RU2540443C1 - Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи - Google Patents
Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2540443C1 RU2540443C1 RU2013134213/28A RU2013134213A RU2540443C1 RU 2540443 C1 RU2540443 C1 RU 2540443C1 RU 2013134213/28 A RU2013134213/28 A RU 2013134213/28A RU 2013134213 A RU2013134213 A RU 2013134213A RU 2540443 C1 RU2540443 C1 RU 2540443C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- line
- phase
- beginning
- electromagnetic wave
- coefficient
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Locating Faults (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, а именно средствам обработки информации в электротехнике, и может быть использовано для определения места обрыва на воздушной линии электропередачи. Сущность: способ заключается в том, что измеряют массивы мгновенных значений напряжений и токов трех фаз в начале и в конце линии для одних и тех же моментов времени. Передают сигналы с конца линии в ее начало по каналу связи. Сохраняют пары цифровых отсчетов как текущие и формируют соответствующие им векторные значения, по которым формируют векторные значения симметричных составляющих напряжений и токов прямой последовательности фазы А в начале и конце линии , , , . Определяют расстояние до места обрыва фазы по выражению:
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно средствам обработки информации в электротехнике, и может быть использовано для определения места обрыва на воздушной линии электропередачи.
Известен способ определения местоположения и вида повреждения на воздушной линии электропередачи [RU 100632 U1, МПК G01R 31/08 (2006.01), опубл. 20.12.2010], где с помощью конденсатора емкостью С регистрируют суммарную напряженность электрического поля Е, пропорциональную сумме фазных напряжений, а посредством катушки с ферромагнитным сердечником индуктивностью L регистрируют суммарную индукцию магнитного поля В, пропорциональную сумме линейных токов. Полученную информацию обрабатывают с помощью устройства, состоящего из последовательно соединенных усилителей и пороговых устройств, причем пороговые устройства настраиваются в соответствии с фиксированными значениями токов и напряжений, представленными авторами там же. В блоке логического сравнения осуществляется сопоставление полученной информации с пороговыми значениями, на основании которого делается вывод о наличии, виде и месторасположении повреждения.
Недостатками этого способа являются необходимость монтажа и эксплуатации дополнительных приборов, а также невозможность определения точного месторасположения повреждения.
Известен способ определения поврежденного участка и типа повреждения в электроэнергетической сети с разветвленной топологией [RU 2455654, МПК G01R 31/08 (2006.01), опубл. 10.07.2012], выбранный в качестве прототипа, заключающийся в том, что производят мониторинг электрической сети расположенным на питающей сеть подстанции ведущим устройством, осуществляющим сканированием сети предварительный сбор информации о целостности сегментов сети путем опроса ведомых устройств. Ведомые устройства, расположенные на границах сети на каждом конце линии разветвленной сети, подают высокочастотные напряжения прямой последовательности на все три фазных провода линии электропередачи, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 120º, а ведущее устройство принимает и записывает трехфазное высокочастотное напряжение, получаемое ведущим устройством от каждого ведомого устройства в отдельности, при этом при совместной обработке всех записанных трехфазных высокочастотных сигналов со всех ведомых устройств определяют место обрыва фазы воздушной линии электропередачи.
Недостатком способа является то, что определяют не точное место обрыва, а лишь сегмент сети, где произошел обрыв фазы. Кроме того, не учитывают распределенность параметров линии электропередачи.
Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего более точно определять место обрыва за счет учета распределенности параметров воздушной линии электропередачи.
Поставленная задача решена за счет того, что способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи, также как и в прототипе, основан на мониторинге электрической сети.
Согласно изобретению измеряют массивы мгновенных значений напряжений и токов трех фаз в начале
,
,
,
,
,
и в конце
,
,
,
,
,
линии для одних и тех же моментов времени tj=t1,t2,...,tN с дискретностью массивов мгновенных значений
передают сигналы с конца линии в ее начало по каналу связи, сохраняют пары цифровых отсчетов как текущие и формируют соответствующие им векторные значения
,
,
,
,
,
,
,
,
,
, по которым формируют векторные значения симметричных составляющих напряжений и токов прямой последовательности фазы А в начале и конце линии
,
,
,
, затем определяют расстояние до места обрыва фазы
по выражению:
Предложенный способ является универсальным, так как позволяет определить обрыв как одной, так и двух фаз на воздушной линии электропередачи, а также за счет учета распределенности параметров воздушной линии электропередачи и использования в качестве исходных данных массивов мгновенных значений токов и напряжений, измеренных на обоих концах линии, является более точным.
На фиг. 1 представлена структурная схема реализации способа определения места обрыва на воздушной линии электропередачи.
На фиг. 2 показана аппаратная схема устройства, реализующего рассматриваемый способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи.
В таблице 1 приведены цифровые отсчеты мгновенных значений сигналов напряжений и токов трех фаз в начале линии
,
,
,
,
,
.
В таблице 2 приведены цифровые отсчеты мгновенных значений сигналов напряжений и токов трех фаз в конце линии
,
,
,
,
,
.
В таблицах 3 −5 приведены промежуточные результаты расчета места обрыва на воздушной линии электропередачи.
В таблице 6 представлены реальное и определенное предложенным способом значение расстояния до места обрыва, а также погрешность определения места обрыва на линии.
Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью устройства для определения места обрыва на воздушной линии электропередачи, представленного на фиг. 1. В начале и в конце воздушной линии электропередачи 1 (ЛЭП) установлены регистраторы аварийных процессов (на фиг. 1 не показаны). Регистраторы аварийных процессов через каналы связи связаны с системой сбора и обработки информации, которая обычно расположена в начале воздушной линии электропередачи 1 (ЛЭП). Вход блока расчета параметров обрыва на линии 2 связан с началом воздушной линии электропередачи 1 (ЛЭП) и через канал связи 3 −с ее концом. Выход блока расчета параметров обрыва на линии 2 подключен к вычислительной машине 4 (ЭВМ).
Блок расчета параметров обрыва на линии 2 (фиг. 2) состоит из двенадцати устройств выборки и хранения 5 (УВХ1), 6 (УВХ2), 7 (УВХ3), 8 (УВХ4), 9 (УВХ5), 10 (УВХ6), 11 (УВХ7), 12 (УВХ8), 13 (УВХ9), 14 (УВХ10), 15 (УВХ11), 16 (УВХ12), выход каждого из которых подключен к соответствующему программатору 17 (П1), 18 (П2), 19 (П3), 20 (П4), 21 (П5), 22 (П6), 23 (П7), 24 (П8), 25 (П9), 26 (П10), 27 (П11), 28 (П12).
Входы устройств выборки и хранения 5 (УВХ1), 6 (УВХ2), 7 (УВХ3), 8 (УВХ4), 9 (УВХ5), 10 (УВХ6) подключены к регистраторам аварийных процессов в начале воздушной линии электропередачи 1 (ЛЭП). Входы устройств выборки и хранения 11 (УВХ7), 12 (УВХ8), 13 (УВХ9), 14 (УВХ10), 15 (УВХ11), 16 (УВХ12), подключены к регистраторам аварийных процессов в конце воздушной линии электропередачи 1 (ЛЭП)
К выходам первого 17 (П1), второго 18 (П2) и третьего 19 (П3) программаторов подключен тринадцатый 29 (П13) программатор.
К выходам четвертого 20 (П4), пятого 21 (П5) и шестого 22 (П6) программаторов подключен четырнадцатый 30 (П14) программатор.
К выходам седьмого 23 (П7), восьмого 24 (П8) и девятого 25 (П9) программаторов подключен пятнадцатый 31 (П15) программатор.
К выходам десятого 26 (П10), одиннадцатого 27 (П11) и двенадцатого 28 (П12) программаторов подключен шестнадцатый 32 (П16) программатор.
К выходам тринадцатого 29 (П13), четырнадцатого 30 (П14), пятнадцатого 31 (П15) и шестнадцатого 32 (П16) программаторов подключен семнадцатый программатор 33 (П17), выход которого подключен к вычислительной машине 4 (ЭВМ) (фиг. 1).
Все устройства выборки-хранения хранения 5 (УВХ1), 6 (УВХ2), 7 (УВХ3), 8 (УВХ4), 9 (УВХ5), 10 (УВХ6), 11 (УВХ7), 12 (УВХ8), 13 (УВХ9), 14 (УВХ10), 15 (УВХ11) и 16 (УВХ12) могут быть реализованы на микросхемах 1100СК2. Все программаторы 17 (П1), 18 (П2), 19 (П3), 20 (П4), 21 (П5), 22 (П6), 23 (П7), 24 (П8), 25 (П9), 26 (П10), 27 (П11), 28 (П12), 29 (П13), 30 (П14), 31 (П15), 32 (П16), 33 (П17) могут быть выполнены на микроконтроллере серии 51 производителя atmel AT89S53. Для работы пользователя может быть предусмотрена кнопочная клавиатура FT008, имеющая 8 кнопок, предназначенных для включения питания, запуска измерения, сохранения полученных значений и сегментный индикатор SCD55100 для вывода рассчитанного места обрыва на воздушной линии электропередачи.
В качестве примера способа определения места обрыва на воздушной линии электропередачи рассматривается обрыв двух фаз на расстоянии
воздушной линии электропередачи, напряжением 500 кВ протяженностью 600 км, выполненной проводом АС-500/64.
Посредством регистраторов аварийных процессов измеряют в режиме обрыва мгновенные значения сигналов напряжений и токов трех фаз в начале
,
,
,
,
,
(таблица 1) и в конце
,
,
,
,
,
(таблица 2) линии электропередачи 1 (ЛЭП) для одних и тех же моментов времени tj=t1,t2,...,tN с дискретностью массивов мгновенных значений
Сигналы
,
,
,
,
,
с конца линии электропередачи 1 (ЛЭП) передают в ее начало по каналу связи 3. Далее сигналы
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
поступают соответственно на входы первого 5 (УВХ1), второго 6 (УВХ2), третьего 7 (УВХ3), четвертого 8 (УВХ4), пятого 9 (УВХ5), шестого 10 (УВХ6), седьмого 11 (УВХ7), восьмого 12 (УВХ8), девятого 13 (УВХ9), десятого 14 (УВХ10), одиннадцатого 15 (УВХ11) и двенадцатого 16 (УВХ12) устройств выборки и хранения блока расчета параметров обрыва 2 (фиг. 2), где их записывают и хранят как текущие.
Затем одновременно с выходов первого 5 (УВХ1), второго 6 (УВХ2), третьего 7 (УВХ3), четвертого 8 (УВХ4), пятого 9 (УВХ5), шестого 10 (УВХ6), седьмого 11 (УВХ7), восьмого 12 (УВХ8), девятого 13 (УВХ9), десятого 14 (УВХ10), одиннадцатого 15 (УВХ11) и двенадцатого 16 (УВХ12) устройств выборки-хранения сигналы
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
и
поступают соответственно на входы первого 17 (П1), второго 18 (П2), третьего 19 (П3), четвертого 20 (П4), пятого 21 (П5), шестого 22 (П6), седьмого 23 (П7), восьмого 24 (П8), девятого 25 (П9), десятого 26 (П10), одиннадцатого 27 (П11) и двенадцатого 28 (П12) программаторов, на выходе которых по формулам [Функциональный контроль и диагностика электротехнических и электромеханических систем и устройств по цифровым отсчетам мгновенных значений тока и напряжения / В.С. Аврамчук, Н.Л. Бацева, Е.И. Гольдштейн, И.Н. Исаченко, Д.В. Ли, А.О. Сулайманов, И.В. Цапко // Под ред. Е.И. Гольдштейна. Томск: Печатная мануфактора, 2003. - 240 с.] формируют соответствующие им векторные значения
,
,
,
,
,
(таблица 3),
,
,
,
,
и
(таблица 4):
Далее одновременно с выходов первого 17 (П1), второго 18 (П2), третьего 19 (П3) программаторов сигналы
,
,
поступают в тринадцатый программатор 29 (П13), на выходе которого формируется векторное значение напряжения фазы А прямой последовательности в начале линии
(первый столбец таблицы 5):
Одновременно с выходов четвертого 20 (П4), пятого 21 (П5), шестого 22 (П6) программаторов сигналы
,
,
поступают в четырнадцатый программатор 30 (П14), на выходе которого формируется векторное значение тока фазы А прямой последовательности в начале линии
(второй столбец таблицы 5):
Одновременно с выходов седьмого 23 (П7), восьмого 24 (П8), девятого 25 (П9) программаторов сигналы
,
,
поступают в пятнадцатый программатор 31 (П15), на выходе которого формируется векторное значение напряжения фазы А прямой последовательности в конце линии
(третий столбец таблицы 5):
Одновременно с выходов десятого 26 (П10), одиннадцатого 27 (П11) и двенадцатого 28 (П12) программаторов сигналы
,
,
поступают в шестнадцатый программатор 32 (П16), на выходе которого формируется векторное значение тока фазы А прямой последовательности в конце линии
(четвертый столбец таблицы 5):
Затем с выходов тринадцатого 29 (П13), четырнадцатого 30 (П14), пятнадцатого 31 (П15) и шестнадцатого 32 (П16) программаторов сигналы
,
,
,
соответственно поступают на вход семнадцатого 33 (П17) программатора, с помощью которого определяют расстояние до места обрыва воздушной линии
(таблица 6):
По результатам расчетов таблицы 7 видно, что расчетное расстояние до места обрыва совпадает с реальным значением. Относительную погрешность ε вычисляют по формуле [Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник для инженеров и учащихся ВТУзов. - М.: Наука, 1980, - 976 с.]:
где а - расчетное значение расстояния до места обрыва (является приближенным значением числа),
z - реальное значение (табл.7).
Таким образом, получен универсальный, простой, точный и информативный способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи.
Claims (1)
- Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи, основанный на мониторинге электрической сети, отличающийся тем, что измеряют массивы мгновенных значений напряжений и токов трех фаз в начале
где
передают сигналы с конца линии в ее начало по каналу связи, сохраняют пары цифровых отсчетов как текущие и формируют соответствующие им векторные значения
где
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013134213/28A RU2540443C1 (ru) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013134213/28A RU2540443C1 (ru) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013134213A RU2013134213A (ru) | 2015-01-27 |
RU2540443C1 true RU2540443C1 (ru) | 2015-02-10 |
Family
ID=53281196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013134213/28A RU2540443C1 (ru) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2540443C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593407C1 (ru) * | 2015-07-22 | 2016-08-10 | Степан Георгиевич Тигунцев | Способ определения места короткого замыкания совмещенного с обрывом провода на воздушной линии электропередачи |
RU2637716C1 (ru) * | 2016-09-07 | 2017-12-06 | Степан Георгиевич Тигунцев | Способ определения места короткого замыкания на длинной линии электропередачи с корректировкой параметров линии |
RU2640091C2 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-12-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи по массивам мгновенных значений токов и напряжений |
CN110568320A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-12-13 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于准确测量电压的输电线路雷电故障定位方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003044547A1 (en) * | 2001-11-23 | 2003-05-30 | Abb Ab | Fault location using measurements from two ends of a line |
RU2002106706A (ru) * | 2002-03-15 | 2003-09-10 | ОАО "Проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по проектированию энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" | Способ определения зоны и места повреждения линии электропередачи |
CN201672883U (zh) * | 2010-05-19 | 2010-12-15 | 郝福俊 | 多连发射弹 |
RU2419802C2 (ru) * | 2006-01-12 | 2011-05-27 | Абб Текнолоджи Лтд | Способ и устройство для определения места короткого замыкания в силовой линии электропередачи или распределительной линии с двумя терминалами |
RU2010105848A (ru) * | 2007-07-19 | 2011-08-27 | Абб Рисерч Лтд (Ch) | Способ определения места повреждения на неуравновешенных линиях электропередачи с несинхронизированным измерением на двух концах |
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 |
CN103176108A (zh) * | 2013-03-14 | 2013-06-26 | 航天科工深圳(集团)有限公司 | 输电线路双端故障测距的方法和*** |
-
2013
- 2013-07-23 RU RU2013134213/28A patent/RU2540443C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003044547A1 (en) * | 2001-11-23 | 2003-05-30 | Abb Ab | Fault location using measurements from two ends of a line |
RU2002106706A (ru) * | 2002-03-15 | 2003-09-10 | ОАО "Проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по проектированию энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" | Способ определения зоны и места повреждения линии электропередачи |
RU2419802C2 (ru) * | 2006-01-12 | 2011-05-27 | Абб Текнолоджи Лтд | Способ и устройство для определения места короткого замыкания в силовой линии электропередачи или распределительной линии с двумя терминалами |
RU2010105848A (ru) * | 2007-07-19 | 2011-08-27 | Абб Рисерч Лтд (Ch) | Способ определения места повреждения на неуравновешенных линиях электропередачи с несинхронизированным измерением на двух концах |
CN201672883U (zh) * | 2010-05-19 | 2010-12-15 | 郝福俊 | 多连发射弹 |
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 |
CN103176108A (zh) * | 2013-03-14 | 2013-06-26 | 航天科工深圳(集团)有限公司 | 输电线路双端故障测距的方法和*** |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593407C1 (ru) * | 2015-07-22 | 2016-08-10 | Степан Георгиевич Тигунцев | Способ определения места короткого замыкания совмещенного с обрывом провода на воздушной линии электропередачи |
RU2640091C2 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-12-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи по массивам мгновенных значений токов и напряжений |
RU2637716C1 (ru) * | 2016-09-07 | 2017-12-06 | Степан Георгиевич Тигунцев | Способ определения места короткого замыкания на длинной линии электропередачи с корректировкой параметров линии |
CN110568320A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-12-13 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于准确测量电压的输电线路雷电故障定位方法 |
CN110568320B (zh) * | 2018-11-06 | 2021-10-15 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于准确测量电压的输电线路雷电故障定位方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013134213A (ru) | 2015-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11320475B2 (en) | Testing system for traveling wave fault detectors | |
Cataliotti et al. | A novel approach to current transformer characterization in the presence of harmonic distortion | |
CN102570428B (zh) | 基于电子式互感器微分输出的故障测距与距离保护方法 | |
RU2540443C1 (ru) | Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи | |
CN107505499A (zh) | 用于学习包括电流互感器误差校正的电流互感器和功率测量设备的相误差的方法和设备 | |
CN109643890A (zh) | 用于对混合型输电线路中的故障进行定位的方法和*** | |
CN102545177A (zh) | 一种基于贝杰龙模型的交流输电线路故障选相的测后模拟方法 | |
CN103954894A (zh) | 一种三相交叉互联电缆局放定位方法 | |
CN102809687B (zh) | 一种交流电频率的数字化测量方法 | |
CN103777115A (zh) | 基于故障暂态与稳态信号波速差的输电线路单端定位方法 | |
CN103630797A (zh) | 一种变压器匝间短路检测装置 | |
Prus et al. | The determination of the condition of the windings of electric machines with long mean-time-between failures | |
CN102565629A (zh) | 一种基于集中参数π模型的交流输电线路故障选相测后模拟方法 | |
CN103424627B (zh) | 双端测量平行电网线路零序阻抗的方法 | |
CN104459335A (zh) | 一种用于配电网对地电容的检测装置及其检测方法 | |
RU2532760C1 (ru) | Способ определения места повреждения разветвленной линии электропередачи | |
Orr et al. | Distributed optical distance protection using FBG-based voltage and current transducers | |
CN105067878A (zh) | 变压器功率特性带电测试仪 | |
CN102928666B (zh) | 一种交流电的相位差的数字化测量方法 | |
CN102778606B (zh) | 一种交流电的瞬时相位的数字化测量方法 | |
RU2508555C1 (ru) | Способ определения места обрыва одной фазы воздушной линии электропередачи | |
Burek et al. | New single ended fault locator for HVDC lines | |
RU2563340C1 (ru) | Способ определения места однофазного замыкания на землю в разветвленной воздушной лэп с изолированной нейтралью | |
Myint et al. | A traveling wave-based fault section and fault distance estimation algorithm for grounded distribution systems | |
CN205826708U (zh) | 电流源 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150724 |