Способ определения места повреждения линий электропередачи и связи и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для построения импульсных искателей повреждений. Цель изобретения - повышение достоверности за счет различия устойчивых повреждений в линиях на фоне неоднородностей ресо о 4 fpl/z.f

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (59 4 0 01 R 31

®

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2l ) 3952057/?4-21 (22) 06.08.85 (46) 30.04.87. Бюл. 11. 16 (72) Н. А. Тарасов и В ° А, Половников (53) 621.317(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 263734, кл. Г 01 R 31/11, 1969.

Авторское свидетельство СССР

11 - 1177777, кл, G 01 R 31/11, 1983.

ЛК 13074 (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЮСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И СВЯЗИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (5 ) Изобретение относится к злектро7 измерительной технике и может быть использовано для построения импульсных искателей повреждений, Цель изобретения — повышение достоверности за счет различия устойчивых повреждений в линиях на фоне неоднородностей ре1307402 активного характера и исключения воздействия на линию дестабилизирующего напряжения. Предложенный способ заключается в следующем: зондируют линию не менее чем двумя циклами импульсов напряжения разной длительности и суммируют мгновенные значения напряжений разной длительности, соответствующие одинаковым значениям временной задержки в каждом цикле зондирования. Полученные суммарные импульсы разделяют на зоны так, чтобы начало каждой зоны соответствовало значению временной задержки, для которой мгновенные значения напряженйя отраженных импульсов меньше в количество раз, равное числу циклов зонцирования напряжения соответствующих импульсов, Затем вычисляют площади, ограниченИзобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к системам дистанционного определения места повреждения в линиях электропередачи и связи, и может быть использовано для построения импульсных искателей повреждений.

Цель изобретения — повышение достоверности путем различия устойчивых повреждений в линиях на фоне неоднородностей реактивного характера и исключения воздействия на линию деста— билизирующего напряжения.

Способ основан на использовании зависимости длительности отраженных импульсов от характера неоднородности. Вследствие того, что место повреждения представляет собой активное сопротивление, длительность отраженных от него импульсов пропорциональна длительности зондирующих. В то же время длительности импульсов, отраженных от реактивных неоднородностей, не зависят от длительности зондирующих импульсов. Циклически зондируя линию импульсами увеличивающейся длительности, в каждом цикле суммируют мгновенные. значения напряжений, соответствующие одинаковым значениям временной задержки в каждом цикле зондирования. Разделяют суммарные мгновенные значения на зоны по значе5 l0

25 ные отраженными импульсами для каждой зоны, сравнивают их и определяют время запаздывания, по которому и находят расстояние до места повреждения.

Устройство для реализации способа содержит генератор тактовых импуль— сов, блок 2 импульсов управления, .коммутатор 3, переключатели 4, 5, генератор 6 линейно изменяющегося напряжения, компаратор 7, генератор 8 зондирующих импульсов, модулятор 9, усилитель-расширитель 10, интегратор

11, аналого-цифровой преобразователь

12, системную шину 13, блок 14 оперативной памяти, микропроцессор 15, блок 16 индикации, блок 17 постоянной памяти, цифроаналоговые преобразователи 18, 19, генератор 20 измерительных импульсов. 2 ил. ниям временной задержки так, чтобы начало каждой зоны соответствовало значению временной задержки, для которой суммарные мгновенные значения напряжений увеличены по отношению к соответствующим по времени задержки мгновенным значениям напряжения отраженных импульсов первого цикла зондирования в количество раз, равное числу циклов зондирования. Вычисляют площади, ограниченные отраженными импульсами для всех зон, кроме первой.

Сравнивают площади, соответствующие одинаковым зонам, Место повреждения соответствует началу зоны, для которой площадь, измеренная в последующих циклах зондирования, увеличивалась по сравнению с первым циклом, Повьш|ение достоверности достигается путем сравнения длительностей, отраженных от неоднородностей импульсов. При этом длительность отраженных импульсов, соответствующих месту повреждения, оказывается пропорциональна длительности зондирующих импульсов, На фиг, 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 (б, в, г, д) — временные диаграммьt, поясняю— щие предлагаемый способ (на фиг,2а— пример волновых неоднородностей, где

<,,„ - длительность зондирующего им1307402 пульса; t — значение временной задержки; V(t., } — мгновенное значение напряжения с линии для i-го значения временной задержки; V (t,;) — суммар— ное мгновенное значение напряжения с линии для различных циклов зондирования и одинаковых значений временной задержки), I третий — к входу-выходу микропроцессора 15, четвертый — к входу блока

16 индикации, пятый — к входу-выходу блока 17 постоянной памяти, шестой к входу первого цифроаналогового преобразователя 18, седьмой — к входу второго цифроаналогового преобразователя 19, выход которого подключен к второму входу генератора 8 зондируюВ щих импульсов, Выход первого цифроаналогового преобразователя 18 соединен с вторым входом компаратора 7, выход которого соЕдинен с входом генератора 20 измерительных импульсов, Выход генератора 20 измерительных импульсов подключен к второму входу модулятора 9 импульсного и выходу второго переключателя 5.

