Устройство для определения расстояния до места повреждения на линиях электропередачи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1>983591 (61)Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 291080 (21) 2996433/18-21 (И) М. Кл.з

G 01 R 31/08 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231282. Бюллетень Но 47

Дата опубликования описания 231282

ДЗ) УДК 621.317.333е

:4:621.315.1 (088 ° .8) Ф

JI.È. Г>рауде, В.П. Коваленко и Г:; И, Шалыт (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательскийинститут электроэнергетики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ

ДО МЕСТА ПОВРЕМЩЕНИЯ НА ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического определения расстояния до места повреждения линий электропередачи, оборудованных грозозащитными тросами.

Известно устройство для автоматического определения расстояния до места повреждения воздушных линий электропередачи, .содержащее блок формирования опорных импульсов, соединенный через блок управляющих импульсов, переключатель, интеграторы и блоки сравнения с фиксаторами, блок формирования зондирующих импульсов, соединенный через усилитель с блоком ограничения (1 3.

Недостатком устройства является то, что при пропуске измерения повторное определение расстояния невозможно, так как после погасания дуги короткого замыкания происходит восстановление диэлектрических свойств изоляции. Определение места повреж- 25 дения на сверхдальних линиях представляет черезвычайно сложную задачу, так как с увеличением расстояния растет затухание сигналов в ВЧ каналах по линии электропередачи . 30

Кроме того, разрешающая способность ограничена минимальной длительностью зондирующего импульса.

Эти недостатки определяются тем, что измерение расстояния может производиться только во время горения дуги короткого замыкания по расположению неоднородности волнового сопротивления, образуемой дугой короткого замыкания в фаэных высокочастотных каналах линии.

Наиболее близким По технической сущности к изрбретению является устройство, содержащее блок управления, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, дешифратор, счетчик числа накоплений, генератор зондирующих импульсов, функциональный усилитель, ограничитель, m дискретных ячеек накопления, соответствующих m участкам обслуживаемой линии, системы индикации превышения порогового уровня (и+1)-й ячейкой накопления помех, блоки формирования порогового уровня и сравнения 2 ).

Недостатко . известного устройства является низкая надежность и точность определения расстояния до места повреждения.

Целью изобретения является повышениР надежнОсти и тОчнОсти Определен.я рассTQRHH>I да места поврежде-. ния, Поставленная цель достигается тем„ >То в устройство для определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи, содержаиес блок управлен.:я> выходы которо "о соединены соответственно с гене> ратором и приемником„ выход которого соединен с блоком измерений, выхоц генератора соединен с приемниКОМ И >IBPÂ3 ЭЛРМРНТ ПРИСОЕДИНРНИЯ с клеммами для подключения объекта контроля введены ;;атчики тока коротко o замыкания и блоки замыкания, пр>лчем выходы датчиков тока êîðîòкого за ыкания соединены с управляю=-щими входами соответствующих блоков замыкания, первые и вторые выводы которых соединены соответственно с е> и вторым грозсза щитными тросами Обьекта контроля, при этом блОк измерений сОДержит BHализатОр време>нл, анализатор формы импульсов, элемент индикации и ключ, причем вход блока измерений соединен .с первым вхоцам ключа и входам анализатора времени, первы.. выход которого соединен с первым входом элемента индикации„ второй выход анализатора времени соединен с вторым входом ключа выход которого через анализатор формы импульсов соединен с вторым входам элемента индчкации.

AHализатор формы импульсов содержит элемент выбора максимума H m цепочек, каждая из которых содержит последовательно соединенные делитель >ильтр и детектор„ причем вход каждой цепочки соединен с входом анализатора формы импульсов, а выход каждой цепочки соединен с соответствующим входом элемента выбора максимума, выход которого соединен с выходом анализатора формы импульсов, при этом блок замыкания содержит последовательно соединенные ключ и фильтр, причем первый и управляющий входы ключа соединены соответственна с первым выводом и управляющим входом блока замыкания, а выход фильтра саедйнен с вторым выводам блока замыкания.

Полоса пропускания каждого из фильтров анализатора формы импульсов ранна а Е = - —, где à — ширина

> спектра зондирующего импульса; m —число опор линии электропередачи „ из которых определяется поврежденная.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — струк— турная схема блока измерений на фиг. " — структурная схема анализатора формы импульсов; на фиг. 4

CTp) ET>jpHBII C

У стрОЙ< твО содел1:хн ::. Г H = Нато>р приемник Z блок 3 управ! ения „бло:."I ния .. анал>лз а . !op >5 .:.: . :- . : . Н>л -:1> слн 3 а= о Ф индикации „ключ 1 ";,. е: ..ену .. 2 выC>opB мак "имума, ДE-л = : "., I= l .- > . ." 315 Tp . -4, детектор 15, клю л:> 6. ф>лл=- р 17 о

Устройство работает следую>>>им образом„.

К грозозащитным тросам воздушной линии электропередачи (ВЛ) через элемент 5 присОеДинания пОДключены выход генератора 1 и вход приемника 2.

При коро-..êîì замыкании HB ЗП ток короткого замыкания протек;-..->т по опоре и измеряется датчн :.-. 6 тока.

