RU89245U1 - PORTABLE DEVICE FOR REMOTE DETERMINATION OF THE DAMAGE PLACE OF AIR LINE INSULATORS (OPTIONS) - Google Patents
PORTABLE DEVICE FOR REMOTE DETERMINATION OF THE DAMAGE PLACE OF AIR LINE INSULATORS (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU89245U1 RU89245U1 RU2009128125/22U RU2009128125U RU89245U1 RU 89245 U1 RU89245 U1 RU 89245U1 RU 2009128125/22 U RU2009128125/22 U RU 2009128125/22U RU 2009128125 U RU2009128125 U RU 2009128125U RU 89245 U1 RU89245 U1 RU 89245U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- storage capacitor
- input
- unit
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Relating To Insulation (AREA)
Abstract
1. Переносное устройство для дистанционного определения места повреждения дефектных изоляторов воздушных линий, состоящее из блока формирования зондирующих сигналов напряжения, включающего накопительный конденсатор и коммутатор, а также из измерительной части с делителем напряжения, отличающееся тем, что накопительный конденсатор блока формирования зондирующих сигналов напряжения выполнен высоковольтным, а коммутатор выполнен в виде коммутирующего разрядника, измерительная часть дополнительно включает микропроцессор, вход которого связан с делителем напряжения, а выход последовательно соединен с блоком отображения информации, делитель напряжения включен параллельно высоковольтному накопительному конденсатору, блок формирования зондирующих сигналов напряжения дополнительно содержит высоковольтное зарядное устройство, выход которого соединен с входом высоковольтного накопительного конденсатора и входом коммутирующего разрядника, и состоит из высокочастотного преобразователя напряжения, выход которого последовательно соединен с входом высоковольтного выпрямительного блока с умножением напряжения, а выход высоковольтного выпрямительного блока с умножением напряжения последовательно соединен с входом защитного дросселя. ! 2. Переносное устройство для дистанционного определения места повреждения дефектных изоляторов воздушных линий, состоящее из блока формирования зондирующих сигналов напряжения, включающего накопительный конденсатор и коммутатор, а также из измерительной части, отличающееся тем, что накопительный конденсатор блока формирования зондирующих сигналов напряжения в�1. A portable device for remote location of damage to defective insulators of overhead lines, consisting of a unit for generating probing voltage signals, including a storage capacitor and a switch, as well as a measuring part with a voltage divider, characterized in that the storage capacitor of the unit for generating probing voltage signals is made of high voltage and the switch is made in the form of a switching arrester, the measuring part additionally includes a microprocessor, the input of which connected to the voltage divider, and the output is connected in series with the information display unit, the voltage divider is connected in parallel with the high-voltage storage capacitor, the probing voltage signal generating unit further comprises a high-voltage charger, the output of which is connected to the input of the high-voltage storage capacitor and the input of the switching spark gap, and consists of high-frequency voltage converter, the output of which is connected in series with the input of the high-voltage rectifier unit with voltage multiplication, and the output of the high-voltage rectifier unit with voltage multiplication is connected in series with the input of the protective inductor. ! 2. A portable device for remote location of damage to defective insulators of overhead lines, consisting of a unit for generating probing voltage signals, including a storage capacitor and a switch, as well as a measuring part, characterized in that the storage capacitor of the unit for generating probing voltage signals in
Description
Полезная модель относится к энергетике, преимущественно к электрическим аппаратам, и может быть применена для дистанционного выявления зоны нахождения дефектных изоляторов воздушных линий электропередач по параметрам переходного процесса.The utility model relates to energy, mainly to electric devices, and can be used to remotely identify the zone where defective insulators of overhead power lines are located by transient parameters.
По первому варианту известно устройство для импульсного выявления мест повреждения силовых линий электропередач (Тарасов Н.А. Использование метода импульсной рефлектометрии для определения повреждений кабельных и воздушных линий, www.watson.ru.). позволяющее выявлять на линиях без рабочего напряжения повреждения устойчивого характера, представляющие собой неоднородности волнового сопротивления линий. Устройство состоит из рефлектометра-измерителя, проводов для подключения к линии, может иметь в своем составе приставку для увеличения амплитуды зондирующего импульса до уровня, не превышающего 100 В.According to the first embodiment, a device is known for pulse detection of places of damage to power transmission lines (N. Tarasov. Using the method of pulse reflectometry to determine damage to cable and overhead lines, www.watson.ru.). allowing to detect damage of a stable nature on lines without operating voltage, which are inhomogeneities of the wave impedance of the lines. The device consists of an OTDR meter, wires for connecting to the line, may include a prefix to increase the amplitude of the probe pulse to a level not exceeding 100 V.
К недостаткам описанного устройства можно отнести: малое напряжение зондирующего импульса, недостаточное для выявления дефектов изоляции; подверженность импульса явлениям затухания и искажения формы; непригодность применения при неустойчивых повреждениях с остаточной электрической прочностью изоляции, высоких значениях переходного сопротивления в месте дефекта и чувствительность к высокочастотным помехам.The disadvantages of the described device include: low voltage of the probe pulse, insufficient to detect insulation defects; susceptibility of the impulse to the phenomena of attenuation and shape distortion; unsuitability of use for unstable damage with residual electrical strength of insulation, high values of transition resistance at the location of the defect and sensitivity to high-frequency interference.
