RS63098B1

RS63098B1 - Metod i sistem za detekciju i lociranje jednofaznog zemljospoja na mreži za distribuciju električne energije za slabu struju sa uzemljenjem

Info

Publication number: RS63098B1
Application number: RS20220345A
Authority: RS
Inventors: Xianwu Tang; Jianliang Zhang; Jinao Li; Hongwei Zang
Original assignee: Beijing Inhand Networks Technology Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2022-04-29
Also published as: EP2985613B1; WO2014154164A1; US20160041216A1; EP2985613A1; US10222409B2; EP2985613A4

Description

ТЕХНИЧКА ОБЛАСТ

[0001] Овај проналазак се односи на техничку област електронике, конкретно, на метод и систем за детекцију и лоцирање једнофазног земљоспоја на мрежи за дистрибуцију електричне енергије за слабу струју са уземљењем.

ПОЗАДИНА

[0002] Струја у електроенергетском систему долази из електране и преноси се на страну оптерећења путем преносне мреже високог или изузетно високог напона. Електрична енергија се затим дистрибуира корисницима различитих класа напона преко мреже нижег напона. Таква мрежа, која игра важну улогу у дистрибуцији електричне енергије међу електричним мрежама, позната је као мрежа за дистрибуцију електричне енергије. У електроенергетском систему, мрежа за дистрибуцију електричне енергије је слаба тачка која утиче на поузданост снабдевања потрошача електричном енергијом. Уобичајени кварови на дистрибутивној мрежи углавном укључују кварове изазване кратким спојем и земљоспој. Кварови изазвани кратким спојем укључују трофазни кратки спој и двофазни кратки спој, док је уобичајен тип земљоспоја квар изазван једнофазним земљоспојем. Методе за откривање кварова изазваних кратким спојем су веома развијене. Нажалост, још увек не постоји ефикасна метода за откривање једнофазног земљоспоја, посебно таквих кварова на уземљеним дистрибутивним мрежама за слабу струју, што је генерално препознато као светски проблем.

[0003] Мреже за дистрибуцију електричне енергије у Кини и неколико других земаља углавном су дистрибутивне мреже за слабу струју, а већину кварова представља једнофазни земљоспој. Мрежа за дистрибуцију електричне енергије за слабу струју са уземљењем има следеће главне предности: када дође до једнофазног земљоспоја, а не настане кратки спој, у систему се генерише само изузетно слаба струја, а напони у трофазним водовима су и даље симетрични без утицаја на нормалан рад система. Као што је предвиђено кинеским прописима о електричној енергији, код једнофазног земљоспоја, дистрибутивна мрежа за слабу струју са уземљењем може наставити да ради 1-2 сата уз присуство квара. Стога се поузданост напајања електричном енергијом може побољшати, па су зато такве дистрибутивне мреже веома распрострањене.

[0004] Међутим, након појаве једнофазног земљоспоја, потребно је што брже одредити локацију једнофазног земљоспоја како би се отклонио квар. У супротном, превелики напон изазван земљоспојем може довести до незгода у електроенергетском систему, као што су експлодирање кабла, прегоревање трансформатора потенцијала (PT) и прегоревање сабирнице. У међувремену, ако линија земљоспоја ради као обична линија током дужег времена, то може довести до великих скривених проблема по безбедност локалног становништва и домаћих животиња.

[0005] Главни начини уземљења дистрибутивних мрежа за слабу струју су неуземљење и уземљење помоћу Петерсенове пригушнице. Према стандарду DL/T620-1997 „Заштита од превеликог напона и координација изолацијом на електричним инсталацијама за наизменичну струју“ („Overvoltage Protection and Insulation Coordination for AC Electrical Installations“), за дистрибутивну мрежу од 10 kV која се састоји од чистих надземних водова или комбинованих надземних водова и каблова, мрежа може бити неуземљена ако је капацитивна струја у случају земљоспоја мања од 10 A; али када капацитивна струја прелази 10 A, она мора бити опремљена Петерсеновом пригушницом.

Ако је дистрибутивна мрежа с неутралном тачком, неуземљена или уземљена помоћу Петерсенове пригушнице, онда се приликом настанка једнофазног земљоспоја на свакој од фаза A, B и C не ствара велика струја квара, што ће бити детаљно описано у наредна два случаја.

1. Мрежа за дистрибуцију електричне енергије има неутралну тачку без уземљења.

[0006] Када неутрална тачка N дистрибутивне мреже нема уземљење, претпоставља се да је одређена тачка на једној од фаза A, B и C, на пример, фаза A, уземљена, као што је приказано на Сл.1. У почетној фази квара, напон неисправне фазе А брзо ће пасти, а напони фаза B и C, које нису неисправне, рапидно ће расти. Поред тога, напон у неутралној тачки такође брзо расте. У овом случају, разводни кондензатор фазе А који повезује напајање са земљом брзо ће се испразнити у земљу кроз уземљену тачку, а разводни кондензатори фаза B и C, који повезују напајање са земљом брзо ће се напунити преко земље путем уземљене тачке, чиме се формира привремени процес пуњења и пражњења (10 ms до 20 ms) и генерише велика прелазна капацитивна струја. Систем ће затим прећи у стабилно стање када напајање може генерисати континуирану стабилну капацитивну струју кроз дистрибутивне кондензаторе исправних фаза и уземљену тачку. У овом процесу, прелазна капацитивна струја далеко превазилази капацитивну струју стабилног стања.

[0007] Струје линија три фазе могу се директно додати да би се добила струја нулте секвенце линија. Слично томе, напони линија три фазе могу се директно додати да би се добио напон нулте секвенце линија. У овом процесу, струја нулте секвенце неисправне линије је као што је приказано на Слици 2. Пре појаве земљоспоја, струја нулте секвенце линија је изузетно мала и приближно једнака 0. Када дође до земљоспоја, прво се одвија пролазни процес пуњења-пражњења кондензатора, при чему се генерише велика високофреквентна прелазна капацитивна струја, а затим се одржава капацитивна струја стабилног стања са главном енергијом концентрисаном на фреквенцији снаге (50 Hz или 60 Hz).

2. Мрежа за дистрибуцију електричне енергије уземљена је у неутралној тачки помоћу Петерсенове пригушнице.

[0008] Када је неутрална тачка N дистрибутивне мреже уземљена кроз Петерсенову пригушницу, претпоставља се да је одређена тачка на једној од фаза A, B и C, на пример, фаза A, уземљена као што је приказано на Слици 3. Слично режиму неуземљене неутралне тачке, у почетној фази квара, напон неисправне фазе А ће брзо пасти, а напони исправних фаза B и C брзо ће расти. Поред тога, напон у неутралној тачки такође брзо расте. У овом случају, разводни кондензатор фазе А који повезује напајање са земљом брзо ће се испразнити на земљу кроз уземљену тачку, а разводни кондензатори фаза B и C који повезују напајање са земљом брзо ће се напунити преко уземљене тачке, чиме се формира пролазни процес пуњења и пражњења (10 ms до 20 ms) и генерише велика прелазна капацитивна струја. Затим ће Петерсенова пригушница L генерисати компензативну струју како би компензовала стабилну капацитивну струју коју генерише извор напајања преко дистрибутивних кондензатора исправних фаза и тачке уземљења, а затим систем прелази у стабилно стање. У режиму уземљења неутралне тачке N путем Петересенове пригушнице, успостављена стабилна капацитивна струја у неисправној линији постаће изузетно ниска без генерисања велике стабилне струје нулте секвенце, као што је приказано на Слици 2, али то можда неће утицати на прелазну капацитивну струју у неисправној линији.

[0009] Са једнофазним земљоспојем у уземљеној дистрибутивној мрежи са ниском струјом, посебно оној која је уземљена кроз Петерсенову пригушницу, прелазна струја квара траје врло кратко време, а стабилна струја квара је изузетно мала. Поред тога, статистика показује да је отпор уземљења при већини једнофазних земљоспојева већи од 800 Ω; то јест, постоји висок отпор уземљења, као код уземљења кроз гране, травнате провршине и влажне зидове. У овом случају, пролазна струја квара је такође мала и траје изузетно кратко време од само 10-20 ms. Стога је откривање и локализација једнофазних земљоспојева у уземљеним дистрибутивним мрежама слабе струје генерално препознато као светски проблем. Тренутно постоји неколико метода и начина за детекцију једнофазног земљоспоја у уземљеној дистрибутивној мрежи слабе струје, изложених у наставку.

ор вода слабе струје на трафостаници и њеном уређају

[0010] Постојећи уређај за одабир вода земљоспоја ниског струјног круга може одредити на ком воду међу излазним линијама сабирнице трафостанице постоји земљоспој. На пример, на Слици 1 и Слици 3, сабирница трафостанице има две излазне линије, једна је неисправна линија, а друга је исправна линија, а неисправна линија може се одабрати помоћу постојећег уређаја за одабир неисправне линије земљоспоја са ниском струјом.

[0011] Постојећи уређај за одабир линије земљоспоја са ниском струјом прикупља напон нулте секвенце на сабирници трафостанице и струје нулте секвенце на различитим огранцима и бира неисправну линију користећи информације о сталном стању и информације о пролазним струјама нулте секвенце на различитим огранцима са наглим порастом напона нулте секвенце при одабиру неисправне линије земљоспоја. У зависности од различитих информација које се користе, може постојати уређај за одабир линије у стабилном стању и уређај за одабир линије у пролазном стању.

[0012] Главне основе селекције уређаја за одабир линије у стабилном стању укључују:

(1) струја нулте секвенце неисправне линије има максималну амплитуду;

(2) фаза струје нулте секвенце неисправне линије је супротна оној коју има исправна линија;

(3) јалова снага нулте секвенце неисправне линије је негативна;

(4) активна снага нулте секвенце неисправне линије је висока;

(5) струја петог хармоника неисправне линије је висока и супротне фазе у односу на струју исправне линије; и

(6) струја негативне секвенце неисправне линије је висока.

[0013] Главне основе за селекцију уређаја за одабир линије у пролазном стању укључују:

(1) неисправна линија и исправна линија разликују се у амплитудама и фазама првих полу-таласа пролазне струје и напона нулте секвенце када су њихови фазни напони максимални; и

(2) неисправна линија и исправна линија идентификују се коришћењем пролазних информационих карактеристика струја нулте секвенце добијеним другим техникама обраде, као што су таласне, у комбинацији са вештачком интелигенцијом, као што је неуронска мрежа.

