Устройство для определения расстояния до места повреждения на линиях электропередачи Советский патент 1982 года по МПК G01R31/08 

Изобретение относится к электротехнике и предназ-начено для автоматического определения расстояния до места повренщения линий электропередачи, оборудованных грозозащитными тросами.

Известно устройство для автоматического определения расстояния до места повреждения возду11:ны:г 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 IJ.

Недостатком устройства является то, что при пропуске измерения повторное определение расстояния невозможно, так как после погасания дуги короткого заглыкания происходит восстановление диэлектрических свойств изоляции. Определение места повреждения на сверхдальних линиях представляет чрезвычайно сложную задачу, так как с увеличением расстояния растет затухание сигналов в ВЧ каналах по линии электропередрчи.

Кроме того, разрешающая способность ограниче.на минимальной длительностью зондирующего импульса.

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

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст15ройство, содержащее блок управления, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, дешифратор, счетчик числа накоплений, генератор зондируюгцих импульсов, функциональный

20 усилитель, ограничитель, m дискретных ячеек накопления, соответствующих m участкам о.бслуживаемой линии, системы индикации превышения порогового уровня {1П+1)-й ячейкой накоп25ления помех, блоки формирования порогового уровня и сравнения 2.

Недостатком известного устройства является низкая надежность и точность определения расстояния до

30 места повреждения.

Целью изобретения является повышение надежности и точности определения расстояния до места повре :одеНИЯо

Поставленн.ая цель достигается тем,, что в устройство для определения расстояния до места повреяздения на линии электропередачи, содержащее блок управления, выкоды которого соединены соответственно с генератором и приемником, выход которого соединен с блоком измерений, выход генератора соединен с приемником к через элемент присоединения с кле№./1ами для подключения объекта контроля, введены датчики тока короткого заг-икания и блоки замыкания причем выходы датчиков тока короткого заГЫкания соединены с управляющимн входами соответствующих блоков запинания, первые и вторые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым грозозащитмыми тросами объекта контроля,при этом блок измерений содержит анализатор Еременн, анализатор формы импульсов элемент индикации и ключ, причем вход блока измерений соединен ,с первым входом ключа и входом ангшизатора Времени, первый выход которого соединен с первым входом элемента индикации, второй выход анализатора времени соединен с вторы - входом ключа, выход которого через анализатор формы и /iпyльcoв соединен с вторым входом элемента индикации. Анализатор формы и myльcoв содержит элемент выбора максимума и m цепочек, каждая из которых содержит последовательно соединенные делител фильтр и детектор, причем вход каждой цепочки соединен с входом ана.лизатора формы иг тульсов, а выход каж,дой цепочки соединен с соответствующим входом элемента выбора максимума, выход которого соединен с выходом анализатора формы импульсов при этом блок замыкания содерлшг последовательно соединенные ключ и фильтр, причем первый и управляюВД-1Й входы ключа соединены соответственно с первым выводом и управляющим входом блока замыкания, а выход фильтра соединен с вторглм выводом блока з.амыкания.

Полоса пропускания кахшого из фильтров анализатора формы импульл - -с

где F - ширина

сов равна - m

спектра зондирующего импульса., m число опор линии электропередачи, из которых определ51ется поврежденная« На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, на фиг. 2 - структурная схема блока измерений; на фиг, 3 - структурная схема авшлизатора формы импульсов; на фиг. 4 структурная схема блока замыкания.

Устройство содержи л з-екаратор 1. приемник 2, блок 3 управления,, блок 4 Иймврения, злена« : Б присоеднне-ния, датчик с тока, ооюк 7 иаг-алкй-НИ51; анализатор 3 авал ззаР 9 импульсов, злеьннт 10 кндккации,, ключ 11; елемен;;; 12 выбора максимума;, .делиа-аль .13 гаильтр 14 р .детектор 15 f ключ 1G, фильтр 17

Устройство работает следугог чим образом,. К грозозащитным тросам воздушной линии электропередачи (ВЛ) через элемен 5 присоединения подключены выход генератора 1 и вход приемника 2 „

При коротком замыкании на ВЛ ток короткого замыкания протекг.ет по опоре и измеряется датчике:; б тока. Датчик,6 тока воздействует на ключ 16 блока 7 зал тыкания, который срабатывает и 3aifvrciKaeT трос на трос или трос на землю„ Блок 3 управления по команде от релейной защиты запускает генератор 1, Импульсы через элемент 5 присоединения поступают в изолированный трос (или два троса) и распространяются вдоль ВЛ.. В месте, где расположен сработавьжй 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 измерений. В блоке 4 измерений они поступают в анализатор 8 времени, где определяется время двойного пробега до поврежденного участка. Расстояние до места повре5кдения, пропорциональное времени двойного пробега, отображается в элементе.10 индикации. В моменты времени, соответствую1Еше приходу отраженного импульса, по команде анализатора 8 времени открывается ключ отраженные от места повреждения импульсы поступают В анализатор 9 формы импульсов. Блок 7 замыкания может быть настроен или на пропускание, или на запирание Зс1данной полосы частот фильтром 17, Из-за резонансной настройки блока 7 замыкания в отра жениом импульсе происходит изменение, спектрального состава, причем при настройке на запирание не происходит отражения запираемых фильтром 17 частот, а 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 зондируюШего импульса, В этом случае увеличивается ширина полосы частот,

отводимая каждой опоре, и упрощается изготовление фильтров 17,

В анализаторе 9 формы и myльcoв импульсы поступают на m цепочек. На входе каждой цепочки устанавливается делитель 13, с помощью которого . происходит выравнивание энергни исследуемого спектра в соответствии с формой импульса. Каждый . фильтр 14 имеет полосу частот, соответствующую ширине настройки фильтра 17, установленного на соответствующей 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 знергии (при настройке фильров 17 на пропускание). Информация о номере опоры поступает в элемент 10 индикации,

В элементе 10 индикации уже имееся предварительная информация-об участке, на .котором произошло повредение. 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 участка, 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

генератора соединен с приемником и через элемент присоединения - с клеммами для подключения оь;.екта контроля, отлича.ющееся тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него введены датчики тока короткого замыкания и блоки замыкания, причем выходы датчиков тока короткого- замыкания соединены с управляющими входами

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 ичающееся тем, что блок измерений содержит анализатор времени, анализатор формы импульсов, элемент индикации и ключ, причем вход блока

измерений соединен с первым входом ключаИ 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. 2, отличающееся 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

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.

4. Устройство по п. 3, о т л ичающееся тем, что блок замыкания содержит последовательно соединенные ключ и фильтр, причем пер-

вый и управляющий входы ключа соединены соответственно с первым выводом и управляющим входом блока замыкания, а выход фильтра соединен с вторым выводом блока замыкания.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 561912, кл. G 01.R 31/08, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР № 559813, кл. В 24 В 31/00, 12.05.75.