NO318951B1 - Fremgangsmate og innretning for overvaking av en elektrodeledning i et bipolart hoyspennings-likestroms-overforingsanlegg - Google Patents
Fremgangsmate og innretning for overvaking av en elektrodeledning i et bipolart hoyspennings-likestroms-overforingsanlegg Download PDFInfo
- Publication number
- NO318951B1 NO318951B1 NO20005457A NO20005457A NO318951B1 NO 318951 B1 NO318951 B1 NO 318951B1 NO 20005457 A NO20005457 A NO 20005457A NO 20005457 A NO20005457 A NO 20005457A NO 318951 B1 NO318951 B1 NO 318951B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- echo
- pulse
- input
- curve
- electrode line
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 25
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 17
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 12
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 12
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000013461 design Methods 0.000 description 9
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/11—Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
- G01R27/18—Measuring resistance to earth, i.e. line to ground
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Locating Faults (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og en innretning for elektrisk overvåking av en elektrodeledning i et bipolart høyspennings-likestrøms-over foirngsanlegg, ved hvilket elektrodeledningen fra et forgreningspunkt er oppdelt i to ledninger.
Anlegg for effektoverføring ved hjelp av en høyspent likestrøm inneholder to strømretterstasjoner, som er forbundet med hverandre ved hjelp av en likestrømsledning. Ved en såkalt enpolet likestrømsoverføring er de to stasjoner forbundet ved hjelp av en enkelt likestrømsledning, idet returstrømmen ledes gjennom jord. En likestrømspol i hver stasjon blir derved jordet ved hjelp av en god jordtilkobling. Vanligvis er denne jordtilkobling anordnet i en viss avstand fra strømretterstasjonen og tilsluttet stasjonen ved hjelp av en elektrisk ledning, som betegnes som en elektrodeledning. Det kan ofte være ønskelig og nødvendig at jordtilkoblingen er anordnet i en stor avstand på opptil 100 km fra stasjonen.
Ved en såkalt topolet likestrømsoverføring er stasjonene forbundet med hverandre ved hjelp av to likestrømsledninger, slik at ved normal drift er det ikke nødvendig å tilbakeføre likestrømmen gjennom jord. Av forskjellige grunner, blant annet for å muliggjøre en enpoldrift av anlegget i tilfelle av utfallet av en strømretter, er også strømretterstasjonene i topolede likestrømsoverføringer utstyrt med en jordtilkobling, som er tilsluttet stasjonen ved hjelp av en elektrodeledning.
En elektrodeledning er isolert overfor jord og består vanligvis av en flertråds, tvunnet leder, som er opphengt på isolatorer. Selv om spenningen mellom elektrodeledning og jord vanligvis er liten i forhold til andre spenninger i anlegget, medfører en jordfeil på elektrodeledningen fare for personskader eller skader på andre anleggskomponenter, f.eks. korrosjonsskade. Det er derfor nødvendig at jordfeil, innbefattende høyohmige jordfeil, og ledningsbrudd registreres hurtig og på en pålitelig måte.
For å registrere jordfeil på en elektrodeledning er det allerede foreslått å benytte en differensialbeskyttelsesanordning. I en slik beskyttelsesanordning blir strømmen målt ved begge ender av elektrodeledningen, og en differanse mellom de to målte strømmer betyr at det foreligger en jordfeil. En slik beskyttelsesanordning har imidlertid forskjellige ulemper. Den krever en meldingsforbindelse mellom de to ender av elektrodeledningen og er derfor kostbar, særlig i forbindelse med lange elektrodeledninger. En slik beskyttelsesanordning reagerer heller ikke på en jordfeil som opptrer i slike tilfeller hvor elektrodeledningen ikke fører noen strøm, noe som vanligvis er tilfellet i uforstyrret drift av en topolig overføring. Også i dette tilfellet, dvs. hvis det ikke strømmer noen direkte strøm gjennom elektrodeledningen, kan usymmetrisk strøm føre til dannelsen av farlige spenninger på ledningen.
Det er videre blitt foreslått å fastslå eller registrere jordfeil på en elektrodeledning ved at det i strømretterstasjonen innmates i ledningen et vekselstrømsignal eller et vekselspenningssignal med bestemt frekvens. I dette tilfellet blir det anordnet undertrykkingsfiltre ved begge ender av ledningen, idet disse filtre avstemmes på frekvensen for det innledede signal. Et impedansmåleledd tjener til målingen av impedansen for elektrodeledningen i forhold til jord ved innmatingspunket ved innmatingsfrekvens. En forandring av den således målte impedans er et tegn på en jordfeil. Denne metode arbeider godt ved korte elektrodeledninger, men har imidlertid ulemper ved lange elektrodeledninger. For erkjennelse av en ledningsfeil må målefrekvensen velges slik at lengden for ledningen er mindre enn en fjerdedel av bølgelengden. Av denne grunn må det i tilfellet av lange elektrodeledninger velges en så lav frekvens at det består fare for at målingen forstyrres av nettfrekvensen eller av de laveste overbølger i nettfrekvensen. Videre blir ved disse lave frekvenser de på begge ender av elektrodeledningen anordnede undertrykningsfiltre være meget store og dyre, idet disse filtre må være dimensjonert for den maksimale strøm i elektrodeledningen. 1 EP 0 360 109 Bl er det angitt en beskyttelsesinnretning for en elektrodeledning av den innledningsvis nevnte art, ved hvilken det også ved lange elektrodeledninger kan benyttes en høy målefrekvens, hvorved dimensjonene og kostnadene for undertrykningsfilteret samt faren for en forstyrrelse på grunn av nettfrekvensen eller dens overbølger reduseres vesentlig. For å unngå stående bølger på elektrodeledningen er undertrykningsfilteret, med referanse til innmatingspunktet, ved den fjerntliggende ende av elektrodeledningen utstyrt med motstandsledd. som har en slik motstandsverdi at filteret er tilpasset bølgeimpedansen for elektrodeledningen. På denne måten unngås at målesignalet blir reflektert ved den i avstand liggende ende av elektrodeledningen.
Fra US 5 083 086 er det videre kjent en fremgangsmåte for stedsbestemmelse av et feilsted i en kabel. Ved denne fremgangsmåte for feildannelsesstedets bestemmelse gjennomfører en istandsettings-fagmann denne fremgangsmåte, idet først den feilbeheftede kabel ikobles, dvs. kabelen er ikke i drift. Som neste trinn blir det ved en ende av den frikoblede kabel tilkoblet en innretning, ved hvilken fremgangsmåten for feilstedsbestemmelse blir gjennomført. Denne innretning mater en første elektrisk puls inn i kabelen og tegner opp de motsatte refleksjoner. Deretter blir en spenning som er koblet på den frikoblede kabel øket, den andre puls mates inn i kabelen og de mottatte refleksjoner opptegnes. Ved økning av matespenningen forandrer impedansen seg ved feilstedet i kabelen, slik at det mottas en refleksjon som entydig gjengir feilstedet. De opptegnede ekkosignaler blir sammenlignet med hverandre. Ved hjelp av dette differansesignal og en registrert løpetid kan kabelens feilsted beregnes.
For registrering av tilstanden for en elektrodeledning i et bipolart høyspennings-likestrøms-overføringsanlegg (HGU-anlegg) er det allerede foreslått en fremgangsmåte (patentsøknad DE 196 50 974.2), ved hvilken den første elektriske puls innmåles ved en første ende av elektrodeledningen og et ekkosignal registreres for denne ledningen. Deretter blir en andre puls innmatet ved den første ende i ledningen og dennes ekkosignal registreres. Disse to ekkosignaler blir deretter sammenlignet med hverandre. Fra dette avvik og/eller en overenstemmelse mellom de to ekkosignalene blir det dannet et tilsvarende meldesignal. Disse fremgangsmåtetrinn blir kontinuerlig gjentatt, til det genereres et feilsignal. Med dette meldesignal blir tilstandsregistrerings-metoden stoppet. På grunnlag av det opptegnede ekkosignalet kan feilstedet beregnes. En sammenligning av det med feil beheftede ekkosignal, med lagrede ekkosignaler for forskjellige driftssituasjoner tillater en hurtigere bestemmelse av feilen (jordfeil, ledningsbrudd,...).