[0014] Уређај за одабир линије ниског струјног круга у земљоспоју има следеће главне недостатке:

(1) Постојећи трансформатор потенцијала (PT) и струјни трансформатор (CT) трафостанице користе се уз утицај на поузданост и тачност одабира линије.

[0015] Напон нулте секвенце сабирнице који служи као окидачки сигнал за уређај за одабир линије земљоспоја са ниском струјом мора се добити преко PT спојеног паралелно са сабирницом, а феромагнетна PT резонанца може у великој мери представљати интерференцију за одабир линије.

[0016] Будући да специфични CT нулте секвенце има велике димензије и високе трошкове и мора се монтирати приликом прекида рада, уређај за одабир линије земљоспоја са ниском струјом обично прима струју нулте секвенце из постојећих мерних CT три фазе или две фазе трафостанице уместо специфичног CT нулте секвенце. Као идеалан CT, нема губитка на струју магнећења; његова примарна завојница и секундарна завојница су нумерички идентичне у броју ампер-завоја, а примарна струја и секундарна струја су идентичне у фази без фазног помака. Међутим, CT који се стварно користи има струју магнећења, па стога његова примарна завојница и секундарна завојница нису једнаке у броју ампер-завоја, а примарна струја и секундарна струја такође нису идентичне. Према томе, стварни CT обично имају грешке у фазном углу и грешке у варијацији у фази које доводе до неравнотеже између CT-ова три фазе, а струја нулте секвенце коју суперпозирају CT-ови три фазе укључује неуравнотежену струју и има грешку у односу на стварну струју нулте секвенце, што утиче на резултат одабира линије. Поред тога, традиционални мерни CT укључује магнетно језгро и карактеристично магнећење магнетног језгра је нелинеарно, што утиче на линеарност струје од ниске струје до високе струје. Поред тога, магнетно језгро може имати проблем магнетне засићености при високој струји, што може довести до засићења CT. У практичној употреби, засићеност CT се често јавља у мрежама средњег и ниског напона, у ком случају се не може добити исправна струја нулте секвенце за део линије. Поред тога, магнетно језгро је повезано са складиштењем енергије и хистерезеом, што резултира лошим прeлазним карактеристикама и лошим прекидом струје након рада CT и потешкоћама у прецизном хватању слабих прелазних сигнала.

(2) Није могуће прецизно одредити локацију земљоспоја.

[0017] Уређај за одабир линије земљоспоја са ниском струјом може се монтирати само на месту разгранавања сабирнице дистрибутивне мреже и може се користити само за одређивање огранка који има земљоспој, без одређивања места земљоспоја на огранку.

2. Начин убацивања сигнала и уређај за убацивање сигнала

[0018] Метода уноса сигнала омогућава детекцију и лоцирање константног земљоспоја са високом струјом уземљења методом улазног извора сигнала у комбинацији са индикаторима квара. Принцип ове методе је следећи: када трафостаница открије да након значајног повећања напон нулте секвенце траје у одређеном временском периоду, а струја нулте секвенце прелази граничну вредност и траје у одређеном временском периоду, може се утврдити да постоји земљоспој и потребно је укључити Петерсенову пригушницу. У овом случају, сигнал струје квара у одређеноj шеми се убацује код неутралне тачке главног трансформатора, те сви индикатори квара пре тачке земљопоја могу детектовати сигнал и дати упутства, док индикатори квара иза тачке земљоспоја не могу дати сигнал и можда неће деловати; на тај начин се може идентификовати локација земљоспоја.

[0019] Као што је приказано на Сл. 4, уземљени извор сигнала се повезује као подесиво отпорно оптерећење (средњи отпор, обично више од стотину Ома) између неутралне тачке уземљеног трансформатора) трафостанице и земље. У случају квара, извор сигнала отпорног оптерећења на неутралној тачки уземљеног трансформатора трафостанице (може се повезати са неутралном тачком сабирнице у одсуству уземљеног трансформатора) аутоматски се укључује на кратко време под контролом микрорачунара, чиме се генерише посебна струја ниског кодираног сигнала између трафостанице и тачке уземљења. Помоћу контроле кодирања отпорног оптерећења уземљеног извора сигнала, може се генерисати кодирани струјни сигнал који представља суперспозицију на струју оптерећења. Индикатори квара инсталирани на различитим локацијама излазних линија и граничним тачкама трафостаница аутоматски раде на индикацији након откривања сигнала струје, чиме се постиже циљ индикације квара.

[0020] Метода уноса извора сигнала има следеће предности:

(1) Потребно је додати извор сигнала у трафостаницу тако да начин рада система може варирати.

(2) Извор сигнала и други уређаји захтевају додатна улагања и уградњу, а током уградње потребан је прекид рада.

(3) За обични земљоспој са отпором уземљења изнад 800 Ома, не може се генерисати струја кодираног сигнала довољна за активирање индикатора квара и не могу се детектовати земљоспојеви са високим отпором.

(4) Тренутачни земљоспојеви не могу се открити.

3. Начин детекције и локализације земљоспоја на основу међусобног рада заштитних уређаја напајања (FTU)

[0021] Начин откривања и лоцирања земљоспоја на основу међусобно повезаних FTU-ова приказан је на Слици 5. Метода може одредити секцију прекидача у коме се налази квар постављањем одговарајућих прекидача FTU-ова у близини прекидача на линијама ради бележења података о облику таласа струјног сигнала и напона три фазе у квару и преноса података на главну станицу за аутоматизацију дистрибуције електричне енергије ради анализе.

[0022] Начин откривања и лоцирања земљоспоја заснован на међусобно повезаним FTU-овима има следеће главне недостатке:

(1) Потребно је монтирати прекидаче, а CT и PT морају бити измештени унутар сваког прекидача, са великим улагањима у прекидаче и FTU.

(2) Мерним CT-овима је тешко ухватити пролазне сигнале ниске струје и они могу бити засићени при великим струјама. Када се генерише струја нулте секвенце додавањем три фазе, може доћи до велике грешке због трофазног дисбаланса. Уземљење високог отпора није лако открити.

(3) Сваки PT има проблем феромагнетне резонанце.

(4) Ово захтева прекид рада линија ради монтаже када се постављају прекидачи и FTU-ови.

(5) Може се одредити само локација у одељку између прекидача, а прецизнија локација се не може пронаћи.

1

(6) Веома је тешко обезбедити напајање FTU-ова на надземним линијама, што утиче на њихову монтажу и нормалан рад.

[0023] CN 102590703А односи се на метод одабира једнофазне неисправне линије земљоспоја резонантног уземљеног система на основу прелазног набоја нулте секвенце.

[0024] CN 201038753Y односи на уређај за појачавање струје нулте секвенце у стабилном стању.

[0025] CN 102928741А односи се на систем и начин лоцирања квара на електричном воду заснован на сателитској временској синхронизацији.

[0026] CN 102944814А односи се на метод одређивања локације једнофазног земљоспоја у дистрибутивној мрежи електричне енергије на основу пролазних сигнала.

[0027] CN 101377529А односи се на електрификовани начин мерења импеданције нулте секвенце кола реципрочне индукције.

[0028] Тренутно не постоји ефикасан начин и уређај за детекцију земљоспоја у уземљеном систему са слабом струјом, посебно у систему са неутралном тачком уземљеном кроз Петересенову пригушницу, при чему нема успеха у погледу брзог откривања земљоспоја и одређивања локације уземљења. Многе службе за снабдевање електричном енергијом и даље откривају земљоспој помоћу ручних метода за решавање проблема, као што је метода извлачења жице. Ове методе имају изузетно низак степен аутоматизације, сложене су за реализацију и имају ниску ефикасност, не испуњавају потребу за сталним повећањем поузданости напајања електроенергетског система, што постаје једна од главних тешкоћа у побољшању квалитета електричне енергије и повећању поузданости снабдевања електричном енергијом. Да би се побољшала поузданост снабдевања електричном енергијом слабо струјних уземљених дистрибутивних мрежа, мора се развити начин и уређај који може ефикасно детектовати и указивати на једнофазне земљоспојеве, било да се ради о уземљењу са ниским отпором или уземљењу са високим отпором, пролазној или константној грешци, за слабо струјне уземљене дистрибутивне мреже.

КРАТАК ОПИС ПРОНАЛАСКА

[0029] Задатак овог проналаска је да обезбеди метод за детекцију и лоцирање једнофазног земљоспоја на мрежи за дистрибуцију електричне енергије за слабу струју са уземљењем како би се благовремено и прецизно детектовало и одредило место земљоспоја.

[0030] Циљ овог проналаска постиже се техничким решењима дефинисаним у независним тврдњама проналаска.

КРАТАК ОПИС ЦРТЕЖА

[0031] Да би се јасније илустровала техничка решења за реализацију овог проналаска, у наставку ће се укратко представити пратећи цртежи потребни за описивање опција изведбе. Очигледно је да се пратећи цртежи у следећем опису односе на неке опцијеа за изведбу овог проналаска, а за оне са уобичајеним вештинама на терену, други цртежи се такође могу добити у складу са овим пратећим цртежима без креативног рада.

На Слици 1 приказане су једнофазне струје квара неутралне тачке N за дистрибутивне мреже без уземљења.

На Слици 2 приказана је струја нулте секвенце неисправне линије након једнофазног земљоспоја.

На Слици 3 приказане су једнофазне струје земљоспоја дистрибутивне мреже са неутралном тачком N уземљеном кроз Петересенову пригушницу.

На Слици 4 приказан је принцип детекције земљоспоја на основу методе увођења извора сигнала.

На Слици 5 приказан је принцип методе детекције земљоспоја на основу умрежених FTU-ова.

На Слици 6 приказана је шема методе коју омогућава изведба овог проналаска. На Слици 7 приказан је шематски структурни дијаграм уређаја предвиђеног изведбом овог проналаска.

Слика 8 приказује уређај предвиђен изведбом овог проналаска, у стању у којем је механизам стезаљке напајања отворен за монтажу.

Слика 9 приказује уређај предвиђен изведбом овог проналаска, у стању када је механизам стезања напајања закључан.

Слика 10 приказује шематски дијаграм принципа имплементације уређаја предвиђеног изведбом овог проналаска.

