Способ дистанционного определения места однофазного замыкания на землю

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для дистанционного определения места однофазного замыкания на землю (ОЗЗЗ) на ЛЭП, находящихся под рабочим напряжением, в распределительных электрических сетях 6-35 кВ, работающих с изолированной нейтралью, компенсацией емкостных токов или заземлением нейтрали через высокоомный резистор, имеющих радиальную структуру. Сущность заявленного метода заключается в том, что в способе дистанционного определения места однофазного замыкания на землю путем одностороннего замера переходного напряжения u(t) на поврежденной фазе на шинах контролируемого объекта и переходного тока нулевой последовательности 3i0(t) поврежденной линии, дополнительно регистрируют скорость изменения переходного тока , фиксируют все моменты t0k переходов тока 3i0(t) через нулевое значение, где k - порядковый номер перехода тока через нулевое значение, при этом определяют и фиксируют соответствующие моментам времени t0k мгновенные значения напряжения на поврежденной фазе u(t0k), скорости изменения тока , а затем по зафиксированным значениям напряжения на поврежденной фазе u(t0k), скорости изменения тока и справочному значению погонной индуктивности для поврежденной линии Lп определяют расстояние lз до места однофазного замыкания на землю в соответствии с выражением

При этом при наличии нескольких переходов тока нулевой последовательности поврежденной линии через нулевое значение расстояние до места однофазного замыкания на землю определяют как среднее из нескольких значений lЗk. Технический результат, наблюдаемый при реализации заявленного решения, заключается в повышении точности способа определения расстояния до места ОЗЗ на ЛЭП. 6 ил.

 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для дистанционного определения места однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) на ЛЭП, находящихся под рабочим напряжением, в распределительных электрических сетях 6-35 кВ, работающих с изолированной нейтралью, компенсацией емкостных токов или заземлением нейтрали через высокоомный резистор, имеющих радиальную структуру.

Из существующего уровня техники известен [Шалыт Г.М. Определение мест повреждения линий электропередачи импульсными методами. - М.: Энергия, 1968. Куликов А.Л. Дистанционное определение мест повреждений ЛЭП методами активного зондирования. - М.: Энергоатомиздат, 2006] локационный способ определения расстояния до места ОЗЗ в распределительных сетях, который основан на измерении времени между моментом посылки в линию зондирующего электрического импульса t1 и моментом прихода в начало линии импульса, отраженного от места замыкания t2. Расстояние до места ОЗЗ находят как lз=v⋅(t2-t1)/2, где v - скорость распространения зондирующего импульса по линии. Недостатком является практическая невозможность синхронизации момента посылки зондирующего импульса с моментом пробоя изоляции на интервале времени существования тока ОЗЗ, которое при дуговых прерывистых и кратковременных самоустраняющихся замыканиях на землю может составлять доли миллисекунды. В то же время доля указанных разновидностей ОЗЗ может составлять в электрических сетях среднего напряжения до 90%.

Известен [Мустафин Р.Г. Патент РФ 2446533, МПК H02H 3/16, G01R 31/08, 27.03.2012] способ определения расстояния до места ОЗЗ, основанный на подаче после возникновения ОЗЗ в контролируемой сети на шины распределительного устройства, питающего линии электропередачи, высокочастотного напряжения (с частотой более 50 Гц), измерении высокочастотного фазного напряжения и фазного тока и определении по их значениям и характеристикам линии электропередачи расстояния до места повреждения. Недостатком способа, использующего «наложенный» ток высокой частоты, является невозможность его использования при дуговых неустойчивых ОЗЗ, доля которых в электрических сетях среднего напряжения достигает 90% и более.

Известен [В.Л. Бакиновский, А.П. Осадчий, Н.И. Сосфенов, В.К. Измерение расстояний до места повреждений на воздушных и кабельных линиях электропередачи и связи. – М.: ЦНИЭЛ, 1954, вып. 2] волновой способ определения расстояния до места ОЗЗ в распределительных электрических сетях, который предполагает измерение времени между моментом tн прихода к началу линии фронта волны высокого напряжения, возникающий при пробое изоляции в месте ОЗЗ на расстоянии lз от начала линии и моментом вторичного прихода tк фронта волны после двух отражений (в начале линии и в месте ОЗЗ). Расстояние до места ОЗЗ определяется как lз = v⋅(tк-tн)/2 = v⋅Δt/2, где v - скорость распространения электромагнитной волны в ЛЭП. Использование этого метода затруднительно прежде всего на кабельных линиях, имеющих значительные неоднородности волнового сопротивления по длине линии, вызванные соединением кабелей различных типов и сечений, а также соединительными муфтами. Такие неоднородности вызывают дополнительные отражения электромагнитных волн, что приводит к ложным измерениям. Для радиальных сетей, когда от питающих шин отходит много линий, имеет место также многократное отражение от неповрежденных линий, накладывающиеся на полезный сигнал и искажающие его, что делает точное определение Δt и lз практически невозможным.

