолированной нейтралью

р 1828 27 Союз Советеких Социалистических Реслублнк(22) Заявлено 22.03,78 (2 1 08 присоединением заяв 3) Приоритет елам нзобретенн н открытий.4 (088.8) ллет 45) Дата опубликования описания 07.05.8 Р 1 съ г, .,Г.Белтткевтнногос72) Авторы изобретени, П, Савков, В. И. Сукманов, А. И, Селивахин, И, А. В, Луковников и А. П, Кузнецов Московский институт инженеров сельскохозяйст производства им, В. П, Горячкина(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТАЗАМЫКАНИЯ ФАЗЫ НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ гармоничеектрической О Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в электрических сетях с изолированной нейтралью для дистанционного определения расстояния до места однофазного замыка- б ния электрической сети на землю.Известны способы, включающие воздействие на электрическую сеть высокочастотного сигнала и определение расстояния до места повреждения путем измерения интер О вала времени прохождения высокочастотного сигнала до места повреждения и обратно 1. Недостаток известных способов заключается в низкой достоверности определения мест повреждения в электрических 1 з сетях с ответвлениями.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является способ определения расстояния до места замыкания фазы на землю в электрической сети с изоли-;О рованной нейтралью, включающий воздействие на электрическую сеть контрольным напряжением, измерение электрических параметров электрической сети после срабатывания релейной защиты и определение 2- расстояния до места замыкания по формугде С,. - расстояние до места замыкания,М;- измеряемая частотаских колебаний в элсети, Гц;о - удельная индуктивность линии,Г/М;С - постоянная емкость, Ф 2.Цель изобретения - повышение точности.Достигается это тем, что в известном способе, включающем воздействие основным контрольным напряжением и измерение электрических параметров электрической сети после срабатывания релейной защиты, воздействуют дополнительным контрольным напряжением, частота которого отличается от частоты основного контрольного напряжения более, чем в полтора раза, а их действующие значения обратно пропорциональны частотам, выделяют контуры с эквивалентной емкостью электрической сети, изменяют индуктивности этих контуров до установления резонанса напряжений на частотах основного и дополнительного контрольного напряжения и выбирают в качестве измеряемых электрических параметров электрической сети величины индуктивностей и действующих значений токов указанных частот, при этом расстояния до места(4) замыкания фазы на землю рассчитываютпо формуле 1 х -1 Д и 1 - (/2+4"(/ 1 12 -1-1 11) 2 2, 2 2 2 2 2 2 2 ц, 12 11где 1 - расстояние до места замыкания,М;Ь 1, 1.2 - фиксируемые индуктивности контуров, 1;1 О - удельная индуктивность линии,Г/М;/1, /2 - частоты контрольных напряжений, Гц;с/(/2 - действующие значения контрольных напряжений, В;11, 12 - действующие значения токов, Л.На фиг. 1 представлена схема устройства для осуществления данного способа; на фиг, 2 - векторная диаграмма, поясняющая сущность способа.Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит генераторы 1 и 2, контакт релейной защиты 3, резистор 4, катушки индуктивности 5 и 6, ключ 7.Согласно фиг. 1 можем для токов 1 и 1, протекающих через индуктивные Хл 101 х, Хл 20 х и активное ЯО 1 х сопротивле. ния линии 8, а также через активное переходное сопротивление Я в месте замыкания фазы на землю записать следующие выражения;/хсэ/1 х 2+(/хлзо/хч 2 со/х 1/сп) (ух 2;/хсэ 2) ГдЕ ХОЭ 1, Х,з 2 - ЭКВИВаЛЕНтНЫЕ ЕМКОСтНЫЕсопротивления линии 8 токам от генераторов 1 и 2 соответственно;Хь Х 2 - индуктивные сопротивления катушек индуктивности 5 и 6 соответственно.