Слика 11 приказује шематски дијаграм јединице за индикацију квара у уређају предвиђеном изведбом овог проналаска.

На Слици 12 приказан је шематски структурни дијаграм система предвиђеног изведбом овог проналаска.

На Слици 13А показано је да јединица за мониторинг напајања дистрибутивне мреже неисправне фазе прати нагле промене краткорочног напона и струје када дође до једнофазног земљоспоја;

На Слици 13B показано је да јединица за мониторинг напајања дистрибутивне мреже неисправне фазе покреће јединице за мониторинг напајања других фаза бежично и синхроно након детекције потенцијалног земљоспоја;

На Слици 13C показано је да јединице за мониторинг напајања дистрибутивне мреже трију фаза преносе податке о таласном облику напона и струје путем бежичне комуникације, при чему се подаци о таласном облику напона и струје из јединица за мониторинг напојног вода трију фаза акумулирају у комуникацијски терминал и затим учитавају на главну станицу система; и На Слици 13D показано је да софтвер платформе главне станице система дистрибуира сигнале земљоспоја на јединице за мониторинг напајања до тачке квара на неисправној фази дистрибутивне мреже електричне енергије ради индикације након детектовања земљоспоја.

1

На Слици 14А приказан је режим бежичног синхроног окидачког покретања фазе А, уз истовремено покретање фаза B и C;

На Слици 14B је приказан режим бежичног синхроног покретања фазе А, прво покретање фазе B, а затим фаза B која покреће фазу C; и

На Слици 14C приказан је режим бежичног синхроног покретања фазе А, у којем се прво покреће комуникацијски терминал, а затим комуникацијски терминал покреће фазу B и фазу C.

На Сликама 15А, 15Б, 15Ц и15Д приказане су четири топологије система предвиђене опцијама за изведбу овог проналаска, по одговарајућем редоследу.

ДЕТАЉАН ОПИС ПРОНАЛАСКА

[0032] Техничка решења у изведбама овог проналаска биће јасно и у потпуности описана у наставку у комбинацији са пропратним цртежима у изведбама овог проналаска.

[0033] Опције за изведбе овог проналаска биће додатно детаљно описане у наставку у комбинацији са пропратним цртежима.

[0034] Метод за детекцију и лоцирање једнофазног земљоспоја на мрежи за дистрибуцију електричне енергије за слабу струју са уземљењем, обезбеђен изведбом овог проналаска, као што је приказано на Слици 6, подразумева следеће кораке.

[0035] У кораку 61, напонски сигнали и струјни сигнали на више локација на доводним водовима различитих фаза се детектују и примају, по редоследу.

[0036] Конкретно, напонски сигнали и струјни сигнали на више локација на доводним водовима различитих фаза могу се периодично примати у датом временском интервалу; или се напонски сигнали и струјни сигнали на више локација на доводним водовима различитих фаза могу примати у дефинисаним временским тачкама; или се напонски сигнали и струјни сигнали на више локација на доводним водовима различитих фаза могу примати на друге подешене начине.

[0037] У кораку 62, одговарајући прелазни напонски сигнали и прелазни струјни сигнали се извлаче и одређују према напонским сигналима и струјним сигналима примљеним у кораку 61.

[0038] У кораку 63 одређује се да ли степен варирања прелазних напонских сигнала и прелазних струјних сигнала премашује унапред дефинисане прагове; уколико је тако, изводи се корак 64; у супротном, корак 61 се изводи поново.

[0039] Степен варирања прелазних напонских сигнала и прелазних струјних сигнала укључује: степен варирања прелазних напонских сигнала и струјних сигнала, израчунатих и дефинисаних сваки пут у једној или више амплитуда, средње вредности, диференцијалне вредности и интегралне вредности. На пример, два суседна резултата израчуна могу се упоредити да би се одредио степен варирања; или се тренутни резултат израчуна може упоредити са средњом вредношћу скупа претходних резултата израчуна да би се одредио степен варирања; или се одговарајући степени варирања могу мерити и на друге унапред дефинисане начине.

[0040] Конкретно, обрада опсега може се извести за примљене напонске и струјне сигнале да би се добили прелазни напонски сигнали и прелазни струјни сигнали, а извлаче се једна или више вредности амплитуде, средње вредности, диференцијалне вредности и интегралне вредности сваког од прелазних напона и прелазних струјних сигнала обрађених обрадом опсега. Када промена једне или више од горе наведених вредности прелази постављени праг, изводи се корак 64, тј. укључује се алармни сигнал настанка потенцијалног земљоспоја.

[0041] У кораку 64, када степен промене пролазних напонских сигнала и прелазних струјних сигнала прелази постављене прагове, напонски сигнали и струјни сигнали на више локација на доводним водовима три фазе синхроно се повећавају.

1

[0042] Начин синхроног пријема напонских сигнала и струјних сигнала на више локација на доводним водовима три фазе може укључивати:

синхронизацију времена путем мултиплексирања с временском поделом путем бежичне комуникационе мреже, у комбинацији са тајмингом путем GPS-а и са синхроним прикупљањем сигнала напона и струјних сигнала на више локација на доводним водовима три фазе на основу синхронизованог времена.

[0043] Након што се огласи аларм потенцијалног земљоспоја, напајања друге две фазе могу се посебно активирати инфрацрвеним, звучним, ултразвучним, магнетним, или електромагнетним пољем као окидачким сигналом. Конкретно, сигнал за покретање може се директно пренети на напајање друге две фазе; или се сигнал за покретање прво преноси на доводни вод једне суседне фазе, а затим га доводник суседне фазе преноси на доводни вод друге фазе међу доводним водовима три фазе; или се сигнал за покретање прво преноси на оближњи терминал за бежичну комуникацију, а затим га преноси комуникациони терминал на доводне водове друге две фазе, како би обавестио доводневодове друге две фазе о учитавању података о таласном облику напона и струје као напонских сигнала и струјних сигнала доводних водова у циљу каснијег израчунавања напона нулте секвенце и струјних сигнала нулте секвенце и детекције земљоспоја.

[0044] У кораку 65, одговарајући напони нулте секвенце и струје нулте секвенце израчунавају се према напонским сигналима и струјним сигналима који се синхроно примају на више локација на доводним водовима три фазе.

[0045] У кораку 66, сигнали стабилног стања и прелазни сигнали напона нулте секвенце и струје нулте секвенце се извлаче на различитим локацијама на доводним водовима три фазе.

1

[0046] У кораку 67, неисправна линија је одређена у складу са сигналима стабилног стања напона нулте секвенце и струја нулте секвенце, а специфична локација квара на неисправној линији је одређена у складу са пролазним сигналима напона нулте секвенце и струја нулте секвенце.

[0047] У кораку 67, начин обраде приликом одређивања неисправне линије према стабилним сигналима напона нулте секвенце и струје нулте секвенце може укључивати: екстракцију сигнала стабилног стања напона нулте секвенце и струје нулте секвенце на различитим локацијама, израчунавање карактеристичних вредности сигнала у стабилном стању, које укључују: једну или више амплитуда, средњу вредност, диференцијалну вредност и интегралну вредност, и устаљену активну снагу нулте секвенце и успостављену јалову снагу нулте секвенце на свакој локацији, такође уз израчун сличности таласних облика између устаљеног напона нулте секвенце и струјних сигнала нулте секвенце на различитим локацијама, а затим селекцију и одређивање неисправне линије у складу са разликама у карактеристичним вредностима и сличностима таласног облика устаљених сигнала на линијама различитих фаза.

[0048] У кораку 67, начин одређивања специфичног положаја квара на неисправној линији према пролазним сигналима напона нулте секвенце и струје нулте секвенце може укључивати:

екстракцију претходно дефинисаних прелазних сигнала напона нулте секвенце и струје нулте секвенце на различитим локацијама на неисправној линији, израчунавање карактеристичних вредности прелазних сигнала, које укључују: једну или више амплитуда, средње вредности, диференцијалне вредности и интегралне вредности, као и пролазну активну снагу нулте секвенце и пролазну јалову снагу нулте секвенце на свакој локацији, такође израчунавање сличности таласног облика између прелазног напона нулте секвенце и сигнала струје нулте секвенце на различитим линијама у складу са разликама у

1

карактеристичним вредностима и сличностима таласног облика прелазних сигнала на различитим локацијама на неисправној линији.

[0049] Након што је тачка земљоспоја одређена извођењем горе поменутог корака 67, тачка земљоспоја може се приказати и на мапи Географског информационог система (GIS), а сигнал земљоспоја може се преносити преко бежичне мреже на јединицу за индикацију квара у тачки земљоспоја како би се приказао квар, тако да лице које врши проверу може лако и брзо пронаћи локацију тачке квара.

[0050] Изведба овог проналаска такође подразумева уређај за мониторинг напајања. Уређај за мониторинг напајања мора бити монтиран на више локација на доводном воду сваке фазе, а његова специфична структура је приказана на Слици 7 и може конкретно укључивати:

модул 71 за праћење параметара напајања, конфигурисан да детектује и прима напонске и струјне сигнале на више локација на доводном воду сваке фазе, односно да извлачи и детектује одговарајуће сигнале прелазног напона и прелазне струје у складу са напонским сигналима и струјним сигналима, и обавештава модул 72 за пријем синхроног сигнала у уређају за мониторинг напајања суседне фазе приликом праћења да ли степен промене сигнала прелазног напона и прелазни струјни сигнали превазилази унапред дефинисане прагове вредности; и

модул 72 за пријем синхроног сигнала, подешен да прима обавештења из модула за мониторинг параметара напајања у уређају за мониторинг напајања на напајању у суседној фази за пријем сигнала напона и струјних сигнала на напајању различитих фаза у синхронизацији са синхроним модулом за пријем сигнала у уређају за мониторинг напајања у суседној фази, тј. за постизање синхроног сакупљања сигнала напона и струјних сигнала на доводним водовима три фазе и извештавање главне станице система о њима. Модул 72 за пријем синхроног сигнала конкретно садржи модул 721 синхроне обраде, а модул синхроне обраде 721 синхронизује време мултиплексирањем са

1

временском поделом преко бежичне мреже у комбинацији са временом GPS-а, и на тај начин омогућава модулу 72 за пријем синхроног сигнала да синхроно прима напонске сигнале и струјне сигнале на напајању различитих фаза на основу синхронизованог времена.

