PL174768B1 - Urządzenie do kompensacji napięcia przemiennego indukowanego w rurociągu metalowym - Google Patents

Urządzenie do kompensacji napięcia przemiennego indukowanego w rurociągu metalowym

Info

Publication number
PL174768B1
PL174768B1 PL94313143A PL31314394A PL174768B1 PL 174768 B1 PL174768 B1 PL 174768B1 PL 94313143 A PL94313143 A PL 94313143A PL 31314394 A PL31314394 A PL 31314394A PL 174768 B1 PL174768 B1 PL 174768B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
voltage
pipeline
induced
line
output
Prior art date
Application number
PL94313143A
Other languages
English (en)
Other versions
PL313143A1 (en
Inventor
Uno Jonsson
Dan Karlsson
Original Assignee
Stri Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stri Ab filed Critical Stri Ab
Publication of PL313143A1 publication Critical patent/PL313143A1/xx
Publication of PL174768B1 publication Critical patent/PL174768B1/pl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/04Controlling or regulating desired parameters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Massaging Devices (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

miennego indukowanego w rurociagu metalo- wym i skierowanego w kierunku wzdluznym rurociagu umieszczonego w osrodku i otoczone- go przez warstwe izolujaca elektrycznie, w któ- rym prad przemienny ze sterowanego zródla pradu przemiennego jest dostarczany do dwóch punktów zasilajacych rurociagu, oddalonych od siebie w kierunku wzdluznym rurociagu, zna- mienne tym, ze napiecie indukowane w rurocia- gu dochodzi do ukladu pomiarowego, na którego wyjsciu wystepuje napiecie wyjsciowe (us') do- chodzace do ukladu (4) wytwarzania napiecia (U) proporcjonalnego do amplitudy napiecia induko- wanego (us ) i do ukladu (5) wytwarzania napiecia (?) proporcjonalnego do róznicy faz pomiedzy napieciem wyjsciowym (us') i napieciem odnie- sienia (uref), które dochodza do wejsc zródla (7) pradu przemiennego, na którego wyjsciu wy- stepuje napiecie wyjsciowe (u1 ) o wymaganej fazie wzgledem napiecia odniesienia (uref), a w przeciwfazie i o wlasciwej amplitudzie wzgle- dem napiecia indukowanego. Fig. 1a P L 174768 B 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do kompensacji napięcia przemiennego indukowanego w rurociągu metalowym umieszczonym w ośrodku i otoczonym warstwą materiału izolującego elektrycznie.
W przypadku równoległości pomiędzy liniami przesyłowymi prądu przemiennego i rurociągami metalowymi, na przykład dla gazu ziemnego, normalny prąd roboczy w linii przesyłowej indukuje napięcie w rurociągu metalowym. Na przykład z linii 400 kV przy prądzie roboczym 1000 A, w odległości 50 m od rurociągu można otrzymać napięcie indukowane około 20 V/km.
Metalowa rura tego rodzaju stanowi na przykład część długiego przewodu gazowego, który jest umieszczony w ziemi i ewentualnie częściowo także w wodzie. Przewód jest zwykle podzielony na sekcje przy pomocy złącz izolowanych elektrycznie. Długość jednej sekcji zmienia się od kilku kilometrów do kilku dziesiątek kilometrów. Jeżeli linia przesyłowa przebiega równoległe do takiego rurociągu na pewnej długości, mogą pojawić się napięcia indukowane o znacznej wartości.
Wówczas, gdy napięcie przemienne pomiędzy rurą i otaczającą go ziemią lub woda przekracza kilkadziesiąt woltów, powoduje to zwiększone niebezpieczeństwo uszkodzeń korozyjnych rurociągu z powodu korozji elektrolitycznej. Rury metalowe tego rodzaju są zaopatrzone w powłokę zabezpieczającą z materiału izolującego elektrycznie. Jednak w sposób nieunikniony wzrastają uszkodzenia w tej powłoce, skutkiem czego metalowa rura jest wprowadzana w kontakt z otaczającym ośrodkiem. W tych punktach powstaje niebezpieczeństwo korozji.
