Устройство для определения расстояния до места повреждения линии электропередачи

 

Изобретение относится к области электроэнергетики. Цель изобретениярасширение области применения устройства путем выявления начальной стадии повреждения линии электропередачи . З стройство содержит блок I присоединения , блок 2 разделения частот, блок 3 детектирования, блок 4 отношения напряжений, блок 5 вычислений, блок 9 управления. Устройство подключается к испытуемой линии электропередачи 11. Введение в устройство высоковольтного блока 6, генератора 7 зондирующих импульсов, аналогового. ключа 8 и блока 9 управления позволяет определять расстояние до места .повреждения ;в линии . со значительно меньшей неоднородностью волнового сопротивления (в 20-50 раз), вызван- .ной частичными разрядами. I ил. i W ю со со о о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОШ4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 С 01 31/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3638458/24-21

{22) 26,08,83 (46) 23,05.86. Бюл, N 19 (71) Всесоюзный научно-исследователь. ский институт электроэнергетики (72) Л,И, Брауде (53) 621,317.333,4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 754332, кл. 4 01 g 31/.11, 1978, Авторское свидетельство СССР

К 1089525, кл. Cj Ol R 31/11, 1982.,,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА ПОВРЕЛ(ДЕНИЯ ЛИНИИ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к области электроэнергетики. Цель изобретениярасширение области применения устрой„.SU 1233062 А1 ства путем выявления начальной ста— дии повреждения линии электропередачи. Устройство содержит блок l присоединения, блок 2 разделения частот, блок 3 детектирования, блок 4 отношения напряжений, блок 5 вычислений, блок 9 управления, Устройство подключается к испытуемой линии электропередачи 11. Введение в устройство высоковольтного блока 6, генератора 7 зондирующих импульсов, аналогового ключа 8 и блока 9 управления позволяет определять расстояние до места повреждения;в линии, со значительно меньшей неоднородностью волнового сопротивления (в 20-50 раз), вызван.ной частичными разрядами. 1 ил, 1?3306?

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к определению места повреждения в кабельных линиях электропередачи °

Цель изобретения — расширение области применения путем выявления начальной стадии повреждения линии электропередачи, На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 присоединения, последовательно соединенные блок 2 разделения частот, блок 3 детектирования, блок 4 отношения напряжений, блок 5 вычислений, высоко-. вольтный блок б, генератор 7 зондиру. ющих импульсов, аналоговый ключ 8 и блок 9 управления ° Вход блока 1 присоединения соединен с выходом 10 устройства для подключения испытуемой линии электропередачи 11. Выход генератора 7 зондирующих импульсов и вход аналогового ключа 8 подключены к вы> ходу блока 1, а управляющий вход аналогового ключа 8 соединен с первым выходом блока 9 управления, второй вь|ход которого соединен с входом генератора 7 зондирующих импульсов, а третий выход — с входом блока 5 вычислений, причем высоковольтный блок б соединен с выходом 10 устройства для подключения линии электропередачи 11„

Блок 1 присоединения может быть выпопнен из последовательно соединенных трансформатора и конденсатора, блок 2 разделения частот — в виде на. бора полосовых фильтров. Каждый из блоков 3 и 4 содержит а ввххооддоовв, а каждый из блоков 2 и 3 по ц выходов„ блок 4 содержит щ выходов, которые соединены с ю входами блока 5 вычислений, Числа п и п1 зависят от числа частотных полос, на которые разделяют частотный спектр принимаемого напряжения, т.е. от количества полосовых фильтров блока 2 разделения частот, Блок 5 вычислений может быть выполнен в виде микро-ЗВМ, например Электроника бО. Высоковольтный блок б является источником высокого напряжения и может быть выполнен, например, в виде регулировочного и повьппающего трансформаторов. Блок 9 управления может быть выполнен из регулируемого элемента задержки и тактового генератора, синхронизирующих работу генератора 7 и аналогового ключа 8, а рующего импульса

1; где 7(О ) — спектральная плотность зондирующих импульсов..

Напряжение на выходе 7 -ro фильтра при приходе отраженного от неоднородности импульса

-2g; 3f (1,- Ц, (2) где Ф; — затухание в кабельной линии на частоте

Ь.,-1; и

1г 2 2

Соответственно на выходе j --го

5О фильтра имеем напряжение

-20u> I7, 01,=01, e ", (3) Cq

Преобразуя выражения (2) и (3), 55 получаем

U.о 1 2 — e

"1о (4) также триггера, управлчюпн.го работой блока 5 вычислений, Устройство работает следующим образом.

По команде блока 9 управления генератор 7 импульсов через блок 1 присоединения посылает зондирующие импульсы в линию 11, Зондирующие импульсы пробегают вдоль линии, отра10 жаются от ее неоднородностей и возвращаются к началу линии с задержкой

28 — где — расстояние до неоднородности; — скорость распростране15 ния электромагнитной волны в кабеле.

По командам блока 9 управления аналоговый ключ 8 открывается с задержкой 11 относительно времени посылки зондирующего импульса, соответ20 ствующей времени двойного пробега импульса до известной неоднородности, расположенной на. расстоянии 1 на

;время приема отраженного импульса, Принятое напряжение разделяется на и частотных полос в блоке 2 разделения частот. Выходное напряжение каждого фильтра зависит от амплитуды сигнала и спектрального состава приходящих сигналов, а следовательно, ЗО от формы зондирующих импульсов и частотной характеристики контролируемой линии„ Напряжение на выходе 1 -го полосового фильтра блока 2 от зонди1233062

Ц е) („ -г(ЕХ;-ех,) Е,, (5)

")о при 1 1 е.

Так как зондирующие импульсы весьма широкополосны, полоса,частот ье= =

= ° 10 Гц, а 6t мало (единицы килогерц) и полосы расположены вблизи одна от другой, то н первом приближении можно считать 0, 10 при а1 х) ii дЕ, 0 о

j3

Следовательно (6) е.," ) <,> ге, Сигналы с выхода каждого фильтра блока 2 разделения частот детектируются раздельно в блоке 3 детектирования, а в блоке 4 находятся отношения напряжений. Число нзаимонезависимых отношений напряжений при h -полоском разделении может быть не более

) п(п-е1

25 п)=Со = g ° (8)

Полученные взаимонезависимые значения отношений поступают н блок 5 вычислений, где по формуле (7) определяется разность е -ее для всех

J 1

30 взаимно независимых отношений, которые хранятся н блоке 5.

Описанные операции выполняются устройством в течение нескольких миллисекунд. После выполнения этих опе- 35 раций, т ° е. через несколько секунд после начала работы, выключают генератор 7 и подают напряжение от высоковольтного блока 6. При этом и местах с ослабленной изоляцией возника- 40 ют частичные разряды, имеющие нид коротких импульсов. Эти импульсы

Откуда распростряняются вдоль линии, посту-. пают через блок 1, ключ 8 и s блок 2 разделения частот, На выходе i -го 45 полосового фильтра этого блока аналогично выражению (2) получаем

L1 --ее0 е (9) 1« где импульсов и вход аналогового ключа объединены и подключены к выход е блока присоединения, а управляющий вход аналогового ключа соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с входом генератора зондирующих импульсов, а третий выход — с входом блока вычислений, причем высоковольтный блок соединенс выходомустройства для подключения линииэлектропередачи.

50 е=Jqqu,igI;

Че(U ) — спектральная плотность э частичных разрядов, 55

После детектирования в блоке 3 нсе

h напряжений поступают в блок отношений напряжений, на выходе которого получается (h взаимно независимых отношений

U; ьц (В,-ж))ех (о) — е (1 О ьu) ц -,м. - )1 е или Ц (11)

Все значения отношений поступают н блок 5 вычислений, который по команде блока 9 управления переходит к вычислению Ц;

3 II — = (С ; - a; ) L „, и

Ж

Ц (1 3)

o" где cx -е ; определены ранее.

В качестве значения расстояния до места понрежденияпринимается,например, среднее арифметическое значение.

Использование предлагаемого устройства дает возможность определять расстояния до места повреждения н линии со значительно меньшей неоднородностью волнового сопротивления (н, 20 — 50 риаз), вызванной частичными разрядами.

Формула изобретения

УcTpoIIcTBo для определения рассто яння до места, повреждения линии электропередачи, содержащее блок присоединения и последовательно соединенные блок разделения частот, блок детектиронания, блок отношения напряжений и блок вычислений, причем вход блока присоединения соединен с выходом устройства для подключения линии электропередачи, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения области применения путем выявления начальной стадии повреждения линии электропередачи, оно дополнительно снабжено высоковольтным блоком, r"енератором зондирующих импульсов, аналоговым ключом и блоком управления, причем выход генератора зондирующих