По второму варианту известно устройство для импульсного выявления мест повреждения силовых линий электропередач (Тарасов Н.А. Использование метода импульсной рефлектометрии для определения повреждений кабельных и воздушных линий, www.watson.ru.). позволяющее выявлять на линиях без рабочего напряжения повреждения устойчивого характера, представляющие собой неоднородности волнового сопротивления линий. Устройство состоит из рефлектометра-измерителя, проводов для подключения к линии, может иметь в своем составе приставку для увеличения амплитуды зондирующего импульса до уровня, не превышающего 100 В.According to the second variant, a device is known for pulse detection of places of damage to power transmission lines (N. Tarasov. Using the method of pulse reflectometry to determine damage to cable and overhead lines, www.watson.ru.). allowing to detect damage of a stable nature on lines without operating voltage, which are inhomogeneities of the wave impedance of the lines. The device consists of an OTDR meter, wires for connecting to the line, may include a prefix to increase the amplitude of the probe pulse to a level not exceeding 100 V.
К недостаткам описанного устройства можно отнести: малое напряжение зондирующего импульса, недостаточное для выявления дефектов изоляции; подверженность импульса явлениям затухания и искажения формы; непригодность применения при неустойчивых повреждениях с остаточной электрической прочностью изоляции, высоких значениях переходного сопротивления в месте дефекта и чувствительность к высокочастотным помехам.The disadvantages of the described device include: low voltage of the probe pulse, insufficient to detect insulation defects; susceptibility of the impulse to the phenomena of attenuation and shape distortion; unsuitability of use for unstable damage with residual electrical strength of insulation, high values of transition resistance at the location of the defect and sensitivity to high-frequency interference.
В Мосэнерго разработан генератор высоковольтных импульсов для выявления мест повреждения силовых линий электропередач методом импульсной рефлектометрии (Опыт эксплуатации электрооборудования в системе Мосэнерго. "Энергия", Москва, 1971. - 112 с.), который используется совместно с неавтоматическим локационным искателем (НЛИ) для определения места повреждения изоляции воздушной линии и является прототипом по первому варианту. В состав генератора входит блок формирования зондирующего сигнала напряжения, состоящий из повышающего трансформатора, накопительного конденсатора, тиратронного коммутатора (коммутирующего разрядника), делителя напряжения и двух формирующих линий, создающих прямоугольные импульсы напряжения длительностью 1 мкс и 10 мкс. С помощью таких генераторов амплитуда посылаемых в линию зондирующих импульсов увеличивалась до 2,5-3 кВ. Управление генератором высоковольтных импульсов осуществлялось непосредственно с помощью НЛИ типа ИКЛ-5. Отраженный сигнал подавался на вход НЛИ. Подключение генератора к воздушной линии осуществляется через фильтр присоединения. В качестве источника высокого напряжения в данной установке используется трансформатор напряжения типа НОМ-6. При частоте посылки зондирующих импульсов 30 Гц максимальная амплитуда импульса 3 кВ. Длительность импульсов, вырабатываемых генератором, определяется двумя формирующими линиями и составляет 1 мкс и 10 мкс, форма импульсов близка к прямоугольной. В качестве измерителя неоднородности линии используется прибор Р5-5. Применение генератора высоковольтных импульсов позволило значительно сократить время на определение места повреждения на воздушных линиях электропередач.A high-voltage pulse generator has been developed at Mosenergo to identify places of damage to power transmission lines by pulse reflectometry (Operating experience of electrical equipment in the Mosenergo system. "Energy", Moscow, 1971. - 112 pp.), Which is used in conjunction with a non-automatic location finder (NLI) to determine places of damage to the insulation of the overhead line and is a prototype according to the first embodiment. The generator includes a probe voltage signal generating unit, consisting of a step-up transformer, a storage capacitor, a thyratron switch (switching arrester), a voltage divider and two generating lines that create rectangular voltage pulses of 1 μs and 10 μs duration. With the help of such generators, the amplitude of the probe pulses sent to the line increased to 2.5-3 kV. The control of the high-voltage pulse generator was carried out directly with the help of an ICL-5 type NLI. The reflected signal was fed to the input of the NLI. The generator is connected to the overhead line through the connection filter. In this installation, a voltage transformer of the type NOM-6 is used as a source of high voltage. With a probe pulse frequency of 30 Hz, the maximum pulse amplitude is 3 kV. The duration of the pulses generated by the generator is determined by two forming lines and is 1 μs and 10 μs, the shape of the pulses is close to rectangular. The device P5-5 is used as a line heterogeneity meter. The use of a high-voltage pulse generator has significantly reduced the time to determine the location of damage on overhead power lines.
К недостаткам описанного устройства можно отнести: непригодность применения при неустойчивых повреждениях линии; недостаточная величина зондирующего напряжения для выявления дефектов изоляции.The disadvantages of the described device include: unsuitability for unstable damage to the line; insufficient probe voltage to detect insulation defects.