Известен [Куликов А.Л. Патент РФ 2532760, МПК H02H 3/16, G01R 31/08, 05.04.2013. Панфилов Д.И., Арутюнов С.А., Горюшин Ю.А, Образцов С.А., Смирнов А.Н., Лачугин В.Ф., Сидорук С.В., Краснышов С.В., Манжелий М.И., Денисов Д.В. Патент РФ 2475768, МПК G01R 31/08, 24.10.2011] также волновой метод определения расстояния до места повреждения на линии, основанный на синхронизированном по времени с помощью спутниковой системы двустороннем измерении аварийных составляющих токов и напряжений, фиксации моментов времени t1 и t2 прихода волн к концам линии и определении по измеренной разности Δt=t1-t2 и известных скорости распространения электромагнитной волны v и длине L линии электропередачи расстояния до места повреждения l=(L+Δt v)/2. Недостатком метода, основанного на синхронизированных двусторонних измерениях аварийных составляющих электрических величин, является практическая невозможность его реализации на линиях распределительных сетей среднего напряжения из-за технических и экономических ограничений.

Известен [Качесов В.Е. Патент РФ 2216749, МПК 2216749, G01R 31/08, 27.03.2001] способ определения места повреждения при ОЗЗ по параметрам переходного процесса, возникающего при пробое изоляции, основанный на регистрации напряжения на поврежденной фазе в начале линии, выделении в напряжении переходного режима частоты fк, соответствующей частоте колебаний при разряде емкости поврежденной фазы (разрядных колебаний) и определении расстояния до места замыкания lз по зависимости частоты разрядных колебаний от расстояния до места повреждения fк=ϕ(lз) для данной k-й линии контролируемой сети, предварительно рассчитанной для каждой линии с использованием численного, аналогового или другого моделирования. Недостатками метода являются зависимость частоты разрядных колебаний от текущего значения суммарной емкости поврежденной фазы сети, меняющейся в различных режимах ее работы, а также от переходного сопротивления в месте повреждения. В переходном напряжении, кроме разрядной, содержится еще и зарядная составляющая, связанная с подзарядом емкостей неповрежденных фаз, частота которой во многих случаях зависит только от индуктивности источника питания и практически не зависит от удаленности места ОЗЗ от шин. Так как частотное разделение разрядной и зарядной составляющих переходного напряжения возможно не всегда, достаточно точное определение частоты разрядных колебаний не всегда возможно.

Известен [Качесов В.Е. Патент РФ 2222026, МПК G01R 31/08, 11.01.2002] способ определения места повреждения по параметрам переходного процесса при ОЗЗ, основанный на регистрации напряжения на поврежденной фазе на шинах u(t), аппроксимации зависимости u(t) полиномом второй степени, нормировании полученной зависимости по отношению к напряжению пробоя u*(t)=u(t)/uпр, определении модуля максимального значения производной в начале участка аппроксимации нормированной зависимости и определении расстояния до места ОЗЗ lз по расчетной зависимости предварительно рассчитанной для каждой линии контролируемой сети, например, с использованием методов моделирования.

Недостатком данного технического решения является зависимость производной не только от расстояния до места ОЗЗ, но и от текущего значения суммарной емкости сети, которая может изменяться в различных режимах ее работы, а также переходного сопротивления в месте повреждения.

Известен [Байбурин Э.Р. Метод оперативного определения места повреждения электрической сети напряжением 6(10) - 35 кВ. Нефтегазовое дело, 2006] способ определения места повреждения по параметрам переходного процесса при ОЗЗ, основанный на измерении и регистрации параметров переходного процесса и вычислении расстояния до места повреждения по выражению

,

где L0 - погонная индуктивность линии; u - мгновенное значение напряжения на поврежденной фазе; i - мгновенное значение тока в поврежденной фазе линии с ОЗЗ в момент повреждения; Im1, Im2 - следующие друг за другом амплитудные значения переходного тока; U - напряжение на нейтрали.

