Способ определения расстояния до места повреждения линий электропередачи Советский патент 1990 года по МПК G01R31/08 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения расстояния до места повреждения линий электропередачи при возникновении дуговых и металлических замыканий. /

Известен способ, включающий посылку серии из п зондирующих импульсов, усиление приходящих с линий импульсов по закону, обратному.закону затухания и1мпульсов в линии, и измерение интервала времени между зондирующим и отраженным импульсами, причем усиленные импульсы напряжения на протяжении к,аждого цикла зондирования поочередно -синхронно подают в течение интервалов времени, в m раз меньших времени двойного пробега импульса по линии, на т неза ч|висимых цепочек, на каждой из которых производится интегрирование за п циклов зондирований, сраврива ют проаинтегрированное напряжение с заданСПным пороговым уровнем и фиксируют

00 превьппёние указанного напряжения 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 линий первого полупериода колебатепьйбго разряда, возникшего e Mi;cTe пЬвреждёния. Недостатком этого способа является то, чтоон также имеет Низкую точность определения расстояповреждения линий элек НИН до места tpaii&pi&RA-. ..:.,.-..,- .-....:,.....Целью изобретений является повыш ение точности определения расстояния до места повреждения линий электропереда и. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в измерении параметров колебательного разря да в месте, по;-вреждеййя, в Качестве парайётроё одновременно регистрируют на концах линии электропередачи амплитудные и фазовйе спектры га рмоник полного колебательного разряда и расстояния .от. концов линии электропередачи до места повреждения определяют по отношению частот соотв1етствующшс гармоник 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 отло жена длина линии Ь а по оси ординат амплитуда ийпульса Е; на фиг.2 - пол ный колебательный разряд в линий, где Т - период следования йнПульсов (y ЙЯйтёЙьн6cть;ймпyльc;aг;; Йрй этом по оси абсцисс отложено время t, а ПО оси ординат амплитуда импульса Е на фиг.З - амплитудный спектр пол: ного колебательного разряда, где f .2. частоты , длитель Юность 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 разря ..да, при этом по оси абсцисс отложен частота f, а по оси ординат фазопые : углыС| ; на фиг.5 - структурная схем устройства, реализующего предлагаемый способ. , . Сущность способа состоит в следу 1ош;ем.- ; / , . Предположим, что в линии, находящейся под напряжением, прбизошло йовреждение, например, перекрытие изоляции. При этом в месте поврежде нйя возникает Дуга перекрытия, генерйрукяцая электромагнитные волны, т.е.в линии образуются фронты, рас прострйняющиёся в оба конца лйнйй. Так как на параметры колебательного разряда (на вид импульса) влияют неоднородности и электрические параметры самой линии, то принимаемый на конце линии фронт отличается от первоначального фронта, возникшего в месте повреждения, т.е. искажается фронт импульса (форма и длительность). Как видно из фиг.1 элёктромагйитная волна, возникшая в месте повреждения линии электропередачи., имеет крутой фронт а, а на конце линии фронт б волны искажается. От зажаясь от концов линий, фронт волны пробег.ает несколько раз до места повреждения, пока колебательный разряд не затухнет. Полный колебательньй разряд, записанный на концах линии, . имеет вид, изображеь1ный на, фиг.2. Для того, чтобы восстановить первоначальный импульс, необходимо в 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. Точность, с которой должно быть определено расстояние до места повреждения линий электропередачи, определяется количеством исследуемых гармоник. .-. Известно, что частота высшей гармоники „ равн.а: п 7 где V - скорость распространения электромагнитной волны в линии, приблизительно равная 300.103 км/с, Л - Длина волны. Частота первЪй гармоники колебательного разряда для данной линии равна: где L - длина линии.. Тогда количество исследуемых гармоник равно: Измеряют амплитуду фазу и частоту каждой гармоники и строят огибаю щую (см. фиг.З). Огибающая спект-I рального расположения представляет собой функцию, минимумы которой сов падают с обратной- величиной длитеяь норти импульса , умноженной на ц лое число раз. Используя фазовый спектр можно восстановите первоначальную форму импульса и точно опре делить .длительность его полупериода После измерения времени, искомое рас стояние до места повреждения подсчи тывают по формуле: считая скорость V - 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 данньк 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 информдция 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, поступающий на его входы сигналов. Вычислительный блок 11 производит окончательный расчет расстояния до места повреждения линии 14. Способ позволяет устранить зависимость результатов измерения расстояния до места повреждения от изменения скорости распространения импульсов в линии, что обеспечивает более высокую точность 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.

Г

./