Способ определения расстояния до места повреждения линий электропередачи

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА ПОВРЕВДЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ , заключающийся в измерении параметров колебательного разряда , в месте повреждения, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения точности определения расстояния до места повреждения линий электропередачи, в качестве параметров одновременно изменяют на концах линий электропередачи амплитудные и фазовые спектры гармоник полного колебательного разряда и расстояния от концов линии электропередачи до места повреждения определяют по отнощению частот соответствующих гармоник полного колебательного разряда.

. (19) (11) СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК рцу С 01 R 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бега импульса по линии, íà m независимых цепочек, на каждой из которых производится интегрирование sa n циклов зондирования, сравнивают про. интегрированное напряжение с задан- ; ©) ным пороговым уровнем и фиксируют : © превышение указанного напряжения . . Об этого уровня.

Недостаток известного способа заключается в низкой точности определения расстояния до места повреждения линий электропередачи.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения расстояния до места повреждения линий электропередачи, заключающийся в измерении на одном из концов ли" ний первого лолупериода колебательГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ .

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 2663056/24-21 (22) 12. 09. 78 (46) 15. 04. 90. Бюл. № 14 (71) Главное производственное управление энергетики и электрификации

Туркменской ССР и Туркменскии государственный унивеоситет им. A.M.Горького (72) Г.M.Булгаков, В.M.Капелюшников, H.È.Àéçèêîâè÷, P.À.ÑîðêèH и Г.Б.Гйнзбург (53) 621.317.333.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1561912, кл. G 01 R 31/08, 1977.

Шальтт Г.М. Определение мест. йовреждения линий электропередачи импульсными методами. — M.: Энергия, 1968.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения расстоя", ния до места повреждения линий элек- . тропередачи при возникновении дуговЫх и металлических замыканий.

Известен способ, включающий посылку серии из и зондирующих импульсов, усиление приходящих с линии импульсов по закону, обратному закону затухания иМпульсов в линии, и измерение интервала времени между зондирующим и отраженным импульсами, причем усиленные импульсы напряжения на протяжении каждого цикла зонди- рования поочередно синхронно подают в течение йнтервалов времени, в

:ш раз меньших времени двойного про I

2 (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО MECTA ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, заключающийся в измере-. нии параметров колебательного разря-. да, в месте повреждения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения расстояния до места повреждения линий ,электропередачи, в качестве параметров одновременно изменяют на концах линий электропередачи амплитудные и фазовые спектры гармоник полного

1 колебательного разряда и расстояния от концов линии электропередачи до места повреждения определяют по отношению частот соответствующих гармо- ник полного колебательного разряда.

780658 ного разряда, возникшего в месте а повреждения. Недостатком этого сйособа является то, что он также имеет низкую точность определения расстояния до места повреждения линий электропередачи.

Целью изобретений являетсй повышение точности определения расстояния до места повреждения линий элек тропередачи.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в измерении параметров колебательного разряда в месте по -- --- вреждейия, в качестве параметров одновременно регистрируют на концах линии электропередачи амплитудные и фазовые спектры гармоник полного колебательного разряда и расстояния ..от концов линии электропередачи до I места повреждения определяют по отношению частот соответствующих rap— моник полного. колебательного разряда.

На фиг.1 изображен импульс, возникающий в месте -повреждения, где а — фронт импульса в месте повреждения, б — фронт импульса на конце линии, при этом по оси абсцисс отложена длина линии L а по оси ординат амплитуда. импульса E на фиг.2 — полный колебательный разряд в линии, где Т"- период следования ймпульсов, ф "- " фтйтельность:импульса, при этом по оси абсцисс отложено время t a по оси ординат амплитуда импульса Е; на фиг.3 — амплитудный спектр полЛ .. ного колебательного разряда, где Й<, л

f Е ... — частоты —, с„- длительность импульса, при этом по оси абсцисс отложена частота f гармоник, а по оси. ординат амплитуда Е, а К = — 1, .2, 3, ..., на фиг.4 — фазовый спектр полного колебательного разряда, при этом по оси абсцисс отложена частота f, а по оси ординат фазопые углыС ; на фиг.5 — структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Сущность способа состоит в следующем;- .

