СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННЫХ ФАЗ И ЗОНЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННЫХ ФАЗ И ЗОНЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ


RU (11) 2037246 (13) C1

(51) 6 H02H3/40, H02H3/26, G01R31/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1995.06.09 
(21) Регистрационный номер заявки: 5055253/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.07.17 
(45) Опубликовано: 1995.06.09 
(56) Аналоги изобретения: 1. Атабеков Г.И. Теоретические основы релейной защиты высоковольных сетей. М., Госэнергоиздат, 1957. 2. Шнеерсон Э.М. Дистанционные защиты. М., Энергоатомиздат, 1966. 3. Аржанников Е.А. Дистанционный принцип в релейной защите и автоматике линий при замыканиях на земле. М., Энергоатомиздат, 1985. 4. SU N 1543353, G 01R 31/08, 1987. 
(71) Имя заявителя: Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова 
(72) Имя изобретателя: Лямец Ю.Я.; Ефремов В.А. 
(73) Имя патентообладателя: Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННЫХ ФАЗ И ЗОНЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 

Использование: релейная защита и автоматика электрических систем и предназначено для реализации в дистанционной защите и избирателях поврежденных фаз. Сущность изобретения: способ основан на контроле взаимной мощности трех величин - измеряемого напряжения, опорного тока и предсказываемого напряжения, отнесенного к концу защищаемой зоны. Из трех величин образуются три пары. В прототипе контролируются только две из них, что приводит к неселективности при заранее неизвестных поврежденных фазах. Недостаток прототипа устраняется путем определения знака взаимной реактивной мощности двух упомянутых напряжений, а в надлежащих случаях - также и их взаимной активной мощности. Модификации способа различаются характером формирования сравниваемых величин и мероприятий, призванных повысить его чувствительность и устранить "мертвую зону" при близких коротких замыканиях. 16 з. п. ф-лы., 5 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и автоматике, и может быть использовано в дистанционной защите и избирателях поврежденных фаз.

Множество дистанционных способов релейной защиты может быть подразделено на две группы [1, c.147] Отличительная черта первой группы задание характеристик срабатывания на комплексной плоскости. Характеристики остаются неизменными при всех видах повреждений, что снижает функциональные возможности таких способов. Более общими свойствами обладают способы второй группы, алгоритмы функционирования которых не связаны с четко очерченными характеристиками. К этой группе относятся способы построения многофазных реле сопротивления, в частности, реле Бреслера [1, c.165, 166] а также реле защиты от замыканий на землю [1, c.168] В основе всех этих способов лежат определенные закономерности расположения некоторого числа векторов напряжения и тока, часть из которых измерена, а другая определена путем преобразования первых. Измерительные органы, построенные по таким способам, вошли в теорию релейной защиты под названием многофазных (трехфазных) [2, c.89-98] Указанные способы и соответствующие измерительные органы имеют ограниченную область применения, действуя при вполне определенных видах повреждения. Так, реле Бреслера действует при двухфазных замыканиях, а реле Суяра [3, c.121] при замыканиях на землю. Способы не имеют общей информационной базы, т.е. единого признака, отличающего короткое замыкание в зоне от коротких замыканий вне зоны и "за спиной" (в противоположном направлении от места наблюдения). Они оперируют разным числом входных величин: реле Бреслера тремя компенсированными линейными напряжениями (токи не привлекаются), а реле Суяра тремя компенсированными фазными напряжениями и током нулевой последовательности. Известны недостатки каждого из них, в частности, реле Суяра дает излишние срабатывания при внешних коротких замыканиях и относительно небольших углах между ЭДС на концах линии [3, c.136]

Известен наиболее общий способ дистанционной защиты, относящийся также ко второй группе [4] Он основан на единственном и бесспорном информационном признаке короткого замыкания резистивной природе повреждения, поэтому все частные информационные признаки и основанные на них способы и их реализации, в том числе и реле Бреслера, и реле Суяра, следуют из него как частные случаи. Помимо очевидных операций измерения напряжений и токов в начале линии и их составляющих (нулевая и обратная последовательность, безнулевые составляющие [4] выбора особой фазы этот способ включает в себя преобразование измеренных величин в три группы величин. Первые соответствуют напряжениям в начале линии, вторые напряжениям в конце контролируемой зоны при условии, что линия не повреждена. Третьи величины опорные, и могут варьироваться в зависимости от вида повреждения. По сформированным величинам определяют два параметра как взаимную реактивную мощность первых и третьих и, соответственно, вторых и третьих величин, а затем сравнивают их знаки. Доказывается, что при повреждении в зоне знаки параметров противоположны [4]