Датчик,б тока воздействуел .- а ключ

16 блока 7 замыкания, который срабатывает и замыкает трос на трос или трос на землю Блок 3 управления по команде î- релейной защи ы запускает генератор 1. Импульсы через элемент 5 присоединения поступают в изолированный трос (или два троса) и распространяются вдоль ВЛ.

В месте, где расположен сработавший блок 7 замыкания, образуется неоднородность волнового сопротивления тросового канала ВЛ, импульсы оТражаются от этой неоднородности и через элемент .5 присоединения поступают в приемник 2, где обрабатываются и передаются в блок 4 измеЗ5 рений. В блоке 4 измерений они поступают в анализатор 8 времени, где определяется время двойного пробега до поврежденного участка. Расстояние до места повреждения, про40 порциональное времени двойного пробега, отображается в элементе 10 индикации. В моменты времени, соответствующие приходу отраженного импульса, по команде анализатора 8 времени открывается клич 11 и отраженные от места поврежденйя импульсы поступают в анализатор 9 формы

1лмпульсов. Блок 7 замыкания может быть настроен или на пропускание, или на запирание заданной полосы частот фильтром 17. Из-за резонансной настройки блока 7 замыкания в отраженном импульсе происходит изменение спектрального состава, причем при настройке на запирание не происходит отражения запираемых фильтрам 17 частат„ B при настройке на пропускание происходит максимальное отражение частот, на которые настроен фильтр 17.

Частота настройки фильтров 17 на каждой опоре Вл индивидуальна, хотя может повторяться через интервалы, большие протяженности зондирующего импульса. В этом случае увеличивается ширина полосы частот, 983591 отводимая каждой опоре, и упрощается изготовление фильтров 17.

В анализаторе 9 формы импульсов импульсы поступают на m цепочек.

На входе каждой цепочки устанавливается делитель 13, с помощью которого происходит выравнивание энергии исследуемого спектра в соответствии с формой импульса. Каждый . фильтр 14 имеет полосу частот, соответствующую ширине настройки фильтра 17, установленного на соот ветствующей опоре ВЛ.

Часть энергии импульса, соответствующая анализируемой полосе частот, детектируется детектором 15 и все полосы сравниваются между собой в элементе 12 выбора максимума.

Поврежденной опоре соответствует полоса частот, имеющая максимальный уровень энергии (при настройке фильтров 17 на пропускание). Информация о номере опоры поступает в элемент

10 индикации, В элементе 10 индикации уже имеется предварительная информация-об участке, на котором произошло повреждение. Поэтому несмотря на то, что на BJI может быть много фильтров 17, имеющих одинаковую настройку, элемент 10 индикации однозначно выявляет номер поврежденной опоры (эту операцию можно осуществить с помощью шиФратора).

Предварительное определение поврежденного участ "a, в котором затем определяют номер поврежденной опоры, необходимо для ограничения полосы частот зондирующего импульса.

Достоинством устройства, по сравнению с известным, является то, что оно имеет повышенную точность и может указывать номер поврежденной опоры, кроме того, при настройке резонансных блоков на пропускание по тем же тросам может быть организована ВЧ связь в полосе частот, отведенной для работы предлагаемого устройства.

Устройство подключается к тросам, поэтому стоимость системы присоединения существенно ниже, чем при подсоединении к фазным проводам.

На сверхдальних ВЛ можно подключать такое устройство на каждом усилительном участке, обеспечивая таким . образом определение места повреждения теми же устройствами, что и на обычных ВЛ.

Формула изобретения

1. Устройство для определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи, содержащее блок управления, выходы которого соединены соответственно с генератором и приемником, выход которого соединен с блоком измерений, выход

5 генератора соединен с приемником и через элемент присоединения — c клеммами для подключения оьекта контроля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точнос30 ти и надежности, в него введены датчики тока короткого замыкания и блоки замыкания, причем выходы датчиков тока короткого- замыкания соединены с управляющими входами

15 соответствующих блоков замыкания, первые и вторые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым грозозащитными тросами объекта контроля.

2. Устройство по п. 1. о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок измерений содержит анализатор времени, анализатор формы импульсов, элемент индикации и ключ, причем вход блока измерений соединен с первым входом ключа и входом анализатора времени, первый выход которого соединен с первым входом элемента индикации, второй выход анализатора времени соединен с вторым входом ключа, выход которого через анализатор формы импульсов соединен с вторым входом элемента индикации.

3. Устройство по п. ", о т л ич а ю щ е е с я тем, что анализатор формы импульсов содержит элемент вь;— бора максимума и m цепочек, каждая из которых содержит последовательно соединенные делитель, фильтр и детектор, причем вход каждой цепочки

"0 соединен с входом анализатора формы импульсов, а выход каждой цепочки соединен с соответствующим входом элемента выбора максимума, выход которого соединен с выходом анализа45 тора формы импульсов.

4. Устройство по и. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок замыкания содержит последовательно соединенные ключ и фильтр, причем пер50 вый и управляющий входы ключа соединены соответственно с первым выводом и управляющим входом блока замыкания, а выход фильтра соединен с вторым выводом блока замыкания.

55 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 561912, кл. Г> 01 R 31/08, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

60 Р 559813, кл. В 24 В 31/00, 12.05.75.

983591

Составитель И. Савенко

Редактор Н. Гунько Техред С.Мигунова Корректор A. Дзятко .Заказ 9913/53 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4