Устройство для определения направления поиска короткого замыкания

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическихРеспублик)М. Кл. 2)Заявлено 22.10.81 (21) 33 ч 097 Л 1-0присоединением заявки,%01 В 31/0802 Н 3/08 Гвсуаарствеккый комитат 23) П рнорнте СССРаевйи к 5 рствккй и аткрытнй Опубликовано 28,02,83, БюллетеньДата опубликования описания 28 . 02,8 53) УДК 621 316 .925(088.8) К., 64-орад:- федс)тов".: - :. %В. А. Островский А, И, Селивахин,Р. И. Сагутдинов,П. Кузнецов и И и И.Г.Беляков 2) Авторы нзобретенн рудового Красного Знамени институткохозяйственного производстваП. Горячкина 1 осковскии ордена инженеров сел им.(7) Заявитель 5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ПОИС 1 КОРОТКОГО ЗАИЬПКАНИЯрогового элементасть работы устройства.1 абатывани нижает н Известны устройства для определения направления поиска короткого за- . мыкания, например указатель короткого замыкания УКЗ), содержащий индукционный преобразователь тока, антенный преобразователь напряжения, два выпрямителя, блок выделения переходной составляющей тока короткого замыкания, пороговый элемент, тиристор и блок магнитной памяти с обмотками срабатывания и возврата, по состоянию которого с помощью магнитной стрелки определяется направление поиска места короткого замыкания, УКЗ реагирует на переходную составля- го ющую тока короткого замыкания, что обеспечивает унификацию настройки, не имеет контактов и подвижных частей, однако периодически через 30 сек. Изобретение относится к устройствам для определения направления и иска коротких замыканий в трехфазны воздушных .электрических сетях. Наиоолее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является устройстводля контроля направления короткогозамыкания на воздушной линии электропередачи., содержащее два последовательно соединенных конденсатора, подключенных через первый выпрямитель кантенному датчику, тиристор, соединенный с отрицательным полюсом первого конденсатора, пороговый элемент,подключенный к точке соединения конденсаторов, индукционный преобразователь тока, первая обмотка которогоподключена через второй выпрямительи блок выделения переходной составляющей тока короткого замыкания к управляющему входу тиристора а втораячерез кнопку опробования - к второму конденсатору, и индикатор срабатывания, 3 1В устройстве для контроля наорав"пения короткого замыкания все элементы,в том числе и пороговый, работают в ждущем режиме. Контроль исправности всех элементов схемы осуществляется включением элемента опробования, например кнопки, после чего имитируется срабатывание и возвратустройства для контроля направлениякороткого замыкания 2.К недостаткам устройства относится наличие блока магнитной памяти сдвумя обмотками, состояние которогоопределяется по отклонению стрелкикомпаса.Необходимость поднесения стрелкикомпаса к блоку магнитной памяти,расположенному на вьсоте 3 м, усложняет эксплуатацию устройства дляконтроля направления короткого замыкания, особенно о зимнее время, когдаиз-за глубокого снега затруднен подход к опоре, на которой оно установлено. Кроме того, персонал оперативно-выездной бригады должен постоянно иметь с собой компас, закрепленный на штанге, без которого невозмож"но проверить срабатывание устройствадля контроля направления короткогозамыкания.Встраивание компаса внутрь УНКили закрепление снаружи снижат на"дежность работы блока магнитной памяти с двумя обмотками, обеспечивающими перемагничивание магнитной системы, имеет значительные размеры изанимает почти половину исполнительного УНК,При использовании блока магнитной памяти с компасом исполнительный блок устройства для контроля направления короткого замыкания долженмонтироваться на опору строго с южной стороны на опредеаенном расстоянии от железобетонной опоры, цтоусложняет монтаж. Цель изобретения - упрощение и улучшение эксплуатации устройства,Для достижения поставленной цели устройство для определения направления поиска короткого замыкания, содержащее два последовательно соединенных конденсатора, подключенных через первый выпрямитель к антенному датчику, тиристор, катод которого соединен с отрицательным полюсом второго конденсатора, пороговый элемент, подключенный меж 000944 4ду точкой соединения конденсаторови обмоткой индикатора срабатывания, индукционный преобразовательтока, первая обмотка которого подключена через второй выпрямительи блок выделения переходной состав,ляющей тока короткого замыкания ккатоду и управляющему электроду тиристора, а вторая обмотка через элемент опробования - к второму конденсатору, дополнительно содержитвторой индукционный датчик тока,обмотка которого включена последовательно с первой обмоткой первого индукционного датчика тока, второй конец обмотки индикатора срабатывания подключен к отрицательному полюсу второго конденсатора,а анод тиристора - к положительному полюсу первого конденсатора,параллельно пороговому элементу дополнительно включен диод, положительным полюсом к точке соединенияконденсаторов, к входу первого выпрямителя параллельно подключен первыйрезистор, а последовательно с тиристором - второй.