RU189541U1 - MONITORING DEVICE ELECTRICAL TRANSMISSION LINES - Google Patents

MONITORING DEVICE ELECTRICAL TRANSMISSION LINES Download PDF

Info

Publication number
RU189541U1
RU189541U1 RU2018117091U RU2018117091U RU189541U1 RU 189541 U1 RU189541 U1 RU 189541U1 RU 2018117091 U RU2018117091 U RU 2018117091U RU 2018117091 U RU2018117091 U RU 2018117091U RU 189541 U1 RU189541 U1 RU 189541U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
frequency
damage
location
line
Prior art date
Application number
RU2018117091U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Валерьевич Зимин
Андрей Владимирович Долбня
Original Assignee
Роман Валерьевич Зимин
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 Роман Валерьевич Зимин filed Critical Роман Валерьевич Зимин
Priority to RU2018117091U priority Critical patent/RU189541U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU189541U1 publication Critical patent/RU189541U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к технике электрической связи, а именно к системам для передачи информации и к системам для передачи высокочастотных сигналов по электрическим сетям промышленной частоты, и может быть использована для мониторинга одно и трехфазных воздушных и кабельных линий электропередачи (ЛЭП) напряжением до 35 кВ включительно.Для расширения области применения в предлагаемом устройстве, которое состоит из устройства присоединения, подключенного к фазе, приемопередающего модуля, включающего PLC-модуль, а также аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователь, цифровые фильтры, встроенный усилитель с автоматической регулировкой коэффициента усиления, модулятор-демодулятор аналогового сигнала, при этом приемопередающий модуль соединен с головным модулем, который в свою очередь подключен к интерфейсному модулю, в устройство дополнительно введен вычислительный модуль, подключенный к головному модулю. Вычислительный модуль выполняет функцию определения места повреждения линии электропередач. В основе функционирования данного модуля лежит алгоритм, позволяющий на основе анализа амплитудно-частотных характеристик линии на каждой из трех фаз, определить с точностью до десятков метров расположение и характер повреждения.The proposed utility model relates to the technique of electrical communication, namely, systems for transmitting information and systems for transmitting high-frequency signals over electrical networks of industrial frequency, and can be used to monitor single and three-phase overhead and cable transmission lines (TL) with voltage up to 35 kV inclusive. To expand the scope of the proposed device, which consists of an attachment device connected to the phase, a transceiver module including a PLC module, as well as Aloha-digital and digital-analog converter, digital filters, built-in amplifier with automatic gain control, modulator-demodulator of analog signal, while the transceiver module is connected to the head module, which in turn is connected to the interface module, a computation module is added to the device to the head module. The computing module performs the function of determining the location of damage to the power line. The operation of this module is based on an algorithm that, based on the analysis of the amplitude-frequency characteristics of the line on each of the three phases, determines the location and nature of the damage with an accuracy of tens of meters.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к технике электрической связи, а именно к системам для передачи информации, и к системам для передачи высокочастотных сигналов по электрическим сетям промышленной частоты, и может быть использовано для мониторинга одно и трехфазных воздушных и кабельных линий электропередачи (ЛЭП) напряжением до 35 кВ включительно.The proposed utility model relates to the technique of electrical communication, namely, systems for transmitting information, and systems for transmitting high-frequency signals over electrical networks of industrial frequency, and can be used to monitor one and three-phase overhead and cable transmission lines (LEP) up to 35 KV inclusive.

Известно устройство мониторинга линии электропередач («Устройство для определения места повреждения линий электропередачи и связи» патент на полезную модель №59262 U1, МПК G01R 31/11), содержащее вычислительный блок и связанные с ним генератор зондирующих импульсов, приемник и блок индикации.A device for monitoring power lines (“Device for determining the location of damage to power lines and communications”) is a patent for utility model No. 59262 U1, IPC G01R 31/11, containing a computing unit and a probe pulse generator, a receiver and a display unit associated with it.

