Способ определения места повреждения линии электропередачи и связи

Авторы патента:

G01R31/11 - с помощью метода отраженных импульсов

Владельцы патента RU 2517982:

Куликов Александр Леонидович (RU)

Изобретение относится к электротехнике, в частности может быть применено для построения автоматических локационных показателей места повреждения ЛЭП. Технический результат: повышение точности. Сущность: излучают в линию зондирующий электрический импульс, принимают импульс, отраженный от места повреждения линии. Повторяют процесс излучения и приема электрических импульсов, причем излучение импульсов, начиная со второго, осуществляют в момент приема импульсов, отраженных от места повреждения линии. Расстояние до повреждения оценивают по частоте повторения принимаемых импульсов. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности может быть применено для построения автоматических локационных искателей места повреждения линий электропередачи (ЛЭП).

Известны способы определения места повреждения (ОМП) ЛЭП по параметрам аварийного режима [например, Определение мест повреждений линий электропередачи по параметрам аварийного режима. / Г.М.Шалыт, А.И.Айзенфельд, А.С.Малый; Под ред. Г.М.Шалыта. - М.: Энергоатомиздат, 1983].

Недостатком способов ОМП ЛЭП по параметрам аварийного режима является пропорциональность ошибки ОМП длине ЛЭП.

Этого недостатка лишены «высокочастотные» способы ОМП ЛЭП, такие как волновые, стоячих волн и др. [например, Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. - М.: Энергоатомиздат, 1982. Стр.16-24].

К группе «высокочастотных» относится и локационный способ ОМП ЛЭП [Шалыт Г.М. Определение мест мест повреждения в электрических сетях. - М.: Энергоатомиздат, 1982. Стр.17-18], являющийся наиболее близким техническим решением и заключающийся в измерении времени между моментом посылки в линию зондирующего электрического импульса и моментом прихода к началу линии импульса, отраженного от места повреждения. Послав в линию импульс, измеряют интервал t - время двойного пробега этого импульса до места повреждения, а искомое расстояние оценивают согласно выражению

$ℓ = \frac{t}{2} \cdot υ$ ,

где υ - скорость распространения импульса в линии.

Недостатком локационного способа ОМП ЛЭП и связи является низкая точность оценки расстояния до повреждения.

Задача изобретения - повышение точности способа ОМП ЛЭП и связи.

Поставленная задача достигается способом определения места повреждения линии электропередачи и связи, заключающимся в излучении в линию зондирующего электрического импульса, приеме импульса, отраженного от места повреждения линии, согласно предложению, повторяют процесс излучения и приема электрических импульсов, причем излучение импульсов, начиная со второго, осуществляют в момент приема импульсов, отраженных от места повреждения линии, а расстояние до повреждения оценивают по частоте повторения принимаемых импульсов.

Для технической реализации способа ОМП ЛЭП и связи воспользуемся структурной схемой импульсного искателя мест повреждений, аналогичной Шалыт Г.М. Определение мест мест повреждения в электрических сетях. - М.: Энергоатомиздат, 1982. Стр.188.

Вариант структурной схемы устройства, реализующего предлагаемый способ, приведен на фиг.1.

Устройство (фиг.1) содержит блок управления 1, тактовый блок 2, генератор 3, измерительное устройство 4 и приемно-регулирующее устройство 5.

Первый вход блока управления 1 является входом устройства, а второй вход подключен к выходу генератора 3. Первый выход блока управления 1 является выходом устройства и подключен к линии, а второй и третий выходы подключены соответственно ко входам приемно-регулирующего устройства 5 и тактового блока 2. Первый и второй выходы тактового блока 2 подключены к первым входам соответственно генератора 3 и измерительного устройства 4. Вход-выход тактового блока 2 соединен со входом-выходом приемно-регулирующего устройства 5. Выход приемно-регулирующего устройства 5 подключен ко второму входу измерительного устройства 4.

Устройство работает следующим образом.

Искатель находится непрерывно в режиме ожидания, т.е. в состоянии готовности к срабатыванию. При возникновении повреждения запускается блок управления 1. Он запускается либо от устройств релейной защиты, либо от собственного пускового органа, реагирующего, например, на уровень ВЧ помех на линии. Блок 1 производит подключение генератора 3 зондирующих импульсов и приемно-регулирующего устройства 5 к линии (проводом линии).