Устройство работает следующим образом, Генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает прямоугольные импульсы, поступающие на вход блока 2 импульсов управления, Этот блок формирует на своем первом выходе меандр вдвое меньшей частоты и прямоугольные импульсы на втором выходе. Последние запускают генератор 6 линейно изменяющегося напряжения, вырабатывающий на втором выходе короткие импульсы, идущие через коммутатор 3 на запуск генератора 8 зондирующих импульсов, а на первом выходе — линейно изменяющееся напряжение, поступающее на первый вход компаратора 7. На второй вход последнего поступает постоянное напряжение, задаваемое первым ЦАП 18.

Еомпаратор 7 вырабатывает на выходе импульс в момент совпадения напряжения на его входах. Задержка этого импульса относительно зондирующего импульса пропорциональна расстоянию до места повреждения и зависит от цифрового кода входа первого ПАП 18, Длительность зондирующих импульсов пропорциональна напряжению на выходе второго ЦАП 19, зависящего от цифрового кода на его входе, Выходные импульсы компаратора 7 запускают генератор 20 измерительных импульсов, с выхода которого импульсы поступают на второй вход модулятора 9 импульсного. На первый вход модулятора 9 поступает напряжение с контролируемой линии, состоящее в каждом нечетном такте из зондирующего и отраженных импульсов в смеси с помехами и в каждом четном такте из помех. С выУстройство содержит генератор 1

f0 тактовых импульсов, блок 2 импульсов управления, коммутатор 3, первый и второй переключатели 4 и 5, генератор 6 линейно изменяющегося напряжения, компаратор 7, генератор 8 зонди-

15 рующих импульсов, модулятор 9 им. пуль сный, у сили тель-расширитель 1 О, интегратор 11, аналого-цифровой преобразователь (AIIII) 12, системную шину 13, блок 14 оперативной памяти, микропроцессор 15, блок 16 индикации, 20 блок 7 постоянной памяти, первый и второй цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 18 и 19, генератор 20 измерительных импульсов. Выход генерато— ра 1 тактовых импульсов подключен к входу блока 2 импульсов управления, первый выход которого соединен с первым входом компаратора 3, первым входом первого переключателя 4, первым входом второго переключателя 5. Второй выход блока 2 импульсов управле.— ния подключен к входу генератора 6 линейно изменяющегося напряжения, первый выход которого подключен к первому входу компуратора 7, а второй — к второму входу коммутатора 3, выход которого соединен с первым входом генератора 8 зондирующих импульсов. К выходу генератора 8 зондирую- 4 щих импульсов подключены первый вход импульсного модулятора 9 и исследуемой линии. Выход модулятора 9 соединен с входом усилителя-расширителя 10, выход которого подключен к второму входу первого переключателя. Первый выход первого переключателя соединен с первыми входами интегратора ll u аналого-цифрового преобразователя 12 и вторым входом второго переключателя 5, а второй выход первого переключателя 4 соединен с вторыми входами интегратора 11 и аналого †цифрово преобразователя 12 и третьим входом второго переключателя 5. Первый входвыход системной шины 13 подключен к входу-вь;ходу аналого-цифрового преобразователя 12, второй — к входу-выходу б лока 14 оперативной памяти, 1307402 хода модулятора 9 импульсы через усилитель-расширитель 10 и первый переключатель 4 поочередно (в соответствии с управляющими импульсами с первого выхода блока 2 импульсов управления) поступают каждый нечетный такт на один из конденсаторов интегратора ll, и каждый четный такт — на другой конденсатор, Напряжение с интегратора 11 через второй переключа- lp тель 5 поочередно подается на второй вход модулятора 9, обеспечивая отрицательную обратную связь, Разность напряжений с конденсаторов интегратора 11 поступает на первый и второй 15 вход АцП 1? и по сигналу управления, поступающему с системной шины 13, преобразуется в цифровой код на выходе АЦП 12. Этот код заносится микропроцессором 15 в блок 14. Программа Zp работы устройства поступает из блока 14. По этой программе микропроцессор 15 последовательно в каждом цикле изменяет код на входе ЦАП 18, т,е. изменяет расстояние до контролируемой 25 точки линии и от цикла к циклу изменяет длительность зондирующих импульсов. Затем производится сложение мгновенных значений, соответс гвующих разным циклам зондирования и одинаковым 3Q величинам временной задержки, Путем сравнения полученных значений опреде— ляется место повреждения.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять устойчи†g5 вые повреждения {обрывы, короткие замыкания) в линиях на фоне неоднородностей реактивного характера, напри— мер муфт. Кроме того, исключается воздействие на линию дестабилизирую- 40 щего напряжения.

Формула из обретения

1. Способ определения места пов- 4> реждения линий электропередачи и свя— зи, состоящий в том, что зондируют линию импульсами напряжения, принимают отраженные импульсы с циклическим запоминанием мгновенных значений напряжений импульсов с линии для каждого значения временной задержки и определяют расстояние до места повреждения по времени запаздывания от— раженных импульсов относительно зон— дирующих, отличающийся тем, что, с целью повышения достовер— ности зондирования линии, осуществля— ют не менее двух цикпов зондирования линии импульсами напряжения разной длительности, причем при каждом пос— ледующем цикле зондирования увеличивают длительность зондирующих импульсов, суммируют мгновенные значения напряжений разной длительности, соответствующие одинаковым значениям временной задержки в каждом цикле зон— дирования, разделяют суммарные мгновенные значения напряжений разной длительности на зоны по значениям временной задержки так, чтобы начало каждой зоны соответствовало значению временной задержки, для которой суммарные мгновенные значения напряже— ний разной длительности увеличены по отношению к соответствующим по вре— мени задержки мгновенным значениям напряжения отраженных импульсов первого цикла зондирования в количество раз, равное числу циклов зондирования, вычисляют площади, ограниченные отраженными импульсами для каждой зоны, начиная с второй для первого и последующих циклов зондирования, сравнивают площади, соответствующие оди— наковым зонам, а зремя запаздывания определяют по началу той зоны, для которой площадь, измеренная в после— дующих циклах зондирования, увеличивалась по сравнению с первым циклом зондирования.

2. Устройство,цля определения места повре>кдения линий электропередачи и связи, содержащее генераторы тактовых, зондирующих и измерительных импульсов и линейно изменяющегося напряжения, компаратор, коммутатор, им— пульсный модулятор, усилитель-расширитель, два переключателя, интегра— тор, блок импульсов управления, ана— лого-цифровой и первый цифроаналоговый преобразователь, блок индикации, блок постоянной памяти, блок оперативной памяти, системную шину и микропроцессор, причем выход тактового генератора подключен к входу блока импульсов управления, первый выход которого подключен к первому входу коммутатора, первому входу первого переключателя, и первому входу второго переключателя, второй выход блока импульсов управления подключен к входу генератора линейно изменяющегося напряжения, первый выход которого подключен к первому входу компаратора, а второй выход — к второму входу коммутатора, выхо» которг>го соединен

) 307402

Составитель В. Коваленко

Техред Л.Олейник

Корректор А. Зимокосов

Редактор С. Лисина

Подписное

Заказ 1639/46

Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 с входом генератора зондирующих импульсов, к выходу которого подключен вход импульсного модулятора, выход импульсного модулятора подключен к входу усилителя-расширителя, выход которого подключен к второму входу первого переключателя, первый выход которого подключен к первым входам интегратора и аналого-цифрового преобразователя и второму входу второго переключателя, а второй выход — к вторым входам интегратора и аналогоцифрового преобразователя и третьему входу второго переключателя, вход— выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первому входу-выходу системной шины, к второму входувыходу системной шины подключен входвыход блока оперативной памяти, к третьему входу-выходу микропроцессора, к четвертому входу блока индикации к пятому входу-выходу блока пос, тоянной памяти, к шестому входу пер— вого цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму входу компаратора, выход компаратора подключен к входу генератора измерительных импульсов, выход которо— го подключен к второму входу импульсного модулятора и выходу второго переключателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности,, в него введен второй цифроана15 логовый преобразователь, причем его вход подключен к седьмому выходу системной шины, а выход — к второму входу генератора зондирующих импульсов.