Однако, это устройство применимо только на прямых линиях электропередач и совершенно непригодно на линиях с разветвленной топологией, что существенно ограничивает область применения устройства.However, this device is applicable only on straight power lines and is completely unsuitable on lines with a branched topology, which significantly limits the scope of application of the device.

Кроме того, известно устройство мониторинга линии в сетях с разветвленной топологией («Устройство определения места повреждений линий электропередачи с древовидной структурой» патент на изобретение №RU 2511640 G01R 31/08), включающий определение расстояния до места повреждения с помощью метода импульсного зондирования и снятие неоднозначности результатов зондирования разветвленных сетей путем определения коэффициента битовых ошибок в информационных пакетах PLC-модулей.In addition, a device is known for monitoring a line in networks with an extensive topology (“Device for determining the location of damage to power lines with a tree structure” patent for invention No.RU 2511640 G01R 31/08), including determining the distance to the damage site using the method of pulse sensing and disambiguation results of sounding of extensive networks by determining the bit error rate in the information packets of PLC-modules.

Однако данное устройства решает лишь задачу определения места повреждения линии электропередач и только в сетях с древовидной структурой, за счет использования метода импульсной рефлектометрии в сочетании с PLC-модулями в каждом узле сети. Устройство не распространяется на линии электропередачи с кольцевой структурой, что опять же ограничивает область применения предлагаемого устройства.However, this device solves only the problem of determining the location of damage to the power line and only in networks with a tree structure, by using the method of pulse reflectometry in combination with PLC-modules in each network node. The device does not apply to power lines with a ring structure, which again limits the scope of the proposed device.

Существенным недостатком данного устройства является то, что даже при наличии PLC-модулей, использующихся для снятия неоднозначности результатов зондирования разветвленных сетей, в устройстве отсутствует функционал обмена технологической информацией между устройствами в узлах сети.A significant disadvantage of this device is that even with the presence of PLC-modules used to remove the ambiguity of the results of sensing extensive networks, the device lacks the technological information exchange between devices in the network nodes.

Кроме того, известна система мониторинга и диагностики электролиний с древовидной топологией на базе «интеллектуального электромодема», являющаяся прототипом предлагаемой полезной модели (Ползуновский вестник, №3/1, 2011, А.Н. Закиров, С.А. Калабанов, А.В. Карпов, Р.И. Шагиев), включающая приемопередающий модуль, модуль локации, устройство присоединения с электрической линией и головной модуль, который осуществляет координацию основных модулей и взаимодействие электромодема с компьютером и прочей периферией. Система строится с помощью электромодемов двух типов. Электромодем первого типа имеет в своем составе оба модуля и устанавливается в начале линии на подстанции. На концах линии устанавливаются модемы второго типа, имеющие в своем составе только приемопередающий модуль. Электромодем, установленный на подстанции, является центральным устройством в сети. Он выполняет диагностику электролинии методом локационного зондирования (блок локации), в также мониторинг линии посредством обмена данными с удаленными модемами, используя специальный стек протоколов физического и канального уровней. Подключение электромодемов к линии осуществляется по схеме «фаза - земля» через фильтр присоединения и конденсатор связи. Наличие в электромодеме отдельного блока мониторинга позволяет избавиться от недостатков метода локационного зондирования, связанных с древовидной топологией распределительных электролиний (невозможность определения, в каком именно ответвлении произошло повреждение).In addition, a well-known system of monitoring and diagnostics of power lines with a tree topology based on an “intelligent electro-modem”, which is the prototype of the proposed utility model (Polzunovsky, No. 3/1, 2011, A.N. Zakirov, S.A. Kalabanov, A.V. Karpov, R.I. Shagiev), including a transceiver module, a location module, an attachment device with an electric line and a head module that coordinates the basic modules and the electro-modem interacts with a computer and other peripherals. The system is built using two types of electro-modems. The first type electric modem incorporates both modules and is installed at the beginning of a line in a substation. At the ends of the line, modems of the second type are installed, having in their composition only the transceiver module. Electromodem installed at the substation is the central device in the network. It performs diagnostics of the power line by the method of location sensing (location block), as well as monitoring the line by exchanging data with remote modems using a special protocol stack of the physical and data link levels. Electrical modems are connected to the line according to the “phase-to-ground” scheme via an attachment filter and a coupling capacitor. The presence in the electro-modem of a separate monitoring unit eliminates the disadvantages of the location sensing method associated with the tree topology of distribution power lines (the impossibility of determining which particular branch has caused the damage).

