Устройство для определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи Советский патент 1990 года по МПК G01R31/11 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи - достигается за счет введения в устройство элемента 2-ИЛИ 13, элемента 14 задержки и задатчика 15 амплитуды. Компаратор 5 сравнивает амплитуды отраженного сигнала и сигнала с выхода генератора 4, управляемого задатчиком 15 амплитуды, что позволяет учесть действительный коэффициент отражения контролируемой линии. Учет действительного коэффициента отражения приводит к повышению точности определения расстояния до места повреждения, тем самым уменьшая зону его поиска и сокращая время простоя линии электропередачи. Устройство содержит также передатчик 2, усилитель 3, генератор 4, генератор 6 импульсов, временный селектор 7, блок 8 индикации, содержащий счетчик 9, регистр 10, дешифратор 11, индикатор 12. Задатчик 15 амплитуды содержит счетчик 16, накопитель 17, ключ 18. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

сриг.1

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и предназначено для определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи.

Цель изобретения - повышение точности определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи.

На фиг. 1 представлена, блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжения на выходе задатчика амплитуды; на фиг. 3 - эпюры напряжения на входах компаратора; на фиг. 4 и 5 - эпюры, поясняющие возможность повышения точности определения расстояния до места повреждения.

К линии 1 электропередачи подключено устройство, содержаш,ее передатчик 2, усилитель 3, генератор 4, компаратор 5, генератор 6 импульсов, временной селектор 7, блок 8 индикации, содержаш,ий счетчик 9, регистр 10, дешифратор 11 и индикатор 12, элемент 2 ИЛИ 13, элемент 14 задержки, задатчик 15 амплитуды, содержащий счетчик 16, накопитель 17 и ключ 18.

Первый выход передатчика 2 соединен с контролируемой линией 1 электропередачи и с входом усилителя 3, выход которого соединен с первым входом компаратора 5, второй вход которого соединен с выходом генератора 4, выход генератора 6 импульсов соединен с первым входом временного селектора 7, выход которого соединен с входом блока 8 индикации, первый вход задатчика 15 амплитуды соединен с вторым выходом передатчика 2, с вторым входом элемента 14 задержки и с первым входом элемента 2-ИЛИ 13, выход которого соединен с вторым входом временного селектора 7 и с входом обнуления блока 8 индикации, вход записи которого соединен с выходом компаратора 5, с вторым входом элемента 2-ИЛИ 13 и с вторым входом задатчика 15 амплитуды, выход которого соединен с входом генератора 4, выход элемента 14 задержки соединен с третьим входом временного селектора 7.

Задатчик 15 амплитуды содержит счетчик 16, накопитель 17 и ключ 18, счетный вход счетчика 16 и управляющий вход ключа 18 соединены с первым входом задатчика 15 амплитуды, второй вход которого соединен с. входом обнуления счетчика 16, выход которого соединен с входом накопителя 17 выход которого соединен с входом ключа 18, выход которого соединен с выходом задатчика 15 амплитуды.

Блок 8 индикации содержит счетчик 9, регистр 10, дешифратор 11, индикатор 12, вход индикатора 12 соединен с выходом дешифратора 11, вход которого соединен с выходом регистра 10, первый вход которого соединен с выходом счетчика 9, а второй вход соединен с входом записи блока 8 индикации, вход которого соединен с первым входом счетчика 9, второй вход которого

5

0

соединен с входом обнуления блока 8 индикации.

Устройство работает следующим образом.

