RU2542597C1 - Overhead electric line wire quality control method - Google Patents
Overhead electric line wire quality control method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2542597C1 RU2542597C1 RU2013151568/28A RU2013151568A RU2542597C1 RU 2542597 C1 RU2542597 C1 RU 2542597C1 RU 2013151568/28 A RU2013151568/28 A RU 2013151568/28A RU 2013151568 A RU2013151568 A RU 2013151568A RU 2542597 C1 RU2542597 C1 RU 2542597C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power line
- line
- wires
- locations
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для непрерывного контроля качества проводов воздушной линии электропередачи.The invention relates to the electric power industry and can be used for continuous quality control of wires of an overhead power line.
В процессе длительной эксплуатации качество проводов воздушной линии электропередачи ухудшается. Происходит увеличение активного сопротивления проводов линии. Различные куски проводов линии сращивают болтовыми соединениями, которые с течением времени уменьшают прижимающую силу, что приводит к увеличению переходного сопротивления болтовых соединений. С течением времени происходит окисление проводов линии как токовых алюминиевых жил, так и несущих стальных жил сталь алюминиевых проводов. В результате происходит увеличение активного сопротивления самих проводов, одновременно уменьшается несущая способность проводов. Под действием механических нагрузок (ветер, гололед) деградации прочности проводов происходит удлинение проводов линии электропередачи. Рост деревьев около линии электропередачи уменьшает эффективную высоту подвеса проводов линии. Все это приводит к изменению реактивных сопротивлений линии (индуктивного и емкостного сопротивления линии).During long-term operation, the quality of the overhead power line wires deteriorates. There is an increase in the active resistance of the line wires. Various pieces of wire line spliced by bolted joints, which over time reduce the clamping force, which leads to an increase in the transition resistance of bolted joints. Over time, the oxidation of the wires of the line of both current aluminum conductors and supporting steel wires, steel aluminum wires occurs. The result is an increase in the active resistance of the wires themselves, while the carrying capacity of the wires decreases. Under the influence of mechanical loads (wind, ice) degradation of the strength of the wires is the extension of the wires of the power line. The growth of trees near the power line reduces the effective suspension height of the line wires. All this leads to a change in the reactance of the line (inductive and capacitive resistance of the line).
Алюминий с годами становится более хрупким, под воздействием высоких температур теряет пластичность, что вызвано изменениями структуры металла. Структурная деградация изменяет температурный коэффициент α активного сопротивления проводов линии электропередачи, который может служить параметром контроля качества металла проводов линии электропередачи.Aluminum over the years becomes more fragile, under the influence of high temperatures it loses ductility, which is caused by changes in the structure of the metal. Structural degradation changes the temperature coefficient α of the active resistance of the wires of the power line, which can serve as a parameter for controlling the quality of the metal of the wires of the power line.
Деградация проводов линии электропередачи может со временем приводит к повреждению линии электропередачи. Увеличение активного сопротивления приводит к увеличению нагрева проводов линии, увеличению потерь мощности на линии электропередачи. Изменение габаритов линии электропередачи приводит к замыканию на землю.Degradation of the wires of the power line can eventually damage the power line. An increase in active resistance leads to an increase in the heating of the line wires, an increase in power losses on the power line. Changing the dimensions of the power line leads to a ground fault.
Поэтому необходим непрерывный мониторинг качество проводов линии электропередачи.Therefore, continuous monitoring of the quality of the wires of the power line is necessary.
Известен контактный способ контроля температуры провода, использующий зависимость от температуры электрического сопротивления металлов, сплавов, полупроводников или электродвижущей силы термоэлектрических пар (Туричин А.М. Электрические измерения неэлектрических величин. 5-е изд. - Л.: Энергия, 1975; Специальные термометры с термопреобразователями сопротивления/Е.И. Фандеев, Г.А. Лущаев, В.А. Карчков. - М.: Энергоатомиздат, 1987).A known contact method is used to control the temperature of a wire using temperature-dependent electrical resistance of metals, alloys, semiconductors or the electromotive force of thermoelectric pairs (Turichin A.M. Electrical Measurements of Non-Electric Values. 5th ed. - L .: Energy, 1975; Special Thermometers with resistance thermal converters / E.I. Fandeev, G.A. Lushchaev, V.A. Karchkov. - M .: Energoatomizdat, 1987).
Недостатком контактного способа является то, что он требует непосредственного контакта первичного термопреобразователя с объектом контроля, находящимся под высоким напряжением, а это затрудняет передачу информации к вторичному измерительному прибору, находящемуся на потенциале земли.The disadvantage of the contact method is that it requires direct contact of the primary thermocouple with the control object under high voltage, and this makes it difficult to transmit information to a secondary measuring device located on the ground potential.