En innretning for gjennomføring av den foreslåtte fremgangsmåte omfatter en pulsgenerator, en beregningsinnretning og et koblingsledd. Via dette koblingsledd blir pulsen til pulsgeneratoren innmatet i elektrodeledningen og dens ekkosignal videreledet til beregningsinnretningen. Innretningen er tilkoblet den første ende av elektrodeledningen. Den andre enden av elektrodeledningen er forbundet med et jordpotensial. For at den elektriske puls ikke skal gå i HGU-anlegget, men bare i det delstykke av elektrodeledningen som skal overvåkes, er elektrodeledningen på endesiden utstyrt med dempningsledd. Beregningsinnretningen omfatter en sammenligningsenhet, et lager og en utløserinnretning. Pulsgeneratoren dannes synkront til en tidstakt firkantformede, like andels-beheftede pulser, som kontinuerlig mates inn i elektrodeledningen til det foreligger et feilsignal.
Denne allerede foreslåtte fremgangsmåte tillater en enkel feilregistrering ved driften av HGU-anlegget uten at det må benyttes tilstedeværende målesignaler. Fremgangsmåten arbeider således autarkt. Da i feilfritt tilfelle jord er delaktig i ledningen av pulsen påvirkes svingende jordledningsevner ekkosignalet og dermed en sikker erkjennelse av feil. Dessuten er utstrålingen av elektromagnetisk energi, forårsaket av pulsen i liketaktsmodus temmelig høy. En videre ulempe består deri at det ved begge ender av elektrodeledningen serielt må kobles inn dempingsledd i denne elektrodeledning. Derved blir oppbudet for en etterfølgende installasjon temmelig høy ved et bestående HGU-anlegg.
Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er å frembringe en fremgangsmåte til overvåking av en elektrodeledning i et bipolart HGU-anlegg. som ikke (mer) har de ovenfornevnte ulemper, og det er videre en oppgave å frembringe en innretning som er egnet for gjennomføring av fremgangsmåten.
Denne oppgave blir løst ifølge oppfinnelsen ved hjelp av de kjennetegnende trekk som er angitt i kravene 1 og 11.
Ved at det ved den nye fremgangsmåte ut fra et usymmetrisk pulssignal dannes et symmetrisk pulssignal i mottaktmodus og mates inn i de to ledninger for elektrodeledningen, er jord bare minimalt delaktig i overføringen av disse pulser, slik at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tilnærmet er helt uavhengig av en sterkt svingende jordledningsevne. En ytterligere fordel består deri at utstrålingen i form av elektromagnetisk energi er markant redusert i forhold til en liketaktsmodus. Dessuten forårsaker mottaktmodusen en lav ledningsdemping, slik at det er tillatt en høyere rekkevidde for systemet ved samtidig mindre dispersjon av ekkosignaler.
Den viktigste fordel ved mottaktmodusen er imidlertid dens fullstendige avkobling til liketaktmodus. Forstyrrende signaler som kommer fra HGU-anlegget, kan bare bre seg ut i liketaktmodus, da på denne siden av forgreningspunktet til elektrodeledningen er sammenfattet til en enkelt leder og således et elektromagnetisk felt bare kan eksistere mellom denne leder og jord. Fra HGU-anlegget kommende, forstyrrende signaler utbrer seg med tilnærmet lyshastighet i elektrodeledningen, blir ved forgreningspunktet tilnærmet amplitudelikt og faselikt oppdelt, og vandrer så forbi to bølgeledere, nemlig leder - jord og leder - jord, til elektrodeledningens ende i avstand fra anlegget. Mellom de fra forgreningspunktet like avstander anbragte innmatingstilkoblinger kan disse forstyrrende signaler imidlertid ikke danne noen spenning slik at det fremkommer en ideell, frekvensuavhengig avkobling av fremgangsmåten på overvåkning av elektrodeledningen til HGU-anlegg. På grunn av resiprositeten for elektrodeledningen kan på den annen side ingen signaler som innmates ved innmatingstilkoblingene i mottaksmodus komme frem til HGU-anlegget, hvorved fremgangsmåten er uavhengig av tilfeldige koblingstilstander for HGU-anlegget. For å kunne innmate et signal i mottaksmodus i elektrodeledningen, som består av to ledninger, må kortslutningen for disse moduser gjøres uvirksomme i forgreningspunktet. Dette kan f.eks. oppnås ved at det mellom innmatingstilkoblingene og forgreningspunktet kobles en spole med stor induktivitet i serie i elektrodeledningen. Da ved enpolet drift strømmer flyter i størrelsesorden kA gjennom elektrodeledningen, måtte de til dette nødvendige spoler også dimensjoneres for slike strømmer.
En fordelaktig utforming av den nye fremgangsmåte omfatter innmatingen av pulssignaler i mottaktmodus uten den type byggeelementer som de nevnte spoler. Dette er mulig hvis innmatingspunktene befinner seg i en forutbestemt avstand fra forgreningspunktet, idet denne avstanden er dimensjonert slik at den omtrent svarer til en fjerdedel av ledningsbølgelengden ved midtfrekvensen for den genererte jordusymmetriske pulsen. Ved denne frekvens transformerer kortslutningen i forgreningspunktet seg i en tomgang ved innmatingstilkoblingene, og ved nabofrekvenser blir denne kortslutning transformert i en høyohmig reaktans, som ved innmatingstilkoblingene må tenkes koblet parallelt til ledningens bølgemotstand.
En ytterligere fordel ved denne fremgangsmåte består deri at denne overvåkingsmetode selv kan tilpasse seg til de forskjellige driftsbetingelser. Dette blir oppnådd ved at det dannes en ekkodifferansekurve i avhengighet av en opptegnet er-ekkokurve og en lagret, dannet, dynamisk skal-ekkokurve. Ved anvendelsen av en dynamisk, med tiden varierende skal-ekkokurve, blir f.eks. påvirkningen av årstidene på elektrodeledningen innbefattet i overvåkingsmetoden, slik at det kan reduseres entydig et feiltilfelle. Blir det dannet et feilsignal, så kan overvåkingsmetoden kobles ut. Til dette blir genereringen av pulser avbrutt henholdsvis koblet ut.
Ved en fordelaktig utførelse av den nye fremgangsmåte blir det først generert en forutbestemt, statisk, skal-ekkokurve og omhyllet med toleransebånd, som bestemmes av en over og en under denne statiske skal-ekkokurve forløpende grensekurve. En dannet, dynamisk skal-ekkokurve blir nå overprøvet ved hjelp av denne statiske skal-ekkokurve med hensyn til om i hvert fall en amplitude av denne dynamiske skal-ekkokurve ligger utenfor toleransebåndet for den statiske skal-ekkokurve. Inntrer dette minst én gang innenfor et forutbestemt tidsrom, så blir det generert et feilsignal, og overvåkingsmetoden kobles ut. Ved anvendelsen av en forutbestemt statisk skal-ekkokurve kan det registreres defekter ved hjelp av innretningen for overvåking av elektrodeledning, som, hvis de opptrer snikende, ellers ville falle under en driftsbetingelse som forandrer seg tidsmessig.
En ytterligere fordelaktig utforming av den nye fremgangsmåte foreslår at den dynamiske skal-ekkokurve dannes av en middelverdi av minst to tidsmessig etter hverandre følgende er-ekkokurver. Det vil si at det hele tiden av et forutbestemt antall av tidsmessig på hverandre følgende er-ekkokurver dannes en middelverdi og at denne legges ut som dynamisk skal-ekkokurve. Derved blir det for hver ny er-ekkokurve dannet en ny middelverdi som dynamisk skal-ekkokurve. Dette skjer imidlertid bare når det ved beregningen av en ekkodifferansekurve ikke blir generert noe meldesignal.