[0051] Поред тога, уређај такође може да садржи модул 73 за индикацију квара, подешен да емитује индикациони сигнал као сигнал локације тачке квара након што се утврди тачка земљоспоја, на пример, укључивањем одговарајуће контролне лампице, тако да лице које врши проверу може благовремено одредити локацију тачке квара. Конкретно, ширококутне LED диоде високе јачине светла користе се као индикаторске лампице ради обезбеђивања индикације у свим смеровима, 360 степени у максималном хемисферичном подручју, док комбинације различитих количина диода, различитих интервала треперења и различитих фреквенција треперења указују на различите врсте грешака, како је дефинисано.

[0052]У горе поменутом уређају за мониторинг напајања, одговарајући модул 71 за праћење параметара напајања може посебно користити капацитивни сензор напона за пријем напонских сигнала и користити електронски струјни сензор за пријем струјних сигнала. Електронски струјни сензор садржи струјни трансформатор и намотани Роговски калем или Роговски калем уграђен на електронску плочу; и модул 71 за праћење параметара напајања, када прати да ли степен промене прелазних напонских сигнала и прелазних струјних сигнала прелазе одређене прагове, обавештава модул 72 за пријем синхроног сигнала инфрацрвеним, акустичним, ултразвучним или сигналом магнетног поља као окидачким сигналом, а посебни доступни начини обавештења укључују било који од:

режим 1: директан пренос окидачког сигнала на синхроне сигналне пријемне модуле у уређајима за мониторинг напајања на доводним водовима друге две фазе;

режим 2: прво преноси окидачки сигнал у синхрони сигнални пријемни модул у уређају за праћење напајања на доводном воду једне суседне

1

фазе, а затим континуирано преноси окидачки сигнал помоћу јединице за праћење напајања на доводном воду суседне фазе на напајање друге фазе до синхроног сигналног пријемног модула у уређају за праћење напајања на доводном воду друге фазе; и

режим 3: прво, пренос окидачког сигнала на уређај комуникационог терминала, тако да комуникациони терминал на крају шаље окидачки сигнал синхроним сигналним пријемним модулима у уређајима за праћење напајања на доводним водовима друге две фазе.

[0053] Конкретно, горе поменути уређај за праћење напајања такође може да садржи:

модул 74 за бежичну комуникацију, подешен за остваривање бежичног повезивања са два уређаја за мониторинг напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на напајањима друге две фазе, методом мултиплексирања временског раздвајања и преносом параметара напајања са два уређаја за праћење напајања на одговарајућим локацијама на напајању друге две фазе на главну станицу система преко бежичне комуникацијске мреже, где су одговарајући параметри напајања струјни сигнали и напонски сигнали напајања, или може такође укључивати друге параметре напајања, као што је температура доводног вода.

[0054] Конкретно, горе поменути уређај за мониторинг напајања такође може да садржи:

модул 75 за прикупљање енергије садржи магнетни материјал који може да створи затворено магнетно коло помоћу механизма за закључавање и подешен је са могућношћу добијања електричне енергије из доводног вода ради напајања уређаја за мониторинг напајања;

модул 76 за контролисање енергије, направљен са способношћу да контролише модул 75 за прикупљање енергије из доводног вода ради напајања уређаја за мониторинг напајања са батеријом која служи као резервно напајање, тј. да контролише прикупљање електричне енергије из доводног вода када доводни вод може обезбедити енергију нормално и контролише прикупљање

2

електричне енергије из батерије када напајање не може обезбедити енергију нормално, како би се осигурало нормално напајање уређаја за мониторинг напајања; и

модул 77 контроле снаге, направљен са могућношћу контроле константне енергије за модул 75 за прикупљање енергије из доводног вода, тј. контролу енергије за добијање енергије из доводног вода потребне како би се осигурала енергија која је довољна за рад када ниска струја тече кроз доводни вод и континуирано добијање електричне енергије без засићења када висока струја тече кроз доводни вод.

[0055] Ради лакшег разумевања, у наставку ће бити описана специфична структура имплементације уређаја за мониторинг напајања.

[0056] Конкретно, као што је приказано на Слици 8, то је шематски структурни дијаграм уређаја за мониторинг напајања 100 (тј. јединице за мониторинг доводног вода) у стању када је механизам стезаљке напајања отворен за монтажу. Кућиште уређаја 100 за мониторинг напајања састоји се од горњег крака 101, главног кућишта 104 и прозирног доњег кућишта 105. Горњи крак 101 састоји се од две половине 102 и 103, са делом електронског струјног сензора постављеним на половини 102, и делом уређаја за прикупљање енергије (тј. модула 75 за управљање енергијом и модула 76 за контролисање енергије) који се монтира на половину 103. Остатак уређаја за прикупљање енергије (укључујући модул 75 за управљање енергијом), остатак електронског струјног сензора, бежични синхрони уређај за покретање (модул 721 синхроне обраде), бежични комуникациони уређај (тј. модул 74 за бежичну комуникацију), уређај за обраду (тј. модул 71 за праћење параметара напајања), уређај за сигнализирање квара (тј. модул 73 за индикацију квара) су смештени у главном кућишту 104. Светлост коју емитују индикаторске LED диоде уређаја за сигнализирање квара излази кроз прозирно доње кућиште 105, а посебно се сваки модул може у потпуности уградити у главно кућиште 104 помоћу заптивне смесе.

[0057] Језгро уређаја за прикупљање енергије који се односи на уређај за мониторинг напајања 100 је магнетни елемент са затвореним магнетним колом, било да је прстенастог облика, или да се ради о другим магнетним елементима са сличним затвореним магнетним колом. Затворено магнетно коло окружује мрежно напајање за дистрибуцију енергије 106, а магнетни елемент је подељен на два дела, од којих се један налази у горњем краку 103, а други се налази у главном кућишту 104. Магнетни елемент је омотан калемом ради преузимања енергије, а калем је повезан са колом које контролише енергију (тј. модулом 76 за контролисање енергије). Да би уређај за прикупљање енергије могао да добије довољно енергије када изузетно ниска струја тече кроз уређај 106 дистрибуције електричне енергије, два дела магнетних елемената су повезана помоћу уређаја за закључавање да би се формирао чврсто затворени магнетни круг, уређај за закључавање састоји се од опруге за закључавање која се налази на отвору горњег крака 116, пригушивача и потисне опруге за магнетни елемент који се налази у горњем краку 103. Опруга за закључавање доводи до чврстог контакта горњег крака са главним кућиштем. Пригушивач може умањити силу удара на горњи крак током процеса закључавања. Магнетни елемент у горем краку 103 и магнетни елемент у главном кућишту 104 су у чврстом контакту један са другим помоћу потисне опруге.

[0058] За традиционални уређај за прикупљање енергије, ако исти може прикупити довољно снаге за рад уређаја 100, када слаба струја тече кроз напајање 106 дистрибутивне мреже, он можда неће прикупити снагу јер се магнетни елементи засићују када висока струја тече кроз напајање 106 дистрибутивне мреже. Ако је струја која тече кроз напајање 106 дистрибутивне мреже изузетно висока и магнетни елементи су незасићени, не може прикупити довољно снаге за рад уређаја за мониторинг напајања 100 када ниска струја тече кроз напајање 106 дистрибутивне мреже. Према овом проналаску, помоћу кола за контролу снаге, путем магнетних елемената може се прикупити довољно снаге за рад уређаја за мониторинг напајања 100 када слаба струја тече кроз напајање 106 дистрибутивне мреже. Када је струја која тече кроз напајање 106 дистрибутивне мреже изузетно висока, коло за контролу енергије може избећи засићење магнетних елемената тако да се још увек може добити довољно снаге за рад уређаја 100 за мониторинг напајања.

[0059] Уређај за управљање енергијом за уређај за мониторинг напајања 100 претвара снагу коју добија уређај за прикупљање енергије у радну снагу за систем. Под условом да је напајање дистрибутивне мреже у стању нестанка струје, а напајање са уређаја за прикупљање енергије није доступно, аутоматски се пребацује на резервну батерију ради напајања енергијом. Под условом да је доступно напајање из уређаја за прикупљање енергије, он се аутоматски пребацује на уређај за прикупљање енергије ради напајања.

[0060] Уређај за мониторинг напајања 100 може посебно детектовати напонске и температурне сигнале помоћу интегрисаног сензора напона и температуре 117. Сензор 117 је направљен од нерђајућег челика и у чврстом је контакту са напајањем дистрибутивне мреже, има одличне електричне и топлотне проводне карактеристике и може да ухвати напонске сигнале на напајању, као и да преноси топлоту из напајања на елемент у осетљив на топлоту.

[0061] Уређај за мониторинг напајања 100 хвата струјне сигнале електронским струјним сензором. Електронски струјни сензор може бити струјни трансформатор (CT), а може бити и Роговски калем или Роговски калем интегрисан на електронској плочи. Део мерног магнетног круга електронског струјног сензора налази се у горњем краку 102, а други део се налази у главном кућишту 104.

[0062] Уређај за мониторинг напајања 100 је причвршћен на напајање помоћу уређаја стезаљке напајања и, у случају коришћења електронског струјног сензора типа Роговски калема, може омогућити постављање напајања на централну локацију магнетног круга Роговски калема. Стезаљка за напајање уређаја за мониторинг напајања 100 састоји се од четири жичане пригушне опруге 107, 108, 109, 110, четири опружне игле 111, 112, 113, 114 за причвршћивање опруга за стезање жице и држача 115 за жицу.

[0063] На Слици 9 приказан је шематски структурни дијаграм уређаја за мониторинг напајања 100 у стању у којем је механизам за стезање довода

2

закључан у складу са опцијом изведбе овог проналаска. У закључаном стању, четири опруге 107, 108, 109, 110 наизменично и чврсто држе доводни уређај 106 како би причврстили доводни уређај 106 на отвор 115 за жицу, тако да се два дела магнетних елемената уређаја за прикупљање енергије чврсто уклапају, а уређај за напајање 106 налази се у центру затвореног магнетног круга електронског струјног сензора. Дакле, интегрисани сензор напона и температуре 117 и уређај за напајање дистрибутивне мреже 106 морају се на тај начин чврсто уклапају.

