Устройство для контроля модуля сопротивления линии электропередачи

(23) ПриоритетОпубликовано 30,0 1.82, Бюллетень МДата опубликования описания 300 1,82(51)М. Кл. Н 02 Н 3/40Н 01 Н 83/16 ЬеудеретеениыН кеиитет саса ао аедаи изебретеиий и открытий) Заявител енинградский ордена Ленина политехн им. М.И. Калинина(54) УСТРОЙСТВО СОПРОТИВЛЕНИ КОНТРОЛЯ МОДУ НИИ ЭЛЕКТРОПЕ х Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах релейной защиты линий электропередачи.Известно устройство для защиты ЛЭП, выполненное на операционных усиЛителях (ОУ), содержащее входные преобразователи, модель ЛЭП, блок с управляемым коэффициентом передачи, блок для сравнения, формирователь1 модуля, электронный ключ, формирователь коммутирующих сигналов и формирователь управляющего сигнала 13,Наличие в устройстве таких элементов,как электронный ключ,формирова 1 тель коммутирующих сигналов и т.п., необходимых для полуцения характеристики срабатывания в виде окружности, проходящей через начало координат, усложняют схему и снижают точность устройства.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для контроля полного сопротивления электрических систем, содержащее преобразователи ток-напряжение, напряжение-напряжение, подключенные к входам блоков формирования и сглаживания абсолютных значений входных величин, выход одного из которых подключен к одному входу делитель- ного устройства, выполненного на базе блока перемножения, включенного в обратную связь усилителя постоянного тока и ко входу инвертора, выход которого подключен к второйу входу делительного устройства, выод второго блока формирования и сглаживания абсолютных значений электрических величин подключен к третьему входу делительного устройства, выход которого подключен к входу блока задания уставок. Устройство выполнено на основе способа определения полного сопротивления путем деления абсолютных знацений электрических величий, пропорцио 90,нальных току и напряжению эащищаемого или контролируемого обьекта электрической системы.Недостатком данного устройства является наличие сложного делитель- ного устройства и трудность его настройки. Если в блоке перемножения использовать нелинейный элемент (например р-и переход) или датчик Холла, достаточная точность не достигается в силу их известных недостатков, в случае, аппроксимации необходимой нелинейности увеличивается количество используемых элементов. Во всех случаях снижается точность, а в последнем и надежность так как она тем выше, чем проще схема. Кроме того, дрейф и смещение нулей операционных усилителей в данном случае суммируется с полезным сигналом и проходят на вход устройства с такими же коэффициентами передач, с какими проходят рабочие сигналы, что вносит погрешность в замер сопротивления., Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля сопротивления линии электропередачи, содержащее преобразователь ток-напряжение, преобразователь напряжение- напряжение и два формирователя модуля, дополнительно введены самонастраивающаяся модель линии электропередачи, сумматор и Формирователь управляющего сигнала, при этом выход преобразователя ток-напряжение через повледовательно включенные самонастраивающуюся модель линии электропередачи и один Формирователь модуля подключен к одному входу сумматора, выход йреобразователя,напряжение-напряжение подключен через другой формирователь модуля к другому входу сумматора, подключенного выходом ко входу Формирователя управляющего сигнала, выход которого подключен к управляющему входу самонастраивающейся модели линии электропередачи и является выходом устройства. Формирователи модуля и сумматор вместе являются блоком сравнения.На чертеже изображена функциональная схема устройства для контроля модуля сопротивления линии электропередачиУстройство содержит преобразователи ток-напряжение 1 и напряжение 2153 4напряжение 2, самонастраивающуюсямодель 3, формирователи 4 и 5 модуля, сумматор 6, Формирователь 7 управляющего сигнала, представляющегоиз себя интегратор.Устройство работает следующим образом.