Ytterligere fordelaktige utforminger av fremgangsmåten og overvåking av en elektrodeledning i et bipolart HGU-anlegg er angitt i kravene 4 og 5 samt 7-10. Ved at det ved innretningen som er utformet for utførelse av den nye overvåkingsmetode, og foruten et puls-ekkoovervåkingsapparat, som har en pulsgenerator og en mottagerinnretning også er anordnet en innmatingsinnretning, som på utgangssiden er sammenknyttet med en innmatingstilkobling for begge ledningene i elektrodeledningen, blir det av et av pulsgeneratoren generert usymmetrisk pulssignal dannet et symmetrisk pulssignal i mottaktmodus. Puls-ekko-overvåkingsapparatet er tilknyttet til inngangene i innmatingskoblingen. Denne innmatingskobling har på inngangssiden en innretning til pulsomdannelse og på utgangssiden to koblingskondensatorer, som hver forbinder utgangene i innretningen for pulsomforming med en innmatingstilkobling.
Ved hjelp av utformingen av innmatingsinnretningen blir på den ene side av et jordusymmetrisk pulssignal fra pulsgeneratoren generert et symmetrisk pulssignal i mottaktmodus, hvorved de allerede nevnte fordeler med mottaktmodusen i forhold til en liketaktmodus vil inntre, og på den annen side blir forstyrrelser som kommer fra HGU-anlegget bare overført meget sterkt dempet til mottagerinnretningen.
Ved en fordelaktig utforming av innmatingskoblingen er det som innretning for pulsomforming anordnet en deloverfører med lavspennings- og høyspenningsviklinger, to spoler og to avledere, idet en spole og en avleder er koblet elektrisk parallelt til en høyspenningsvikling. Forbindelsespunktet for de to høyspenningsviklinger er forbundet med jordpotensialet. De to koblingskondensatorer danner to høypassfiltere med de to spoler, hvilke filtre er avstemt på midtfrekvensen for den genererte puls. Avlederne beskytter deloverføreren ved transiente forstyrrelser (lynnedslag, koblingsstøt) mot overspenningen.
Ifølge en ytterligere fordelaktig utforming av den nye innretning har pulsgeneratoren to spenningskilder, to kondensatorer, to brytere, to motstander og en betjeningsinnretning for bryterne, idet hver kondensator ved hjelp av en motstand er elektrisk ledende forbundet med en spenningskilde. Dette forbindelsespunkt for de to kondensatorer og et forbindelsespunkt for de to spenningskilder er forbundet med jordpotensialet. Kondensatorene er hver ved hjelp av en bryter tilknyttbare til utgangen på pulsgeneratoren, idet betjeningsinnretningen er forbundet med en styreutgang for pulsgeneratoren. Ved hjelp av en slik pulsgenerator blir på enkel måte dannet en likeandelsfri, smalbåndet, firkantformet puls med høy spektralandel ved sin midtfrekvens.
Prinsipielt kan for den nye overvåkingsmetode også benyttes andre pulsformer, som har de allerede nevnte spektrale egenskaper. F.eks. kan det likeledes benyttes en symmetrisk til tidsaksen forløpende sagtannpuls. Dannelsen av en slik puls er imidlertid komplisert.
Ifølge en ytterligere fordelaktig utforming av den nye innretning har mottagerinnretningen en innretning for sanntids-opptegnelse av ekkosignaler, en regneenhet, et hovedlager og et inngangs- og utgangsgrensesnitt, idet styreinngangen for denne innmatingsinnretning er forbundet med en styreinngang for innretningen for sanntids opptegnelse av ekkosignalet. Regneenheten er tilknyttet til hovedlageret, innretningen for sanntids opptegnelse og med grensesnittene. En signalinngang for innretningen for sanntids opptegnelser er forbundet med inngangen for mottagerinnretninge, idet en overordnet anleggsstyring er tilknyttet på inngangssiden og utgangssiden med utgangs- og inngangsgrensesnitt.
Ved hjelp av forbindelsen av styreinngangen til pulsgeneratoren ved styreinngangen på innretningen for sanntids opptegnelse blir denne innretning trigget på utsendelsen av pulser fra pulsgeneratoren. Således kan ekkosignalene for en forutbestemt tid bli opptegnet, dvs. den del av mottagerinnretningen blir drevet on-line. En ytterligere bearbeidelse av disse opptegnede ekkosignaler skjer off-line. idet avviklingen av den videre bearbeidelse avvikles sentralt i regneenheten.
Ved den nye innretning er innmatingstilkoblingene for ledningene i elektrodeledningen hensiktsmessig hver anordnet i en avstand fra et forgreningspunkt i elektrodeledningen, idet denne avstand fordelaktig er lik en fjerdedel av bølgelengden for friromsbølgelengden ved midtfrekvensen til pulsen. Ved valget av avstanden for disse innmatingstilkoblinger fra forgreningspunktet må ingen koblingselementer kobles serielt i elektrodeledningen.
For midtfrekvensen til innmatingspulsen transformerer kortslutningen i forgreningspunktet til elektrodeledningen seg over den A./4-lange ledning i en tomgang ved innmatingsstedet. For denne frekvens er det altså den A./4-lange ledning sammen med hele HGU-anlegget elektrisk ikke tilstede. Den innmatede puls ser ved denne frekvens bare bølgemotstanden for de to ledninger i elektrodeledningen som fører til jordelektroden og til forgreningspunktet. Ved andre frekvenser transformerer kortslutningen seg i forgreningspunktet over den ikke lenger X/4-lange ledningen i en reaktans som er tenkt koblet parallelt ved innmatingsstedet til ledningens bølgemotstand.
Ved utnyttelsen av anleggsidige forhold samt ved aktivering av mottaktmodusen er det ikke nødvendig med noen ekstra koblingstiltak for avkobling av måleanordningen fra stasjonen. Således kan det gis avkall på dyre dempningsledd.
Ytterligere fordelaktige utforminger av innretningen for overvåking av en elektrodeledning i et bipolart HGU-anlegg er angitt i underkravene 13-19.
Nærmere forklaring av oppfinnelsen blir gitt med henvisning til tegningen, hvor det er illustrert et utførelseseksempel for innretningen ifølge oppfinnelsen i skjematisk fremstilling. Fig. 1 viser en innretning ifølge oppfinnelsen med en elektrodeledning i et bipolart HGU-anlegg. Fig. 2 viser et prinsippkoblingsbilde for pulsgeneratoren i innretningen i henhold til fig. 1, idet det i
Fig. 3 er illustrert et diagram over tiden t til en generert puls.
Fig. 4 viser et prinsippkoblingsbilde for mottagerinnretningen i innretningen på fig. 1. Fig. 5 viser i et diagram over tiden t en opptegnet er-ekkokurve i en feilfri elektrodeledning, idet det på Fig. 6 er illustrert et gitt diagram over tiden t en ekkodifferansekurve ved en leder-jord-feil på elektrodeledningen, og Fig. 7 viser et diagram over tiden t for den statisk skal-ekkokurve tilhørende toleransebånd. Fig. 1 viser en innretning 2 ifølge oppfinnelsen for overvåking av en elektrodeledning 4 i et bipolart høyspennings-likestrøms-overføringsanlegg av hvilket det av oversiktsgrunner bare er illustrert en strømretterstasjon 6. Ved et bipolart HGU-anlegg som også betegnes som topolet likestrømsoverføring, er de to strømretterstasjoner forbundet med hverandre ved hjelp av to likestrømsledninger 8 og 10 og hver stasjon har to strømrettere 12 og 14, som ved hjelp av en forbindelsesbuss 16 er koblet elektrisk i serie. Ved normal drift av dette bipolare HGU-anlegg blir likestrømmen ikke ført tilbake via jord. Av forskjellige grunner, blant annet for å muliggjøre en enpolet drift av anlegget i tilfellet av et strømretterutfall, er også strømretterstasjonene i topolige likestrømsoverføringer utstyrt med en jordtilslutning, som ved hjelp av elektrodeledningen 4 er tilsluttet til stasjonen 6 ved forbindelsesbussen 16. Denne elektrodeledning 4 er isolert i forhold til jord og består vanligvis av en ledning som er opphengt på isolatorer. Den her illustrerte elektrodeledning 4 er fra forgreningspunktet 18, det såkalte "splitting point" oppspaltet i to ledninger 20 og 22, som ved enden er tilknyttet til jordpotensialet. Disse ledninger 20 og 22 i elektrodeledningen 4 kan evnetuelt være opptil 100 km lange. Den her ikke nærmere illustrerte andre strømretterstasjon i det bipolare HGU-anlegg er likeledes oppbygget med en elektrodeledning, dvs. HGU-anlegget er speilsymmetrisk oppbygget.