Индикатор срабатывания выполненв виде Т-образного магнитопровода содной обмоткой на продольном стержне и магнитным флажком, закрепленным на вертикальной оси в середине поперечного стержня.Элемент опробования выполнен ввиде магнитоуправляемого контакта.На фиг. 1 представлена схема устройства для определения направленияпоиска; на фиг. 2 - индикатор сраба"тывания.Под двумя проводами линии 1 элек.тропередаци размещены два индукцион-.ных преобразователя тока - первыйИПТ 2 и второй ИПТ 3,Обмотка 4 первого ИПТ 2 и первая обмотка 5 второго ИПТ 3 соединены последовательно и через конденсаторб подключены к первому выпрямителю 7,выход которого через блок 8 выделения переходнойсоставляющей тока короткого замыканиясоединен с управляющим входом тиристора 9,( антенному преобразователю 1 О напряжения подключены резистор 11, а.также через второй выпрямитель 12два последовательно соединенных конденсатора 13 и 14 и тиристор 9 с последовательно включенным ограничительным резистором 15,5 100К конденсатору 14 подключена через пороговый элемент 16, шунтированный диодом 17, обмотка 18 индикатора срабатывания, а также вторая обмотка 19 второго ИПТ 3 через элемент20 срабатывания.Блок выделения переходной составляющей тока короткого замыкания может быть выполнен в виде диФФеренцирующего конденсатора 21, шунтированного резистора 22, последовательно которому включен резистор 23, атакже конденсатора 24, подключенногок управляющему входу тиристора,Индикатор срабатывания выполненв виде Т-образного магнитопроводаФиг.2 1, на продольном стержне 25которого размещена обмотка 26, а всередине поперечного стержня 27 наоси 28 укреплен магнитный Флажок 29, 20Устройство работает следующим образом.При включении воздушной линии 1в работу йиг.1) на антенном преобразователе 10 напряжения наводится сигнал, заряжающий через выпрямитель 12 конденсаторы 14 и 13. Придостижении на конденсаторе 14 пороГового напряжения пороговый элемент16 открывается и конденсатор 14 раз- З 0ряжается через обмотку 18 индикатора срабатывания, а затем снова начинает заряжаться.В качестве порогового элемента могут быть. использованы тиратрон или35динистор,По мере заряда конденсатора 13уменьшается зарядный ток и увеличивается время заряда конденсатора 14,После полного заряда конденсатора 13напряжение на конденсаторе 14 уже неможет превысить порогового значения.Напряжение на конденсаторе 13 будетв 2-3 раза, вышем цем при короткомзамыкании в контролируемом направлении линии 1, сигнал на обмотках 4и 5 ИПТ резко возрастает и через выпрямитель 7 и блок 8 выделения переходной составляющей тока короткогозамыкания поступает на управляющийвход тиристора 9, который отпирается. Конденсатор 13 разряжается черезограничительное сопротивление 15, открытый тиристор 9, обмотку 18 индикатора срабатывания и диод 17.Таким образом, ток через обмотку18 индикатора срабатывания имеетразное направление при срабатываниии возврате. Поскольку линия отключа 0944 4ется после короткого замыкания, конденсаторы 13 и 14 не заряжаются, ииндикатор остается в состоянии, соответствующем короткому замыканию вконтролируемом направлении. При включении линии в работу после устранения короткого замыкания или послеуспешного АПВ появляется напряжение,заряжаются конденсаторы 13 и 14 икак показано выше через обмотки 18инд катора срабатывания проходитнесколько имп;льсов, переводя его всостояние, соответствующее нормальной работе линии,Для проверки исправности устройства в процессе эксплуатации включается элемент 20 срабатывания. Э результате конденсатор 14 разряжаетсячерез обмотку 19 второго ИПТ, на обмотке 5 наводится сигнал, вызывающийсрабатывание устройства. Посколькулиния находится под напряжением, устройство возвращается в состояние нормальной работы, При этом проверяется исправность всех элементов схемы.В качестве элемента срабатываниямогут быть использованы либо кнопка, либо геркон, управляемый с помощью магнита, поднесенного к исполнительному блоку, При использованиигеркона облегчаются герметизация устройства и его обслуживание, так какможно магнит укрепить на штанге ипроводить проверку без подъема наопору.Резистор 15 служит для ограничения тока через индикатор срабатывания. Резистор 14 предназнацен дляограничения сигнала с антенного преобразователя напряжения и напряженияразряда конденсатора 13 до 150 В,поскольку на это напряжение рассчитантиристор 9, При этом также исключается ложный возврат устройства в исходное состояние эа счет наводок влинии от проходящих по одной с нейтрассе линий более высокого напря"жения или от пересецения с ними.Конденсатор 6 служит для компен"сации индуктивности ИПТ и увеличиваетих выходной сигнал,Резистор 22 служит для ускоренияразряда дифФеренцирующего конденсатора 21 короткого замыкания, резистор 23 - для настройки устройствапо току срабатывания, конденсатор24 - для исключения ложных срабатываний тиристора 9 при кратковременных импульсах тока в линии большой7 1000амплитуды, например при включении линии при грозовых разрядах.