Разработка и исследование устройств дистанционной защиты на датчиках модуля и угла сопротивления

• Автор: Халикулов, Ибодулла Бутаевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 204 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава I.ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ УСТРОЙСТВ. ФОРМУЛИРОВКА

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ и

1.1. Способы построения устройства дистанционных защит.

1.1.1. Существующие способы построения дистанционных измерительных органов .

1.1.2 Определение значений сопротивления в месте установки устройства

1.1.3. Определение угла сопротивления .

1.2. Замкнутые схемы измерительных органов .

1.3. Некоторые особенности построения дистанционной защиты со сложной формой характеристики срабатывания
1.3.1. Существующие способы построения реле сопротивления со сложными характеристиками
1.3.2. Перспективность использования датчиков сопротивления модуля и угла для построения различных устройств защиты.
1.4. Выводы
Глава 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ ДИСТАНЦИОННЫХ ЗАЩИТ НА ДАТЧИКАХ МОДУЛЯ И УГЛА СОПРОТИВЛЕНИЯ
2.1. Введение
2.2. Разработка устройства для определения модуля сопротивления и реле на его основе. .
2.2.1. Выбор функциональной схемы датчика модуля
2.2.2. Анализ погрешности схемы
2.2.3. Направленное реле сопротивления на основе датчика модуля
2.2.4. Анализ переходных характеристик датчика модуля
2.3. Разработка устройства для определения угла
сопротивления
.3.1. Использование метода прямого преобразования на основе формирователей прямоугольных импульсов
Е.З.Е. Использование метода следящего преобразования .
2.3.3. Анализ переходных характеристик датчика
2.4. Разработка реле сопротивления на основе датчиков модуля и угла .
2.4.1. Аппроксимация характеристики срабатывания в виде частей колец комплексной плоскости и их комбинаций на основе двух датчиков
2.4.2. Описание функциональной схемы .
2.5. Разработка принципиальных схем
2.5.1. Принципиальная схема датчика модуля. . .
2.5.2. Принципиальная схема датчика угла
2.6. Аппроксимация характеристики срабатывания путем деления комплексной плоскости несколькими прямыми.
2.6.1. Выбор функциональной схемы
2.6.2. Разработка принципиальной схемы
2.7. Разработка устройства с характеристикой срабатывания в виде двух пересекающихся окружностей .
2.8. Выводы
Глава 3. ТРЕХСТУПЕНЧАТАЯ НАПРАВЛЕННАЯ ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА ЛИНИИ
3.1. Принципиальная схема измерительного органа
3.2. Логическая часть защиты .
3.3. Исполнительный орган .
3.4. Конструктивное ъвыполнение защияы
3.5. Выводы.
стр.
Глаа 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАЩИТЫ . . . .
Лабораторные исследования макета защиты
4.1.1. Настройка и испытания электронного
ключа.
4.1.2. Исследование звена с регулируемым коэффициентом передачи
4.1.3. Регулировочные характеристики измерительного органа при замкнутой цепи обратной связи .
4.1.4. Статические характеристики измерительного органа на комплексной плоскости сопротивлений
4.2. Исследование опытного образца защиты на электродинамической модели .
4.3. Натурные испытания опытного образца защиты и результаты эксплуатации .
4.4.Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Тп отношение отрезка диаметра характеристики в третьем квадранте к отрезку диаметра в первом квадранте. Отношение У характеризует смещение характеристики в направлении угла максимальной чувствительности. На рис. При условии срабатывания
и при Т1 О характеристика срабатывания имеет вид окружности, проходящей через начало координат, а при 1 1,0 с центром в начале координат. Рис Устройство для контроля модуля сопротивления
ляется углом входного сопротивления двухполюсника. Желательно было бы правильно определять сопротивление до точки к. I Е , когда точка к. V и I , охватывающих все режимы работы защищаемого объекта, включая короткие замыкания за различными сопротивлениями. Устройство, на выходах которого имеется непрерывная для всех значений V и I полная информация о значении сопротивления, имело бы более широкие функциональные возможности Здесь под полной информацией следует понимать информацию о составляющих сопротивления модуля и угла или активной и реактивной составляющий. Например, имея значения модуля и угла, нетрудно задавать области срабатывания устройства дистанционной защиты по этим параметрам. Путем соответствующей цифровой и аналоговой обработки составляющих полного сопротивления легко обеспечить сложные формы характеристики срабатывания в виде многоугольника, колец и частей колец на комплексной плоскости сопротивлений. Использовать значения модуля и угла можно для решения задач автоматики выявления асинхронного режима, для непрерывного контроля состояния объекта электрической системы по его сопротивлению. Изложенное подтверждает целесообразность построения устройств дистанционных защит на основе датчиков сопротивления и это положение принято за основу дальнейших исследований. Определение значений сопротивления может быть осуществлено через его прямоугольные и X или полярные и О координаты. Предпочтение отдается второму варианту, так как известные способы определения активной и реактивной составляющих требуют сложное моделирование линии и в схемотехническом
плане их реализация представляет определенные трудности. Полярные же координаты сопротивления могут быть определены относитель но проще, что следует из большого количества разработок в этом направлении 5, , . Проведем анализ известных и возможных способов определения значения сопротивления в месте установки при его представлении полярными координатами. Сначала рассмотрим получение значения мо дуля. В качестве примера существующих разработок дистанционных устройств, предназначенных для непрерывного измерения сопротивления по длине линии, рассмотрим схему рис. Она предполагает операцию деления модулей подводимых напряжения и тока при помощи делительного устройства. Напряжение на выходе делительного устройства соответствует модулю сопротивления на зажимах р . При подключении к нему компаратора оно представляет из себя ненаправленное реле сопротивления, но сложность устройства и разомкнутый принцип ее построения, ухудшающий точностные характеристики, заставляют искать другие решения. Другим аналогичным примерогл получения значения сопротивления является устройство с широтноимпульсным делителем , представленное на рис. Здесь используется известное деление выпрямленных и сглаженных подводимого напряжения на ток с помощью широтноимпульсного делителя. Напряжения на выходах интеграторов
Тис. Широтноимпульсное делительное устройство, НИ нуль индикатор, Тр триггер. Рис,, Устройство для получения модуля сопротивления, путем сведения уравнения линии к дифференциальному виду
1. После срабатывания порогового элемента к интеграторам нодводятся инвертированные входные величины. Устройство, как видно, схемотехнически уступает предыдущему и, как отмечают авторы, имеет небольшой динамический диапазон дБ. Кроме того, ему свойственна большая инерционность. Задачу получения модуля сопротивления можно решить другим способом аналоговой вычислительной техники, который автор предлагает в своих разработках . Решение данного уравнения может быть получено с помощью устройства, приведенного на рис.