В Мосэнерго разработан генератор высоковольтных импульсов для выявления мест повреждения силовых линий электропередач методом импульсной рефлектометрии (Опыт эксплуатации электрооборудования в системе Мосэнерго. "Энергия", Москва, 1971. - 112 с.), который используется совместно с неавтоматическим локационным искателем (НЛИ) для определения места повреждения изоляции воздушной линии и является прототипом по второму варианту. В состав генератора входит блок формирования зондирующего сигнала напряжения, состоящий из повышающего трансформатора, накопительного конденсатора, тиратронного коммутатора (коммутирующего разрядника), делителя напряжения и двух формирующих линий, создающих прямоугольные импульсы напряжения длительностью 1 мкс и 10 мкс. С помощью таких генераторов амплитуда посылаемых в линию зондирующих импульсов увеличивалась до 2,5-3 кВ. Управление генератором высоковольтных импульсов осуществлялось непосредственно с помощью НЛИ типа ИКЛ-5. Отраженный сигнал подавался на вход НЛИ. Подключение генератора к воздушной линии осуществляется через фильтр присоединения. В качестве источника высокого напряжения в данной установке используется трансформатор напряжения типа НОМ-6. При частоте посылки зондирующих импульсов 30 Гц максимальная амплитуда импульса 3 кВ. Длительность импульсов, вырабатываемых генератором, определяется двумя формирующими линиями и составляет 1 мкс и 10 мкс, форма импульсов близка к прямоугольной. В качестве измерителя неоднородности линии используется прибор Р5-5. Применение генератора высоковольтных импульсов позволило значительно сократить время на определение места повреждения на воздушных линиях электропередач.A high-voltage pulse generator has been developed at Mosenergo to identify places of damage to power transmission lines by pulse reflectometry (Operating experience of electrical equipment in the Mosenergo system. "Energy", Moscow, 1971. - 112 pp.), Which is used in conjunction with a non-automatic location finder (NLI) to determine places of damage to the insulation of the overhead line and is a prototype according to the second option. The generator includes a probe voltage signal generating unit, consisting of a step-up transformer, a storage capacitor, a thyratron switch (switching arrester), a voltage divider and two generating lines that create rectangular voltage pulses of 1 μs and 10 μs duration. With the help of such generators, the amplitude of the probe pulses sent to the line increased to 2.5-3 kV. The control of the high-voltage pulse generator was carried out directly with the help of an ICL-5 type NLI. The reflected signal was fed to the input of the NLI. The generator is connected to the overhead line through the connection filter. In this installation, a voltage transformer of the type NOM-6 is used as a source of high voltage. With a probe pulse frequency of 30 Hz, the maximum pulse amplitude is 3 kV. The duration of the pulses generated by the generator is determined by two forming lines and is 1 μs and 10 μs, the shape of the pulses is close to rectangular. The device P5-5 is used as a line heterogeneity meter. The use of a high-voltage pulse generator has significantly reduced the time to determine the location of damage on overhead power lines.
К недостаткам описанного устройства можно отнести: непригодность применения при неустойчивых повреждениях линии; недостаточная величина зондирующего напряжения для выявления дефектов изоляции.The disadvantages of the described device include: unsuitability for unstable damage to the line; insufficient probe voltage to detect insulation defects.
Задача полезной модели заключается в разработке переносного устройства для дистанционного определения места повреждения изоляторов воздушных линий электропередач, применение которого было бы возможно при любых видах повреждений изоляции, в том числе и изоляторов с высокой остаточной электрической прочностью.The objective of the utility model is to develop a portable device for remote location of damage to insulators of overhead power lines, the use of which would be possible for any type of damage to the insulation, including insulators with high residual electrical strength.
Техническим результатом применения полезной модели по первому варианту является повышение эффективности процесса определения дефектных изоляторов линии независимо от величины остаточной электрической прочности изоляции.The technical result of applying the utility model according to the first embodiment is to increase the efficiency of the process of determining defective line insulators regardless of the value of the residual electric strength of the insulation.
Техническим результатом применения полезной модели по второму варианту является повышение эффективности процесса определения дефектных изоляторов линии независимо от величины остаточной электрической прочности изоляции.The technical result of applying the utility model according to the second embodiment is to increase the efficiency of the process of determining defective line insulators regardless of the value of the residual electric strength of the insulation.
Технический результат по первому варианту достигается за счет применения переносного устройства для дистанционного определения места повреждения дефектных изоляторов воздушных линий, состоящего из блока формирования зондирующих сигналов, включающего накопительный конденсатор и коммутатор, а также измерительной части с делителем напряжения. Измерительная часть, дополнительно включает микропроцессор, связанный с делителем напряжения и с блоком отображения информации. Накопительный конденсатор блока формирования зондирующих сигналов выполнен высоковольтным, делитель напряжения включен параллельно высоковольтному накопительному конденсатору, а коммутатор выполнен в виде коммутирующего разрядника. Блок формирования зондирующих сигналов дополнительно содержит высоковольтное зарядное устройство, соединенное с высоковольтным накопительным конденсатором и коммутирующим разрядником, и состоит из высокочастотного преобразователя напряжения, высоковольтного выпрямительного блока с умножением напряжения и защитного дросселя.The technical result according to the first embodiment is achieved through the use of a portable device for remote location of damage to defective insulators of overhead lines, consisting of a unit for generating sounding signals, including a storage capacitor and a switch, as well as a measuring part with a voltage divider. The measuring part further includes a microprocessor associated with a voltage divider and with an information display unit. The storage capacitor of the probe signal generation block is made high-voltage, the voltage divider is connected in parallel with the high-voltage storage capacitor, and the switch is made in the form of a switching arrester. The probe signal generating unit further comprises a high-voltage charger connected to a high-voltage storage capacitor and a switching arrester, and consists of a high-frequency voltage converter, a high-voltage rectifying unit with voltage multiplication and a protective inductor.
Технический результат по второму варианту достигается за счет применения переносного устройства для дистанционного определения места повреждения дефектных изоляторов воздушных линий, состоящего из блока формирования зондирующих сигналов, включающего накопительный конденсатор и коммутатор, а также измерительной части. Измерительная часть, включает микропроцессор, вход которого связан с датчиком тока, а выход соединен с блоком отображения информации. Накопительный конденсатор блока формирования зондирующих сигналов выполнен высоковольтным, датчик тока надет на выход высоковольтного накопительного конденсатора, а коммутатор выполнен в виде коммутирующего разрядника. Блок формирования зондирующих сигналов дополнительно содержит высоковольтное зарядное устройство, соединенное с высоковольтным накопительным конденсатором и коммутирующим разрядником, и состоит из высокочастотного преобразователя напряжения, высоковольтного выпрямительного блока с умножением напряжения и защитного дросселя.The technical result according to the second embodiment is achieved through the use of a portable device for remote location of damage to defective insulators of overhead lines, consisting of a unit for generating sounding signals, including a storage capacitor and switch, as well as a measuring part. The measuring part includes a microprocessor, the input of which is connected to the current sensor, and the output is connected to the information display unit. The storage capacitor of the probe signal generation block is made high-voltage, the current sensor is put on the output of the high-voltage storage capacitor, and the switch is made in the form of a switching arrester. The probe signal generating unit further comprises a high-voltage charger connected to a high-voltage storage capacitor and a switching arrester, and consists of a high-frequency voltage converter, a high-voltage rectifying unit with voltage multiplication and a protective inductor.