Из уравнений (1) и (2) видно, что токи 1 з 1 и 1,2 не зависят от изменения парамет- ров(./ л 1 О х+ 1 о х+ 1 п) И ОХлзо 1 х+ 1 о 1 х+ 1 п)при соотношениях а этого можно добиться при резонансе напряжений в нормальном режиме работы электросети изменением индуктивностей 1.1 1.2 катушек индуктивности 5 и 6, так как(5)2 п 1,СЭ хлебо: - 2Л 1 О, (9) хлзо: 2" 12/ о (10)где СО=СО 1, - эквивалентная емкость линии 8 при С, - удельной емкости одного километра линии 8 в фарадах и 1. - суммарной протяженности линии 8, км;1., 1.2 - индуктивности катушек индуктивности 5 и 6 соответственно, Г;/1, /2 - частоты контрольных напряжений генераторов 1 и 2 соответственно, Гц;ЕО - удельная индуктивность линии 8, Г/М.Резонанс напряжений в нормальном режиме работы электросети следует рассматривать, имея в виду, что Лп= со, контакт релейной защиты Л разомкнут. Величина тока, протекающего в этом режиме по контурам, образованным катушками индуктивности 5 и 6 эквивалентной емкостью линии 8 и генераторами 1 и 2 с контрольными напряжениями О 1, (12, ограничивается резистором 4.В режиме замыкания фазы на землю резистор 4 шунтируется замкнутым контактом релейной защиты 3, и уравнения (1) и (2) для токов замыкания 1 з, и 1 проте.кающих от генераторов 1 и 2, можем записать с учетом уравнений (3) и (4) в следующем виде: Из выражений (11) и (12) с учетом выражений (3) - (8) вытекает, что токи, текущие в место замыкания фазы на землю от генераторов 1 и 2, равны, а именно1 з, - 1 з - 1 з при(14)с/2 11 Учитывая выражение (13), можем записать следующее выражение;У Я,1 + Кп)=-1 Я,1 -1-1) =1,1 х+ Й),Имея в виду выражения (13), (14) и (15), построим векторную диаграмму (см. фиг. 2). Из векторной диаграммы вытекает, что(19) 1 р 5Решаем систему уравнений (16), (17) относительно 1(например, вычитая из уравнения (16) -го уравнение (17)-е), имея ввиду, что51 ахл ох -аалаосах (18) согласно уравнениям (9), (10) и (14).Выражая также Хп Х Хл 10, Хл 20 Согласно уравнениям (6), (8) - (10) через частоты контрольных напряжений и величины соответствующих индуктивностей, 1, записываем в виде УА У 1 - 2+ 4" (2 У 2 2 1 А 1 Ч2 2 а 2 2 2 2 2 2о у 2 у 2 Способ обладает повышенной точностью, так как измерение расстояния до места замыкания фазы на землю в электрической 20 сети с изолированной нейтралью не зависит от активного сопротивления проводов и активного переходного сопротивления в месте замыкания фазы на землю..5Ф ор мула изобретенияСпособ определения расстояния до места замыкания фазы на землю в электрической сети с изолированной нейтралью, включающий воздействие основным конт- ЗО рольным напряжением и измерение электрических параметров электрической сети после срабатывания релейной защиты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, воздействуют дополнительным 35 контрольным напряжением, частота которого отличается от частоты основного контрольного напряжения более, чем в полтора раза, а их действующие значения обратно пропорциональны частотам, выделяют контуры с эквивалентной емкостью электрической сети, изменяют индуктивность этих контуров до установления резонанса напряжений на частотах основного и дополнительного контрольного напряжения и выбирают в качестве измеряемых электрических параметров электрической сети величины индуктивностей и действующих значений токов указанных частот, при этом расстояние до места замыкания фазы на землю рассчитывают по формулеЯ., У, - У -, - 4-2 (Е 2.1 Е., - А, , У,)2 2 а 2 2 2 2 2 21 о 2 1 где 1 - расстояние до места замыкания,М;1.ь 1,2 - фиксируемые индуктивности контуров, Г;.0 - удельная индуктивность линии,Г/М;2 - частоты контрольных напряжений, Гц;У 02 - действующие значения контрольных напряжений, В;1 12 - действующие значения токов, А.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Дементьев В. С. и др. Определение места повреждения силовых кабельных линн 11, ГЭИ, - М., 1962, с. 34.2. Авторское свидетельство СССР550597, кл. б 01 К 31/08, 15.03.75 (прототип).828127 1 Ьхгу х 1 7 ктор Е, Гончар ректоры: О. Тюрина и Е. Осипова Заказ 923/9 Изд.342 Тираж 749 Под НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и отк 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 пография, пр. Сапунова Составитель С. Бычковекред И, Заболотнова сноетий