Устройство для проверки исправности отключенной высоковольтной линии электропередачи Советский патент 1980 года по МПК H02H11/00 

типа из-за затухания высокочастотиого сигнала. Поэтому в ряде случаев при длине линии 300 км она может оказаться недостаточной.

Устройство недостаточно надежно в работе.

Цель изобретения - новышение надежности, быстродействия, исключеиие «мертвой зоны и увеличение нредельной нротяженности и контролируемой линии, нутем использования многократного зондирования и взаимодействия обоих иолукомнлектов.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для проверки исправности отключенной высоковольтной линии электропередачи, оборудованной на каждом конце блоком АПВ, системой присоединения и выключателем с блоком включения, реле положения «отключено (РПО) и реле команды «включить (РКВ), содержащее на каждом конце линии блок пуска, блок управления, генератор зондирующих импульсов, блок линии задержки, приемник и анализатор импульсов, блок исправности ближней зоны, блок сигнализации «запрет включения, ключ пуска, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, при этом ко входам первого элемента ИЛИ подключены выходы реле РКВ и через ключ пуска запускающий выход блока АПВ, выход первого элемеита ИЛИ соединен с запускающим входом блока пуска, запрещающий вход блока исправиости зоны соединен с выходом анализатора импульсов, а осиовной вход - с мгновенным выходом блока пуска, к первому выходу блока управления подключен генератор зондирующих импульсов, ко второму - первый вход анализатора импульсов, выход генератора зондирующих имиульсов соединен со входом блока линии задержки, первый выход которого подключен к системе присоединения, а второй - ко входу приемника импульсов, выход которого подключен ко второму входу анализатора импульсов, выход реле РКВ соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен ко входу блока включения, дополнительно снабжено генератором управляющих импульсов, блоком исправности дальней зоны, блоком дистанционного пуска, вторым элементом И и ключом разрешения включения, причем выход реле РПО соединен с разрешающим входом блока пуска, мгновенный выход которого подключен к останавливающему входу блока дистанционного пуска и ко входу генератора управляющих импульсов, выход которого соединен с первым входом блока управления, выход блока исправности ближней зоны подключен ко входу управления частотой следования блока управления и к первому входу второго элемента И, ко второму входу которого подключен выход блока исправности дальней зоны, запрещающий вход которого соединен со вторым выходом блока управления, а основной вход параллельно с основным входом блока дистанционного пуска - к выходу приемника импульсов, выход второго элемента И соединен со вторым входом нервого элемента И, с останавливающим входом

блока пуска и через ключ разрешения включеиия с разрещающим входом блока АПВ, выход блока дистанциоиного пуска нодключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, замедленный выход блока

пуска соединен с запрещающим входом блока АПВ и входом блока сигнализации «запрет включения.

Кроме того, в предлагаемом устройстве блок пуска может быть выполнен состоящим из третьего и четвертого элементов И, второго элемента ИЛИ, первого и второго элементов «запрет, первого и второго элемента «задержка на срабатывание и первого элемента «задержка на возврат, причем выход третьего элемента И подключен ко входу первого элемента «задержка на возврат, выход которого соединен с основными входами первого и второго элементов «запрет и с первым входом четвертого элемента И, выход первого элемеита «запрет соединен со входом первого элемента «задержка на срабатывание, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу четвертого элемента И, выход которого соединен с запрещающим входом второго элемента «запрет и со вторым входом второго элемента ИЛИ, запрещающий вход первого

элемента «запрет соединен со входом второго элемента «задержка на срабатывание, выход которого подключен к третьему входу второго элемента ИЛИ, при этом разрешающим, запускающим и останавливающим входами, мгновенным и замедленным выходами блока пуска являются соответственно первый и второй входы третьего элемента И, вход второго элемента «задержка на срабатывание, выход

второго элемента «запрет и выход первого элемента «задержка на срабатывание.

