Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 156975 С 01 Е 3 ОСУДО ИЗОБРИ ГНН 0 ШМ1 КИОИМИОТЕм СПИКАВ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ кии и т аухатас Г. о ст иных ихР 9,триче 1985 о СС08,5,(54) СПОС ДО МЕСТ Д (57) Изоб ЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯЫКАНИЙ НА ЗЕЮПО жет быть испольния расстояния до и двойных замыкаазных линиях элекелительных сетейВ. Целью изобретеБ ОПРЕДЕОЙНЫХ ЗА 1" тение м определ ждения п овано дл ест повр иях на з для расчета ний цепи до пропорциона ю н и распред м 6-35 к оперед пряжени повреждения. 2 ил. обретен гетике и пределе ных замы ектроотносится ано ер ожет быть использя мест поврежденияаниях на землю на призо ныхчи е нияж ем л елью из шение точност до мест двойнь путем дополни ельного выделения АРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ ЕТЕНИЯЧ И ОТНРЫТИЯ РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Гловацкий В.Г Халиределение расстояния дозамыканий на землю в элесетях 35 кВ. - Энергетикс. 31,Авторское свидетельстМ 1287057, кл. С 01 К 31 воздушных линиях электропеаспределительных сетей напр-35 кВ с изолированной ней етения является повыопределения расстоян х замыканий на землю ния является позь 1 шение точности Определения расстояния до мест двойных зямыкяний 1 Я 3 еы 1 ю ня .д 111 ниях алек тропередачи. При установке 11 змерител ня питяющеь вводе ряспреде;1 ительнсй сети для исключения влияния ня точность из 1"еРе 1111 Я тс ко 11 11 агРУЯ ки 11 Р О 113" водится измере 1111 е активной и реяк тивной ссставллю 1 дих напРЯженин и тока прямых последовательностей непо-. врежденной фазы в предявярийном реПроизводитс запоминание величин, После измерения Якдивной и реактивной составляющих фяз 1:.Ого напряжения каждой из поврежденных фаз в аварийном режиме определяют активную и реактивную составляющие предяварийного пагрузочнсго сопротивлечия прямой последовательности и учитывают их значения в выражениииндуктивных сопротиьл - каждого места замыкания,ль х расстояниям до мест мерения активной и реактивной составляющей напряжения и тока прямь 1 х посгедовательностей неповрежденной фазы в предаварийном и аварийномрежимах с последующим определениемактивной и реактивной составляющейпредаварийного нагрузочного сопротивления прямой последовательности и учета полученных величин при вычислениииндуктивных сопротивлений цепей коротких замыканий до каждого места замыкания, пропорциональных расстояниям до места поврежцения,На Фиг, 1 представлена схема сетизамыкания произошли в Фазах В и С;особая (неповрежденная) Фаза А ; нафиг. 2 - комплексная схема замещения:Е - эквивалентная ЭДС питающей системы 2 и Е - эквивалентные сопро 1 с йстивления прямой и обратной последовательностей питающей системы; 2, иЕ - эквивалентные сопротивления пря О2 нмой и обратной последовательностейприсоединенной нагрузки (принято, что,подключены к шинам); 2 и Е- сопротивления прямой и обратной последовательностей до места повреждения; 15К - переходное сопротивление в месите замыкания.Активную и реактивную составляющиефазного напряжения каждой из поврежденных фаз измеряют в аварийном режиО, ме, выделяют и измеряют активные иреактивные составляющие напряженияи тока прямых последовательностейнеповрежденной Фазы в предаварийноми аварийном режимах, а индуктивное 25сопротивление цепи до каждого местазамыкания, пропорциональное расстоянию до места повреждения, определяютпо специальным математическим выражениям. ЗОСхема сети (фиг, 1) включает измеритель 1, установленный на шинах распредустройства линий 2-5, питающийввод 6, подключенный к эквивалентному источнику У питания, трансформато,ры 8 напряжения и трансформаторы 9.Практическая реализацияизмерите,ля 1 может осуществляться на основе,известных устройств, так как выполняются известные операции: измерениеактивных и реактивных составляющихнапряжений и токов в предаварийноми аварийном режимах, суммирование,вычитание, умножение, деление и возведение в квадрат, выделение составляющих тока и напряжения прямых последовательностей осуществляютсяФильтрами прямой последовательности.На входы измерителя 1 подаютсяФазные напряжения с выхода трансформаторов 8 напряжения и фазные токи оттрансформаторов 9 тока.Для проведения измерений при установке измерителя 1 на питающем 55воде 6 из замеряемого тока следувв1ет исключить токи "отсоса нагрузки.При том, комплексной схеме,замещения (фиг. 2) в питающей распредустройство линии б (фиг. 1) двойное замыкание на землю воспринимается, какдвухфазное короткое замыкание междуфазами.Токи прямой и обратной последовательностей (фиг, 2) связаны соотношением 1 д= -1 . При этом ток поврежденной Фазы В равенгде а=1 (1200,Ток прямой последовательности,протекающий через место повреждения(2)авгде 1 - ток прямой последователь - Мности в цепи источника питания в аварийном режиме;ав11 31 . н1 - ток отсоса прямои после - 1 нддовательности в сопротивлении нагрузки в аварийномрежиме,Ток "отсоса" нагрузки (фиг. 2)может быть определен, как(3)авгде Б - напряжение прямой последо е 1 Двательности на шинах распредустройства в аварийномрежиме,При двойных замыканиях на землюна разных линиях электропередачи(фиг, 1, линии 2 и 4), сопротивлениецепи до каждого из мест замыкания вотдельности, пропорциональное расстоянию до места повреждения, можетбыть определено путем измерения соответствующего фазного напряжения ифазного компенсированного тока поврежденной фазы в аварийном режиме,свнапример Б в и 1 +К 1 о, где о в Х квсоответственно напряжениеи ток фазы в линии 2,в аварийном режиме,1 - ток нулевой последовательности,Оа К - коэффициент компенсации, с последующим .