Znane są różne środki zabezpieczania przeciw korozji. Jednak nie zapewniają one zabezpieczenia przed niebezpieczeństwem korozji powodowanej przez napięcie przemienne indukowane w rurociągu
Znane jest urządzenie do zabezpieczania przed korozją rurociągu umieszczonego w ziemi lub w wodzie, ujawnione w szwedzkim zgłoszeniu patentowym nr 466 160. To urządzenie służy do zabezpieczenia rurociągu przed korozją powodowaną przez różnicę potencjałów w ośrodku otaczającym rurociąg, na przykład ziemi, zwłaszcza w tych przypadkach, w których różnice potencjałów są wywoływane prądami elektrycznymi, które zwykle pochodzą z elektrowni. Różnica potencjałów pomiędzy dwoma punktami rurociągu jest wykrywana przy pomocy elektrod gruntowych umieszczonych blisko linii. Do dwóch punktów linii jest dołączone źródło prądu stałego przystosowane do dostarczania prądu do linii pomiędzy tymi punktami. Prąd jest
174 768 regulowany w zależności od wykrytej różnicy potencjałów ziemi, wywołanej przez prąd płynący wzdłuż rury.
Urządzenie jest zaprojektowane tak, że zabezpiecza przed korozją również w tych przypadkach, w których prądy ziemi stanowią prądy przemienne. Różnica potencjałów ziemi stanowi wówczas napięcie przemienne i zamiast źródła prądu stałego jest stosowane źródło prądu przemiennego do dostarczania prądu przemiennego przez rurociąg. Jednak to urządzenie nie zapewnia zabezpieczenia przed korozją, która jest wywołana przez napięcia indukowane w rurociągu.
W urządzeniu według wynalazku napięcie indukowane w rurociągu dochodzi do układu pomiarowego, na którego wyjściu występuje napięcie wyjściowe dochodzące do układu wytwarzania napięcia proporcjonalnego do amplitudy napięcia indukowanego i do układu wytwarzania napięcia proporcjonalnego do różnicy faz pomiędzy napięciem wyjściowym i napięciem odniesienia, które dochodzą do wejść źródła prądu przemiennego, na którego wyjściu występuje napięcie wyjściowe o wymaganej fazie względem napięcia odniesienia, a w przeciwfazie i o właściwej amplitudzie względem napięcia indukowanego.
Korzystnie według wynalazku napięcie indukowane w rurociągu dochodzi do przewodu pomiarowego.
Korzystnie na wyjściu źródła prądu przemiennego występuje prąd przemienny o amplitudzie odpowiadającej napięciu amplitudy i fazie odpowiadającej napięciu fazy.
Korzystnie wiele sterowanych prądów przemiennych występuje na wielu parach punktów zasilających na rurociągu.
- Korzystnie prąd przemienny występuje na wyjściu przekształtnika.
Korzystnie prąd przemienny występuje na wyjściu wzmacniacza mocy.
Korzystnie prąd przemienny występuje na wyjściu sterowanego układu transformatorów.
Zaletą wynalazkujest dostarczenie urządzenia, które w prosty i korzystny sposób zapewnia zabezpieczenie przed niebezpieczeństwem korozji, która jest wywołana w rurociągach przez napięcia przemienne indukowane w rurociągach.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1a przedstawia przykład wykonania urządzenia do kompensacji przemiennego według wynalazku, fig. 1b - wykres napięcia pomiędzy rurociągiem i otaczającym ośrodkiem w funkcji odległości, zmniejszanego przez urządzenie według wynalazku, fig. 2a - rozmieszczenie kilku urządzeń do kompensacji i sekcji zasilających wzdłuż rurociągu, fig. 2b - wykres wyjaśniający działanie urządzenia z fig. 2a, fig. 3 - układ wzmacniacza mocy dostarczający prąd zasilający sekcję, fig. 4 - sterowany układ transformatorowy dostarczający prąd zasilający sekcję oraz fig. 5a i 5b - układy sterowania prądem zasilającym sekcję.