Приведенное расчетное выражение для определения расстояния до места повреждения получено в предположении, что переходный процесс при ОЗЗ носит одночастотный и колебательный характер. В реальных сетях ток переходного процесса содержит, как правило, две частотные составляющие - разрядную и зарядную, частотное разделение которых возможно не всегда, что не позволяет в общем случае определить отношение амплитуд Im1/Im2. При дуговых неустойчивых ОЗЗ гашение заземляющей дуги возможно при первом же переходе через нулевое значение переходного тока (теория W. Petersen), что также не позволяет определить отношение Im1/Im2.

Известен принятый за прототип [Мустафин Р.Г. Патент РФ 2499998, МПК G01R 31/08, 28.05.2012] способ определения расстояния до места ОЗЗ по параметрам переходного процесса в трехфазных распределительных сетях среднего класса напряжений с изолированной, компенсированной или заземленной через высокоомный резистор нейтралью, основанный на измерении максимальной амплитуды тока нулевой последовательности I0max на поврежденной линии после возникновения однофазного замыкания на землю, определении расстояния до однофазного замыкания на землю по значению мгновенного напряжения Uc на поврежденной фазе в момент возникновения однофазного замыкания на землю, по суммарной емкости С0 нулевой последовательности всех линий, подключенных к шинам, по максимальной амплитуде тока нулевой последовательности I0, max на поврежденной линии после возникновения однофазного замыкания на землю и по погонному индуктивному сопротивлению L погонное нулевой последовательности линии электропередачи, на которой возникло однофазное замыкание на землю, в соответствии с выражением Д=Uc20/(I0, max2*Lпогонное).

Недостатком данного способа является то, что расчетная величина расстояния Д до места замыкания зависит от значения суммарной емкости сети, которая может меняться в зависимости от режима работы сети, а также от переходного сопротивления в месте повреждения. В расчетной схеме замещения и соответственно приведенном выше выражении для определения Д не учитывается различие погонной индуктивности линии для составляющих нулевой и прямой последовательности. Влияние указанных факторов приводит к уменьшению точности определения расстояния до места ОЗЗ.

Анализ уровня техники свидетельствует о том, что задачей изобретения является создание способа определения расстояния до места ОЗЗ на ЛЭП, находящихся под рабочим напряжением, при всех разновидностях замыкания на землю, включая дуговые прерывистые и кратковременные самоустраняющиеся пробои, точность которого не зависит от изменений суммарной емкости нулевой последовательности сети в различных режимах ее работы и переходного сопротивления в месте повреждения.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении точности способа определения расстояния до места ОЗЗ на ЛЭП.

Это достигается тем, что в известном способе определения расстояния до места ОЗЗ по параметрам переходного процесса [10], основанном на одностороннем замере переходного напряжения на поврежденной фазе на шинах контролируемого объекта и переходного тока нулевой последовательности поврежденной линии, фиксируют все моменты t0k переходов тока нулевой последовательности через нулевое значение, где k≥1 - порядковый номер перехода тока через нулевое значение, при этом по кривой переходного напряжения определяют мгновенные значения напряжения на поврежденной фазе u(t0k), по кривой переходного тока определяют мгновенные значения скорости изменения тока , а затем по зафиксированным значениям напряжения на поврежденной фазе u(t0k) скорости изменения тока и справочному значению погонной индуктивности для поврежденной линии Lп определяют расстояние lз до места ОЗЗ в соответствии с выражением

При наличии нескольких переходов тока нулевой последовательности поврежденной линии через нулевое значение (k>1) искомое расстояние до места ОЗЗ может быть определено как среднее из нескольких значений 1Зk, определенных по выражению (1).

Таким образом, зарегистрировав значение переходного напряжения на поврежденной фазе (на шинах питания) в момент перехода тока нулевой последовательности через ноль, зарегистрировав значение производной в момент перехода тока нулевой последовательности через ноль, можно определить расстояние до места пробоя, с большой точностью за счет исключения зависимости от искажающих замер факторов (например, переходного сопротивления и суммарного емкостного тока сети), которые вносят значительную погрешность в измерения расстояния до места ОЗЗ.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 приведена трехфазная схема радиальной сети среднего напряжения с изолированной нейтралью, где eA,B,C - фазные ЭДС источника; C0∑-фф - суммарная емкость фазы сети на землю; CM∑ - суммарная междуфазная емкость фазы сети; Lи - индуктивность источника питания; Lл - индуктивность линии до места замыкания; LЗ - индуктивность земли; Rл - активное сопротивление линии до места замыкания; М - взаимная индукция между фазами; Rп - переходное сопротивление в месте повреждения; R - активное сопротивление земли; 3i0 - переходный ток нулевой последовательности; u - переходное напряжение на поврежденной фазе.