Блок исправиости ближней зоны может быть выполнен состоящим из второго элемента «задержка на возврат, третьего элемента «задержка на срабатывание и третьего элемента «запрет, к основному входу которого подключен выход третьего элемента «задержка на срабатывание, а

к запрещающему входу - выход второго элемента «задержка на возврат,-приэтом основным и запрещающим входами и выходом блока исправности ближней зоны являются соответственно вход третьего

элемента «задержка на срабатывание, 5 вход второго элемента «задержка на возврат и выход третьего элемента «занрет. Блок исправности дальней зоны может быть выиолиен состоящим из последовательно включенных четвертого элемента5 «занрет, анализатора частоты следования импульсов и третьего элемента «задержка на возврат, причем основной вход четвертого элемента «запрет подключен к выходу приемника импульсов, а запрещаю-10 щий вход - ко второму выходу блока управления. Кроме того, блок дистанционного пуска может быть выполнен состоящим из последовательно включенных счетчика числа15 импульсов и четвертого элемента «задержка на срабатывание, причем два входа счетчика являются основным и останавливающим входами блока дистанционного пуска, а выход элемента «задержка на20 срабатывание - выходом этого блока. Иа фиг. 1-3 представлены структурные схемы предлагаемого устройства; на фиг. 4 - временная диаграмма работы устройства.25 Устройство содержит линию электронередачи 1, щины подстанции 2, блок АПВ 3, систему 4 ирисоединения, выключатель 5, блок 6 включения выключателя (вход этого блока подключен к основному выхо-30 ду блока 3), РИО 7, РКВ 8, блок 9 пуска, блок 10 уиравления имеет специальный вход, воздействие на который обеснечивает кодирование частоты следования зондирующих импульсов, например, удвоение35 этой частоты, генератор 11 зондирующих импульсов, частота следования которых определяется блоком 10 управления, блок 12 линий задержки, предназначенный для исключения «мертвой зоны в начале ли-40 нии; приемник 13 импульсов, который производит фильтрацию, детектирование и усиление приходящих с контролируемой ВЛ импульсов, анализатор 14 импульсов; в нем осуществляется суммирование числа45 отралсенных импульсов, поступающих в приемник 13 в один и тот же интервал времени, последний является одним из тех интервалов, на которые разбит промежуток времени между моментами посылки50 каждого зондирующего импульса и прихоДа импульса, отраженного от конца контролируемой данным полукомплектом зоны линии, «ближней зоны. Устройство также содержит блок 15 ис-55 правности ближней зоны; появление сигнала на его выходе соответствует тому, что зондирование линии с данного конца показало отсутствие повреждения на ней в зоне действия анализатора 14 импульсов дан-60 ного конца, которая составляет, например, 2/3 длины линии; блок 16 сигнализации «Запрет включения, ключ 17 пуска замкнут только на том конце линии, который при АПВ является «активным и должен65 76967 - 6 первым начинать зонднрованне линии; первый элемент И 18, первый элемент ИЛИ 19, генератор 20 управляющих импульсов, наличие сигнала на его выходе обуславливает через блок 10 работу генератора 11 данного конца ВЛ; пауза между импульсами генератора 20 данного конца соответствует работе генератора 11 противополол ного конца линии; периоды Тц колебаний генераторов управляющих имиульсов на обоих концах линии должны быть равны между собой, а фазы - противоположны; блок 21 исправности дальней зоны; появление сигнала на его выходе соответствует приходу с противополол ного конца линии сигнала, показывающего, что там сработал блок исправности ближней зоны 15; блок 22 дистанционного пуска, появление сигнала на его выходе соответствует приходу с противоположного (активного) конца линии заданного числа зондирующих импульсов; второй элемент 23; ключ 24 разрещения замкнут только на том конце линии, который при АПВ должна включаться первым; полукомплект 25, на противонололсном конце линии устанавливается аналогичный полукомплект; разницу мелсду ними должно составлять лищь положение ключей 17 и 24; третий и четвертый элементы PI 26 и 27; второй элемент ИЛИ 28; первый и второй элементы «Запрет 29 и 30, первый п второй элементы «Задерл ка на возврат 33 л 34; третий элемент «Задерл ка на срабатывание 35; третий и четвертый элементы «запрет 36 и 37; анализатор 38 частоты следования импульсов входит в состав блока 21 н реагирует на кодированное изменение (например, удвоение) частоты следования зондирующих импульсов, приходящих от противоположного конца линии, означающее срабатывание там блока 15; третнй элемент «задерл ка на возврат 39; счетчнк40 числа имп льсов; четвертый элемент 41 задержки на срабатывание, Иолукомплект 25 устройства состоит из блоков и элементов 9-24 и представлен на фиг. 1. Блок 9 пзска (см. фиг. 2) состоит из элементов 26-33. Блок 15 исправности зоны (см. фиг. За) состоит из элементов 34-36. Блок 21 исправности дальней зоны (см. фиг. 36) состоит из блоков и элементов 37-39. Блок 22 дистанционного пуска (см. фиг. Зв) состоит из блоков и элементов 40-41. На обоих концах контролируемой линии 1 устанавливается по одному пол комплекту 25 предлагаемого устройства. При этом каждый из полукомцлектов 25 пускается для проверки исправности линии 1 в следующих случаях, 1. По сигналу от блока 3 АПВ.

