CC BY
12
Список литературы:
1. Максимов М. М„ Рыбицкая Л. П. Математическое моделирование процессов разработки нефтяных месторождений.-М.: Недра, 1976. 264 с.
2. Басниев К. С, Кочина И. Н., Максимов В. М. Подземная гидромеханика: Учебник для вузов.-М.: Недра, 1993. 416 с.
НОВОЕ УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ЛИНИЯХ 6-35 кВ
Гаджибабаев Г.Р., к.тн., доцент
Институт (филиал) ФГБОУВПО «МГОУ имени В.С. Черномырдина»
в г. Махачкале
Аннотация: Предлагаемое устройство построено на основе нового метода определения расстояния до места короткого замыкания в высоковольтных линиях 6-35 кВ (Гаджибабаев Г.Р., Гаджибабаев Э.Г. Патент «Фиксатор направления замыкания на землю» № 2468377. Опубликовано 27.11.2012, бюл. № 33)
Ключевые слова: у стройство, расстояние, место, замыкание.
NEW DEVICE DETERMINING THE DISTANCE TO FAULT LINES 6-35 Abstract: The device is built on the basis of a new method of determining the distance to fault in the high voltage lines 6-35 (Gadzhibabaev GR, Gadzhibabaev EG Patent "Catch earth fault direction» № 2468377. Posted 27.11.2012, Bull. № 33) Keywords: device, distance, location circuit.
Предлагаемое устройство построено на основе нового метода определения расстояния до места короткого замыкания в высоковольтных линиях 6-35 кВ (Гаджибабаев Г.Р., Гаджибабаев Э.Г. Патент «Фиксатор направления замыкания на землю» № 2468377. Опубликовано 27.11.2012, бюл. № 33)
Оно срабатывает аналогично известному «Фиксирующему индикатору направления короткого замыкания» (ФИНКЗ) по факту повышения тока короткого замыкания линии выше порогового значения, состоящий из приемного устройства (ПрУ), устанавливаемого на подстанции и передающего устройства (ПУ), устанавливаемых на опорах высоковольтной линии. Их соединяют с фазами линии через высоковольтные сопротивления (резисторы) (ВВС) 4-6 мОм. В отличие от ФИНКЗ, все ПУ линии предлагаемого устройства срабатывают по факту снижения междуфазного напряжения ниже уставки и производят замеры их значений в виде ортогональных составляющих.
Функциональная схема передающего устройства, реализующая предлагаемый способ приведен на рис.1. На рис.2 приведены временные диаграммы ортогональных составляющих первого, второго и третьего передающих устройств U1, U2, U3 соответственно. Здесь же приведены напряжения U3, U4, U5 соответствующих каналов приемного устройства.
Передающее устройство состоит из высоковольтных сопротивлений ВВС1 - ВВС3, выпрямителя В4, источника информационного сигнала ИИС5, накопительной емкости С6, ключей К7 - К16, логических элементов НЕ17-НЕ19, аналоговых сумматоров СУМ20-СУМ23, преобразователей переменного напряжения в постоянное ПР24-ПР28, компараторов КП29 - КП31, логических элементов ИЛИ32, ИЛИ33, логических элементов
И34, И35, ждущих мультивибраторов ЖМ36 - ЖМ38, дифференцирующих устройств ДУ39, ДУ40, запоминающих устройств ЗУ41, ЗУ42, преобразователя напряжения в длительность импульсов ПНДИ43.
Принцип работы передающего устройства заключается в следующем.
К трем фазам высоковольтной линии Л44 с фазными напряжениями иА, иВ, иС подключаются ВВС1, ВВС2, ВВС3, образующие делители напряжения с СУМ20, СУМ21, СУМ22, на выходах которых выделяются сигналы линейных напряжений высоковольтной линии (ключ К7 открыт). Эти синусоидальные сигналы преобразуются на выходах ПР24, ПР25, ПР26 в постоянные напряжения, пропорциональные линейным напряжениям иАВ, иВС, иСА. Согласно схеме в КП29 и КП30 производится сравнение сигналов Цав, Цвс и иВС, иСА соответственно. Наличие на выходах компараторов КП29 и КП30 сигналов логических 1 означает соблюдение соотношений Цав>Цвс и Цвс>Цса и поэтому наименьшим междуфазным напряжением оказывается иСА. Аналогично, при соблюдении соотношений иАВ<иВС и иВС<иСА на выходах компараторов получим логические 0 и наименьшим оказывается напряжение иАВ. При наличии на выходе КП29 логической 1, а на выходе КП30 логического 0 наименьшей оказывается напряжение иВС. При указанных соотношениях соответственно появляются логические 1 на выходах И34, НЕ19 (через ИЛИ 32) и И35 (через НЕ18). Выходные сигналы указанных элементов поступают на входы управления ключей К9, К10 и К11, на информационные входы которых поступают сигналы линейных напряжений иАВ, иВС, иСА с выходов СУМ22, СУМ20, СУМ21 соответственно. Выходы указанных ключей подсоединены к входам СУМ23 и согласно вышеописанному, на его выходе выделяется минимальное междуфазное напряжение в виде синусоидального сигнала при коротком замыкании в линии. Далее это синусоидальное напряжение преобразуется в постоянное на выходе ПР27, поступающее