Если данный способ реализуется в своей наиболее полной форме, то параметры представляют собой трехфазную реактивную мощность повреждения, предполагаемого один раз в начале, а другой в конце защищаемой зоны. Тогда способ свободен от методической погрешности. Однако в такой полной форме он может быть реализован далеко не всегда. Во-первых, не всегда возможно задать более или менее реально параметры приемной системы. Во-вторых, при выборе в качестве опорных величин токов предполагаемого повреждения приходится выполнять довольно много операций, связанных с определением линейных токов справа от места повреждения. Имеется возможность прибегнуть к более простым опорным величинам в виде составляющих линейных токов левее места повреждения, но при этом необходимо предварительно идентифицировать вид повреждения. При замыканиях на землю такой простой опорной величиной мог бы, например, служить ток нулевой последовательности.

Еще один недостаток полной (трехфазной) формы указанного способа заключается в том, что в результате ее применения определяется зона повреждения, что, быть может, достаточно для дистанционной защиты, но остаются неизвестными вид повреждения и поврежденные фазы, что необходимо для избирателей фаз и вообще представляет собой ценную информацию о состоянии контролируемой линии.

Если данный способ применяется для защиты линии от замыканий на землю, то, казалось бы, имеется возможность упростить его, сократив число операций и выбрав в качестве опорной величины ток нулевой последовательности, но здесь возникает серьезная проблема. Первый и второй параметры определяются по-разному в зависимости от вида замыкания однофазного (К(1)) и двухфазного на землю (К(1,1)), и может случиться так, что при однофазном замыкании вне зоны обнаружатся признаки двухфазного в зоне (разные знаки соответствующих параметров), и наоборот. Иначе говоря, известный способ обладает тем недостатком, что при упрощении он теряет селективность.

Цель изобретения устранение указанного недостатка, т.е. построение простого и вместе с тем селективного способа определения поврежденных фаз и зоны повреждения линии электропередачи.

Поставленная цель достигается тем, что к известным операциям измерения напряжений и токов в начале линии и их составляющих, выбора особой фазы, преобразования измеренных величин в первые величины, соответствующие напряжениям в начале линии, вторые величины, соответствующие напряжениям в конце контролируемой зоны неповрежденной линии, и в третьи опорные величины, определения первого параметра как взаимной реактивной мощности первых и третьих величин и второго параметра как взаимной реактивной мощности вторых и третьих величин, сравнению знаков двух параметров добавляются следующие операции: определение еще одного, третьего параметра как взаимной реактивной мощности первых и вторых величин, сравнение знаков третьего параметра со знаками первого и второго параметров и, если знаки первого и третьего параметров совпадают и противоположны знаку второго параметра, что обнаруживается логическими операциями, то происходит фиксация повреждения в контролируемой зоне.

Для еще большей надежности разграничения замыканий одного вида в зоне от замыканий другого вида вне зоны, дополнительно предлагается определять четвертый параметр как взаимную активную мощноcть первых и вторых величин, сравнивать знаки всех четырех параметров и фиксировать повреждение в зоне, когда первый параметр положителен, а три других отрицательны. Кроме того, предлагается формировать еще и четвертые величины, пропорциональные составляющим измеренных напряжений и пятые величины, пропорциональные составляющим измеренных токов, и определять пятый параметр как взаимную реактивную мощность четвертых и пятых величин и фиксировать повреждение в зоне только при отрицательном знаке пятого параметра.

Для надежного устранения "мертвой зоны" нечувствительности к близким коротким замыканиям, возможной при совпадении знаков первого и второго параметров предлагается в тех случаях, когда знак третьего параметра им противоположен, сравнивать абсолютные значения первого и второго параметров и фиксировать повреждение в контролируемой зоне, если преобладает абсолютное значение второго параметра.

