Устройство для контроля гололедной нагрузки на воздушных линиях электропередачи

 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для контроля гололедной нагрузки на проводах линий электропередачи в сетях с изолированной нейтралью. Техническим результатом изобретения является повышение надежности фиксации опасной гололедной нагрузки при появлении ошибки, вносимой каналом связи, путем дублирования непрерывного сигнала постоянного напряжения низкочастотным сигналом, появляющимся при опасной гололедной нагрузке. В устройстве сигнализатор установлен в месте контроля гололедной нагрузки и преобразует сигнал с выхода датчика гололедной нагрузки в напряжение постоянного тока, к выходу сигнализатора подключен компаратор, срабатывающий при достижении гололедной нагрузкой заданного значения, и управляемый генератор низкочастотных импульсов, напряжение с выхода которого суммируется с напряжением сигнализатора при срабатывании компаратора и открытии электронного ключа. Это обеспечивает дублирование непрерывного сигнала постоянного напряжения низкочастотным сигналом при опасной гололедной нагрузке и повышает надежность контроля при снижении сопротивления изоляции сети и частичном шунтировании канала передачи информации фаза-земля. 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для контроля гололедной нагрузки на проводах линий электропередачи в сетях с изолированной нейтралью.

Известны устройства для контроля гололедной нагрузки с контактным датчиком гололедной нагрузки и передачей сигнала срабатывания датчика сигналом постоянного тока по схеме фаза-земля [1-2].

Недостатком этих устройств является низкая надежность контактного датчика и невозможность непрерывного контроля гололедной нагрузки.

Замена контактного датчика бесконтактным повысила надежность работы устройства и обеспечила возможность непрерывного контроля гололедной нагрузки на проводах или тросах линий электропередачи [3]. 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 проводу 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 проводу линии электропередачи, а вход подключен к вторичной обмотке трансформатора.

Недостатком устройства является уменьшение показаний приемного блока, т. е. ошибка контроля гололедной нагрузки при снижении сопротивления изоляции линии электропередачи иди сети, куда входит линия электропередачи, из-за неблагоприятных атмосферных условий, когда происходит частичное шунтирование канала передачи информации фаза-земля.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи надежного контроля опасной гололедной нагрузки при ошибке системы непрерывного контроля гололедной нагрузки из-за снижения сопротивления изоляции сети с контролируемой линией электропередачи при неблагоприятных атмосферных условиях или при включении в сеть трансформаторов напряжения с заземленной нейтралью.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в устройство, содержащее приемный блок, вход которого шунтирован первым конденсатором и подключен между первой клеммой заземления и дросселем с клеммой для подключения к фазному проводу 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, второй конденсатором, подключенный между второй клеммой заземления и первичной обмоткой трансформатора с клеммой для подключения к фазному проводу линии электропередачи, а вход указанного сигнализатора подключен к вторичной обмотке трансформатора, дополнительно введены сумматор, электронный ключ, компаратор и управляемый входным напряжением непрерывно или дискретно генератор низкочастотных импульсов, выход которого через электронный ключ подключен к второму входу сумматора, вход указанного генератора, первый вход сумматора и вход компаратора подключены к выходу сигнализатора, выход сумматора подключен ко второму конденсатору.

Сущность заявляемого изобретения поясняется функциональной схемой устройства, приведенной на чертеже.

Устройство содержит установленный в месте приема информации приемный блок 1, вход которого шунтирован первым конденсатором 2 и подключен между первой клеммой заземления 3 и дросселем 4 с клеммой для подключения к фазному проводу 5 линии электропередачи. В месте контроля гололедной нагрузки установлен трансформатор 6, первичная обмотка которого включена последовательно с вторым конденсатором 7 между проводом 5 и второй клеммой заземления 8. К вторичной обмотке трансформатора 6 подключен сигнализатор 9, состоящий из датчика гололедной нагрузки и преобразователя выходного сигнала датчика в пропорциональное ему напряжение постоянного тока. К выходу сигнализатора 9 подключены первый вход сумматора 10, а также входы управляемого генератора низкочастотных импульсов 11 и компаратора 12. К второму входу сумматора 10, выход которого подключен к второму конденсатору 7, подключен через электронный ключ 13 выход управляемого генератора низкочастотных импульсов 11. Управляющий вход электронного ключа 13 подключен к выходу компаратора 12.

Устройство работает следующим образом.

При увеличении гололедной нагрузки увеличивается пропорциональное ей выходное постоянное напряжение сигнализатора 9, питаемого переменным напряжением от фазного провода 5 линии электропередачи. Напряжение сигнализатора 9 заряжает конденсаторы 7 и 2, поэтому напряжение на входе приемного блока 1 пропорционально гололедной нагрузке.

При неблагоприятных атмосферных условиях возможно снижение сопротивления изоляции сети, которое приводит к частичному шунтированию канала передачи информации фаза-земля и как следствие к ошибке контроля гололедной нагрузки. Введение управляемого генератора низкочастотных импульсов (одно- или двуполярных) предотвращает ошибку контроля опасной гололедной нагрузки в таких условиях. Управление генератором низкочастотных импульсов непрерывное или дискретное с заданными уставками по гололедной нагрузке осуществляется выходным напряжением сигнализатора.

При достижении гололедной нагрузкой заданного опасного значения (уставки) срабатывает компаратор 12, открывает электронный ключ 13, и напряжение низкой частоты генератора 11 суммируется с постоянным напряжением сигнализатора 9 в сумматоре 10. Несмотря на затухание низкочастотного сигнала при частичном шунтировании канала фаза-земля уровень напряжения низкой частоты на входе приемного блока 1 остается достаточным для надежной фиксации его информационного параметра - низкой частоты.

Таким образом, при нормальной изоляции сети устройство обеспечивает непрерывный контроль гололедной нагрузки, а при снижении сопротивления изоляции сети оно позволяет надежно фиксировать заданные уровни гололедной нагрузки благодаря модуляции постоянного напряжения низкочастотным сигналом. Это позволяет своевременно принимать решения о проведении плавки гололеда на контролируемой линии электропередачи.

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. 1381637 (СССР). Устройство сигнализации о гололеде /P.M. Рудакова, P.P. Абдуллин, К.А. Абзалов // 15.03.88. Бюл. N10.

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

Формула изобретения

Устройство для контроля гололедной нагрузки на воздушных линиях электропередачи, содержащее приемный блок, вход которого шунтирован первым конденсатором, который подключен между первой клеммой заземления и дросселем с клеммой для подключения к фазному проводу 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, второй конденсатор, подключенный между второй клеммой заземления и первичной обмоткой трансформатора с клеммой для подключения к фазному проводу линии электропередачи, а вход указанного сигнализатора подключен к вторичной обмотке трансформатора, отличающееся тем, что в устройство введены сумматор, электронный ключ, компаратор и управляемый входным напряжением непрерывно или дискретно генератор низкочастотных импульсов, вход которого, первый вход сумматора и вход компаратора подключены к выходу сигнализатора, выход указанного генератора через электронный ключ подключен к второму входу сумматора, выход компаратора подключен к управляющему входу электронного ключа, выход сумматора подключен к второму конденсатору.

РИСУНКИ

Рисунок 1