2.При опробовании линии I (т. е. при включении ее на одном из концов от руки оперативным персоналом подстанции) по сигналу от реле 8 РКВ.

3.По сигналу с противоположного конца линии 1 от другого полукомплерта 25 устройства, т. е. по. сигналу от блока 22.

Во всех перечисленных случаях необходимым условием пуска является срабатывание реле 7 РПО, указывающее на то, что выключатель 5 отключен всеми тремя фазами.

Рассмотрим работу устройства при его пуске от блока 3 АПВ. При этом будем считать, что в полукомплекте 25, установленном на «активном конце линии 1, замкнуты ключи 17 и 24.

При возникновении повреждения на линии 1 она отключается с двух сторон выключателями 5 и блок 3 АПВ подает команду на пуск устройства. При этом пускается только полукомплект 25, расположенный на «активном конце линии 1, так как только на нем замкнут ключ 17. Пусковой сигнал от блока 3 АПВ поступает через элемент 19 ИЛИ в блок 9 пуска, где запоминается.

Затем с мгновенного выхода блока 9 пуска сигнал поступает на вход генератора 20 управляющих нглпульсов (см. фиг. 4, диаграмма /д).

Генератор 20 управляющих импульсов вырабатывает на своем выходе импульсы, длительность которых равна ti (она соответствует длительности серии зондирующих импульсов), а пауза между импульсами равна 2 (диаграмма ).

Таким образом, генератор 20 вырабатывает импульсы с периодичностью

-Т

-цВыходные импульсы генеоатора 20 пускают блок 10 управления. Блок 10 управления пеоиодически пускает с заданной частотой (частотой следования) генератор И зондирующих импульсов (диаграмма С/и). Зондирующие импульсы через блок 12 линий задержки и систему присоединения 4 поступают в линию 1 и пои наличии на ней повреждения отралсаются от места повреждения. Частота следования зондирующих импульсов в 5-10 раз больше частоты следования управляющих импульсов.

. Отраженные от места повреждения и неоднородностей В Л импульсы возвращаются к месту установки полукомплекта 25 устройства и вместе с помехами поступают чеоез систему присоединения 4 в приемник

13импульсов, где фильтруются, усиливаются и детектируются. С выхода приемника 13 импульсы (диаграмма С/1я) поступают в анализатор 14 импульсов. Анализатор

14суммирует импульсы, приходящие за время ti с каждого участка ВЛ, например, от места повреждения, сравнивает эту сумму с заданным уровнем и в случае превышения этой суммой заданного уровня срабатывают, что указывает на наличие повреждения в ближней зоне в момент измерения (диаграмма f/u).

