Способ определения места разрыва фазы на воздушной линии электропередачи с одновременным коротким замыканием в месте разрыва

Авторы патента:

Бурянина Надежда Сергеевна (RU)

Королюк Юрий Федорович (RU)

Васильева Куннэй Прокопьевна (RU)

Лесных Елена Владимировна (RU)

G01R31/08 - определение местоположения повреждений в кабелях, линиях передачи энергии или в сетях (схемы защиты электрических линий, машин и приборов H02H)

Владельцы патента RU 2644974:

Королюк Юрий Федорович (RU)
Лесных Елена Владимировна (RU)
Бурянина Надежда Сергеевна (RU)

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в электрических сетях и системах для контроля нормальных и аварийных режимов. Способ основан на вычислении зависимости суммы токов прямой, обратной и нулевой последовательностей, вычисленных через соответствующие токи и напряжения со стороны конца участка линии без короткого замыкания, от расстояния, задаваемого от нуля до длины линии. Искомое расстояние до места разрыва определяют, когда сумма токов прямой, обратной и нулевой последовательностей равна нулю. При этом за особенную фазу, относительно которой определяются токи и напряжения прямой, обратной и нулевой последовательностей, принимается фаза с разрывом и коротким замыканием на ней. Технический результат заключается в повышении точности. 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в электрических сетях и системах для контроля нормальных и аварийных режимов, в частности при обрыве провода воздушной линии электропередачи с одновременным коротким замыканием на оборвавшемся проводе. Актуальность предлагаемого изобретения основывается на том, что всегда оборванный провод падает на землю и создает короткое замыкание. Как правило, обрыв провода происходит в месте подвеса к изоляторам из-за того, что в месте крепления провод подвергается постоянным вибрационным воздействиям.

Известен способ определения места короткого замыкания, основанный на двухстороннем измерении токов и напряжений (Аналог. Аржанников Е.Ф., Лукоянов В.Ю., Мисриханов М.Ш. Определение места короткого замыкания на высоковольтных линиях электропередачи / Под редакцией В.А. Шуина. - М.: Энергоатомиздат, 2003. - 272 с.). Расстояние до места короткого замыкания определяется при совпадении максимумов напряжений обратной и нулевой последовательностей, вычисленных с двух сторон линии, используя уравнения определения напряжений на линии. Недостатком способа является невозможность определить место короткого замыкания при одновременном обрыве поврежденного провода.

Известен способ определения места разрыва фазы, основанный на одностороннем измерении емкостных токов от ключенной линии с одного конца (Ластовкин В. Диагностика ВЛ 110-220 кВ под рабочим напряжением. Определение мест обрыва фазы - Новости электротехники 1(97), 2016.). Недостатком этого способа является неучет короткого замыкания на оборванном проводе.

Известен способ определения места короткого замыкания, основанный на двухстороннем измерении токов и напряжений, в котором выполняется синхронизация измерений токов и напряжений по концам линии путем совмещения осциллограмм измеренных токов и напряжений по концам линии по срезу начала короткого замыкания (Прототип. Патент РФ 2508556, авторы - Висящев Александр Никандрович (RU), Пленков Эдуард Русланович (RU), Тигунцев Степан Георгиевич (RU), Патентообладатель - Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") (RU).) Недостаток прототипа тот же, что и у аналога.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена схема линии электропередачи в однолинейном исполнении, на фиг. 2 - комплексная схема замещения при разрыве особенной фазы без короткого замыкания (в данном случае это фаза А с разрывом), на фиг. 3 - комплексная схема замещения при разрыве особенной фазы при коротком замыкании на ней в месте разрыва.

Между концами 1 и 2 включена линия электропередачи 3, состоящая из двух участков. Место разрыва фазы обозначено узлами 4 и 5. В узле 4 короткое замыкание особенной фазы. С конца участка линии 1-4 напряжения обозначаются как U₁, а токи как I₁. С конца участка линии 2-5 напряжения обозначаются как U₂, а токи как I₂. Обозначение этих напряжений и токов принято в схемах прямой, обратной и нулевой последовательностей.

Токи в месте разрыва на участке с коротким замыканием I₁', I₂', I₀' (прямой, обратной и нулевой последовательностей) протекают со стороны конца 1 участка 1-4, токи I₁ʺ, I₂ʺ, I₀ʺ - на участке линии без короткого замыкания со стороны конца 2 участка 2-5. Согласно комплексным схемам, изображенным на фиг. 2 и 3, сумма комплексных значений токов прямой, обратной и нулевой последовательностей в месте разрыва с конца 5 участка линии 2-5 равна нулю. Т.е.:

В свою очередь, токи вдоль участка линии на расстоянии L по последовательностям определяются как:

где - токи прямой, обратной и нулевой последовательностей соответственно на расстоянии L от конца 2 участка линии 2-5 без короткого замыкания;

γ₁, γ₀, Z_C1, Z_C0 - постоянные распространения и волновые сопротивления в схемах прямой (обратной) и нулевой последовательностей от конца 2 участка линии 2-5;

I₂₁, I₂₂, I₂₀, U₂₁, U₂₂, U₂₀, - комплексные значения токов и напряжений.