На фиг.1 представлена структурная схема переносного устройства для дистанционного определения места повреждения изоляторов воздушных линий по первому варианту, на фиг.2 представлена структурная схема переносного устройства для дистанционного определения места повреждения изоляторов воздушных линий по второму варианту, на фиг.3 приведена осциллограмма зондирующего напряжения, полученная в результате компьютерного моделирования для первого варианта, на фиг.4 приведена осциллограмма зондирующего напряжения, полученная в результате натурного эксперимента на реальной линии 10 кВ по первому варианту, на фиг.5 показана осциллограмма тока при высоковольтном зондировании воздушной линии электропередач по второму варианту.Figure 1 shows the structural diagram of a portable device for remotely determining the location of damage to overhead line insulators according to the first embodiment, figure 2 shows the structural diagram of a portable device for remote determination of the location of damage to overhead line insulators according to the second embodiment, figure 3 shows the waveform of the probe voltage obtained as a result of computer simulation for the first embodiment, figure 4 shows the oscillogram of the probing voltage obtained as a result of of the experimental experiment on a real 10 kV line according to the first embodiment, Fig. 5 shows a current waveform during high-voltage sounding of an overhead power transmission line according to the second embodiment.
Переносное устройство для дистанционного определения места повреждения изоляторов воздушных линий по первому варианту состоит из блока формирования зондирующего сигнала напряжения (БЗС) 1, соединенного с измерительной частью (ИЧ) 2. Блок формирования зондирующего сигнала напряжения (БЗС) 1 включает в себя высоковольтное зарядное устройство (ВЗУ) 3, выход которого соединен с входом высоковольтного накопительного конденсатора Сн, и входом коммутирующего разрядника FV. Высоковольтное зарядное устройство (ВЗУ) 3 выполнено в переносном исполнении и имеет в своем составе высокочастотный преобразователь напряжения (ПНВ) 4, выход которого последовательно соединен с входом высоковольтного выпрямительного блока с умножением напряжения (БВВ) 5, а выход высоковольтного выпрямительного блока с умножением напряжения (БВВ) 5 последовательно соединен с входом защитного дросселя (ДЗ) 6.The portable device for remotely determining the location of damage to overhead line insulators according to the first embodiment consists of a unit for generating a sounding voltage signal (BSS) 1 connected to a measuring part (IC) 2. A block for generating a sounding voltage signal (BSS) 1 includes a high-voltage charger ( VZU) 3, the output of which is connected to the input of the high-voltage storage capacitor C n , and the input of the switching spark gap FV. The high-voltage charger (VZU) 3 is portable and incorporates a high-frequency voltage converter (PNV) 4, the output of which is connected in series with the input of the high-voltage rectifier unit with voltage multiplication (BVV) 5, and the output of the high-voltage rectifier block with voltage multiplication ( BVV) 5 is connected in series with the input of the protective inductor (DZ) 6.
Измерительная часть (ИЧ) 2 устройства состоит из делителя напряжения R1-R2, включенного параллельно высоковольтному накопительному конденсатору Сн, микропроцессора (МП) 7, вход которого связан делителем напряжения R1-R2, а выход последовательно соединен с блоком отображения информации (БОИ) 8. Блок отображения информации (БОИ) 8 может быть реализован, например, с использованием следующих технических решений: в виде цифрового индикатора, портативной ЭВМ, при совместном использовании цифрового индикатора и портативной ЭВМ.The measuring part (IC) 2 of the device consists of a voltage divider R1-R2, connected in parallel with the high-voltage storage capacitor C n , a microprocessor (MP) 7, the input of which is connected by a voltage divider R1-R2, and the output is connected in series with the information display unit (BOI) 8 The information display unit (BOI) 8 can be implemented, for example, using the following technical solutions: in the form of a digital indicator, a portable computer, when using a digital indicator and a portable computer.
Переносное устройство для дистанционного определения места повреждения изоляторов воздушных линий по второму варианту состоит из блока формирования зондирующего сигнала напряжения (БЗС) 1, соединенного с измерительной частью (ИЧ) 2. Блок формирования зондирующего сигнала напряжения (БЗС) 1 включает в себя высоковольтное зарядное устройство (ВЗУ) 3, выход которого соединен с входом высоковольтного накопительного конденсатора Сн, и входом коммутирующего разрядника FV. Высоковольтное зарядное устройство (ВЗУ) 3 выполнено в переносном исполнении и имеет в своем составе высокочастотный преобразователь напряжения (ПНВ) 4, выход которого последовательно соединен с входом высоковольтного выпрямительного блока с умножением напряжения (БВВ) 5, а выход высоковольтного выпрямительного блока с умножением напряжения (БВВ) 5 последовательно соединен с входом защитного дросселя (ДЗ) 6.The portable device for remotely determining the location of damage to overhead line insulators according to the second embodiment consists of a unit for generating a sounding voltage signal (BSS) 1 connected to a measuring part (IC) 2. A block for generating a sounding voltage signal (BSS) 1 includes a high-voltage charger ( VZU) 3, the output of which is connected to the input of the high-voltage storage capacitor C n , and the input of the switching spark gap FV. The high-voltage charger (VZU) 3 is portable and incorporates a high-frequency voltage converter (PNV) 4, the output of which is connected in series with the input of the high-voltage rectifier unit with voltage multiplication (BVV) 5, and the output of the high-voltage rectifier block with voltage multiplication ( BVV) 5 is connected in series with the input of the protective inductor (DZ) 6.