Остальные предложения касаются конкретизации используемых величин. Так, в качестве первых величин могут быть использованы фазные напряжения в начале линии, в качестве вторых фазные напряжения в конце зоны, определяемые в предположении, что линия не повреждена, в качестве третьих токи предполагаемого повреждения.

Диаграмма на фиг.1 иллюстрирует свойства функции, значения которой играют роль двух основных параметров; на фиг.2 структурная схема, реализующая предлагаемый способ; на фиг.3 ее фрагмент с указанием величин, подаваемых при проверке предположения об однофазном коротком замыкании; на фиг.4 полные условия срабатывания дистанционной защиты, функционирующей по предлагаемому способу; на фиг.5 раскрывается содержание величин, определяющих срабатывание при разных видах коротких замыканий.

На фиг.1 показаны передающая и приемная система 1 и 2, связанные линией электропередачи 3, повреждение которой имитируется переходным сопротивлением 4.

Структурная схема состоит из фильтров ортогональных составляющих 5-12, входы которых подключены к трансформаторам напряжения и тока, формирующие блоки 13-15, назначение которых предсказывать напряжение в конце контролируемой зоны, фильтр тока обратной последовательности 16, совмещенные коммутирующий 17 и суммирующий 18 блоки, датчики реактивной мощности 19-22, датчик активной мощности 23 и логический блок 24. В схему также, возможно, входят блок выбора особой фазы 25 и блок сравнения 26.

Далее при описании способа применяются следующие обозначения электрических величин: х координата точки линии электропередачи, А, В, С произвольная фаза, - особая фаза, -1 отстающая и -2 опережающая относительно особой, U (x,t), i(x-,t) мгновенные значения напряжений и токов в произвольной точке линии: Us= U (0,t), is i (0,t) наблюдаемые величины в начале линии с координатой x 0; x l координата конца защищаемой зоны, Uos, ios наблюдаемые напряжение и ток нулевой последовательности,(O) (O_) , (O) , (O) соответствующие комплексы основной гармоники, (l) , (l-) , (l) , (l-) предполагаемые величины конца защищаемой зоны, недоступные наблюдению и представляющие собой результат преобразования наблюдаемых величин , . Взаимные мощности двух величин

s= (o) Im() (1)

r= (l) Im() (2)

u= Im() (3)

u= Re() (4)

Q Im() (5) где общее обозначение опорного тока, в качестве которого могут выступать различные составляющие, сопряженный комплекс.

Заявляемый способ, как и прототип, основан на единственной предпосылке резистивной природе повреждения. Применительно к двухпроводной линии 3, поврежденной в неизвестной точке x xf, это означает, что комплексы напряжения и тока в самом повреждении связаны неизвестным, но заведомо вещественным, сопротивлением Rf

(xf) R(xf) (6) Иначе

Im[(xf)(xf)] 0 (7) Если ввести целевую функцию

(x) Im[(x)(x)] (8) и рассмотреть ее поведение в разных точках линии, то обнаружится, что для линий с реальными параметрами функция (8) пересекает ось х в единственной точке х xf, как этого требует условие (7). Следовательно, знаки значений, принимаемых целевой функцией в начале и конце линии, противоположны:

sing s sing r. (9) Значения s и r представляют собой реактивные параметры (1) и (2).

В трехфазной электропередаче свойство (7) и соответственно целевая функция обобщаются следующим образом

Im[(xf)(xf)] 0 (10)

(x) Im[(x)(x)] (11) и свойство (9) при этом сохраняется.