От блока управления 1 запускается тактовый блок 2, синхронизирующий работу генератора 3, измерительного устройства 4 и приемно-регулирующего устройства 5. Зондирующие импульсы, излучаемые в линию с выхода блока управления 1, отражаются от места повреждения. Отраженные импульсы поступают в приемно-регулирующее устройство 5, инициируя через вход-выход на тактовый блок 2 поступление управляющего сигнала с целью последующего излучения генератором 3 зондирующего импульса. Следует отметить, что отраженные импульсы поступают также на измерительное устройство 4.

Процесс приема-излучения импульсов повторяется.

Частота повторений отраженных импульсов определяется выражением

$f = \frac{υ}{2 ℓ}$ ,

где υ - скорость распространения электромагнитного излучения в линии; l - расстояние до повреждения.

Оцененная измерительным устройством 4 частота повторения импульсов позволяет вычислить расстояние до места повреждения, исходя из расчетной формулы

$ℓ = \frac{υ}{2 f}$ .

Для более точного расчета расстояния до места повреждения при ОМП ЛЭП и связи следует учитывать задержку в циклах приема-излучения сигналов, имеющую место в блоках 1, 5, 2, 3 устройства.

Для обоснования преимуществ предлагаемого способа ОМП ЛЭП и связи произведем сравнение его по точности со способом-прототипом.

Локационный способ ОМП ЛЭП и связи основывается на измерении времени запаздывания между излученным и отраженным от повреждения импульсами. Разрешающая способность этого способа определяет точность определения расстояния до повреждения и находится из выражения

$Δ ℓ = \frac{υ \cdot t_{u}}{2}$ ,

t_u - длительность зондирующего импульса. Минимальная длительность зондирующего импульса определяется полосой П ВЧ (высокочастотного) присоединения ЛЭП и находится из соотношения

$t_{u} = \frac{1}{П}$ ,

учитывая П=10⁶ Гц, длительность

t_u=10^-6(c).

Тогда, принимая υ=3·10⁸м/с,

$Δ ℓ = \frac{3 \cdot 10^{8} \cdot 10^{- 6}}{2} = 150 (м)$ .

Предлагаемый способ ОМП ЛЭП и связи основывается на измерении частоты повторения переизлученных отраженных импульсов от места повреждения ЛЭП. Погрешность измерения расстояния определяется погрешностью измерения частоты. Задержку в блоках устройства (фиг.1) не учитываем, т.к. она известна и может быть компенсирована для точной оценки частоты. Поскольку, например, устойчивые повреждения на ЛЭП имеют место в течение нескольких часов (десятков часов), пока не будут устранены линейными бригадами, то существует достаточно большое время для точной оценки частоты повторения импульсов. В этих условиях достигается высокая точность ОМП ЛЭП по предлагаемому способу, т.к. точность оценки частоты может составлять единицы герц (Гц).

Приведем поясняющий пример.

Пусть расстояние до повреждения составляет l=15 км. Тогда

$f = \frac{υ}{2 ℓ} = \frac{3 \cdot 10^{8}}{2 \cdot 15 \cdot 10^{3}} = 10^{4} (Г ц)$ .

Отсюда погрешность измерения расстояния до повреждения, обусловленная погрешностью Δf измерения частоты, определяется выражением

$Δ ℓ = \frac{υ}{2 (f + Δ f)} - \frac{υ}{2 f} \approx \frac{υ}{2 f^{2}} = \frac{3 \cdot 10^{8}}{2 \cdot 10^{8}} = 1,5 (м)$ .

Сопоставление точности измерения расстояния до повреждения ЛЭП и связи по предлагаемому способу ОМП и способу-прототипу свидетельствует о существенных преимуществах предлагаемого изобретения.

Таким образом, предлагаемый способ ОМП ЛЭП и связи прост в реализации, имеет высокую точность и может быть реализован в автоматических и неавтоматических локационных искателях.

Способ определения места повреждения линии электропередачи и связи, заключающийся в излучении в линию зондирующего электрического импульса, приеме импульса, отраженного от места повреждения линии, отличающийся тем, что повторяют процесс излучения и приема электрических импульсов, причем излучение импульсов, начиная со второго, осуществляют в момент приема импульсов, отраженных от места повреждения линии, а расстояние до повреждения оценивают по частоте повторения принимаемых импульсов.