Измерительная часть (ИЧ) 2 устройства состоит из датчика тока ТА, надетого на выход высоковольтного накопительного конденсатора Сн, микропроцессора (МП) 7, вход которого связан с датчиком тока ТА, а выход последовательно соединен с блоком отображения информации (БОИ) 8. Блок отображения информации (БОИ) 8 может быть реализован, например, с использованием следующих технических решений: в виде цифрового индикатора, портативной ЭВМ, при совместном использовании цифрового индикатора и портативной ЭВМ.The measuring part (IC) 2 of the device consists of a current sensor TA mounted on the output of the high-voltage storage capacitor C n , a microprocessor (MP) 7, the input of which is connected to the current sensor TA, and the output is connected in series with the information display unit (BOI) 8. Block information display (BOI) 8 can be implemented, for example, using the following technical solutions: in the form of a digital indicator, a portable computer, when using a digital indicator and a portable computer.
Рассмотрим работу переносного устройства для дистанционного определения места повреждения изоляторов воздушных линий по первому варианту (фиг.1).Consider the work of a portable device for remote location of damage to insulators of overhead lines in the first embodiment (figure 1).
Перед началом измерения на предварительно отключенной силовой линии необходимо заземлить корпус высоковольтного зарядного устройства (ВЗУ) 3, выходы высоковольтного накопительного конденсатора Сн и делителя напряжения R1-R2. Высоковольтный накопительный конденсатор Сн заряжают от входящего в состав блока формирования зондирующего сигнала напряжения (БЗС) 1 высоковольтного зарядного устройства (ВЗУ) 3 и коммутируют с помощью коммутирующего разрядника FV на линию. Формирование высоковольтного зондирующего напряжения происходит в высоковольтном зарядном устройстве (ВЗУ) 3, состоящем из высокочастотного преобразователя напряжения (ПНВ) 4, высоковольтного выпрямительного блока с умножением напряжения (БВВ) 5 и защитного дросселя (ДЗ) 6. При этом в высокочастотном преобразователе напряжения (ПНВ) 4 происходит преобразование напряжения внешнего источника в высокочастотное напряжение с большей амплитудой, после чего в высоковольтном выпрямительном блоке (БВВ) 5 происходит его выпрямление с умножением амплитуды и подача на высоковольтный накопительный конденсатор Сн через защитный дроссель (ДЗ) 6, защищающий высоковольтный выпрямительный блок (БВВ) 5 от большого разрядного тока высоковольтного накопительного конденсатора Сн. В результате разряда высоковольтного накопительного конденсатора Сн при коммутации на силовую линию высоковольтное зондирующее напряжение с максимальной амплитудой от 100% фазного до 50% испытательного напряжения изоляции линии, распространяясь по линии, вызывает электрический пробой изоляции, как с остаточной электрической прочностью, так и с малым переходным сопротивлением («металлическое» замыкание), что позволит выявить повреждения изоляции, в том числе неустойчивого характера и, в свою очередь, позволит повысить эффективность процесса определения дефектных изоляторов линии. При этом, в линии возникает сложный колебательный процесс, включающий «медленный» и «быстрый» волновой процессы и не зависящий от величины переходного сопротивления в месте повреждения. Период «медленного» колебательного процесса зависит от расстояния до места пробоя, так как суммарная индуктивность колебательного контура прямо пропорциональна расстоянию до места расположения дефектных изоляторов, что позволяет дистанционно определить место повреждения дефектных изоляторов. Через делитель напряжения R1-R2 данный колебательный процесс (фиг.3) поступает в измерительную часть (ИЧ) 2, где фиксируется и обрабатывается микропроцессором (МП) 7 и отображается блоком отображения информации (БОИ) 8, состоящем, например, из цифрового индикатора или портативной ЭВМ.Before starting a measurement on a previously disconnected power line, it is necessary to ground the casing of the high-voltage charging device (VZU) 3, the outputs of the high-voltage storage capacitor C n and the voltage divider R1-R2. The high-voltage storage capacitor C n is charged from the high-voltage charging device (BPS) 1, which is part of the probing voltage signal generating unit (BPS) 3, and is switched by a switching arrester FV to the line. The formation of high-voltage probing voltage occurs in a high-voltage charger (VZU) 3, consisting of a high-frequency voltage converter (NVD) 4, a high-voltage rectifier unit with voltage multiplication (BVV) 5 and a protective inductor (DZ) 6. Moreover, in a high-frequency voltage converter (NVD) ) 4, the voltage of the external source is converted to a high-frequency voltage with a larger amplitude, after which it is rectified in the high-voltage rectifier unit (BVV) 5 and multiplied by a plitudy and supply the high voltage storage capacitor CH through the protective choke (RS) 6, which protects the high-voltage rectifier unit (BVV) 5 large discharge current from the high voltage storage capacitor C n. As a result of the discharge of the high-voltage storage capacitor C n when switching to the power line, a high-voltage probing voltage with a maximum amplitude of 100% phase to 50% of the test insulation voltage of the line, propagating along the line, causes an electrical breakdown of insulation, both with residual electric strength and with low transition resistance ("metal" circuit), which will allow to detect insulation damage, including unstable nature and, in turn, will increase the efficiency of process for determining defective line insulators. At the same time, a complex oscillatory process arises in the line, including the “slow” and “fast” wave processes and independent of the magnitude of the transition resistance at the site of damage. The period of the “slow” oscillation process depends on the distance to the breakdown location, since the total inductance of the oscillatory circuit is directly proportional to the distance to the location of the defective insulators, which allows you to remotely determine the location of damage to defective insulators. Through the voltage divider R1-R2, this oscillatory process (Fig. 3) enters the measuring part (IC) 2, where it is recorded and processed by the microprocessor (MP) 7 and displayed by the information display unit (BOI) 8, consisting, for example, of a digital indicator or portable computer.
