RU112525U1 - Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий - Google Patents

Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий Download PDF

Info

Publication number
RU112525U1
RU112525U1 RU2011116832/07U RU2011116832U RU112525U1 RU 112525 U1 RU112525 U1 RU 112525U1 RU 2011116832/07 U RU2011116832/07 U RU 2011116832/07U RU 2011116832 U RU2011116832 U RU 2011116832U RU 112525 U1 RU112525 U1 RU 112525U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zero
microcontroller
input
output
sequence current
Prior art date
Application number
RU2011116832/07U
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Константинович Полуянович
Анна Николаевна Стульнева
Марина Николаевна Дубяго
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority to RU2011116832/07U priority Critical patent/RU112525U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU112525U1 publication Critical patent/RU112525U1/ru

Links

Abstract

1. Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий, содержащая по числу присоединений трансформаторы тока нулевой последовательности, датчики тока нулевой последовательности, измерительный трансформатор напряжения нулевой последовательности, датчик напряжения нулевой последовательности, микроконтроллер, персональный компьютер, отличающаяся тем, что в нее введен преобразователь интерфейсов, блок питания микроконтроллера, выходы трансформаторов тока нулевой последовательности соединены с входами соответствующих датчиков тока нулевой последовательности, соответствующие выходы датчиков тока нулевой последовательности соединены с первыми входами микроконтроллера, выход трансформатора напряжения нулевой последовательности соединен со входом датчика напряжения нулевой последовательности, выход датчика напряжения нулевой последовательности соединен со вторыми входами микроконтроллера, преобразователь интерфейсов соединен с первым выходом микроконтроллера, второй выход микроконтроллера соединен с блоком питания, вход персонального компьютера соединен с выходом преобразователя интерфейсов. ! 2. Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий по п.1, отличающаяся тем, что блоки датчиков тока нулевой последовательности содержат резистивный элемент, операционный усилитель, выходы которого подключены к соответствующему первому входу микроконтроллера, а вход соединен с резистивным элементом, вход которого соединен с выходом трансформатора тока нулевой последовательности, блок датчика напряжения нул