[0064] Друга структура уређаја за мониторинг напајања 100, конструисана у складу са изведбом овог проналаска, као што је приказано на Слици 10, садржи: 202 калем за прикупљање енергије намотан око магнетног елемента за прикупљање енергије 201 и напајања 212 које се налази у центру магнетног круга магнетног елемента, где је калем 202 за прикупљање енергије спојен на уређај 203 за прикупљање енергије (тј. модул 76 за контролисање енергије), и батерија 204 и коло за контролу енергије уређаја 203 за прикупљање енергије су повезани са уређајем за управљање енергијом 205 (тј. модулом 75 за управљање енергијом). Уређај за управљање енергијом 205 претвара излазну снагу кола за контролу енергије уређаја 203 за прикупљање енергије и снагу коју производи батерија 204 у снагу потребну уређају за мониторинг напајања 100, док у међувремену пребацује снагу између кола контроле снаге 203 и батерије 204.

[0065] Уређај за обраду 208 (тј. модул 71 за праћење параметара напајања) прикупља напонске сигнале добијене уграђеним сензором напона и температуре 206, врши обраду опсега фреквенција сигнала напона како би добио сигнале прелазног напона, извлачи амплитуде, средње вредности, диференцијалне вредности или интегралне вредности и њихове комбинације прелазних напонских сигнала и укључује аларм присуства потенцијалног квара када промена једне или више од горе наведених вредности прелази утврђени праг.

[0066] Уређај за обраду 208 прикупља струјне сигнале примљене електронским струјним сензором 207, врши обраду опсега фреквенција струјних сигнала како би добио сигнале прелазне струје, извлачи амплитуде, средње вредности, диференцијалне вредности или интегралне вредности и њихове комбинације прелазних струјних сигнала и укључује аларм присуства потенцијалног земљоспоја када промена једне или више од горе наведених вредности прелази постављени праг.

[0067] Уређај за обраду 208 одмах покреће уређај за мониторинг напајања 100 других фаза путем уређаја 210 бежичне синхронизације након активирања аларма за потенцијални земљоспој.

[0068] Уређај за обраду 208 одржава бежичну комуникацију са спољним уређајем за мултиплексирање са временским размаком преко уређаја 209 бежичне везе и врши синхронизацију како би се осигурало да је уређај за мониторинг напајања 100 било које фазе временски синхронизован са уређајима или блоковима за мониторинг напајања 100 других фаза.

[0069] Уређај за мониторинг напајања 100 такође садржи уређај за сигнализацију квара 211 (тј. јединицу сигнализације квара) конфигурисану за индикацију локалног земљоспоја.

[0070] Уређај за сигнализацију квара уређаја за мониторинг напајања 100 дизајниран је у складу са изведбом овог проналаска, као што је приказано на Слици 11. Уређај за сигнализацију квара може се направити од три ширококутне ЛЕД диоде 301, 302 и 303 високе осветљености, распоређене у једнаким интервалима од 120 степени. Након пријема сигнала грешке земљоспоја, користе се различите фреквенције и различити режими треперења за означавање различитих врста земљоспоја. Изведба овог проналаска такође обезбеђује систем за детекцију и лоцирање једнофазног земљоспоја на мрежи за дистрибуцију електричне енергије за слабу струју са уземљењем, а његова специфична структура имплементације приказана је на Слици 12, која може конкретно садржавати горе описани уређај мониторинга напајања 121 и јединицу 122 за лоцирање квара.

[0071] Јединица 122 за лоцирање квара подешена је да израчунава одговарајуће напоне нулте секвенце и струје нулте секвенце према напонским сигналима и струјним сигналима који се синхроно примају на више локација на напајањима

2

три фазе, да извлачи сигнале стабилног стања и пролазне напонске сигнале нулте секвенце и струје нулте секвенце на различитим локацијама на напајањима три фазе и одређује неисправну линију према стабилним сигналима напона нулте секвенце и струја нулте секвенце и одређује конкретну локацију квара напона нулте секвенце и струја нулте секвенце. Јединица за лоцирање кварова може се посебно поставити на главној станици система. Главна станица система комуницира са уређајем за мониторинг напајања путем даљинске комуникације, док се мрежни режим комуникације један-према-многима користи између главне станице система и уређаја за мониторинг напајања.

[0072] Конкретно, јединица за лоцирање квара може да садржи:

модул лоцирања неисправне линије 1221 подешен са могућношћу извлачења сигнала стабилног стања напона нулте секвенце и струја нулте секвенце на различитим локацијама, израчунавање карактеристичних вредности сигнала стабилног стања, које укључују: једну или више вредности амплитуде, средње вредности, диференцијалне вредности и интегралне вредности, као и активне снаге стабилне нулте секвенце и јалове снаге нулте секвенце на свакој локацији, такође израчунава сличност таласног облика између напона стабилног стања нулте секвенце и сигнала струје нулте секвенце на различитим локацијама, а затим одабира и одређује неисправну линије према разликама у карактеристичним вредностима и сличности таласног облика сигнала стабилног стања на линијама различитих фаза; и

модул локације тачке квара 1222, изведен са могућношћу екстракције претходно дефинисаних прелазних сигнала напона нулте секвенце и струје нулте секвенце на различитим локацијама на неисправној линији, израчунавањем карактеристичних вредности прелазних сигнала, које укључују: једну или више амплитуда, средње вредности, диференцијалне вредности и интегралне вредности, као и пролазну активну снагу нулте секвенце и пролазну јалову снагу нулте секвенце на свакој локацији, такође израчунавање сличности таласног облика између прелазног напона нулте секвенце и струјних сигнала нулте секвенце на различитим локацијама, а онда селектује и одређује тачку

2

земљоспоја на неисправној линији у складу са разликама у карактеристичним вредностима и сличности таласног облика пролазних сигнала на различитим местима неисправне линије, чиме омогућава одређивање локације тачке земљоспоја.

[0073] Поред тога, систем такође може да садржи јединицу за обраду приказа и индикацију тачке квара 123 која се налази на главној станици система и подешена је са могућношћу приказивања тачке земљоспоја на мапи Географског информационог система (GIS) након одређивања тачке земљоспоја и дистрибуира сигнал настанка земљоспоја преко бежичне комуникационе мреже до јединице за сигнализацију квара у тачки земљоспоја како би се приказао квар, тако да тачка земљоспоја може бити приказана на главној станици система и локални настанак земљоспоја такође може бити сигнализиран на локацији земљоспоја, што омогућава лицу које врши проверу да лако пронађе место квара.

[0074] Ради лакше комуникације између уређаја за мониторинг напајања и главне станице система, систем такође може да садржи комуникацијски терминал 124. Одговарајући комуникацијски терминал 123 може се конкретно користити за обављање било које од следећих операција обраде.

[0075] Одговарајући комуникацијски терминали користе се за комуникацију са уређајима за мониторинг напајања, за пренос контролисаних параметара са уређаја за мониторинг напајања на јединицу за лоцирање кварова која се налази на главној станици система. Сваки комуникацијски терминал конфигурисан је за комуникацију са три уређаја за мониторинг напајања, која се налазе на једној или три групе напајања три фазе, и између комуникацијског терминала и сваког уређаја за мониторинг напајања је успостављена бежична комуникација; и комуникацијски терминал је повезан са главном централом система путем мреже бежичне комуникације.

[0076] Комуникацијски терминал користи се за комуникацију са било којим од три уређаја за мониторинга напајања који одговарају доводним водовима три фазе и преношење контролисаних параметара са уређаја за мониторинг

2

напајања на јединицу за лоцирање кварова која се налази на главној станици система, а уређај за мониторинг напајања успоставља бежичну комуникацију са два уређаја за мониторинг напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на доводним водовима друге две фазе на начин временског мултиплексирања како би се добили контролисани параметри из два уређаја мониторинга напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на доводном водовима друге две фазе; комуникацијски терминал комуницира са главном станицом система путем бежичне комуникацијске мреже.

[0077] То јест, контролисани параметри добијени уређајима за мониторинг напајања могу се лако пренети на главну станицу система помоћу горе наведених комуникационих терминала, тако да јединица за лоцирање квара на главној станици може извршити обраду локације земљоспоја.

[0078] Горе описани систем такође може да садржи уређај за мониторинг напајања који има функцију комуникационог терминала, подешен да остварује бежично повезивање са два уређаја за мониторинг напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на доводним водовима друге две фазе, методом мултиплексирања са временском поделом ради добијања контролисаних параметара из два уређаја за мониторинг напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на доводним водовима друге две фазе. Уређај за мониторинг напајања, који има функцију комуникацијског терминала, повезан је са главном централом система путем мреже бежичне везе и преноси контролисане параметре фаза три фазе у јединицу за лоцирање квара која се налази на главној станици система. На основу горе описаног система детекцију и лоцирање једнофазног земљоспоја на мрежи за дистрибуцију електричне енергије за слабу струју са уземљењем, поступци за обраду детекције и лоцирања једнофазног земљоспоја на мрежи за дистрибуцију електричне енергије за слабу струју са уземљењем које пружа имплементација ових изума могу конкретно укључити следеће кораке:

У кораку 1, јединице за мониторинг напајања (као што су уређаји за мониторинг напајања) су монтиране на напајању три фазе мреже за

2

дистрибуцију електричне енергије, а јединице за мониторинг напајања добијају напајање из доводног вода са подесивом снагом пријема, док батерија служи као резервни извор напајања.

У кораку 2, јединице за мониторинг напајања хватају напонске сигнале сваке фазе помоћу капацитивних сензора напона и хватају тренутне сигнале сваке фазе помоћу електронских струјних сензора.

У кораку 3, уређај за мониторинг напајања сваке фазе врши обраду опсега примљених сигнала напона и струјних сигнала, извлачи прелазне напонске сигнале и струјне сигнале и израчунава амплитуде, средње вредности, диференцијалне вредности или интегралне вредности и њихове комбинације прелазних сигнала напона и струјних сигнала и активира аларм за присуство потенцијалног земљоспоја када промена једне или више од горе наведених вредности прелази постављени праг. У кораку 4, након активирања аларма потенцијалног земљоспоја, јединица за мониторинг напајања која се налази на напајању фазе у квару обавештава друге две фазе о оптерећењу напона и таласном облику струје, преносом података путем бежичног синхроног окидача (тј. окидачког сигнала).

У кораку 5, синхронизује се време помоћу мултиплексирања са временском поделом путем бежичне комуникацијске мреже у комбинацији са синхронизацијом помоћу GPS-а и синхроно се прикупљају напонски сигнали и струјни сигнали на више локација на напајању три фазе на основу синхронизованог времена.

У кораку 6 израчунавају се одговарајући напони нулте секвенце и струје нулте секвенце према напонским сигналима и струјним сигналима који се синхроно примају на више локација на напајањима три фазе.

У кораку 8, извлаче се сигнали стабилног стања и прелазни сигнали напона нулте секвенце и струја нулте секвенце на различитим локацијама на напајањима три фазе и одређује се неисправна линија према сигналима стабилног стања напона нулте секвенце и струја нулте секвенце и одређује

2

се специфична локација квара на неисправној линији према прелазним сигналима напона нулте секвенце и струја нулте секвенце.

[0079] Алтернативно, одговарајући комуникацијски терминал се користи за комуникацију са уређајима за мониторинг напајања, и за пренос контролисаних параметара са уређаја за мониторинг напајања у јединицу за лоцирање кварова која се налази на главној станици система. Сваки комуникацијски терминал конфигурисан је за комуникацију са три уређаја за мониторинг напајања, који се налазе на једној или три групе напајања три фазе, и између комуникацијског терминала и сваког уређаја за мониторинг напајања успостављена је бежична комуникација; и комуникацијски терминал повезан је са главном централом система преко мреже бежичне комуникације.

[0080] Комуникацијски терминал користи се за комуникацију са било којим од три уређаја за мониторинга напајања који одговарају доводним водовима три фазе и преношење контролисаних параметара са уређаја за мониторинг напајања на јединицу за лоцирање кварова која се налази на главној станици система, а уређај за мониторинг напајања успоставља бежичну комуникацију са два уређаја за мониторинг напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на доводним водовима друге две фазе на начин временског мултиплексирања како би се добили контролисани параметри из два уређаја мониторинга напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на доводном водовима друге две фазе; комуникацијски терминал комуницира са главном станицом система путем бежичне комуникацијске мреже.

[0081] Горе описани систем такође може да садржи уређај за мониторинг напајања који има функцију комуникационог терминала, подешен да остварује бежично повезивање са два уређаја за мониторинг напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на доводним водоима друге две фазе, методом мултиплексирања са временском поделом ради добијања контролисаних параметара из два уређаја за мониторинг напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на доводним водовима друге две фазе.Уређај за мониторинг напајања, који има функцију комуникацијског терминала, повезан је са главном централом система путем мреже бежичне везе и преноси контролисане параметре фаза три фазе у јединицу за лоцирање квара која се налази на главној станици система. На основу горе описаног система за детекцију и лоцирање једнофазног земљоспоја на мрежи за дистрибуцију електричне енергије за слабу струју са уземљењем, поступци за обраду детекције и лоцирања једнофазног земљоспоја на мрежи за дистрибуцију електричне енергије за слабу струју са уземљењем које пружа имплементација ових изума могу конкретно укључити следеће кораке:

У горе поменутом систему, главна станица система синхронизује време синхронизацијом преко бежичне мреже путем мултиплексирања са временском поделом у комбинацији са синхронизацијом са GPS-ом и синхроно прима напонске сигнале и струјне сигнале на више локација на напајањима три фазе на основу синхронизованог времена.

[0082] Ради лакшег разумевања, у комбинацији са следећим сликама, детаљно је описан процес одређивања локације земљоспоја наведеног система.

[0083] Као што је приказано на Слици 13А, када дође до земљпоспоја слабо струјног уземљеног дистрибутивног напајања са једном фазом, током пролазне фазе земљоспоја, напон и струја са обе стране земљоспоја драстично се мењају у врло кратком временском периоду и стварају аномалне сигнале прелазног напона и струје.

[0084] Уређаји за мониторинг напајања дистрибутивне мреже система користе капацитивне сензоре напона, тако да не стварају проблеме са феромагнетном резонанцом PT (трансформатора напона), тако да могу поуздано ухватити сигнале прелазног напона. Уређаји за мониторинг напајања система користе електронске струјне сензоре за мерење струје са високом прецизношћу и добром линеарношћу, тако да ће мерење малих и

1

великих струја имати високу прецизност. У случају велике струје, пошто није засићена, пролазне карактеристике су добре, тако да уређаји могу поуздано ухватити сигнал пролазне струје. Дакле, у једнофазном прелазном процесу земљоспоја уземљеног уређаја за дистрибуцију са слабом струјом, будући да у неисправној фази дистрибутивне јединице за мониторинг напајања уређаја користе капацитивне сензоре напона и електронске струјне сензоре, оне могу открити аномалије у пролазним напонским сигналима и пролазним струјним сигналима.

[0085] Као што је приказано на Слици 13B, у неисправној фази дистрибутивне мреже (тј. C фази), након што јединица за мониторинг напајања детектује потенцијални земљоспој, она синхроно покреће (шаље окидачки сигнал за покретање) преко бежичне мреже синхронизовано учитавање контролисаних података о таласном облику напона и струје из јединица за мониторинг напајања других фаза. Као што је приказано на Слици 13B, након што се на локацији фазе C догоди земљоспој, две суседне јединице за мониторинг земљоспоја напајања у фази C ће детектовати потенцијални земљоспој и послати на одговарајуће локације друге две фазе (тј. фазе А и B) окидачки сигнал јединицама за мониторинг напјања.

[0086] Као што је приказано на Слици 13С, јединице за мониторинг трофазних дистрибутивних напајања могу бежичном комуникацијом преносити податке о таласном облику напона и струје. Конкретно, подаци о таласном облику напонског и струјног сигнала јединице за мониторинг трофазног напајања могу се пренети на комуникацијски терминал или кроз првобитну трансформацију података о таласном облику напона и струје из две од три јединице за мониторинг трофазног напајања у јединицу за мониторинг треће фазе напајања, а затим помоћу комуникацијског терминала или ове јединице за мониторинг напајања учитати податке о таласном облику сигнала напона и струје у систем,

2

софтвер централне платформе, како би софтвер централне платформе извршио одговарајућу обраду лоцирања земљоспоја.

[0087] Као што је приказано на Слици 13D, софтвер централне платформе врши детекцију и одређивање локације квара и емитује сигнал земљоспоја како би указао на локацију квара са следећим специфичним процедурама: (1) Након добијања од јединица мониторинга трофазног напајања на више локација података о таласном облику напона и струје, израчунава се таласни облик сигнала напона нулте секвенце и струје нулте секвенце; (2) У софтверу централне платформе из израчунатог напона нулте секвенце и струје нулте секвенце на свакој локацији, екстрахује се на свакој локацији напон нулте секвенце и струја нулте секвенце за сигнале стабилног стања, израчунавају се карактеристичне вредности, а оне укључују амплитуду, средњу, диференцијалну вредност, интегралну вредност и њихову комбинацију; такође израчунава се активна снага нулте секвенце стабилног стања, јалова снага нулте секвенце; даље се израчунавају сличност таласног облика у стабилном стању сигнала напона нулте секвенце и струје нулте секвенце; и на основу разлика у напону нулте секвенце стабилног стања, карактеристичне вредности струје нулте секвенце и сличности таласног облика између неисправне линије и исправних линија, врши се одабир неисправне линије и исправних линија;

(3) У софтверу централне платформе, од израчунатог напона нулте секвенце и струје нулте секвенце на свакој локацији, извлачи се на свакој локацији напон нулте секвенце и струја нулте секвенце за прелазне сигнале, израчунавају се карактеристичне вредности, међу којим су: амплитуда, средња и диференцијална вредност, интегрална вредност и комбинација побројаних; такође израчунава се стабилна активна снага нулте секвенце, јалова снага нулте секвенце; такође, израчунава се прелазно стање сличности таласног облика сигнала напона нулте секвенце и струјних сигнала нулте секвенце; и на основу локација пре и после квара, и разлика пролазних сигнала напона нулте секвенце и струјних сигнала нулте секвенце, струјних карактеристичних вредности и таласних облика, ради се анализа за сваку локацију, посебно са приоритетима за одабране локације на линији потенцијалног квара, како би се утврдила тачка земљоспоја;

(4) Након што софтвер централне платформе система одреди локацију земљоспоја, резултат може бити предвиђен за ручну ревизију (нпр. помоћу интерфејса за ручну ревизију) ради даљег прецизирања коначне локације земљоспоја. Резултат је приказан на GIS мапи за тачку земљоспоја. У исто време, софтвер централне платформе система, путем мултиплексирања са временском поделом путем бежичне комуникационе мреже, шаље сигнал о постојању земљоспоја у јединицу за мониторинг напајања како би указао на квар земљоспоја, што омогућава ручно праћење линије како би се утврдила локација земљоспоја.

[0088] Захваљујући горе описаним корацима процеса од (1) до (4), може се лако и прецизно одредити локација земљоспоја на мрежи за дистрибуцију напајања, са високом прецизношћу.

[0089] Пре него што централна јединица система спроведе процес одређивања места земљоспоја, као што је приказано на Слици 13B, јединица за мониторинг кварова у доводној дистрибутивној мрежи ће открити потенцијални земљоспој. У том тренутку, може се синхронизовати како би се покренуле друге јединице за мониторинг фазног напајања ради синхроног бежичног учитавања контролисаних података о таласном облику напона и струје.

[0090] Процес синхронизације, који бежично покреће одговарајућа јединицза а мониторинг напајања, конкретно може користити инфрацрвено, звучно, ултразвучно, магнетно или електромагнетно поље, при чему било које од њих или њихова комбинација шаљу окидачки сигнал у друге две фазе. У исто време, ова прва јединица за мониторинг напајања такође може примити бежични окидачки сигнал за покретање

4

синхронизације. Бежични окидач за синхронизацију може укључивати следеће типове:

(1) Као што је приказано на Слици 14А, претпоставимо да јединица за мониторинг напајања фазе А открива потенцијални земљоспој, јединица за мониторинг напајања фазе А помоћу синхроног бежичног уређаја за покретање синхроно покреће јединицу за мониторинг напајања фазе B и јединицу за мониторинг напајања фазе C;

(2) Као што је приказано на Слици 14B, претпоставимо да јединица за мониторинг напајања фазе А детектује потенцијални земљоспој, јединица за мониторинг напајања фазе А помоћу синхроног бежичног уређаја за покретање синхроно покреће јединицу за мониторинг напајања фазе B, и праћен јединицом за мониторинг напајања фазе B синхроно покреће путем бежичне везе јединицу за мониторинг напајања;

(3) Као што је приказано на Слици 14C, претпоставимо да јединица за мониторинг напајања фазе А детектује потенцијални земљоспој, јединица за мониторинг напајања фазе А помоћу синхроног бежичног уређаја за покретање синхроно покреће комуникацијски терминал, а затим терминал синхроно покреће преко бежичне везе јединицу за мониторинг напајања фазе B и јединицу за мониторинг напајања фазе C.