В условиях нормальной работы линии электропередачи устройство не подключено к линии. В случае повреждения линии электропередачи устройство подключается к линии и начинается первый такт цикла, при котором на втором выходе передатчика 2 появляется управляющий импульс, а с первого выхода передатчика 2 в линию 1 поступает зондирующий импульс. Управляющий импульс через первый вход элемента 2-ИЛИ 13 поступает на вход R временного селектора 7 и на вход установки нуля счетчика 9 блока 8 индикации. Этот же импульс через элемент 14 задержки поступает на вход S временного селектора 7, разрешая прохождение счетнь1х импульсов с генератора 6 на вход c4eT4Hka 9, который начинает счет импульсов, имеющих период, равный времени прохождения единицы длины. Этот же управляющий импульс поступает на вход счетчика 16 и управляющий вход ключа 18 задатчика 15 амплтуды. Счетчик 16 отсчи- 5 тывает первый такт, а ключ 18 на короткое время подключает вь1ход заряженного накопителя 17 к входу генератора 4. В результате генератор 4 вырабатывает сигнал, изменяющийся в соответствии с интервалом времени, прошедшим с момента генерации 0 импульса передатчиком 2, и амплитудой, равной уровню напряжения в накопителе 17. Уровень напряжения в накопителе 17 при этом уменьшается на определенную величину. С выхода генератора 4 сигнал поступает на второй вход компаратора 5. При 35 уровне отраженного сигнала, поступающего из линии 1 через усилитель 3 на первый вход компаратора 5, меньшем уровня сигнала на втором входе, на выходе компаратора 5 сигнал отсутствует, команда на записывающий вход регистра 10 не поступает и изменения результата на индикаторе 12 не происходит. Передатчик 2 посылает следующий импульс в линию 1, а на выходе 2 появляется управляющий сигнал, определяющий следующий такт цикла. Этот сигнал через элемент 45 2-ИЛИ 13 устанавливает счетчик 9 в нуль и, поступая на вход R временного селектора 7, запрещает прохождение импульсов с генератора 6 импульсов на вход счетчика 9, а через элемент 14 задержки, поступая на вход S, разрешает прохождение счетных 50 импульсов на вход блока 8 индикации. Этот же сигнал воздействует через задатчик 15 амплитуды на вход генератора 4, с выхода которого на второй вход компаратора 5 подается сигнал с начальной амплитудой, меньшей чем в предыдущем такте и т.д. В 55 случае, когда амплитуды отраженного сигнала на первом входе и сигнала на втором входе компаратора 5 равны, на выходе последнего появляется сигнал, который, поступая

40

на записывающий вход регистра 10, дает команду на запись содержимого счетчика 9 в регистр 10 и через дешифратор 11 индицируется в индикаторе 12, через элемент 2-ИЛИ 13 поступает на вход R временного g селектора 7 и прекращает прохождение счетных импульсов на вход счетчика 9, поступает на вход установки нуля последнего и сбрасывает показания счетчика, поступает на второй вход задатчика 15 амплитуды и усзаведомо ниже вершины пульса, приводит к обр

.

Формирование в устр сигнала

t;nop /(oT.f

с использованием перемен автоматически подобрать /(от к действительному ко жения КОТА (фиг. 5). Возн

И 1 и UVJrl DAvF/ OCljLk - сд1Ч1Д1/1«11т л « .ч. ..- .... - /-

танавливает счетчик 16 в ноль, тем самым ошибка Мои, минимальна.

максимально заряжая накопитель 17, подготавливая его к повторному циклу работы. Количество тактов в цикле определяется емкостыо счетчика 16. Определение момента прихода отраженного от места повреждения импульса состоит в следующем. Уровень отраженного от места повреждения импульса определяется по формуле

Uo.K°.U3f(t),

где С/от - уровень отраженного от места повреждения линии электропередачи импульса;

/(от - коэффициент отражения импульса от места повреждения линии электропередачи;

t/3 - амплитуда зондирующего импульса;

д/) -функция изменения сигнала в соответствии с интервалом времени.

Функцию поиска порогового напряжения f/nop, учитывающего действительный коэффициент отражения /(отд для каждого конкретного случая определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи, в устройстве выполняет задатчик 15 амплитуды.

Принцип формирования /пор с учетом /Сотд поясняется с помощью графиков, изображенных на фиг. 2-5.