Figura 1a przedstawia ogólny schemat części urządzenia kompensującego PD według wynalazku. Urządzenie ma sekcję metalowego przewodu 1 gazu ziemnego, umieszczonego w ziemi, zaopatrzonego w powłokę izolującą elektrycznie i odizolowanego elektrycznie od sąsiednich sekcji przewodu przy pomocy złącz 11 i 12. Do przeprowadzenia pomiaru napięcia przemiennego indukowanego w sekcji metalowego przewodu 1 przez elektryczne linie przesyłowe znajdujące się w pobliżu, równolegle względem sekcji przewodu, zastosowano przewód pomiarowy 2 izolowany do ziemi, umieszczony w ziemi, na ziemi lub ponad nią. Przewód pomiarowy 2 jest ułożony korzystnie równolegle do rurociągu i w jego pobliżu. Długość przewodu pomiarowego 2 może być mała w porównaniu z długością sekcji metalowego przewodu 1, lecz jeżeli jest to konieczne, długość przewodu stanowi znaczną część długości sekcji. Przewód pomiarowy 2 jest ułożony wzdłuż całej lub części sekcji zasilającej A-B rurociągu albo, jak pokazano na figurze, jest przesunięty względem niej. Przewód pomiarowy 2 jest izolowany od ziemi i ewentualnie uziemiony w określonym punkcie. Napięcie indukowane Us w przewodzie pomiarowym 2jest dostarczane do wzmacniacza pomiarowego 3, na którego wyjściu występuje napięcie wyjściowe u's. Ze względu na umieszczenie przewodu pomiarowego 2 równolegle i blisko sekcji metalowego przewodu 1, napięcia us i u's są dobrą miarą napięcia indukowanego w sekcji przewodu przez prąd roboczy w linii przesyłowej. Napięcie wejściowe u's wzmacniacza pomiarowego 3 jest dostarczane do generatora 4 wartości bezwzględnej i detektora 5 fazy. Generator 4 wartości bezwzględnej dostarcza napięcie U, które jest proporcjonalne do
174 768 amplitudy napięcia indukowanego Us w przewodzie pomiarowym 2. Detektor 5 fazy dostarcza napięcia φ, które jest proporcjonalne do różnicy faz pomiędzy napięciem wyjściowym u's i napięciem odniesienia uref. Napięcie odniesienia jest napięciem przemiennym o tej samej częstotliwości, jak częstotliwość napięcia w linii przesyłowej, które wyłowuje napięcie indukowane w rurociągu. Napięcie odniesienia uref jest uzyskiwane w najprostszy sposób z sieci lokalnej 6, która należy do tej samej sieci, jak linia przesyłowa i 'dlatego ma tę samą częstotliwość.
Napięcia U i φ są dostarczane do źródła 7 prądu przemiennego, które jest dołączone do dwóch punktów zasilających A i B na rurociągu. Sekcja zasilająca, umieszczona pomiędzy punktami zasilającymi A i B, jest zasilana ze źródła prądu przemiennego, prądem przemiennym ii, który wytwarza w sekcji zasilającej spadek napięcia duAB- Amplituda spadku napięcia staje się proporcjonalna do amplitudy prądu ii, a stała proporcji składa się z wartości bezwzględnej impedancji sekcji zasilania. Impedancja typowego rurociągu wynosi około 0,3 oma/km i jest praktycznie czysto indukcyjna.
Źródło 7 prądu przemiennego składa się z przetwornika napięcia przemiennego, na przykład przetwornika łącza pośredniego ze sterowanym prostownikiem zasilanym z sieci 6, łącza pośredniego napięcia stałego i inwertera samokomutacyjnego dostarczającego napięcie przemienne o sterowanej częstotliwości, a więc o sterowanej fazie. W tym wykonaniu źródła 7 prądu przemiennego napięcie U steruje napięciem stałym łącza pośredniego i dlatego amplituda napięcia wyjściowego ui dostarczanego przez źródło 7 prądu przemiennego oraz napięcie φ sterują inwerterem tak, że napięcie wyjściowe ui ma wymaganą fazę względem napięcia odniesienia uref. Ponieważ impedancja sekcji zasilającej jest prawie czysto indukcyjna, spadek napięcia ćuab na sekcji zasilającej ma wyprzedzenie fazy prawie o 90° względem prądu ii. Amplituda i faza napięcia wyjściowego Ui są sterowane tak, że spadek tego napięcia jest zasadniczo w przeciwfazie względem napięcia indukowanego w sekcji linii i ma właściwą amplitudę względem napięcia indukowanego. W tym układzie są uwzględniane impedancję linii pomiędzy źródłem 7 prądu przemiennego i punktami zasilającymi A i B. Obie te impedancję i impedancja sekcji zasilającej są przyjmowane w przybliżeniu za stałe, co jest uwzględniane w prosty sposób podczas sterowania źródłem 7 prądu przemiennego. Źródło 7 prądu przemiennego może być sterowane tak, że amplituda napięcia wyjściowego ui jest równa iloczynowi pierwszej stałej i amplitudy zmierzonego napięcia indukowanego us oraz tak, że faza napięcia wyjściowego ui jest równa sumie zmierzonej fazy i drugiej stałej.
Przy prawidłowym wyborze dwóch wymienionych stałych, spadek napięcia duAB jest w przeciwfazie względem siły elektromotorycznej indukowanej w rurociągu przez linię przesyłową. Te dwa napięcia przeciwdziałają wzajemnie, a przy właściwym zaprojektowaniu i regulacji urządzenia według wynalazku, uzyskuje się dobrą kompensację napięć indukowanych w rurociągu przez linię przesyłową, to jest znaczne zmniejszenie napięcia maksymalnego pomiędzy rurociągiem i ziemią, a więc znaczne zmniejszenie lub całkowite wyeliminowanie niebezpieczeństwa korozji. Dwie wymienione stałe są ustalone w układzie regulacji tak, że uzyskiwany jest pożądany stopień tłumienia napięcia indukowanego w rurociągu. Stałe te mogą być określone przy pomocy obliczeń, pomiarów lub testów praktycznych.
W razie konieczności sygnał z przewodu pomiarowego 2 jest filtrowany w filtrze środkowo-przepustowym dostrojonym do częstotliwości linii przesyłowej, aby wyeliminować wpływ napięć w przewodzie pomiarowym i pochodzących z innych źródeł niż linia przesyłowa.
Figura ib przedstawia wykres napięcia urg w rurociągu w odniesieniu do ziemi, w funkcji odległości x od jednego końca sekcji linii. Przyjęto, że sekcja ma długość i i jest uziemiona w środku, na przykład przez przerwanie izolacji elektrycznej linii. Krzywa a przedstawia napięcie pomiędzy rurociągiem i ziemią, które byłoby wywołane przez linię przesyłową przebiegającą równolegle do sekcji linii wzdłuż całej jej długości. Napięcie przyjmuje wartości maksymalne ±um w końcowych punktach sekcji. Jeżeli sekcja zasilająca A-B znajduje się w części środkowej sekcji linii i wytwarza w rurociągu spadek napięcia duAB, napięcie przebiega zgodnie z krzywą b, przy czym napięcia uab jest napięciem indukowanym w rurociągu pomiędzy punktami zasilającymi A i B. Jak widać z figury, uzyskiwane jest według wynalazku znaczne zmniejszenie napięcia maksymalnego pomiędzy rurociągiem i ziemią.
174 768
W przykładzie przedstawionym na fig. 1b, prąd ii sekcji zasilającej A-B, a więc spadek napięcia ćuab na sekcji zasilającej są wybrane w zależności od napięcia indukowanego tak, że napięcie maksymalne pomiędzy rurociągiem i ziemią, pojawiające się w punktach A i B i na końcach sekcji, staje się możliwie niskie. W zależności od konkretnych warunków, spadek napięcia na sekcji zasilającej jest ustalany w różny sposób.
Dalsze zmniejszanie napięcia maksymalnego pomiędzy rurociągiem i ziemią jest uzyskiwane według wynalazku w ten sposób, że wzdłuż sekcji linii jest umieszczonych kilka sekcji zasilających ze związanymi z nimi źródłami prądowymi.
Figura 2a przedstawia część sekcji linii z kilkoma sekcjami zasilajacymi i źródłami prądowymi. Pierwsze urządzenie kompensujące PD1 jest dołączone do punktów zasilających A i B i ma przewód pomiarowy 21 oraz dostarcza, w zależności od napięcia indukowanego w przewodzie pomiarowym, prąd ii do sekcji zasilającej. Drugie urządzenie kompensujące PD2 jest dołączone do punktów zasilających C i D i ma przewód pomiarowy 22, którego napięcie indukowane steruje prądem i2. Ponadto trzecie urządzenie kompensujące PD3 jest dołączone do punktów zasilających E i F i ma przewód pomiarowy 23, którego napięcie indukowane steruje prądem 13.
Figura 2b przedstawia krzywą b reprezentującą napięcie pomiędzy rurociągiem i ziemią. W pokazany sposób uzyskuje się bardziej dokładne zmniejszenie napięcia maksymalnego pomiędzy linią i ziemią. Na fig. 2b dla uproszczenia spadki napięć ćuar, ducD, duEF, wytwarzane przez trzy urządzenia kompensujące, są przedstawione jako prawie równe. Jednak w praktyce sygnały przewodów pomiarowych różnią się od siebie, a więc również spadki napięć na trzech sekcjach zasilających są różne tak, żeby uzyskać najlepszą możliwą kompensację napięcia indukowanego.
Możliwe jest sterowanie trzema urządzeniami -kompensującymi z fig;. 2a ze wspólnego, pojedynczego przewodu pomiarowego. Układy sterujące, takie jak wzmacniacz pomiarowy 3 połączony z generatorem 4 i detektorem 5 z fig. la, mogą być wspólne dla trzech urządzeń kompensujących, które mają oddzielne tylko stopnie wyjściowe, odpowiadające źródłu 7 prądu przemiennego z fig. la. Również wspólny może być stopień wyjściowy, w którym to przypadku jest on dołączony do sekcji zasilających poprzez transformatory w celu uzyskania niezbędnej separacji galwanicznej. Ponadto w przypadkach przedstawionych na fig. la i 2a, przy zastosowaniu jednego oddzielnego urządzenia kompensującego na każdą sekcję zasilającą, korzystne jest dołączenie urządzenia kompensującego do sekcji zasilającej poprzez transformator w celu dopasowania źródła prądu przemiennego, ze względu na poziomy prądu i napięcia, do jego obciążenia sekcji zasilającej.
Figura 3 przedstawia inny przykład wykonania urządzenia według wynalazku. Napięcie u's ze wzmacniacza pomiarowego 3 jest dostarczane do wzmacniacza mocy 9, który dostarcza do sekcji zasilającej A-B prąd proporcjonalny do mierzonego sygnału. Dzięki właściwemu zaprojektowaniu układu, spadek napięcia na sekcji zasilającej jest w przeciwfazie względem napięcia indukowanego w sekcji linii, a dzięki właściwemu ustaleniu współczynnika wzmocnienia wzmacniacza, osiąga się całkowite tłumienie napięć indukowanych w przewodzie 1 rurociągu, niezależnie od ich częstotliwości. Wzmacniacz 9 jest ha przykład przełączanym wzmacniaczem mocy.
Figura 4 przedstawia układ transformatorowy do wytwarzania napięcia zasilającego sekcję zasilającą. Układ zawiera dwa transformatory jednofazowe 25 i 26. Transformator 25 ma uzwojenie pierwotne połączone z fazami S i T sieci lokalnej 6, a transformator 26 ma uzwojenie pierwotne połączone z fazą R i linią zerową 0 sieci. Amplituda napięcia wyjściowego każdego transformatora jest sterowana ciągle lub dyskretne. Transformatory są na przykład transformatorami nastawianymi serwosilnikami lub transformatorami ze zmieniaczami odczepów. W przedstawionym układzie napięcie wyjściowe Ua transformatora 26 ma przesunięcie fazowe 90° względem napięcia wyjściowego Ub transformatora 25. Ponieważ uzwojenia wtórne obu transformatorów są połączone szeregowo, ich napięcia wyjściowe są dodawane wektorowo i ich suma wektorowa tworzy napięcie zasilające ui sekcję zasilającą. Jeżeli napięcie wyjściowe każdego transformatora jest zmieniane od amplitudy maksymalnej o jednej fazie do amplitudy maksymalnej o przeciwnej fazie, to napięcie wyjściowe ui jest w znany sposób wybierane
174 768 dowolnie zarówno ze względu na amplitudę, jak i fazę, we wszystkich czterech ćwiartkach płaszczyzny. W celu sterowania transformatorami, napięcia U i φ z fig. 1a są dostarczane do układu sterującego 24, który dostarcza sygnały sterujące s1 i s2 do urządzeń wykonawczych transformatorów. Układ sterujący 24 dostarcza do transformatorów na przykład sygnały sterujące s1 i s2, których napięcia wyjściowe wynoszą: Ua = k-U-sin/φ + k2/ i Ub = k-U-sin/φ + k2/. Przez właściwy wybór stałych ki i k2, napięcie zasilające ui sekcję zasilającą ma taką amplitudę i taką fazę, że spadek napięcia w sekcji zasilającej kompensuje indukowane napięcie.
Sterowanie urządzeniem według wynalazku jest zrealizowane także innymi sposobami niż opisany powyżej.
Figura 5a przedstawia, że indukowane napięcie jest mierzone w wielu miejscach rozłożonych wzdłuż rurociągu, na przykład przy pomocy wielu przewodów pomiarowych 21, 22, 23, których indukowane napięcia są dostarczane do wzmacniaczy pomiarowych 3- 32,33. Sygnały wyjściowe u'si, u'S2, u'S3 wzmacniaczy pomiarowych są dostarczane do układu optymalizacji 34 z fig. 5b, który dostarcza sygnał sterujący s3 do sterownika 7. Sygnał sterujący s3 wpływa na amplitudę i fazę napięcia ui wytwarzanego przez sterownik, a więc i prądu' ii, który jest dostarczany do sekcji zasilającej. Układ optymalizacji 34 stanowi na przykład komputer właściwie programowany, oddziałujący na prąd ii poprzez sygnał sterujący s3 w sposób zależny od sygnałów pomiarowych tak, że niebezpieczeństwo korozji w rurociągu jest zmniejszone do minimum.
Przewody pomiarowe 2 stanowią jeden sposób dokonywania pomiaru napięcia indukowanego w rurociągu. Inny sposób wynika z tego, że napięcie indukowane w rurociągu ma amplitudę i fazę bezpośrednio zależne od prądu obciążenia linii przesyłowej, którego pomiarjest stosowany bezpośrednio jako pomiar napięcia indukowanego w rurociągu.
W powyższym opisie zostało przyjęte bezwarunkowo, że prąd obciążenia w linii przesyłowej, a więc napięcie indukowane w rurociągu, jest czystym przebiegiem sinusoidalnym bez harmonicznych. W praktyce w prądzie obciążenia pojawiają się harmoniczne, które indukują w rurociągu napięcia przemienne o określonych częstotliwościach, które to napięcia, w taki sam sposób, jak składowa podstawowa, powodują niebezpieczeństwo korozji.
Urządzenie według wynalazku, przedstawione na fig. 3, powoduje automatycznie kompensację również indukowanych napięć harmonicznych, ponieważ prąd ii dostarczany do sekcji zasilającej stanowi odtworzenie o przeciwnym znaku mierzonego napięcia indukowanego us otrzymanego z przewodu pomiarowego 2. Harmoniczne napięcia indukowanego są kompensowane także innymi sposobami. Na przykład zarówno składowa podstawowa jak i harmoniczne mogą być oddzielone od mierzonego sygnału za pomocą filtrów środkowo-przepustowych i określone indywidualnie co do amplitudy i fazy, po czym wymagane napięcie ui i/lub prąd i- są syntetyzowane we właściwy sposób przy pomocy właściwych układów elektronicznych, w celu tłumienia wszystkich mierzonych składowych.
Zamiast źródła 7 prądu przemiennego z fig. 1 i układu transformatorowego z fig. 4, może być użyte połączenie kaskadowe regulatora indukcyjnego i transformatora regulowanego, przy czym regulator indukcyjny jest stosowany do sterowania fazą napięcia zasilającego sekcji zasilającej, a regulowany transformator stosowany do sterowania amplitudą napięcia.
W przykładach wynalazku opisanych powyżej napięcie wyjściowe us przewodu pomiarowego steruje napięciem ui źródła prądu przemiennego przy pomocy niesprzężonego układu sterującego. Może być także zastosowany sprzężony układ sterujący, w którym prąd ii dostarczany przez źródło prądu przemiennego jest mierzony i porównywany co do amplitudy i fazy z mierzonym sygnałem lub wielkością odniesienia tworzoną z mierzonego sygnału.
