Устройство для определения сопротивления до места короткого замыкания линии электропередачи

О П И С А Н И Е 11,879504ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистически кРеспублик(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДО МЕСТА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к релейной защите линии электропередачи переменного тока.Известны многоступенчатые дистанционные защиты, выполненные с помощью реле сопротивления 1) . Эти устройства за 1 циты выдают команды на отключение, если сопротивление линии меньше сопротивления уставки. .Поэтому с помощью измерительных органов дистанционных защит такого типа нельзя определить фактическое значение сопротивления линии до места к.з. Известны устройства определения места повреждения линий электропередачи, основанные на замере сопротивления линии, В этих устройствах 2, (3 значение сопротивления преобразуется в пропорциональный интервал времени, который фиксируется с помощью прибора для измерения времени: секундомера, счетчика и т.д. Эти устройства обладают однократностью действия и не могут выполнять функции измерительного органа ступенчатой дистанционной защиты. ГГоэтому на линиях электропередачи устанавливают как многоступенчатые дистанционные защиты, так и устройства для определения места повреждения.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемомуустройству является устройство фиксации сопротивления, входящее в состав приборадля определения расстояния до места повреждения линии электропередачи, содержащее 10измерительные преобразователи тока и напряжения линии электропередачи, два ключа,интегратор, пороговый блок, генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор, блокиндикации и пусковой триггер с двумя устой чи вы ми состояниями.Это устройство не может выполнять функции измерительного органа многоступенчатой. дистанционной защиты линии электропереда- Ючи. Кроме того, в нем не обеспечиваетсянепрерывный контроль его работы.Целью изобретения является расширениефункциональных возможностей устроиства путем выполнения устройством функций измерительного органа многоступенчатой дистанционной защиты и повышения надежности путем непрерывного контроля его работы.Цель достигается тем, что в устройство для определения сопротивления до места короткого замыкания линии электропередачи, содержащее измерительный преобразователь на. пряжения линиИ вход которого подключен к фазам линии электропередачи, а выход подключен к одному входу порового блока, измерительный преобразователь тока линии, вход которого подключен к фазам линии электропередачи, а выход через последовательно включенные ключ и интегратор подклю.чен к другому входу порового блока, генератор тактовых импульсов, счетчик, пуско.вой триггер, вход на возврат которого подключен к инверсному входу интегратора, а выход пускового триггера подключен к управляющему входу ключа, и последовательно включенные дешифратор и блок индукции, дополнительно введены дешифратор с выхо.дами, элемент задержки, регистр памяти, а также по числу ступеней защиты и триггеры с двумя устойчивыми состояниями, элементы запрета и выходные элементы временной памяти, при этом выход генератора так. товых импульсов подключен к основному входу счетчика, управляющий вход которого подключен к входу на срабатывание пускозо вого триггера, выход счетчика через регистр памяти подключен к входу упомянутого дешифратора, а также к входу вновь введенного дешифратора, к каждому из и входов которого подключены входы на срабатывание соответствующих триггеров, выходы которых подключены к управляющим. входам соответ. ствующих элементов запрета, основные входы которых подключены к выходу порогового блока, а выходы подключены к входам соответствующих выходных элементов времен О, ной памяти, выход и-го элемента запрета подключен также через элемент задержки к управляющему входу. регистра памяти, (и+1) выход дешифратора подключен к входу на возврат пускового триггера и инверсному 45 входу интегратора, (и+2) выход дешифрато.ра подключен к входу на срабатывание пус-кового триггера и управляющему входу счетчика, а также к входам нв возврат всех вновь введенных триггеров, 50На фиг, 1 изображена функциональная схе. ма устройства; на фиг. 2 - временные ди-, аграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит измерительный преобразователь 1 напряжения, пропорционального на. пряжению линии, измерительный преобразова.