Определение токов в самом повреждении затруднено тем обстоятельством, что параметры приемной системы 2 могут быть заданы лишь приблизительно. Поэтому вместо тока (xf) в (7) желательно ввести иную величину, достаточно близко совпадающую с ним по фазе, но определяемую без привлечения параметров приемной системы. Это можно сделать, если учесть, что по своей природе (xf) чисто аварийный ток повреждения (аварийная слагающая). Аварийная слагающая произвольного тока IDot есть разность -In, где доаварийный ток (ток предшествующего режима). В повреждении (xf) 0. Взаимосвязь между током (xf) и аварийной слагающей тока в месте наблюдения (0-)= не зависит от переходного сопротивления. Так как активное сопротивление линии несравненно меньше индуктивного, то

arg arg(xf) (12) Если учесть к тому же, что параметры линии известны и аргумент тока может быть скорректирован, то равенству (7) можно поставить в соответствие почти столь же точное

Im[(xf)] 0 (13) Соответственно изменится и функция (8)

(x) Im[(x)] (14)

Аварийная составляющая напряжения (xf) представляет собой реакцию на воздействие тока повреждения (xf). При слабом влиянии активного сопротивления

arg[-j(xf)] arg(xf), что модифицирует критерий 7

Im[(xf)j(xf)] Re[(xf)(xf)] 0 (15) и функцию (8)

(x) Re[(x)(x)] (16)

Трехфазный критерий (10) может быть преобразован аналогичным образом. Введем в рассмотрение безнулевые величины

-, - где ,, напряжение и ток нулевой последовательности, учтем, что

0, 0 в силу чего

(x)(x) (x)(x)+3 (17) и критерии (10) принимает вид

Im[(xf)(xf)]+3Im[(xf)(xf)] (18)

При междуфазных коротких замыканиях двухфазном К(2) или трехфазном К(3), когда =0, (18) упрощается

Im[(xf)(xf)] 0 (19) Если допустимо принять, что влияние активного сопротивления линии невелико, то

arg(xf) arg(0-) (12a) и обозначая (0-)=, можно заменить (20) на еще более простое

Im[(xf)] 0 (13a) что приводит к целевой функции

(x) Im[(x)] (14a) С другой стороны, имея в виду, что

arg(xf) arg(xf)-/2 можно придать (20) форму

Im[(xf)j(xf)] 0 (18)

Re[(xf)(xf)] 0 (18a) вводя затем соответствующую целевую функцию

(x) Im[(x)j(x)] (19)

Если предварительно определить вид короткого замыкания, то трехфазные критерии и целевые функции можно будет заменить столь же простыми выражениями, как (13)-(16), придав им общую форму (7), (8), а далее

Im[(xf)] 0 (20)

(x) Im[(x)] (21) Так, при однофазном замыкании с особой фазой в месте повреждения выполняются граничные условия

(xf) (xf) 0 (22) упрощающие критерий (10) и функцию (11)

Im[(xf)(xf)] 0 (23)

(1)(x) Im[(x)(x)] (24) Из (22) вытекают, кроме того, взаимосвязи между составляющими нулевой, прямой, обратной последовательностей и безнулевыми составляющими

(xf) (xf) -(xf)

3(xf) позволяющие заменить в (23), (24) ток (x) любой из составляющих (x), (x), (x), (x). Если принять по аналогии с (12)

arg arg(xf) (25)

arg arg(xf) (26)

arg arg(xf) (27) то из (23)-(27) последуют выражения типа (20), (21), где под всегда будет подразумеваться а под током одна из составляющих или , или ' (фиг.5).

При двухфазном замыкании на землю с симметричным характером повреждения фаз -1 и -2 имеют место граничные условия

(xf) 0

arg[(xf)-(xf)] arg[(xf)-(xf)] (28)

arg[(xf)-(xf)] arg(xf) (29) или

(xf) (xf)+(xf)-(xf)

(30)

arg[(xf) arg[j(xf)+(xf)/2)]

Соотношения (25), (29) дают основание записать функцию того же вида, что и (21)

(1,1)(x) Im[(x)] (31) при (x) (x)+(x)

Хотя соотношения (25), (26), взятые в совокупности, и не означают столь же близкого совпадения аргументов суммы (xf)+(xf)/2 и +/2, все же из-за преобладающего влияния в той сумме тока обратной последовательности такое совпадение практически можно допустить, получая функцию (21) при (x) (x), = j(+/2). Если же этого допустить нельзя, то от (21) придется вернуться к более общей функции (8), определяя (x) как j((x)+(x)/2 при

(x) (x-)-(x+)

(x+) (x)/(x+)

(x+) (x-)-(x+)

(x+) (x)/(x+) где смысл токов с аргументом (х+) ясен из фиг.1, а сопротивления с аналогичным аргументом определяются по усредненным параметрам принимающей системы 2.

