RU2574063C2 - Устройство оперативного мониторинга технического состояния высоковольтных линий электропередач - Google Patents
Устройство оперативного мониторинга технического состояния высоковольтных линий электропередач Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574063C2 RU2574063C2 RU2013111612/07A RU2013111612A RU2574063C2 RU 2574063 C2 RU2574063 C2 RU 2574063C2 RU 2013111612/07 A RU2013111612/07 A RU 2013111612/07A RU 2013111612 A RU2013111612 A RU 2013111612A RU 2574063 C2 RU2574063 C2 RU 2574063C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power
- voltage
- wires
- transformer
- microprocessor
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static Effects 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности и надежности устройства, повышение его информативности и оперативности принятия решений. Устройство оперативного мониторинга технического состояния высоковольтных линий электропередач (ЛЭП) содержит установленные на каждой фазе линии электропередачи между двумя опорами по меньшей мере один датчик ускорений, которому присваивается свой адрес, определяющий его координаты и место положения пролета ЛЭП, датчик температуры и датчик влажности, связанные со входами микропроцессора, в котором на основе сигналов от упомянутых датчиков формируется информация с указанием адреса пролета ЛЭП о начале налипания снега или образования льда на проводах ЛЭП, об амплитудах раскачивания проводов или обрыве провода. При этом выход микропроцессора соединен с приемопередатчиком, предназначенным для связи с диспетчерским пультом, а питание электронных схем устройства осуществляется блоком питания, выполненным в виде магнитопровода, установленного на высоковольтном проводе ЛЭП, служащем первичной обмоткой трансформатора, который снабжен вторичной обмоткой трансформатора, подающей питание на электронные схемы устройства. 6 ил.
Description
Изобретение относится к техническому обслуживанию высоковольтных линий электропередач (ЛЭП) и может быть использовано для определения пролетов ЛЭП с местом обрыва или замыкания проводов ЛЭП на землю, а так же определения пролетов ЛЭП с обледенением и налипанием на них снега.
Известно устройство для контроля электроэнергетических систем (RU 2143165, МПК H02J 13/00, G01R 15/06, 1999), которое содержит подключенный к высоковольтной сети высоковольтный измерительный модуль, включающий в себя магнитно-связанный с высоковольтной сетью пассивный преобразователь сетевого тока с резисторной нагрузкой и/или электрически связанный с высоковольтной сетью пассивный преобразователь сетевого напряжения. Высоковольтный измерительный модуль дополнительно содержит блок вторичного электропитания с периодически заменяемым аккумулятором, включающий выпрямительный мост, стабилитрон и диод, к которому подключены магнитно-связанный с высоковольтной сетью низковольтный питающий трансформатор тока и/или электрически связанный с высоковольтной сетью и включенный в цепь пассивного преобразователя сетевого напряжения низковольтный питающий трансформатор напряжения, активный преобразователь сигналов измерительной информации на основе микропроцессора, соединенный с пассивным преобразователем сетевого тока и/или пассивным преобразователем сетевого напряжения и блоком вторичного электропитания и имеющий радиочастотный и/или оптический выходы для преобразованных сигналов измерительной информации.
Недостатками устройства являются использование низковольтного питающего трансформатора напряжения с заземленным выводом, что увеличивает стоимость устройства и понижает надежность его функционирования, необходимость создания и эксплуатации системы высокочастотной связи для передачи на пункт сбора измерительной информации, а также использование периодически заменяемых аккумуляторов в блоке питания.
Задачей изобретения является создание простого и надежного устройства, обеспечивающего оперативное и достаточно точное определение места обрыва высоковольтных линий электропередач, их состояния и характеристик.
Технический результат - повышение точности и надежности устройства, повышение его информативности.
Технический результат достигается за счет того, что устройство мониторинга технического состояния высоковольтной линии электропередачи содержит по меньшей мере один акселерометр, установленный на каждой фазе линии электропередачи между двумя опорами, снабженный блоком питания и связанный с микропроцессором, соединенным с приемопередатчиком, предназначенным для связи с диспетчерским пультом.
Частным существенным признаком является то, что устройство снабжено датчиком температуры и датчиком влажности, каждый из которых связан с соответствующим дополнительным входом микропроцессора, формирующего информацию о начале образованиия льда на проводах.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены:
на фиг.1 - общий вид размещения акселерометров и датчиков температуры и влажности,
на фиг.2 - общий вид размещения акселерометров (А) и случай обрыва провода,
на фиг.3 - блок-схема устройства,
на фиг.4 - примеры выполнения акселерометра с емкостным датчиком ускорения,
на фиг.5 - примеры выполнения акселерометра с пьезоэлектрическим датчиком ускорения,
на фиг.6 - пример выполнения блока питания для электронной схемы устройства.
Предлагаемое устройство оперативного мониторинга технического состояния высоковольтных линий электропередач предназначено для мониторинга состояния высоковольтных линий от 1000 В до 750 кВ.
Для оперативного определения места обрыва высоковольтных линий электропередач в каждом пролете ЛЭП между опорами 4 (Фиг.1 и 2) на проводах фаз А, В и С закрепляются датчики положения провода - акселерометры 3 (Фиг.2). Каждому акселерометру присваивается свой адрес, определяющий место положения пролета 1 (Фиг.1) ЛЭП и его координаты в условных единицах или в формате системы GPS или Глонасс.
Принцип работы электронной схемы устройства (Фиг.3) заключается в следующем.
Выходные сигналы от датчика ускорения (акселерометра, например, MMA3202D) 8 (Фиг.3) поступают на соответствующие входы управляющего процессора 5 (Фиг.3), например микропроцессора Atmega 2560-16AU, где информация обрабатывается и поступает в приемопередатчик 6 (Фиг.3) и далее по радиоканалу последовательно от блока к блоку передается на пульт диспетчера 2 (Фиг.1).
Для замера температуры и определения начала налипания снега или образования льда на проводах при температурах близких к 0°С служат термодатчик 11 (Фиг.3) (например, HEL776-A-T-1) 8, электронная схема замера температуры 10 (Фиг.3) и датчик влажности 9 (Фиг.3) (например, датчик дождя TSW01). Информация о начале образования льда на проводах также обрабатывается управляющим микропроцессором 5 (Фиг.3) и далее передается на пульт диспетчера 2 (Фиг.1)
Выходные сигналы от датчика ускорения (акселерометра) 8 (Фиг.3), пропорциональные амплитуде раскачивания проводов, поступают на соответствующие входы микропроцессора 5 (Фиг.3). В микропроцессоре сигналы сравниваются с заложенными заранее в программу величинами в соответствии с установленным алгоритмом. Например, если механическое воздействие на провод вызывает по оси X колебание проводов до какой-то величины N см, то микропроцессор выдает на пульт управления диспетчера команду о нормальных амплитудах. Если эти амплитуды больше заданного значения N+n см, то выдается команда о завышенных амплитудах с указанием адреса пролета ЛЭП и т.д. Если происходит обрыв проводов ((Фиг.2) или их провисание по оси Y, то по такому же принципу микропроцессор 5 (Фиг.3) передает на пульт диспетчера информацию о происшедшем событии. Например, если температура окружающей среды находится в пределах 0°C и датчик влажности 9 (Фиг.3) фиксирует наличие осадков (дождь, снег, туман), и при этом имеет место провисание проводов, то это говорит о возможном налипании снега на проводах или их обледенении, что и передается на пульт диспетчера 2 (Фиг.1).
При обрыве провода (Фиг.2) фиксируется резкое изменение угла наклона провода и также передается информация на пульт диспетчера 2 (Фиг.1), независимо от температуры окружающей среды и наличия осадков.
Питание электронных схем осуществляется от блока питания 7 (Фиг.3).
Датчики ускорений 8 (Фиг.3) преобразуют приложенное к датчику статическое или динамическое ускорение в какой-ибо электрический сигнал или электрический параметр (С, Uвых). Примером таких датчиков могут служить емкостные и пьезоэлектрические датчики ускорений (Фиг.4 и Фиг.5). При воздействии ускорения на емкостной датчик (Фиг.4) происходит смещение чувствительного элемента за счет инерции массы (m) 13 (Фиг.4), что приводит к соответствующему изменению емкости конденсаторов C1 и C2 12 (Фиг.4) емкостного датчика ускорения, а также за счет смещения массы (m) 15 (Фиг.5) происходит изгиб пьезоэлемента 14 и изменение выходного напряжения Uвых пьезоэлектрического датчика.
Далее выходные сигналы датчиков преобразуются микропроцессорными устройствами и могут применяться для определения наклона, движения, вибрации, удара и других параметров, необходимых для контроля состояния тех или иных объектов, в том числе и проводов ЛЭП.
При обрыве одного или даже двух проводов и прекращении работы устройств положения передача информации на пульт диспетчера 2 (Фиг.1) от других акселерометров продолжает поступать через приемопередатчики, работающие на оставшихся фазах.
Питание электронной схемы устройства осуществляется блоком питания (Фиг.6), который работает при протекании тока по проводам ЛЭП. Пример выполнения блока питания представлен на Фиг.6. На высоковольтный провод ЛЭП 16 (Фиг.6) устанавливается магнитопровод 17 (Фиг.6) с катушкой трансформатора 18 (Фиг.6), первичной обмоткой которого является высоковольтный провод 16 (Фиг.6), а вторичной катушка трансформатора 14 (Фиг.6). При протекании тока по высоковольтному проводу на вторичной обмотке трансформатора наводится ЭДС, достаточная для питания электронных схем. При больших значениях тока, протекающего по высоковольтному проводу 16 (Фиг.6), магнитопровод 17 (Фиг.6) трансформатора насыщается, а напряжение на вторичной обмотке увеличивается незначительно.
В случае обрыва линий электропередач блок питания 7 (Фиг.3) способен обеспечить передачу информации в течение некоторого времени, используя накопленный конденсаторами большой емкости заряд энергии, при этом батареек или аккумуляторов для питания устройства в процессе эксплуатации не требуется (применение батареек возможно только в процессе наладки).
Таким образом, предлагаемое устройство мониторинга технического состояния высоковольтной линии электропередачи может контролировать и передавать информацию на пульт диспетчера по следующим параметрам и возможным событиям:
оперативное определение места обрыва высоковольтных линий электропередач в каждом пролете и на каждой фазе проводов А, В и С;
- определение величины раскачивания проводов при воздействии на них ветра;
- определение пролетов ЛЭП с обледенением и налипанием на них снега;
- определение места механического воздействия на провода, вызванного падением на них деревьев и других предметов;
- контроль температуры проводов ЛЭП, вызванной изменением токовых нагрузок в системе, а также разогрева проводов, вызванного токами при борьбе с обледенением и налипанием на них снега:
- оределение места короткого замыкания (КЗ) проводов и его характеристика (КЗ фазы на землю, междуфазное КЗ и.т.д.);
- определение других величин механических воздействий на провода ЛЭП, вызванных природными явлениями.
Claims (1)
- Устройство оперативного мониторинга технического состояния высоковольтных линий электропередач (ЛЭП), содержащее установленные на каждой фазе линии электропередачи между двумя опорами по меньшей мере один датчик ускорений, которому присваивается свой адрес, определяющий его координаты и место положения пролета ЛЭП, датчик температуры и датчик влажности, связанные со входами микропроцессора, в котором на основе сигналов от упомянутых датчиков формируется информация с указанием адреса пролета ЛЭП о начале налипания снега или образования льда на проводах ЛЭП, об амплитудах раскачивания проводов или обрыве провода, при этом выход микропроцессора соединен с приемопередатчиком, предназначенным для связи с диспетчерским пультом, а питание электронных схем устройства осуществляется блоком питания, выполненным в виде магнитопровода, установленного на высоковольтном проводе ЛЭП, служащем первичной обмоткой трансформатора, который снабжен вторичной обмоткой трансформатора, подающей питание на электронные схемы устройства.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2012/000720 WO2014035284A1 (ru) | 2012-08-31 | 2012-08-31 | Устройство оперативного мониторинга технического состояния высоковольтных линий электропередач |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013111612A RU2013111612A (ru) | 2015-08-10 |
| RU2574063C2 true RU2574063C2 (ru) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2713472C1 (ru) * | 2019-06-03 | 2020-02-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервиссофт Инжиниринг Тулгу" | Полимерный изолятор с модулем интеллектуального мониторинга воздушной линии электропередач |
| RU2738411C1 (ru) * | 2019-09-02 | 2020-12-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Способ мониторинга технического состояния воздушных линий электропередачи по углу вращения провода либо грозотроса |
| RU2752002C2 (ru) * | 2019-09-03 | 2021-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "НАЦИОНАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ" | Устройство для мониторинга технического состояния линий электропередачи (ЛЭП), состояния охранной зоны ЛЭП и модуль для мониторинга технического состояния провода линии ЛЭП и его охранной зоны |
| RU206382U1 (ru) * | 2021-05-11 | 2021-09-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет» | Устройство оперативного мониторинга технического состояния высоковольтных линий электропередачи |
| RU2756296C1 (ru) * | 2021-02-01 | 2021-09-29 | Публичное акционерное общество "МРСК Центра и Приволжья" | Изолятор с модулем дистанционного мониторинга воздушной линии электропередач |
| RU2756975C1 (ru) * | 2020-12-23 | 2021-10-07 | Публичное акционерное общество "МРСК Центра и Приволжья" | Устройство модуля дистанционного мониторинга проводов воздушных линий электропередач |
| RU2762065C1 (ru) * | 2021-03-24 | 2021-12-15 | Публичное акционерное общество "МРСК Центра и Приволжья" | Устройство модуля дистанционного мониторинга высоковольтных линий электропередач |
| RU213727U1 (ru) * | 2021-02-19 | 2022-09-26 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Е-Сенсор" | Автономный неинвазивный контроллер электрического тока в проводах линий электропередачи с передачей данных беспроводным способом |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2158995C1 (ru) * | 1999-10-19 | 2000-11-10 | Электроэнергетическая ассоциация "Корпорация единый электроэнергетический комплекс" | Устройство контроля гололедообразования |
| US6523424B1 (en) * | 1998-10-07 | 2003-02-25 | Ray M. Hayes | Power line sag monitor |
| RU112534U1 (ru) * | 2010-11-01 | 2012-01-10 | Борис Иосифович Механошин | Устройство дистанционного контроля состояния провода и охранной зоны воздушной линии электропередачи и воздушная линия электропередачи, снабженная таким устройством |
| WO2012018864A1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-09 | Lindsey Manufacturing Company | Dynamic electric power line monitoring system |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6523424B1 (en) * | 1998-10-07 | 2003-02-25 | Ray M. Hayes | Power line sag monitor |
| RU2158995C1 (ru) * | 1999-10-19 | 2000-11-10 | Электроэнергетическая ассоциация "Корпорация единый электроэнергетический комплекс" | Устройство контроля гололедообразования |
| WO2012018864A1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-09 | Lindsey Manufacturing Company | Dynamic electric power line monitoring system |
| RU112534U1 (ru) * | 2010-11-01 | 2012-01-10 | Борис Иосифович Механошин | Устройство дистанционного контроля состояния провода и охранной зоны воздушной линии электропередачи и воздушная линия электропередачи, снабженная таким устройством |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2713472C1 (ru) * | 2019-06-03 | 2020-02-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервиссофт Инжиниринг Тулгу" | Полимерный изолятор с модулем интеллектуального мониторинга воздушной линии электропередач |
| RU2738411C1 (ru) * | 2019-09-02 | 2020-12-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Способ мониторинга технического состояния воздушных линий электропередачи по углу вращения провода либо грозотроса |
| RU2752002C2 (ru) * | 2019-09-03 | 2021-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "НАЦИОНАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ" | Устройство для мониторинга технического состояния линий электропередачи (ЛЭП), состояния охранной зоны ЛЭП и модуль для мониторинга технического состояния провода линии ЛЭП и его охранной зоны |
| RU2756975C1 (ru) * | 2020-12-23 | 2021-10-07 | Публичное акционерное общество "МРСК Центра и Приволжья" | Устройство модуля дистанционного мониторинга проводов воздушных линий электропередач |
| RU2756296C1 (ru) * | 2021-02-01 | 2021-09-29 | Публичное акционерное общество "МРСК Центра и Приволжья" | Изолятор с модулем дистанционного мониторинга воздушной линии электропередач |
| RU213727U1 (ru) * | 2021-02-19 | 2022-09-26 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Е-Сенсор" | Автономный неинвазивный контроллер электрического тока в проводах линий электропередачи с передачей данных беспроводным способом |
| RU2762065C1 (ru) * | 2021-03-24 | 2021-12-15 | Публичное акционерное общество "МРСК Центра и Приволжья" | Устройство модуля дистанционного мониторинга высоковольтных линий электропередач |
| RU206382U1 (ru) * | 2021-05-11 | 2021-09-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет» | Устройство оперативного мониторинга технического состояния высоковольтных линий электропередачи |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8423240B2 (en) | Wireless railroad monitoring | |
| US9983254B2 (en) | Wireless power line sensor | |
| RU2562910C2 (ru) | Устройство, система и способ контроля провеса провода на линии электропередач | |
| CN100520845C (zh) | 配电网线缆接头运行状态的无线在线监测***及方法 | |
| US10048303B2 (en) | Method and system for monitoring a pantograph of a railway vehicle and railway vehicle | |
| CN104390710B (zh) | 输电线路导线温度在线检测***和方法 | |
| CN102288153A (zh) | 基于振动发电的高压线风偏在线监测***及其方法 | |
| JP2002300735A (ja) | 電力線におけるデータ収集装置 | |
| CN203595550U (zh) | 输电线路微风振动安全预警*** | |
| CN105444814A (zh) | 一种输电线路在线监控*** | |
| KR101112123B1 (ko) | 낙뢰 정보수집 시스템 | |
| CN104220853A (zh) | 振动能量检测装置和振动能量检测*** | |
| RU2012114608A (ru) | Контроль электрической сети энергоснабжения | |
| CN103604978A (zh) | 基于pci采集卡的架空输电线路雷电流在线监测装置 | |
| RU185311U1 (ru) | Устройство оперативного мониторинга технического состояния высоковольтных линий электропередачи | |
| CN104297559A (zh) | 一种测量感应电压的装置及方法 | |
| CN108562849A (zh) | 用于开关设备的自供电的检测装置 | |
| WO2014035284A1 (ru) | Устройство оперативного мониторинга технического состояния высоковольтных линий электропередач | |
| RU115582U1 (ru) | Устройство дистанционного мониторинга состояния провода воздушной линии электропередачи | |
| CN108762305B (zh) | 一种无人机避撞架空交流电力线路的预警装置 | |
| RU2683787C1 (ru) | Устройство дистанционного мониторинга высоковольтных линий электропередач | |
| RU2574063C2 (ru) | Устройство оперативного мониторинга технического состояния высоковольтных линий электропередач | |
| CN203705516U (zh) | 基于pci采集卡的架空输电线路雷电流在线监测装置 | |
| CN109193955A (zh) | 高压电场感应取能装置 | |
| CN105119253A (zh) | 一种分界开关零序电流保护整定值计算方法 |