I elektrodeledningen 4 strømmer ved feilfri drift - altså i symmetrisk drift - tilnærmet ingen strøm. Selv om spenningen mellom elektrodeledningen 4 og jord vanligvis er liten i forhold til andre spenninger i anlegget, bevirker en jordfeil på elektrodeledningen 4 en fare for personskader og skader på andre anleggskomponenter. Av denne grunn er det nødvendig at jordfeilen, innbefattende høyohmede jordfeil, kan bli oppdaget hurtig og pålitelig. Dessuten er det for sikker drift av dette bipolare HGU-anlegg viktig også å kjenne tilstanden for elektrodeledningen 4. Ved et ledningsbrudd eller en feilaktig drift av HGU-anlegget ville så en usymmetrisk drift av dette topolede HGU-anlegget ikke lenger være mulig.
Til overvåking av elektrodeledningen 4, bestående av to ledninger 20 og 22, er innretningen 2 utformet i henhold til oppfinnelsen. Denne innretning 2 har en puls-ekko-overvåkingsinnretning 24 og en innmatingsinnretning 26. Puls-ekko-overvåkningsinnretningen eller apparatet 24 består av en pulsgenerator 28 og en mottagerinnretning 30. Pulsgeneratoren 28, som er nærmere illustrert på fig. 2 i form av en fordelaktig utførelsesform, er ved hjelp av en koaksialkabel 32 tilknyttet til inngangs-tilkoblinger på innmatingsinnretningen 26. Disse tilslutninger til innmatingsinnretningen 26 er dessuten forbundet med inngangstilslutningene for mottagerinnretningen 30. For å sikre et mest mulig forstyrrelsesfattig signal, bør denne koaksialkabel 32 være dobbeltskjermet. Dessuten er en styreutgang på pulsgeneratoren 28 tilknyttet til en styreinngang på mottagerinnretningen 30 ved hjelp av en styreledning 34. Innmatingsinnretningen 26 er på utgangssiden forbundet med en innmatingstilkobling 36, og 38 på ledningene 20 og 22 i elektrodeledningen 4. Disse innmatingstilkoblinger 36 og 38 er anordnet i avstand fra forgreningspunktet 18, idet denne avstand a tilnærmet svarer til k/ 4, idet k utgjør friromsbølgelengden ved midtfrekvensen til en generert puls u(t) for pulsgeneratoren 28. Dessuten er disse innmatingstilslutninger 36 og 38 hver ved hjelp av en avleder 40 og 42 forbundet med jordpotensialet. Disse to avledere 40 og 42 beskytter innmatingsinnretningen 26 på høyspenningssiden mot transiente forstyrrelser (lynnedslag).
Innmatingsinnretningen 26 har på inngangssiden en innretning 25 for pulsomforming og på utgangssiden to koblingskondensatorer 50 og 52. Innretningen 25 for pulsomforming har en delings- eller skilleoverfører 44, to spoler 46 og 48 og to avledere 54 og 56. Disse skilleoverførere 44 består av to høyspenningsviklinger 58 og 60 og en lavspenningsvikling 62. Forbindelsespunktet 64 for de to høyspenningsviklingene 58 og 60 er forbundet med jordpotensialet. De to tilkoblinger for lavspenningsviklingen 62 danner tilkoblinger for innmatingsinnretningen 26, til hvilken koaksialkabelen 32 er tilsluttet. Spolen 46 henholdsvis 48 er elektrisk koblet parallelt til høyspenningsviklingene 48 henholdsvis 60. Dessuten er avlederen 54 henholdsvis 56 koblet elektrisk parallelt til høyspenningsviklingene 48 henholdsvis 60 for skilleroverføreren 44. Koblingskondensatoren 50 henholdsvis 52 forbinder innmatingspunktet 36 henholdsvis 38 med den ene tilslutning for høyspenningsviklingen 58 henholdsvis 60. Disse to koblingskondensatorer 50 og 52 overtar tilkoblingen av innmatingsinnretningen 26 til høyspenningspotensialet for elektrodeledningen 4. Derfor må koblingskondensatorene 50 og 52 være dimensjonert for det tilsvarende høyspenningsnivå for elektrodeledningen 4. De to symmetrisk til jordpotensiale anvendte spoler 46 og 48 danner sammen med de to koblingskondensatorer 50 og 52 et høypassfilter. Dette høypassfilter blokkerer de fra elektrodeledningen 4 kommende lavfrekvente forstyrrelser, dvs. karakteristiske strømoversvingninger, som dannes av HGU-anlegget og ved usymmetrisk drift av HGU-anlegget også strømmer gjennom elektrodeledningen 4. Avlederne 54 og 56 beskytter høyspenningsviklingene 58 og 60 for skilleoverføreren 44 ved transiente forstyrrelser (lynnedslag, koblingsstøt) mot overspenningen. Disse avledere 54 og 56 er dimensjonert for meget mindre spenning enn avlederne 40 og 42. Skilleoverførerne 44 sørger for en impedanstilpasning av bølgemotstanden for koaksialkabelen 32 til bølgemotstanden for ledningen 20 og 22 i elektrodeledningen 4. Dessuten utgjør denne skilleoverfører 44 en symmetrioverfører, som av et av pulsgeneratoren generert usymmetrisk pulssignal danner et symmetrisk pulssignal i mottaktmodus.
Fig. 2 viser et prinsippkoblingsbilde for pulsgeneratoren 28 til puls-ekko-overvåkingsapparatet 24 ifølge fig. 1. Denne pulsgenerator 28 har to spenningskilder 66 og 68, to kondensatorer 70 og 72, to brytere 74, 76, to motstander 78 og 80 og en betjeningsinnretning 82 for bryterne 74 og 76. Kondensatoren 70 henholdsvis 72 er ved hjelp av motstanden 78 henholdsvis 80 elektrisk forbundet med spenningskilden 66 henholdsvis 68. Forbindelsespunktet 84 for de to kondensatorer 70 og 72 er forbundet med forbindelsespunktet 86 for de to spenningskilder 66 og 68, som dessuten er forbundet med jordpotensialet. Med motstandene 78 og 80 innstilles ladestrømmen for kondensatorene 70 og 72. Disse kondensatorer 70 og 72 er hver ved hjelp av bryterne 74 og 76 forbindbare med utgangen til pulsgeneratoren 28, til hvilken koaksialkabelen 32 er tilsluttet. Som brytere 74 og 76 er det anordnet elektroniske brytere, f.eks. transistorer. Utformingen av betjeningsinnretningen 82 er avhengig av valget av elektroniske brytere. Dessuten er koblingsfrekvensen for bryterne 74 og 76 og ladesyklusene innbyrdes avhengige. Når kondensatorene 70 og 72 er ladet blir det ved tidspunktet t] først lukket bryteren 74 for en forutbestemt tidsvarighet t2-t|. Etter avløp av tidsrommet t2-tj blir bryteren 74 åpnet og samtidig bryteren 76 lukket. Etter et ytterligere forutbestemt tidsrom t3-t2 blir denne bryter 76 igjen åpnet. Deretter blir begge kondensatorer 70 og 74 igjen oppladet ved hjelp av spenningskilden 66 og 68 for å generere den neste puls u(t) slik det er illustrert på fig. 3 i et diagram over tiden t. Med lukkingen av den første bryter 74 ved tidspunktet t[ sender betjeningsinnretningen 80 et triggersignal ST ved hjelp av styreledningen 34 til styreinngangen for mottagerinnretningen 30, som er nærmere illustrert på fig. 4.