174 768
Fig. 5a
22 23
174 768
Ο 2
Fig. 4
174 768
Fig. 2a
Fig. 2b
174 768 urg
174 768
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    Urządzenie do kompensacji napięcia przemiennego indukowanego w rurociągu metalowym i skierowanego w kierunku wzdłużnym rurociągu umieszczonego w ośrodku i otoczonego przez warstwę izolującą elektrycznie, w którym prąd przemienny ze sterowanego źródła prądu przemiennego jest dostarczany do dwóch punktów zasilających rurociągu, oddalonych od siebie w kierunku wzdłużnym rurociągu, znamienne tym, że napięcie indukowane w rurociągu dochodzi do układu pomiarowego, na którego wyjściu występuje napięcie wyjściowe (usz) dochodzące do układu (4) wytwarzania napięcia (U) proporcjonalnego do amplitudy napięcia indukowanego (us) i do układu (5) wytwarzania napięcia (φ) proporcjonalnego do różnicy faz pomiędzy napięciem wyjściowym (us') i napięciem odniesienia (uref), które dochodzą do wejść źródła (7) prądu przemiennego, na którego wyjściu występuje napięcie wyjściowe (ut) o wymaganej fazie względem napięcia odniesienia (uref), a w przeciwfazie i o właściwej amplitudzie względem napięcia indukowanego.
PL94313143A 1993-09-02 1994-08-29 Urządzenie do kompensacji napięcia przemiennego indukowanego w rurociągu metalowym PL174768B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9302831A SE502703C2 (sv) 1993-09-02 1993-09-02 Anordning för kompensering av en växelspänning som uppträder mellan ett medium och en i mediet förlagd metallisk rörledning
PCT/SE1994/000793 WO1995006761A1 (en) 1993-09-02 1994-08-29 Device for compensation of an alternating voltage which occurs between a medium and a metallic pipeline disposed in the medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL313143A1 PL313143A1 (en) 1996-06-10
PL174768B1 true PL174768B1 (pl) 1998-09-30

Family

ID=20390953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL94313143A PL174768B1 (pl) 1993-09-02 1994-08-29 Urządzenie do kompensacji napięcia przemiennego indukowanego w rurociągu metalowym

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5574317A (pl)
EP (1) EP0714457B1 (pl)
AT (1) ATE173036T1 (pl)
CZ (1) CZ285716B6 (pl)
DE (1) DE69414399T2 (pl)
DK (1) DK0714457T3 (pl)
PL (1) PL174768B1 (pl)
RU (1) RU2114934C1 (pl)
SE (1) SE502703C2 (pl)
SK (1) SK28496A3 (pl)
WO (1) WO1995006761A1 (pl)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2209518C2 (ru) * 2000-11-23 2003-07-27 Корпорация "Самсунг-Электроникс" Способ определения скорости передачи данных (варианты) и устройство для его реализации (варианты)
RU2205514C1 (ru) * 2001-12-28 2003-05-27 Никитин Вячеслав Андреевич Система передачи информации
RU2205513C1 (ru) * 2001-12-28 2003-05-27 Никитин Вячеслав Андреевич Способ передачи информации
DE20214823U1 (de) * 2002-09-25 2004-02-19 Besier, Dirk Absorberelement für solare Hochtemperatur-Wärmegewinnung
US20100231182A1 (en) * 2005-09-29 2010-09-16 Abb Research Ltd. Induction regulator for power flow control in an ac transmission network and a method of controlling such network
RU2446234C1 (ru) * 2010-08-19 2012-03-27 Закрытое акционерное общество "Трубопроводные системы и технологии" Система защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока
DE102013216995B3 (de) * 2013-08-27 2015-02-12 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betrieb einer Lageranordnung
CN114444288A (zh) * 2022-01-19 2022-05-06 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所 油气管道防交流干扰动态防护方法、系统及存储介质

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3707791C1 (de) * 1987-03-11 1988-03-31 Ver Elek Zitaetswerke Westfale Verfahren und Vorrichtung zur Aufrechterhaltung eines kathodischen Korrosionsschutzes fuer metallische Flaechen mit Fremdstrom