Способ проверки системы энергораспределения и анализатор системы энергораспределения // 2485533

Трассопоисковый приемник // 2482517

Изобретение относится к электроизмерительной технике, и может быть использовано для генерирования гармонических сигналов в составе измерительного комплекса для реализации индукционного метода поиска и диагностики подземных коммуникаций.

Способ определения места повреждения линий электропередачи и связи и устройство для его осуществления // 2474831

Способ определения места повреждения линий электропередачи и связи и устройство для его осуществления // 2446407

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при создании приборов для определения места повреждений линий электропередачи и связи. .

Способ определения места повреждения линий электропередачи // 2437110

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системной автоматике и релейной защите, и предназначено для реализации в устройствах определения места повреждения линий электропередачи (ЛЭП), в устройствах контроля погасания дуги ЛЭП, измерительных органах дистанционной защиты.

Способ определения места повреждения линий электропередачи и связи и устройство для его осуществления // 2400765

Изобретение относится к радиолокационным технологиям для дистанционного определения места повреждения высоковольтных линий (ВЛ), характеризующихся большим количеством неоднородностей.

Способ определения местоположения повреждений в сетях с разветвленной топологией // 2386974

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для определения мест повреждения (ОМП) в сетях электропередачи и связи. .

Способ определения мест повреждения линий электропередач распределительных сетей // 2368912

Изобретение относится к диагностике линий электропередач и предназначено для измерения расстояния до места повреждения, а также выделения поврежденного ответвления в разветвленной электрической сети.

Способ определения места повреждения линий электропередачи и связи и устройство для его осуществления // 2330298

Способ определения места повреждения линий электропередачи и связи // 2559308

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при создании приборов для определения места повреждений линий электропередачи и связи. Технический результат: обеспечение возможности обнружения слабых дефектов, расположенных вблизи основного дефекта. Сущность изобретения: излучают в линию гармонические колебания различных частот последовательно во времени. Принимают отраженные сигналы. Определяют по принятым отраженным сигналам коэффициенты отражения Г(fi). Умножают коэффициенты отражения на M значений e j 4 π ⋅ f n x m V ф , где xm=xmin+m·Δx, Δx - шаг (дискрет значений), xmin - нижняя граница области возможного положения дефекта. Запоминают полученные M значений. Определяют значения мощностей отраженных сигналов дважды по формулам: | U m 1 | 2 = | ∑ i = 1 N A n Г ( f i ) e j 4 π f i x m V ф | 2 и | U m 2 | 2 = | ∑ i = 1 N 1 A n Г ( f i ) e j 4 π f i x m V ф − ∑ i = N 1 N A n Г ( f i ) e j 4 π f i x m V ф | 2 , где 1<N1<N. Далее определяют значения мощности отраженных сигналов Um как разность первого и второго значений мощностей, исключая отрицательные значения: | U m | 2 = { | U m 1 | 2 − | U m 2 | 2 | U m | 2 > 0 0 | U m | 2 ≤ 0 , и по максимальному значению определяют место повреждения. 5 ил.

Способ обнаружения некачественного электрического контакта // 2560034

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к способам контроля качества электрических контактов. Способ может быть использован для проведения диагностики и оценки качества электрических контактов в электрических цепях. Сущность: воздействуют на электрический контакт тестовым видеоимпульсным сигналом x(t). Регистрируют тестовый видеоимпульсный сигнал x(t). Принимают от электрического контакта сигнал-отклик u1(t) на тестовый видеоимпульсный сигнал. Повторно воздействуют тестовым видеоимпульсным сигналом с постоянным смещением. Регистрируют тестовый видеоимпульсный сигнал с допустимой нестабильностью формы [x(t)+Δx(t)] при повторном воздействии. Принимают от электрического контакта сигнал-отклик u2(t) на повторное воздействие тестовым видеоимпульсным сигналом. Вычисляют характеристику нелинейности ε*(t). Сравнивают полученное значение ε*(t) со значением ε*(t), измеренным для заведомо качественного электрического контакта. По результату сравнения определяют качество контакта. Технический результат: уменьшение влияния нестабильности параметров тестового сигнала на результат вычисления характеристики нелинейности электрического контакта. 4 ил.