Предположим, что в линии, находящейся под напряжением, произошло повреждение, например, перекрытие изоляции. При этом в месте повреждения возникает дуга перекрытия, ге нерирующая электромагнитные волны, т.е. в линии образуются фронты, рас-, Точность, с которой должно быть

35 определено расстояние до места пов-" реждения линий электропередачи, определяется количеством исследуемых гармоник.

Известно, что частота высшей гар40 моники f„ равна:

f и где Ч вЂ” скорость распространения

45 электромагнитной волны в линии, приблизительно равная

300 ° 10 км/с, 9 — длина волны.

Частота первой гармоники колебатель50 ного разряда для данной линии равна:

f

4L (2) где L — длина линии.

55 Тогда количество исследуемых гармоник равно: (3) пространяющиеся-в оба конца линии.

Так как на параметры колебательного разряда (на вид импульса) влияют не5 однородности и электрические параметры самой линии, то принимаемый на конце линии фронт отличается от пер1 воначального фронта, возникшего в месте повреждения, т.е. искажается ! фронт импульса (форма и длительность). Как видно из фиг.1 электро магнитная волна, возникшая в месте повреждения линии электропередачи, ймеет крутой фронт "а", а на конце линии фронт "б" волны искажается.

Отражаясь от концов линии, фронт волны пробегает несколько раз до места повреждения, пока колебательный разряд не затухнет. Полный колебательный разряд, записанный на концах линии,.имеет вид, изображенный на, фиг.2.

Для того, чтобы восстановить первоначальный импульс, необходимо в

25 принимаемом колебательном разряде измерить амплитудный и фазовый спектры при одновременной регистрации колебательного разряда с обоих концов линии, что позволяет считать картину колебательного разряда полной. Это дает возможность проанализировать колебательный разряд более точно.

780658

Измеряют амплитуду, фазу и часто.— ту каждой гармоники и строят огибающую (см. фиг.3). Огибающая спект- рального расположения представляет собой функцию, минимумы которой совпадают с обратной- величиной длительности импульса „, умноженной на целое число раз. Используя фазовый спектр можно восстановить первоначальную форму импульса и точно определить длительность его полупериода.

После измерения времени искомое pacl стояние до места повреждения подсчитывают по формуле: 15

1 = —,V

{4) 1 считая скорость 7 — некоторой средней величиной для данного типа линий.

Устройство, реализующее данный способ, содержит блоки 1 и 2 заграждения, блоки 3 и 4 присоединения, аналого-цифровые преобразователи 5 и 6, блоки 7 и 8 накопления данных, блок 9 передачи данных, блок 10 обработки данных и вычислительный блок 11.

Устройство работает следующим образом.

Устройство через подстанции 12 и

13 подключается к двум концам линии

14. Информация о колебательном разряде, возникающем в момент повреждения линии 14, через блоки присоединения 3 и 4 поступает на соответствующие аналого- цифровые преобразователи 5 и 6.

Преобразованная с помощью аналогоцифровых преобразователей 5 и 6 в цифровой код информация накапливается в блоках 7 и 8 накопления данных соответственно, из которых накопленная информация поступает на входы блока

10 обработки данных, который по существу проводит фурье — анализ,, пос20 тупающий на его входы сигналов. Вычислительный блок 11 производит окончательный расчет расстояния до места повреждения линии 14.

Способ позволяет устранить зави25 симость результатов измерения расстояния до места повреждения от изменения скорости распространения импульсов в линии, что обеспечивает более высокую точность определения

3р расстояния до места повреждения линий электропередачи.

Фиг.2

780658

Z ii и

Фиг.Ю иа

r г

Редактор Й.Письман Техред П.олийнык . Корректор C.IiIexMap

ММ ЮЮЮ Ю Ъб Ю

Заказ 1691 Тираж 567 Подписное

ВНККПИ Государствеййого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

М юабмюаейеаюЬююай м ю ° меам ° аМ юююеююю ы аа» ею

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101