Известен способ определения полного сопротивления линии электропередачи, принятый за прототип, который включает в себя проведение множества синхронных измерений токов и напряжений на двух концах линии, уточнение величин измеренных напряжений и токов, а также оценку полного характеристического сопротивления линии с учетом параметров ее эквивалентной схемы, вычисление значения полного характеристического сопротивления (Патент RU 2464581, МПК G01R 27/28, 20.10.2012).There is a method of determining the impedance of a power line, adopted as a prototype, which includes conducting multiple synchronous measurements of currents and voltages at two ends of the line, clarifying the values of the measured voltages and currents, as well as evaluating the total characteristic resistance of the line taking into account the parameters of its equivalent circuit, values of the total characteristic resistance (Patent RU 2464581, IPC G01R 27/28, 20.10.2012).
Достоинством данного способа определения полного сопротивления линии электропередачи является то, что в данном способе не требуется устанавливать дополнительного оборудования на линии электропередачи, не требуется непосредственный контакт с высоковольтными проводами линии электропередачи.The advantage of this method of determining the impedance of a power line is that in this method it is not necessary to install additional equipment on the power line, it does not require direct contact with the high voltage wires of the power line.
Для контроля качества проводов воздушной линии электропередачи важно не абсолютное значение параметра линии (например: полного характеристического сопротивления), а важно отклонение текущих параметров линии от эталонных значений, которые сняты на исправной линии электропередачи.To control the quality of the wires of an overhead power transmission line, it is important not the absolute value of the line parameter (for example: total characteristic resistance), but the deviation of the current line parameters from the reference values that were taken on a working power line is important.
Известный способ не позволяет определить важный для управления режимами работы линии электропередачи параметр - температуру проводов линии электропередачи. Кроме этого, не контролируется такой важный параметр, как температурный коэффициент активного сопротивления проводов линии электропередачи.The known method does not allow to determine an important parameter for controlling the modes of operation of the power line - the temperature of the wires of the power line. In addition, such an important parameter as the temperature coefficient of active resistance of the wires of the power line is not controlled.
Таким образом, основным недостатком указанного способа являются ограниченные эксплуатационные возможности, препятствующие его прямому использованию для непрерывного контроля качества проводов воздушных линий электропередачи.Thus, the main disadvantage of this method is the limited operational capabilities that prevent its direct use for continuous quality control of wires of overhead power lines.
Задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения непрерывного контроля качества проводов воздушной линии электропередачи, что позволит своевременно обнаружить критические изменения параметров линии электропередачи, назначить дополнительные инструментальные обследования линии, предотвратить повреждения на линии электропередачи.The objective of the invention is to expand operational capabilities by providing continuous quality control of the wires of an overhead power line, which will allow timely detection of critical changes in the parameters of the power line, assign additional instrumental examinations of the line, and prevent damage to the power line.
Технический результат достигается тем, что в способе контроля качества проводов воздушной линии электропередачи, в котором измеряют напряжение и ток в первом местоположении на линии электропередачи, измеряют напряжение и ток во втором местоположении на линии электропередачи, при этом измеренные напряжения и токи в первом и втором местоположениях синхронизированы по времени, по измеренным напряжениям и токам в первом и втором местоположениях определяют полное сопротивление линии электропередачи между первым и вторым местоположениями, определяют температуру проводов линии электропередачи, согласно изобретению, на полностью исправной линии определяют эталонные параметры линии, при температуре То проводов линии электропередачи определяют эталонные продольное активное Ro, индуктивное XLo и емкостное ХСо сопротивления линии электропередачи между первым и вторым местоположениями, при температуре Т1 определяют эталонное активное сопротивление линии электропередачи R1 между первым и вторым местоположениями, определяют эталонный температурный коэффициент αо активного сопротивления проводов линии по формуле αo=(R1-Ro)/(Ro·(T1-To)), при температуре Т проводов линии электропередачи определяют текущие продольное активное R, индуктивное XL и емкостное ХС сопротивления линии электропередачи между первым и вторым местоположениями, при температуре Т′ проводов линии электропередачи определяют текущие продольное активное R′ сопротивление линии электропередачи между первым и вторым местоположениями, определяют текущий температурный коэффициент α активного сопротивления проводов линии по формуле α=(R-R′)/(R·(T-T′)), в качестве параметров, характеризующих качество проводов воздушной линии электропередачи, используют разницу текущих и эталонных сопротивлений (R-Ro), (XL-XLo), (XC-XCo) и разницу текущего и эталонного температурного коэффициента активного сопротивления проводов линии (α-αo).The technical result is achieved in that in a method for controlling the quality of wires of an overhead power line, in which voltage and current are measured at a first location on a power line, voltage and current are measured at a second location on the power line, while the measured voltages and currents at first and second locations synchronized in time, from the measured voltages and currents in the first and second locations determine the impedance of the power line between the first and second locations , determine the temperature of the wires of the power line, according to the invention, determine the reference parameters of the line on a fully operational line, at the temperature To of the wires of the power line, determine the longitudinal longitudinal active Ro, inductive XLo and capacitive XCO of the resistance of the power line between the first and second locations, at a temperature T1 determine the reference active resistance of the power line R1 between the first and second locations, determine the reference temperature coefficient αo active the resistance of the line wires according to the formula αo = (R1-Ro) / (Ro · (T1-To)), at a temperature T of the power line wires, the current longitudinal active R, inductive XL and capacitive voltage resistance of the power line between the first and second locations are determined, at the temperature T ′ of the wires of the power line determines the current longitudinal active R ′ resistance of the power line between the first and second locations, determines the current temperature coefficient α of the active resistance of the wires of the line by the formula α = (RR ′) / (R · (TT ′)), in For the parameters characterizing the quality of the overhead power line wires, the difference of current and reference resistances (R-Ro), (XL-XLo), (XC-XCo) and the difference between the current and reference temperature coefficient of active resistance of the line wires (α-αo) are used.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема измерения параметров линии электропередачи в соответствии с предлагаемым способом.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram for measuring the parameters of the power line in accordance with the proposed method.
Измерение параметров линии, схема которого изображена на фиг.1, происходит следующим образом. Линия электропередачи соединяет пункты 1 и 2. На данной линии измеряют напряжение и ток в первом местоположении 3 на линии электропередачи, измеряют напряжение и ток во втором местоположении 4 на линии электропередачи. Измеряют температуру проводов линии электропередачи.The measurement of the parameters of the line, the circuit of which is shown in figure 1, is as follows. A power line connects points 1 and 2. On this line, voltage and current are measured at a first location 3 on the power line, voltage and current are measured at a second location 4 on the power line. Measure the temperature of the wires of the power line.
При этом измеренные напряжения и токи в первом 3 и втором 4 местоположениях синхронизированы по времени для того, чтобы можно было совместно обрабатывать измеренные в пунктах 3 и 4 данные. Измеренные напряжения и токи в первом 3 и втором 4 местоположениях передаются в центральный пункт 5, где из полученных данных определяется полное сопротивление Z линии электропередачи между пунктами 3 и 4. Полное сопротивление Z линии состоит из продольного активного R, индуктивного XL и емкостного ХС сопротивления линии электропередачи.Moreover, the measured voltages and currents in the first 3 and second 4 locations are synchronized in time so that it is possible to jointly process the data measured in paragraphs 3 and 4. The measured voltages and currents in the first 3 and second 4 locations are transmitted to the central point 5, where the impedance Z of the power line between points 3 and 4 is determined from the received data. The impedance of the Z line consists of longitudinal active R, inductive XL and capacitive XC line resistance power transmission.
Предлагаемый способ основан на сравнении параметров исправной линии электропередачи, эталонных параметров, с текущими параметрами, снимаемыми в процессе эксплуатации линии. Значительные отклонения текущих параметров линии от эталонных параметров служит индикатором предаварийного состояния линии электропередачи. Например: значительное увеличение активного сопротивления R линии, при неизменных остальных параметрах, служит индикатором увеличения переходного сопротивления болтовых соединений проводов линии электропередачи, является основанием проведения обследования линии с помощью тепловизора, который обнаружит перегретые болтовые соединения.The proposed method is based on comparing the parameters of a working power line, reference parameters, with the current parameters taken during the operation of the line. Significant deviations of the current line parameters from the reference parameters serves as an indicator of the emergency condition of the power line. For example: a significant increase in the active resistance of the R line, with the remaining parameters unchanged, serves as an indicator of an increase in the transition resistance of the bolted connections of the wires of the power line, is the basis for conducting a survey of the line with a thermal imager that detects overheated bolted connections.
Аналогично, значительное увеличение емкостного ХС сопротивления линии, при неизменных остальных параметрах, служит индикатором уменьшения средней высоты подвеса проводов линии электропередачи, является основанием проведения обследования габаритов линии с помощью лазерного сканирования.Similarly, a significant increase in the capacitive CS of the line resistance, with the remaining parameters unchanged, serves as an indicator of a decrease in the average height of the suspension of the wires of the power line, is the basis for conducting a survey of the dimensions of the line using laser scanning.
Для работы дифференциального способа на заведомо исправной линии электропередачи замеряют эталонные параметры линии. При некоторой температуре То проводов линии электропередачи, из полного сопротивления линии Z между первым 3 и вторым 4 местоположениями определяют эталонные активное Ro, индуктивное XLo и емкостное ХСо сопротивления линии электропередачи. Для подсчета эталонного температурного коэффициента αо активного сопротивления проводов линии, дополнительно при некоторой температуре Т1 проводов линии электропередачи, из полного сопротивления линии Z между первым 3 и вторым 4 местоположениями определяют эталонное активное R1, сопротивления линии электропередачи, с помощью которого определяют величину эталонного температурного коэффициента αо активного сопротивления проводов линии по формуле αo=(R1-Ro)/(Ro·(T1-To)).For the differential method to work on a known-good power line, the line reference parameters are measured. At a certain temperature T0 of the wires of the power line, from the total resistance of the Z line between the first 3 and second 4 locations, the reference active Ro, inductive XLo and capacitive resistance XCO of the power line are determined. To calculate the reference temperature coefficient αo of the active resistance of the wires of the line, in addition, at a certain temperature T1 of the wires of the power line, from the total resistance of the line Z between the first 3 and second 4 locations, determine the reference active R1, the resistance of the power line, with which the value of the reference temperature coefficient αo active resistance of the line wires according to the formula αo = (R1-Ro) / (Ro · (T1-To)).
При длительной эксплуатации линии электропередачи параметры линии электропередачи отклоняются от эталонных. Для обнаружения этого отклонения непрерывно проводят измерение температуры Т проводов линии электропередачи. При данной температуре Т из полного сопротивления линии Z между первым 3 и вторым 4 местоположениями определяют текущие активное R, индуктивное XL и емкостное ХС сопротивления линии электропередачи. Измеренное при некоторой температуре Т′ проводов линии электропередачи текущее продольное активное R′ сопротивление линии электропередачи между первым 3 и вторым 4 местоположениями, используют для определения текущего температурного коэффициента α активного сопротивления проводов линии по формуле α=(R-R′)/(R′·(T-T′)).During long-term operation of the power line, the parameters of the power line deviate from the reference. To detect this deviation, the temperature T of the wires of the power line is continuously measured. At a given temperature T, the current active R, inductive XL and capacitive resistance XC of the power line are determined from the total resistance of the Z line between the first 3 and second 4 locations. The current longitudinal active R ′ resistance of the power line between the first 3 and second 4 locations, measured at a certain temperature T ′ of the power line wires, is used to determine the current temperature coefficient α of the active resistance of the line wires by the formula α = (RR ′) / (R ′ · ( TT ′)).
В результате в предлагаемом способе имеется эталонный набор параметров (Ro, XLo, XCo, αo) и периодически измеряемый текущий набор параметров (R, XL, XC, α) линии. И в качестве параметров, характеризующих качество проводов воздушной линии электропередачи, используют разницу текущих и эталонных сопротивлений (R-Ro), (XL-XLo), (XC-XCo) и разницу текущего и эталонного температурного коэффициента активного сопротивления проводов линии (α-αo).As a result, the proposed method has a reference set of parameters (Ro, XLo, XCo, αo) and a periodically measured current set of parameters (R, XL, XC, α) of the line. And as the parameters characterizing the quality of the overhead power line wires, use the difference of current and reference resistances (R-Ro), (XL-XLo), (XC-XCo) and the difference between the current and reference temperature coefficient of active resistance of the line wires (α-αo )
Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемый дифференциальный способ контроля качества проводов воздушной линии электропередачи имеет значительные преимущества. Непрерывный контроль качества проводов линии электропередачи позволит своевременно обнаружить критические изменения параметров линии электропередачи, назначить дополнительные инструментальные обследования линии, предотвратит повреждения на линии электропередачи.Thus, in comparison with the prototype, the proposed differential method for controlling the quality of wires of an overhead power line has significant advantages. Continuous quality control of the wires of the power line will allow timely detection of critical changes in the parameters of the power line, assign additional instrumental examinations of the line, and prevent damage to the power line.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151568/28A RU2542597C1 (en) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Overhead electric line wire quality control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151568/28A RU2542597C1 (en) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Overhead electric line wire quality control method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2542597C1 true RU2542597C1 (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53289071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013151568/28A RU2542597C1 (en) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Overhead electric line wire quality control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2542597C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2780947C1 (en) * | 2021-12-29 | 2022-10-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method for controlling the accumulation of fatigue damage in wires of an overhead power transmission line |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2033623C1 (en) * | 1989-05-12 | 1995-04-20 | Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова | Method for fault location and identification in power system using simulators of power transmission lines incorporated in it |
US5450328A (en) * | 1994-03-21 | 1995-09-12 | Square D Company | System for measuring line to ground impedance |
DE10163405A1 (en) * | 2000-12-29 | 2002-07-04 | Abb Power Automation Ltd | Improved fault location in a power transmission network with multiple load tapping points by use of synchronized or unsynchronized measurement data from two ends of a power transmission line |
US6879917B2 (en) * | 2002-06-14 | 2005-04-12 | Progress Energy Carolinas Inc. | Double-ended distance-to-fault location system using time-synchronized positive-or negative-sequence quantities |
RU2289823C1 (en) * | 2005-09-12 | 2006-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Method for determining current electrical mode parameters of electric transmission line for building its l-like adaptive model |
RU2464581C2 (en) * | 2007-02-27 | 2012-10-20 | ОуЭсАйСОФТ, ИНК. | Measurement of full resistance of power transmission line |
-
2013
- 2013-11-19 RU RU2013151568/28A patent/RU2542597C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2033623C1 (en) * | 1989-05-12 | 1995-04-20 | Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова | Method for fault location and identification in power system using simulators of power transmission lines incorporated in it |
US5450328A (en) * | 1994-03-21 | 1995-09-12 | Square D Company | System for measuring line to ground impedance |
DE10163405A1 (en) * | 2000-12-29 | 2002-07-04 | Abb Power Automation Ltd | Improved fault location in a power transmission network with multiple load tapping points by use of synchronized or unsynchronized measurement data from two ends of a power transmission line |
US6879917B2 (en) * | 2002-06-14 | 2005-04-12 | Progress Energy Carolinas Inc. | Double-ended distance-to-fault location system using time-synchronized positive-or negative-sequence quantities |
RU2289823C1 (en) * | 2005-09-12 | 2006-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Method for determining current electrical mode parameters of electric transmission line for building its l-like adaptive model |
RU2464581C2 (en) * | 2007-02-27 | 2012-10-20 | ОуЭсАйСОФТ, ИНК. | Measurement of full resistance of power transmission line |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2780947C1 (en) * | 2021-12-29 | 2022-10-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method for controlling the accumulation of fatigue damage in wires of an overhead power transmission line |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102955088B (en) | A kind of zero resistance insulator detection method based on finite element data storehouse | |
CN101916975B (en) | Temperature protecting method of low-voltage plug type bus duct and joint thereof | |
EP3070483B1 (en) | A method for monitoring transformer bushings, and a system therefor | |
CN108344898B (en) | A kind of preformed armor rods incision position contact resistance experimental measurement method based on heat to electricity conversion | |
CN105277872B (en) | The electrical connection of switchgear main circuit abnormal detection method and device | |
CN201016813Y (en) | High-voltage charged body temperature on-line monitoring device | |
CN104678267A (en) | Method for indirectly measuring dielectric loss of insulation layer of cable | |
Dragomir et al. | About thermal stresses monitoring and diagnosis of electrical equipment | |
CN108535570A (en) | A kind of cable load measuring device and measuring method | |
CN102338673B (en) | Intelligent temperature measurement wall bushing based on optical fiber Bragg grating temperature sensor | |
CN102759665B (en) | A kind of device of the AC resistance for detecting high-tension cable divided conductor | |
RU2542597C1 (en) | Overhead electric line wire quality control method | |
CN107717169A (en) | The high speed acquisition device and method of testing of a kind of resistance brazing welding temperature | |
RU2547837C1 (en) | Temperature control method for wires of power transmission lines | |
JP2014089998A (en) | Monitor system for photovoltaic power generation equipment | |
ES2663919T3 (en) | High intensity cable and procedure to determine the degree of wear of high intensity cables | |
CN103196572A (en) | Method for improving main transformer remote-reading thermometer accuracy and remote-reading thermometer | |
CN102628715B (en) | Optical fiber temperature sensor | |
RU2467338C1 (en) | Method to monitor technical condition of current-conducting parts in electrical equipment | |
CN102707189A (en) | Method for determining short-circuit position of parallel-wound wires of transformer coil | |
CN202093097U (en) | Device for detecting alternating current resistance of high-voltage cable split conductor | |
CN111913127A (en) | Intelligent detection device and method for tubular bus | |
JP6358562B2 (en) | Degradation position measurement method for superconducting cable lines | |
CN204027718U (en) | Generator amature winding temperature on-Line Monitor Device | |
JP6299230B2 (en) | Cable soundness evaluation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161120 |