US5126654A (en) * 1989-02-10 1992-06-30 New York Gas Group Non-invasive, high resolution detection of electrical currents and electrochemical impedances at spaced localities along a pipeline
SE9003258L (sv) * 1990-10-12 1992-01-07 Statens Vattenfallsverk Anordning foer kompensering av varierande elektrisk potential i ett medium, som omger en i mediet foerlagd metallisk roerledning
DE4126303C2 (de) * 1991-08-08 1993-10-14 Gustav Peez Verfahren und Vorrichtung für den kathodischen Korrosionsschutz von erdverlegten Rohrleitungen und von erdverlegten Stahlbauwerken und Tanks
SE469987B (sv) * 1992-03-05 1993-10-18 Stri Ab Anordning för kompensering av en växelspänning som uppträder mellan ett medium och en i mediet förlagd metallisk rörledning
US5325047A (en) * 1992-08-17 1994-06-28 After Zero Technology Corporation Voltage monitoring apparatus, as for monitoring cathodic protection voltage on an underground pipeline

Also Published As

Publication number Publication date
SE502703C2 (sv) 1995-12-11
SE9302831L (sv) 1995-03-03
RU2114934C1 (ru) 1998-07-10
WO1995006761A1 (en) 1995-03-09
DE69414399T2 (de) 1999-10-28
US5574317A (en) 1996-11-12
PL313143A1 (en) 1996-06-10
CZ60896A3 (en) 1996-08-14
CZ285716B6 (cs) 1999-10-13
ATE173036T1 (de) 1998-11-15
SE9302831D0 (sv) 1993-09-02
SK28496A3 (en) 1997-01-08
DK0714457T3 (da) 1999-07-19
EP0714457A1 (en) 1996-06-05
DE69414399D1 (de) 1998-12-10
EP0714457B1 (en) 1998-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0728227B1 (en) Device for compensation of an alternating voltage which occurs between a medium and a metallic pipeline disposed in the medium
Pulkkinen et al. Modelling of space weather effects on pipelines
RU2695278C1 (ru) Способ определения места однофазного замыкания фидера на землю в кабельных сетях среднего напряжения
PL174768B1 (pl) Urządzenie do kompensacji napięcia przemiennego indukowanego w rurociągu metalowym
Selivanov et al. Database of geomagnetically induced currents in the main transmission line “Northern transit”
RU2446533C1 (ru) Способ определения места однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью
US5793593A (en) Method and apparatus using a five-wire network for distribution of electrical power
Kaufmann Some fundamentals of equipment-grounding circuit design
Guldbrand Earth faults in extensive cable networks
JP2004317164A (ja) 地絡故障検出装置および地絡故障遠隔監視システム
RU96103627A (ru) Устройство для компенсации переменного напряжения, возникающего между средой и металлическим трубопроводом, расположенным в среде
Popović Effective metal shields of high voltage distribution cable lines [J]
Szabados et al. Optimizing shunt capacitor installations using inductive co-ordination principles
Christoforidis et al. Photovoltaic power plants as a source of electromagnetic interference to metallic agricultural pipelines
Kovernikova et al. Additional power losses under non-sinusoidal conditions in a 22 kV overhead power line
Nourredine et al. Modeling of inductive coupling on aerial metallic Pipeline from HV overhead power line
US3243684A (en) Device in high voltage converter installations intended to reduce disturbances in telecommunication systems
Schilcher et al. Determination of frequency-dependent impedances of large 110 kV grids
RU2204626C2 (ru) Способ защиты подземных металлических многониточных трубопроводов от электрохимической коррозии и устройство для его осуществления
Aspnes et al. Effect of solar induced current on autotransformer tertiary windings
Pirjola et al. Geomagnetically induced currents in electric power transmission networks at different latitudes
Dabkowski A probabilistic approach to calculating AC induction levels on power line collocated pipelines
JPS584640A (ja) 直流電気鉄道における電食防止装置
SU913508A1 (ru) Устройство для генерирования наложенного тока 1
Oku et al. Suppression effects of active power filter on harmonics of distribution system including capacitors