[0091] Топологијска структура система, у складу са изведбом овог проналаска, може се видети на Сликама од 15А до 15D, где:

Структура I: као што је приказано на Слици 15А, одговарајућа топологија система укључује: јединице за мониторинг напајања, комуникацијски терминал и централну јединицу система. Сваки комуникацијски терминал повезан је са сетом трофазних јединица за мониторинг напајања, комуникацијски терминал и јединице за мониторинг трофазног напајања комуницирају користећи бежичну комуникацију са мултиплексирањем с временском поделом, формирајући бежичну мрежу. Комуникацијски терминал и централна јединица система комуницирају путем GSM, GPRS, CDMA и WIFI Ethernet. Централна јединица система и комуникацијски терминали користе GPS временску синхронизацију. Комуникацијски терминал и јединице за мониторинг напајања користе бежичну комуникациону мрежу са мултиплексирањем с временском поделом за синхронизацију времена, како би на крају постигли прецизну синхронизацију времена система.

Структура II: као што је приказано на Слици 15B, одговарајућа топологија система укључује: јединице за мониторинг напајања, комуникацијски терминал и централну јединицу система. Сваки комуникацијски терминал повезан је са вишеструким сетовима трофазних јединица за мониторинг напајања, као што је приказано на Слици 15B који показује да је комуникацијски терминал повезан са два скупа трофазних јединица за мониторинг напајања. Комуникацијски терминал и вишеструки сетови трофазних јединица за мониторинг напајања комуницирају користећи бежичну комуникацију са мултиплексирањем с временском поделом, формирајући бежичну комуникацијску мрежу. Комуникацијски терминал и централна јединица система комуницирају путем GSM, GPRS, CDMA и WIFI Ethernet. Централна јединица система и комуникацијски терминали користе GPS временску синхронизацију. Комуникацијски терминал и јединице за мониторинг напајања користе бежичну комуникациону мрежу са мултиплексирањем с временском поделом за синхронизацију времена, како би на крају постигли прецизну синхронизацију времена система. Структура III: као што је приказано на Слици 15C, одговарајућа топологија система укључује: јединице за мониторинг напајања и централну јединицу система. Једна од трофазних јединица за мониторинг напајања, као што је јединица фазе B, такође ће функционисати као комуникацијски терминал и комуницирати са још две фазне јединице за мониторинг напајања користећи бежичну комуникацију мултиплексирањем са временском поделом, која функционише као бежична комуникацијска мрежа. Ова јединица за мониторинг напајања и централна јединица система комуницирају преко GSM / GPRS, CDMA и WIFI Ethernet. Централна јединица система и комуникацијски терминали користе GPS временску синхронизацију. Овај комуникацијски терминал / јединица за мониторинг напајања и друге јединице за мониторинг напајања користе бежичну комуникацијску мрежу за временску синхронизацију како би на крају постигли прецизну синхронизацију времена система.

Структура IV: као што је приказано на Слици 15D, одговарајућа топологија система укључује: јединице за мониторинг напајања, комуникацијски терминал и централну јединицу система. Једна од трофазних јединица за мониторинг напајања, као што је јединица фазе B, комуницира са још фазне јединице за мониторинг напајања користећи бежичну комуникацију са мултиплексирањем са временском поделом, формирајући бежичну комуникацијску мрежу. У исто време, ова јединица за мониторинг напајања и комуникацијски терминал комуницирају на другој фреквенцији користећи бежичну комуникацију са мултиплексирањем са временском поделом, формирајући другу бежичну комуникацијску мрежу. Сваки комуникацијски терминал повезан је са више јединица за мониторинг напајања а Слика 15D показује да је комуникацијски терминал повезан са две јединице за праћење напајања. Комуникацијски терминал и централна јединица система комуницирају путем GSM / GPRS, CDMA, и WIFI Ethernet. Централна јединица система и комуникацијски терминали користе GPS временску синхронизацију. Комуникацијски терминал и јединице за мониторинг напајања користе бежичну комуникациону мрежу са мултиплексирањем с временском поделом за синхронизацију времена, како би на крају постигли прецизну синхронизацију времена система.

[009] У систему заснованом на било којој од горе наведених структура, софтвер платформе централне јединице система може прикупљати податке о таласном облику напона и струје на свакој локацији трофазне дистрибутивне мреже из јединица за мониторинг напајања. Затим може израчунати за сваку локацију напон нулте секвенце и струју нулте секвенце. Софтвер платформе централне јединице система из израчунатог напона нулте секвенце и струје нулте секвенце на свакој локацији може извући на свакој локацији напон нулте секвенце и струју нулте секвенце за сигнале стабилног стања, израчунати карактеристичне вредности, при чему карактеристичне вредности укључују: амплитуду, средњу, диференцијалну вредност, интегралну вредност и њихову комбинацију; такође израчунати активну снагу стабилне нулте секвенце, јалову снагу нулте секвенце; такође, израчунати сличност таласног облика у стабилном стању сигналима напона и струје нулте секвенце, и сличност таласног облика неисправне линије и исправних линија, извршити избор неисправне линије и исправних линија.

[0093] Софтвер платформе централне јединице система из израчунатог напона нулте секвенце и струје нулте секвенце на свакој локацији може извући на свакој локацији напон нулте секвенце и струју нулте секвенце за прелазне сигнале, израчунати карактеристичне вредности, које укључују: амплитуду, средњу, диференцијалну вредност, интегралну вредност и њихову комбинацију; такође израчунати активну снагу прелазне нулте секвенце, јалову снагу нулте секвенце; такође, израчунати сличност таласног облика прелазног стања сигнала напона нулте секвенце и струје нулте секвенце; и на основу локација пре и после квара разлике у карактеристичним вредностима и сличност таласних облика прелазног напона нулте секвенце и струје нулте секвенце, анализирати за сваку локацију, с посебним приоритетом за одабране локације на потенцијално неисправној линији, ради одређивања тачке земљоспоја.

[0094] Након што софтвер платформе централне јединице система одреди тачку земљоспоја резултат се може подесити да се ручно ревидира како би се дефинитивно утврдила коначна локација земљоспоја. Резултат је приказан на GIS мапи за тачку земљоспоја. У исто време, софтвер платформе централне јединице система мултиплексирањем са временском поделом бежичне комуникационе мреже, шаље сигнал о земљоспоју у јединицу за мониторинг напајања како би сигнализирао земљоспој, што омогућава ручно праћење линије како би се утврдила локација земљоспоја.

Claims

ТВРДЊЕ

1. Метод за детекцију и лоцирање једнофазног земљоспоја на мрежи за дистрибуцију електричне енергије за слабу струју са уземљењем, укључујући:

детекцију и пријем сигнала напона и струјних сигнала на више локација на напајању различитих фаза, по редоследу, и

екстракцијu и одређивање одговарајућих прелазних напонских сигнала и прелазних струјних сигнала у складу са напонским сигналима и струјним сигналима;

синхроно прикупљање напонских сигнала и струјних сигнала на више локација на напајањима три фазе, када степен промене прелазних напонских сигнала и прелазних струјних сигнала прелази претходно дефинисане прагове;

израчунавање одговарајућих напона нулте секвенце и струја нулте секвенце према напонским сигналима и струјним сигналима који се синхроно примају на више локација на напајањима три фазе;

екстракцијu сигнала стабилног стања и прелазних сигнала напона нулте секвенце и струја нулте секвенце на различитим локацијама на напајањима три фазе и одређивање неисправне линије у складу са сигналима стабилног стања напона нулте секвенце и струјама нулте секвенце; а затим

одређивање специфичног места квара на неисправној линији према прелазним сигналима напона нулте секвенце и струјама нулте секвенце;

при чему корак одређивања неисправне линије на основу стабилних сигнала напона нулте секвенце и струја нулте секвенце укључује:

екстракцију сигнала стабилног стања напона нулте секвенце и струја нулте секвенце на различитим локацијама,

израчунавање карактеристичних вредности сигнала стабилног стања, које укључују: једну или више вредности амплитуде, средњу вредност, диференцијалну вредност и интегралну вредност, као и активну снагу у

4

стабилном стању нулте секвенце и јалову снагу у стабилном стању нулте секвенце на различитим локацијама, такође

израчунавање сличности таласног облика између устаљеног напона нулте секвенце и устаљеног сигнала струје нулте секвенце на различитим локацијама, а затим

одабир и одређивање неисправне линије у складу са разликама у карактеристичним вредностима и сличностима таласног облика устаљених сигнала на линијама различитих фаза; и

при чему корак одређивања конкретног места квара на неисправној линији на основу прелазних сигнала напона нулте секвенце и струја нулте секвенце укључује:

екстракцију претходно дефинисаних прелазних сигнала напона нулте секвенце и струје нулте секвенце на различитим местима неисправне линије, израчунавање карактеристичних вредности прелазних сигнала, карактеристичних које укључују: једну или више вредности амплитуде, средњу вредност, диференцијалну вредност и интегралну вредност, као и прелазну активну снагу нулте секвенце и прелазну јалову снагу нулте секвенце на свакој локацији, такође

израчунавање сличности таласног облика између прелазних сигнала напона нулте секвенце и струје нулте секвенце на различитим локацијама, а затим одабир одређивања тачке земљоспоја на неисправној линији на основу разлика у вредностима карактеристика и сличности прелазног таласног облика на различитим местима неисправне линије.

2. Методу по тврдњи 1, карактерише то што степени промене прелазних напонских сигнала и прелазних струјних сигнала укључују:

степене промене сигнала прелазног напона и струјних сигнала израчунате и одређене сваки пут у једној или више амплитуда, средње вредности, диференцијалне вредности и интегралне вредности.

3. Методу по тврдњи 1 карактерише то што корак синхроног пријема сигнала напона и струјних сигнала на више локација на напајањима три фазе укључује:

4. Методу по тврдњу 1 карактерише такође то што садржи: приказивање тачке земљоспоја на мапи Географског информационог система (GIS) након одређивања тачке земљоспоја и дистрибуције сигнала земљоспоја преко бежичне мреже на јединицу за индикацију квара у тачки земљоспоја како би се приказао квар.

5. Систем за детекцију и лоцирање једнофазног земљоспоја на мрежи за дистрибуцију електричне енергије за слабу струју са уземљењем, систем који садржи више уређаја (100, 121) за мониторинг напајања монтираних на више локација на напајању различитих фаза

у којем је подешено мноштво уређаја мониторинга напајања (100, 121) за детектовање и примање напонских сигнала и струјних сигнала на више локација на напајању различитих фаза, по редоследу;

издвајање и одређивање одговарајућих прелазних напонских сигнала и прелазних струјних сигнала у складу са напонским сигналима и струјним сигналима; и

синхроно примање напонских сигнала и струјних сигнала на више локација на напајањима три фазе, када степен промене прелазних напонских сигнала и прелазних струјних сигнала превазилази претходно дефинисане прагове;

у овом случају, сваки уређај (100, 121) за мониторинг напајања садржи: модул (71) за праћење параметара напајања, конфигурисан за детекцију и пријем сигнала напона и струјних сигнала на локацији напајања фазе, и за екстракцију и одређивање одговарајућег сигнала прелазног напона и сигнала прелазне струје у складу са напонским сигналима и струјним сигналима, и обавештења синхроног модула пријема сигнала у уређају за мониторинг напајања на суседној фази приликом праћења да ли степени промене сигнала прелазног напона и сигнала прелазне струје превазилазе унапред дефинисане прагове; и

модул (72) примања синхроног сигнала, изведен са могућношћу примања обавештења из модула (71) за праћење параметара напајања у уређају за мониторинг напајања у суседној фази, за пријем сигнала напона и струјних сигнала на фазном напајању синхроно са модулом (72) примања синхроног сигнала у уређају за мониторинг напајања у суседној фази и обавештавања о примљеним сигналима;

притом, систем додатно садржи јединицу (122) за лоцирање квара, притом јединица (122) за лоцирање квара је подешена да:

израчунава одговарајуће напоне нулте секвенце и струје нулте секвенце према напонским сигналима и струјним сигналима који се синхроно примају на више локација на трофазним напајањима,

издваја сигнале стабилног стања и прелазне сигнале напона нулте секвенце и струје нулте секвенце на различитим локацијама на напајањима три фазе и идентификује неисправну линију у складу са сигналима стабилног стања напона нулте секвенце и струје нулте секвенце, и

одређује конкретно место квара на неисправној линији према прелазним сигналима напона нулте секвенце и струјама нулте секвенце;

при чему јединица (122) за лоцирање квара укључује:

модул лоцирања неисправне линије (1221), подешен са могућношћу извлачења сигнала стабилног стања напона нулте секвенце и струја нулте секвенце на различитим локацијама, израчунавање карактеристичних вредности сигнала стабилног стања, које укључују: једну или више вредности амплитуде, средње вредности, диференцијалне вредности и интегралне вредности, као и активне снаге стабилне нулте секвенце и јалове снаге нулте секвенце на свакој локацији, такође израчунава сличност таласног облика између напона стабилног стања нулте секвенце и сигнала струје нулте секвенце на различитим локацијама, а затим одабира и одређује неисправну линије према разликама у карактеристичним вредностима и сличности таласног облика сигнала стабилног стања на линијама различитих фаза; и

модул локације тачке квара (1222), изведен са могућношћу екстракције претходно дефинисаних прелазних сигнала напона нулте секвенце и струје нулте секвенце на различитим локацијама на неисправној линији, израчунавања карактеристичних вредности прелазних сигнала, вредности које укључују: једну или више вредности амплитуде, средње вредности, диференцијалне вредности и интегралне вредности, као и прелазну активну снагу нулте секвенце и прелазну јалову снагу нулте секвенце на свакој локацији, такође израчунава сличност таласног облика између прелазног напона стабилног стања нулте секвенце и сигнала струје нулте секвенце на различитим локацијама, а затим одабира и одређује место квара на неисправној линији према разликама у карактеристичним вредностима и сличности таласног облика прелазних сигнала на различитим локацијама неисправне линије.

6. Систем по тврдњи 5, карактеристичан по томе што модул (72) пријема синхроног сигнала садржи модул (721) синхроне обраде, а модул за синхрону обраду синхронизује време синхронизацијом преко бежичне комуникационе мреже са мултиплексирањем с временском поделом у комбинацији са GPS синхронизацијом, омогућавајући тако синхроном сигналном пријемном модулу да синхроно прима напонске сигнале и струјне сигнале на напајањима различитих фаза на основу синхронизованог времена.

7. Систем по тврдњи 5, карактеристичан по томе што такође укључује: модул (73) за индикацију квара, конфигурисан да изда индикациони сигнал као сигнал локације тачке квара након одређивања тачке земљоспоја, у којој се, конкретно, ширококутне светлосне диоде високе осветљености користе као индикаторске лампице, и комбинације различитог броја диода, различитих интервала треперења и различитих фреквенција треперења указују на различите врсте кварова, како је дефинисано.

8. Систем по тврдњама 5, 6 или 7, карактеристичан је по томе што модул за мониторинг параметара напајања користи капацитивни сензор напона за пријем напонских сигнала и користи електронски струјни сензор за пријем струјних сигнала; електронски струјни сензор садржи струјни трансформатор и Роговски калем или Роговски калем на штампаној електронској плочи; и модул за мониторинг параметара напајања приликом праћења да ли степен промене сигнала прелазног напона и прелазних струјних сигнала превазилази унапред дефинисане прагове, обавештава модул за пријем синхроних сигнала у уређају за мониторинг напајања на напајању суседне линије путем инфрацрвених, звучних, ултразвучних или магнетних сигнала као окидачких сигнала, а начини обавештавања укључују:

директан пренос окидачког сигнала на синхроне модуле за пријем сигнала у уређајима за мониторинг напајања на напајањима друге две фазе; или

прво, окидачки сигнал се преноси на синхрони модул за пријем сигнала у уређају за мониторинг напајања на напајању једне суседне фазе, а затим се континуирано преноси окидачки сигнал помоћу јединице за мониторинг напајања у суседној фази на напајање друге фазе у синхрони модул за пријем сигнала у уређају за мониторинг напајања у другој фази; или

прво се преноси окидачки сигнал на комуникациони терминал, тако да терминал преноси окидачки сигнал до синхроног модула пријема сигнала на уређајима за мониторинг напајања на друге две фазе.

9. Систем по тврдњама 5, 6 или 7, карактеристичан је по томе што такође укључује:

модул (74) за бежичну комуникацију изведен са могућношћу бежичног повезивања са два уређаја за мониторинг напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на напајањима друге две фазе, методом мултиплексирања са временском поделом и преносом параметара напајања са два уређаја за мониторинг напајања на одговарајућим локацијама на напајању друге две фазе на главну станицу система преко бежичне мреже.

4

10. Систем по тврдњама 5, 6 или 7, карактеристичан је по томе што такође укључује:

модул за прикупљање енергије (75) који садржи магнетни материјал који може да створи затворени магнетни круг помоћу механизма за закључавање и направљен је са могућношћу прикупљања електричне енергије из напајања за рад уређаја за контролу напајања;

модул (76) за контролисање енергије, конфигурисан да контролише модул (75) за прикупљање електричне енергије из напајања за рад уређаја за мониторинг напајања са батеријом која служи као резервни извор напајања; и модул (77) контроле снаге конфигурисан за контролу константне снаге за добијање електричне енергије из напајања.

11. Систем по тврдњама 5, 6 или 7, карактеристичан је по томе што садржи и стезни елемент доводног уређаја који се састоји од опруге, држача жице и механизма за закључавање и направљен је са могућношћу стезања доводног уређаја између држача жице и опруге, при чему се напајање прилагођава локацији помоћу држача жице, при чему се стезни елемент доводног уређаја чврсто затвара помоћу механизма за закључавање након стезања довода.

12. Систем за било коју од тачака 5-11, карактеристичан је и по томе што такође укључује:

јединицу (123) за обраду приказа и индикацију тачке квара, подешену са могућношћу приказивања тачке земљоспоја на мапи Географског информационог система (GIS) након одређивања тачке земљоспоја и преноса сигнала квара земљоспоја преко бежичне комуникационе мреже у јединицу за индикацију квара у тачки квара ради приказ квара.

13. Систем из било које од тврдњи 5-12, карактеристичан је по томе што такође укључује:

уређаје комуникацијског терминала (124) подешене за комуникацију са уређајима за мониторинг напајања, преносе контролисане параметре са уређаја за мониторинг напајања у јединицу за откривање кварова која се налази на

4

главној станици система, где је сваки уређај комуникацијског терминала конфигурисан да комуницира са три уређаја за мониторинг напајања који се налазе на једној или три групе напајања три фазе и успостављена је бежична комуникација између комуникационог терминала и сваког уређаја за мониторинг напајања; и комуникацијски терминал комуницира са главном станицом система путем бежичне комуникацијске мреже; или

уређај комуникационог терминала (124) конфигурисан да комуницира са било којим од три уређаја за мониторинг напајања који одговарају напајању три фазе и преносе контролисане параметре са уређаја за мониторинг напајања на јединицу за детекцију квара која се налази на главној станици система, у којој уређај за мониторинг напајања успоставља бежичну комуникацију са два уређаја за мониторинг напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на напајањима друге две фазе путем мултиплексирања са временском поделом у циљу добијања контролисаних параметара са два уређаја за мониторинг напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на напајањима друге две фазе; и комуникациони терминал комуницира са главном станицом система путем бежичне комуникацијске мреже; или

уређај за мониторинг напајања који има функцију комуникационог терминала подешеног за успостављање бежичне комуникације са два уређаја за мониторинг напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на напајањима друге две фазе, путем мултиплексирања са временском поделом за добијање контролисаних параметара из два уређаја за мониторинг напајања који се налазе на одговарајућим локацијама на напајањима друге две фазе, при чему уређај за мониторинг напајања има функцију комуникационог терминала који комуницира са главном станицом система путем бежичне комуникацијске мреже и преноси контролисане параметре за три фазе на јединицу за лоцирање квара која се налази у главној станици система.

4