Величины двухфазного замыкания вытекают из предыдущего как частный случай (фиг.5). А при симметричном трехфазном замыкании можно ограничиться результатами наблюдения за одной из фаз (фиг.5), применяя критерий (13) и функцию (14).

Приведенное выше теоретическое обоснование предлагаемого способа показывает, что возможны различные его модификации. Так, применяя трехфазные целевые функции, можно определять зону повреждения безотносительно к виду повреждения и поврежденным фазам. Но это был бы тривиальный подход, не дающий полной информации о состоянии линии электропередачи. Задача заключается в определении не только зоны, но и вида короткого замыкания. Если выделить определение особой фазы в самостоятельную задачу, то на долю предлагаемого способа достается следующая наиболее общая задача. Имеет место замыкание на землю, о чем свидетельствует, например достаточно высокий уровень тока или напряжения нулевой последовательности. Тем или иным способом выявлена особая фаза Требуется установить, произошло ли замыкание в контролируемой зоне, а также определить вид замыкания (К(1)) или К(1,1)) и тем самым обозначить поврежденные фазы: при К(1); -1 и -2 при К(1,1). При решении данной задачи возникают проблемы, связанные с тем, что признаки замыкания одного вида, происшедшего вне зоны, могут совпадать с признаками замыкания другого вида, происшедшего в зоне. Эти проблемы решаются путем введения логических операций сравнения знаков, указанных на фиг.4. Приведенные там же векторные диаграммы величины , и иллюстрируют правило знаков. Возможны, хотя и разновероятны, пять вариантов, каждому из которых в таблице отведена отдельная колонка. Заметим, что из трех величин две измеряемые ( и ), а третья получаемая путем преобразования этих двух и других измеряемых величин. Примем для определенности, что проверяется гипотеза об однофазном замыкании с особой фазой А и для этого используется целевая функция

(A1)(x) Im[(x)] Тогда подлежат определению знаки трех реактивных и, может быть, еще одного активного параметра

1) (1AS) (A1)(O) Im[(O)] Im[]

2) (1Ar) (A1)(l) Im[(l)] Im[]

3) (1Au) Im[(O)(l)] Im[]

4) (1Au) Re[(O)(l)] Re[] Входящие в эти выражения величины и измеряются непосредственно. Что же касается величины , то она измерению недоступна и определяется в предположении, что линия не повреждена во всей контролируемой зоне или, иначе говоря, повреждение может иметь место только на границе зоны. Если не учитывать распределенную емкость линии, то

= -(+)l (32) а с учетом емкости

= chl-Zshl+chl-shl (32a) где и удельные сопротивления прямой и нулевой последовательностей, -, безнулевые ток и напряжение фазы А, , -коэффициенты распространения прямой и нулевой последовательности, = = характеристические сопротивления.

Напряжение , определяемое путем преобразований (32), является прогнозируемой величиной и, как правило, не имеет ничего общего с реальным, недоступным измерению напряжением в конце зоны. Допустим, речь идет о защите магистральной электропередачи, как это показано на фиг.1. Тогда угол сдвига

arg-arg между измеряемым напряжением и неизвестным истинным напряжением в конце линии по условиям устойчивости не может превышать (по абсолютной величине) 90о, практически же|< 60о.