Напряжение на выходе модели 3, спомощью которой, например, смодели 1 о рована ЛЭП, при нулевых начальныхусловиях в операторной формем(Р) = К и(Р)(1) где И (р)щщ (г+Ь р) - передаточная функция модели, выполненной на блоке 3 и - коэффициент трансформацииТТр Кт - коэфФициент передачи преобразователя ток-напряжениег ,Ьм- параметры модели, соответ ствующие удельным параметрам линии 1 1 - длина модели, управляемая напряжением на входе Формирователя управляющего сигнала, соответствует сопротивлению на зажимах устрой" ствах щ - первичный ток. Выражение (1) справедливо при допущении, что 1 м меняется медленнее, чем скорость изменения тока и напряжения при к.з; Это практически всегда выполянется.Напряжение на выходе преобразователя 2 напряжение-напряжение 40 Ц (р) = (2)пщц Кщ) где и - коэффициент трансформацииТН 1 Кц - коэффициент передачи преобразователя напряжение-напряжение О - первичное напряжение. Операторное сопротивление на зажимах устройства лл ) р) л)р).Закон самонастройки зависит от характеристики элемента, регулирующего 1 н и, как правило, нелинейный. Считая, что рабочий участок зависимостиЮ(0 пр ) линейный,Иможно записать 1 н = 1 н. - ЯАОч р (4) где 1 - максимальная длина модели,н ни,асоответствующая максимальОному коэффициенту передачи модели,"а - угол наклона рабочегоучасткаОур - напряжение на выходе Формирователя управляющегосигнала.Напряжение на выходе сумматора 6Оц (р)= 1. Ом(р) -/01(р)Ц Кц, (5) где К - коэффициент передаци блокадля сравнения.В следящей системе в установившем-. ся режиме постоянная составляющая сигнала рассогласования равна нулю0 /Ом/-Ь 1 = 0, (6) следовательно, О, = Ол (7)С учетом (4) и (7), (3) может быть записано в следующем виде ЗЮС,-С,О,ргде С,С - постоянные.Поскольку в блоке для сравнения формируют и сравнивает модули О/, и м Од, поэтому для данного устройства выражение (3) можно записать в Фор/Мл/1.щ 4 1 м фавн/1/и/40 Или по аналогии с (8).ф Х щ С 1 Сф0 уер (10) где С, С - постоянные.Напряжение на выходе формировате- а ля 7 управляющего сигнала, является ; таким образом, зависимым от модуля сопротивления линии электропередачи на зажимах устройства. Характер этой зависимости аналоги- учен с зависимостью 1 м= 1(Омр)Причем, скорость установления 01 ьр не зависит от времени переходного процесса, вызванного коротким замыканием, а определяется только постоянной времени Т. Формирователя управляющего сигнала. Это обстоя 43 4тельство обуславливает высокое быстродействие устройства,Из выражений (1:) и (6) следует,что управляемый элемент (самонастраивающаяся модель) и обратная связьвыполняют операцию деления/1, ф (Он ф он Р 1 (11) Но надо иметь ввиду, что зависимость между отношением в (11) и Ор нелинейная, что учитывается при задании уставок.На основании предлагаемого устройства возможно выполнение многоступенчатой ненаправленной дистанционной защиты, Фиксирование расстояния до места повреждения и контроль изменения сопротивления на зажимах, осуществляемых с высокой точностью,Устройство для контроля модулясопротивления линии электропередачи, содержащее преобразователь токнапряжение, преобразователь напряжение-напряжение и два формирователя модуля, о т л и ц а ю щ е е с ятем, что с целью повышения точности устройства в него дополнительновведены самонастраивающаяся модельлинии электропередачи, сумматор иформирователь управляющего сигнала,при этом, выход преобразователяток-напряжение через последовательно включенные самонастраивающуюсямодель линии электропередачи и одинФормирователь модуля подключен кодному входу сумматора, выход преобразователя напряжение-напряжениеподключен церез другой формирователь модуля к другому входу сумматора, подключенного выходом ко входу формирователя управляющего сигнала, выход которого подключен куправляющему входу самонастраивающейся модели линии электропередачии является выходом устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2509593/24-07,30.1,1.78,2. Авторское свидетельство СССРМ 473124, кл. О 01 Я 27/16, 1973Заказ 12543 Тираж 669 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4