При наличии повреждения в ближней зоне анализатор 14 импульсов запрещает работу блока 15 исправности ближней зоны, что запоминается в блоке 15 на время 4, больщее Гц (диаграмма t/is).

Зондирующие импульсы, пробегая вдоль линии 1, могут достичь противоположного «пассивного конца. В этом, случае они, пройдя через систему присоединения 4,

блок линий задержки 12 и приемник 13 импульсов (диаграмма f/is) поступает на входы блока 21 исправности дальней зоны и блока 22 дистанционного нуска.

Блок 22 дистанционного пуска просчитывает количество поступивщих на вход зондирующих импульсов. После приема заданного числа импульсов, проходящих с «активного конца ВЛ, блок 22 дистанционного пуска (диаграмма (722) срабатывает и с задержкой з через элемент 19 ИЛИ запускает блок 9 пуска, что приводит в действие генератор 20 управляющих импульсов (диаграммы UZQ и С/ц).

Появление сигнала на мгновенном выходе блока 9 пуска пассивного конца приводит к пуску своего полукомплекта и остановке работы блока 22 дистанционного пуска. В этот период генератор 11 зондирующих импульсов «активного конца не работает.

Через время Гц с момента пуска первого («активного) полукомплекта 25 устройства генератор 11 зондирующих импульсов

на «пассивном конце временно прекращает работу. Далее работа полукомплекта устройства на «пассивном конце ВЛ происходит аналогично его работе на «активном конце, и цикл согласованной работы

обоих полукомплектов устройства повторяется (через время Гц).

Если анализатор 14 импульсов не обнаружил в ближней зоне повреждения, то

сигнал от блока 9 пуска с задержкой, большей или равной ti, пройдет через блок 15 исправности ближней зоны на первый вход второго элемента 23 и на третий вход блока 10 управления (диаграмма C/is)- Блок

10 управления изменяет частоту следования зондирующих импульсов, вырабатываемых генератором 11, заданным образом (например, увеличивает ее в два раза). Зондирующие импульсы измененной частоты пробегают вдоль линии, поступают через систему присоединения 4, блок 12 линий задержки и приемник 13 импульсов на вход блока 21 исправности дальней зоны полукомплекта 25 противоположного

конца линии.

9

Блок 21 исправности дальней зоны анализирует частоту следования ириходящих с противополол ного конца линии 1 зондирующих импульсов и Б зависимости от ее величины указывает на наличие или отсутствие повреждения в дальней зоне своего полукомплекта устройства (диаграмма f/oi). Если частота следования принимаемых импульсов соответствует отсутствию повреждения в дальней зоне, то блок 21 исправности дальней зоны вырабатывает импульс длительностью большей . Этот импульс поступает на второй вход второго элемента И 23. Тогда на выходе этого элемента (диаграмма ) при наличии сигнала на его первом входе от блока 15 исправности ближней зоны вырабатывается импульс, который через ключ 24 разрешения поступает па разрешаюш,ий вход блока 3 АПВ. Во время работы «своего генератора 11 зондируюш,их импульсов работа блока 21 блокируется сигналами блока 10.

Включение выключателя 5 от блока 3 АПВ через блок 6 включения (диаграмма f/e) производится лишь на том конце линии, где замкнут ключ 24 разрешения.

На обоих концах ВЛ прекращение работы блока 9 пуска задерживается па время, равное для того, чтобы гарантировать надежную передачу информации об отсутствии повреждения на противоположный копец линии.

Если зондирующие импульсы с «активного конца линии 1 из-за ее повреждения не достигают противоположного («пассивного) конца, то полукомплект 25 устройства на том конце линии не пускается. В этом случае работает полукомплект 25 устройства только на «активном конце линии 1.

