Способ определения состояния линейной изоляции распределительных сетей и определения места её повреждения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и средствам диагностирования и может быть применено для контроля дефектов изоляционных элементов высоковольтных линий электропередачи, а также определения места расположения дефектного изолятора на линии. Технический результат заключается в обеспечении дистанционного определения состояния изоляционного элемента и определения местоположения дефектного элемента на линии. В способе контроля состояния изоляционных элементов, включающем прием высокочастотного излучения, генерируемого дефектными элементом, дополнительно анализируются спектральные характеристики излучения, такие как распределение интенсивности высокочастотного излучения относительно фазы напряжения промышленной частоты (50 Гц). Результаты текущих измерений сравниваются с эталонными распределениями, полученными для различного места расположения дефектного элемента и типа повреждения путем калибровки линии или расчетным путем с использованием математической модели линии, учитывающей ее топологию, изменение спектра сигнала при прохождении его по линии от места разряда до точки измерения для разных частот и видов дефектов. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Использование: контроль состояния изоляционных элементов высоковольтных линий электропередачи, а также определения места расположения дефектного изолятора на линии.

Изобретение относится к электроизмерительной техники и средствам диагностирования и может быть применено для контроля дефектов изоляционных элементов высоковольтных линий электропередачи, а также определения места расположения дефектного изолятора на линии.

Известен способ контроля изоляции, включающий прием ВЧ-излучения от изоляционного элемента высоковольтной линии электропередачи, сопровождающийся облучением изоляционного элемента СВЧ-импульсами, синхронными с максимумами напряжения промышленной частоты на контролируемом элементе (Патент 2058559, кл. G 01 R 31/12). По результатам обработки принятого сигнала судят о состоянии изоляционного элемента.

Недостатком известного способа является необходимость облучения изоляционного элемента СВЧ-импульсами, стимулирующими разрядные процессы, а также необходимость приближения к изоляционного элементу по крайней мере на расстояние прямой видимости.

Известен способ диагностирования изоляции воздушных линий электропередачи, при котором производится регистрация высокочастотного излучения, генерируемого дефектным элементом с помощью селективного микровольтметра в процессе облета линии с помощью летательного аппарата.

Зарегистрированные излучения подвергались амплитудной и частотной селекции и по скачкообразному изменению сигнала при пролете над одной из опор по сравнению с другими делается вывод о состоянии изоляции, установленной на опоре (Дикой В.П., Овсянников А.Г. Электромагнитная аэроинспекция воздушных линий электропередачи // Электричекские станции. 1999. - 3. - с.43-44).

Недостатком известного способа является необходимость периодического облета линии и сложность исключения влияния посторонних высокочастотных излучений на получаемый диагноз.

Поиск изоляционных элементов, имеющих дефект, проводится путем регистрации высокочастотных излучений, генерируемых частичными разрядами в элементах поврежденной изоляции. Принятый сигнал сравнивается с эталонными сигналами, полученными для различных видов дефектов и удаленности их от места измерения, и по степени совпадения определяется наиболее вероятное место и тип повреждения.

Целью изобретения является создание способа контроля состояния изоляционных элементов, обеспечивающего дистанционное определение состояния изоляционного элемента и определение местоположения дефектного элемента на линии.

Поставленная цель достигается тем, что производится сравнение зарегистрированных высокочастотных излучений с эталонными, соответстствующими определенному типу дефекта и его месторасположению. При совпадении полученного распределения с одним из эталонных определяется тип дефекта и его месторасположение.

Способ отличается тем, что в нем предусмотрена синхронизация с напряжением питающей сети для повышения точности и чувствительности измерения.

Способ поясняется чертежом.

Широкодиапазонная антенна 1 соединена последовательно с перестраиваемым полосовым фильтром 2, усилителем 3, амплитудным детектором 4 и устройством обработки 5. Низкочастотная антенна 6 соединена последовательно с узкополосным фильтром 7, настроенным на частоту питающей сети (50 Гц), усилителем 8 и устройством обработки 5.

Способ осуществляется посредством следующих операций.

Широкодиапазонная антенна 1 принимает высокочастотные излучения от изоляционных элементов линии электропередачи, которые через полосовой фильтр 2, настроенный на частоту измерения, усилитель 3, детектор 4 поступает в устройство обработки 5. С помощью низкочастотной антенны 6 принимается опорный сигнал, синфазный с напряжением промышленной частоты, который через узкополосный фильтр 7 и усилитель 8 поступает на устройство обработки 5. Устройство обработки определяет спектральные характеристики, в частности распределение интенсивности высокочастотного сигнала относительно фазы напряжения промышленной частоты. Для повышения чувствительности и точности производится накопление принятого сигнала на протяжении времени измерения. Полученное фазовое распределение сравнивается с эталонным распределением. Эталонные распределения определяются для каждого вида и местоположения дефекта в изоляционном элементе, типа или конструктивного исполнения линии, протяженности, конфигурации и класса напряжения экспериментальным путем при калибровке линии или расчетным путем с помощью математической модели. В процессе сравнения по определенному критерию (в частности, максимальному значению корреляционной функции между регистрируемым и эталонным сигналом) выбирается распределение, наиболее соответствующее фазовому распределению, полученному путем регистрации высокочастотного излучения. Этому эталонному распределению соответствует определенный тип дефекта, расположение его в дефектном элементе и местоположение изоляционного элемента, содержащего дефект. Эти величины принимаются за определяемые параметры, необходимые при оценке состояния изоляционного элемента, по которым принимается решение о возможности его дальнейшей эксплуатации. Для увеличения помехозащищенности и точности определения параметров измерение производится на нескольких частотах, выбираемых исходя из текущей электромагнитной обстановки, наличия резонансных частот или иному критерию, позволяющему увеличить соотношение сигнал/помеха.

Формула изобретения

1. Способ определения состояния линейной изоляции распределительных сетей и определения места ее повреждения, основанный на регистрации высокочастотных излучений от дефектных изоляционных элементов распределительных сетей высокого напряжения, отличающийся тем, что производят сравнение зарегистрированных высокочастотных излучений с эталонными, соответствующими определенному типу дефекта и его месторасположению, и при совпадении полученного распределения с одним из эталонных определяют тип дефекта и его месторасположение.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что эталонное распределение определяют с помощью математической модели линии, учитывающей ее топологию, изменения спектра сигнала при прохождении его по линии от места разряда до точки измерения для различных частот и видов дефектов.

РИСУНКИ

Рисунок 1