Задаваясь L от нуля до всей длины линии, строим график модуля суммы комплексных значений токов прямой, обратной и нулевой последовательностей от длины линии:

Искомое расстояние до места разрыва равно при f(L)=0.

На фиг. 4 и фиг. 5 приведены зависимости f(L) от длины линии при разрыве фазы А с коротким замыканием на ней в месте разрыва на расстоянии 10 км (фиг. 4) и 150 км (фиг. 5) от конца 1 участка 1-4 линии длиной 250 км.

Расчет проводился в фазных координатах, причем переходное сопротивление на землю в месте короткого замыкания варьировалось от нуля (металлическое короткое замыкание) до бесконечности (отсутствие короткого замыкания). Графики практически оставались неизменными.

Обращает на себя внимание тот факт, что f(L) строго линейна. Это позволяет точно определять место разрыва, произошедшего вблизи концов линии, где суммы токов прямой, обратной и нулевой последовательностей могут вычисляться с погрешностью из-за малых величин.

Способ определения места разрыва фазы на воздушной линии электропередачи с одновременным коротким замыканием в месте разрыва, основанный на одностороннем вычислении токов прямой, обратной и нулевой последовательностей на линии, отличающийся тем, что место разрыва фазы на линии фиксируется при равенстве нулю суммы токов прямой, обратной и нулевой последовательностей, вычисленных через токи и напряжения конца линии, на котором нет короткого замыкания, при этом за особенную фазу, относительно которой определяются токи и напряжения прямой, обратной и нулевой последовательностей, принимается фаза с разрывом и коротким замыканием на ней.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции многофазных разветвленных сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением.

Способ распознавания повреждённых фаз линий электропередачи при неполнофазном замыкании на землю // 2642506

Изобретение относится к релейной защите высоковольтных линий электропередачи, которые работают в режиме с глухозаземленной нейтралью, в частности к распознаванию поврежденных фаз.

Способ контроля и ремонта изоляции проводов // 2642499

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в кабельной промышленности для контроля и ремонта эмалевой изоляции проводов. Технический результат - увеличение точности обнаружения дефектных участков в изоляции провода и их протяженности с дальнейшим ремонтом, а также повышение эффективности ремонта.

Способ идентификации источника блуждающего тока // 2642137

Изобретение относится к области защиты подземных металлических сооружений от коррозии, вызванной блуждающими токами. Способ идентификации источника блуждающего тока заключается в следующем: отключают средства электрохимической защиты трубопровода и синхронно измеряют разности потенциалов «труба-земля» по меньшей мере в двух точках обследуемого участка трубопровода.

Способ локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения // 2641632

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения.

Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи по массивам мгновенных значений токов и напряжений // 2640091

Изобретение относится к области электротехники, а именно средствам обработки информации в электротехнике, и может быть использовано для определения места обрыва на воздушной линии электропередачи (ЛЭП).

Способ интервального определения места повреждения линии электропередачи // 2639718

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение достоверности способа локации повреждений.

Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололёда на проводах // 2639715

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для решения технической проблемы, касающейся определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи (ЛЭП) в виде появления гололеда на проводах с точностью до участка ЛЭП.

Способ определения места короткого замыкания на воздушной линии электропередачи по массивам мгновенных значений токов и напряжений // 2639590

Изобретение относится к области электротехники, а именно к средствам обработки информации в электротехнике, и может быть использовано для определения места короткого замыкания на воздушной линии электропередачи (ЛЭП).

Устройство для диагностики воздушных линий электропередач // 2645772

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для диагностики состояния и пространственного положения следующих элементов грозозащитного троса: силовых проводов, элементов конструкции опоры, подвесного зажима и анкерного крепежа грозозащитного троса, крепежа изоляторов, гирлянды изоляторов, гасителей вибрации и другого оборудования. Заявляемое устройство содержит летательный аппарат вертолетного типа, систему управления, блоки контроля воздушных линий электропередач и источник питания, размещенное в корпусе средство перемещения, состоящее из двигателя, связанного с ходовыми роликами, и прижимного ролика с приводом, служащего для прижатия исследуемого троса к ходовым роликам, причем на боках корпуса закреплены направляющие, облегчающие совмещение ходовых роликов с исследуемым тросом, направляющие в узкой части выполнены прямолинейными, привод прижимного ролика закреплен на корпусе так, что вертикальная плоскость перемещения прижимного ролика размещена перпендикулярно к исследуемому тросу, а корпус снабжен взаимодействующим с приводом прижимного ролика подвесным подпружиненным крюком, низ которого выполнен скошенным. Технический результат - упрощены направляющие, уменьшен размер корпуса и его вес, полностью предотвращен сброс устройства с троса при резкой посадке. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство для диагностики воздушных линий электропередач // 2645774

