PL174254B1 - Układ do lokalizacji uszkodzeń linii elektroenergetycznych - Google Patents

Abstract

Układ do lokalizacji uszkodzeń linii elektroenergetycznych, w którymbadany przewód fazowylinii elektroenergetycznej potączo nyjestpoprzez układ dopasowujący z linią opóźniającą połączoną z wyjściem generatora impulsówi z dzielnikiemnapięcia^ amikroprocesor połączonyjest z wejściem generatora impulsówi z przetwornikiem analogowo-cyfrowym, znamienny tym, że każdy przewód fazowy pierwszy (R), drugi (S) i trzeci (T) badanej linii elektroenergetycznej (LE) połączony jest poprzez jeden z trzech układów dopasowujących odpowiednio pierwszy (UD1), drugi (UD2) i trzeci (UD3) z jedną z trzech linii opóźniających odpowiednio pierwszą (LO1), drugą (LO2) 1 trzecią (LO3), przy czym pierwsza linia opóźniająca (LO1) połączona jest z pierwszym wysaem (Wy1) generatora impulsów (GI) i poprzez pierwszy dzielniknapięcia (DZ1) zwejściempierwszym(We1) multipleksera analogowego (MPX), druga linia opóźniająca (LO2) połączonajest z drugimwyjściem (Wy2) generatoraimpulsów(GI) i poprzez drugi dzielnik napięcia (DZ2) z wejściem drugim (We2) multipleksera analogowego (MPX), a trzecia linia opóźniająca (LO3) połączona jest z trzecim wyjściem (Wy3) generatora impulsów (GI) i poprzez trzeci dzielnik napięcia (DZ3) z wejściem trzecim (We3) multipleksera analogowego (MPX), którego wyjście (Wy) połączone jest poprzez filtr górnoprzepustowy (FGP) z wejściem analogowym (WeA sterowanego, szybkiego przetwornikaanalogowo-cyfrowego (PSPAC), zaś wyjście drugie (S2) mikroprocesora (SpP) połączone jest z wejściami programującymi (PRD) dzielników napięcia pierwszego (DZ1), drugiego (DZ2) i trzeciego (DZ3), a wyście czwarte (S4) mikroprocesora (SjiP) połączone jest z wejściem adresowym (A) multipleksera analogowego (MPX), natomiast jeden z trzech przewodów fazowych pierwszy (R), drugi (S) albo tizeci (T) badanej linii elektroenergetyczny (LE) połączony jest poprzez czwarty dzielnik napięcia (DZ4) z wejściem synchronizującym (WcS) mikroprocesora (SpP)

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do lokalizacji uszkodzeń linii elektroenergetycznych trójfazowych znajdujących się pod napięciem roboczym w czasie prowadzenia badań.

Znany jest układ do lokalizacji uszkodzeń linii elektroenergetycznych, w którym jeden przewód fazowy połączony jest poprzez układ dopasowujący z linią opóźniającą. Linia opóźniająca połączona jest z wyjściem generatora impulsów i poprzez dzielnik napięcia z przetwornikiem analogowo-cyfrowym sterowanym przez mikroprocesor, który jest połączony z wejściem generatora impulsów. Generator impulsów wysyła krótkotrwałe impulsy napięciowe o odpowiednich parametrach poprzez Unię opóźniającą do układu dopasowującego połączonego z jednym z przewodów fazowych badanej linii elektroenergetycznej. Impulsy po odbiciu od miejsca uszkodzenia wracają poprzez układ dopasowujący do, linii opóźniającej, a następnie poprzez dzielnik napięcia do przetwornika analogowo-cyfrowego, w którym są zapamiętane, a po przesłaniu do mikroprocesora są analizowane podkątem wyznaczenia odległości do miejsca uszkodzenia w linii elektroenergetycznej.

Znany jest również układ do lokalizacji uszkodzeń linii elektroenergetycznych wyposażony w multiplekser analogowy, którego wejście adresowe połączone jest z wyjściem sterującym mikroprocesora. Układ ten przeznaczony jest do lokalizacji uszkodzeń w więcej, niż w jednej linii elektroenergetycznej, przy czym wykonywanie badań jest możliwe tylko jednego przewodu fazowego jednej z linii, a tym samym nie ma możliwości wykonywania badań we wszystkich liniach jednocześnie.

