×
10.01.2014
216.012.957f

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ НА ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПО СПЕКТРУ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано в устройствах защиты для определения дальности до места повреждения в трехфазных распределительных сетях среднего класса напряжений с изолированной, компенсированной или заземленной через резистор нейтралью. Технический результат: повышение точности определения места повреждения. Сущность: измеряют напряжения и токи доаварийного и аварийного режимов. Из спектра сигналов аварийного режима выделяют сигналы переходного процесса, которые вызваны возникновением повреждения. Выделяют характерные частоты стоячей волны переходного процесса. Определяют расстояние L от начала линии до места повреждения по формуле L=C/4*F, где С - скорость распространения электромагнитной волны по линии электропередачи, F - частота стоячей волны переходного процесса для участка от начала линии до места повреждения. Для однофазных замыканий на землю дополнительно определяют расстояние L1 от конца линии до места повреждения по формуле L1=C/2*F1, где F1 - частота стоячей волны переходного процесса для участка от конца линии до места повреждения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано в устройствах защиты для определения дальности до места повреждения в трехфазных распределительных сетях среднего класса напряжений с изолированной, компенсированной или заземленной через резистор нейтралью.

Известен способ определения места и характера повреждения линии электропередачи с использованием ее моделей, который заключается в том, что выделяют напряжения и токи основных гармоник, подают напряжения основных гармоник на входы моделей, измеряют токи на указанных входах и сравнивают их с выделенными токами, подключают к каждой модели комплексную нагрузку в месте предполагаемого повреждения, устанавливают активные и реактивные проводимости комплексных нагрузок такими, чтобы токи основных гармоник на входах моделей и выделенных токов линии совпали, определяют углы комплексных нагрузок, выбирают нагрузку с нулевым углом и принимают, что место и характер повреждения соответствуют месту подключения указанной нагрузки и величинам ее активных проводимостей (Патент РФ №RU 2033622, МПК G01R 31/11, Н02Н 3/28, 20.04.1995).

Известен способ определения места повреждения на воздушных линиях электропередачи», взятый за прототип, который заключается в том, что по измеренным фазным токам и напряжениям в момент короткого замыкания и току нагрузки в предаварийном режиме при помощи телеграфных уравнений получают приближенное расстояние до места повреждения. Далее посредством итерационного процесса, меняя переходное сопротивление в месте повреждения, учитывая поперечные емкости линии, волновые процессы и критерий того. что мнимая часть расстояния до места повреждения стремится к нулю. уточняют расстояние до места повреждения (Патент РФ №RU 2426998, МПК G01R 31/08, 20.11.2009).

Недостатки обоих способов связаны с тем, что для определения места повреждения используются напряжения и токи, связанные с промышленной частотой 50 Гц. Рабочие частоты данного метода малы, что приводит к малой точности данного метода. Кроме того, основными характеристиками модели являются сопротивления линии электропередачи, и переходное сопротивление места повреждения. При этом величина переходного сопротивления места повреждения не известна, и она является источником погрешностей. Кроме того, измерительные трансформаторы промышленной частоты 50 Гц имеют большие угловые погрешности (угловые погрешности порядка 60° для ТТНП типа ТЗЛМ и ТЗРЛ), что также является источником погрешности.

Задачей изобретения является повышение точности определения места повреждения на коротких линиях электропередачи в сетях среднего напряжения.

Технический результат достигается тем, что в способе определения места повреждения на коротких линиях электропередачи в сетях среднего напряжения по спектру переходного процесса путем одностороннего измерения в начале линии напряжений и токов доаварийного и аварийного режимов, согласно заявляемому изобретению, из спектра сигналов аварийного режима выделяют сигналы переходного процесса, которые вызваны возникновением повреждения, выделяют характерные частоты стоячей волны переходного процесса, при этом для однофазных замыканий на землю, двухфазных, трехфазных коротких замыканий определяют расстояние L от начала линии до места повреждения по формуле L=C/4*F, где С - скорость распространения электромагнитной волны по линии электропередачи, F - частота стоячей волны переходного процесса, причем данная стоячая волна располагается на участке от начала линии до места повреждения.

При этом для однофазных замыканий на землю дополнительно определяют расстояние L1 от конца линии до места повреждения по формуле L1=C/2*F1, где F1 - частота стоячей волны переходного процесса, при этом данная стоячая волна располагается на участке от конца линии до места повреждения.

Таким образом, в качестве исходных сигналов в предлагаемом способе используют сигналы переходного процесса, которые возникают при повреждении, при пробое изоляции на линии электропередачи.

При повреждении линии электропередачи, скорость возникновения дугового высоковольтного разряда в месте повреждения весьма высока, обычно указывают величину времени возникновения τ<100 нс. Благодаря весьма крутому фронту изменения напряжения в месте повреждения, генерируются высокие частоты переходных процессов F<(1/τ)~10 МГц. Частоты переходных процессов значительно больше промышленной частоты 50 Гц. Это, во-первых, повышает точность определения места повреждения в предлагаемом способе. Во-вторых, большая разность частот переходных процессов F<10 МГц и промышленной частоты 50 Гц позволяет достаточно легко выделить сигналы переходных процессов на фоне промышленной частоты 50 Гц. В третьих, крутой фронт изменения напряжения в месте повреждения приводит к генерации широкого непрерывного спектра частот переходного процесса, начиная с частот F~10 МГц и ниже.

При возникновении повреждения, однофазного замыкания на землю (ОЗЗ), двух-, трех- фазных коротких замыканий, в точке повреждения образуется провал, резкое изменение напряжения 1 (фиг.1) вдоль линии электропередачи с дальностью 2, и от места (точки) повреждения 3 в обе стороны распространяется фронт волны 4 измененного напряжения 4.

На коротких линиях, на которых затухание волны 4 переходного процесса мало, происходят многократные отражения от концов линии 5 (фиг.2) и места (точки) повреждения 3, благодаря чему образуется стоячая волна. При этом возможны два варианта стоячей волны: четвертьволновая 6 стоячая волна (когда на длине L отрезка 3-5 укладывается четверть длины волны λ стоячей волны) и полуволновая 7 стоячая волна (когда на длине L отрезка 3-5 укладывается половина длины волны λ стоячей волны).

В начале линии 8 проводятся измерения напряжений и токов до аварийного и аварийного режимов, и выделяют из спектра сигналов аварийного режима сигналы переходного процесса.

Для примера на фиг.3 показана форма переходного процесса при ОЗЗ и измерении напряжения нулевой последовательности 3 Uo в начале линии (ось Y, по оси Х - время), для отрезков линий (четвертьволновая 6 стоячая волна) длиной 2 км и отрезка (полуволновая 7 стоячая волна) длиной 16 км (моделирование в программе MatLab, используя библиотеку Simulink, компоненты SimPowerSystems). На фиг.3 амплитуда сигнала 3Uo образована суммой двух затухающих синусоид: с большей амплитудой и большей частотой - сигнал стоячей волны, которая располагается от начала линии до повреждения (четвертьволновая 6 стоячая волна на фиг.2), с меньшей амплитудой и значительно меньшей частотой - сигнал стоячей волны от конца линии до места повреждения, которая накладывается (суммируется) на большую частоту и синусоидально смещает ее по вертикали (полуволновая 7 стоячая волна на фиг.2).

Для дальности L до места повреждения в пределах (0,1-10) км частота стоячей волны 6 для четвертьволновых колебаний будет равна: F=C/4*L, где F - частота, L - длина отрезка от начала линии до места повреждения, С - скорость света (цифра 4 как раз связана с четвертьволновой стоячей волной). Соответственно получим рабочий диапазон частот F=(750-7,5) кГц. С учетом коэффициента укорочения частоты будут несколько меньше. Для полуволновых колебаний 7 формула для частоты стоячей волны изменится: F=C/2*L, где L - длина отрезка от места повреждения до конца линии (цифра 2 как раз связана с полуволновой стоячей волной).

Порядок определения места повреждения в предлагаемом способе выглядит следующим образом:

- В начале линии проводятся измерения напряжений и токов до аварийного и аварийного режимов.

- Определяется спектр переходных процессов.

- Определяются один (для двухфазных, трехфазных коротких замыканий) или два (для ОЗЗ) максимума на спектре переходных процессов, определяется частота F максимума спектра (и еще один максимум F1 при ОЗЗ).

- Из частоты F определяется расстояние до места повреждения L=C/4*F. Для ОЗЗ дополнительно определяется длина L1 для полуволнового отрезка L1=C/2*F1, L+L1=Lл где: Lл - общая длина линии.

Перечислим основные свойства предлагаемого способа:

1. В сетях среднего напряжения, для коротких линий, на которых затухание волны переходного процесса мало, возможно определение места повреждения предлагаемым способом.

2. Возможно определение места повреждения для всех типов повреждений: ОЗЗ, двухфазных, трехфазных коротких замыканий.

3. При ОЗЗ в спектре сигналов переходного процесса наблюдаются сигналы с отрезка до повреждения, и сигналы с отрезка после повреждения, что позволяет дополнительно повысить точность определения места повреждения (поскольку определяются длины двух отрезков). При этом амплитуды сигналов отрезка до повреждения больше, чем амплитуды сигналов отрезка после повреждения, поскольку место повреждения пропускает только часть сигнала.

4. Для двухфазных, трехфазных коротких замыканий наблюдаются частоты стоячей волны только отрезка от начала линии до места повреждения.

5. Амплитуды сигналов переходных процессов достаточно велики, поскольку переходный процесс образуется при замыкании высокого (6/10/35 кВ) напряжения.

6. При обнаружении повреждений в кабельных линиях применяют прожиг кабеля высоким напряжением (пробой поврежденного участка, имеющего высокое переходное сопротивление), при этом также возможно определение дальности до места повреждения предлагаемым способом.


СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ НА ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПО СПЕКТРУ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ НА ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПО СПЕКТРУ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ НА ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПО СПЕКТРУ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 166.
10.04.2013
№216.012.34e5

Способ обнаружения гололедных образований на проводах и грозозащитных тросах линий электропередачи

Использование: в области электроэнергетики для обнаружения гололеда на проводах линии электропередачи. Технический результат заключается в повышении надежности. Согласно способу передают от начала линии до конца линии электропередачи радиоимпульсы, имеющие колоколообразную форму огибающей, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479084
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.06.2013
№216.012.4b6c

Применение шлама, образующегося на водоподготовительной установке, в качестве сорбента при очистке газовых выбросов тэс

Изобретение относится к области производства сорбентов. В качестве сорбента для очистки газов предложен шлам, образующийся при совместной коагуляции и известковании сырой воды на водоподготовительной установке тепловых электрических станций. Шлам имеет химический состав:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484890
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.07.2013
№216.012.5482

Устройство для обработки призабойной зоны скважины и способ обработки призабойной зоны скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения эффективности обработки призабойной зоны скважины. Устройство для обработки призабойной зоны скважины, содержащее воздушную камеру с атмосферным давлением, выполненную длиной 20-50 м и соединенную при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487237
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.09.2013
№216.012.7035

Способ информационного квч воздействия на живой организм

Способ информационного КВЧ воздействия на живой организм относится к области биологии и медицины и может быть использован для стимуляции жизнедеятельности живых организмов или растений, в частности для лечения ряда заболеваний человека и животных. Технический результат - упрощение процесса и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494376
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.70bc

Способ контроля провиса провода линии электропередачи

Изобретение относится к электротехнике. Способ включает размещение на проводе подвесного датчика температуры, а под проводом - контрольного устройства. При помощи первого и второго ультразвуковых приемопередатчиков осуществляют посредством контрольного устройства совместно с подвесным датчиком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494511
Дата охранного документа: 27.09.2013
20.10.2013
№216.012.76cc

Теплообменная труба

Изобретение относится к энергетике. Теплообменная труба, у которой канал выполнен с выступами и канавками, причем канал выполнен с геометрическими соотношениями: h/Д=0,03, l=(90-100)/h, l=(90-100)h, где h - высота выступа, мм, Д - внутренний диаметр теплообменной трубы, мм, l - длина выступа,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496072
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.78be

Способ получения сорбента для газовой хроматографии

Изобретение относится к аналитической газовой хроматографии, в частности к способам создания сорбентов для анализа органических веществ, в том числе и загрязнителей окружающей среды. Предложен способ получения сорбента для газовой хроматографии, предусматривающий нанесение на твердый носитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496572
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7953

Способ получения гидрофобного адсорбента для очистки природных и сточных вод от нефтепродуктов

Изобретение относится к способам получения адсорбентов для очистки вод, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, и может быть использовано при очистке сточных вод тепловых электрических станций и удалении разливов нефти и нефтепродуктов с поверхности воды. Способ получения гидрофобного адсорбента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496721
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7f92

Способ определения дальности до однофазного замыкания на землю в линиях электропередачи

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано в устройствах защиты для определения дальности до места однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) в трехфазных распределительных сетях среднего класса напряжений с изолированной, компенсированной или заземленной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498331
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.11.2013
№216.012.8610

Способ определения дальности до однофазного замыкания на землю в линиях электропередачи

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано в устройствах защиты для определения дальности до места однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) в трехфазных распределительных сетях среднего класса напряжений с изолированной, компенсированной или заземленной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499998
Дата охранного документа: 27.11.2013
Показаны записи 1-10 из 184.
20.02.2013
№216.012.2847

Адаптивное цифровое прогнозирующее и дифференцирующее устройство

Изобретение относится к средствам обработки информации для прогнозирования стационарных и нестационарных случайных процессов. Технический результат заключается в повышении качества и точности управления в цифровых динамических системах контроля. Устройство содержит: блок сглаживания, субблок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475831
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.03.2013
№216.012.3040

Цифровое прогнозирующее устройство

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Техническим результатом является повышение качества и точности управления в цифровых системах контроля и наведения различных объектов. Цифровое прогнозирующее устройство, в состав которого входят: блок сглаживания, содержащий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477887
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.03.2013
№216.012.31ad

Устройство управления асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в частотно-регулируемых электроприводах (ЧРЭП) промышленности и электрического транспорта, особенно электрического железнодорожного. Технический результат заключается в обеспечении синхронной работы N параллельно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478255
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.04.2013
№216.012.34e5

Способ обнаружения гололедных образований на проводах и грозозащитных тросах линий электропередачи

Использование: в области электроэнергетики для обнаружения гололеда на проводах линии электропередачи. Технический результат заключается в повышении надежности. Согласно способу передают от начала линии до конца линии электропередачи радиоимпульсы, имеющие колоколообразную форму огибающей, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479084
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.397c

Способ получения гидрофобного адсорбента для очистки природных и сточных вод от нефтепродуктов

Изобретение относится к способам получения гранулированных адсорбентов. Способ получения гранулированного адсорбента включает предварительную термообработку шлама осветлителей тепловых электрических станций (ТЭС) при 180-220°С, приготовление модифицирующей эмульсии путем перемешивания до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480277
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3df7

Способ изготовления шпалы

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении шпал для железнодорожного и электрического транспорта. Способ изготовления шпалы включает подготовку заготовки, формирование шпалы и выполнение отверстий под крепежные элементы опор для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481430
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.4224

Устройство для измерения тока в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к цифровым приборам измерения переменного и постоянного тока, преимущественно при напряжениях от 6(10) кВ. Техническим результатом является повышение надежности работы устройства. Технический результат достигается благодаря тому, что в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482502
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4225

Устройство для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к цифровым приборам измерения переменного и постоянного напряжения, преимущественно в электроэнергетических сетях 6 (10) кВ и выше. Техническим результатом выступает повышение надежности и точности измерений за счет исключения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482503
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4231

Способ определения расположения трубопровода

Изобретение относится к области геоакустики и может быть использовано для определения расположения трубопровода, находящегося в грунте и имеющего запорно-регулирующую аппаратуру. Сущность: трубопровод освобождают от транспортируемой среды. Снимают запорно-регулирующую аппаратуру и устанавливают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482515
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.442b

Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов

Изобретение относится к способам сорбционной очистки вод от нефтепродуктов и может быть использовано при охране окружающей среды. Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов включает механическую очистку и доочистку фильтрованием через слой неподвижного сорбента. В качестве сорбента используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483028
Дата охранного документа: 27.05.2013
+ добавить свой РИД