Иное дело угол между и предсказанной величиной 

arg-arg Когда линия не повреждена, предсказанная величина совпадает с истинной (= ) и . Но для поврежденной линии преобразования (32) дадут формальный, хотя и несущий в себе полезную информацию, результат и поскольку при этом , , то вполне вероятно, что| превысит 90о, а сам угол Hat не поддается предварительной оценке. Так, при металлическом трехфазном замыкании ток отстает от напряжения почти на 90о и, следовательно преобразование = -jX даст результат, вообще находящийся в противофазе с величиной . Подобное явление встречается и при иных видах замыканий. Существенно, однако, что взаимное расположение векторов , и тем не менее не произвольно, а подчиняется закономерностям, вытекающим из условия (7). Прежде всего, это закономерность (9), означающая, что при коротком замыкании в контролируемой зоне вектор опорного тока располагается между векторами напряжений ,, причем опережающим может быть как вектор , так и Однако для селективного определения зоны повреждения одного этого условия недостаточно. Необходимы дополнительные признаки повреждения в зоне. Они существуют и заключаются в следующем. При малых переходных сопротивлениях, когда замыкание близко по своей природе к металлическому, вектор заведомо опережает и наблюдаемый ток , и прогнозируемое напряжение . Даже при обратном направлении мощности доаварийного нагрузочного режима ( < 0), данное положение сохраняет свою силу ввиду ограниченности модуля угла Тем более оно справедливо для прямой передачи мощности, когда при больших значениях может встретиться редкий случай > 180о (вариант 3, фиг.4). Все же наиболее типичен вариант 1, когда 0 < < 180о. При отрицательном истинном угле предсказанный угол может быть как положителен, так и отрицателен (вариант 2), но при этом непременно > , так как индуктивная аварийная слагающая тока смещает вектор в отстающем направлении относительно истинного вектора . Чтобы распознать вариант 1, достаточно сопоставить знаки трех реактивных параметров s,r и u. Связанные с большим числом ограничений варианты 2 и 3 выявляются только с помощью дополнительного активного параметра u. Пятый, тоже реактивный параметр Q повышает надежность распознавания повреждений в защищаемой зоне и "за спиной", т.е. левее места наблюдения. Повреждению в зоне соответствует отрицательное направление реактивной мощности величин, источник которых располагается в месте повреждения. Эти величины перечислены на фиг.5. Располагая информацией о знаке параметра Q, можно полностью исключить возникновение "мертвой зоны", т.е. понижение чувствительности способа при близких кратких замыканиях, когда величина Us близка к нулю. В этом случае допускается отступление от правила (9), но взамен проверяется уровень параметров s и r. Имеется в виду, что при близком замыкании функция (x) монотонно повышает свой уровень от почти нулевого значения r (0) до наибольшего r= (l) (фиг.1).

В соответствии с изложенной теорией предлагаемый способ сводится к последовательности операций, реализуемых структурной схемой по фиг.2. С помощью фильтров ортогональных составляющих 5-12 входные величины U,i, Uo, io преобразуют в комплексы ,,,. Формирующие блоки 13-14 реализуют операцию (32), т.е. предсказывают напряжения в конце контролируемой зоны. Фильтр обратной последовательности 16 выделяет ток . Таким образом, на выходах блоков 5-16 образуются все величины, необходимые для реализации критериев поиска повреждений (таблица 2). Не отражено лишь формирование аварийных слагающих ,. Это отдельная задача, решаемая специальными фильтрами аварийных слагающих.

Коммутирующий и суммирующий блоки 17 и 18 реализует операцию формирования величин и в зависимости от того, критерий какого вида замыкания вводится в действие. Возможны три алгоритма их функционирования. Первый состоит в поочередной проверке критериев различных видов замыканий. Второй в предварительном определении вида замыкания. И, наконец, третий промежуточный в предварительном выявлении частичных признаков того или иного вида замыканий. Именно этот третий путь и реализуется на фиг.2, где предусмотрено выявление особой фазы (блок 25) при земляных замыканиях (К(1) или К(1,1)). Определяя фазу , блок 25 дает сигнал коммутирующему блоку 17 принять в качестве величины напряжение особой фазы а в качестве опорного тока ток нулевой последовательности или обратной последовательности или безнулевую аварийную слагающую тока (таблица 2). Участия суммирующего блока 18 в этом случае не требуется. В результате, если, например = А, на входы датчиков 19-22 поступят величины, указанные на фиг.3. Возможно, проверка гипотезы об однофазном замыкании даст отрицательный результат. Тогда проверяется гипотеза о двухфазном замыкании на землю фаз -1 и -2. И в этом втором случае коммутирующий блок 17 передает суммирующему блоку 18 напряжения и , а также токи и , который преобразует их в величины и согласно фиг.5.