Импульсы с выхода задатчика 15 амплитуды, амплитуда которых Us /(от.{7з изменяется по необходимому закону (в данном случае по закону убывающей геометрической прогрессии) (фиг. 2), управляют работой генератора 4, напряжение на выходе служит пороговым напряжением компаратора 5 и изменяется по закону

t;nop /CoT.t/3-/(0Сигнал на выходе компаратора 5 появляется при совпадении амплитуды отраженного сигнала и порогового напряжения 6 пор (фиг. 3).

Наибольщая точность измерения расстояния до места повреждения на линии электропередачи возможна при пороговом напряжении .U«of-K°ff(t), когда учитываемый /(от равен действительному коэффициенту отражения контролируемой линии, т.е. когда происходит совпадение порогового уровня с уровнем верщины отраженного импульса. Применение усредненного коэффициента отражения /(от, когда пороговый уровень

Введение в устройст амплитуды повышает точ расстояния до места повре уменьщает зону поиска по ,g чит сокращает время прос передачи, что в конечном и дежность энергосистемы.

Формула изоб

20 1. Устройство для опр ния до места повреждения передачи, содержащее пер временной селектор, комп генератор импульсов, бло 2g вый выход передатчика с лируемой линией электро дом усилителя, выход ко первым входом компара которого соединен с вы выход генератора импуль 30 вым входом временного которого соединен с вход ции, отличающееся тем, шения точности определе места повреждения на л дачи, в него введены э 35 элемент 2ИЛИ, задатчи вый вход которого соедин дом передатчика, с входом ки и с первым входом эл ход которого соединен временного селектора с 40 блока индикации, в.ход за динен с выходом компа входом элемента 2ИЛИ задатчика амплитуды, в динен с входом генерато .г задержки соединен с тр менного селектора.

gQ и управляюший вход к первым входом задатчика вход которого соединен счетчика, выход которого накопителя, выход котор дом ключа, выход котор

55 ходом задатчика амплит

заведомо ниже вершины отраженного импульса, приводит к образованию ошибки

.

Формирование в устройстве порогового сигнала

t;nop /(oT.f(o

с использованием переменного К позволяет автоматически подобрать наиболее близкий /(от к действительному коэффициенту- отражения КОТА (фиг. 5). Возникающая при этом

.ч. ..- .... - /-

ошибка Мои, минимальна.

ошибка Мои, минимальна.

Введение в устройство задатчика 15 амплитуды повышает точность определения расстояния до места повреждения, тем самым уменьщает зону поиска повреждения, а зна- g чит сокращает время простоя линии электропередачи, что в конечном итоге повышает надежность энергосистемы.

Формула изобретения

0 1. Устройство для определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи, содержащее передатчик, усилитель временной селектор, компаратор, генератор, генератор импульсов, блок индикации, пер- g вый выход передатчика соединен с контролируемой линией электропередачи и с входом усилителя, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом генератора, выход генератора импульсов соединен с пер- 30 вым входом временного селектора, выход которого соединен с входом блока индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи, в него введены элемент задержки, 35 элемент 2ИЛИ, задатчик амплитуды, первый вход которого соединен с вторым выходом передатчика, с входом элемента задержки и с первым входом элемента 2ИЛИ, выход которого соединен с вторым в.ходом временного селектора с входом обнуления 40 блока индикации, в.ход записи которого соединен с выходом компаратора, с вторым входом элемента 2ИЛИ и с вторым входом задатчика амплитуды, выход которого соединен с входом генератора, выход элемента .г задержки соединен с третьим входом временного селектора.

gQ и управляюший вход ключа соединены с первым входом задатчика амплитуды, второй вход которого соединен с входом обнуления счетчика, выход которого соединен с в.ходом накопителя, выход которого соединен с входом ключа, выход которого соединен с вы55 ходом задатчика амплитуды.

3 or-i/3

Фие.З

си блока индикации, вход которого соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с входом обнуления блока индикации.

Фиг.