Description

Предполагаемая полезная модель относится к электротехнике, к контрольно-измерительной технике, предназначенной для диагностирования состояния изоляции и выявления типа дефекта в силовых кабельных линиях 0,4-35 кВ.
Известно устройство для диагностирования состояния изоляции силового кабеля (патент РФ №45193, МПК 7 G01R 31/02 от 27.04.2005г.), содержащее блок питания с входом в электросеть, блок широтно-импульсного модулятора, инвертор, высоковольтный блок, блок измерения выходного напряжения.
Признаки аналога, совпадающие с существенными признаками полезной модели:
1) блок измерения выходного напряжения (в заявленной полезной модели- блок датчика тока нулевой последовательности);
2) датчиком тока (в заявленной полезной модели- датчик тока нулевой последовательности).
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является: погрешность выходного напряжения инвертора, выход которого соединен с входом широтно-импульсного модулятора посредством датчика тока нулевой последовательности, являющимся нелинейным элементом в цепи обратной связи, что приводит к искажению формы выходного напряжения, а, следовательно, к погрешности в диагностировании изоляции силового кабеля.
Известно устройство определения расстояния до места однофазного замыкания на землю воздушных линий электропередачи (патент РФ №40266, МПК 7 В60М 3/00 от 10.09.2004г.), состоящее из включенных последовательно заземлителя подстанции, гармонического источника электроэнергии и датчика тока, подключаемых через коммутирующий аппарат к поврежденному фазному проводу воздушной линии, между источником и датчиком дополнительно включен конденсатор переменной емкости, при этом частота источника энергии настроена в резонанс напряжений с индуктивностью фазного провода.
Признаки аналога, совпадающие с существенными признаками полезной модели:
1) датчик тока (в заявленной полезной модели-датчик тока нулевой последовательности).
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является: непостоянство условия резонанса напряжений в электрической цепи, которое зависит от соотношения между частотой источника, переменной емкостью конденсатора и общей индуктивностью, включающей индуктивность фазного провода и динамически изменяющуюся индуктивность присоединения, что приводит к погрешностям при определении расстояния до места замыкания.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство централизованной защиты от однофазных замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью (патент РФ №88859, МПК 02Н 3/16 от 20.11.2009г.), содержащее по числу присоединений трансформаторы тока нулевой последовательности, два измерительных трансформатора напряжения нулевой последовательности, первичные обмотки которых подключены к двум секциям сборных шин питающей подстанции, а обмотки "разомкнутый треугольник" соединены с входом устройства сопряжения по напряжению, устройства сопряжения по числу защищаемых линий, включающие в себя датчик тока нулевой последовательности и выходное реле, блоки оцифровки сигнала по числу защищаемых линий и трансформаторов напряжения, микроконтроллер, блок индикации и управления.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками полезной модели:
1) по числу присоединений трансформаторы тока нулевой последовательности;
2) измерительный трансформатор напряжения нулевой последовательности;
3) устройство сопряжения по напряжению (в заявленной полезной модели-датчик напряжения нулевой последовательности);
4) устройства сопряжения по числу защищаемых линий (в заявленной полезной модели-датчики тока нулевой последовательности);
5) микроконтроллер;
6) блок индикации и управления (в заявленной полезной модели-персональный компьютер).
Причиной препятствующей достижению технического результата, является: устройство предназначено для выявления уже сложившихся повреждений в силовых кабельных линиях и не способно прогнозировать с достаточной точностью время повреждения кабельной линии, а так же определять расстояние до дефекта и сопротивление данного дефекта.
Задача предполагаемой полезной модели - отыскание повреждений, оценка состояния силовых кабельных линиях, благодаря определению сопротивления дефекта и расстояния до дефекта, прогнозирование намечающегося повреждения кабельной линии.
Технический результат достигается тем, что в устройство введены преобразователь интерфейсов, блок питания микроконтроллера, выходы трансформаторов тока нулевой последовательности соединены с входами соответствующих датчиков тока нулевой последовательности, соответствующие выходы датчиков тока нулевой последовательности соединены с первыми входами микроконтроллера, выход трансформатора напряжения нулевой последовательности соединен с входом датчика напряжения нулевой последовательности, выход датчика напряжения нулевой последовательности соединен со вторыми входами микроконтроллера, преобразователь интерфейсов соединен с первым выходом микроконтроллера, второй выход микроконтроллера соединен с блоком питания, вход персонального компьютера соединен с выходом преобразователя интерфейсов; также тем, что блоки датчиков тока нулевой последовательности содержат резистивный элемент, операционный усилитель, выходы которого подключены к соответствующему первому входу микроконтроллера, а вход соединен с резистивным элементом, вход которого соединен с выходом трансформатора тока нулевой последовательности, блок датчика напряжения нулевой последовательности содержит выпрямитель, резистивный элемент, операционный усилитель, выходы которого подключены к второму входу микроконтроллера, а вход соединен с резистивным элементом, вход которого соединен с выпрямителем, выход трансформатора напряжения нулевой последовательности соединен с входом выпрямителя.
Для достижения технического результата в автоматизированную систему диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий, содержащую по числу присоединений трансформаторы тока нулевой последовательности, датчики тока нулевой последовательности, измерительный трансформатор напряжения нулевой последовательности, датчик напряжения нулевой последовательности, микроконтроллер, персональный компьютер, введены преобразователь интерфейсов, блок питания микроконтроллера, выходы трансформаторов тока нулевой последовательности соединены с входами соответствующих датчиков тока нулевой последовательности, соответствующие выходы датчиков тока нулевой последовательности соединены с первыми входами микроконтроллера, выход трансформатора напряжения нулевой последовательности соединен со входом датчика напряжения нулевой последовательности, выход датчика напряжения нулевой последовательности соединен со вторыми входами микроконтроллера, преобразователь интерфейсов соединен с первым выходом микроконтроллера, второй выход микроконтроллера соединен с блоком питания, вход персонального компьютера соединен с выходом преобразователя интерфейсов; также отличающаяся тем, что блоки датчиков тока нулевой последовательности содержат резистивный элемент, операционный усилитель, выходы которого подключены к соответствующему первому входу микроконтроллера, а вход соединен с резистивным элементом, вход которого соединен с выходом трансформатора тока нулевой последовательности, блок датчика напряжения нулевой последовательности содержит выпрямитель, резистивный элемент, операционный усилитель, выходы которого подключены к второму входу микроконтроллера, а вход соединен с резистивным элементом, вход которого соединен с выпрямителем, выход трансформатора напряжения нулевой последовательности соединен с входом выпрямителя.
На фигуре приведена схема автоматизированной системы диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий, на которой обозначены: 1,3,5-трансформаторы тока нулевой последовательности; 2,4,6-датчики тока нулевой последовательности; 7-трансформатор напряжения нулевой последовательности; 8-датчик напряжения нулевой последовательности; 9-микроконтроллер; 10-блок питания; 11-преобразователь интерфейсов, 12-персональный компьютер.
Трансформаторы тока нулевой последовательности 1,3,5 соединены с датчиками тока нулевой последовательности 2,4,6, которые соединены с микроконтроллером 9, трансформатор напряжения 7 соединен с датчиком напряжения нулевой последовательности 8, датчик напряжения нулевой последовательности 8 и преобразователь интерфейсов 11 соединен с микроконтроллером 9, второй выход микроконтроллера соединен с блоком питания 10, вход персонального компьютера 12 соединен с преобразователем интерфейсов 11.
Работает устройство следующим образом. Трансформаторы тока нулевой последовательности 1,3,5 измеряют уровень тока нулевой последовательности в контролируемом присоединении, датчики тока нулевой последовательности 2,4,6 считывают информацию о состоянии изоляции силовой кабельной линии (амплитуда и фаза тока нулевой последовательности), трансформатор напряжения нулевой последовательности 7 передает информацию датчику напряжения нулевой последовательности 8 о напряжении в кабельной линии. Данные о состоянии кабельной линии передаются в микроконтроллер 9, который запитывается от блока питания 10, в микроконтроллере полученные данные сравниваются с допустимой амплитудой вектора ТНП и, если имеет место превышение ее значения, определяется угол между вектором ТНП и вектором межфазного напряжения, в результате чего определяется, соответствует ли возникший ток дефекту изоляции и, если не соответствует, то произошло замыкание на землю. По значению этого угла с заданными диапазонами определяется, в какой из фаз произошел дефект. Полученные данные проходят обработку в математической модели, и система определяет расстояние до дефекта и сопротивление дефекта или, если дефект только намечается, система прогнозирует время, через которое случится пробой. Данные через преобразователь интерфейсов 11 передаются на ПК 12, на котором отображаются в виде зависимости амплитуды вектора ТНП от времени с окном прогнозирования дефекта, а так же в виде таблицы данных (расстояние до дефекта, сопротивление дефекта, амплитуда вектора ТНП, тип дефекта, фаза дефекта).
Устройство позволяет определить расстояние до места локального дефекта изоляции и сопротивление этого дефекта без отключения оборудования по изменению параметров рабочего режима электрооборудования, а так же прогнозировать появление дефектов в силовых кабельных линиях.

