Способ определения места повреждения в линиях электропередачи

 

(»>702321

И Е

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

« (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 29.03.77 (21) 2468238/18 — 21 с присоединением заявки Рм (23) Приоритет (51)М. Кл. а О1 а 31/O8

Пкудлретвенлый кемитат

СССР ао делам изабратеиий и вткрытий

Опубликовано 05.12.79 Бюллетень Лв 45

Дата опубликования описания 05.12.79 (53) УДК 621.317, -333 4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. М. Пыганков и Л. Б. Лазарева.

Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ В ЛИНИЯХ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДА ЧИ

1 г

Изобретение касается электроизмерительнои.: техники и может быть использовано при создании устройств для определения места повреждения в протяженных линиях электропередачи.

Известен способ определения места повреждения линии электропередачи, основанный на измерении действующих значений фазйых токов и напряжений 11) °

Недостатком этого способа является низкая точность определения места повреждения вслед-

10 . ствне неучета распределенной емкости и изменение положения фаз в пунктах транспозиции.

Наиболее близким по технической сущности . к предложенному является способ определения места повреждения в линиях электропередачи, основанный на измерении прямых и обратных волн электромагнитного поля, сдвинутых один от другого на двойное время пробега от места измерения до места короткого замыкания 12).

Недостатком этого способа является то, что он не учитывает пофаэную несимметрию линии, что приводит к недостаточной точности в определении места повреждения, особенно в линиях с неполным циклом транспозиции.

Пель изобретения — повышение точности определения места повреждения.

Для этого в известном способе определения места повреждения в линиях электропередачи, основанном на измерении прямых и обратных волн электромагнитного поля, сдвинутых один относительно другого на двойное время пробега волны от места измерения до места короткого замыкания, измеряют и запоминают модальные составляющие прямых и обратных волн, соответствующие чередованию фаз в месте измерения на заданном интервале времени, сдвигают обратные волны относительно соответствующих прямых, суммируют одноименные прямые и обратные модальные волны, определяют фазные и междуфазные напряжения по сумме прямых и обратных модальных волн, умноженных на произведение коэффициентов преломления и отражения в соответствни.с числом полных шагов транспозипии и определяют расстояние до места повреждения по величине суммарного интервала временного сдвига при равенстве нулю. эффективных значений одного иэ фазных или междуфаэных напрякеннй.

702321

На чертеже представлена функциональная электрическая схема предложенного устройства.

Оно содержит трансформаторы 1 напряжения и трансформаторы 2 тока. К трансформаторам напряжения присоединены блоки 3, 4, 5 измерения модальных составляющих напряжения и блоки 6, 7, 8 измерения модальных составляющих токов. Блоки 3, 4, 5, 6, 7, 8 одними выходами присоединены к блокам 9, 10, 11 формирующим прямые модальные волны, другими выходами присоединены к блокам 12, 4

13, 14, формирующими обратные модальные волны. Блок 15 вычисляет место повреждения.

Процесс измерения заключается в следующем.

Мгновенные значения фазных напряжений в любой точке транспонированной линии могут быть выражены через три прямые и три обратные модальные волны, замеренные на одном из концов линии. Так, фазные напряжения в точке короткого замыкания выражаются через

10 прямые и обратные волны, измеренные в начале линии формулой где и — количество полных шагов транспозиции от начала линии до точки короткрго замыкания; 20 тщ — время пробега волны по линии на шаге транспозиции; е,т — время пробега волны от точки короткого замыкания до ближайшей транспозиционной опоры. 25

В выражении (1) количество слагаемых прямых или обратных волн под знаком суъймь1 по р равйо биноминальному коэффициенту Сй.

Этот же коэффициент определяет возможное число различных сочетаний матричных коэффи- 30 циентов преломления и отражения Кпр, КоЦ, являющихся перестановочными матрицами, дающих одно и то же произведение 1Кпр (» л — jjjjK ф. Следовееельлое каждой р.тй волне можно поставить в соответствие определенное 3s сочетание указанных матриц. Порядком следования коэффициентов отрюкения и преломления в этом сочетании определяется знак при

rm. Если íà m-том месте стоит 11Кпр),то ти1 сохранит знак rm q. Если íà m-том месте 40

iI 1. ll то тиэ имеет знак, противоположный знакУ тm-g. Дли m = 1 тиэ имеет знак минУс для прямой волны и плюс для обратной. Та ким образом, в формуле (1) для n = 1 четыре слагаемых, для n = 2 количество слагаемых 4> равно 8, для и = 3 количество слагаемых 16 и т. д. При возникновении короткого замыкания блоки 3, 4, 5 измеряют составляющие напряжения первой, второй и третьей моды, соответственно, а блоки 6, 7, 8 — три модальных составляющих тока. В линиях с горизонтальным расположением фаз модальные напряжения, измеряемые блоками 3 и 5 равны

В т К-Д12 U<+U t 2К Д12

1л Т 1Ы ф ф 21 ф

I соответственно, модальные токи, измеряемые блоками 6 и 8 равны:

А

jj yL тел II1) еев 22 е21)

Напряжение и ток второй моды измеряются как разность соответствующих величин третьей и первой фаз, разделенной на-13. При этом первая и третья фазы — крайние, вторая— средняя (см. чертеж). Блоки 9, 10, 11 формируют прямые модальные волны, а блоки 12, 13, 14 — обратные Wm>, Wm>, Wm, Все волны поступают в блок 13, где обратные волны сдвигаются относительно соответствующих прямых волн и через каждый заданный интервал времени вычисляются эффективные значения фазных напряжений. При переходе через каждую

t точку транспозиции изменяется число слагаемых

2 волн, .умноженных на произведение матричных коэффициентов преломления и отражения. Если одно из эффективных значений фазных или междуфазных напряжений окажется равным нулю, сдвиг прекращают. Полный интервал сдвига обратных волн относительно прямых равен двойному времени пробега соответствующей модальной волны от пункта замера до точки повреждения. Затухание учитывается введением экспоненциального коэффициента.

702321

Составитель А. Изюмов

Техред Э.Чужик

Редактор В. Сапиристейн

Корректор Г. Решетник

Заказ 7583/43

Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ”.35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ определения места повреждения в линиях электропередачи, основанный на измерении прямых и обратных волн электромагнитного поля, сдвинутых один относительно другого на двойное время пробега волны от места измерения до места короткого замыкания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения места повреждения, измеряют и запоминают модальные составляющие прямых и обратных волн, соответствующие чередованию фаз в месте измерения на заданном интервале времени, сдвигают обратные волны относительно соответствую- щих прямых, суммируют одноименные прямые и обратные модальные волны, олределяют фазные и междуфазные напряжения по

6 суммам прямых и обратных модальных волн, умноженных на произведение коэффициентов преломления и отражения в соответствии с числом полных шагов транспоэиции и определяют расстояние до места повреждения по величине суммарного интервала временного сдвига при равенстве нулю эффективных значений одного из фаэных или междуфазных напряжений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Малы А. С., Шалыт Г; М. и др. Определение мест повреждения линий электропередачи по параметрам аварийного режима, М., "Энергия", 1972, с. 131.

2. Авторское свидетельство СССР У 505079. кл. G 01 R 31/08, 30.01.74 (прототип),