Используя метод симметричных составляющих, из схемы фиг. 1 можно получить комплексную схему замещения сети в режиме ОЗЗ (фиг. 2). На фиг. 2: ; L=LЛ-М - индуктивность прямой последовательности поврежденного участка линии;

L=LЛ+2М+3Lз - индуктивность нулевой последовательности поврежденного участка линии; R=(2RП1+R) lз+3Rп=2R+R+3Rп - полное активное сопротивление поврежденного участка линии; R=RЛ - активное сопротивление прямой последовательности поврежденного участка линии; R=RЛ+3RЗ - активное сопротивление контура нулевой последовательности

При ОЗЗ напряжение на поврежденной фазе равно сумме симметричных составляющих прямой, обратной и нулевой последовательностей:

Из схемы замещения фиг. 2 для напряжения на поврежденной фазе получим выражение

В моменты, соответствующие переходам тока 3i0(t) через нулевое значение, откуда

На фиг. 3 изображена структурная схема способа. На фиг. 3: 1 - блок, формирующий на выходе кратковременный единичный сигнал в момент перехода сигнала входного тока через нулевое значение; 2 - блок, формирующий на выходе сигнал, пропорциональный скорости изменения входного переходного тока; 3 - избиратель напряжения поврежденной фазы; 4, 5 - элементы памяти, запоминающие мгновенные значения входного сигнала в заданные моменты времени, соответствующие появлению сигнала на выходе блока 1; 6 - вычислитель значения расстояния до места ОЗЗ (Lз) в соответствии с выражением (1).

Способ осуществляется следующим образом. При пробое изоляции поврежденной фазы сети на землю возникает переходный процесс, связанный с разрядом емкостей поврежденной фазы и дополнительным зарядом емкостей неповрежденных фаз. Разрядная и зарядная составляющие переходного напряжения на поврежденной фазе u(t) и переходного тока 3i0(t) имеют, как правило, колебательный характер (фиг. 4- 6).

На фиг. 4-6: кривая 1 - переходное напряжение на поврежденной фазе u(t); 2 - переходный ток нулевой последовательности поврежденной линии 3i0(t); 3 - выходной сигнал блока 1; 4 - скорость изменения переходного тока нулевой последовательности ; 5 - значения расстояния до места ОЗЗ, рассчитанные по (1). Осциллограммы соответствуют условиям переходного процесса: фиг. 4 - номинальное напряжение сети Uном=6 кВ, суммарный емкостный ток сети Ic∑=10 А, переходное сопротивление в месте повреждения Rп=0, расстояние до места ОЗЗ lз=1 км; фиг. 5 - Uном=6 кВ, Ic∑=10 А, Rп=10 Ом, lз=1 км; фиг. 6 - Uном=6 кВ, Iс∑=50 A, Rп=0 и lз=1 км.

Блок 1 генерирует кратковременные единичные импульсы в моменты перехода через ноль тока 3i0(t) поврежденного присоединения. Блок 2 формирует выходной сигнал, пропорциональный скорости изменения тока . Блок 3 выделяет любым из известных способов напряжение на поврежденной фазе u(t). Блоки 4 и 5 запоминают значения входных величин u(t) и в моменты времени, соответствующие появлению выходных единичных сигналов на выходе блока 1. Блок 6 по зафиксированным значениям u(t0k) и и известному значению погонной индуктивности для поврежденной линии п L по формуле (1) определяет расстояние lз до места ОЗЗ.

Из осциллограмм фиг. 4-6 можно видеть, что расчетное значение lз, определенное по предлагаемому способу, не зависит от суммарного емкостного тока сети и переходного сопротивления в месте повреждения, что является преимуществами данного способа по сравнению с рассмотренными выше аналогами.

Список литературы

1. Шалыт Г.М. Определение мест повреждения линий электропередачи импульсными методами. - М.: Энергия. - 1968.

2. Куликов А.Л. Дистанционное определение мест повреждений ЛЭП методами активного зондирования. - М.: Энергоатомиздат. - 2006.

3. Патент РФ №2446533 H02H 3/16 G01R 31/08. Способ определения места однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью // Мустафин Р.Г., 2012. - Опубл. 27.03.2012.

4. Измерение расстояний до места повреждений на воздушных и кабельных линиях электропередачи и связи / В.Л. Бакиновский, А.П. Осадчий, Н.И. Сосфенов, В.К. Спиридонов. - М.: ЦНИЭЛ, 1954, вып. 2.

5. Патент РФ на изобретение №2532760 H02H 3/16 G01R 31/08. Способ определения места повреждения линии электропередачи // Куликов А.Л. - Опубл. 05.04.2013.

6. Патент РФ на изобретение №2475768 G01R 31/08. Способ определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи // Панфилов Д.И., Арутюнов С.А., Горюшин Ю.А, Образцов С.А., Смирнов А.Н., Лачугин В.Ф., Сидорук С.В., Краснышов С.В., Манжелий М.И., Денисов Д.В. - Опубл. 24.10.2011.

7. Патент РФ №2216749 G01R 31/08. Способ определения расстояния до места однофазного замыкания в распределительных сетях // Качесов В.Е. - Опубл. 27.03.2001.

8. Патент РФ №2222026 G01R 31/08. Способ определения расстояния до места однофазного замыкания в распределительных сетях // Качесов В.Е. - Опубл. 11.01.2002.

9. Байбурин Э.Р. Метод оперативного определения места повреждения электрической сети напряжением 6(10) - 35 кВ // Нефтегазовое дело, 2006. Электронный научный журнал. http://www.ogbus.ru/authors/Bayburin/Bayburinl.pdf

10. Патент РФ №2499998 G01R 31/08. Способ определения дальности до однофазного замыкания на землю в линиях электропередачи // Мустафин Р.Г. - Опубл. 28.05.2012.

Способ дистанционного определения места однофазного замыкания на землю путем одностороннего замера переходного напряжения u(t) на поврежденной фазе на шинах контролируемого объекта и переходного тока нулевой последовательности 3i0(t) поврежденной линии, отличающийся тем, что дополнительно регистрируют скорость изменения переходного тока , фиксируют все моменты t0k переходов тока 3i0(t) через нулевое значение, где k - порядковый номер перехода тока через нулевое значение, при этом определяют и фиксируют соответствующие моментам времени t0k мгновенные значения напряжения на поврежденной фазе u(t0k), скорости изменения тока , а затем по зафиксированным значениям напряжения на поврежденной фазе u(t0k), скорости изменения тока и справочному значению погонной индуктивности для поврежденной линии Lп определяют расстояние lз до места однофазного замыкания на землю в соответствии с выражением

при этом при наличии нескольких переходов тока нулевой последовательности поврежденной линии через нулевое значение расстояние до места однофазного замыкания на землю определяют как среднее из нескольких значений lЗk.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение точности определения места короткого замыкания в тяговой сети многопутного участка.

Группа изобретений относится к направленному обнаружению замыкания на землю, в частности, в энергосистеме со скомпенсированной нейтралью и, в конкретном случае, с изолированной нейтралью.

Изобретение относится к автоматизации энергетических систем для определения нахождения однофазного замыкания на землю в распределительной сети. Сущность: способ содержит этапы, на которых захватывают переходные сигналы тока нулевой последовательности, которые опережают и запаздывают на 2 периода от начального значения с помощью терминалов, установленных в различных местонахождениях на линии электропередачи.

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для определения места повреждения в трехфазной линии электропередачи (ЛЭП) высокого и сверхвысокого напряжения.

Использование: в области электротехники. Технический результат: повышение надежности защиты параллельных линий.

Изобретение относится к контролю электрической сети. Сущность: устройство содержит средства (51a-52b) обнаружения электрических сигналов (S1a, S1b) и дополнительных сигналов (S2a, S2b), создаваемых в электрической сети (3).

Использование: в области электротехники. Технический результат - достоверное определение поврежденной линии среди других линий сети, позволяющее создать селективную защиту электрических сетей от однофазного замыкания на землю в распределительных сетях напряжением 6-35 кВ с изолированной или резонансно компенсированной нейтралью.

Изобретение относится к обнаружению коротких замыканий в системе распределения энергии. Сущность: устройство (10) для обнаружения направления короткого замыкания (7) на землю в многофазной энергосистеме содержит средства (14), (14’) для приема сигналов, представляющих собой ток каждой из фаз и ток нулевой последовательности (I0), средство (30) обработки сигналов тока, содержащее средство (34) для вычисления нормализованных коэффициентов корреляции и средство (36) для вычисления среднего значения (μ) и среднеквадратичного отклонения (σ) между вычисленными коэффициентами корреляции, средство для интерпретации результатов обработки сигналов, содержащее средство для сравнения среднего значения (μ) и среднеквадратичного отклонения (σ) для определения, расположено ли короткое замыкание со стороны линии или со стороны нагрузки от устройства (10).

Группа изобретений относится к линиям электроснабжения транспортных средств на электротяге. Способ определения расстояния до места короткого замыкания контактной сети заключается в том, что в момент короткого замыкания измеряют на смежных подстанциях значение токов (), напряжений () и фазовых углов () между ними.