определением отношения первого измерения к второму:авЦв(4)в 1 к,+К 1,Однако в случае замыкания через переходное сопротивление, которое имеет практически чисто активный характер точность замера уменьшается, Влияние переходного сопротивления можно исключить путем выделения мнимых(7) аьЬь)1 н 30 ав аЬ ае ав авв ав ав ав ав(13+К/ КЗ) (11 а К н ц 1 а 1 Х н) +(Э+К/ 3) (1 фах 1 н ц 1 р+1 1 р К 1 Н ) Х = 5 1 частей левой и правой сторон равенства (4):ЦвХ,=1, ----- (5)1 кВК оУчитывая, что для поврежденной линии 2 (фиг, 1) ток поврежденной фазы значительно больше токов нагрузки неповрежденных фаз, считают, что 1 в=1/3. Подставляя полученное значение в (5), получаютавцвХ =1(6)" 1 (1+К/3)Совместное решение уравнений (1), (2), (3) и (6) позволяет найти выражение: которое после преобразований принимает вид Сопротивление нагрузки прямой последовательности может быть определено, исходя из фазного напряжения и тока прямых последовательностей неповрежденной фазы в предаварийном режиме (индекс "и" указывает на измерения предаварийного режима):ц л(8)1 Я где ь - индекс поврежденной фазы; цсь.иць; - соответственно активная и 011реактивная составляющиефазного напряжения соответствующей поврежденной фазы;Х -ХК= - ы -- коэффициент компенсацииХь Х и Х - удельные сопротивления соот оветственно прямой и нулевойпоследовательностей контролируемой линии.Учет только абсолютного значения выражения (11) (прямые скобки) связан с изменением знака расчета при определении расстояния до второго Выражая токи и напряжения через йкортогональные (активные и реактивные) составляющие, получают 5 Ц, =Ц, +.1 Цр 1ь ав . ае1 ч=11 а+.111 раь ав . аьЦ 1 я Ца .1 Цр1",-1,"+111 .Подстановка ортогональных состав.ляющих в выражение (8) после преоб раэований позволяет получить зависи- мости п и и иЦа 1 а+Ц 1 р 11 оя та(9)1 н (1 )1+(1 и ) э1 Н (1 и )1+(1 л )2 ь1 а 1 вгде ц и ц - соответственно активная1 ри реактивная составляющие фаэного напряженияпрямой последовательности неповрежденной фазы;1 и 1 - соответственно активнаяи реактивная составляющие фазного тока прямой последовательностинеповрежденной фазы,Подстановка выражений (9) и (10) в выражение (7) приводит к зависимости (индекс ав указывает на измерение аварийного режима); места повреждения (фаза С на линии4, фиг. 1).Таким образом, предлагаемый способпозволяет с высокой точностью опреде лить расстояние до мест двойных замы 5 р. Каний на землю на разных линияхэлектропередачи при помощи одногоцентрализованного измерителя, установленного на питающей распредустройство линии. 55 Формула изобретения Способ определения расстояния домест двойных замыканий на землю, со1569753 Х = 30 жима; 35 гласно которому индуктивное сопротивление цепи до каждого места замыкания, пропорциональное расстоянию до места повреждения, определяют по знаМ5 чениям напряжении и токов в аварийном и предаварийном режимах, причем измеряют активную и реактивную составляющие фазного напряжения каждой из поврежденных фаз в аварийном режиме, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, дополнительно выделяют и измеряют активные и реактивные составляющие напряжения и тока прямых последовательностей неповрежденной фазы в предаварийном и аварийном режимах, определяют активную и реактивную составляющие предаварийного нагрузочного сопротивления прямой последовательности неповрежденной фазы по выражениям сВ в .6 бв авЖ сЛн БР(Хн ) (1 н 4 с 1 Хн)ме а еГ и4,д гд х - индекс поврежденной фазы;вбц и Б- соответственно активная и среактивная составляющиефазного напряжения соответствующей поврежденной фазыаварийного режима,1 - соответственно активная и сЬреактивная составляющие фазного тока прямой последовательности неповрежденнойфазы аварийного режималп 0 1 о+1 1в в в иКюЛ 2 евщ. 2. -1 (1 и )7+(1 в )1 фппХ(1 )+(1 в )где Б и 0- соответственно активнаяии реактивная составляющие фазного напряженияпрямой последовательности неповрежденной фазыпредаварийного режима;и и1,и 1 - соответственно активнаяи реактивная составляющие фазного тока прямойпоследовательности неповрежденной фазы предаварийного режима, индуктивное сопротивление цепи до каждого места замыкания, пропорциональное расстоянию до места повреждения, находят как в ав ев в ов +Що;Хи+О рВ.н) (1,Хд-БР+1 Р 8 н)сааб:а0 в,и У - соответственно активная иреактивная составляющие фазного напряжения прямой последовательности неповрежденной фазы аварийного реХо ХК=--- коэффициент компенсации;ХХ и Х - удельные сопротивления сооответственно прямой и нулевой последовательности контролируемой линии.1569753Составитель В.Коваленко Редактор И.Дербак Техред И,Ходанич Корректор С.ЧеРни Заказ 144 б Тираж 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101