RU2639715C1 - Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололёда на проводах - Google Patents

Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололёда на проводах Download PDF

Info

Publication number
RU2639715C1
RU2639715C1 RU2016137870A RU2016137870A RU2639715C1 RU 2639715 C1 RU2639715 C1 RU 2639715C1 RU 2016137870 A RU2016137870 A RU 2016137870A RU 2016137870 A RU2016137870 A RU 2016137870A RU 2639715 C1 RU2639715 C1 RU 2639715C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
current
transmission line
damage
control devices
Prior art date
Application number
RU2016137870A
Other languages
English (en)
Inventor
Рустэм Газизович Хузяшев
Рамиль Гамилович Мустафин
Игорь Леонидович Кузьмин
Сергей Иванович Новиков
Original Assignee
Рустэм Газизович Хузяшев
Рамиль Гамилович Мустафин
Игорь Леонидович Кузьмин
Сергей Иванович Новиков
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 Рустэм Газизович Хузяшев, Рамиль Гамилович Мустафин, Игорь Леонидович Кузьмин, Сергей Иванович Новиков filed Critical Рустэм Газизович Хузяшев
Priority to RU2016137870A priority Critical patent/RU2639715C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2639715C1 publication Critical patent/RU2639715C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088—Aspects of digital computing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для решения технической проблемы, касающейся определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи (ЛЭП) в виде появления гололеда на проводах с точностью до участка ЛЭП. Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололеда на проводах, заключающийся в том, что в начале ЛЭП и в конце каждого ответвления и в узлах разветвления ЛЭП устанавливают устройства контроля тока и напряжения. Каждое устройство регистрирует время прихода переднего фронта скачка напряжения в единой шкале времени, синхронизированной от спутниковых сигналов глобальной системы позиционирования. Все устройства передают зарегистрированные времена в диспетчерский центр для их автоматической обработки. Техническим результатом является повышение скорости, удобства и точности определения мест повреждений. 2 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для решения технической проблемы - определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи (ЛЭП) в виде появления гололеда на проводах с точностью до участка ЛЭП (расстояние между узлами ЛЭП или между узлом и началом или концом ЛЭП).
Известен «Способ обнаружения появления гололеда на проводах линии электропередачи» (Патент РФ №RU2287883 С1, МПК H02G 7/16, опубликован 20.11.2006), включающий локацию участка провода зондирующими импульсами и контроль параметра, связанного с изменением условий их распространения по участку провода при появлении гололеда, участок провода ограничивают высокочастотными заградителями, в качестве контрольного параметра принимают время распространения зондирующих импульсов от начала ограниченного участка провода до его конца и обратно, определяют среднее значение температуры этого участка провода, а о появлении гололеда судят по изменению времени распространения зондирующих импульсов, вызванному появлением гололеда, с учетом влияния на контролируемый параметр температурного изменения длины участка провода.
Недостатком способа является большое затухание зондирующих импульсов, а также невозможность использования на линиях с ответвлениями.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению (прототип) является «Способ определения места повреждения разветвленной линии электропередачи» (Патент РФ № RU 2532760 С1, МПК G01R 31/08, опубликован 10.11.2014), заключающийся в том, что фиксируют время прихода переднего фронта импульса, в начале ЛЭП и в конце каждого ответвления устанавливают на проводах высоковольтной ЛЭП устройства контроля тока и напряжения, число которых на единицу больше числа контролируемых веток, в качестве импульсов используют скачок фазного напряжения, одновременно всеми устройствами регистрируют время нахождения скачка фазного напряжения в единой шкале времени, синхронизированной от спутниковых сигналов глобальной системы позиционирования, передают зарегистрированные времена в диспетчерский центр для их автоматической обработки, где для зафиксированных времен от каждой пары устройств контроля тока и напряжения разностно-дальномерным способом определяют поврежденную ветку, а для зафиксированных времен от пары устройств контроля тока и напряжения, одно из которых находится на поврежденной ветке, разностно-дальномерным способом определяют место повреждения на этой ветке.
Недостатком данного способа является использование импульса в виде скачка фазного напряжения, возникающего при однофазном замыкании на землю, координаты места возникновения которого являются неизвестными, и эти координаты определяются из предположения отсутствия гололеда. Поэтому для определения появления гололеда в разветвленных воздушных ЛЭП необходимо данный импульс создавать искусственно в точке с известными координатами.
Задачей изобретения является повышение скорости, удобства и точности определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололеда на проводах ЛЭП.
Технический результат достигается тем, что в способе определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололеда на проводах, в начале ЛЭП и в конце каждого ответвления устанавливают устройства контроля тока и напряжения, число которых на единицу больше числа контролируемых веток, каждое устройство контроля тока и напряжения регистрирует время прихода переднего фронта скачка напряжения в единой шкале времени, синхронизированной от спутниковых сигналов глобальной системы позиционирования, все устройства контроля тока и напряжения передают зарегистрированные времена в диспетчерский центр для их автоматической обработки, дополнительно устанавливают устройства контроля тока и напряжения в узлах ЛЭП, для зафиксированных времен от каждой смежной пары устройств контроля тока и напряжения, разностно-дальномерным способом определяют наличие изменения скорости распространения переднего фронта скачка напряжения по участкам провода, расположенным между всеми смежными парами устройств контроля тока и напряжения, учитывают среднее значение температуры этих участков провода, места повреждений в виде появления гололеда на проводах с точностью до участка ЛЭП определяют по уменьшению скорости распространения переднего фронта скачка напряжения с учетом влияния температурного изменения длины данных участков провода, скачок напряжения формируют в начале ЛЭП путем однократного замыкания фазного провода на высоковольтную емкость, второй конец которой заземлен в месте установки, при этом момент замыкания синхронизирован с максимальной величиной напряжения фазного провода.
На фиг. 1 представлена структурная схема разветвленной линии электропередачи, поясняющая определение места повреждения разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололеда на проводах. Подстанции (ПС) 1, 2, 3, 4 связаны между собой проводами ЛЭП (участки 5, 6, 7, 8, 9), разветвления которых образуют узлы (10, 11) ЛЭП. На ЛЭП имеется повреждение в виде гололеда на проводах участка 7.
На фиг. 2 представлена схема, поясняющая формирование скачка напряжения на ПС 1 (фиг. 1). К фазному проводу в начале ЛЭП на ПС 1 в точке 12 подключен выключатель 13, второй конец которого соединен с высоковольтным конденсатором 14, второй конец конденсатора соединен с точкой заземления 15.
Способ реализуется следующим образом.
При осуществлении способа определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололеда на проводах осуществляют циклическое формирование скачка напряжения в начале ЛЭП. При формировании скачка напряжения в фазном проводе волны напряжения распространяются от начала через узлы ко всем концам ЛЭП. Волны напряжения регистрируются соответствующими устройствами контроля тока и напряжения, в состав которых входят приемники спутниковых сигналов глобальной системы позиционирования, дающие сигналы точного времени. Устройства контроля тока и напряжения устанавливают в начале, в узлах ЛЭП и в конце каждого ответвления. В устройствах осуществляется фиксация времени прихода переднего фронта скачка напряжения в фазном проводе, причем измерения производятся синхронизировано, в единой шкале времени. Измеренные значения времен прихода переднего фронта скачка напряжения в фазном проводе от всех устройств контроля тока и напряжения передаются в диспетчерский центр для последующей автоматической обработки.
В диспетчерском центре определяются скорости распространения переднего фронта скачка напряжения по участкам фазного провода между смежными парами устройств контроля тока и напряжения разностно-дальномерным способом. При этом учитываются конструктивные особенности линии электропередачи, а именно известные длины всех участков между смежными парами устройств контроля тока и напряжения, и учитывается среднее значение температуры данных участков фазного провода. Места повреждений в виде появления гололеда на проводах с точностью до участка ЛЭП определяют по уменьшению скорости распространения переднего фронта скачка напряжения с учетом влияния температурного изменения длины данных участков провода.
Рассмотрим выполнение предлагаемого способа на примере ЛЭП (фиг. 1). Циклическое формирование скачка напряжения производится в начале ЛЭП, с подстанции ПС 1. Используя зарегистрированные времена фиксации фронта скачка напряжения смежными устройствами контроля тока и напряжения, скорости Vij распространения переднего фронта скачка напряжения по участкам фазного провода от i до j устройств контроля тока и напряжения определяются согласно выражению
Vij=Lij/(Tj-Ti),
где Lij - длина фазного провода от i до j устройств контроля тока и напряжения с учетом изменения длины провода при изменении его средней температуры на данном участке;
Tj - зарегистрированное время фиксации фронта скачка напряжения одним из смежных устройств контроля тока и напряжения, которое расположено дальше от начала ЛЭП относительно смежного парного устройства;
Ti - зарегистрированное время фиксации фронта скачка напряжения одним из смежных устройств контроля тока и напряжения, которое расположено ближе к началу ЛЭП относительно смежного парного устройства.
О появлении гололеда на отрезке Lij судят по уменьшению скорости Vij распространения переднего фронта скачка напряжения, относительно скорости Vo распространения переднего фронта скачка напряжения до появления гололеда на проводах ЛЭП.
Пусть гололед появился на отрезке 7.
Для примера ЛЭП на фиг. 1 индексы i и j соответствуют номеру ПС или номеру узла. Скорость Vij распространения переднего фронта скачка напряжения уменьшится для V10,11 и останется неизменной для других вычисленных скоростей (V1,10, V10,2, V11,3, V11,4).
Рассмотрим формирование скачка напряжения в точке 12 (фиг. 2). К фазному проводу в начале ЛЭП на ПС 1 в точке 12 подключен высоковольтный выключатель 13, который кратковременно подключает фазный провод ЛЭП к высоковольтному конденсатору 14, второй конец которого соединен с точкой заземления 15, при этом момент замыкания синхронизирован с максимальной величиной напряжения фазного провода. Для такой синхронизации контролируют значение фазного напряжения в начале ЛЭП на ПС 1. До момента замыкания выключателя 13 конденсатор 14 разряжен. После замыкания выключателя 13 происходит заряд конденсатора 14 от фазного провода. В момент замыкания выключателя 13 напряжение в точке 12 падает почти до нуля. Затем величина напряжения в точке 12 экспоненциально возвращается к мгновенному значению фазного напряжения с постоянной времени, измеряемой единицами микросекунд. Длительность скачка напряжения будет равна постоянной времени.
Таким образом, предлагаемый способ определения мест повреждений разветвленной воздушной ЛЭП в виде появления гололеда на проводах с точностью до участка ЛЭП позволяет сделать это быстро и в автоматическом режиме, что, соответственно, даст возможность проводить мероприятия по плавке гололеда избирательно, только на участках с возникшим гололедом.

Claims (1)

  1. Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололеда на проводах, заключающийся в том, что в начале ЛЭП и в конце каждого ответвления устанавливают устройства контроля тока и напряжения, число которых на единицу больше числа контролируемых веток, каждое устройство контроля тока и напряжения регистрирует время прихода переднего фронта скачка напряжения в единой шкале времени, синхронизированной от спутниковых сигналов глобальной системы позиционирования, все устройства контроля тока и напряжения передают зарегистрированные времена в диспетчерский центр для их автоматической обработки, отличающийся тем, что дополнительно устанавливают устройства контроля тока и напряжения в узлах ЛЭП, для зафиксированных времен от каждой смежной пары устройств контроля тока и напряжения, разностно-дальномерным способом определяют наличие изменения скорости распространения переднего фронта скачка напряжения по участкам провода, расположенным между всеми смежными парами устройств контроля тока и напряжения, учитывают среднее значение температуры этих участков провода, места повреждений в виде появления гололеда на проводах с точностью до участка ЛЭП определяют по уменьшению скорости распространения переднего фронта скачка напряжения с учетом влияния температурного изменения длины данных участков провода, скачок напряжения формируют в начале ЛЭП путем однократного замыкания фазного провода на высоковольтную емкость, второй конец которой заземлен в месте установки, при этом момент замыкания синхронизирован с максимальной величиной напряжения фазного провода.
RU2016137870A 2016-09-22 2016-09-22 Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололёда на проводах RU2639715C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137870A RU2639715C1 (ru) 2016-09-22 2016-09-22 Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололёда на проводах

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137870A RU2639715C1 (ru) 2016-09-22 2016-09-22 Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололёда на проводах

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2639715C1 true RU2639715C1 (ru) 2017-12-22

Family

ID=63857337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137870A RU2639715C1 (ru) 2016-09-22 2016-09-22 Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололёда на проводах

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2639715C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183967U1 (ru) * 2017-12-25 2018-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" Устройство обнаружения гололеда на проводах линии электропередачи с односторонним зондированием линии
RU183970U1 (ru) * 2018-03-23 2018-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" Устройство обнаружения гололеда на проводах линии электропередачи с генератором импульсной последовательности

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5508619A (en) * 1993-10-19 1996-04-16 Kyokuto Boeki Kaisha System for discriminating kinds of surges on power transmission lines
RU2287883C1 (ru) * 2005-04-15 2006-11-20 Ренат Гизатуллович Минуллин Способ обнаружения появления гололеда на проводах линии электропередачи
RU2372624C1 (ru) * 2008-03-12 2009-11-10 Рустэм Газизович Хузяшев Способ определения места однофазного замыкания на землю в разветвленной воздушной линии электропередач, способ определения места междуфазного короткого замыкания в разветвленной воздушной линии электропередач и устройство контроля тока и напряжения для их осуществления
RU2532760C1 (ru) * 2013-04-05 2014-11-10 Александр Леонидович Куликов Способ определения места повреждения разветвленной линии электропередачи

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5508619A (en) * 1993-10-19 1996-04-16 Kyokuto Boeki Kaisha System for discriminating kinds of surges on power transmission lines
RU2287883C1 (ru) * 2005-04-15 2006-11-20 Ренат Гизатуллович Минуллин Способ обнаружения появления гололеда на проводах линии электропередачи
RU2372624C1 (ru) * 2008-03-12 2009-11-10 Рустэм Газизович Хузяшев Способ определения места однофазного замыкания на землю в разветвленной воздушной линии электропередач, способ определения места междуфазного короткого замыкания в разветвленной воздушной линии электропередач и устройство контроля тока и напряжения для их осуществления
RU2532760C1 (ru) * 2013-04-05 2014-11-10 Александр Леонидович Куликов Способ определения места повреждения разветвленной линии электропередачи

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183967U1 (ru) * 2017-12-25 2018-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" Устройство обнаружения гололеда на проводах линии электропередачи с односторонним зондированием линии
RU183970U1 (ru) * 2018-03-23 2018-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" Устройство обнаружения гололеда на проводах линии электропередачи с генератором импульсной последовательности

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10656198B2 (en) Electric power system monitoring using high-frequency signals
Mahdipour et al. Partial discharge localization on power cables using on-line transfer function
RU2639715C1 (ru) Способ определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи в виде появления гололёда на проводах
CN109709442A (zh) 基于母线注入信号的配电网行波测距方法和系统
Xinzhou et al. Optimizing solution of fault location
Glik et al. Detection, classification and fault location in HV lines using travelling waves
RU2475768C1 (ru) Способ определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи
RU2532760C1 (ru) Способ определения места повреждения разветвленной линии электропередачи
Razzaghi et al. Electromagnetic time reversal applied to fault location in power networks
CN103941152A (zh) 一种基于波形相似性的k-NN算法的缆线混合线路故障测距方法
RU2632583C2 (ru) Способ определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи
Clark et al. Partial discharge pulse propagation, localisation and measurements in medium voltage power cables
WO2013066212A2 (ru) Способ определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи и устройство для его осуществления
Stefanidis et al. Application of power line communication and traveling waves for high impedance fault detection in overhead transmission lines
RU2688889C1 (ru) Способ определения расстояния до места повреждения, связанного с землей на линии электропередачи
Kulikov et al. Validation of a simulation model of an overhead transmission line for traveling wave transients investigation by calculating the correlation between simulated and real waveforms
Prabhavathi et al. Detection and location of faults in 11kv underground cable by using continuous wavelet transform (cwt)
Zhang et al. SLG (Single-Line-to-Ground) Fault Location in NUGS (Neutral Un-effectively Grounded System)
RU2733825C1 (ru) Способ определения места повреждения кабельных и воздушных линий электропередачи
Xiong et al. Power cable length measurement method based on dispersion phenomena
Wang et al. Fault section identification method for mixed line in AC transmission system
RU2521790C1 (ru) Способ определения места повреждения разветвленной линии электропередачи
Gemelli et al. Factors affecting the single-ended travelling wave-based fault location in hv lines
CN105203921A (zh) 一种配电线路单相接地故障的定位方法
Kulikov et al. Combining of travelling wave methods and methods based on emergency mode parameters estimation for improvement of relay protection