Пример осциллограммы напряжения, смоделированной на ЭВМ, по второму варианту приведен на фиг.3, а также, на фиг.4 для сравнения показана осциллограмма напряжения снятая с реальной линии 10 кВ в результате натурного эксперимента. Колебательные процессы на фиг.3 и фиг.4 незначительно отличаются, что обусловлено небольшим отклонением расчетных параметров линии от экспериментальных.An example of a voltage waveform modeled on a computer, according to the second embodiment, is shown in Fig. 3, and also, in Fig. 4, for comparison, a voltage waveform taken from a real 10 kV line as a result of a field experiment is shown. The oscillatory processes in figure 3 and figure 4 are slightly different, due to a small deviation of the calculated parameters of the line from the experimental.
Рассмотрим работу переносного устройства для дистанционного определения места повреждения изоляторов воздушных линий по второму варианту (фиг.2).Consider the work of a portable device for remote location of damage to insulators of overhead lines according to the second option (figure 2).
Перед началом измерения на предварительно отключенной силовой линии необходимо заземлить корпус высоковольтного зарядного устройства (ВЗУ) 3, выходы высоковольтного накопительного конденсатора Сн и делителя напряжения R1-R2. Высоковольтный накопительный конденсатор Сн заряжают от входящего в состав блока формирования зондирующего сигнала напряжения (БЗС) 1 высоковольтного зарядного устройства (ВЗУ) 3 и коммутируют с помощью коммутирующего разрядника FV на линию. Формирование высоковольтного зондирующего напряжения происходит в высоковольтном зарядном устройстве (ВЗУ) 3, состоящем из высокочастотного преобразователя напряжения (ПНВ) 4, высоковольтного выпрямительного блока с умножением напряжения (БВВ) 5 и защитного дросселя (ДЗ) 6. При этом в высокочастотном преобразователе напряжения (ПНВ) 4 происходит преобразование напряжения внешнего источника в высокочастотное напряжение с большей амплитудой, после чего в высоковольтном выпрямительном блоке (БВВ) 5 происходит его выпрямление с умножением амплитуды и подача на высоковольтный накопительный конденсатор Сн через защитный дроссель (ДЗ) 6, защищающий высоковольтный выпрямительный блок (БВВ) 5 от большого разрядного тока высоковольтного накопительного конденсатора Сн. В результате разряда высоковольтного накопительного конденсатора Сн при коммутации на силовую линию высоковольтное зондирующее напряжение с максимальной амплитудой от 100% фазного до 50% испытательного напряжения изоляции линии, распространяясь по линии, вызывает электрический пробой изоляции, как с остаточной электрической прочностью, так и с малым переходным сопротивлением («металлическое» замыкание), что позволит выявить повреждения изоляции, в том числе неустойчивого характера и, в свою очередь, позволит повысить эффективность процесса определения дефектных изоляторов линии. При этом, в линии возникает сложный колебательный процесс, включающий «медленный» и «быстрый» волновой процессы и не зависящий от величины переходного сопротивления в месте повреждения. Период «медленного» колебательного процесса зависит от расстояния до места пробоя, так как суммарная индуктивность колебательного контура прямо пропорциональна расстоянию до места расположения дефектных изоляторов, что позволяет дистанционно определить место повреждения дефектных изоляторов. Через трансформатора тока ТА данный колебательный процесс (фиг.5) поступает в измерительную часть (ИЧ) 2, где фиксируется и обрабатывается микропроцессором (МП) 7 и отображается блоком отображения информации (БОИ) 8, состоящем, например, из цифрового индикатора или портативной ЭВМ.Before starting a measurement on a previously disconnected power line, it is necessary to ground the housing of the high-voltage charging device (HVM) 3, the outputs of the high-voltage storage capacitor C n and the voltage divider R1-R2. The high-voltage storage capacitor C n is charged from the high-voltage charging device (BMS) 3 included in the probe sound signal generation unit (BPS) 1 and is switched using a switching arrester FV per line. The formation of high-voltage probing voltage occurs in a high-voltage charger (VZU) 3, consisting of a high-frequency voltage converter (NVD) 4, a high-voltage rectifier unit with voltage multiplication (BVV) 5 and a protective inductor (DZ) 6. Moreover, in a high-frequency voltage converter (NVD) ) 4, the voltage of the external source is converted to a high-frequency voltage with a larger amplitude, after which it is rectified in the high-voltage rectifier unit (BVV) 5 and multiplied by a plitudy and supply the high voltage storage capacitor C H through the protective choke (RS) 6, which protects the high-voltage rectifier unit (BVV) 5 large discharge current from the high voltage storage capacitor C n. As a result of the discharge of the high-voltage storage capacitor C n when switching to the power line, a high-voltage probing voltage with a maximum amplitude of 100% phase to 50% of the test insulation voltage of the line, propagating along the line, causes an electrical breakdown of insulation, both with residual electric strength and with low transition resistance ("metal" circuit), which will allow to detect insulation damage, including unstable nature and, in turn, will increase the efficiency of process for determining defective line insulators. At the same time, a complex oscillatory process arises in the line, which includes the “slow” and “fast” wave processes and does not depend on the magnitude of the transition resistance at the site of damage. The period of the “slow” oscillation process depends on the distance to the breakdown location, since the total inductance of the oscillatory circuit is directly proportional to the distance to the location of the defective insulators, which allows you to remotely determine the location of damage to defective insulators. Through the current transformer TA, this oscillatory process (Fig. 5) enters the measuring part (IC) 2, where it is recorded and processed by the microprocessor (MP) 7 and displayed by the information display unit (BOI) 8, consisting, for example, of a digital indicator or a portable computer .
Пример осциллограммы тока, смоделированной на ЭВМ, по второму варианту приведен на фиг.5. Как видно из осциллограммы, колебательный процесс тока более подвержен искажению волновым процессом, что может усложнить определение временного интервала, кратного периоду колебаний и негативно повлиять на точность измерения в целом.An example of a waveform of a current modeled on a computer according to the second embodiment is shown in FIG. As can be seen from the waveform, the oscillatory process of the current is more prone to distortion by the wave process, which can complicate the determination of the time interval that is a multiple of the oscillation period and adversely affect the measurement accuracy as a whole.
Устройство, в целом, малогабаритно, что позволяет его достаточно легко переносить в процессе эксплуатации.The device, as a whole, is small-sized, which allows it to be quite easily transferred during operation.
Определение расстояния до дефектного изолятора производят по периоду колебательного процесса ТХ напряжения или тока, возникающих при высоковольтном зондировании, с использованием удельных параметров линии и расчетных выражений, полученных на основе исходных соотношений для частоты свободных колебаний колебательного контура. Расчет расстояния в устройстве реализуется в микропроцессоре (МП) 7 с применением различных алгоритмов. Например, для колебательный контур, образованный индуктивностью петли «фазный провод - земля» LХ емкостью высоковольтного накопительного конденсатора Сн имеет частоту собственных колебаний контура ωХ определяемую без учета и с учетом затухания (потерь) по формулам (1) и (2) соответственно:The distance to the defective insulator is determined by the period of the oscillatory process T X voltage or current arising from high-voltage sensing, using specific line parameters and calculated expressions obtained on the basis of the initial relations for the frequency of free oscillations of the oscillatory circuit. The calculation of the distance in the device is implemented in a microprocessor (MP) 7 using various algorithms. For example, for the oscillatory circuit formed by the inductance of the loop “phase wire - ground" L X with the capacity of the high-voltage storage capacitor C n has the frequency of natural oscillations of the circuit ω X determined without taking into account and taking into account the attenuation (loss) according to formulas (1) and (2), respectively :
где ωХ = 2πfX или ωX = 2π/TX - частота собственных колебаний контура, образованного емкостью высоковольтного накопительного конденсатора Сн и индуктивностью линии;where ω X = 2πf X or ω X = 2π / T X is the frequency of natural oscillations of the circuit formed by the capacitance of the high-voltage storage capacitor C n and the line inductance;
ТХ - период колебаний переходного процесса;T X - period of oscillation of the transition process;
LX = L0·lX, rX = r0·lX - индуктивность и активное сопротивление линии до МП на расстоянии lХ;L X = L 0 · l X , r X = r 0 · l X — inductance and resistance of the line to the magnetic field at a distance l X ;
L0, r0 - удельные индуктивность и активное сопротивление линии.L 0 , r 0 - specific inductance and line resistance.
Определение расстояния до дефектного изолятора производят по периоду колебаний переходного процесса ТХ, с использованием удельных параметров линии и расчетных выражений, полученных на основе исходных соотношений для частоты колебательного контура. Определение расстояния в предлагаемом способе реализуется на основе следующих соотношений:The distance to the defective insulator is determined by the period of oscillation of the transient process Т X , using specific line parameters and calculated expressions obtained on the basis of the initial relations for the frequency of the oscillatory circuit. The determination of the distance in the proposed method is implemented based on the following relationships:
а) для колебательного контура без потерь и известной удельной индуктивности петли «фазный провод - земля»:a) for a lossless oscillatory circuit and a known specific inductance of the loop "phase wire - ground":
; ;
б) для колебательного контура с учетом потерь и известных удельных индуктивности и активного сопротивления петли «фазный провод - земля»:b) for the oscillatory circuit, taking into account losses and known specific inductance and active resistance of the loop "phase wire - ground":
; ;
где lХ - расстояние до МП, м;where l X is the distance to the MP, m;
ТХ - период колебаний переходного процесса;T X - period of oscillation of the transition process;
L0 - удельная индуктивность разрядной петли «фазный провод - земля»;L 0 - specific inductance of the discharge loop "phase wire - ground";
CH - емкость накопительного конденсатора;C H is the capacitance of the storage capacitor;
r0 - активное сопротивление разрядной петли «фазный провод - земля», определяемое с учетом поверхностного эффекта на частоте колебательного процесса.r 0 - active resistance of the discharge loop "phase wire - ground", determined taking into account the surface effect at the frequency of the oscillatory process.
Определение расстояния до дефектного изолятора можно произвести с использованием отношения периода колебаний переходного процесса ТХ при пробое дефектной изоляции на расстоянии lХ и периода колебаний переходного процесса T∑, предварительно снятого при зондировании неповрежденной фазы линии или используя отношение временных интервалов с одинаковой кратностью указанных периодов колебания переходного процесса. Определение расстояния в этом случае реализуется на основе формулы:The distance to the defective insulator can be determined using the ratio of the transient oscillation period T X during the breakdown of defective insulation at a distance l X and the transient oscillation period T предварительно previously taken during sounding of the undamaged phase of the line or using the ratio of time intervals with the same frequency of the indicated oscillation periods transition process. The determination of the distance in this case is implemented on the basis of the formula:
где ТХ - период колебаний переходного процесса;where T X is the period of oscillation of the transition process;
T∑ - период колебаний переходного процесса при искусственном пробое в конце ВЛ;T ∑ - period of oscillations of the transition process during artificial breakdown at the end of the overhead line;
lХ - расстояние до МП, м;l X is the distance to the MP, m;
l∑ - полная длина ВЛ, которую можно упрощенно задать топографической длиной ВЛ или более точно определить с учетом провеса провода, а также путем предварительного замера способом импульсной рефлектометрии или другим способом.l ∑ - the total length of the overhead line, which can be simplified to set the topographic length of the overhead line or more accurately determined taking into account the wire sag, as well as by preliminary measurement using pulse reflectometry or another method.
Значение lХ может быть уточнено с помощью поправочных коэффициентов, полученных расчетным путем. При известной полной физической длине линии возможна реализация других алгоритмов определения расстояния с использованием T∑ - периода колебаний переходного процесса при имитации пробоя изоляции на одной из фаз в конце линии.The value of l X can be refined using correction coefficients obtained by calculation. If the total physical length of the line is known, other distance determination algorithms can be implemented using T ∑ , the period of oscillations of the transient process when simulating breakdown of insulation at one of the phases at the end of the line.
Таким образом, применение устройства по первому варианту позволяет выявить дефектные изоляторы, в том числе с остаточной электрической прочностью, которые практически невозможно определить другими известными способами, за исключением проведения комплекса непосредственных испытаний изоляторов ВЛ.Thus, the use of the device according to the first embodiment makes it possible to identify defective insulators, including those with residual electric strength, which are almost impossible to determine by other known methods, with the exception of a complex of direct tests of VL insulators.
К основным преимуществам устройства можно отнести возможность создания высоковольтного зондирующего напряжения, достаточного для пробоя ослабленной изоляции и возможность применения при повреждениях изоляции, в том числе неустойчивого характера.The main advantages of the device include the possibility of creating a high-voltage probing voltage sufficient for the breakdown of weakened insulation and the possibility of application in case of insulation damage, including an unstable one.
Применение предложенного устройства дает возможность создания высоковольтного зондирующего напряжения, достаточного для создания пробоя в месте дефекта изоляции независимо от величины остаточной электрической прочности, что позволяет дистанционно определить расстояние до дефектных изоляторов.The application of the proposed device makes it possible to create a high-voltage probe voltage sufficient to create a breakdown at the location of the insulation defect regardless of the magnitude of the residual electric strength, which allows you to remotely determine the distance to the defective insulators.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009128125/22U RU89245U1 (en) | 2009-07-20 | 2009-07-20 | PORTABLE DEVICE FOR REMOTE DETERMINATION OF THE DAMAGE PLACE OF AIR LINE INSULATORS (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009128125/22U RU89245U1 (en) | 2009-07-20 | 2009-07-20 | PORTABLE DEVICE FOR REMOTE DETERMINATION OF THE DAMAGE PLACE OF AIR LINE INSULATORS (OPTIONS) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU89245U1 true RU89245U1 (en) | 2009-11-27 |
Family
ID=41477299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009128125/22U RU89245U1 (en) | 2009-07-20 | 2009-07-20 | PORTABLE DEVICE FOR REMOTE DETERMINATION OF THE DAMAGE PLACE OF AIR LINE INSULATORS (OPTIONS) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU89245U1 (en) |
-
2009
- 2009-07-20 RU RU2009128125/22U patent/RU89245U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108181552B (en) | Underground cable fault detection system and fault detection method thereof | |
CN106771837B (en) | Remote polarity tester for current transformer | |
CN102072999B (en) | Connection testing device of electric energy metering device and using method thereof | |
CN203572875U (en) | Current detection device for large direct current charge-discharge facility | |
JP2008209172A (en) | Partial discharge measuring apparatus | |
CN102759686A (en) | Method for locating power cable faults | |
CN110672995B (en) | Power cable oscillatory wave partial discharge detection circuit and detection method thereof | |
CN108318791A (en) | Air reactor turn-to-turn insulation insulation fault method of discrimination based on frequency domain character analysis | |
CN205248099U (en) | After -current transformer | |
CN203376466U (en) | A detection and verification system of a power transformer partial discharge ultrasonic sensor | |
CN108181512B (en) | Winding inlet capacitance testing method based on transformer self-oscillation | |
CN205562736U (en) | Vibrate ripples test circuit | |
Xu et al. | Loss current studies of partial discharge activity | |
CN108761184B (en) | Iron tower potential distribution and impedance characteristic testing method based on lightning impulse | |
RU89245U1 (en) | PORTABLE DEVICE FOR REMOTE DETERMINATION OF THE DAMAGE PLACE OF AIR LINE INSULATORS (OPTIONS) | |
JP2018151345A (en) | Partial discharge detection method and partial discharge detection device | |
CN108427062A (en) | Using the frequency conversion resonance vibration pressure-proof local discharge test device and method of intermittent drive | |
US6737872B2 (en) | Procedure and device for the evaluation of the quality of a cable | |
Koliushko et al. | Testers for Measuring the Electrical Characteristics of Grounding Systems by IEEE Standards | |
Zeng et al. | Non-invasive energy harvesting for wireless sensors from electromagnetic fields around 10kV three-core power cables | |
CN103746673B (en) | Pulse signal generator | |
RU78582U1 (en) | PORTABLE DEVICE FOR HIGH VOLTAGE TESTS OF POWER CABLE LINES WITH DISTANCE RECORDER TO THE PLACE OF INJURY INJURY | |
CN201837694U (en) | Wiring tester for electric energy metering device | |
RU148957U1 (en) | PORTABLE DEVICE FOR REMOTE DIAGNOSTICS OF CONTACT NETWORK INSULATORS | |
Ziwei et al. | A portable railway signal cable fault detector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110421 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180721 |