RU216041U1 - Устройство для определения местоположения и вида повреждения воздушной линии электропередачи - Google Patents
Устройство для определения местоположения и вида повреждения воздушной линии электропередачи Download PDFInfo
- Publication number
- RU216041U1 RU216041U1 RU2022121053U RU2022121053U RU216041U1 RU 216041 U1 RU216041 U1 RU 216041U1 RU 2022121053 U RU2022121053 U RU 2022121053U RU 2022121053 U RU2022121053 U RU 2022121053U RU 216041 U1 RU216041 U1 RU 216041U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- field sensor
- electric field
- damage
- processing means
- magnetic
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000005294 ferromagnetic Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 4
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory Effects 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Предлагаемое устройство относится к электроизмерительной технике, а именно к устройствам определения места повреждения воздушных линий электропередачи (ВЛЭП). Устройство для определения местоположения и вида повреждения на ВЛЭП состоит из последовательно соединенных средства для снятия первичной информации, включающего в себя датчик магнитного поля в виде катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником, регистрирующей суммарную магнитную индукцию, и датчика электрического поля в виде конденсатора, регистрирующего суммарную напряженность; средства обработки сигналов в виде двух блоков, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя и порогового устройства, входы блоков подключены к датчикам магнитного и электрического полей, а выходы соединены со средством обработки информации в виде блока логического сравнения, содержащего в себе средство передачи информации в виде GSM/GPRS-модема, соединенного со средством обработки информации, к датчику магнитного поля параллельно подключается конденсатор, а к датчику электрического поля параллельно подключается катушка индуктивности. Технический результат - повышение достоверности определения вида режима электрической сети и места повреждения.
Description
Предлагаемое устройство относится к электроизмерительной технике, а именно к устройствам определения места повреждения (ОМП) воздушных линий электропередачи (ВЛЭП).
Известно устройство для определения места повреждения электрической сети напряжения 6(10)-35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью [патент на полезную модель №57018 кл. G01R 31/08, 18.04.2006 г.], состоящее из последовательно соединенных средства для снятия первичной информации сети, средства обработки сигналов и средства обработки и отображения информации, где средство для обработки сигналов состоит из фильтра напряжения нулевой последовательности, выход которого соединен со входом фильтра напряжения, первый выход которого соединен со входом первого компаратора, второй выход - с первым входом фазочувствительного выпрямителя, фильтра тока нулевой последовательности, выход которого соединен со входом фазочувствительного выпрямителя, первый выход которого соединен со входом второго компаратора, а второй выход соединен со вторым входом фазочувствительного выпрямителя, выход которого соединен, со входом одновибратора, выход которого соединен с первым входом средства анализа и отображения информации в качестве которого использована ЭВМ, второй и третий входы которого соединены с выходами первого и второго компараторов, при этом в качестве средств для снятия первичной информации использованы датчики напряжения и датчики тока для каждой фазы.
К причинам, препятствующим достижению технического результата, относится то, что датчики токов и напряжений устанавливаются непосредственно у линейных проводов трехфазных систем, что затрудняет монтаж, эксплуатацию и ремонт. Устройство содержит сложную схему обработки информации и в то же время не позволяет определить вид повреждения (только наличие КЗ). Кроме того, существенным недостатком этого устройства является низкая точность, обусловленная следующими факторами: ток КЗ и его максимальное значение зависит от сопротивления заземления и от сопротивления почвы в зоне контакта; скорость распространения импульса также не является постоянной и зависит от многих факторов (от температуры, влажности, погодных условий и т.д.).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для определения местоположения и вида повреждения на воздушной линии электропередачи [Патент на полезную модель РФ 100632, МПК G 01 R 31/08; 24.08.2010 г.].
Устройство для определения местоположения и вида повреждения на воздушной линии электропередачи (ВЛЭП), состоящее из последовательно соединенных средства для снятия первичной информации, средства обработки сигналов и средства обработки информации, средство для снятия первичной информации выполнено в виде датчика магнитного поля и датчика электрического поля, закрепленных на опоре ВЛЭП, где датчик магнитного поля выполнен в виде катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником, регистрирующей суммарную магнитную индукцию, а датчик электрического поля - в виде конденсатора, регистрирующего суммарную напряженность; при этом средство обработки сигналов выполнено в виде двух блоков, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя и порогового устройства, ко входам блоков подключены датчики магнитного и электрического полей, а выходы блоков соединены со входами средства обработки информации, выполненного в виде блока логического сравнения, содержащего в себе данные об аварийных режимах ВЛЭП, и дополнительно содержит средство передачи информации, выполненное в виде GSM/GPRS модема, соединенного со средством обработки информации.
Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является недостаточная точность показаний измерительных преобразователей из-за низкой помехозащищенности.
Задачей является создание устройства для определения местоположения и вида повреждения воздушной линии электропередачи с экранированием датчиков магнитного и электрического полей и настройки их цепи на резонансный режим.
Техническим результатом заявленного устройства является повышение достоверности определения вида режима электрической сети и места повреждения.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для определения местоположения и вида повреждения воздушной линии электропередачи (ВЛЭП), состоящее из последовательно соединенных средства для снятия первичной информации, выполненного в виде датчика магнитного поля и датчика электрического поля, закрепленных на опоре ВЛЭП, где датчик магнитного поля выполнен в виде катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником, регистрирующей суммарную магнитную индукцию, а датчик электрического поля - в виде конденсатора, регистрирующего суммарную напряженность; средства обработки сигналов, выполненного в виде двух блоков, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя и порогового устройства, входы блоков подключены к датчикам магнитного и электрического полей, а выходы соединены со средством обработки информации, выполненным в виде блока логического сравнения, содержащего в себе средство передачи информации, выполненное в виде GSM/GPRS-модема, соединенного со средством обработки информации, причем к датчику магнитного поля параллельно подключается конденсатор, а к датчику электрического поля параллельно подключается катушка индуктивности, номиналы которых подбираются для создания режима резонанса в цепи датчиков, которые к тому же экранируются от воздействия помех.
Указанное отличие позволяет осуществлять более точное определение изменения электромагнитного поля вокруг ВЛЭП, а, следовательно, и более достоверное определение вида режима электрической сети и места повреждения. Усиление сигнала датчиков за счет повышенной добротности и повышенная устойчивость к помехам за счет экранирования датчиков позволяют получить более точный результат показаний.
На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит средство для снятия первичной информации, в состав которого входит датчик 1, регистрирующий суммарную напряженность электрического поля Е и представляющий собой колебательный контур с конденсатором 2 емкостью С С ,, с которого снимаются показания, и катушкой 3 с ферромагнитным сердечником индуктивностью L C , и датчик 4, регистрирующий суммарную индукцию магнитного поля В и представляющий собой колебательный контур с катушкой 5 с ферромагнитным сердечником индуктивностью L L , с которой снимаются показания и конденсатором 6 емкостью C L . Выходы датчиков 1 и 4 соединены со средством обработки сигналов 7, которое выполнено в виде двух блоков 8 и 9, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителей 10 и 11 и пороговых устройств 12 и 13. Уровни напряжений срабатывания пороговых устройств 12 и 13 настраиваются в соответствии с таблицей. Пороговое устройство, представляет собой многоуровневый триггер Шмитта. При изменении напряжения и на входе датчика 1 от нулевого уровня до максимального - Um, поочередно срабатывает пороговое устройство 12.
Аналогично работает пороговое устройство 13. Выходы пороговых устройств 12 и 13 соединены с входами средства обработки информации 14, который представляет собой блок логического сравнения, предварительно настраиваемый по таблице. Выход блока логического сравнения соединен со средством передачи информации 15, выполненном в виде GSM/GPRS-модема, который предназначен для передачи информации на диспетчерский пункт.
Устройство работает следующим образом.
Если линии электропередачи находятся в нормальном режиме, то соответствующие сигналы u и e с датчиков 1 и 2 поступают на усилители 10 и 11, затем на пороговые устройства 12 и 13. Коэффициенты усиления усилителей предварительно устанавливаются в зависимости от расстояния от проводов до устройства и режимов ВЛЭП. Сигналы с пороговых устройств поступают на блок логического сравнения 14, который вырабатывает сигнал, соответствующий нормальному режиму. Этот сигнал не инсценирует передачу информации от средства передачи информации 15 на диспетчерский пункт. Если происходит аварийный режим (например, замыкание одной фазы на землю), то соответственно изменяются сигналы u и e на выходах датчиков 1 и 4, которые регистрируют суммарные электрические и магнитные составляющие электромагнитного поля проводов линии. Регистрируемое датчиком 1 электрическое поле пропорционально сумме напряжений фаз, а регистрируемое датчиком 4 магнитное поле пропорционально сумме линейных токов. В соответствии с таблицей изменяются сигналы на выходах усилителей 10 и 11, что вызывает срабатывание пороговых устройств 12 и 13 по напряжению и току соответственно, и на выходе пороговых устройств вырабатываются комбинации двоичных сигналов, соответствующие именно этому аварийному режиму. С помощью средства обработки информации 14 эта комбинация преобразуется в единичный сигнал, соответствующий определенному аварийному режиму (к примеру, замыкания одной фазы на землю). Этот сигнал инициирует работу модема 15, который передает информацию на диспетчерский пункт о месте и виде повреждения.
Таблица 1 – Идентификационные признаки режимов работы энергетической сети.
| Режимы сети | Регистрируемое напряжение | Регистрируемый ток | ||
| Нормальный режим |
  |
  |
||
| Аварийные режимы | До места аварии | После места аварии | До места аварии | После места аварии |
| Обрыв одной фазы |
 |
 |
 |
 |
| Обрыв двух фаз |
 |
 |
 |
 |
| Обрыв всех фаз |
 |
 |
 |
 |
| Короткое замыкание одной фазы |
 |
 |
 |
|
| Короткое замыкание двух фаз |
 |
 |
 |
 |
| Короткое замыкание трех фаз |
 |
 |
 |
 |
Номиналы дополнительных катушки индуктивности и конденсатора подбираются в соответствии с режимом резонанса для получения высокого уровня добротности с целью получения усиления сигнала с датчиков.
Номинал дополнительного конденсатора в датчике электрического поля определяется:
Номинал дополнительной катушки индуктивности в датчике магнитного поля определяется:
Экранирование датчиков повышает помехозащищенность, что способствует более точному сигналу с датчика.
Наличие RLC-цепи в конструкции датчика позволяет добиться усиления сигнала за счет повышенного значения добротности контура в Q раз.
Таким образом, устройство для определения местоположения и вида повреждения воздушных линий электропередачи позволяет повысить достоверность определение вида режима электрической сети и места повреждения и представляет собой сравнительно простую конструкция для установки и эксплуатации.
Claims (1)
- Устройство для определения местоположения и вида повреждения на воздушной линии электропередачи (ВЛЭП), состоящее из последовательно соединенных средства для снятия первичной информации, выполненного в виде датчика магнитного поля и датчика электрического поля, закрепленных на опоре ВЛЭП, где датчик магнитного поля выполнен в виде катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником, регистрирующей суммарную магнитную индукцию, а датчик электрического поля - в виде конденсатора, регистрирующего суммарную напряженность; средства обработки сигналов, выполненного в виде двух блоков, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя и порогового устройства, входы блоков подключены к датчикам магнитного и электрического полей, а выходы соединены со средством обработки информации, выполненным в виде блока логического сравнения, содержащего в себе средство передачи информации, выполненное в виде GSM/GPRS-модема, соединенного со средством обработки информации, отличающееся тем, что к датчику магнитного поля параллельно подключается конденсатор, а к датчику электрического поля параллельно подключается катушка индуктивности, номиналы которых подбираются для создания режима резонанса в цепи датчиков, которые к тому же экранируются от воздействия помех.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU216041U1 true RU216041U1 (ru) | 2023-01-16 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58180960A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-22 | Hitachi Ltd | 事故点標定装置 |
| RU57018U1 (ru) * | 2006-04-18 | 2006-09-27 | Людмила Прокопьевна Андрианова | Устройство для определения места повреждения электрической сети напряжения 6( 10)-35 кв с изолированной или компенсированной нейтралью |
| RU2334249C1 (ru) * | 2007-04-23 | 2008-09-20 | Зао "Вниира-Овд" | Устройство обнаружения радиолокационных целей |
| RU100632U1 (ru) * | 2010-08-24 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Устройство для определения местоположения и вида повреждения на воздушной линии электропередачи |
| RU108149U1 (ru) * | 2011-05-10 | 2011-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Устройство для определения местоположения и вида повреждения на воздушной линии электропередачи |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58180960A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-22 | Hitachi Ltd | 事故点標定装置 |
| RU57018U1 (ru) * | 2006-04-18 | 2006-09-27 | Людмила Прокопьевна Андрианова | Устройство для определения места повреждения электрической сети напряжения 6( 10)-35 кв с изолированной или компенсированной нейтралью |
| RU2334249C1 (ru) * | 2007-04-23 | 2008-09-20 | Зао "Вниира-Овд" | Устройство обнаружения радиолокационных целей |
| RU100632U1 (ru) * | 2010-08-24 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Устройство для определения местоположения и вида повреждения на воздушной линии электропередачи |
| RU108149U1 (ru) * | 2011-05-10 | 2011-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Устройство для определения местоположения и вида повреждения на воздушной линии электропередачи |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102565862B (zh) | 一种瞬变电磁响应信号梯度测量方法及观测装置 | |
| CN106290553A (zh) | 一种新型检测钢丝绳缺陷的电磁传感器*** | |
| CN101776770A (zh) | 一种电磁法勘查的发送接收一体化方法及装置 | |
| CN103412009A (zh) | 一种流体电导率传感器及测量流体电导率的装置和方法 | |
| CN211476993U (zh) | 一种差分电桥式电涡流位移传感器 | |
| CN102543229A (zh) | 基于单线圈的核电棒位测量装置及其核电棒位的差值测量方法 | |
| WO2006095251A2 (en) | Low temperature squid transient electromagnetic receiver system | |
| SU841610A3 (ru) | Электромагнитный датчик,чувстви-ТЕльНый K изМЕНЕНию МАгНиТНОгОпОл | |
| RU216041U1 (ru) | Устройство для определения местоположения и вида повреждения воздушной линии электропередачи | |
| CN113280724A (zh) | 一种差分电桥式电涡流位移传感器 | |
| CN102735943A (zh) | 无源电子标签谐振频率及q值检测传感器 | |
| CN106959119B (zh) | 运动对象的监测方法及装置 | |
| RU2540443C1 (ru) | Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи | |
| CN111948438A (zh) | 一种低成本电流传感器 | |
| CN102576058A (zh) | 磁通门传感器的功率优化控制 | |
| RU100632U1 (ru) | Устройство для определения местоположения и вида повреждения на воздушной линии электропередачи | |
| RU108149U1 (ru) | Устройство для определения местоположения и вида повреждения на воздушной линии электропередачи | |
| CN208043995U (zh) | 磁电变换装置及电缆故障定位设备 | |
| CN106054088A (zh) | 一种提高磁通量传感器动态输出范围的自零放大电路 | |
| CN108152524A (zh) | 一种霍尔车轮传感器及其工作方法 | |
| CN210323406U (zh) | 一种地下金属探测*** | |
| CN103792584A (zh) | 电机换向器金属加固圈检测仪及其检测方法和应用设备 | |
| SU656012A1 (ru) | Электромагнитный металлоискатель | |
| CN110456419A (zh) | 一种电磁激励响应信号互感装置和检测装置及检测方法 | |
| CN203673080U (zh) | 电机换向器金属加固圈检测仪及其应用设备 |