Однако указанное устройство предназначено для распределительных сетей с древовидной топологией, что приводит к невозможности использования данной системы в сетях с кольцевыми связями, что является недостатком, так как ограничивает область применения предлагаемого устройства.However, this device is intended for distribution networks with a tree topology, which leads to the impossibility of using this system in networks with ring connections, which is a disadvantage, since it limits the scope of the proposed device.

Задачей (техническим результатом) предлагаемой полезной модели является расширение области применения и функционала устройства.The objective (technical result) of the proposed utility model is to expand the scope and functionality of the device.

Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом устройстве мониторинга линий электропередач, которое состоит из устройства присоединения, подключенного к фазе, приемопередающего модуля, включающего PLC-модуль, а также аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователь, цифровые фильтры, встроенный усилитель с автоматической регулировкой коэффициента усиления, модулятор-демодулятор аналогового сигнала, при этом приемопередающий модуль соединен с устройством присоединения и головным модулем, который в свою очередь подключен к интерфейсному модулю, причем в устройство дополнительно введен вычислительный модуль, подключенный к головному модулю.The task is achieved by the fact that in the inventive device for monitoring power lines, which consists of an attachment device connected to the phase, a transceiver module including a PLC module, as well as an analog-digital and digital-analog converter, digital filters, an integrated amplifier with automatic gain control modulator-demodulator of the analog signal, while the transceiver module is connected to an attachment device and a head module, which in turn is connected to and terfeysnomu module, wherein the apparatus additionally introduced calculation module connected to the host module.

На фиг. 1 приведена Структурная схема устройства мониторинга ЛЭП; на фиг. 2 - Топология сети; на фиг. 3 - Пример амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) источника и ответвления сети без повреждения сети; на фиг. 4 - Пример АЧХ ответвления сети в случае повреждения в сети.FIG. 1 shows a block diagram of a transmission line monitoring device; in fig. 2 - Network topology; in fig. 3 - An example of the amplitude-frequency characteristic (AFC) of the source and the branch network without damaging the network; in fig. 4 - Example of frequency response of the network branch in case of damage to the network.

Структурная схема системы мониторинга линии электропередачи (фиг. 1) состоит из устройства мониторинга ЛЭП, обозначенного на фигуре 1 пунктиром (7), включающее в себя устройство присоединения (1), приемопередающий модуль (2), головной модуль (3), вычислительный модуль (4), интерфейсный модуль (5), а также устройства сбора и передачи данных (6), двух идентичных дополнительных модулей, обозначенных на фигуре 1 пунктирами (8, 9), состоящих из устройства присоединения (1) и приемопередающего модуля (2).The block diagram of the transmission line monitoring system (Fig. 1) consists of a transmission line monitoring device, indicated in figure 1 by a dotted line (7), which includes an attachment device (1), a transceiver module (2), a head module (3), a computing module ( 4), an interface module (5), as well as a device for collecting and transmitting data (6), two identical additional modules, indicated in FIG. 1 with dashed lines (8, 9), consisting of an attachment device (1) and a transceiver module (2).

Устройство присоединения (1) содержит последовательно соединенные высоковольтный конденсатор и фильтр присоединения, параллельно которому подключен ограничитель напряжения. Данный модуль согласует высокочастотный выход PLC-модуля с каналом связи, одновременно выполняя функцию защиты модуля от высокого напряжения линии.The connection device (1) contains a series-connected high-voltage capacitor and a connection filter, in parallel with which a voltage limiter is connected. This module matches the high-frequency output of the PLC-module with the communication channel, simultaneously performing the function of protecting the module from the high voltage of the line.

