RU2724352C1 - Device for power transmission line damage point determination - Google Patents
Device for power transmission line damage point determination Download PDFInfo
- Publication number
- RU2724352C1 RU2724352C1 RU2019123365A RU2019123365A RU2724352C1 RU 2724352 C1 RU2724352 C1 RU 2724352C1 RU 2019123365 A RU2019123365 A RU 2019123365A RU 2019123365 A RU2019123365 A RU 2019123365A RU 2724352 C1 RU2724352 C1 RU 2724352C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- input
- output
- signal
- global
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для определения места повреждения линий электропередачи в электрических сетях 6-750 кВ.The invention relates to the field of electrical engineering and the electric power industry and can be used to determine the location of damage to power lines in electric networks of 6-750 kV.
Известно техническое решение для определения места повреждения линии электропередачи с использованием волнового метода и двухсторонних измерений [1]. Оно предусматривает использование на каждом конце линии электропередачи измерителя напряжений и токов, пускового органа, счетчика времени, связанного через устройство синхронизации импульсов по каналу связи со счетчиком времени второго конца линии. С помощью устройства синхронизации импульсов обеспечивается синхронность хода счетчиков на первом и втором концах линии, которыми фиксируются фронты электромагнитных волн на соответствующих концах линии. Место повреждения вычисляется путем суммирования половинной длины линии и половинного произведения разности времени на скорость распространения электромагнитных волн вдоль линии.Known technical solution for determining the location of damage to the power line using the wave method and two-sided measurements [1]. It provides for the use at each end of a power line of a voltage and current meter, a trigger, a time counter connected via a pulse synchronization device through a communication channel to a time counter of the second end of the line. Using the device for synchronizing pulses provides synchronized operation of the counters at the first and second ends of the line, which fixes the fronts of electromagnetic waves at the respective ends of the line. The place of damage is calculated by summing the half length of the line and the half product of the time difference by the speed of propagation of electromagnetic waves along the line.
Недостатком этого технического решения Является низкая точность.The disadvantage of this technical solution is the low accuracy.
Наиболее близким по технической сущности решением является устройство [2], содержащее на каждом конце линии измеритель напряжения и токов линии электропередачи, блок обработки измеренных величин, компаратор, пороговый элемент, таймер, блок приема сигнала глобального точного времени спутниковой системы и канал связи с диспетчерским пунктом, где по сигналам, поступающим с таймеров первого и второго конца линии, производится вычисление расстояния до места повреждения. С помощью блока обработки измеренных величин внутри скользящего временного окна определяется аварийный сигнал. При превышении им заданного порога компаратор запускает таймер, который синхронизируется по сигналу глобального точного времени спутниковой системы.The closest solution in technical essence is the device [2], which contains at each end of the line a voltage and current meter for the power line, a unit for processing measured values, a comparator, a threshold element, a timer, a unit for receiving a signal of the global exact time of the satellite system, and a communication channel with a control center , where the signals from the timers of the first and second end of the line calculate the distance to the place of damage. Using the unit for processing the measured values inside the moving time window, an alarm is determined. When it exceeds a predetermined threshold, the comparator starts a timer, which is synchronized by the signal of the global exact time of the satellite system.
Недостатки устройства заключаются в следующем.The disadvantages of the device are as follows.
Момент начала переходного процесса определяется разовым процессом выделения метка времени прихода электромагнитной волны в условиях скользящего временного окна, инициируемым срабатыванием компаратора и запуском таймера. В результате, всевозможные негативные факторы, в том числе и аппаратные шумы, могут оказывать существенное влияние на момент пуска таймера, которым определяется метка времени прихода электромагнитной волны. Следовательно, при разовой процедуре выделения метки времени вероятность неточного определения места повреждения оказывается достаточно высокой.The moment of the beginning of the transient process is determined by the one-time process of allocating the time stamp of the arrival of the electromagnetic wave in the conditions of a moving time window, initiated by the comparator and the timer. As a result, all kinds of negative factors, including hardware noise, can have a significant impact on the start of the timer, which determines the time stamp of the arrival of an electromagnetic wave. Therefore, with a one-time procedure for allocating a time stamp, the probability of an inaccurate determination of the location of the damage is quite high.
Второй недостаток заключается в том, что в случае пропадания сигнала глобального точного времени по причине потери связи со спутниковой системой, по меньшей мере, на одном из концов линии, результаты определения места повреждения будут заведомо недостоверными. При длительном отсутствии сигналов глобального точного времени устройство определения места повреждения оказывается неработоспособным.The second drawback is that in the event of a loss of the global accurate time signal due to loss of communication with the satellite system at least at one end of the line, the results of determining the location of the damage will be knowingly unreliable. With a long absence of global accurate time signals, the device for determining the location of the damage is inoperative.
Указанные недостатки обуславливают низкую надежность устройства и ограниченную область его применения.These disadvantages lead to low reliability of the device and the limited scope of its application.
Целью предложенного изобретения являются повышение надежности устройства и расширение области его применения.The aim of the invention is to increase the reliability of the device and expand the scope of its application.
Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, состоящем из двух полукомплектов, каждый из которых подключен к соответствующему концу линии электропередачи и содержит блок измерителя напряжений и токов линии электропередачи, вход которого подключен к концу линии электропередачи, блок сравнения, пороговый элемент, блок приема сигнала глобального точного времени от спутниковой системы, первый канал связи, выход блока измерителя напряжений и токов линии электропередачи соединен с первым входом блока сравнения, второй вход блока сравнения соединен с выходом порогового элемента, введены блок записи ВЧ сигнала, блок определения метки времени прихода электромагнитной волны и вычислитель места повреждения, первый вход блока записи ВЧ сигнала соединен с выходом измерителя напряжений и токов, второй вход блока записи ВЧ сигнала соединен с выходом блока сравнения, третий вход блока записи ВЧ сигнала связан с выходом блока приема сигнала глобального точного времени спутниковой системы, вход блока определения метки времени прихода электромагнитной волны соединен с выходом блока записи ВЧ сигнала, блока определения метки времени прихода электромагнитной волны через порт связи соединен с вычислителем и через первый канал связи связан с аналогичным портом блока определения метки времени прихода электромагнитной волны второго полукомплектаThis goal is achieved by the fact that in the known device, which consists of two half-sets, each of which is connected to the corresponding end of the power line and contains a voltage and current meter unit of the power line, the input of which is connected to the end of the power line, a comparison unit, a threshold element, a reception unit global time signal from the satellite system, the first communication channel, the output of the voltage and current meter of the power line is connected to the first input of the comparison unit, the second input of the comparison unit is connected to the output of the threshold element, an RF signal recording unit, an electromagnetic wave arrival time marking unit are introduced and a fault location calculator, the first input of the RF signal recording unit is connected to the output of the voltage and current meter, the second input of the RF signal recording unit is connected to the output of the comparison unit, the third input of the RF signal recording unit is connected to the output of the global accurate time signal receiving unit of the satellite system The input of the unit for determining the time stamp of the arrival of an electromagnetic wave is connected to the output of the recording unit of the RF signal, the unit for determining the time stamp of the arrival of the electromagnetic wave through the communication port is connected to the computer and through the first communication channel is connected to the same port of the unit for determining the time stamp of the arrival of the electromagnetic wave of the second half
Кроме того, решению поставленной задачи способствует то, что в каждом полукомплекте дополнительно введены блок контроля сигнала глобального точного времени, формирователь сигнала местного точного времени и второй канал связи между первым и вторым полукомплектами, первый вход формирователя сигнала местного точного времени соединен с выходом блока приема сигнала глобального точного времени от спутниковой системы, второй вход формирователя сигнала местного точного времени соединен с выходом блока контроля сигнала глобального точного времени, выход формирователя сигнала местного точного времени соединен с третьим входом блока записи ВЧ сигнала, формирователь сигнала местного точного времени через порт связи связан через второй канал связи с аналогичным портом связи формирователя сигнала местного точного времени второго полукомплекта, вход блока контроля сигнала глобального точного времени соединен с выходом блока приема сигнала глобального точного времени от спутниковой системы.In addition, the task is facilitated by the fact that in each half-set an additional block of global exact time signal is inputted, a local exact time signal conditioner and a second communication channel between the first and second half-sets, the first local exact time signal conditioner input is connected to the output of the signal reception unit global exact time from the satellite system, the second input of the local exact time signal conditioner is connected to the output of the global exact time signal control unit, the output of the local exact time signal conditioner is connected to the third input of the RF signal recording unit, the local exact time signal conditioner is connected via the communication port through the second a communication channel with a similar communication port of the local exact time signal shaper of the second half-set, the input of the global exact time signal control unit is connected to the output of the global exact time signal reception unit from the satellite system.
Причем, второй канал связи выполнен в виде выделенной оптиковолоконной линии.Moreover, the second communication channel is made in the form of a dedicated fiber optic line.
Сравнительный - анализ заявленного технического решения с известными аналогами и прототипом, показал, что изобретение содержит новые элементы и новые связи, обеспечивающие повышение надежности работы устройства и расширение области его применения. Введенные в устройство блок записи ВЧ сигнала и блок определения метки времени прихода электромагнитной волны обеспечивают возможность выполнять углубленный анализ исходных рабочих осциллограмм, используемых для определения метки времени прихода электромагнитной волны, и исключить ошибки, которые могли иметь место при разовой процедуре выделения метки времени методом скользящего временного окна.Comparative - analysis of the claimed technical solution with well-known analogues and prototype, showed that the invention contains new elements and new connections, providing increased reliability of the device and the expansion of its scope. The RF signal recording unit introduced into the device and the electromagnetic wave arrival time stamp determination unit provide the opportunity to perform an in-depth analysis of the initial working oscillograms used to determine the electromagnetic wave arrival time stamp and eliminate errors that could occur during a one-time procedure for extracting the time stamp using the moving time method window.
Выполнению поставленной задачи способствует введенный формирователь сигнала местного точного времени со вторым каналом связи, который вступает в работу в условиях отсутствия сигнала глобального точного времени спутниковой системы и обеспечивает синхронность записи ВЧ сигнала на обоих концах линии.The task is facilitated by the introduced local accurate time signal former with a second communication channel, which comes into operation in the absence of a global exact time signal of the satellite system and ensures synchronization of the recording of the RF signal at both ends of the line.
Эти факторы обуславливают повышение надежности устройства для определения места повреждения и расширение области его применения.These factors lead to an increase in the reliability of the device for determining the location of damage and the expansion of its scope.
Заявленное изобретение представляет собой новое и оригинальное техническое решение, которое существенно отличается от известных, и соответствует критериям «изобретательского уровня» и «новизны».The claimed invention is a new and original technical solution, which differs significantly from the known ones, and meets the criteria of "inventive step" and "novelty."
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для определения места повреждения с одним каналом связи; на фиг. 2 - схема устройства для определения места повреждения с двумя каналами связи.In FIG. 1 is a structural diagram of a device for determining the location of damage with one communication channel; in FIG. 2 is a diagram of a device for determining the location of damage with two communication channels.
Схема на фиг. 1 содержит линию электропередачи 1 с местом повреждения 2. На первом конце линии 3 установлен первый полукомплект устройства для определения места повреждения 4, на втором конце линии 5 установлен второй полукомплект 6. Полукомплект 4 состоит из следующих элементов: блока измерителя напряжений и токов 7, подключенного входом к концу линии 3; блока сравнения 8, вход которого подключен к выходу порогового элемента 9; блока записи ВЧ сигнала 10, у которого первый вход подключен к выходу блока сравнения 8, второй вход подключен к выходу измерителя напряжений и токов 7, третий вход подключен к выходу блока приема сигнала глобального точного времени спутниковой системы 11; блока определения метки времени прихода электромагнитной волны 12, у которого вход подключен к выходу блока записи ВЧ сигнала 10, а выход связан через порт связи с вычислителем 13 и через первый канал связи 14 связан с аналогичным портом 15 блока определения метки времени прихода электромагнитной волны второго полукомплекта 6.The circuit of FIG. 1 contains a
В схеме на фиг. 2 в первом полукомплекте 4 третий вход блока записи ВЧ сигнала 10 подключен к выходу блока формирователя сигнала местного точного времени 16, у которого первый вход подключен к выходу блока контроля сигнала глобального точного времени 17, подключенного входом к выходу блока приема сигнала глобального точного времени 11, а второй вход формирователя сигналов местного точного времени подключен непосредственно к выходу блока приема сигнала глобального точного времени 11. Формирователь сигналов местного точного времени 16 через порт связи связан по второму каналу связи 18 с аналогичным портом 19 формирователя сигнала местного точного времени второго полукомплекта 6. Второй канал связи 18 выполнен в виде выделенной оптико-волновой линии.In the circuit of FIG. 2 in the first half-
Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме измерительный блок 7 первого полукомплекта 4 и аналогичный блок второго полукомплекта 6 измеряют текущие напряжения и токи на соответствующих концах линии. В момент превышения измеряемой электрической величиной порогового значения, заданного пороговым элементом 9, блок сравнения 8 осуществляет пуск блока записи ВЧ сигнала с выделением начального этапа развития переходного процесса. Синхронность записи ВЧ. сигнала блоком 10 первого полукомплекта 4 и аналогичным блоком записи ВЧ сигнала второго полукомплекта 6 осуществляется с помощью сигнала точного времени, поступающего с блока приема сигнала глобального точного времени спутниковой системы 11 первого полукомплекта и аналогичного блока второго полукомплекта.The device operates as follows. In normal mode, the
Определение метки времени блоком 12 производится посредством детальной обработки ВЧ сигнала, поступившего с блока 10. По каналу связи 14 осуществляется обмен метками времени между полукомплектами 4 и 6, которые поступают на вычислители обоих полукомплектов, определяющие место повреждения 2 на линии электропередачи 1.The time stamp is determined by
В схеме на фиг. 2 предусмотрена возможность формирования сигнала местного точного времени в период отсутствия сигнала спутниковой системы, контролируемого блоком 17. При поступлении сигнала с блока 17 формирователь 16 передает через порт связи, второй канал связи 18 и порт 19 команду на пуск формирователя местного точного времени второго полукомплекта 6. В результате, в работу вступает формирователь сигналов местного точного времени второго полукомплекта 6, который синхронизируется по сигналу глобального точного времени спутниковой системы. На время отсутствия сигнала глобального точного времени в первом полукомплекте 4 он выполняет функцию ведущего источника местного точного времени, а формирователь 16 выполняет функцию ведомого источника сигнала местного точного времени, синхронизация которого осуществляется по второму каналу связи 18. Если на втором полукомплекте отсутствие сигнала глобального точного времени было зафиксировано раньше, чем на первом полукомплекте, то функцию ведущего источника сигнала местного точного времени будет выполнять формирователь 16 первого полукомплекта 4. С целью минимизации временных задержек в втором канале связи 18 предпочтительно использовать выделенную оптико-волоконную линию.In the circuit of FIG. 2, it is possible to generate a local exact time signal during the absence of a satellite system signal controlled by
Использование функциональных блоков записи ВЧ сигнала и определения метки времени прихода электромагнитной волны обуславливает возможность детально проводить обработку временных осциллограмм и повысить этим самым надежность и точность определения места повреждения. Использование дополнительных блоков для формирования сигнала местного точного времени в период отсутствия сигнала глобального точного времени спутниковой системы позволяет повысить надежность устройства и расширить область его применения.The use of functional blocks for recording the RF signal and determining the time stamp of the arrival of the electromagnetic wave makes it possible to carry out detailed processing of temporary oscillograms and thereby increase the reliability and accuracy of determining the location of damage. The use of additional units to generate a local exact time signal during the absence of a global exact time signal from a satellite system allows to increase the reliability of the device and expand its scope.
Источники информацииSources of information
1. Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. - М.: Энергоатомиздат, 1982, стр. 18-19.1. Shalyt G.M. Determination of places of damage in electrical networks. - M.: Energoatomizdat, 1982, p. 18-19.
2. Патент РФ №2632583, МПК G01R 31/08, опубл. 21.09.2017, бюл. №27(прототип).2. RF patent No. 2632583, IPC G01R 31/08, publ. 09/21/2017, bull. No. 27 (prototype).
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019123365A RU2724352C1 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | Device for power transmission line damage point determination |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019123365A RU2724352C1 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | Device for power transmission line damage point determination |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2724352C1 true RU2724352C1 (en) | 2020-06-23 |
Family
ID=71136007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019123365A RU2724352C1 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | Device for power transmission line damage point determination |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2724352C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2763876C2 (en) * | 2020-06-16 | 2022-01-11 | Публичное акционерное общество "Россети Ленэнерго" | Device for determining location of damage to power line |
| RU2774049C1 (en) * | 2021-08-20 | 2022-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" | Method for two-way wave determination of the cable-overhead power transmission line damage site |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2472169C1 (en) * | 2011-05-31 | 2013-01-10 | Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") | Method to detect distance to area of damage on power transmission line |
| RU2532760C1 (en) * | 2013-04-05 | 2014-11-10 | Александр Леонидович Куликов | Method for determining damaged point of branched power transmission line |
| US20150081235A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Fault location using traveling waves by calculating traveling wave arrival time |
| WO2016176314A1 (en) * | 2015-04-28 | 2016-11-03 | Unilectric, Llc | Apparatus for detecting faults in an electrical circuit and monitoring and controlling electrical energy consumption |
| RU2632583C2 (en) * | 2016-03-18 | 2017-10-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Method of determining distance to place of failure on power transmission line |
| US20180212421A1 (en) * | 2015-09-18 | 2018-07-26 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Time-domain differential line protection of electric power delivery systems |
-
2018
- 2018-11-30 RU RU2019123365A patent/RU2724352C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2472169C1 (en) * | 2011-05-31 | 2013-01-10 | Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") | Method to detect distance to area of damage on power transmission line |
| RU2532760C1 (en) * | 2013-04-05 | 2014-11-10 | Александр Леонидович Куликов | Method for determining damaged point of branched power transmission line |
| US20150081235A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Fault location using traveling waves by calculating traveling wave arrival time |
| WO2016176314A1 (en) * | 2015-04-28 | 2016-11-03 | Unilectric, Llc | Apparatus for detecting faults in an electrical circuit and monitoring and controlling electrical energy consumption |
| US20180212421A1 (en) * | 2015-09-18 | 2018-07-26 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Time-domain differential line protection of electric power delivery systems |
| RU2632583C2 (en) * | 2016-03-18 | 2017-10-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Method of determining distance to place of failure on power transmission line |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2763876C2 (en) * | 2020-06-16 | 2022-01-11 | Публичное акционерное общество "Россети Ленэнерго" | Device for determining location of damage to power line |
| RU2774049C1 (en) * | 2021-08-20 | 2022-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" | Method for two-way wave determination of the cable-overhead power transmission line damage site |
| RU2791417C1 (en) * | 2022-10-07 | 2023-03-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Софт Энерджи" | System for remote detection of damaged section of power line of branched electric network |
| RU225431U1 (en) * | 2024-03-22 | 2024-04-22 | Акционерное Общество "Дальневосточная Распределительная Сетевая Компания" (Ао "Дрск") | Device for determining the location of a power line fault |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104808106A (en) | Electrical equipment local discharge positioning method and system | |
| EP3217590B1 (en) | In-system global clock providing method and device | |
| RU2724352C1 (en) | Device for power transmission line damage point determination | |
| CN204650151U (en) | Multipath high-speed pulse entry time synchronizer | |
| CN103618588A (en) | Automatic Baud rate detection method and detection module | |
| RU2700294C1 (en) | Method of determining point of damage of power transmission line and device for its implementation | |
| RU2475768C1 (en) | Method to detect distance to area of damage on power transmission line | |
| RU2474831C1 (en) | Method to detect area of power transmission and communication lines damage and device for its realisation | |
| CN103884968A (en) | XLPE cable partial discharge positioning method based on GPS synchronization time service | |
| CN103823157A (en) | GPS synchronous timing-based XLPE cable partial discharge positioning device | |
| KR100735407B1 (en) | Apparatus and method for estimating distance using time of arrival | |
| CN104506298A (en) | Industrial network detecting system time synchronization method | |
| TWI611675B (en) | Online monitoring system and method for precise time agreement signal distribution | |
| WO2013066212A2 (en) | Method for determining the distance to a fault on a power transmission line and device for the implementation thereof | |
| RU2632583C2 (en) | Method of determining distance to place of failure on power transmission line | |
| CN104614727A (en) | Method for continuously accurately synchronizing time and ranging for acoustic beacon | |
| CN116388896A (en) | Device, system and method for testing BTM of transponder information receiving unit | |
| CN101540495A (en) | Loss of synchronism protection system and method based on geometrical characteristics of movement locus of generator | |
| US20210356590A1 (en) | Distance-measurement apparatus and distance-measurement method | |
| CN113055113A (en) | Clock time synchronization method, device, equipment and storage medium | |
| US20130346022A1 (en) | Physical quantity measuring apparatus and physical quantity measuring method | |
| CN112763837B (en) | Double-end traveling wave distance measurement method for clock self-adaptive compensation | |
| CN111064533B (en) | Time delay measurement system, time delay measurement method, electronic device, and storage medium | |
| KR101411036B1 (en) | Partial discharge positioning estimated system of power cable using high speed clock | |
| RU2763876C2 (en) | Device for determining location of damage to power line |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20201015 Effective date: 20201015 |