Через соответствующий промежуток времени, больший времени исчезновения неустойчивого повреждения, блок 9 пуска снимает со своего мгновенного выхода сигнал пуска блока 20 и вырабатывает на своем замедленном выходе импульс, который поступает на запрещающий вход блока 3 АПВ и на вход блока 16 сигнализации «запрет включeния В результате прихода этого импульса запрещается включение выключателя 5 от блока ЗАПВ.

В режиме опробования линии 1 полукомплект 25 устройства пускается на любом ее конце при включении ключа управления оператора и срабатывании реле 8 РКВ. Далее работа устройства происходит как рассмотрено выше для первого режима пуска от блока 3 АПВ с той лишь разницей, что выходной сигнал элемента 23 И воздействует на блок б включения через первый элемент 18 И, а не через блок 3 АПВ.

10 Формула изобретения

Устройство для проверки исправности отключенной высоковольтной линии электропередачи, оборудованной на каждом конце блоком АПВ, системой присоединения и выключателем с блоком включения, РПО и РКВ, содержащее на каждом конце линии блока пуска, блок управления, генератор зондирующих импульсов, блок линий задержки, приемник и анализатор импульсов, блок исправности ближней зоны, блок сигнализации «запрет включения, ключ пуска, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, при этом ко входам первого элемента ИЛИ подключены выходы реле РКВ и через ключ пуска запускающий выход блока АПВ, выход первого элемента ИЛИ соединен с запускающим входом

блока пуска, запрещающий вход блока исправности ближней зоны соединен с выходом анализатора импульсов, а основной вход - с мгновенным выходом блока пуска, к первому выходу блока управления

подключен вход генератора зондирующих импульсов, ко второму - первый вход анализатора импульсов, выход генератора зондирующих импульсов соединен со входом блока линии задержки, первый выход

которого подключен к системе присоединения, а второй - ко входу приемника импульсов, выход которого подключен ко второму входу анализатора импульсов, выход реле РКВ соединен с первым входом

первого элемента И, выход которого подключен ко входу блока включения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, быстродействия, исключения «мертвой зоны и увеличения дальности

действия путем использования многократного зондирования и взаимодействия обоих полукомплектов, дополнительно снабжено генератором управляющих импульсов, блоком исправности дальней зоны, блоком

дистанционного пуска, вторым элементом И и ключом разрешения включения, причем выход реле РПО соединен с разрешающим входом блока , мгновенный выход которого подключен к останавливающему входу блока дистанционного пуска и ко входу генератора управляющих импульсов, выход которого соединен с первым входом блока управления, выход блока исправности ближней зоны подключен

ко входу управления частотой следования блока управления и к первому входу второго элемента И, ко второму входу которого подключен выход блока исправности дальней зоны, запрещающий вход которого

соединен со вторым выходом блока управления, а основной вход параллельно с основным входом блока дистанционного пуска - к выходу приемника импульсов, выход второго элемента И соединен со вторым входом первого элемента И, с оста11

навливающим входом блока пуска и через ключ разрешения включения с разрешающим входом блока АПВ, выход блока дистанционного пуска подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, замедленный выход блока пуска соединен с запрещаюш,им входом блока АПВ и входом блока сигнализации «запрет включения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

12

1.Авторское свидетельство СССР № 110368, Н 02Н 3/06, 1956.

2.Авторское свидетельство СССР № 555813, С 01 31/08, 1972.

3. Шалыт Г. М., Сидорчук С. Е., Афонин А. Н. и Красюк А. Н. Локационный автоматический искатель повреждений ВЛ Р5-7. В сб. «Определение мест повреждения воздушных линий электропередачи.

М., «Энергия, 1977, с. 131 -139 (прототип).

от7 от 19

от iJ

о т 13

/ о-чец x.s.

бтключател/

ж

%-г

HI

-W4

jiJ /

MLL

Jя

23 ffflOffa 3

f-ee

B