Den genererte puls u(t) ifølge fig. 3 er symmetrisk til tidsaksen t, dvs. den har ingen likeandel. Dessuten har denne puls u(t) med sin midtfrekens en utpreget spektralandel. Høyden for denne midtfrekvens er avhengig av om f.eks. det på elektrodeledningen 4 overføres data eller om elektrodeledningen 4 er lagt i nærheten av energiledninger på hvilke det i tillegg finner sted en dataoverføring. En slik dataoverføring finner vanligvis sted i et frekvensområde på f.eks. 30 kHz til 500 kHz. Når pulsbredden for den genererte puls u(t) velges tilsvarende smal ligger dens midtfrekvens over 500 kHz. Med en pulsbredde svarende til den resiproke verdi for pulsvarigheten t3-t[ på f.eks. 2 |is utgjør midtfrekvensen 500 kHz. Det vil si, pulsbredden for den genererte puls u(t) bør være mindre enn 2 p,s. Da denne puls bare har små spektralandeler under sin midtfrekvens er en forstyrrelse av dataoverføringsinnretningene tilnærmet lik null. Prinsipielt kan også andre pulsformer benyttes. Ved valg av andre pulsformer skulle det imidlertid passes på at det helst ikke foreligger noen likeandel, og at det foreligger en utpreget spektralandel ved en midtfrekvens. Med disse betingelser kan spesielt pulsen u(t) ifølge fig. 3 uten store komplikasjoner genereres med en høy virkningsgrad. Dette krav at pulsen helst ikke skulle inneholde noen likeandel, er begrunnet med at skilleoverføreren 44 for innmatningsinnretningen 24 ikke kan overføre noen likeandel i frekvensspekteret til pulsen u(t).
Fig. 4 viser et prinsippkoblingsbilde av mottagerinnretningen 30 i henhold til fig. 1. Mottagerinnretningen 30 har en innretning 88 for sanntidsopptegnelse av ekkosignaler, en regneenhet 90, et hovedlager 92 og et inngangs- og utgangsgrensesnitt 94 og 96. Dessuten har mottagerinnretningen 30 et dokumentasjonslager 98 og en billedskjerm 100. Inngangen til innretningen 88 for sanntidsopptegnelse av ekkosignaler er tilknyttet til inngangs-tilkoblingen for mottagerinnretningen 30, til hvilken koaksialkabelen 32 er tilkoblet. Dessuten er en styretilkobling for denne innretning 88 forbundet med styreinngangen for mottagerinnretningen 30, med hvilken styreledningen 34 er forbundet. På utgangssiden er denne innretning 88 for sanntidsopptegning tilknyttet regneenheten 90, som dessuten er slik tilknyttet hovedlageret 92 og dokumentasjonslageret 98, at data kan utveksles. På inngangssiden er denne regneenhet 90 dessuten tilknyttet til inngangsgrensesnittet 94, spesielt et binært inngangsgrensesnitt og på utgangssiden med billedskjermen 100 og utgangsgrensesnitt 96, særlig et binært utgangsgrensesnitt. Ved hjelp av disse to grensesnitt 94 og 96 er mottagerinnretningen 30 forbundet med en overordnet anleggsstyring, som ikke er nærmere illustrert. Av denne anleggsstyring, som er en del av en ledeteknikk for HGU-anlegget, får mottagerinnretningen 30 drifts- og innstillingsparametre. Ved hjelp av utgangsgrensesnittet 96 når et generert meldesignal henholdsvis tilstandssignal frem til ledeteknikken.
Innretningen 88 for sanntidsopptegnelse av ekkosignaler består av en analog-digital omformer og et lager, særlig et skrive-lese-lager, som er koblet etter A/D-omformeren. Denne A/D-omformeren blir startet ved hjelp av triggerpulsen St fra pulsgeneratoren 28, dvs. A/D-omformeren begynner med digitalisering av det analoge inngangssignal, dvs. de innløpende ekkosignaler. Disse digitale avfølingsverdier blir så lagret etter digitalisering. Disse to komponenter av innretningene 88 arbeider on-line, dvs. de inngående ekkosignaler blir bearbeidet i sann tid. Høyden på avfølingsfrekvensen til A/D-omformeren og hurtigheten for lagringen av de digitale avfølingsverdier avhenger av hvor lang elektrodeledningen 4 er. Dette betyr at det gjennom elektrodeledningens 4 lengde bestemmes ekko løpetiden og dermed fastlegges tidsområdet som er interessant for en vurdering eller beregning. Dessuten er høyden for avfølingsfrekvensen også avhengig av lagringskapasiteten. De lagrede avfølingsverdier danner som tidsfunksjon en er-ekkokurve EK i henhold til fig. 5.
Den videre bearbeidelse av den sanntidsregistrerte er-ekkokurve skjer nå off-line. Dertil blir disse digitaliserte avfølingsverdier kopiert i hovedlageret 92. Dessuten kan disse avfølingsverdier grafisk illustreres på billedskjermen 100, dvs. den på fig.
5 illustrerte er-ekkokurve EK fremkommer på billedskjermen 100. Denne er-ekkokurve EK blir ved hjelp av regneenheten 90 sammenlignet med en i hovedlageret 92 anbragt dynamisk skal-ekkokurve, dvs. det blir beregnet en ekkodifferansekurve EDK, slik den f.eks. er illustrert på fig. 6 i et diagram over tiden t. Ekkodifferansekurven EDK blir utstyrt med en over og en under denne ekkodifferansekurve EDK forløpende, konstant grensekurve GKO og GKU. De to grensekurver GKO og GK.U danner således et toleransebånd som benyttes for å finne feilsteder.
Denne er-ekkokurve EK i henhold til fig. 5 viser at ved feilfrie tilfeller vil pulsen som defineres ved enden av elektrodeledningen 4 bli reflektert. Ekko blir kastet tilbake og blir ved mottageren fremstilt i tidsområdet henholdsvis beregnet. Det fremkommer f.eks. den illustrerte er-ekkokurve EK, som gjengir pulssvaret for totalsystemet (koaksialkabel 32, innmatingsinnretning 26 og feilfri elektrodeledning 4). Denne er-ekkokurve EK angir et kvasi-fingeravtrykk av det feilfrie system. På fig. 5 er det illustrert en typisk er-ekkokurve EK i en ca. 7,4 km lang feilfri elektrodeledning 4. Den tilhørende tidsakse t i dette diagram er parametrert i avstandskilometere. Ved denne er-ekkokurve EK kan det skilles mellom flere områder. Disse områder er gjennomnummerert slik det er anført:
a) innmatingspuls (1)
b) refleksjon ved skilleoverføreren 44 (2)
c) inn- henholdsvis utsvingningsprosess for innmatingsinnretningen (3)
d) definert refleksjon fra enden av elektrodeledningen (4).
Opptrer det nå en feil på elektrodeledningen 4 (leder-jord-feil eller ledningsplugg)
så oppstår det et tilleggsekko fra feilstedet. Dette fører til en forandring av er-ekkokurven EK. Ifølge illustrasjonen på fig. 6 er en leder-jord-feil beliggende ca. 4,5 km fra innmatingspunket 36, 38 og danner et tydelig ekko henholdsvis et utslag LEF. Samtidig blir den definerte er-ekkokurve EK likeledes forvrengt fra enden av elektrodeledningen, noe som avbildes på differansekurven som et andre utslag FZ. Det tidsmessig nærmereliggende første utslag LEF stammer alltid fra feilstedet og er for feilstedsbestemmelse anvendbart, hvis dette er ønsket som angivelse. Av formen henholdsvis av styrken til det fra feilstedet reflekterte ekko kan det vanligvis også trekkes slutninger til feiltype (leder-jord-feil eller ledningsbrudd). For en varig overvåking av elektrodeledningen 4 med hensyn til feil er det imidlertid tilstrekkelig å overvåke ekkodifferansekurven EDK generelt, med hensyn til utslag LEF, som ligger utenfor toleransebåndet.