Предыдущие операции имели целью подготовить необходимые величины для определения параметров замыкания r,s,u, и возможно, также u и Q (фиг.4). Датчики 19-22 реализуют операции (1)-(5). В задачу логического блока 24 входит анализ знаков сравниваемых параметров. Проверяя их соответствие фиг. 4, он и определяет, имеет ли место замыкание в зоне. На его входы подаются, правда, сами параметры, а не одни лишь их знаки, что позволяет дополнительно проверять уровень перепада s-r| во избежание ложной работы под влиянием помех. С помощью блока сравнения 26 устанавливают факт значительного превышения параметра r над s, если они одного знака. Результатом логических операций, совершаемых блоком 24, является информация о виде замыкания (с указанием поврежденных фаз) и о зоне повреждения.

Использование дополнительных параметров, прежде всего взаимной реактивной мощности двух напряжений одного сформированного из измеренных напряжений, и второго, сформированного из напряжений, предсказанных в конце выбора поврежденных фаз и зоны повреждения. При этом появляется возможность определять вид замыкания путем перебора критериев каждого вида. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННЫХ ФАЗ И ЗОНЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ путем измерения в начале линии напряжений, токов, их составляющих и в преобразовании измеренных величин в три реактивных параметра, отличающийся тем, что измеренные величины предварительно преобразуют в первые величины, соответствующие напряжениям в начале линии, вторые величины, соответствующие напряжениям в конце контролируемой зоны неповрежденной линии, и в третьи опорные величины, первый реактивный параметр формируют, как взаимную реактивную мощность первых и третьих величин, второй реактивный параметр как взаимную реактивную мощность вторых и третьих величин, третий реактивный параметр как взаимную реактивную мощность первых и вторых величин, сравнивают знак третьего параметра со знаками первого и второго параметров и фиксируют повреждение в контролируемой зоне, если знаки первого и третьего параметров совпадают и противоположны знаку второго параметра.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно определяют четвертый параметр, как взаимную активную мощность первых и вторых величин, сравнивают знаки всех четырех параметров и фиксируют повреждение в контролируемой зоне, если первый параметр положителен, а три других - отрицательны.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что дополнительно формируют четвертые величины, пропорциональные составляющим измеренных напряжений, пятые величины, пропорциональные составляющим измеренных токов, определяют пятый параметр, как взаимную реактивную мощность четвертых и пятых величин, и фиксируют повреждение в контролируемой зоне только при отрицательном знаке пятого параметра.

4. Способ по п.3 отличающийся тем, что, при совпадении знаков первого и второго параметров и противоположном им знаке третьего параметра сравнивают абсолютные значения первого и второго параметров и фиксируют повреждение в контролируемой зоне, если преобладает абсолютное значение второго параметра.

5. Способ по пп. 1 4, отличающийся тем, что в качестве первых величин используют фазные напряжения в начале линии, вторых фазные напряжения в конце контролируемой зоны неповрежденной линии, третьих токи предполагаемого повреждения.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве третьей величины используют ток нулевой последовательности.

7. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что в качестве первой величины используют линейное напряжение в начале линии, второй линейное напряжение в конце контролируемой зоны неповрежденной линии.

8. Способ по пп.5 и 7, отличающийся тем, что в качестве третьей величины используют ток обратной последовательности, смещенный на заданный угол.

9. Способ по пп.5 и 7, отличающийся тем, что в качестве третьей величины используют сумму тока нулевой последовательности и удвоенного тока обратной последовательности особой фазы.

10. Способ по пп.5 и 7, отличающийся тем, что в качестве третьей величины используют аварийную слагаемую тока.

11. Способ по п.7, отличающийся тем, что, в качестве третьей величины используют разность токов соответствующих фаз.

12. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве четвертой и пятой величин принимают напряжение и ток нулевой последовательности.

13. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве четвертой и пятой величин принимают напряжение и ток обратной последовательности.

14. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве четвертой и пятой величин принимают аварийные слагающие напряжений и токов.

15. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве третьей величины используют напряжение нулевой последовательности, смещенное не заданный угол.

16. Способ по пп.5 и 7, отличающийся тем, что в качестве третьей величины используют напряжение обратной последовательности особой фазы.

17. Способ по пп.5 и 7, отличающийся тем, что в качестве третьей величины используют аварийную слагающую напряжения, смещенную на заданный угол.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru