Способ для определения места повреждения линий электропередачи и связи
Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для определения места повреждения линий электропередачи и связи . Цель изобретения - повышение достоверности определения места повреждения линии. Сущность способа состоит в том, что дважды, до и после воздействия дестабилизирующим напряжением на линию, проводят циклы зондирования ri HI v i iu лми напряжения и принимаю, г-глжммый сшиал, который усиг. ;вает и ус, лнг , Hd- ходьт разность ме ,./ результатом полученного пол& i Осде дестабилизирующим напряжением ч до воздействия при превчшечии этой разностью заданного значения находят место повреждения по временной задержи для которой разность преяы -,ил зэдг нк значение , причем коэффициент усгле иг гчОираюттак, ггобы усиленный гиг idn был одинаков для всех временных задержек (при эпмдировании до воздействия до а ипизир -ющим напряжением), з колиместро усреднегий пыбирают ТЭРим, чтобы велчина усредненных шумов была также ОДИМР ПВ дня всех временных задержек. Величина коэффициента усиления и количество . репк иий vc анэвливзются во время первой ipyn-u циклов зондирования линии после чего с11 и г-,чины запоминаются. 1 ил. сл С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4159189/21 (22) 08,12.86 (46) 30.01.91. Бюл. № 4 (75) Н.А. Tapacos (53) 621.315,2.29 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 185405, кл. G 01 R 31/11,1966. Авторское свидетельство СССР ¹ 1177777, кл. G 01 R 31/11,1985. (54) СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И СВЯЗИ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для определения места повреждения линий электропередачи и связи. Цель изобретения — повышение достоверности определения места повреждения линии. Сущность способа состоит в том, что дважды, до и после воздействия дестабилизирующим напряжением на линию, провоИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерителях неоднородностей линий, предназначенных для определения мест повреждений в линиях электропередаЧИ И СВЯЗИ. Целью изобретения является повышение достоверности определения места повреждения за счет устранения влияния затухания импульсов в линии и степени поврежденности линии для каждого значения временной задержки. На чертеже изображена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа. „„Я,1 „„1624364 А1 дят циклы эондирова1. ия nl HI;i 1 < я,;«ми напряжения и принимаю, то мк -II! L.II", сигиan, который усил:-;вает: .. и ус,;дн., .ггя, находят разность ме,, результатам полученного и » llо --де1 ;атвия дестабилизирующим напряже1.ием, Геэ.льт;.-ом до воздействия, при прев 1шечии этой разностью заданного значения находят месго повреждения по временной эадержк, для которой разность правы .Илз заданное: значение, причем коэффициент ус1 ле,иs. г 10 раюттак, чтобы усиленчь.й сигнал быя од1;наков для всех временных задер.кек (при зондировании до воздействия дас-.абич.1з р. 1о1цим напряжением), а коли .ество усредне1.ий выбирают таким, чтобы вел . Ина усоедненных шумов была так5ке оди1 яков". дi всех временных задержек, Величина коэффициента усиления U количество усредни".ни 1 pc=. ..анавливаются во время первой I.I.ó!,1 циклов ЗОНДИРОВаНИЯ ЛИНИИ, ПОСЛЕ ЧЕГО Э -1 г;-,; 1 ЧИны запоминаются. 1 ил. Способоснован на зондирован1 и линии импульсами напряжения, приема отраженных сигналов и сравнении их с отраженными . сигналами после воздействия дествб11лизирующего напряжения, и ричем и рсвод=. r первый цикл зондирзвани» линии, Во врел1Я которого для каждой времен;-1е» задержки устанавливают коэффициент ус! .г "»õ!! ра .:та таким. чтобы усиленный сиг1 «л 5!;In одинаковым для всех временных э держек, по величине шумов определяют чо, уча тво усреднений для каждой времен 1624364 50 K(4) =v/N(ti) 55 заданному числу временных задержек, принимают отраженный сигнал, для каждого зондирования один, соответствующий определенной задержке из заданного ряда, коэффициент усиления и количество усреднений используются запомненные в первом цикле для данной задержки. Запоминают конечные результаты измерения. Воздействуют дестабилизирующим напряжением на линию. Проводят третью группу циклов зондирования, операции которой совпадают со второй группой циклов. Вычитают усредненные значения мгновенного напряжения, полученные во второй группе циклов зондирования, из полученных в третьей. Повторяют операции третьей группы циклов зондирования и вычитания до тех пор, пока разность при вычитании не превысит заданного значения, Определяют расстояние до места повреждения по временной задержке относительно момента зондирования линии, для которого разность превысит заданное значение. Коэффициент усиления и количество накоплений, принимаемых с линии сигналов по предлагаемому способу, изменяются в зависимости от амплитуды принимаемых отраженных сигналов. Поэтому такое усиление и накопление целесообразно назвать динамическими. Динамические усиление и накопление являются эффективными преобразованиями сравниваемых импульсных характеристик (либо мгновенных значений напряжений с линии для каждого значения временной задержки) с точки зрения достижения высокой чувствительности и точности определения места повреждения (ОМП), Обозначим мгновенные значения напряжений отраженных импульсов для 1-ro значения временной задержки до и при воздействии на изоляцию линии дестабилизирующего напряжения соответственно через Ui(t;) и Uz(t ). Тогда, амплитуда флюктуации отраженного сигнала, полученная после вычитания и измеряемая по способу-прототипу, составит U4 n(t ) = 01(Ъ) — Uz(ti) (1) По предлагаемому способу осуществляется динамическое усиление принимаемых с линии сигналов для каждого значения временной задержки в соответствии с выражением (2) Величина коэффициента динамического усиления K(ti) определяется через амплитуду зондирующего импульса U3Q+p, потому 45 что амплитуда зондирующего импульса при импульсных методах ОМП является сеособраэным эталоном — по ней осуществляют калибровку усилителей принимаемых с линии сигналов, по ней производят измерение коэффициентов отражения от мест повреждения и неоднородностей, например ь приборах для ОМП P5 — 8, P5 — 9. P5 — 11, Р5 12, P5 — 13 (CCCP) и SIR — 10 (ФРГ), по ней выбирают диапазон допуст.,мых входных сигналое приемной части приборов для ОМП. Амплитуда флюктуации отрах еннсго сигнала, полученная после вычитания и измеряемая по предлагаемому способу, составляет 0, (ti) - K(ti) U1(ti) — K(ti) U2(ti) = K(t;) (U 1(ц)— U2(tie ) =К(с ) U ф. (ti), (3) Следовательно, в каждой 1-й точке линии будет обнаружена в K(ti) раз меньшая флюктуация отраженного от повреждения сигнала, что свидетельствует об увеличении чувствительности в К (tl) pan. Для достижения преде1ьно возможного значения чувствительности к повреждениям при использовании эффекта нестабильности их переходного сопротивления необходимо обеспечить идентичные условия сравнения усредненных мгновенных значений напряжений с линии до и при воздействии на нее дестабилизирующего напряжения для каждого значения временнсй задержки. Это возможно лишь при одинаковых амплитудах шумов для каждого иэ усредненных мгновенных значений напряжений импульсов, При динамическом усилении коэффициент усиления выбирается в эаеисимости от амплитуды напряжения на линии, поэтому усиленные шумы будут иметь различные амплитуды для каждого значения временной задержки. В соответствии с изложенным можно установить связь между коэффи иентом динамического усиления и количеством считываний мгновенных значений напряжений с линии N, необходимых для обеспечения одинаковых амплитуд шумов для каждого значения временной задержки, а именно Отсюда следует, что для достижения максимально возможного значения чувствительности требуется для каждого значения временной задержки производить динамическое накоплени, при котором количество считываний каждого мгновенного значения напряжений с ли; ии определяется из выражения N(t>) = (К(тф. (л) 1624364 Схема ooäåðæHò бгпк 1 зондирования ли> ии ". р>лема отраженных сигналов, усил>лель 2 г, упро-вляемь.:м усиле> ием, блок 3 аналого-иифрсвсгс преобразователя (АЦП), микропроцессор 4, блок 5 постоянного запоминающего устройс rsa (ПЗУ), блок 6 цифроаналогового преобразователя (ЦАП), управляе>лый источник 7 напряжения. блок 8 гперативно запсмин",ющего устрсйства (ОЗУ). блок 9 индикации, причем exalt-выход блока 1 зондирования линии и приема страженнь х импульсов подключен к выходу управляемого источника напряжения Y u к1емме исследуемой линии, вход блока 1 подключен к выходу ЦАП 6. а первый и второй выходы блока i подключены соответственно к четвертому и пятому входам усилителя 2 с управляемыл1 усилснием, выхсд котооого подключен >; второму входу АЦП 3. Первь и вход усилителя 2 с управляв>;>м усилением подключен к первь> 1 входам ЦАГ> 6, АЦП 3, ПЗУ 5 и ОЗУ 8, управляемого иг. очника 7 напряжения и блока 9 индикации и выходу микропрсцесссса 4. Второй внсд усилителя 2 с управляемым усилением подключен к вь>ходам АЦП 3, ПЗУ5, входам-выходам микропроцессора 4 и ОЗУ 8, в>срым входам ЦАП 6, управляемого источника 7 напряжения и блока 9 ичдикации. Третий вход усилителя 2 с управляемым усилением подключен к третьим входя>л АЦП 3, ПЗУ 5, ЦАП 6, управляемсгс истсч икз 7 нзпряжения, ОЗУ 8, блока 9 и»ди. ац1!1 и второму выходу л;икропро.>есссра 4. Ус1ройство работает ледующим образом При изменении напряжения на входе.1 блока зондирования л>лний и приема отражен>.>ix ил1пузьссз от нулевого до максимально> с значения разностнсе напряжение на его г>ервсм и втсрсм выходах точно стслеживаст (повторяет1 мгновенные значеhèÿ напряжений на линии для каждого значения временной задержки, начиная с моменT;3 зсндирсВBi> .ия. Это напряжение поступает на входы усилителя 2 с управляемым усилс«>лем, коэффициент усиления которо с задается цифровым кодом на втором входе, поступающим с микропроцессора 4 пс шине данных. По предлагаемому способу в первом цик:,е г ервсй группы микропроцессор 4 устанавливает коэффициент усиления усилителя 2, равный единице. Затем микропроцессор устанавливает «а втором входе ЦАП 6 цифровой код, гост>3етствующ 1й одному из заданнь:х значен>лй1 врел1ен ной задержки. После этого по ком-нде микропрсцгсссрг 4 запуск>3ется АЦп 3, и на его >Зы, сде ус;анавливается цифровой код, соответствующей амплитуде мгновенного значения напр.-жения нэ линии. Зная этот код и код, соответствующий амплитуде зондирую.цего импульса, микропроцессор 4 определяет коэффициент усиления и количество усреднений,необходимые для установленного ЦАП 6 значения временной задержки приема. Полученные значения коэффициента усиления и количества усредчений запоминаются в соответствующих ячейках ОЗУ 8. Далее Усд на втором входе ЦАП 6 изменяют и устанавливают таким, чтобы временная задержка момента приема относительно момента зондирования стала равна одному из следующих заданных значений. Все действия повторяют до - x пг,p, пока в ОЗУ не окажутся заполнгны значения коэффициентов усиления и количегтва усреднений для каждого из заданных значений временной задержки. После этого выполняется вторая группа циклов приема, при которой сначала в ЦАП 6 микропроцессор 4 устанавливает код, соответствующий первому из заданных значений временн и задержки, а на втором входе усилителя 2 код, соответствующий запомненному для этой задержки коэффициенту усиления, Далее микропроцессор осуществляет усреднение в соответствии с запомненным количеством раз и запом. :нает усредненное значение в соответствующей ячейке ОЗУ 8. Код на втором входе ЦАП 6 микропроцессор изменяет (наг> ример, наращивает) в соответствии с заданными значениями временной задержки и повторяет действия усреднения и запоминания усредне»ных значений Qo тех пор. пока в ОЗУ не окажутся запомненными усрсдненные значения напряжений с линии, согтветствующие всем заданным значениям временной 40 задержки. Затем микропроцессор 4, подавая команду управляемому источнику 7 напряжения, включает его. Тем самым на линию подается дестабилизирующее наи ряжение. Далее микропроцессор 4 выполняют третью группу циклов приел1а и запоминания усредненных значений, после чего вычитает соответствующие пс временной задержке запомненные усредненные значения от третьей и второй групп циклов. После вычитания микропроцессор 4 проверяет, превышает ли хотя бы одно из разностных значений заданное значение. Если нет, то все операции группы циклов повторяются, Если да, то гс временной задерхккг., при кстсОсй азнсстнс . значение превысило заданное значение, микропроцессор 4 сппеделяст расстояние 1624364 до места повреждения и отображает его на блоке 7 индикации. B ПЗУ 5 хранится программа поиска повреждения и расчета расстояния до него, соответствующая предлагаемому способу on ределения места повреждения. Работой всех блоков вычислительно-заминающего устройства управляет микропроцессор 4 через шины адресов и управления. Обмен информацией между всеми блоками осуществляется через шину данных. причем в каждый момент времени микропроцессор 4 работает лишь с одним из блоков 2,3,5,6,7,8 или 9. Для этого микропроцессор выдает на шину адресов адрес нужного блока, а на шину управления — синхрониэирующие сигналы. Все остальные устройства, кроме выбранного и микропроцессора, отключаются от шины данных (переводят свои выходы в высокоимпедэнсное состояние) и не мешают их работе. Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет для каждого значения временной задержки предельно устранить влияние затухания импульсов в линии и степени поврежденности линии. Это обеспечивает значительное повышение чувствительности и точности определения места повреждения и наилучшие условия для определения очень незначительных, неполных и неустойчивых повреждений, в том числе в линиях с ответвлениями, Формула изобретения Способ для определения места повреждения линий электропередачи и связи, основанный на зондировании линии импульсами напряжения, приеме отраженных импульсов с линии и воздействии на изоляцию линии дестабилизирующим напряжением, о т5 40 л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения достоверности определения места повреждения линии, осуществляют три группы циклов зондирования линии, во время первой группы циклов зондирования для каждой временной задержки устанавливают коэффициент усиления таким, чтобы усиленный сигнал был одинаков для всех временных задержек из заданного ряда, по величине шумов и величине коэффициента усиления определяют количество усреднений для каждой временной задержки, при некореллированныx шумах принимают равной квадрату коэффициента усиления, полученные величины коэффициента усиления и усреднения запоминают, проводят вторую группу циклов, в которой количество циклов зондирования равно заданному числу временных задержек, принимают отраженный сигнал для каждого зондирования, соответствующий определенной задержке из заданного ряда, коэффициент усиления и количество усреднений используют запомненные в первом цикле для данной задержки, запоминают конечные результаты измерения, воздействуют дестабилизирующим напряжением на линию, проводят третью группу циклов зондирования, операции которой совпадают с операциями второй группы циклов, вычитают усредненные значения мгновенного напряжения, полученные во второй группе циклов зондирования, иэ полученных в третьей, повторяют операции третьей группы циклов зондирования и вычитания до тех пор, пока разность при вычитании не превысит заданного значения, определяют расстояние до места повреждения по временной задержке отчосительно момента зондирования линии, для которой разность превысит заданное значение, 1Ь24364 цД Юх Й ВХ III Составитель А.Игнатов Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор С.Шекмар РедакторТ.Парфенова Производственно-изцагельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 186 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. 11осква, Ж-35, Раушская наб., 4/5