W znanych układach do lokalizacji uszkodzeń linii elektroenergetycznych stosowane generatory impulsów o stałych parametrach, takich jak amplituda i czas trwania impulsów oraz

174 254 stosowane przetworniki analogowo-cyfrowe o stałym zakresie przetwarzania uniemożliwiają wykonywanie pomiarów impulsów odbitych od miejsca uszkodzenia, a tym samym lokalizację uszkodzeń z optymalną dokładnością niezależnie od jego odległości. Jednokanałowość toru pomiarowego wymaga każdorazowo ręcznego przełączania przewodu fazowego badanej linii elektroenergetycznej dla wykonania pomiaru. Wykonywanie pomiarów znanymi układami wymaga bezwzględnego odłączania badanej linii elektroenergetycznej od roboczego napięcia zasilającego.

Istota układu według wynalazku polega na tym, że każdemu przewodowi fazowemu badanej linii elektroenergetycznej odpowiada oddzielny kanał pomiarowy. Każdy przewód fazowy: pierwszy, drugi i trzeci, połączony jest poprzez jeden z trzech układów dopasowujących odpowiednio: pierwszy, drugi i trzeci z jednąz trzech linii opóźniających odpowiednio: pierwszą, drugą i trzecią. Pierwsza linia opóźniająca połączona jest z pierwszym wyjściem generatora impulsów i poprzez pierwszy dzielnik napięcia z wejściem pierwszym multipleksera analogowego. Druga linia opóźniająca połączonajest z drugim wyjściem generatora impulsów i poprzez drugi dzielnik napięcia z wejściem drugim multipleksera analogowego. Trzecia linia opóźniająca połączona jest z trzecim wyjściem generatora impulsów i poprzez trzeci dzielnik napięcia z wejściem trzecim multipleksera analogowego. Wyjście multipleksera analogowego połączone jest poprzez filtr górnoprzepustowy z· wejściem analogowym sterowanego, szybkiego przetwornika analogowo-cyfrowego. Wyjście drugie mikroprocesora połączone jest z wejściami programującymi dzielników napięcia: pierwszego,· drugiego i trzeciego, a wyjście czwarte mikroprocesora połączone jest z wejściem adresowym multipleksera analogowego. Jeden z trzech przewodów fazowych: pierwszy, drugi i trzeci badanej linii elektroenergetycznej połączony jest poprzez czwarty dzielnik napięcia z wejściem synchronizującym mikroprocesora.

Układy dopasowujące: pierwszy, drugi i trzeci są filtrami górnoprzepustowymi, co powoduje, że krótkie impulsy z generatora impulsów przechodzą w obie strony bez zniekształceń, a napięcie o częstotliwości przemysłowej jest tłumione do poziomu bezpiecznego dla układu według wynalazku.

Linie opóźniające: pierwsza, druga i trzecia są liniami koncentrycznymi i ich zadaniem jest opóźnianie odpowiedzi impulsowej z badanej linii elektroenergetycznej tak, aby powracający impuls testujący nie nałożył się na trwający impuls napięciowy na wyjściu generatora impulsów. Filtr górnoprzepustowy eliminuje stany przejściowe układów dopasowujących oraz zapobiega przekroczeniu zakresu pomiarowego przetwornika analogowo-cyfrowego. Czwarty dzielnik napięcia zmniejsza napięcie podane z wybranego przewodu fazowego: pierwszego, drugiego albo trzeciego badanej linii elektroenergetycznej do poziomu bezpiecznego dla mikroprocesora.

Stosowanie w układzie według wynalazku: dzielników napięcia, generatora impulsów i przetwornika analogowo-cyfrowego o ustawialnych parametrach pozwala na ich dopasowanie do właściwości badanej linii elektroenergetycznej. Trójkanałowość tom pomiarowego w układzie według wynalazku powoduje, że nie przełącza się przewodów fazowych badanej linii elektroenergetycznej. Badania prowadzi się, gdy liniajest pod roboczym napięciem zasilającym, a jednocześnie eliminuje się zagrożenia wynikające z konieczności wykonania ewentualnych prac w pobliżu urządzeń elektroenergetycznych będących pod napięciem.

Przedmiot wynalazku odtworzony jest w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat blokowy układu.