тель 2 тока линии, выход которого через ключ 3 подключен к входу интегратора 4. 879504Выходы интегратора 4 и измерительного пре.образователя 1 подключены к входам поро.гового блока 5, Выход генератора 6 тактовых импульсов подключен к основному входу счетчика 7, управляющий вход которого подключен к входу срабатывания пускового триггера 8, а выход последнего подключен и к управляющему входу, К выходу счетчика 7 подключен основной вход регистра 9 памяти, выход которого подключен к входу первого дешифратора 10. Выход дешифрато.ра 10 соединен с блоком 11 индикации значения расстояния до места повреждения на линии.В дешифраторе 12 используются и+2 вы.хода, причем (и+1) -й и (и+2).й выходы всегда фиксированы, а выбор первых и вы.ходов определяет установки срабатывания и ступеней дистанционной эа щиты. Время от 0 до (и+2) такта составляет цикл работы устройства. К каждому иэ и выходов дешифратора 12 подключен вход соответствующего триггера 13 с двумя устойчивыми состояниями. Выход каждого иэ и тригге.ров 13 подключен к управляющему входу соответствующего элемента 14 запрета, к вы.ходу которого подключен вход элемента 15 временной памяти. Основные входы всех элементов 14 запрета подключены к выходу порогового блока 5, а выход п.го элемента запрета через элемент 16 задержки на один цикл подключен к управляющему входу ре.гистра 9 памяти, Благодаря наличию элемента 16 запись в регистр 9 памяти осуществляется во второй цикл работы устройства, Входы измерительных преобразователей 1 и 2 подключены к фазам линии электропередачи 17, при этом (и+1)-ый выход дешифратора 12 соединен с входом на возврат пускового триггера 8 и инверсным входом интег.ратора 4, (и+2)-ой выход дешифратора 12 соединен с входом на срабатывание пуско.вого триггера 8 и управляющим входом счетчика 7, а также с входами на возврат всех дополнительных триггеров 13. Элемент 14 запрета запирается при подаче на него сигнала от триггера 13. Элемент 15 временной памяти обеспечивает непрерывный сигнал на выходе при интервалах между сигналами на входе,составляющими цикл изменения напряжения на интеграторе 4. Триггер 13 воз-.вращается в исходное состояние при подаче сигнала от (и+2).го выхода дешифратора 12, сигнал от (М 2)-го выхода дешифратора вызывает сброс счетчика 7 на нуль иопрокидывание, триггера 8, Сигнал от (и+1)-го входа вызывает возврат триггера 8.,Ключ 3 открывается при опрокидывании триггера 8 и запирается при его возврате. Ин.тегратор 4 возвращается к начальным условиям при подаче сигнала от (и+1)-го выхода дешифратора 12.Устройство работает следующим образом.За нулевой момент времени принимаютначало счета тактовых импульсов счетчика 7,т.е. появлейие сигнала на (и+2) м выходедешифратора 12. Включение ключа 3 приводит к началу интегрирования интегратором 4,Напряжение на выходе интегратора изменя.ется по законуО, = К 1,где- ток к.з,Когда Ои,ь достигает значения О,. срабатывает пороговое устройство. В этот мо.мент К 11, = О,где О - напряжение к.з а время посленачала цикла, когда произойдет индикация,Ц= - =кг,ин-у, "Уставки измерительного органа многоступенчатой дистанционной защиты задаются какинтервалы времени, соответствующие 1, 2 пвыходам дешифратора 12. Условием срабатывания каждой иэ п ступеней защиты является 1, ) 1 Д, 1, ) 1 рнд и тд.Если 1 и, ) 1 то не должна действо.вать не одна ступень защиты.,В нормальном режиме значение тока 1относительно мапо, а напряжение О велико/и поэтому эа время 1+, соответствующее (и+1)-му выходу дешифратора 12, на.пряжение интегратора 4 не достигает эначелщя О, В момент 1 вырабатывается сигнална возврат интегратора 4 к начальным условиями возврат пускового триггера 8, ключ 3 запи.рается. В момент 1, начинается повторениепроцесса,При к.э, момент 1;,н,наступает в пределахинтервала времени от нуля до 1 д+, На фиг. 2показаны кривые напряжения на различных эле.ментах схемы фиг. 1 при к,з., соответствующем, п.ой ступени дистанционной защиты. Так каки 12 меньше, чем 1 щд, то сигнал черезтриггеры 13, соответствующиеи П ступенямзащиты, попадут на соответствующие элементы14 запрета прежде, чем подействует пороговыйблок 5, поэтому сигнал появится только на выходе элемента запрета 14 и-ой ступени, Появле.