Техническое решение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля рельсовых цепей. Способ основан на создании замкнутого через потенциал «Земля» электрического контура постоянного тока, в который включены пары жил кабеля рельсовых цепей, в контуре формируют постоянный ток определенной величины и осуществляют контроль за уменьшением величины тока, протекающего через элементы, соединяющие пары жил кабеля или пару жил кабеля и потенциал «Земля» ниже допустимого значения.

Предлагаемое изобретение относится к электроэнергетике и направлено на решение задачи по созданию технологий, позволяющих повысить эффективность электроснабжения. На предварительной стадии формируют полную модель линии, в трехфазном виде с учетом взаимоиндуктивных и емкостных связей между проводами линии и землей. При возникновении короткого замыкания измеряют и регистрируют значения комплексных фазных напряжений на шинах и фазных токов в линии до и в момент короткого замыкания. Регистрация нескольких периодов предаварийного режима токов и напряжений производится в цифровых регистраторах аварийных процессов. Далее разбивают модель линии на равные участки, например от опоры до опоры, формируют предаварийные напряжения в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. Формируют предаварийные токи в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии, регистрируют модули фазных напряжений в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. По модулям предаварийных напряжений строят графики с осями с двух сторон зависимости модулей напряжений от номера участка (от расстояния). Проверяют степень отклонения друг от друга полученных кривых распределения модулей напряжений с одного конца линии и с другого конца линии, уточняют коэффициент поправки, формируют новые значения собственных и взаимных продольных сопротивлений фаз участков линии. Получают значения измеренных при КЗ фазных напряжений на шинах и токов с двух концов линии. Формируют напряжения при КЗ в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии, формируют токи при КЗ в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии, регистрируют модули фазных напряжений в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. По модулям напряжений при КЗ строят графики с осями с двух сторон зависимости модулей напряжений от номера участка (от расстояния). Точка пересечения графиков с одного и другого концов линии соответствует точке короткого замыкания. Технический результат заключается в повышении точности места обнаружения повреждения. 4 ил.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Способ измерения расстояния до места замыкания на землю в высоковольтных электрических сетях содержит следующие этапы. В поврежденную фазу подается высокочастотный сигнал с длиной волны, значительно большей длины отходящей линии от подстанции; одновременно измеряют векторные значения напряжений поврежденной фазы в различных точках и с использованием известных значений комплексных сопротивлений между этими точками определяют фазные токи на этих участках. Определяют расстояние до точки замыкания на землю от ближайшей к ней точки измерения напряжения как отношение реактивной составляющей его к току. Технический результат: повышение точности измерения расстояния до места замыкания на землю в разветвленных высоковольтных линиях. Отличительными особенностями изобретения являются: при отсутствии ответвлений между точками замера напряжений погрешности в измерении тока практически отсутствуют; по относительно высокому уровню высокочастотного тока передающим устройством легко определить поврежденное ответвление и отстроиться от помехи с частотой 50 Гц; активное сопротивление в месте замыкания на землю не вносит погрешности в определение расстояния. 5 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для диагностики состояния и пространственного положения следующих элементов: грозозащитного троса, силовых проводов, элементов конструкции опоры, подвесного зажима и анкерного крепежа грозозащитного троса, крепежа изоляторов, гирлянды изоляторов, гасителей вибрации и другого оборудования. Устройство для диагностики воздушных линий электропередач содержит летательный аппарат 2 вертолетного типа, систему управления, блоки контроля 3, 4 воздушных линий электропередач и источник питания 5, размещенное в корпусе 6 средство перемещения, состоящее из двигателя 7, связанного с ходовыми роликами 8, и прижимного ролика 9 с приводом 10, служащего для прижатия исследуемого троса 11 к ходовым роликам 8. При этом на боках корпуса 6 закреплены направляющие 12, облегчающие совмещение ходовых роликов 8 с исследуемым тросом 11. Направляющие 12 в узкой их части выполнены прямолинейными, а привод 10 прижимного ролика 9 закреплен на корпусе 6 так, что плоскость перемещения прижимного ролика 9 размещена перпендикулярно к исследуемому тросу Техническим результатом изобретения является упрощение технологии изготовления направляющих и устранение нежелательных боковых колебаний троса и всего устройства при его посадке и взлете с троса, а также уменьшены размер и вес корпуса. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к средствам обработки информации в электротехнике, и может быть использовано для определения места короткого замыкания на воздушной линии электропередачи (ЛЭП). Технический результат - повышение точности определения места повреждения на линии электропередачи в условиях наличия в мгновенных значениях токов и напряжений высокочастотных и апериодической составляющей. Способ определения места короткого замыкания на воздушной линии электропередачи по массивам мгновенных значений токов и напряжений заключается в том, что измеряют массивы мгновенных значений сигналов напряжений и токов трех фаз в начале и в конце линии для одних и тех же моментов времени , передают сигналы с конца линии в ее начало по каналу связи, сохраняют пары цифровых отсчетов как текущие, осуществляют сдвиг сигналов фазы B на угол 120°и фазы C на угол 240°. Далее производят фильтрацию мгновенных значений напряжений и токов с применением дискретного преобразования Фурье и получают комплексные составляющие фазных напряжений и токов, зафиксированных в начале и конце линии. Расчет расстояния до места короткого замыкания l1 реализуют согласно выражению ,где i – мнимая единица; – коэффициент распространения электромагнитной волны; – коэффициент затухания электромагнитной волны; – коэффициент изменения фазы электромагнитной волны; ZB – волновое сопротивление линии; L – длина линии. 