Приемопередающий модуль (2) выполняет функции преобразования цифрового сигнала в аналоговый и наоборот. Данный модуль анализирует сигнал, полученный от аналогичного модуля на другой стороне линии, после чего посылает ответный сигнал, тем самым организовывая канал связи между устройствами. Приемопередающий модуль состоит из PLC-модуля, а также аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователя, цифровых фильтров, встроенного усилителя с автоматической регулировкой коэффициента усиления, модулятора-демодулятора аналогового сигнала.Transceiver module (2) performs the functions of converting a digital signal into analog and vice versa. This module analyzes the signal received from a similar module on the other side of the line, and then sends a response signal, thereby organizing a communication channel between devices. The transceiver module consists of a PLC module, as well as an analog-digital and digital-analog converter, digital filters, an integrated amplifier with automatic gain control, and an analog signal modulator-demodulator.

Головной модуль (3) является связующим звеном между всеми модулями устройства. Обеспечивает взаимодействие модулей устройства, а также выполняет функции управления питанием, мониторингом неисправностей при работе устройства. Головной модуль состоит из процессора, модуля сбора информации, модуля связи, коммуникационного модуля и сервера точного времени.The head module (3) is the link between all the modules of the device. It provides interaction between the device modules, and also performs the functions of power management, monitoring failures during operation of the device. The head module consists of a processor, an information collection module, a communication module, a communication module, and a time server.

Вычислительный модуль (4) выполняет функцию анализа полученных данных для определения места повреждения линии электропередач. В основе функционирования данного модуля лежит алгоритм, позволяющий на основе анализа амплитудно-частотных характеристик линии на каждой из трех фаз, определить с точностью до десятков метров расположение и характер повреждения. Вычислительный модуль может быть выполнен из ядра процессора, статической RAM-памяти, флеш-памяти, графического процессора, сетевого модуля, отладочных и периферийных интерфейсов.Computing module (4) performs the function of analyzing the data to determine the location of damage to the power line. The operation of this module is based on an algorithm that, based on the analysis of the amplitude-frequency characteristics of the line on each of the three phases, determines the location and nature of the damage with an accuracy of tens of meters. A compute module can be made of a processor core, static RAM, flash memory, a graphics processor, a network module, debugging and peripheral interfaces.

Интерфейсный модуль (5) представляет собой плату расширения, подключаемую к головному модулю. В зависимости от типа оконечных устройств, выбирается плата с требуемыми интерфейсами (Ethernet, RS-485, RS-232, USB) на борту. В случае необходимости может выступать в роли коммутатора, позволяя соединять несколько узлов компьютерной сети.The interface module (5) is an expansion card that connects to the head module. Depending on the type of terminal devices, a board with the required interfaces (Ethernet, RS-485, RS-232, USB) is selected on board. If necessary, it can act as a switch, allowing you to connect several nodes of a computer network.

Устройства сбора и передачи данных (6) могут быть выполнены в виде компьютера, измерительного устройства, терминала защит и прочих устройств. Не являются частью предлагаемого устройства, а лишь служат источником или приемником данных.The data acquisition and transmission devices (6) can be made in the form of a computer, a measuring device, a terminal of protection and other devices. They are not part of the proposed device, but only serve as a source or receiver of data.

Топология сети (фиг. 2) содержит устройства мониторинга ЛЭП (10-17), и иллюстрирует возможную структуру линий электропередач и мест подключения предлагаемых устройств к ней.The network topology (Fig. 2) contains transmission line monitoring devices (10-17), and illustrates the possible structure of power lines and connection points for the proposed devices to it.