При выполнении индикатора в видеТ"образного магнитопровода йиг.2)магнитный флажок 29, закрепленный навертикальной оси 28, имеет два устойчивых состояния, притягиваясь кправой или левой половине поперечного стержня 27 магнитопровода, Дляперевода флажка 29 из одного устойчивого положения в другое необходимопропустить по обмотке 26 ток в определенном направлении.Таким образом, каждому направлениютока в обмотке 26 соответствует определенное положение магнитного флажка 29, одно из которых можно принятьсоответствующим короткому замыканию,а второе - нормальной работе.Вертикальное положение оси магнитного флажка исключает влияние еговеса в процессе переведения из одного устойчивого положения в другое,Половины флажка окрашиваются вразные цвета, например черный и крас-И, ный. В тот же цвет окрашивается половина поперечного стержня 27 магнитопровода. Таким образом, в одном положении весь индикатор оказываетсячерным,в другом - красным. По цвету ЗОиндикатора определяется налиуе короткого замыкания на линии в контролируемом направленииБлагодаря введению диода 17, шунтирующего пороговый элемент, индикатор срабатывания может иметь однуобмотку, что обеспечивает его компактность надежность и малую металлоемкость,ИПТ может быть выполнен либо издвух индукционных датчиков, либо изодного, расположенного между проводами линии, как это предложено, например, в устройстве для контролянаправления короткого замыкания. ПриГиспользовании двух датчиков существенно снижаются их размеры и металлоемкость, поскольку они располагаютсяближе к проводу.ЯПри использовании в качестве антенных преобразователей напряжения двух изоляторов, закрепленных на про"водах высоковольтной линии, индукционные датчйки могут крепиться под эти"ми изоляторами, При этом существенно упрощается монтаж всего устройства и обеспечивается унифицированная настройка при установке на высоковольтную линию с различной подвеской проводов, разными расстояниями между проводами, для разных классов напряжений и типов опор. Использование визуального индикатора срабатывания, который устанавливается так, чтобы он был виден издалека, например с дороги, существенно облегчает эксплуатацию устройства, поскольку при этом исключаются специальные операции для получения информации и обслуживающий персонал не имеет с собой каких-либо приспособлений, отсутствие или неисправность которых не позволяет получить информацию.Кроме того, сокращаются время поиска повреждения, продолжительность отключения, недоотпуск электроэнергии и ущерб их потребителей.формула изобретения1, Устройство для определения направления поиска короткого замыкания, содержащее два последовательно соединенных конденсатора, подключенный через первый выпрямитель к антенному датчику,. тиристор, катод которого соединен с отрицательным полюсом второго конденсатора, пороговый элемент, подключенный между точкой соединения конденсаторов и обмоткой индикатора срабатывания, индукционный преобразователь тока, первая обмотка которого подключена через второй выпрямитель и блок выделения переходной составляющей тока короткого замыкания к катоду и управляющему электроду тиристора, а вторая обмотка через элемент опробования - к второму конденсатору, о тл и ч а ю щ е е с я тем что, с целью упрощения и улучшения эксплуатации, устройство дополнительно со" держит второй индукционный датчик. тока, обмотка которого включена последовательно с первой обмоткой пер" вого индукционного датчика, второй конец обмотки индикатора срабатывания подключен к отрицательному полюсу второго конденсатора, а анод тиристора - к положительному полюсу первого конденсатора, параллельно пороговому элементу дополнительно включен диод, положительным полюсом к точке соединения конденсаторов, к входу первого выпрямителя параллельно подклюСоставитель Л. Васьковаехред А,Бабинец Корректор И.Шароши Редант ни аз 1378/48 Тираж ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Иосква, Жодписно комитета ССи открытийРаущская наб д. 4/5 п ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 9 1000944, 10чен первый резистор, а последователь- бования выполнен в виде магнитоупно с тиристором-.второй. равляемого контакта.2, Устройство по п.1, о т л и- Источники информации, ч а ю щ е е с я тем, что индикатор принятые во внимание при экспертизе срабатывания выполнен в виде Т-образ- з 1. Селивахин А, И., Пронникова М.И., ного магнитопровода с одной обмоткой Островский В. А. Указатель короткого на продольном стержне и магнитным замыкания в электрических сетях 6-10, флажком, закрепленным на веотикаль кВ, "Энергетик", М 11, 1975.ной оси в середине поперечного стерж, Авторское свидетельство СССР няв по заявке У 2905168/24-07,3. Устройство по п.1, о т л и ч а- кл. б 01 Й 31/08, Н 02 Н 3/08, ю щ е е с я тем, что элемент опро.04.80.з