RU2656004C1 - Способ определения топологии воздушных линий электропередачи - Google Patents
Способ определения топологии воздушных линий электропередачи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2656004C1 RU2656004C1 RU2017126912A RU2017126912A RU2656004C1 RU 2656004 C1 RU2656004 C1 RU 2656004C1 RU 2017126912 A RU2017126912 A RU 2017126912A RU 2017126912 A RU2017126912 A RU 2017126912A RU 2656004 C1 RU2656004 C1 RU 2656004C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- branch
- determined
- pulses
- reflected
- trace
- Prior art date
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
- G01R31/11—Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods
Abstract
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения топологии воздушных линий электропередачи (ЛЭП), то есть для определения наличия ответвлений, расстояний до присоединений, длин ответвлений. Сущность: в линию подают зондирующие импульсы. Отраженные от неоднородностей импульсы поступают в приемно-регулирующее устройство, потом в измерительное устройство для анализа рефлектограммы. Используя начальный участок рефлектограммы, определяют значение частоты следования отраженных импульсов, соответствующее неоднородностям неразветвленной линии. Наличие ответвления определяют по скачкообразному увеличению частоты следования отраженных импульсов на рефлектограмме. Место присоединения ответвления уточняется по наличию импульса отрицательной полярности на рефлектограмме. Место конца ответвления определяется по скачкообразному уменьшению частоты следования отраженных импульсов. Длина ответвления определяется по уточненному месту присоединения и месту конца ответвления. Технический результат: расширение функциональных возможностей. 4 ил.
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения топологии воздушных линий электропередачи (ЛЭП), то есть определения наличия ответвлений, расстояний до присоединений, длин ответвлений.
Известен способ ОМП (а.с. №2319972 С1 от 20.03.2008 «Способ определения наличия дефектов проводов и кабелей в сегментах сетей с разветвленной топологией»), заключающийся в том, что ведущее оконечное оборудование осуществляет одновременно локационное зондирование и измерение фазы несущей, принятой от ведомого оконечного оборудования, данные заносят в память микроЭВМ, измеренное значение фазы и форму рефлектограммы сравнивают с предыдущими значениями и в случае изменения значения фазы или формы рефлектограммы определяют наличие или отсутствие повреждения в зондируемом сегменте.
Недостатками этого способа являются: требование точной синхронизации ведомых устройств с ведущим устройством при измерении фазы несущей; необходимость их постоянного совмещения хранителей времени; сложность измерения фазы сигнала с необходимой точностью из-за высокого уровня помех в сетях электропередачи. Кроме этого, способ позволяет определять повреждения в конкретных сегментах, при этом не определяется общая топология сети.
Известен способ определения местоположения повреждений в сетях с разветвленной топологией (заявка №2008151219/28 от 23.12.2008), включающий сканирование сети по участкам с помощью ведомых устройств и последовательное локационное зондирование поврежденных сегментов, полученных на основе данных сканирования. Основным недостатком данного способа является то, что для определения топологии сети необходимо устанавливать ведомые устройства вдоль всей ЛЭП, что в конечном итоге удорожает и усложняет реализацию данного способа.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению (прототипом) является способ (Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. - М: Энергоиздат, 1982, с. 188), который заключается в следующем. В линию подаются зондирующие импульсы. Отражаясь от мест повреждения и неоднородностей, импульсы поступают в приемно-регулирующее устройство, потом в измерительное устройство для анализа рефлектограммы. Фиксируется интервал времени между зондирующим и отраженным от места повреждения импульсом. Этот интервал времени пропорционален расстоянию от начала линии до места повреждения. Данный способ дает неоднозначные результаты при определении мест повреждения разветвленных ЛЭП, а также не позволяет определить топологию ЛЭП.
Задача предлагаемого технического решения заключается в расширении функциональных возможностей, заключающихся в определении топологии ЛЭП. Способ позволяет определять наличие ответвлений, расстояния до присоединений, длины ответвлений.
Для этого в предлагаемом способе в линию подаются зондирующие импульсы. Отражаясь от неоднородностей, импульсы поступают в приемно-регулирующее устройство, потом в измерительное устройство для анализа рефлектограммы. В отличие от прототипа, анализ рефлектограммы производится следующим образом. Анализируется частота следования отраженных импульсов. Используя начальный участок рефлектограммы, определяется значение частоты следования отраженных импульсов, соответствующее неоднородностям неразветвленной линии. Определяется наличие ответвления по скачкообразному увеличению частоты следования отраженных импульсов. Уточняется место присоединения ответвления по наличию импульса отрицательной полярности на рефлектограмме. Место конца ответвления определяется по скачкообразному уменьшению частоты следования отраженных импульсов. Длина ответвления определяется по уточненному месту присоединения и месту конца ответвления.
На фиг. 1 приведен пример топологии ЛЭП с одним ответвлением;
на фиг. 2 приведена рефлекторграмма, соответствующая этому примеру ЛЭП;
на фиг. 3 приведен пример ЛЭП с несколькими ответвлениями;
на фиг. 4 приведена рефлектограмма, соответствующая ЛЭП, приведенной на фиг. 3.
Рассмотрим предлагаемый способ на следующем примере. В воздушных ЛЭП опоры располагаются на приблизительно равных расстояниях. За счет резкого изменения геометрии линий в местах опор и наличия элементов крепления провода появляются изменения волнового сопротивления линии. Современные средства рефлектометрии позволяют достоверно обнаруживать такие неоднородности.
При посылке в линию зондирующего импульса в местах неоднородностей возникают отраженные импульсы небольшой амплитуды. Частота следования отраженных импульсов зависит от расстояний между опорами. Если ЛЭП не имеет ответвлений, то частота следования отраженных импульсов на протяжении рефлектограммы обратнопропорциональна расстоянию между неоднородностями волнового сопротивления.
В случае, если ЛЭП имеет ответвления, то отраженные импульсы будут возникать также и в ответвлениях. В результате на некотором участке рефлектограммы будут присутствовать импульсы, имеющие большую частоту следования. Рассмотрим ЛЭП с одним ответвлением (фиг. 1). После посылки зондирующего импульса из точки А сначала будут появляться отраженные импульсы, соответствующие неоднородностям участка А-Б с частотой следования ƒ1 (фиг. 2). На участке Б-В будут присутствовать импульсы с частотой следования ƒ2, соответствующие неоднородностям ответвления Б-В и неоднородностям участка Б-В’.
Если расстояния между неоднородностями на участке Б-В такие же, что и на участке Б-В’, то частота следования отраженных импульсов будет в два раза выше, чем частота ƒ1. На реальных рефлектограммах частота ƒ2 всегда существенно выше, чем частота ƒ1.
По окончании отраженных импульсов с частотой следования ƒ2 участка Б-В (фиг. 2) будут появляться отраженные импульсы, соответствующие участку В-Г с частотой следования ƒ3. Частота ƒ3 будет равна частоте ƒ1, а на реальной рефлектограмме близка к частоте ƒ1.
Рассмотрим случай, когда ЛЭП имеет несколько ответвлений (фиг. 3). На участке А-Б рефлектограммы (фиг. 4) частота следования отраженных импульсов равна ƒ1, на участке Б-Г частота следования отраженных импульсов равна ƒ2, причем ƒ2>ƒ1, так как началось ответвление Б-В. Начало ответвления соответствует отрицательному импульсу в точке Б. На участке Г-В имеются отраженные импульсы, соответствующие основной линии и двум ответвлениям. Частота следования этих отраженных импульсов равна ƒ3, причем ƒ3>ƒ2, так как начался участок Г-В" ответвления Г-Е. Начало ответвления соответствует отрицательному импульсу в точке Г. На участке В-Д рефлектограммы (фиг. 4) частота следования отраженных импульсов равна ƒ4, причем ƒ4<ƒ3, так как закончилось ответвление Б-В. Эти импульсы соответствуют участку В’-Д’ основной линии и участку В"-Д ответвления Г-Е. На участке Д-Е рефлектограммы частота следования отраженных импульсов равна ƒ5, причем ƒ5>ƒ4, так как началось ответвление Д-Ж. Начало ответвления соответствует отрицательному импульсу в точке Д рефлектограммы. На участке Е-Ж рефлектограммы частота следования отраженных импульсов будет равна ƒ6, причем ƒ6<ƒ5, так как закончилось ответвление Г-Е. На участке Ж-З рефлектограммы частота следования отраженных импульсов будет равна ƒ7, причем ƒ7<ƒ6, так как закончилось ответвление Д-Ж. Частота ƒ7 будет равна частоте ƒ1, а на реальной рефлектограмме близка к частоте ƒ1.
В общем случае наличие ответвления определяется по наличию на рефлектограмме участка с повышенной частотой следования отраженных импульсов.
В месте присоединения ответвления уменьшается волновое сопротивление, что приводит к возникновению отраженного импульса отрицательной полярности. Место присоединения определяется по наличию отрицательного импульса, после которого начинаются отраженные импульсы с увеличенной частотой следования, с использованием формулы
где 
- расстояние до присоединения;
V - скорость распространения электромагнитных волн в испытуемой линии;
τ3 - время задержки отраженного от места присоединения ответвления импульса относительно зондирующего.
Длина ответвления, например, на ЛЭП фиг. 1 определяется по двум точкам рефлектограммы фиг. 2: первой точке t1, которой соответствует импульс отрицательной полярности, и второй точке t2, после которой частота следования отраженных импульсов скачкообразно уменьшается. Длина ответвления 
определяется по формуле
Таким образом, технический результат заключается в том, что с помощью рефлектограммы, полученной с одного конца ЛЭП, появляется возможность определения топологии ЛЭП.
Способ может использоваться для определения целостности проводов ЛЭП после аварий для обнаружения несанкционированных подключений, а также как часть способа определения места повреждения в ЛЭП с разветвленной топологией.
Claims (1)
- Способ определения топологии воздушных линий электропередачи, в котором в линию подают зондирующие импульсы, отраженные от неоднородностей импульсы поступают в приемно-регулирующее устройство, потом в измерительное устройство для анализа полученной рефлектограммы, отличающийся тем, что используя начальный участок рефлектограммы, определяют значение частоты следования отраженных импульсов, соответствующее неоднородностям неразветвленной линии, затем определяют наличие ответвления по скачкообразному увеличению частоты следования отраженных импульсов, уточняют место присоединения ответвления по наличию импульса отрицательной полярности на рефлектограмме, а место конца ответвления определяют по скачкообразному уменьшению частоты следования отраженных импульсов, длину ответвления определяют по уточненному месту присоединения и месту конца ответвления.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126912A RU2656004C1 (ru) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Способ определения топологии воздушных линий электропередачи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126912A RU2656004C1 (ru) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Способ определения топологии воздушных линий электропередачи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2656004C1 true RU2656004C1 (ru) | 2018-05-30 |
Family
ID=62560635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017126912A RU2656004C1 (ru) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Способ определения топологии воздушных линий электропередачи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2656004C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997011380A1 (en) * | 1995-09-06 | 1997-03-27 | Electric Power Research Institute, Inc. | System and method for locating faults in electric power cables |
| RU2319972C1 (ru) * | 2006-05-26 | 2008-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "КАРЗА" | Способ определения наличия дефектов проводов и кабелей в сегментах сетей с разветвленной топологией |
| RU2386974C1 (ru) * | 2008-12-23 | 2010-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "КАРЗА" | Способ определения местоположения повреждений в сетях с разветвленной топологией |
| WO2012031613A1 (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus, method, and computer software for detection of topology changes in electrical networks |
| RU2455654C1 (ru) * | 2011-01-24 | 2012-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) | Способ определения поврежденного участка и типа повреждения в электроэнергетической сети с разветвленной топологией |
-
2017
- 2017-07-26 RU RU2017126912A patent/RU2656004C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997011380A1 (en) * | 1995-09-06 | 1997-03-27 | Electric Power Research Institute, Inc. | System and method for locating faults in electric power cables |
| RU2319972C1 (ru) * | 2006-05-26 | 2008-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "КАРЗА" | Способ определения наличия дефектов проводов и кабелей в сегментах сетей с разветвленной топологией |
| RU2386974C1 (ru) * | 2008-12-23 | 2010-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "КАРЗА" | Способ определения местоположения повреждений в сетях с разветвленной топологией |
| WO2012031613A1 (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus, method, and computer software for detection of topology changes in electrical networks |
| RU2455654C1 (ru) * | 2011-01-24 | 2012-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) | Способ определения поврежденного участка и типа повреждения в электроэнергетической сети с разветвленной топологией |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10338124B2 (en) | Cable fault diagnosis method and system | |
| CN106772414B (zh) | 一种提高tof相位法测距雷达测距精度的方法 | |
| US3991364A (en) | Autocorrelation method for detecting insulation defects in cable | |
| US10209290B2 (en) | Locating of partial-discharge-generating faults | |
| EP1527348A1 (en) | Time-frequency domain reflectometry apparatus and method | |
| RU2656295C1 (ru) | Способ поиска трассы и определения места повреждения оптического кабеля | |
| CN102986150A (zh) | 多采集otdr方法及装置 | |
| WO2005086812A2 (en) | System and method to locate an anomaly of a conductor | |
| US20150077131A1 (en) | Method and system for diagnosing a cable by distributed reflectometry with self-selective average | |
| US11920974B2 (en) | Vibration distribution measuring system, vibration waveform analysis method, vibration waveform analyzing device, and analyzing program | |
| KR101548288B1 (ko) | 반사파 계측을 이용한 배선 진단 시스템 | |
| JPH1073655A (ja) | 車両と対象物の距離を測定する方法 | |
| US8995226B2 (en) | Measurement method and apparatus | |
| US11506636B2 (en) | System and method of submitting data from individual sensors over a shared cable | |
| Shi et al. | Detection and location of single cable fault by impedance spectroscopy | |
| RU2656004C1 (ru) | Способ определения топологии воздушных линий электропередачи | |
| RU2316898C1 (ru) | Способ одновременного измерения частотных зависимостей доплеровского смещения частоты и времени распространения коротковолновых сигналов в ионосферной радиолинии | |
| KR101224862B1 (ko) | 케이블의 고장 위치 탐지 장치 및 방법 | |
| RU2511640C2 (ru) | Способ определения места повреждения линий электропередачи с древовидной структурой | |
| RU2612201C1 (ru) | Способ определения дистанции гидролокатором | |
| JP2000046854A5 (ru) | ||
| CN103486987A (zh) | 一种利用曲线拟合提高超声测厚精度的方法 | |
| Giaquinto et al. | Accuracy analysis in the estimation of ToF of TDR signals | |
| RU2685048C1 (ru) | Способ определения мест появления неоднородностей и повреждений линий электропередачи | |
| RU112524U1 (ru) | Устройство для обнаружения гололедных отложений на проводах линии электропередачи |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |