Устройство для контроля уровня гололедной нагрузки на проводах линий электропередачи Советский патент 1983 года по МПК H02G7/16 

Изобретение относится к электроэнергетике И предназначено дляиспол зования на высоковольтных линиях электропередачи для предотвращения их механического повреждения от голо ледообразования. Известно устройство для обнаружения опасного уровни гололедной нагру ки, основанное на измерении уровня гололеда по величине отраженного от датчика сигнала, причем датчик изменяет свое сопротивление в зависимости от веса гололеда 12. Однако данное устройство является неавтоматическим, следовательно, для его включения и расшифровки показаний неббходим оператор, по&тому рабо та такого устройства оказывается недостаточно надежной из-за возможных ошибок оператора. Его использование увеличивает загрузку оперативного персонала, на подстанциях без обслуживающего персонала его применение невозможно. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля уро ня гололедной нагрузки на проводах линий электропередачи, оборудованной по крайней мере, на одном конце лини системой присоединения с концевыми з градитёлями, содержащее датчик гололедной нагрузки, изменяющий свое сопротивление под действием веса гололеда и установленный на проводе линии в гололедоопасном месте, блок управления, приемник (включающий в себя перестраиваемый фильтр, гетеродин, усилитель и временной селектор), генератор зондирующих импульсов и блок индикации, причем первый вход приемника и выход генератора,зондирующих импульсов предназначены для подключения через систему присоединения к линии электропередачи, первый выход блока управления подключен к входу генератора зондирующих импульсов, а второй выход - к второму входу при;емника С2 3. Однако для работы известного устройства необходима широкая полоса частот, так как на одной частоте оно контролирует положение датчика, а на другой производит обязательную проверку работы устройства. Кроме того, устройство определяет только,один уровень гололедной нагрузки, что не всегда достаточно для принятия решения Об очередности плавки гололеда . Цель изобретения - обеспечение контроля интенсивности гололедообра зования. Указанная цель достигается тем, что устройство для контроля уровня гололедной.нагрузки на проводах линий электропередачи, оборудованной, nd крайней мере, наодном конце линии системой присоединения и концев ми заградителями, содержащее датчик гололедной нагрузки, изменяющий свое сопротивление под действием веса гололеда и установленнЕлй на проводе линии В- гололедоопасном месте, блок управления, приемник, генератор зондирующих импульсов и блок индикации, причем первый вход приемника и выход генератора зондирующих импульсов предназначены для подключения через систему присоединения к линии электропередачи, первый выход блока управления подключен к входу генератора зондирующих импульсов , а второй - к второму входу приемника, дополнительно содержит блок измерения приращений, а блок управления снабжен третьим выходом, причем первый вход блока измерения приращений соединен с третьим выходом блока управления, второй вход - с выходом приемника, а выход присоединен к входу блока индикации. При этом блок измерения приращений может состоять из управляемого усилителя, блока сравнения, блока памяти и ключа, причем .первый вход управляемого усилителя является вторым выходом блока измерения приращений, -а второй вход подключен к первому входу блока сравнения, первый выход которого подключен к первому входу блока памяти, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения и первым входом ключа, соединенного своим выходом с вторым входом управляемого усилителя, а вто рые входы блока памяти и ключа объе динены и являются первым входом блока измерения приращений. На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2-то же, блок измерения приращений . . К проводам воздущной линии (вл)1 электропередачи через систему 2 присоединения подключены приемник 3 и генератор 4 зондирующих импульсов На проводах ВЛ в наиболее гололедоопасных местах подключен датчик 5 гололедной нагрузки, изменяющий свое сопротивление под действием веса грлоледных отложений. На конце ВЛ подключен концевой заградитель 6, предназначенный для уменьшения затухания зондирующих импульсов. Блок 7 управления подключен к входу генератора 4 зондирующих импульсов, вто рому входу приемника 3 и к первому 714 входу блока 8 измерения приращений и предназначен для задания программьь работы всех блоков. Блок 8 измерения приращений измеряет изменение уровня отраженного от датчика 5 импульса за заданный интервал времени, определяет момент превышения заданной величины приращения амплитуды импульса, т.е. по существу производную. Выход блока 8 подключен к входу блока 9 индикации, предназначенного фиксировать как величину изменения уровня отраженного от датчика импульса, так и факт превышения заданной величины приращения. Блок измерения приращений состоит из управляемого усилителя 10, блока 11 сравнения, блока 12 памяти и ключа 13. Устройство работает следующим образом. Через заданный интервалвремени по команде блока 7 управления генератор 4 зондирующих импульсов через систему 2 присоединения посылает в линию 1 электропередачи зондирующие импульсы. Распространяясь вдоль лиНИИ 1 электропередачи, импульсы достигают датчика 5 гололедной нагрузки и при отсутствии гололеда отражаются от него с большим коэффициентом отражения (датчик имеет высокое сопротивление). Импульсы возвращаются к началу линии 1 электропередачи, через систему 2 присоединения поступают в приемник 3, где происходит . их выделение из помех. С выхода приемника импульсы поступают в блок 8 измерения приращений, где происходит сравнение их амплитуды с амплитудой импульсов, измеренных при предыдущем измерении, запись нового значения амплитуды и подстройка коэффициента усиления под новое значение уровня отражаемых импульсов. При образовании гололеда увеличивается затухание импульсов при пробеге вдоль линии 1 электропередачи. Это изменение затухания контролируется путем измерения приращения блоком 8 за заданный интервал времени и позволяет оценить интенсивность гололедообразования во времени. При превышении заданного значения веса гололеда датчик 5 гололеда срабатывает, его сопротивление резко падает , что приводит к сильному и мгновенному снижению коэффициента отражения импульсов. Так как гололед нарастает плавно (в течение часов), то при достаточно частом контроле, например каждые полчаса, можно легко отличить быстрое срабатывание датчика 5 гололедной нагрузки от плавного измерения затухания на самой БЛ. Измерение изменения уровня приходящих импульсов дает информацию об интенсивноети процесса гололедообразовання и . позволяет точнее определить порядок плавки гололеда на ВЛ, отходящих от одной подстанции. Интервалы времени между двумя измерениями устанавливаются в блоке 7 управления задания при настройке.