Основными функциями предлагаемого устройства является мониторинг состояния сетей (разрывы передающих линий, межфазные замыкания и замыкания на землю), передача данных для систем учета потребления энергии, мониторинга качества и других параметров электроэнергии на всех этапах передачи от распределительных подстанций до конечного потребителя, осуществление задач передачи телеметрических данных о состоянии оборудования электрических сетей и удаленного управления оборудованием, предоставление каналов связи для организации служебных и коммерческих сетей передачи данных.The main functions of the proposed device are monitoring the state of networks (interruption of transmission lines, interfacial closures and short circuits to ground), data transmission for energy consumption metering systems, quality monitoring and other electric power parameters at all stages of transmission from distribution substations to the end user, the implementation of telemetric transmission tasks data on the state of electrical network equipment and remote control of equipment, the provision of communication channels for the organization of service and commercial data networks.

Устройство работает следующим образом. Передающее устройство (10, Фиг. 2) посылает в одну фазу линии низковольтный, высокочастоный (ВЧ) модулированный сигнал в мегагерцовом диапазоне, который формируется на передающем модуле (2, Фиг. 1) и через устройство присоединения (1, Фиг. 1) передается по всей линии электропередачи. Периодичность отправки сигнала Δt равна 2*10-4 с. The device works as follows. The transmitting device (10, Fig. 2) sends to one line the low-voltage, high-frequency (RF) modulated signal in the megahertz range, which is formed on the transmitting module (2, Fig. 1) and is transmitted across the power line. The frequency of sending the signal Δt is 2 * 10 -4 s.

На каждом участке сети установлено приемное устройство (11-17) (Фиг. 2), подключенное к трем фазам с помощью устройств присоединения (1) (Фиг. 1). Сигнал принимается приемопередающим модулем (2) (Фиг. 1), на основании которого строится амплитудно-частотная характеристика сигнала на устройстве приемнике и через головной модуль (3) (Фиг. 1), полученные данные передаются в вычислительный модуль (4) (Фиг. 1) для дальнейшей обработки специально разработанным программным алгоритмом. Суть алгоритма которого заключается в следующем:At each section of the network, a receiving device (11-17) is installed (FIG. 2), connected to the three phases by means of attachment devices (1) (FIG. 1). The signal is received by the transceiver module (2) (Fig. 1), on the basis of which the amplitude-frequency characteristic of the signal is built on the receiver device and through the head module (3) (Fig. 1), the received data is transmitted to the computing module (4) (Fig. 1) for further processing by a specially developed software algorithm. The essence of the algorithm is as follows:

В процессе распространения сигнала вдоль линии электропередач, амплитуда сигнала затухает, а форма искажается. Приемное устройство (11-17), с заданной периодичностью (предположительно 1 раз в период 0,02 с), фиксирует полученный сигнал и, с помощью программного обеспечения, производит разложение совокупности гармонических сигналов в ряд Фурье, строит АЧХ на каждом участке сети, выделяет несущую частоту, и проводит анализ данных. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) сигнала зависит от режима работы устройства (10) (Фиг. 2), и представляет собой сумму гармонических составляющих разных частот.In the process of signal propagation along the power line, the signal amplitude attenuates and the shape is distorted. The receiving device (11-17), with a specified frequency (presumably 1 time in a period of 0.02 s), captures the received signal and, using software, decomposes the aggregate of harmonic signals into a Fourier series, builds the frequency response at each network segment, selects carrier frequency, and analyzes the data. The amplitude-frequency characteristic (AFC) of the signal depends on the mode of operation of the device (10) (Fig. 2), and is the sum of the harmonic components of different frequencies.

Изменение портрета АЧХ, на каком-либо участке разветвленной сети обусловлено невозможностью прямой передачи сигнала по одной из фаз линии, что свидетельствует о наличии повреждения вдоль линии. Высокочастотный диапазон передачи сигнала, используемый в предлагаемом способе, усиливает, по сравнению с килогерцовым диапазоном частот, явление электромагнитной индукции, что приводит к появлению ВЧ сигнала на соседних фазах с аналогичным по форме портретом АЧХ и одинаковой несущей частотой. Следовательно, повреждение одной или двух фаз линии электропередач не мешает приемным устройствам получать и анализировать сигнал.The change in the AFC portrait on any part of an extensive network is caused by the impossibility of direct signal transmission along one of the line phases, which indicates the presence of damage along the line. The high-frequency signal transmission range used in the proposed method amplifies, in comparison with the kilohertz frequency range, the phenomenon of electromagnetic induction, which leads to the appearance of an RF signal on adjacent phases with a similarly shaped portrait frequency response and the same carrier frequency. Consequently, damage to one or two phases of the power line does not prevent the receiving devices from receiving and analyzing the signal.

Анализ данных состоит в том, чтобы оценить насколько изменился портрет АЧХ, и сместилась несущая частота в каждой фазе относительно предыдущего замера и относительно соседних фаз. Возможны следующие вариации:Data analysis is to assess how much the frequency response portrait has changed, and the carrier frequency in each phase has shifted relative to the previous measurement and relative to the neighboring phases. The following variations are possible:

1. Портрет АЧХ не изменился. Несущая частота на всех участках одинакова.1. Portrait frequency response has not changed. The carrier frequency in all areas is the same.

В нормальном режиме работы и режиме холостого хода линии во всех приемных устройствах (10-17) (фиг. 2) сигнал будет иметь одинаковую несущую частоту по трем фазам fmaxN (фиг. 3.) и будет отличаться лишь амплитудой, обусловленной затуханием сигнала.In normal operation and line idling in all receiving devices (10-17) (Fig. 2), the signal will have the same carrier frequency in the three phases fmaxN (Fig. 3.) and will differ only in amplitude due to signal attenuation.

2. На одном из участков сети несущая частота сместилась в область «нулевых» частот (фиг. 4).2. At one of the sections of the network, the carrier frequency shifted to the area of "zero" frequencies (Fig. 4).

Изменение несущей частоты АЧХ одного из участков сети (по отношению к передающему устройству) свидетельствует о наличии какого-либо повреждения на линии электропередачи.A change in the frequency response of the frequency response of one of the network sections (with respect to the transmitting device) indicates the presence of any damage on the transmission line.

3. На одной из трех фаз несущая частота сместилась в область «нулевых» частот.3. At one of the three phases, the carrier frequency shifted to the “zero” frequency range.

В случае однофазного замыкания на землю (ОЗЗ), приемным устройством, регистрируется сигнал о разности несущих частот по фазам. На одной фазе максимальная амплитуда сигнала приходится на частоту равную 0 Гц, на двух других несущие частоты увеличиваются по отношению к нормальному режиму и режиму холостого хода. Аналогичны АЧХ и распределения частот при однофазной поперечной несимметрии.In the case of a single-phase short circuit to earth (OZZ), the receiver, a signal is recorded about the difference in carrier frequency between the phases. On one phase, the maximum signal amplitude falls at a frequency of 0 Hz, on the other two the carrier frequencies increase with respect to the normal mode and the idling mode. Similar frequency response and frequency distribution with single-phase transverse asymmetry.

4. На нескольких фазах несущая частота сместилась в область «нулевых» частот.4. On several phases, the carrier frequency has shifted to the “zero” frequency range.

При таких видах несимметрии, как двухфазное замыкание, двухфазное замыкание на землю, двухфазная поперечная несимметрия, на поврежденных фазах амплитуда приемного ВЧ сигнала соответствует частоте - 0 Гц, на оставшейся в работе фазе, несущая частота увеличивается (Фиг. 4).With such types of asymmetry, as a two-phase circuit, a two-phase circuit to earth, two-phase transverse asymmetry, on damaged phases the amplitude of the receiving RF signal corresponds to the frequency - 0 Hz, on the remaining phase, the carrier frequency increases (Fig. 4).

5. В нескольких приемных устройствах зафиксировано снижение несущей частоты.5. Several receivers recorded a decrease in the carrier frequency.

При появлении повреждения на участке, удаленном на некоторое расстояние от приемных устройств, оба этих устройства получат измененный портрет АЧХ. Ближайшее приемное устройство зафиксирует снижение несущей частоты на поврежденной фазе по сравнению с нормальным режимом. Удаленное от места повреждения устройство, получит равные значения несущей частоты на всех трех фазах, за счет явления взаимоиндукции, которое усиливается в мегагерцевом диапазоне частот.If damage occurs in the area remote to some distance from the receiving devices, both of these devices will receive a modified portrait response. The nearest receiver will detect a decrease in the carrier frequency at the damaged phase compared to the normal mode. The device, remote from the place of damage, will receive equal values of the carrier frequency on all three phases, due to the phenomenon of mutual induction, which is amplified in the megahertz frequency range.

Таким образом, локация места повреждения с помощью построения АЧХ линии электропередачи и выделения несущих частот может безошибочно определяться.Thus, the location of the fault site with the help of building the frequency response of the power line and the allocation of carrier frequencies can be accurately determined.

Техническим результатом устройства мониторинга линий электропередач является расширение области применения за счет возможности использования устройств в кольцевых сетях как одно, так и трехфазных воздушных и кабельных линий электропередач, как низкого, так и высокого напряжения (от 0,2 до 35 кВ включительно).The technical result of the power line monitoring device is the expansion of the field of application due to the possibility of using devices in ring networks of both single and three-phase overhead and cable power lines, both low and high voltage (from 0.2 to 35 kV inclusive).

Таким образом, предлагаемое устройство, в отличии устройства прототипа, за счет реализации алгоритма анализа АЧХ, выполненного в виде вычислительного модуля, определение места повреждения возможно даже при кольцевых линиях электропередачи.Thus, the proposed device, in contrast to the device of the prototype, due to the implementation of the algorithm for analyzing the frequency response, made in the form of a computational module, the determination of the location of damage is possible even with circular transmission lines.

Кроме того, использование передающего модуля на базе высокоскоростного PLC-модуля, позволяет организовать высокоскоростной канал связи, обеспечивающий сбор и передачу технологической информации с подстанций или других технологических объектов, в непосредственной близости к которым находится заявляемое устройство мониторинга. В связи с тем, что появляется возможность использования канала связи для предоставления доступа в интернет, осуществления видеонаблюдения объектов, IP телефонии, заявляемое устройство выполняет не только функции определения места повреждений, но и позволяет организовать автоматизацию удаленных от головного центра технологических объектов. Также очевидным преимуществом является то, что предлагаемое устройство предполагает одновременный мониторинг всех трех фаз кабельной или воздушной линии электропередач. Для трехфазных линий, дополнительно используется лишь приемопередающие модули, подключенные к линии посредствам устройствами присоединения в головном узле распределительной сети. Данное решение позволит не прерывать информационный обмен, даже в случае порыва двух фаз из трех, тем самым обеспечивая бесперебойную работу системы.In addition, the use of a transmitting module based on a high-speed PLC-module, allows you to organize a high-speed communication channel that provides for the collection and transmission of technological information from substations or other technological facilities, in close proximity to which the proposed monitoring device is located. Due to the fact that it becomes possible to use a communication channel to provide access to the Internet, implement video surveillance of objects, IP telephony, the claimed device performs not only the functions of determining the location of damage, but also allows you to organize automation of technological objects remote from the head center. Also an obvious advantage is that the proposed device involves the simultaneous monitoring of all three phases of a cable or overhead power line. For three-phase lines, only transceiver modules are used, connected to the line by means of interconnect devices in the head node of the distribution network. This solution will allow not to interrupt the information exchange, even in case of a breakthrough of two phases out of three, thereby ensuring the smooth operation of the system.

