Способ определения расстояния до места замыкания фазы в электрической сети с изолированной нейтралью

4:, . , О и И С П-"й-Е, ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетскнк С оцналнстннескнкРеспублик(22) Заявлено 131077 (21) 2530859/24-21с присоединением заявки Йо(51)М, Кл,2 6 01 В 31/08 Государственный комитет СССР по делам изобретенийи открытий(53) УДК 621. 317. .333.4;621. 315.1(088.8) Дата опубликования описания 070780(72) Автор изобретения Л,П, Савков Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В. П, Горячкина(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА ЗАМЫКАНИЯ ФАЗЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для дистанционного определения расстояния до места однофазного замыкания на землю электрической сети с изолированной нейтралью.Известны способы, включающие измерение частоты искусственно вызываемого с помощью генератора возбуждающих импульсов переходного процесса в контуре, образованном эталонным конденсатором и индуктивностьюучастка поврежденной линии, и определение расстояния до места повреж 15 дения по формулее==14 ТРЬС Ргде с - расстояние до места повреждения; 20С - емкость эталонного конденсатора1. - удельная индуктивность поврежденной линии;Г - измеряемая частота переходного процесса 1 .Недостаток известных способовзаключается в их низкой точности.Наиболее близким по техническойсущности является способ определения 30 расстояния до места замыкания фазы в электрической сети с изолированной нейтралью, основанный на измерении реактивного сопротивления проверяемой фазы линии в момент достижения резонанса при воздействии на проверяемую фазу переменным напряжением (2) .Недостаток этого способа - его низкая точность.Целью изобретения является повышение точности..Эта цель достигается тем, чтов известном способе, заключающемся в воздействии на проверяемую фазу через основную катушку индуктивности основным сигналом, установлении резонанса в электрической цепи и фиксации резонансной частоты основного сигнала, на проверяемую фазу через дополнительную катушку индуктивности воздействуют дополнительным сигналом, устанавливают резонанс в электрической цепи и фиксируют резонансную частоту дополнительного сигнала, причем фиксация резонансных частот основного идополнительного сигналов осуществляется при отсутствии замыкания проверяемой фазы, а основной и дополнительный сигналы выбирают с от746343 йокгнием напрякений, обратно пропорциональным отношению квадратов их ча-тот, в момент замыкания Фазы фиксируют величины токов и напряжений основного и дополнительного сигналов и расстояние до места замыкания фазы определяют по формуле: ХгО й) и (3 х ,+ йо+ йд) при соотношениях:3 хсз, 3 х, (3) 3 хСЗ 23 хГ 2(4) а этого можно добиться при резонансе напряжений в нормальном режиме работы проверяемой фазы изменением частот генераторов Г 1 иГ так какф гХ 5ж,с,,12 И 1.2 Г 2 где Г и Г 2 - резонансные частотыосновного и дополнительного сигналов;Х, Х - индуктивное сопротивление основной катушки индуктивности иудельное индуктивное,сопротивление проверяемой фазы на частотеХ Х - индуктивное сопротивлег 2 л 2 оние дополнительной ка-.тушки индуктивности иудельное индуктивноесопротивление проверяемой фазы на частоте ГО 1 г - величины напряженийг 2и токов основного идополнительного сигналов в момент замыкания.проверяемой фазы. 3На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема размещения электрической сети с генераторами Г и Г , подключаемых к электрической сети через катушки индуктивности с сопротивлением х и хг 2, на фиг. 3 изображена векторная диаграмма для схемы размещения, приведенной на Фиг. 2.Сущность способа состоит в сле- , 4 дующем.Согласно схеме замещения (Фиг.3) можно для токов 1 и 1 , протекающих через индуктивные х 0 и х 2 6 соответственно и активное йо 8 сопро- тивления проверяемой фазы, а также через активное переходное сопротивление в месте замыкания проверяемой фазы на землю й записать следующие выражения:5(8 ин пр ра ве Г - на 2 2 Г 1 Г 2 Г 1 С учетОм резов режиме работыперед замыканиемна землю уравнен35 шутся в следующе1ОГЗ 5)(с 2з уравненийи (7) вытеке в месте зфазы на землГ 2 связаны з 2 (9), (10) с учетт, что токи, темыкания проверяеот, генераторовыражением О)м кущмойГ 12 исать + йо астот ри О К 6+И ) (13(2)Х ивалентные емтные сопротивлепроверяемой Фатоком генератором Г, и Г соответственно.(1) и (2) видно,не зависят от тров (Зх, В + й 6 + де С =С 1. - эквивалентная емкостьпроверяемой фазы приСс, - удельной емкостинбго километра линии- суммарной протяженности проверяемойфазы;- индуктивности катушекдуктивности в цепяхисоединения генеторов Г и Г сооттственно;и кладываемые частоты генераторов Г иГ соответственно.нанса напряженийэлектрической сетипроверяемой фазыия (1), (2) запим виде: Учитывая (11), можно з едующее выражение при й сопят для накладываемыхК(18ХО оИз формулы (16) следует,что рас" стояниедо места замыкания проверяе мой фазы на землю однозначно определяется параметрами 1 г, 1 г 2"г О, ХХ Х, и У инезависйт от активного сопротйвления провода проверяемой фазы В 1; и переходного сопротивления Вп в месте замыкания проверяемой фазы электрической сети на землю.Устройство, реализующее способ, содержит (см,фиг, 1) генератор 1, преобразователи частоты 2 и напряжения 3, блок 4 измерения, пороговый элемент 5, блок б присоединения, блок 7 считывания информации, блок 8 обратной связи и вычислительный блок 9.Устройство работает следующим образом.Генератор 1 через преобразователь частоты 2 и напряжение 3, Формирующие сигналы в соответствии с Формулой (12), а также через блок 4 измерения, пороговый элемент 5 и блок б присоединения подключен к проверяемым фазам электрической сети 10.В нормальном режиме работы электрической сети 10, при величине тока на выходе порогового элемента 5 выше пороговой величины, автоматическим изменением частоты генератора 1 через блок 8 обратной связи поддерживается резонанс напряжений в контуре, образованном катушками индуктивности (на фиг. 1 не показан) блока б присоединения и эквивалентными емкостями 11 электрической сети 10.Момент замыкания одного из фазных проводов электрической сети 10 на землю характеризуется включением добавочных сопротивленйй; переходного активного в месте замыкания 12, активного и индуктивного сопротивлений 13, поврежденной фазы - параллельно эквивалентной емкости 11 электрической сети 10, нарушающих резонансный режим.При этом, в цепи генератора 1 происходит резкое уменьшение тока, фиксируемого пороговым элементом 5.При этом пороговый элемент 5 подает сигнал через блок 8 обратной связи на управляющий вход генератора 1, запрещающий изменение частоты генератора 1 и сигнал на управляющий вход блока 7 считывания информации, разрешающий считывание информации, поступающей с блока 4 измеренияИнформация, полученная блоком 7 считывания, преобразуется в сигналы, удобные для вычитания, и обрабатывается вычислительным блоком 9 в соответствии с формулой (16). По результату, считываемому числительного блока 9, судят о стоянии до места замыкания про мой Фазы на землю. с вы- рас- веряе 1 О Способ обеспечивает точное определение рас места замыкания Фазы н рической сети сизолир ралью,быстрое и тояния до землю в. элект ванной нейтО г резонансные частоты основного идополнительногосигналов;индуктивное сопртивление основнойкатушки индуктивности и удельноеиндуктивное сопротивление проверяемой фазы начастоте Г 2 о Формула изобретенияСпособ определения расстояния доместа замыкания фазы в электрической сети с изолированной нейтралью,заключающийся в воздействии на проверяемую фазу через основную катушкуиндуктивности основным сигналом,установлении резонанса в электрической цепи и фиксации резонанснойчастоты основного сигнала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, на проверяемую 3 О Фазу через дополнительную катушку индуктивности воздействуют дополнительным сигналом, устанавливают резонансв электрической цепи и Фиксируютрезонансную частоту дополнительного 35 сигнала, причем фиксация резонансныхчастот основного и дополнительногосигналов осуществляется при отсутствии замыкания проверяемой Фазы, аосновной и дополнительный сигналы 4 О выбирают с отношением напряжений,обратно пропорциональным отношению квадратов их частот, в моментзамыкания фазы фиксируют величинытоков и напряжений основного и до полнитеяьного сигналов и расстояниедо места замыкания фазы определяютпо формуле:746343 8 Х Ч - индуктивное со 2 парф противление дополнительной катушки"индуктивности иудельное индуктивное сопротивлениепроверяемой Фазына частоте О 0 Т - величины напряжеГФ 1 Г 2 1 ГгНнй И ТОКОВ ОСНОВного и дополнительного сигналов в момент замыкания проверяемойФазы.Источники информации,принятыево внимание при экспертизе5 1, Жучков Г.П. Ненормальные режимы и борьба с ними в электрическихсистемах. Научные труды СПИ. Вып.87,Саратов, 1975, с.33-38. 2. Авторское свидетельство СССРР 287185, кл. 6 01 В 31108, 1968.Составитель С.Бычковвальчук Техред М. Петко Корректор С.Шекм дакт илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Заказ 409 б/14 Тира ЦНИИПИ Госуда по делам 113035, Москва, 019 Подписноевенного комитета СССРбретений и открытийР, Раушская наб., д. 4/5