Устройство для контроля гололедной нагрузки линий электропередачи

 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для контроля гололедной нагрузки на проводах и грозозащитных тросах линий электропередачи. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей путем одновременного непрерывного контроля гололедной нагрузки на провод и трос линии электропередачи, что необходимо для управления различными установками плавки гололеда на проводах и тросах. Сигнализаторы, установленные в месте контроля гололедной нагрузки на провод и трос, преобразуют сигналы с выходов датчиков гололедной нагрузки в пропорциональное им напряжение постоянного тока разной или одной полярности. Благодаря периодическому переключению напряжения питания сигнализаторов в месте расположения датчиков гололедной нагрузки и наличию коммутатора каналов в месте приема информации, выходные напряжения сигнализаторов периодически поступают по каналу передачи трос - земля на входы соответствующих приемных блоков, контролирующих гололедную нагрузку на фазные провода и грозозащитный трос. 3 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для непрерывного контроля гололедной нагрузки на проводах и тросах линий электропередачи.

Известно устройство для контроля гололедной нагрузки в нескольких точках сети на контролируемых пунктах с контактными датчиками гололедной нагрузки и передачей на диспетчерский пункт сигнала срабатывания каждого датчика сигналом постоянного тока соответствующей длительности (с времяимпульсной кодировкой) по схеме фаза - земля [1]. Недостатками этого устройства являются низкая надежность контактного датчика, невозможность непрерывного контроля гололедной нагрузки, а также необходимость применения блоков синхронизации на контролируемых и на диспетчерском пунктах для распознавания, в какой точке сети произошло срабатывание контактного датчика гололедной нагрузки.

Известно устройство с бесконтактным датчиком для непрерывного контроля гололедной нагрузки на проводах или тросах линий электропередачи с передачей информации напряжением постоянного тока по схеме "изолированный грозозащитный трос - земля" [2]. Это устройство, являющееся наиболее близким аналогом, содержит приемный блок, вход которого шунтирован первым конденсатором и подключен между первой клеммой заземления и дросселем с клеммой для подсоединения к изолированному от земли тросу линии электропередачи, и по крайней мере один выполненный с датчиком гололедной нагрузки сигнализатор, снабженный преобразователем выходного сигнала датчика гололедной нагрузки в пропорциональное ему напряжение постоянного тока, выход которого шунтирован вторым конденсатором, подключенным между второй клеммой заземления и первичной обмоткой трансформатора с клеммой для подключения к изолированному от земли тросу линии электропередачи, а вход подключен к вторичной обмотке трансформатора.

Напряжение приемного блока устройства аналога определяется большим из значений напряжений на выходе сигнализаторов, поэтому описанное устройство аналога не позволяет распознать, где контролируется гололедная нагрузка - на провод или на трос линии электропередачи, что необходимо для управления различными установками плавки гололеда на проводах и тросах.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи одновременного непрерывного контроля гололедной нагрузки на провод и трос с передачей информации напряжением постоянного тока по схеме "изолированный грозозащитный трос - земля".

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в устройство, содержащее приемный блок, первый конденсатор, подключенный между первой клеммой заземления и дросселем с клеммой для подключения к изолированному грозозащитному тросу линии электропередачи, и выполненный с датчиком гололедной нагрузки на провод сигнализатор, снабженный преобразователем выходного сигнала датчика гололедной нагрузки в пропорциональное ему напряжение постоянного тока, выход которого соединен со вторым конденсатором, подключенным между второй клеммой заземления и первичной обмоткой трансформатора с клеммой дня подключения к грозозащитному тросу линии электропередачи, а вход подключен к вторичной обмотке трансформатора, дополнительно введены второй приемный блок и электронный коммутатор каналов, включенный между первым конденсатором и входами обоих приемных блоков, а в месте расположения датчиков гололедной нагрузки на провод и трос дополнительно введены второй сигнализатор, содержащий преобразователь сигнала датчика гололедной нагрузки в напряжение постоянного тока, два тиристорных ключа и делитель частоты, причем выходы сигнализаторов включены параллельно второму конденсатору, а входы сигнализаторов подключены к вторичной обмотке трансформатора через тиристорные ключи, управляющие входы которых подключены к парафазным выходам делителя частоты питающего напряжения сигнализаторов.

Сущность заявляемого изобретения поясняется функциональной схемой устройства, приведенной на фиг. 1; на фиг. 2 и 3 приведены примеры выполнения коммутатора каналов в месте приема информации.

Устройство на фиг. 1 содержит в месте приема информации два приемных блока 1 и 2 для контроля гололедной нагрузки на проводе и тросе соответственно. Их входы через электронный коммутатор каналов 3 шунтированы первым конденсатором 4, включенным между первой клеммой заземления 5 и дросселем 6 с клеммой для подключения к изолированному от земли грозозащитному тросу 7 линии электропередачи. В месте расположения датчиков гололедной нагрузки на провод и трос установлен трансформатор 8, первичная обмотка которого включена последовательно с вторым конденсатором 9 между тросом 7 и второй клеммой заземления 10. К вторичной обмотке трансформатора 8 подключены делитель частоты питающего напряжения 11 и через тиристорные ключи 12 и 13 сигнализаторы гололедной нагрузки на провод 14 и на трос 15 соответственно. В состав каждого из сигнализаторов входит датчик гололедной нагрузки и преобразователь выходного сигнала датчика в пропорциональное ему напряжение постоянного тока. Выходы сигнализаторов 14 и 15 подключены к второму конденсатору 9. Управляющие входы тиристорных ключей 12 и 13 подключены к парафазным выходам делителя частоты 11.

Устройство работает следующим образом.

При увеличении гололедной нагрузки на провод или трос увеличивается пропорциональное ей выходное постоянное напряжение сигнализаторов 14 и 15 соответственно, питающее напряжение которых периодически включается и выключается с помощью тиристорных ключей 12 и 13 с частотой, задаваемой делителем частоты 11. В результате второй конденсатор 9 периодически заряжается выходным напряжением сигнализатора 14 или 15.

Одновременный непрерывный контроль гололедной нагрузки на провод и трос линии электропередачи обеспечивается в устройстве передачей информации напряжением постоянного тока разной полярности или одной полярности, но в разных диапазонах его изменения. При этом информация о величине гололедной нагрузки на провод передается в первом случае напряжением положительной полярности, а во втором - напряжением положительной полярности в диапазоне 0-U1; информация о величине голодедной нагрузки на трос передается в первом случае напряжением отрицательной полярности, а во втором - напряжением положительной полярности в диапазоне U2 - U3, причем U2 > U1. При таком способе передачи информации о гололедной нагрузке на провод и трос не требуется никакой синхронизации в работе аппаратуры, установленной в месте приема информации и в месте расположения датчиков на линии электропередачи, что существенно упрощает аппаратуру и повышает надежность ее работы.

Таким образом, при передаче информации о величине гололедной нагрузки напряжением постоянного тока разной полярности конденсатор 9 и, следовательно, конденсатор 4 будут периодически заряжаться напряжением разной полярности. При этом в качестве коммутатора каналов 3 в месте приема информации достаточно применить диодную схему, приведенную на фиг. 2, и на вход приемного блока 1 поступает напряжение положительной полярности, пропорциональное гололедной нагрузке на провод, а на вход приемного блока 2 поступает напряжение отрицательной полярности, пропорциональное гололедной нагрузке на трос.

При передаче информации о величине гололедной нагрузки напряжением постоянного тока одной полярности с разными диапазонами его изменения для провода и троса в качестве коммутатора каналов в месте приема информации применяется схема, приведенная на фиг. 3. В этом случае коммутатор каналов 3 состоит из двух электронных ключей 16 и 17, включенных между конденсатором 4 и входом соответствующего приемного блока 1 или 2. Входы электронных ключей подключены к парафазным выходам компаратора 18, контролирующего напряжение на конденсаторе 4. Если конденсатор 4 заряжается выходным напряжением первого сигнализатора 14, изменяющимся в диапазоне 0-U1, то компаратор 18 находится в несработанном состоянии, электронный ключ 17 закрыт, а электронный ключ 16 открыт, и напряжение с конденсатора 4 поступает на вход первого приемного блока 1, контролирующего гололедную нагрузку на провод. Если конденсатор 4 заряжается выходным напряжением второго сигнализатора 15, изменяющимся в диапазоне U2-U3, то компаратор 18 находится в сработанном состоянии, электронный ключ 16 закрыт, а электронный ключ 17 открыт, и напряжение с конденсатора 4 поступает на вход второго приемного блока 2, контролирующего гололедную нагрузку на трос.

Источники информации 1. Дьяков А.Ф., Левченко И.И. Опыт борьбы с гололедом на линиях электропередачи //Электрические станции. 1982. N1. С.50-54.

2. А. С. 1539885 (СССР). Устройство для контроля гололедной нагрузки на проводах или тросах линий электропередачи / Ю.И.Лысков, В.С.Молодцов, М.М. Середин //30.01.90. Бюл. N4.

Формула изобретения

Устройство для контроля гололедной нагрузки линий электропередачи, содержащее приемный блок, первый конденсатор, подключенный между первой клеммой заземления и дросселем с клеммой для подключения к изолированному грозозащитному тросу линий электропередачи, и выполненный с датчиком гололедной нагрузки сигнализатор, снабженный преобразователем выходного сигнала датчика гололедной нагрузки в пропорциональное ему напряжение постоянного тока, выход которого соединен со вторым конденсатором, подключенным между второй клеммой заземления и первичной обмоткой трансформатора с клеммой для подключения к грозозащитному тросу линий электропередачи, отличающееся тем, что в устройство введены второй приемный блок и электронный коммутатор каналов, входы приемных блоков через электронный коммутатор связаны с первым конденсатором, и дополнительно введены второй сигнализатор с датчиком гололедной нагрузки, снабженный преобразователем выходного сигнала датчика гололедной нагрузи в напряжение постоянного тока, два тиристорных ключа и делитель частоты напряжения питания сигнализаторов, причем выходы сигнализаторов включены параллельно второму конденсатору, а их входы подключены к вторичной обмотке трансформатора через тиристорные ключи, управляющие входы которых подключены к парафазным выходам делителя частоты, подключенного к вторичной обмотке трансформатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3