На первом выходе блока 7 выраба|тывается импульс управления генератором, на втором - импульс управления приемником 3, задержанный относительно первого на время двойного пробега зондирующего импульса до датчика 5, и на третьем - импульс управления блоком 8, задержанный относительно второго на заданное время, необходимое для обработки информации.

Работа блока 8 измерения приращений происходит следующим образом.

Отраженные импульсы поступают в управляемый усилитель 10, который имеет коэффициент усиления, соответствующий предыдущему замеру. Информация о величине коэффициента усиления поступает из блока 12 памяти через ключ 13.

Из управляемого усилителя 10 импульсы поступают в блок 11 сравнения, где сравниваются по амплитуде с импульсами предыдущего замера. Информация об амплитуде импульсов предыдущего замера поступает в блок 11 сравнения из блока 12 памяти.

Если приращение затухания (уменьшение амплитуды импульссэв) не превосходит заданной уставки, то ин- формация об амплитуде импульсов последнего замера записывается в блок 12 памяти, а величина приращения индицируется в блоке 9 индикации. Если приращение превышает уставку, то в блок 9 индикации подается сигнал о наличии опасного уровня голо-леда. Управление ключом 13 и запью информации в блоке 12 памяти осуществляется по команде блока 7 управления.

Предлагаемое устройство позволяет следить за интенсивностью образования гололеда на ВЛ путем измерения амплитуды отраженных импульсов за заданный интервал времени.

Измерение интенсивности образования гололеда позволяет более достоверно определять порядок плавки гололеда на ВЛ, отходящих от одной подстанции, и следовательно повысить надежность работы энергосистемы. Предлагаемое устройство требует вдвое более узкую полосу частот для работы, чем известное, что существенно упрощает его установку на ВЛ наряду с другими устройствами, работающими по высокочастотному каналу.

Сокращение полосы частот позволяет упростить высокочастотную обработку линии электропередачи { систему; присоединения)и обеспечить электромагнитную совместимость, т.е. возможность работы устройства наряду с передачей другой информации по ЕЛ, 5 что имеет очень большое значение в условиях частотного дефицита.

Формула изобретения

п 1. .Устро.йство для контроля уровня гололедной нагрузки на проводах линий электропередачи, оборудованной, по крайней мере, на одном конце линий системой присоединения и концевыми заградителями, содержащее датчик го5лоледной нагрузки, изменяющий свое сопротивление под действием веса гололеда и установленный на проводе линии в гололедоопасном месте, блок управления, приемник, генератор зон0 дирующих импульсов и блок индикации, причем первый вход приемника и выход генератора зондирующих импульсов предназначены для подключения через систему присоединения к линии электро5 передачи, первый выход блока управления подключен к входу генератора зондирующих импульсов, а второй - к второму входу приемника, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспе0 чения контроля интенсивности гололедообразования, оно дополнительно содержит блок измерения приращений, а блок управления снабжен третьим выходом, причем первый вход блока измерения

5 приращений соединен с третьим выходом блока управления, второй вход - с выходом приемника, а выход присоединен .к входу блока индикации.

2. Устройство по П.1, о т л ил чающееся тем, что блок измерения приращений состоит из управ ляемого усилителя, блока сравнения, блока памяти и ключа, причем первый вход управляемого усилителя является вторым входом блока измерения прира5щений, а второй вход подключен к выходу ключа и выход управляемого усилителя подключен к первому входу блока сравнения., первый выход которого подключен к первому входу блока памя0ти, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения и первым входом ключа, соединенного своим выходом с вторым входом управляемого усилителя, а вторые входы блока па5 мяти и ключа объединены и являются первым входом блока измерения приращений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 1. Авторское свидетельство СССР 603034, кл. Н 02 G 7/16, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 688942, кл. Н 02 G 7/16, 1977.

(pue.f