Claims (2)

1. Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий, содержащая по числу присоединений трансформаторы тока нулевой последовательности, датчики тока нулевой последовательности, измерительный трансформатор напряжения нулевой последовательности, датчик напряжения нулевой последовательности, микроконтроллер, персональный компьютер, отличающаяся тем, что в нее введен преобразователь интерфейсов, блок питания микроконтроллера, выходы трансформаторов тока нулевой последовательности соединены с входами соответствующих датчиков тока нулевой последовательности, соответствующие выходы датчиков тока нулевой последовательности соединены с первыми входами микроконтроллера, выход трансформатора напряжения нулевой последовательности соединен со входом датчика напряжения нулевой последовательности, выход датчика напряжения нулевой последовательности соединен со вторыми входами микроконтроллера, преобразователь интерфейсов соединен с первым выходом микроконтроллера, второй выход микроконтроллера соединен с блоком питания, вход персонального компьютера соединен с выходом преобразователя интерфейсов.
2. Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий по п.1, отличающаяся тем, что блоки датчиков тока нулевой последовательности содержат резистивный элемент, операционный усилитель, выходы которого подключены к соответствующему первому входу микроконтроллера, а вход соединен с резистивным элементом, вход которого соединен с выходом трансформатора тока нулевой последовательности, блок датчика напряжения нулевой последовательности содержит выпрямитель, резистивный элемент, операционный усилитель, выходы которого подключены к второму входу микроконтроллера, а вход соединен с резистивным элементом, вход которого соединен с выпрямителем, выход трансформатора напряжения нулевой последовательности соединен с входом выпрямителя.
Figure 00000001
RU2011116832/07U 2011-04-27 2011-04-27 Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий RU112525U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011116832/07U RU112525U1 (ru) 2011-04-27 2011-04-27 Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011116832/07U RU112525U1 (ru) 2011-04-27 2011-04-27 Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU112525U1 true RU112525U1 (ru) 2012-01-10

Family

ID=45784970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011116832/07U RU112525U1 (ru) 2011-04-27 2011-04-27 Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU112525U1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016168552A1 (en) * 2015-04-15 2016-10-20 Cooper Technologies Company Systems, methods, and devices for diagnosing integrity of electrical conductor-carrying systems
RU2657290C1 (ru) * 2017-05-03 2018-06-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий
US10451576B2 (en) 2016-04-11 2019-10-22 Eaton Intelligent Power Limited Ground impedance measurement of a conduit system
RU2730549C1 (ru) * 2019-12-11 2020-08-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Селективная автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий с блоком задержки для предотвращения возникновения ложного сигнала о повреждении изоляции
RU2732000C1 (ru) * 2019-12-11 2020-09-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Автоматизированная система контроля состояния изоляции силовых кабельных линий и режима неустойчивых замыканий на землю

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016168552A1 (en) * 2015-04-15 2016-10-20 Cooper Technologies Company Systems, methods, and devices for diagnosing integrity of electrical conductor-carrying systems
CN107615086A (zh) * 2015-04-15 2018-01-19 库珀技术公司 用于诊断电导体承载系统的完整性的系统、方法和装置
US9977066B2 (en) 2015-04-15 2018-05-22 Cooper Technologies Company Systems, methods, and devices for diagnosing integrity of electrical conductor-carrying systems
US10156602B2 (en) 2015-04-15 2018-12-18 Cooper Technologies Company Systems, methods, and devices for diagnosing integrity of electrical conductor-carrying systems
US10451576B2 (en) 2016-04-11 2019-10-22 Eaton Intelligent Power Limited Ground impedance measurement of a conduit system
US10962494B2 (en) 2016-04-11 2021-03-30 Eaton Intelligent Power Limited Ground impedance measurement of a conduit system
RU2657290C1 (ru) * 2017-05-03 2018-06-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий
RU2730549C1 (ru) * 2019-12-11 2020-08-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Селективная автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий с блоком задержки для предотвращения возникновения ложного сигнала о повреждении изоляции
RU2732000C1 (ru) * 2019-12-11 2020-09-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Автоматизированная система контроля состояния изоляции силовых кабельных линий и режима неустойчивых замыканий на землю

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU112525U1 (ru) Автоматизированная система диагностики и контроля состояния изоляции силовых кабельных линий
CN101915884B (zh) 三相不接地系统中接地故障相鉴别方法及鉴别装置
CN103176142B (zh) 一种光伏电站并网适应性测试方法
CN201532430U (zh) 中性点经消弧线圈接地系统配电线路故障选线装置
EP2680017A1 (en) A method of early detection of feeder lines with a high-ohm ground fault in compensated power networks
RU2014103627A (ru) Система, компьютерный программный продукт и способ обнаружения внутренних неисправностей обмотки синхронного генератора
CN106463944A (zh) 用于检测变压器的断相条件的方法
CN202916357U (zh) 一种电力变压器绕组变形综合检测仪器
CN104344907A (zh) 配电变压器温升试验绕组温度在线测试系统及方法
JP5418219B2 (ja) 高圧絶縁監視装置
JP4977481B2 (ja) 絶縁監視装置
KR102260550B1 (ko) 운전 중인 전력설비 내부 전기회로정수 측정에 의한 설비 건전상태 감시 방법
RU164503U1 (ru) Устройство непрерывной диагностики и прогнозирования повреждений в силовых кабельных линиях в реальном времени
RU2351048C1 (ru) Способ функциональной диагностики асинхронных электродвигателей
CN202141752U (zh) 一种金属氧化锌避雷器在线监测装置
CN109752648B (zh) 一种有载分接开关切换电弧能量在线监测方法及装置
CN203037795U (zh) 基于can网络的小电流接地选线系统
RU2305292C1 (ru) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ НАПРЯЖЕНИЯ 6( 10 ) - 35 кВ С ИЗОЛИРОВАННОЙ ИЛИ КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
CN103761577A (zh) 基于风险评估与状态评价的电容型设备辅助决策系统
CN104034977A (zh) 电容式电压互感器带电检测仪
Zavoda The key role of intelligent electronic devices (IED) in advanced Distribution Automation (ADA)
KR102419753B1 (ko) 운전 중인 전력설비 내부 전기회로정수 측정에 의한 설비 건전상태 감시 방법
CN203587736U (zh) 一种基于零序分量法的架空配电线路接地故障指示装置
CN210514502U (zh) 电抗器测试系统
RU2631121C2 (ru) Способ селективного определения отходящей линии с однофазным замыканием на землю в распределительных сетях напряжением 6-35 кВ

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20120428