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для диагностики состояния и пространственного положения следующих элементов: грозозащитного троса, силовых проводов, элементов конструкции опоры, подвесного зажима и анкерного крепежа грозозащитного троса, крепежа изоляторов, гирлянды изоляторов, гасителей вибрации и другого оборудования. Устройство для диагностики воздушных линий электропередач содержит летательный аппарат вертолетного типа, систему управления, блоки контроля воздушных линий электропередач и источник питания, размещенное в корпусе средство перемещения, состоящее из двигателя, связанного с ходовыми роликами, и прижимного ролика с приводом, служащего для прижатия исследуемого троса к ходовым роликам, направляющие, облегчающие совмещение ходовых роликов с исследуемым тросом. При этом в середине корпуса установлена ось, проходящая через стенки корпуса и охватывающую корпус вилку, в верхней части которой закреплены направляющие и летательный аппарат. Технический результат заявленного изобретения состоит в том, что при отклонении исследуемого троса от горизонтали на плюс минус 30 градусов центр тяжести всего устройства не отклоняется от своего устойчивого вертикального положения. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство для диагностики воздушных линий электропередач // 2646544

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для диагностики состояния и пространственного положения следующих элементов: грозозащитного троса, силовых проводов, элементов конструкции опоры, подвесного зажима и анкерного крепежа грозозащитного троса, крепежа изоляторов, гирлянды изоляторов, гасителей вибрации и другого оборудования. Технический результат - упрощение технологии изготовления направляющих и устранение нежелательных боковых колебаний троса и всего устройства при его посадке и взлете с троса. Для этого устройство содержит летательный аппарат 2 вертолетного типа, систему управления, блоки контроля 3, 4 воздушных линий электропередач и источник питания 5, размещенное в корпусе 6 средство перемещения, состоящее из двигателя 7, связанного с ходовыми роликами 8, и прижимного ролика 9 с приводом 10, служащего для прижатия исследуемого троса 11 к ходовым роликам 8, при этом на боках корпуса 6 закреплены направляющие 12, облегчающие совмещение ходовых роликов 8 с исследуемым тросом 11. Направляющие 12 в узкой их части выполнены прямолинейными, а привод 10 прижимного ролика 9 закреплен на корпусе 6 под углом, так, чтобы плоскость перемещения прижимного ролика 9 в верхнем его положении совпадала с исследуемым тросом 11, а в нижнем его положении оказывалась за пределами створа направляющих. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для перемещения по канату (варианты) // 2647106

Группа изобретений относится к устройствам для перемещения по канату и может быть использовано, в частности, для перемещения устройства для диагностики состояния воздушных линий электропередач (ВЛ) по силовому проводу или грозозащитному тросу. По первому варианту изобретения устройство для перемещения по канату представляет собой ролик, содержащий щечки и канавку под канат по окружности, согласно изобретению ролик выполнен из магнитопроводящего материала, а внутри ролика установлено магнитное кольцо. По второму варианту изобретения устройство для перемещения по канату представляет собой ролик, содержащий основу, вмонтированные в нее кронштейны с осями, на которых размещены с возможностью вращения тела качения, образующие реборды ролика, при этом оси тел качения перпендикулярны оси вращения ролика. По третьему варианту изобретения устройство для перемещения по канату представляет собой ролик, содержащий основу, вмонтированные в нее кронштейны с осями, на которых размещены с возможностью вращения тела качения, образующие реборды ролика, при этом оси тел качения перпендикулярны оси вращения ролика, ролик выполнен из магнитопроводящего материала, а внутри ролика установлено магнитное кольцо. Технический результат - повышение устойчивости роликов на канате за счет предотвращения закручивания их от вертикали, в том числе по завивке каната. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ частично неселективной защиты тяговой сети переменного тока // 2647108

Изобретение относится к подаче электроэнергии к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Способ частично неселективной защиты тяговой сети переменного тока заключается в том, что проверяется отсутствие короткого замыкания в аварийно отключенной контактной сети посредством устройства контроля короткого замыкания по наведенному напряжению, и при отсутствии короткого замыкания подается команда на включение аварийно отключенной питающей линии с минимальной выдержкой времени автоматическим повторным включением. Тяговая сеть переменного тока содержит пост секционирования с выключателями, трансформаторами напряжения и тока на каждую питающую линию контактной сети и интеллектуальные терминалы с устройством защиты и автоматическим повторным включением аварийно отключенной питающей линии контактной сети поста секционирования. Причем основные защиты выполняются с нулевой выдержкой времени. Технический результат изобретения заключается в существенном снижении времени восстановления напряжения в контактной сети в аварийных ситуациях. 1 ил.