Som allerede nevnt blir det for registrering av ekkodifferansekurven EDK benyttet en dynamisk skal-ekkokurve. Denne skal-ekkokurven blir dannet av minst to tidsmessig etter hverandre følgende, opptegnede er-ekkokurver EK| og EK2, idet det av disse to kurver EKi og EK2 dannes en middelverdi-ekkokurve, som så lagres i form av en skal-ekkokurve. Denne beregning blir fortsatt dynamisk, dvs. at en ny er-ekkokurve EK3 benyttes for beregning av en ny skal-ekkokurve, idet den første er-ekkokurve EK] ikke mer blir benyttet. En slik beregning kan gjennomføres ved hjelp av et skiftregister, idet alltid en ny kurve innledes og den tidsmessig eldste kurve leses ut eller fjernes. Av kurvene, som leses inn i skiftregisteret, blir det beregnet middelverdi-ekkokurven. Således blir etter hver triggerpuls St beregnet en ny dynamisk skal-ekkokurve. Denne beregning blir først påbegynt når sammenligning av en aktuell er-ekkokurve med en aktuell skal-ekkokurve signaliserer den feilfrie tilstand. Ved hjelp av innstillingsparametre blir det fastlagt hvor mange er-ekkokurver som skal benyttes for beregning av en dynamisk skal-ekkokurve.
Ved denne anvendelsen av en dynamisk, tidsmessig variabel skal-ekkokurve blir det tatt med i beregningen i overvåkningsmetoden f.eks. påvirkninger av årstidene på elektrodeledningen 4, slik at dette feiltilfellet entydig kan registreres.
Foruten den dynamiske beregning finner det også sted en statisk beregning. Ved denne statiske beregning blir det benyttet en fast, tidsmessig ikke-variabel skal-ekkokurve EK<*>} som er tilordnet en bestemt driftssituasjon for elektrodeledningen 4. Denne statiske skal-ekkokurve EK<*> blir omhyllet av et toteransebånd som er dannet av en over og en under kurven forløpende grensekurve GKOd og GKUd, slik det er illustrert på fig. 7. Ved den statiske beregning blir en dannet dynamisk skal-ekkokurve sammenlignet slik med den statiske skal-ekkokurves EK<*> at det kan utledes om denne dynamiske skal-ekkokurve fremdeles ligger innenfor det dannede toleransebånd. Hvis dette innenfor et forutbestemt tidsrom minst én gang ikke er tilfelle, genereres et feilsignal. Så snart et feilsignal er generert, blir innretningen 2 til overvåking av en elektrodeledning koblet ut, inntil denne manuelt igjen slås på. Ved genereringen av et feilsignal blir den momentane dynamiske skal-ekkokurve samt et antall av forutgående er-ekkokurver mellomlagret for dokumentasjonsformål i dokumentasjonslageret 98.
Innstillingen av toleransebåndet for den statiske skal-ekkokurve EK<*> og innstillingen av toleransebåndet for ekko-differansekurven blir foretatt ved hjelp av innstillingsparametre. Opprop av en statisk skal-ekkokurve EK<*>, som hører til en bestemt driftssituasjon av elektrodeledningen 4 blir utført ved hjelp av driftsparametre. Forutsetningen er at det i hovedlageret 92 er lagret flere statiske skal-ekkokurver EK<*>.
HenvisningstaJl-liste
2 Innretning for overvåking av en elektrodeledning
4 Elektrodeledning
6 Strømretterstasjon 8, 10 Likestrømsledning 12, 14 Strømretter 16 Forbindelsesbuss 18 Forgreningspunkt 20,22 Ledning 24 Puls-ekko-overvåkingsapparat 25 Innretning for pulsomforming
26 Innmatingsinnretning
28 Pulsgenerator
30 Mottagerinnretning
32 Koaksialkabel
34 Styreledning 36,38 Innmatingstilkobling 40, 42, 54, 56 Avledere 44 Skilleoverfører 46,48 Spole 50, 52 Koblingskondensator 58,60 Høyspenningsvikling 62 Lavspenningsvikling 64, 84, 86 Forbindelsespunkt 66,68 Spenningskilde 70,72 Kondensator 74,76 Bryter 78,80 Motstand 82 Betjeningsinnretning 88 Innretning for sanntidsopptegning
90 Regneenhet
92 Hovedlager
94 Inngangsgrensesnitt
96 Utgangsgrensesnitt
98 Dokumentasjonslager 100 Billedskjerm u(t) Puls
eki, iiKj, ek, Er-ekkosignal GKO.<g>ku. GKOd, GKud Grensekurve
EDK Ekkodifferansekurve
EK<*> Skal-ekkokurve
LEF Utslag ved feilsted FZ Utslag-ekkoforvrengning St Triggersignal
ti. t2, t3 Tidspunkt t2-ti,t3-t2 Tidsrom
Claims (24)
1. En fremgangsmåte for elektrisk overvåking av en elektrodeledning (4) i et bipolart høyspennings-likestrøms-overføirngsanlegg, idet denne elektrodeledning (4) er oppdelt fra et forgreningspunkt (18) i to ledninger (20, 22), karakterisert ved følgende fremgangsmåtetrinn: a) generering av et i forhold til jordpotensialet usymmetrisk elektrisk pulssignal (u(t)) og utsendelse av det genererte pulssignal samt et triggersignal (S r) ved utsendelse av pulssignalet, b) omforming av det utsendte usymmetriske pulssignal (u(t)) i et i forhold til jordpotensialet symmetrisk pulssignal i mottaktmodus, c) innkobling av mottaktmodus-pulssignalet i de to ledninger (20, 22) i elektrodeledningen (4), d) dannelse av en dynamisk skal-ekkokurve ved opptegning av en er-ekkokurve som fremkommer på grunn av innkoblingen av mottaktmodus-pulssignalet, e) dannelse av en er-ekkokurve (EK), ved sanntidsopptegning av et ekkosignal for en forutbestemt tid, som fremkommer på grunn av innkoblingen av et ytterligere mottaktmodus-pulssignal, 0 dannelse av en ekkodifferansekurve (EDK) ved dannelsen av differansen av den opptegnede er-ekkokurve (EK) og den dynamiske skal-ekkokurve, g) overprøving av ekkodifferansekurven (EDK) med hensyn til amplituder, som rager ut fra det toleransebånd som er dannet av to forutbestemte, symmetrisk til tidsaksen anordnede konstant-grensekurver (GKO, GKU), h) generering av et feilsignal så snart minst én overskridelse av toleransebåndet foreligger, og i) utkobling av pulsgenerering, så snart det foreligger et feilsignal.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, idet det til generering av den dynamiske skal-ekkokurve ut av minst to, tidsmessig på hverandre følgende er-ekkokurver (EKi, EK2, EK3) ved feilfri drift av elektrodeledningen (4) dannes en middelverdi-ekkokurve, som lagres som skal-ekkokurven.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, idet det i tillegg til den dynamiske skal-ekkokurve dannes en forutbestemt skal-ekkokurve (EK<*>) og at denne statiske skal-ekkokurve omhylles med et toleransebånd som dannes av en over og en under kurven forløpende grensekurve (GKOd, GKUa),
idet det i avhengighet av dette toleransebånd overprøves om en dannet dynamisk skal-ekkokurve fremdeles forløper innenfor toleransebåndet for den statiske skal-ekkokurve (EK<*>);
idet et feilsignal genereres så snart det innenfor et forutbestemt tidsrom ihvertfall én gang ligger en amplitude utenfor toleransebåndet, for den dynamiske skal-ekkokurve som overprøves,
og hvorved det på grunnlag av feilsignalet foretas en utkobling av pulsgenereringen.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor toleransebåndet for den statiske skal-ekkokurve (EK<*>), genereres i avhengighet av forutbesemte driftsparametre for elektrodeledningen (4).
5. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4, hvor det for forskjellige driftsbetingelser dannes og lagres en statisk skal-ekkokurve (EK<*>) med tilhørende toleransebånd.
6. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-5, hvor det symmetriske pulssignal i mottaktmodus innmates i de to ledninger (20, 22) i en avstand (a) på tilnærmet Va av en friromsbølgelengde ( X) på midtfrekvensen til det genererte usymmetriske pulssignal (u(t)) fra forgreningspunktet (18) i elektrodeledningen (4).
7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-6, hvor det usymmetriske pulssignal (u(t)) genereres periodisk.
8. Fremgangsmåte ifølge et av de forannevnte krav 1-7, hvor det som usymmetrisk pulssignal (u(t)) genereres et likeandelsfritt pulssignal.
9. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-8, hvor det med genereringen av et feilsignal lagres den momentane, dynamiske skal-ekkokurve og den momentant opptegnede er-ekkokurve (EK) for dokumentasjonsformål.
10. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-9, hvor det kontinuerlig lagres et forutbestemt antall opptegnede er-ekkokurver (EK], EK2, EK3) til dokumentasjonsformål.
11. Innretning (2) for elektrisk overvåking av en fra et forgreningspunkt (18) i to ledninger (20, 22) oppdelt elektrodeledning (4) for et bipolart høyspennings-likestrøms-overføringsanlegg under anvendelse av fremgangsmåten ifølge et av kravene 1-10,
karakterisert ved et puls-ekko-overvåkingsapparat (24) og en innmatingsinnretning (26),
idet puls-ekko-overvåkingsapparatet (24) har en pulsgenerator (28) og en mottagerinnretning (30) og på utgangssiden er forbundet med inngangstilkoblingene for innmatingsinnretningen (26),
hvorved videre innmatingsinnretningen (26) på utgangssiden hver er forbundet med en innmatingstilkobling (36, 38) for ledningene (20, 22) i elektrodeledningen (4) og innmatingsinnretningen (26) har en innretning (25) for pulsomforming samt to koblingskondensatorer (50, 52), som forbinder utgangene til innretningen (25) for pulsomforming med utgangene til innmatingskoblingen (26). (Figur 1).
12. Innretning (2) ifølge krav 11, hvor det som innretning (25) for pulsomforming er anordnet en skilleoverfører (44), som har en lavspenningsvikling og to høyspenningsviklinger (62, 58, 60), hvis forbindelsespunkt (64) er forbundet med jord potensial (fig. I).
13. Innretning (2) ifølge krav 11, hvor det som innretning (25) for pulsomforming er anordnet en skilleoverfører (44), to spoler (46, 48) og to avledere (54, 56), hvorved en spole (46, 48) og en avleder (54, 56) er koblet elektrisk parallelt til en høyspenningsvikling (58, 60). (Figur 1).
14. Innretning (2) ifølge et av kravene 11-13, hvor pulsgeneratoren (28) har to spenningskilder (66, 68), to kondensatorer (70, 72), to brytere (74, 76), to motstander (78, 80) og en betjeningsinnretning (82) for brukerne (74, 76),
hvorved hver kondensator (70, 72) er elektrisk ledende forbundet ved hjelp av cn motstand (78, 80) med en spenningskilde (66, 68),
hvorved et forbindelsespunkt (84) for de to kondensatorer (70, 72) og et forbindelsespunkt (86) for de to spenningskilder (66, 68) hver er forbundet med jordpotensialet, hvorved kondensatorene (70, 72) hver ved hjelp av en bryter (74, 76) kan forbindes med utgangen til pulsgeneratoren (28), og
hvorved betjeningsinnretningen (82) er forbundet med en styreutgang på pulsgeneratoren (28). (Figur 2).
15. Innretning (2) ifølge et av kravene 11-14, hvor mottagerinnretningen (30) har en innretning (88) for sanntidsopptegning av ekkosignalet, en regneenhet (90), et hovedlager (92) og et inngangs- og utgangsgrensesnitt (94, 96) og hvor styreinngangen på mottagerinnretningen (30) er forbundet med en styreinngang i innretningen (88) for sanntidsopptegning av ekkosignaler,
hvorved regneenheten (90) er tilknyttet hovedlageret (92), innretningen (88) for sanntidsopptegning og grensesnittene (94, 96),
hvorved signalinngangen til innretningen (88) for sanntidsopptegning er forbundet med inngangen til mottagerinnretningen (30), og
hvorved en overordnet anleggsstyring på inngangssiden og utgangssiden er tilknyttet utgangs- og inngangsgrensesnittet (96, 94). (Figur 4).
16. Innretning (2) ifølge et av de foranstående krav 11-15, hvor innmatingstilkoblingene (36, 38) for ledningene (20, 22) i elektrodeledningen (4) hver er anordnet i en avstand (a) fra forgreningspunktet (18) i elektrodeledningen (4). (Figur 1).
17. Innretning (2) ifølge krav 16, hvor avstanden (a) er lik en fjerdedel av bølgelengden ( X) til en friroms bølgelengde ved midtfrekvensen for pulsen (u(t)).
18. Innretning (2) ifølge et av de forannevnte krav 11-17, hvor innmatingstilkoblingene (36, 38) hver er forbundet ved hjelp av en avleder (40, 42) til jordpotensial. (Figur 1).
19. Innretning (2) ifølge et av kravene 11-18, hvor pulsgeneratoren (28) og mottagerinnretningen (30) danner et puls-ekko-overvåkingsapparat (24). (Figur 1).
20. Innretning (2) ifølge et av de foranstående krav 11-19, hvor det som forbindelsesledning mellom pulsgenerator (28) og innmatingsinnretning (26) og mellom innmatingsinnretning (26) og mottagerinnretning (30) er anordnet en koaksialkabel (32). (Figur 1).
21. Innretning (2) ifølge krav 20, hvor koaksialkabelen (32) er dobbeltskjermet.
22. Innretning (2) ifølge krav 15, hvor innretningen (28) for sanntidsopptegning har en analog-digital-omformer med etterkoblet lager.
23. Innretning (2) ifølge krav 15, hvor mottagerinnretningen (30) har et dokumentasjonslager (98), som er forbundet med regneenheten (90). (Figur 1).
24. Innretning (2) ifølge krav 15 eller 23, hvor mottagerinnretningen (30) har en billedskjerm (100), som på inngangssiden er forbundet med regneenheten (90). (Figur 4).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19819219A DE19819219C1 (de) | 1998-04-29 | 1998-04-29 | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Elektrodenleitung einer bipolaren Hochstpannungs-Gleichstrom-Übertragungs-Anlage |
PCT/DE1999/001144 WO1999056140A1 (de) | 1998-04-29 | 1999-04-16 | Verfahren und vorrichtung zur überwachung einer elektrodenleitung einer bipolaren hochspannungs-gleichstrom-übertragungs-anlage |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20005457D0 NO20005457D0 (no) | 2000-10-27 |
NO20005457L NO20005457L (no) | 2000-12-29 |
NO318951B1 true NO318951B1 (no) | 2005-05-30 |
Family
ID=7866215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20005457A NO318951B1 (no) | 1998-04-29 | 2000-10-27 | Fremgangsmate og innretning for overvaking av en elektrodeledning i et bipolart hoyspennings-likestroms-overforingsanlegg |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6518769B1 (no) |
EP (1) | EP1090303B1 (no) |
CN (1) | CN1204407C (no) |
AU (1) | AU748288B2 (no) |
BR (1) | BR9910019B1 (no) |
CA (1) | CA2330580C (no) |
DE (2) | DE19819219C1 (no) |
ID (1) | ID27009A (no) |
MX (1) | MXPA00010608A (no) |
MY (1) | MY124323A (no) |
NO (1) | NO318951B1 (no) |
RU (1) | RU2195680C2 (no) |
UA (1) | UA52822C2 (no) |
WO (1) | WO1999056140A1 (no) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9930366D0 (en) * | 1999-12-22 | 2000-02-09 | Nokia Networks Oy | Signal routing |
BRPI0621411A2 (pt) * | 2006-01-18 | 2011-12-06 | Abb Technology Ltd | estação conversora |
US7626396B2 (en) * | 2006-12-27 | 2009-12-01 | Caterpillar Inc. | Systems and methods for electrical leakage detection and compensation |
US8970222B2 (en) | 2009-12-10 | 2015-03-03 | Abb Technology Ag | Line fault detector |
EP2577329A4 (en) * | 2010-06-07 | 2018-01-10 | Ampcontrol Pty Ltd | Method for detection of leakage or fault currents from equipment in an electrical power system |
US20130308235A1 (en) * | 2011-02-01 | 2013-11-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for eliminating a fault on a high-voltage dc line, system for transmitting an electric current via a high-voltage dc line, and converter |
CN103403991B (zh) * | 2011-03-11 | 2017-02-01 | Abb 技术有限公司 | Dc电网和限制dc电网中故障的影响的方法 |
JP5976674B2 (ja) | 2011-12-08 | 2016-08-24 | 住友電気工業株式会社 | 通信装置、車載通信システム及び検査方法 |
DE102011089606A1 (de) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Ge Energy Power Conversion Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Schaltung |
CN104181437B (zh) * | 2014-08-25 | 2017-03-08 | 吴江通信电缆厂 | 一种双导体高频传输线故障点测量装置及其测量方法 |
KR101592227B1 (ko) | 2014-09-30 | 2016-02-05 | 한국전력공사 | 에너지저장시스템의 dc 버스 불균형 제어 회로 |
US9599651B2 (en) * | 2015-02-19 | 2017-03-21 | Nec Energy Solutions, Inc. | Systems and methods of detecting ground faults in energy storage and/or generation systems that employ DC/AC power conversion systems |
CN104820158B (zh) * | 2015-04-30 | 2017-11-21 | 国家电网公司 | 一种柔性直流输电系统直流断线故障判断方法 |
EP3093674B1 (en) * | 2015-05-14 | 2021-10-20 | General Electric Technology GmbH | Improvements in or relating to direct current distance protection schemes |
CN105044555B (zh) * | 2015-07-06 | 2018-04-17 | 西安交通大学 | 一种利用单极电气量的高压直流输电线路故障极判别方法 |
GB2549462B (en) * | 2016-04-13 | 2020-02-19 | General Electric Technology Gmbh | Voltage source converter |
CN109088554B (zh) * | 2018-09-17 | 2024-01-02 | 深圳市德明利技术股份有限公司 | 一种用于触控屏测试的供电装置及系统 |
CN113917280B (zh) * | 2021-09-28 | 2023-11-03 | 西安理工大学 | 一种高压直流输电线路雷击干扰与故障判别方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3866584D1 (de) * | 1987-05-15 | 1992-01-16 | Siemens Ag | Zustandssignalbildung zur anzeige des ueberganges in die betriebsart "bypass" bei einer einrichtung zur hochspannungsgleichstromuebertragung. |
US4870531A (en) | 1988-08-15 | 1989-09-26 | General Electric Company | Circuit breaker with removable display and keypad |
SE462244B (sv) * | 1988-09-21 | 1990-05-21 | Asea Brown Boveri | Elektrodlinjeskydd foer detektering av jordfel |
DE3910718A1 (de) | 1989-04-03 | 1990-10-04 | Siemens Ag | Ueberwachungsgeraet mit schaltvorrichtung |
US5083086A (en) * | 1990-07-12 | 1992-01-21 | James G. Biddle Co. | Differential arc reflectometry |
FR2671228B1 (fr) | 1990-12-26 | 1996-07-26 | Merlin Gerin | Disjoncteur comportant une carte d'interface avec un declencheur. |
DE4220410C1 (de) * | 1992-06-19 | 1993-11-25 | Siemens Ag | Verfahren zum Bestimmen eines Fehlers auf einer elektrischen Übertragungsleitung |
DE4425551A1 (de) * | 1994-07-19 | 1996-02-01 | Gore W L & Ass Gmbh | Meßgerät zum Messen des Verlaufs der charakteristischen Impedanz entlang einem Kabel |
US5608328A (en) * | 1994-11-18 | 1997-03-04 | Radar Engineers | Method and apparatus for pin-pointing faults in electric power lines |
US5600248A (en) * | 1995-06-21 | 1997-02-04 | Dipl.-Ing H. Horstmann Gmbh | Fault distance locator for underground cable circuits |
DE19650974A1 (de) * | 1996-12-09 | 1998-06-18 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zur Erfassung eines Zustandes einer elektrischen Leitung |
US6313640B1 (en) * | 1998-02-03 | 2001-11-06 | Abb Power T & D Company, Inc. | System and method for diagnosing and measuring partial discharge |
-
1998
- 1998-04-29 DE DE19819219A patent/DE19819219C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-04-16 UA UA2000106084A patent/UA52822C2/uk unknown
- 1999-04-16 DE DE59911448T patent/DE59911448D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-16 BR BRPI9910019-3B1A patent/BR9910019B1/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-04-16 ID IDW20002200A patent/ID27009A/id unknown
- 1999-04-16 US US09/674,336 patent/US6518769B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-16 CN CNB998079472A patent/CN1204407C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-16 AU AU43582/99A patent/AU748288B2/en not_active Ceased
- 1999-04-16 RU RU2000129801/09A patent/RU2195680C2/ru active
- 1999-04-16 EP EP99926252A patent/EP1090303B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-16 CA CA002330580A patent/CA2330580C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-16 MX MXPA00010608A patent/MXPA00010608A/es active IP Right Grant
- 1999-04-16 WO PCT/DE1999/001144 patent/WO1999056140A1/de active IP Right Grant
- 1999-04-27 MY MYPI99001651A patent/MY124323A/en unknown
-
2000
- 2000-10-27 NO NO20005457A patent/NO318951B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MXPA00010608A (es) | 2002-04-24 |
NO20005457L (no) | 2000-12-29 |
BR9910019A (pt) | 2001-01-09 |
DE19819219C1 (de) | 1999-09-30 |
CA2330580C (en) | 2006-06-27 |
US6518769B1 (en) | 2003-02-11 |
ID27009A (id) | 2001-02-22 |
WO1999056140A1 (de) | 1999-11-04 |
EP1090303A1 (de) | 2001-04-11 |
NO20005457D0 (no) | 2000-10-27 |
EP1090303B1 (de) | 2005-01-12 |
UA52822C2 (uk) | 2003-01-15 |
MY124323A (en) | 2006-06-30 |
DE59911448D1 (de) | 2005-02-17 |
CN1204407C (zh) | 2005-06-01 |
BR9910019B1 (pt) | 2013-06-25 |
CA2330580A1 (en) | 1999-11-04 |
AU4358299A (en) | 1999-11-16 |
AU748288B2 (en) | 2002-05-30 |
RU2195680C2 (ru) | 2002-12-27 |
CN1307682A (zh) | 2001-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO318951B1 (no) | Fremgangsmate og innretning for overvaking av en elektrodeledning i et bipolart hoyspennings-likestroms-overforingsanlegg | |
US8861155B2 (en) | High-impedance fault detection and isolation system | |
US9823637B2 (en) | Fault detection and isolation using a common reference clock | |
AU658100B2 (en) | Advanced cable fault locator | |
US8729905B2 (en) | Method of detecting faults on an electrical power line | |
US6297645B1 (en) | Device for sensing partial discharges in test objects, preferably a cable joint | |
CN107918079B (zh) | 基于扫频注入的配电网单相接地故障定位方法及系统 | |
US20110285399A1 (en) | Device, system and method for monitoring lines of grounding electrodes | |
Tang et al. | Fault indicators in transmission and distribution systems | |
Garcia-Santander et al. | Down-conductor fault detection and location via a voltage based method for radial distribution networks | |
CN103733458A (zh) | 并行传输线的距离保护的方法 | |
NO173076B (no) | Fremgangsmaate og innretning til lokalisering av jordslutning av en leder i et trefasenett | |
CN110221176A (zh) | 一种基于交叉重叠差分变换的微电网故障检测方法 | |
CN106932682A (zh) | 一种电压全站一点接地的接地回路检测方法 | |
CN202837471U (zh) | 小电流接地系统单相接地故障线的判别装置 | |
JP3657064B2 (ja) | 高圧絶縁常時監視装置 | |
KR100518252B1 (ko) | 전력선통신을 이용한 비접지 배전선로의 고장구간 인지시스템 및 방법 | |
CN215415825U (zh) | 换流变ct二次回路异常接地电流检测系统 | |
CN208060655U (zh) | 一种高压电缆局部放电在线检测系统 | |
Siew et al. | Automatic fault location for underground distribution network | |
Mahmoud et al. | A single-end fault location for multi-tapped overhead distribution systems | |
CN114994407A (zh) | 一种变压器数据监控系统及方法 | |
JPH04120478A (ja) | 送電線故障方向標定方法 | |
CN114414964A (zh) | 一种变压器高频多端在线监测传感器配置定位方法 | |
JPS61170224A (ja) | 架空送電線路の事故点検出方法及び装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |