×
13.02.2018
218.016.2080

Результат интеллектуальной деятельности: Способ локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения. Способ локации дефектных изоляторов заключается в том, что вдоль трассы линии электропередачи высокого напряжения прямолинейно перемещают на расстоянии друг от друга L два электромагнитных датчика и подключенные к ним электронные осциллографы. Расстояние между датчиками L вычисляют посредством глобальных GPS- или ГЛОНАСС навигационных систем. С помощью приемников временной синхронизации одновременно и с одинаковой скоростью горизонтальной развертки на электронные осциллографы записывают осциллограммы напряжения в течение времени распространения электромагнитного импульса от одного датчика до другого τ=L/ν, где ν - скорость распространения электромагнитного импульса. На каждой из записанных осциллограмм вычисляют время появления импульсов напряжения Δt (i=1…n, i - номер импульса, n - количество импульсов на первой осциллограмме) и (j=1…m, j - номер импульса, m - количество импульсов на второй осциллограмме), время появления импульсов на первой и второй осциллограммах поочередно попарно суммируют (k=1…n⋅m). Из всех времен t выбирают то время t, которое равно времени τ, а соответствующие слагаемые, формирующие сумму t, обозначают как Δt и . На основе известного расстояния до первого электромагнитного датчика x и времени Δt определяют расстояние до места расположения дефектной гирлянды изоляторов х по выражению: Техническим результатом является повышение точности локации дефектной гирлянды изоляторов. 3 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для локации дефектов в изоляции воздушных линий электропередачи (ЛЭП) высокого и сверхвысокого напряжений, например «нулевых» изоляторов в поддерживающих и натяжных гирляндах.

Известен способ локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения, основанный на измерении интенсивности электромагнитного излучения в видимой части спектра (Левичев В.Ю., Овсянников А.Г., Сибиряков В.Г. Электронно-оптический дефектоскоп «Филин-3» // Приборы и техника эксперимента. - 1987, №2). Для этого в темное время суток измеряют интенсивность свечения, создаваемого короной на дефектной изоляции высоковольтных воздушных линий электропередачи и сопоставляют с интенсивностью свечения на неповрежденной изоляции.

Недостаток такого способа - трудоемкость диагностики, требующая обхода всей линии электропередачи, а также необходимость выполнения измерений в темное время суток.

Известен также способ локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения (прототип), в котором дефекты диагностируются и локализуются путем измерения интенсивности электромагнитного излучения в области частот от сотен кГц до десятков МГц путем вдольтрассового облета линий электропередачи (Дикой В.П., Овсянников А.Г. Электромагнитная аэроинспекция воздушных линий электропередачи. - Электрические станции, №3, 1999). Локация повреждений изоляции (дефектов в гирляндах изоляторов) выполняется путем сопоставления (привязки) одновременно выполняемой записи видеоизображения линии электропередачи с участком осциллограммы, где наблюдается повышенная интенсивность электромагнитного излучения. Измеряемое действующее значение интенсивности электромагнитного излучения в широком спектре частот зависит от удаленности источников излучения и начальной амплитуды электромагнитной волны, которая в общем случае случайна в различные моменты времени. При передвижении вдоль трассы средняя интенсивность электромагнитного излучения, определяемая множеством различных дефектов (т.е. суммируемая от всех источников излучения), может слабо изменяться от опоры к опоре, не позволяя явно определить максимум излучения и точно локализовать дефект в изоляции.

Недостатком этого способа является низкая точность локации дефектов линейной изоляции (дефектных гирлянд).

Задачей изобретения (техническим результатом) является повышение точности локации дефектных линейных изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения.

Эта задача достигается тем, что в известном способе локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения, основанном на регистрации электрических импульсов с помощью электромагнитного датчика и подключенного к нему электронного осциллографа (ЭО), вдоль трассы линии электропередачи на расстоянии друг от друга Lд прямолинейно перемещают два электромагнитных датчика (ЭМД1 и ЭМД2) и подключенные к ним записывающие электронные осциллографы. Расстояние между датчиками Lд вычисляют с помощью GPS- или ГЛОНАСС навигационных систем. Посредством приемников временной синхронизации (ПВС) одновременно и с одинаковой скоростью горизонтальной развертки на осциллографы записывают осциллограммы напряжения в течение времени распространения электромагнитного импульса от одного датчика до другого τд-Lд/ν, где ν - скорость распространения электромагнитного импульса по воздушной линии электропередачи. На каждой из записанных осциллограмм выполняют измерение времен появления импульсов Δti (i=1…n, i - номер импульса, n - количество импульсов на первой осциллограмме) и (j=1…m, j - номер импульса, m - количество импульсов на второй осциллограмме). Времена появления импульсов на первой и второй осциллограммах поочередно попарно суммируют . Из всех времен tk выбирают ту сумму времен ( - времена распространения электромагнитного импульса от дефектного изолятора до первого и второго электромагнитных датчиков), которая равна времени τд. Исходя из расстояния до первого электромагнитного датчика хд1 и времени ΔtA определяют расстояние до места расположения дефектной гирлянды изоляторов xдеф по выражению

xдеф=xд1-ΔtАν.

На фиг.1 показано устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 представлены осциллограммы импульсов напряжения, наводимых электрическими разрядами в дефектной изоляции (дефектных гирляндах) в электромагнитных датчиках и записываемых электронными осциллографами; на фиг. 3 поясняется синхронизация горизонтальной развертки электронных осциллографов посредством приемников временной синхронизации (ПВС) и спутниковой глобальной системы навигации.

Устройство (фиг. 1) содержит воздушную линию электропередачи высокого напряжения (1) с дефектами линейной изоляции (2 и 3), на которой реализуется предлагаемый способ. Дефектная гирлянда с дефектным/нулевым изолятором (дефект под номером 2) находится между электромагнитными датчиками (4), расположенными совместно с электронными осциллографами (5) вдоль линии электропередачи на некотором расстоянии Lд. В качестве электромагнитных датчиков могут применяться антенны различных конструкций, например рамочные.

Способ осуществляется следующим образом. Над линией электропередачи перемещают (например, с помощью беспилотных летательных аппаратов) электромагнитные датчики ((4) - фиг. 1), к которым подключены ЭО ((5) - фиг. 1), горизонтальные развертки которых запускают одновременно с помощью ПВС (6) - фиг. 3 [Филимонов С.Н. О некоторых проблемах синхронизации точного времени сигнала ГЛОНАСС // T-Comm. 2013, №7, с. 130-132]. ПВС синхронизируются спутником (7) (фиг. 3) или системой спутников. На каждой осциллограмме (записи электромагнитных импульсов) измеряют времена начала/появления импульсов Δt: для сигналов первого ЭМД1 и, соответственно, на первой осциллограмме эти времена обозначают как Δti, для - второго ЭМД2 и второй осциллограммы - . Путем поочередного парного сложения времен появления импульсов на разных осциллограммах выбирают ту сумму времен tk, которая равна времени распространения импульса от одного электромагнитного датчика до другого - τд. Время τд=Lд/ν определяют на основе расстояния между электромагнитными датчиками Lд=((X2-X1)2+(Y2-Y1)2+(Z2-Z1)2)0.5. Пространственные координаты датчиков {X1,Y1,Z1} и {X2,Y2,Z2} измеряют и записывают одновременно с осциллограммами во время движения посредством GPS- или ГЛОНАСС навигаторов, устанавливаемых на летательные аппараты. Скорость распространения электромагнитной волны в воздухе принимают равной ν≅300 м/мкс. Обозначая времена появления импульсов от первого датчика Δti (i=1…n - номер импульса на первой осциллограмме), а от второго - , (k=1…n⋅m) - номер импульса на первой второй), рассчитывают времена (k=1…n⋅m). Из всех времен tk выбирают то, которое равно τд, и обозначают его как tγ, а слагаемые, входящие в tγ, как ΔtA и . На основе известного положения первого ЭМД1д1) определяют место расположения дефектной гирлянды изоляторов по выражению:

На фиг. 2 показаны импульсы напряжения, формируемые тремя дефектами в линии электропередачи ((2-3) - фиг. 1), один из которых (2) расположен между электромагнитными датчиками (4). Расстояние между электромагнитными датчиками Lд=3000 м. На первой осциллограмме, полученной от первого ЭМД1 (фиг. 2, а), расположенного на расстоянии хд1 от условного начала линии, времена появления импульсов составляют: первого импульса напряжения (u1)-Δt1=1,67 мкс, второго (u2)-Δt2=6,7 мкс. На осциллограмме, полученной путем измерения напряжений на втором ЭМД2 (фиг. 2, б), времена появления сигналов ( и ) соответственно равны: и . Все суммы времен появления сигналов на обеих осциллограммах равны (в мкс):; ; ; . Одна из сумм времен распространения сигналов (t3) равна времени пробега электромагнитной волны по диагностируемому участку (τд=10 мкс), поэтому внутри этого участка имеется дефект. Определяем (ΔtA=Δt2, ). Координата расположения дефекта (2) определяется по импульсам u2 и (фиг. 2). Расстояние до дефектной гирлянды равно xдеф=xд1-ΔtA⋅ν=xд1-6,7⋅300 (м).

Таким образом, увеличение точности определения координат дефектной гирлянды изоляторов осуществляется на основе измерения времен появления импульсов напряжения (ΔtA=Δt2 или ), формируемых электрическим разрядом в дефектной гирлянде изоляторов, на двух одновременно записываемых осциллограммах, посредством электромагнитных датчиков и осциллографов, расположенных вдоль трассы воздушной линии электропередачи на расстоянии Lд. По известным координате первого электромагнитного датчика хд1, расстоянию между обоими датчиками Lд, времени ΔtA и скорости распространения электромагнитной волны ν рассчитывается расстояние до дефектной гирлянды изоляторов xдеф.


Способ локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения
Способ локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения
Способ локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения
Способ локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения
Способ локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения
Способ локации дефектных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи высокого напряжения
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 95 items.
03.10.2018
№218.016.8cf2

Способ определения места короткого замыкания на линиях электропередач

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения места короткого замыкания (места повреждения) на линиях электропередач высокого и сверхвысокого напряжений в сетях с эффективно заземленной нейтралью. Сущность: способ определения места короткого замыкания (КЗ)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668336
Дата охранного документа: 28.09.2018
03.10.2018
№218.016.8d2c

Салат консервированный овощной

Предлагаемое изобретение относится к общественному питанию и может быть использовано при производстве закусочных консервов. Салат консервированный овощной содержит, мас.%: топинамбур свежий - 27,9; капусту белокочанную свежую - 26,7; морковь свежую - 25,3; сельдерей свежий - 3,3; лимонный сок -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668315
Дата охранного документа: 28.09.2018
11.10.2018
№218.016.8fe0

Способ управления однофазным многоуровневым преобразователем в системе генерирования электрической энергии

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления однофазным преобразователем при создании электромеханических систем, например при создании систем генерирования переменного тока. Предлагаемый способ управления однофазным многоуровневым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669204
Дата охранного документа: 09.10.2018
29.12.2018
№218.016.ac7e

Корундовая керамика и способ ее получения

Изобретение относится к области материалов для электронной техники, а именно к алюмооксидной керамике, используемой при изготовлении деталей СВЧ-приборов. Корундовую керамику получают из шихты, которая содержит электроплавленный корунд, оксид магния, оксисоль алюминия, легированную пентаоксидом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676309
Дата охранного документа: 27.12.2018
29.12.2018
№218.016.ace3

Волноводно-дипольная антенна

Изобретение относится к области техники СВЧ и может быть использовано как индивидуальный уединенный излучатель, так и как базовый элемент ФАР радиолокационных систем с линейной поляризацией излучаемых радиоволн. Антенна содержит первый 1 и второй 2 коллинеарные излучающие цилиндрические...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676207
Дата охранного документа: 26.12.2018
13.01.2019
№219.016.af21

Способ электрического торможения синхронного генератора

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано в электроэнергетических системах, системах электроснабжения, электрических сетях для сохранения динамической устойчивости синхронных машин и электрических станций. Технический результат заключается в повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676754
Дата охранного документа: 11.01.2019
25.01.2019
№219.016.b408

Схема нейрона

Изобретение относится к компьютерным системам, основанным на биологических моделях, и может быть использовано при разработке аппаратной реализации нейронной сети. Техническим результатом является реализация схемы нейрона с телом нейрона, обеспечивающим более широкую рабочую зону выходной пары...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678153
Дата охранного документа: 23.01.2019
21.02.2019
№219.016.c51c

Способ запуска газотурбинного двигателя

Изобретение относится к стартер-генераторным устройствам для авиационных газотурбинных двигателей и способу их запуска, может быть использовано в системах электроснабжения, применяемых в летательных аппаратах, судах, других транспортных средствах и автономных объектах. Основная электрическая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680287
Дата охранного документа: 19.02.2019
14.03.2019
№219.016.df21

Адаптивный поляризационный фильтр

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в интерференционных оптических фильтрах, приборах защиты от ослепляющего излучения, для обеспечения безопасности движения транспортных средств. Адаптивный поляризационный фильтр содержит последовательно установленные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681664
Дата охранного документа: 12.03.2019
14.03.2019
№219.016.df98

Способ визуализации полей фазовой оптической плотности в газовых и конденсированных средах

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в экспериментальной гидро- и аэродинамике, теплофизике, в технологиях, связанных с необходимостью исследования скоростей, конвективных структур и фазовых переходов в газовых и конденсированных средах. Заявленный способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681672
Дата охранного документа: 12.03.2019
Showing 21-23 of 23 items.
04.04.2018
№218.016.36eb

Волоконный лазер для генерации высокоэнергетических световых импульсов

Изобретение относится к лазерной технике. Волоконный лазер для генерации высокоэнергетических световых импульсов содержит источник накачки, ответвитель ввода излучения накачки, волоконный кольцевой резонатор длиной ~10 м, включающий в себя активное волокно, устройство нелинейных потерь и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646440
Дата охранного документа: 05.03.2018
03.10.2018
№218.016.8cf2

Способ определения места короткого замыкания на линиях электропередач

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения места короткого замыкания (места повреждения) на линиях электропередач высокого и сверхвысокого напряжений в сетях с эффективно заземленной нейтралью. Сущность: способ определения места короткого замыкания (КЗ)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668336
Дата охранного документа: 28.09.2018
05.06.2023
№223.018.76f0

Способ определения фидера с однофазным замыканием на землю в трехфазных электрических сетях с неэффективно заземленной нейтралью

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - увеличение надежности и достоверности определения фидера с однофазным неустойчивым дуговым замыканием на землю в электрических сетях с неэффективно заземленной нейтралью. Согласно способу регистрируют переходные фазные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002738469
Дата охранного документа: 14.12.2020
+ добавить свой РИД