1 ил., 10 табл.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для решения технической проблемы, касающейся определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи (ЛЭП) в виде появления гололеда на проводах с точностью до участка ЛЭП. Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололеда на проводах, заключающийся в том, что в начале ЛЭП и в конце каждого ответвления и в узлах разветвления ЛЭП устанавливают устройства контроля тока и напряжения. Каждое устройство регистрирует время прихода переднего фронта скачка напряжения в единой шкале времени, синхронизированной от спутниковых сигналов глобальной системы позиционирования. Все устройства передают зарегистрированные времена в диспетчерский центр для их автоматической обработки. Техническим результатом является повышение скорости, удобства и точности определения мест повреждений. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для решения технической проблемы, касающейся определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи (ЛЭП) в виде появления гололеда на проводах с точностью до участка ЛЭП. Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололеда на проводах, заключающийся в том, что в начале ЛЭП и в конце каждого ответвления и в узлах разветвления ЛЭП устанавливают устройства контроля тока и напряжения. Каждое устройство регистрирует время прихода переднего фронта скачка напряжения в единой шкале времени, синхронизированной от спутниковых сигналов глобальной системы позиционирования. Все устройства передают зарегистрированные времена в диспетчерский центр для их автоматической обработки. Техническим результатом является повышение скорости, удобства и точности определения мест повреждений. 2 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение достоверности способа локации повреждений. Способ заключается в фиксации отсчетов токов и напряжений, наблюдаемых в линии в текущем и в предшествующем режимах, преобразовании отсчетов в комплексы токов и напряжений текущего и предшествующего режимов, использовании передающей модели, преобразующей комплексы наблюдаемых токов и напряжений предшествующего и текущего режимов в комплексы напряжений и токов соответствующих режимов в месте предполагаемого повреждения, преобразовании комплексов напряжения и тока предшествующего и текущего режимов этого места в комплекс основного замера и определении с его использованием координаты места повреждения линии электропередачи. Согласно способу комплексы электрических величин в месте предполагаемого повреждения преобразуют еще и в комплекс дополнительного замера, используют имитационную модель линии электропередачи для обучения передающей модели интервальному определению места повреждения, для чего воспроизводят в имитационной модели режимы повреждения линии и определяют в этих режимах области отображения комплексов основного и дополнительного замеров на соответствующих плоскостях. При наблюдении линии электропередачи определяют для разных мест предполагаемого повреждения отображения комплексов основного и дополнительного замеров на соответствующих плоскостях, фиксируют те места линии, для которых отображения как основного замера, так и дополнительного попадают в соответствующие области, и объединяют указанные места в интервал повреждения линии электропередачи. 1 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно средствам обработки информации в электротехнике, и может быть использовано для определения места обрыва на воздушной линии электропередачи (ЛЭП). Технический результат - повышение точности определения места повреждения на линии электропередачи в условиях наличия в мгновенных значениях токов и напряжений высокочастотных составляющих. Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи по массивам мгновенных значений токов и напряжений заключается в том, что измеряют массивы мгновенных значений сигналов напряжений и токов трех фаз в начале и в конце линии для одних и тех же моментов времени , передают сигналы с конца линии в ее начало по каналу связи, сохраняют пары цифровых отсчетов как текущие, осуществляют сдвиг сигналов фазы B на угол 120°и фазы C на угол 240°, производят фильтрацию мгновенных значений напряжений и токов  с применением дискретного преобразования Фурье и получением комплексных составляющих фазных напряжений и токов, зафиксированных в начале и конце линии, а расчет расстояния до места обрыва l1 реализуют согласно выражению ,где i – мнимая единица; – коэффициент распространения электромагнитной волны; – коэффициент затухания электромагнитной волны; – коэффициент изменения фазы электромагнитной волны; ZB – волновое сопротивление линии; L – длина линии. 1 ил., 5 табл.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения. Способ локации дефектных изоляторов заключается в том, что вдоль трассы линии электропередачи высокого напряжения прямолинейно перемещают на расстоянии друг от друга Lд два электромагнитных датчика и подключенные к ним электронные осциллографы. Расстояние между датчиками Lд вычисляют посредством глобальных GPS- или ГЛОНАСС навигационных систем. С помощью приемников временной синхронизации одновременно и с одинаковой скоростью горизонтальной развертки на электронные осциллографы записывают осциллограммы напряжения в течение времени распространения электромагнитного импульса от одного датчика до другого τд=Lд/ν, где ν - скорость распространения электромагнитного импульса. На каждой из записанных осциллограмм вычисляют время появления импульсов напряжения Δti (i=1…n, i - номер импульса, n - количество импульсов на первой осциллограмме) и (j=1…m, j - номер импульса, m - количество импульсов на второй осциллограмме), время появления импульсов на первой и второй осциллограммах поочередно попарно суммируют (k=1…n⋅m). Из всех времен tk выбирают то время tγ, которое равно времени τд, а соответствующие слагаемые, формирующие сумму tγ, обозначают как ΔtA и . На основе известного расстояния до первого электромагнитного датчика xд1 и времени ΔtA определяют расстояние до места расположения дефектной гирлянды изоляторов хдеф по выражению: Техническим результатом является повышение точности локации дефектной гирлянды изоляторов. 3 ил.