ние сигнала на выходе элемента 14 приводитк действию элемента 15 временной памяти, атакже к подготовке действия элемента 16 за.деРжки на один цикл, В момент 1 п сигнал оттриггера 13 приводит к запрету прохождениясигнала через элемент 14, однако выходной сигнал элемента 15 сохраняется до следующегоцикла, В момент времени 1 сигнал от (и+1)-говыхода дешифратора вызывает занирание пу кового триггера 8 и возврат интегратора 4 к начальным условиям. Спустя некоторое время возвращается пороговый блок, а в момент вре.мени 1 д происходит сброс на нуль счетчика 7 и возврат триггера 13. Процесс начинается сначала. В следующем цикле вся последователь.ность действий сохраняется за исключением действия элемента 16 задержки на один цикл, ко.торый в момент появления сигнала на выходе 10 элемента 14 подает сигнал на запись содержимо,то счетчика 7 в момент 1 ид в регистр 9 памяти. Возврат элемента 16 происходит при воз.врате устройства защиты после отключения к з.Такое выполнение записи в регистр позволяет 15 фиксировать расстояние до меСта поврежденияв начальный период к,з., когда сопротивлением дуги можно пренебречь, причем фиксация не зависит от момента возникновения к.з посколь.ку первый цикл может быть неполным, если к.э, произойдет в середине цикла.Технико-экономический эффект от использования предложенного устройства определяется тем, что его стоимость существенно ниже сто; имости заменяемых им устроств определения расстояния до места повреждения и измерительного органа многоступенчатой дистанционной защиты, а также его более высокой надежностью. Формула изобретения30Устройство для определения сопротивлениядо места короткого замыкания линии электропередачи, содержащее измерительный преобразователь напряжения линии, вход которого подключен к фазам линии электропередачи, а выход подключен к одному входу порогового блока, измерительный преобразователь тока линии, вход которого подключен к фазам линии электропередачи, а выход через последователь но включенные ключ и интегратор подключенк другому входу порогового блока, генератор тактовых импульсов, счетчик, пусковой триггер, вход на возврат которого подключен к инверсному входу интегратора, а выход пускового 4 триггера подключен к управляющему входуключа и последовательно включенные дешифратор и блок индикации, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональ.ных возможностей путем выполнения. устройством функций измерительного органа много 50ступенчатой дистанционной защиты и повышения надежности путем непрерывного контроля его работы, дополнительно введены дешифратор с й выходами, элемент задержки, регистр памяти, а также по числу ступеней защиты и триггеры с двумя устойчивыми состояниями, элементы запрета и выходные элементы временной памяти, при этом выход генератора такто.вых импульсов подключен к основному входу7 879504 четчйка, управляющий вход которого подключен к входу на срабатывание пускового триггера, выход счетчика через регистр памяти под. Чслючен 1 с входу упомянутоГо дешифратора, а также к входу вновь введенного дешифратора, 5 к каждому из п входов которого подключеая входы на срабатывание соответствующих триггеров, выходы которых подключены к управ. ляюцим входам соответствующих элементов запрета, осйовные входы которых подключены 1 О ,к выходу порогового блока, а выходы подключены к входам соответствующих выходных элементов временной памяти, выход й.го элемента запрета подключен также через элемент задержки 1 с управ. 8Июшему входу регистра памяти, (о 1) выходдешифратора подключен к входу на возвратпускового тритгера и инверсному входу интег.ратора, (и+2) выход дешифратора подключенк входу на срабатывание пускового триггера иуправляющему входу счетчика, а также к вхо.дам на возврат всех вновь введенных триггеров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем, М"Энергия", 1976, с. 230 - 239.2, Патент США Мф 3281673, кл, 324 - 52, 1975,3. Авторское свидетельство СССР И 75 б 320,кл. Н 02 Н 3/40, 1976.879504 орректор 9, Мака 0434НИИПИ Госудапо делам юобт 113035, Москва 735 одпн рственного комятета СССР етеннй н откризий Ж, Рауптскаи юб., д. 4/5