на вход КП31. По факту снижения междуфазного напряжения ниже уставки (иуст) КП31, на выходе последней появляется сигнал логической 1, открывающий К12 и на его выходе повторяется выходное напряжение СУМ23. Элемент ПР28 преобразует переменное выходное напряжение К12 в постоянное и по переднему фронту ее появления на выходе ДУ39 появляется кратковременный импульс, открывающий К13 и поэтому происходит запись в ЗУ41 практически мгновенного значения (первой ортогональной составляющей) аварийного напряжения. Одновременно запускается выходным импульсом ДУ39 элемент ЖМ36, который через четверть периода промышленного тока на выходе ДУ40 формирует кратковременный импульс и через К14 в ЗУ42 происходит запись второй ортогональной составляющей. Выходной импульс ДУ40 также запускает ЖМ37 и ЖМ38, которые через фиксированные интервалы (для первого передающего устройства и ^ на рис..2) от момента короткого замыкания открывают К16 и К15 соответственно и записанные ортогональные составляющие поступают на вход ИЛИ33 и далее на вход ПНДИ43. В первом передающем устройстве интервалы 1з-12 оказываются пропорциональными первой, а - 1;4-1;3 второй ортогональной составляющей благодаря модуляции интервала времени в элементе ПНДИ43. Аналогичные преобразования происходят в втором и третьем передающих устройствах. Выходной сигнал логической 1 ПНДИ43 закрывает К7 и открывает К8. В нормальном режиме работы линии, когда положения указанных ключей обратные через В4 заряжаются емкости ИИС5 (до напряжения 200-400 В, передаваемая в линию) и С6 (питает схему в режиме передачи сигнала). При открытом К8 в вышеуказанные интервалы происходит передача постоянного напряжения в линию через ВВС3, принимаемая приемным устройством на подстанции (такой метод передачи сигнала опробован в вышеуказанном устройстве ФИНКЗ).
Приемное устройство (рис.3) состоит из ВВС45-ВВС47, БВММН48, ПР49, НЕ50, ЖМ51-ЖМ55, фильтра низкой частоты ФНЧ56, ДУ57, ДУ58, К59-К66, ЗУ67, ЗУ68, И69-И71, преобразователей длительности в напряжение ПДН72-ПДН74, триггеров Тг75-Тг77, исполнительных элементов ИЭ78-ИЭ85.
Принцип работы приемного устройства заключается в следующем.
Элементы ВВС45 - ВВС47 подключаются к Л49 и их вторые выводы - к входным выводам БВММН48 (имеет идентичную схему с БВММН49 на рис.1) аналогично как и в передающем устройстве. К выходу БВММН48 (выход К12 на рис.1) подключены элементы ПР49, ЖМ51, ДУ57, ДУ58, К59, К60, ЗУ67, ЗУ68, функционирующие аналогичным элементам рис.1 и в результате происходит запись ортогональных составляющих напряжения Л49 на подстанции, отображаемые ИЭ78 и ИЭ79.
С другого выхода БВММН48 (см. выход КП30 на рис.1) сигнал поступает на вход НЕ50 и при отключении линии междуфазное напряжение исчезает и на его входе появляется сигнал логического нуля, а с выхода поступает логическая 1 на вход ЖМ52 и на его выходе появляются сигнал логической 1 в момент В момент ^ на его выходе появляется сигнал логического 0 и от спада заднего фронта импульса срабатывают ЖМ53. Согласно рис.2 за интервал V ^ сигнал и4 равен логической 1. На интервалах t2 и V 14 на выходе ФНЧ56 выделяется постоянное напряжение логической 1 и с выхода второго передающего устройства, поступающее на выход И69, т.к. на обоих входах его имеются логические 1. На выходе ПДН72 далее выделяются сигналы ортогональных составляющих первого передающего устройства, поступающие на информационные входы К61 и К62. От переднего фронта выходного напряжения ФНЧ56 (момент 12 на рис.2) на верхнем выходе Тг75 устанавливается логическая 1, поступающая на вход управления К61. В момент 14 передним фронтом импульса на нижнем выходе Тг75 устанавливается логическая 1, поступающая на вход управления К62. Таким образом сигналы, пропорциональные ортогональным составляющим второго передающего устройства через К61 и К62 регистрируются ИЭ80 и ИЭ81. В момент 16 от заднего фронта выходного импульса ЖМ53 срабатывает ЖМ54 и далее происходит запись ортогональных составляющих третьего передающего устройства в ИЭ82 и ИЭ83 аналогично записи ортогональных составляющих второго передающего устройства. Также идет запись ортогональных составляющих ПУ4 в ИЭ89 и ИЭ90.
Рис. 1 - Функциональная схема передающего устройства
и,
И2 Из
И4
И5
^ ^4 15
иил"
П1—I
I I
и
Рис.2 - Временные диаграммы напряжений приемного и передающего устройств
Первое передающее устройство
^ Второе передающее устройство
Ь Третье передающее устройство
-•ВВС 47' -
С
ПР49 ДУ57 К59 ЗУ67
И5
ПДН72
ЖМ51 ДУ58 К60 ЗУ68 И379
► ПДН 73 -
К62 —>.1381
Иб
» ПДН 74 .
8
ЖМ 5
ФНЧ56
Рис. 3 - Функциональная схема приемного устройства