Изобретение относится к области защиты подземных металлических сооружений от коррозии, вызванной блуждающими токами. Способ идентификации источника блуждающего тока заключается в следующем: отключают средства электрохимической защиты трубопровода и синхронно измеряют разности потенциалов «труба-земля» по меньшей мере в двух точках обследуемого участка трубопровода. Анализируют график изменения разности потенциалов во времени по признакам единства источника блуждающего тока, действующего на обследуемый участок, отсутствия в измеренной разности потенциала переменной составляющей с частотами, кратными промышленной частоте сети переменного тока, идентифицируют источник блуждающего тока. При этом определяют точки-экстремумы на графике изменения разности потенциалов во времени, определяют скорость нарастания разности потенциалов до установления экстремального значения, определяют коэффициент корреляции между массивами значений экстремумов и скорости нарастания разности потенциалов. Далее выполняют спектральный анализ графика разности потенциалов, при значении определяемого коэффициента корреляции по модулю более 0,9 и при частоте колебаний с наибольшей амплитудой от 0,0001 Гц до 0,001 Гц считают, что источник блуждающего тока связан с воздействием геомагнитных вариаций. Достигаемый технический результат - повышение достоверности способа идентификации источника блуждающего тока. 4 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для дистанционного определения места однофазного замыкания на землю на ЛЭП, находящихся под рабочим напряжением, в распределительных электрических сетях 6-35 кВ, работающих с изолированной нейтралью, компенсацией емкостных токов или заземлением нейтрали через высокоомный резистор, имеющих радиальную структуру. Сущность заявленного метода заключается в том, что в способе дистанционного определения места однофазного замыкания на землю путем одностороннего замера переходного напряжения u на поврежденной фазе на шинах контролируемого объекта и переходного тока нулевой последовательности 3i0 поврежденной линии, дополнительно регистрируют скорость изменения переходного тока, фиксируют все моменты t0k переходов тока 3i0 через нулевое значение, где k - порядковый номер перехода тока через нулевое значение, при этом определяют и фиксируют соответствующие моментам времени t0k мгновенные значения напряжения на поврежденной фазе u, скорости изменения тока, а затем по зафиксированным значениям напряжения на поврежденной фазе u, скорости изменения тока и справочному значению погонной индуктивности для поврежденной линии Lп определяют расстояние lз до места однофазного замыкания на землю в соответствии с выражением При этом при наличии нескольких переходов тока нулевой последовательности поврежденной линии через нулевое значение расстояние до места однофазного замыкания на землю определяют как среднее из нескольких значений lЗk. Технический результат, наблюдаемый при реализации заявленного решения, заключается в повышении точности способа определения расстояния до места ОЗЗ на ЛЭП. 6 ил.

Наверх