Przed rozpoczęciem badań linii elektroenergetycznej LE ustawia się parametry: przetwornika analogowo-cyfrowego PSPAC, dzielnika napięcia pierwszego DZ1, drugiego DZ2 i trzeciego DZ3, generatora impulsów GI oraz multipleksera analogowego MPX przy pomocy mikroprocesora SgP. Z wyjścia pierwszego S1 mikroprocesora SgP podany jest kod inicjujący proces pomiarowy na wejście sterujące ST przetwornika analogowo-cyfrowego PSPAC. Z wyjścia drugiego S2 mikroprocesora SμP podany jest do wejść programuj ących PRD dzielników napięcia: pierwszego DZ1, drugiego DZ2 i trzeciego DZ3 kod ustalający transmisję napięciową tych dzielników. Z wyjścia trzeciego S3 mikroprocesora SgP podany jest na wejście programujące generatora impulsów GI kod ustalający czas trwania i amplitudę impulsów wyjściowych oraz wielkość opóźnienia między impulsami wyjściowymi na wyjściach: pierwszym Wy1,

174 254 drugim Wy2 i trzecim Wy3. Z wyjścia czwartego S4 mikroprocesora SgP podany jest do wejścia adresowego A multipleksera analogowego MPX kod ustalający wejście pierwsze We1, drugie We2 albo trzecie We3, z którego będzie podany sygnał przez wyjście Wy do filtra górnoprzepustowego FGP. Z wyjścia piątego S5 mikroprocesora SpP podany jest kod zakresu przetwarzania do wejścia programującego PR sterowanego szybkiego przetwornika analogowo-cyfrowego PSPAC. Impulsy napięciowe na wyjściach: pierwszym Wy1, drugim Wy2 i trzecim Wy3 generatora impulsów GI, z zachowaniem opóźnienia ustalonego przez prowadzącego badania, wysyłane są kolejno trzema oddzielnymi kanałami pomiarowymi do poszczególnych przewodów fazowych pierwszego R, drugiego S i trzeciego T badanej linii elektroenergetycznej LE.

Z wyjścia pierwszego Wy1 generatora impulsów GI podany jest krótki impuls napięciowy poprzez pierwszą linię opóźniającą LO1 do pierwszego układu dopasowującego UD1, a następnie do pierwszego przewodu fazowego R badanej linii elektroenergetycznej LE. Testujący impuls napięciowy po odbiciu się od uszkodzenia linii LE wraca poprzez pierwszy układ dopasowujący UD1 do pierwszej linii opóźniającej LO1, a następnie poprzez pierwszy dzielnik napięcia DZ1 do pierwszego wejścia We1 multipleksera analogowego MPX, z którego wyjścia Wy podany jest poprzez filtr górnoprzepustowy na wejście analogowe WeA sterowanego, szybkiego przetwornika analogowo-cyfrowego PSPAC. Równocześnie z uruchomieniem generatora impulsów GI uruchomiony zostaje proces pomiarowy w sterowanym, szybkim przetworniku analogowo-cyfrowym PSPAC i trwa do napełnienia jego pamięci buforowej. Po zakończonym badaniu pierwszego przewodu fazowego R, dane pomiarowe zgromadzone przez przetwornik analogowo-cyfrowy PSPAC odczytane są z jego wyjścia danych WyD przez wejście cyfrowe WeC mikroprocesora SgP i wpisane do pamięci mikroprocesora.

Przed badaniem drugiego przewodu fazowego S z wejścia czwartego S4 mikroprocesora SpP podany jest na wejście adresowe A multipleksera analogowego MPX kod wskazujący drugi przewód fazowy S jako obiekt badań. Z wyjścia drugiego Wy2 generatora impulsów GI podany jest krótki impuls napięciowy poprzez drugą linię opóźniającą LO2 do drugiego układu dopasowującego UD2, a następnie do drugiego przewodu fazowego S badanej linii elektroenergetycznej LE. Testujący impuls napięciowy po odbiciu się od uszkodzenia linii LE wraca poprzez drugi układ dopasowujący UD2 do drugiej linii opóźniającej LO2, a następnie poprzez drugi dzielnik napięcia DZ2 do drugiego wejścia We2 multipleksera analogowego MPX, z którego wyjścia Wy podany jest poprzez filtr górnoprzepustowy na wejście analogowe WeA przetwornika analogowo-cyfrowego PSPAC. Po wykonaniu pomiarów w drugim przewodzie fazowym S i przetworzeniu ich, dane pomiarowe z wyjścia danych WyD przetwornika analogowo-cyfrowego PSPAC odczytane są przez wejście cyfrowe WeC mikroprocesora SpP i zapisane w jego pamięci.

Dla zbadania trzeciego przewodu fazowego T linii elektroenergetycznej LE podany jest z wyjścia czwartego S4 mikroprocesora SpP na wejście adresowe A multipleksera analogowego MPX kod wskazujący ten przewód fazowy T jako obiekt badań. Z wyjścia trzeciego Wy3 generatora impulsów GI podany jest krótki impuls napięciowy poprzez trzecią linię opóźniającą LO3 do trzeciego układu dopasowującego UD3, a następnie do trzeciego przewodu fazowego T badanej linii LE. Testujący impuls napięciowy po odbiciu się od uszkodzenia w linii elektroenergetycznej LE wraca poprzez trzeci układ dopasowujący UD3 do trzeciej linii opóźniającej LO3, a następnie poprzez trzeci dzielnik napięcia DZ3 do trzeciego wejścia We3 multipleksera analogowego MPX, z którego wyjścia Wy podany jest poprzez filtr górnoprzepustowy na wejście analogowe WeA sterowanego, szybkiego przetwornika analogowo-cyfrowego PSPAC. Po wykonaniu pomiarów trzeciego przewodu fazowego T i przetworzeniu ich, dane pomiarowe z wyjścia danych WyD przetwornika analogowo-cyfrowego PSPAC odczytane są przez wejście cyfrowe WeC mikroprocesora SpP i zapisane w jego pamięci.

Na podstawie zarejestrowanych wyników badań przewodów fazowych: pierwszego R, drugiego S i trzeciego T, mikroprocesor SgP dokonuje obliczeń wyznaczających odległość do miejsca ewentualnego uszkodzenia w badanej linii elektroenergetycznej LE. W czasie prowadzenia badań jedno z napięć fazowych: pierwszego przewodu R, drugiego przewodu S albo trzeciego przewodu T podawane jest poprzez czwarty dzielnik napięcia DZ4 do wejścia

174 254 synchronizującego WeS mikroprocesora SgP, który dokonuje synchronizacji pracy generatora impulsów GI względem tego napięcia, to znaczy wyznacza odstępy czasowe między wysyłanymi impulsami z poszczególnych wyjść: pierwszego Wy1, drugiego Wy2 i trzeciego Wy3.

Przy testowaniu linii elektroenergetycznej, po wykonaniu jednego pełnego badania konieczna jest zmiana parametrów badań polegająca na programowym ustawieniu amplitudy i czasu trwania impulsów wyjściowych generatora GI, transmitancji dzielników napięcia: pierwszego DZ1, drugiego DZ2 i trzeciego DZ3 oraz zakresu pomiarowego przetwornika analogowo-cyfrowego PSPAC.

174 254

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do lokalizacji uszkodzeń linii elektroenergetycznych, w którym badany przewód fazowy linii elektroenergetycznej połączony jest poprzez układ dopasowujący z linią opóźniającą połączoną z wyjściem generatora impulsów i z dzielnikiem napięcia, a mikroprocesor połączony jest z wejściem generatora impulsów i z przetwornikiem analogowo-cyfrowym, znamienny tym, że każdy przewód fazowy pierwszy (R), drugi (S) i trzeci (T) badanej linii elektroenergetycznej (LE) połączony jest poprzez jeden z trzech układów dopasowujących odpowiednio pierwszy (UD1), drugi (UD2) i trzeci (UD3) z jedną z trzech linii opóźniających odpowiednio pierwszą (LO1), drugą (LO2) i trzecią (LO3), przy czym pierwsza linia opóźniająca (LO1) połączona jest z pierwszym wyjściem (Wy1) generatora impulsów (GI) i poprzez pierwszy dzielnik napięcia (DZ1) z wejściem pierwszym (We1) multipleksera analogowego (MPX), druga linia opóźniająca (LO2) połączona jest z drugim wyjściem (Wy2) generatora impulsów (GI) i poprzez drugi dzielnik napięcia (DZ2) z wejściem drugim (We2) multipleksera analogowego (MPX), a trzecia linia opóźniająca (LO3) połączona jest z trzecim wyjściem (Wy3) generatora impulsów (GI) i poprzez trzeci dzielnik napięcia (DZ3) z wejściem trzecim (W e3) multipleksera analogowego (MPX), którego wyjście (Wy) połączonejest poprzez filtr górnoprzepustowy (FGP) z wejściem analogowym (WeA) sterowanego, szybkiego przetwornika analogowo-cyfrowego (PSPAC), zaś wyjście drugie (S2) mikroprocesora (SμP) połączone jest z wejściami programującymi (PRD) dzielników napięcia pierwszego (DZ1), drugiego (DZ2) i trzeciego (DZ3), a wyjście czwarte (S4) mikroprocesora (SpP) połączone jest z wejściem adresowym (A) multipleksera analogowego (MPX), natomiast jeden z trzech przewodów fazowych pierwszy (R), drugi (S) albo trzeci (T) badanej linii elektroenergetycznej (LE) połączony jest poprzez czwarty dzielnik napięcia (DZ4) z wejściem synchronizującym (WeS) mikroprocesora (SpP).