Claims (1)

Устройство мониторинга линии электропередачи, состоящее из устройства присоединения, подключенного к фазе, приемопередающего модуля, соединенного с устройством присоединения и головным модулем, который в свою очередь подключен к интерфейсному модулю, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введен вычислительный модуль, подключенный к головному модулю и выполняющий функцию анализа данных, полученных от приемопередающего модуля, на основании которых производится определение места повреждения линии электропередач.A power line monitoring device, consisting of an attachment device connected to a phase, a transceiver module connected to an attachment device and a head module, which in turn is connected to an interface module, characterized in that a computation module is additionally inserted in the device and performing the function of analyzing the data received from the transceiver module, on the basis of which the location of the damage to the power line is determined.
RU2018117091U 2018-05-07 2018-05-07 MONITORING DEVICE ELECTRICAL TRANSMISSION LINES RU189541U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117091U RU189541U1 (en) 2018-05-07 2018-05-07 MONITORING DEVICE ELECTRICAL TRANSMISSION LINES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117091U RU189541U1 (en) 2018-05-07 2018-05-07 MONITORING DEVICE ELECTRICAL TRANSMISSION LINES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU189541U1 true RU189541U1 (en) 2019-05-28

Family

ID=66792552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018117091U RU189541U1 (en) 2018-05-07 2018-05-07 MONITORING DEVICE ELECTRICAL TRANSMISSION LINES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU189541U1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040036478A1 (en) * 2002-05-06 2004-02-26 Enikia L.L.C. Method and system for power line network fault detection and quality monitoring
RU2511640C2 (en) * 2012-07-20 2014-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "КАРЗА" Method of determining point of damage on electric power lines with tree structure

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040036478A1 (en) * 2002-05-06 2004-02-26 Enikia L.L.C. Method and system for power line network fault detection and quality monitoring
RU2511640C2 (en) * 2012-07-20 2014-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "КАРЗА" Method of determining point of damage on electric power lines with tree structure

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А.Н.Закиров и др., Концепция и разработка системы мониторинга и диагностики электролиний с древовидной топологией на базе "интеллектуального электромодема", "Ползуновский вестник", 2011, N3/1. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8626462B2 (en) Phase identification system and method
Lotfifard et al. Voltage sag data utilization for distribution fault location
Hooijen A channel model for the residential power circuit used as a digital communications medium
JP2023139219A (en) System for determining electric parameters of electric power grid
CN108535598B (en) Online detection method and device for cable fault of track circuit
CN111433616A (en) Parametric traveling wave based fault location for power transmission lines
Lehmann et al. A diagnostic method for power line networks by channel estimation of PLC devices
Cataliotti et al. Experimental evaluation of an hybrid communication system architecture for smart grid applications
CN105259472A (en) Harmonic source positioning method of electric energy quality monitoring device, and electric energy quality monitoring device thereof
CN107290592A (en) Grounded screen electric resistance on-line monitoring system
CN201402293Y (en) Distributed wireless insulation live testing system for high-voltage equipment
CN116125196A (en) High-voltage cable fault traveling wave ranging system and method
CN110492610B (en) Topology identification system allowing live-wire operation
Javaid et al. High pass filter based traveling wave method for fault location in VSC-Interfaced HVDC system
CN118011145A (en) Cable fault position determining method and device and electronic equipment
RU189541U1 (en) MONITORING DEVICE ELECTRICAL TRANSMISSION LINES
CN113992241A (en) Power frequency communication-based automatic identification and analysis method for distribution room topology
CN111007315B (en) Circuit branch identification method based on current harmonic spectrum
CN212231096U (en) Power distribution station topology identification system
CN116799949A (en) Method and device for monitoring electric power of low-voltage transformer area
CN106786498A (en) A kind of main website substation data cooperative identification method and its device
CN108037416A (en) The method and device of circuit where a kind of definite ammeter
CN114301175A (en) Power distribution station area user transformation relation identification method and device based on injection signals
Nordman et al. Design of a concept and a wireless ASIC sensor for locating earth faults in unearthed electrical distribution networks
CN109521253B (en) Bus tracking identification method and system