Устройство для определения места повреждения кабеля // 2585323

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения мест повреждения на кабельных линиях электропередачи и связи. Сущность: устройство содержит импульсный измеритель, радиотелефон, источник радиоактивного излучения, который установлен в центре свинцового контейнера в расположенном по его оси симметрии вертикальном канале. В нижней части свинцового контейнера установлено механическое затворное устройство, состоящее из свинцовой крышки, по центру которой выполнен вертикальный узконаправленный выходной канал, расположенный на одной оси с вертикальным каналом свинцового контейнера, и установленного внутри свинцовой крышки свинцового затвора с вертикальным проходным каналом, смещенным относительно оси симметрии свинцового контейнера влево, прижимаемого к нижней части свинцового контейнера прижимными пружинами с шариками и имеющего возможность плавно перемещаться вдоль нее до полного совмещения вертикального проходного канала свинцового затвора с вертикальным каналом свинцового контейнера и вертикальным узконаправленным выходным каналом свинцовой крышки по оси симметрии свинцового контейнера. Свинцовый затвор торцевыми частями упруго связан со свинцовой крышкой распорными пружинами и своей левой стороной соединен посредством гибкого троса, находящегося в стальной оболочке, с кнопкой дистанционного управления. Технический результат: снижение радиационного воздействия радиоактивного излучения на оператора, перемещающего источник радиоактивного излучения, повышение точности определения места повреждения кабеля путем снижения рассеивания γ-излучения. 2 ил.

Способ поиска присоединений с пониженным сопротивлением изоляции на землю в цепях постоянного оперативного тока электрических станций и подстанций // 2612751

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для поиска участка с пониженным сопротивлением изоляции на землю в цепях постоянного оперативного тока электрических станций и подстанций. Способ основан на выделении активной составляющей тока фидера от внешнего наложенного напряжения. Производят наложение внешнего низкочастотного напряжения, вычисляют отношение интеграла квадрата мгновенного значения переменной составляющей потенциала шин и активной составляющей мощности, а также вычисляют интеграл произведения мгновенных значений переменных составляющих полного опорного тока щита и тока контролируемого присоединения. Технический результат заключается в повышении чувствительности. 1 ил.

Система мониторинга грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи // 2624402

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть применено для оперативного получения сведений о грозовой обстановке и интенсивности грозовой деятельности на трассах высоковольтных воздушных линий электропередач (ВЛ). Система мониторинга грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи, включающая минимум два регистратора грозовых перенапряжений, установленных с двух концов контролируемой линии, каждый из регистраторов снабжен приемником сигналов точного времени и выполнен с возможностью фиксации значений текущего времени и записи с преобразованием в цифровую форму выходного сигнала соответствующего датчика, каждый регистратор подключен первым входом к первому датчику грозовых перенапряжений, характеризуется тем, что минимум один регистратор содержит второй и последующий входы, соединенные со вторым и последующими датчиками грозовых перенапряжений, подключенными к соответствующим воздушным линиям. Датчики грозовых перенапряжений могут выполняться в виде трансформаторов тока в цепях подключения фильтров присоединения технологической ВЧ-связи к разделительным конденсаторам. Система может дополнительно содержать средство цифровой обработки, связанное информационными каналами с регистраторами. Изобретение может с успехом применяться при производстве систем мониторинга событий, в том числе грозовых разрядов на воздушных линиях электропередач. Технический результат - улучшение массогабаритных характеристик - достигается совмещением функционала нескольких устройств в одном без потери функциональных возможностей. Технический результат - повышение надежности системы - достигается тем, что снижается количество элементов, в частности регистраторов, каждый из которых обладает ненулевой вероятностью выхода из строя, необходимых для контроля нескольких объектов (ВЛ). Технический результат - повышение надежности передачи информации - достигается снижением количества информационных каналов (линий связи) с регистраторами. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ определения места повреждения воздушных линий в распределительных сетях // 2647536

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для оперативного определения места однофазного замыкания на землю в распределительных сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Технический результат – расширение функциональных возможностей на основе определения места однофазного замыкания на землю в линии электропередачи при любом переходном сопротивлении в месте повреждения, не требующего при своей реализации стационарно установленной сложной системы. Для этого обеспечивают поочередную генерацию высокочастотного синусоидального сигнала в поврежденную и неповрежденную фазы с последующим определением резонансной частоты каждой из них. На основании поученных данных производят расчет расстояния до места повреждения по выражению: где ƒ1 - резонансная частота одной из неповрежденных фаз линии, Гц; ƒ2 - частота, определенная для поврежденной фазы линии, Гц; - длина неповрежденной фазы отходящей линии электропередачи, км. 3 ил.