Устройство для контроля уровня гололедной нагрузки на проводах линий электропередачи

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцналнстнчееннхРеснубее ни 993371(22) Заявлено 100881 (21) 3326825/24-07 с присоединением заявки М -РЦМ К з Н 02 С 7/16 Государственный комитет СССР по делам извбретений и открытийОпубликовано 300183, Бюллетень 82 4 Дата опубликования описания 3001.83Ф Л.И.Брауде, М.Х,Захар - Иткин, И.АФеда)сов, "- 9 ф Ф.Х.усманов и Г.М.Шалыт г 73 р;Р ФЪ Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ГОЛОЛЕДНОЙ НАГРУЗКИ НА ПРОВОДАХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено дляиспользования на высоковольтных линиях электропередачи для предотвращения их механического повреждения от гололедообразования.Известна устройство для обнаружения опасного уровня гололедной нагрузки, основанное на измерении уровня гололеда по величине отраженного от датчика сигнала, причем датчик изменяет свое сопротивление в зависимости от веса гололеда 12.Однако данное устройство является неавтоматическим, следовательно, для его включения и расшифровки показаний неббходим оператор, поэтому работа такого устройства оказывается не- достаточно надежной из-за возможных ошибок оператора. Его использование увеличивает загрузку оперативного персонала, на подстанциях без обслуживающего персонала его применение невозможно.Наиболее близким к предлагаемому 25 является устройство для контроля уров- ня гололедной нагрузки на проводах линий электропередачи, оборудованной; по крайней мере, на одном конце линии системой присоединения с концевыми за-.ЗО градителями, содержащее датчик голо-ледной нагрузки, изменяющий своесопротивление под действием веса гололеда и установленный на проводе линии в гололедоопасном месте, блокуправления, приемник (включающий в себя перестраиваемый фильтр, гетеродин,усилитель и временной селектор), генератор зондирующих импульсов и блокиндикации, причем первый вход приемника и выход генератора зондирующихимпульсов предназначены для подключения через систему присоединения клинии электропередачи, первый выходблока управления подключен к входугенератора зондирующих импульсов,а второй выход - к второму входу приемника 2 3. Однако для работы известного устройства необходима широкая полосачастот, так как на одной частоте оноконтролирует положение датчика, ана другой производит обязательную проверку работы устройстваКроме того,устройство определяет только. одинуровень гололедной нагрузки, чтоне всегда достаточно для принятия решения об очередности плавки гололеда, 993371Цель изобретения - обеспечениеконтроля интенсивности гололедообразования.Указанная цель достигается тем,что устройство для контроля уровнягололедной.нагрузки на проводах линий электропередачи, оборудованной,по крайней мере, на одном конце линии системой присоединения и концевыми заградителями, содержащее датчикгололедной нагрузки, изменяющий своесопротивление под действием весагололеда и установленный на проводе линии в. гололедоопасном месте,блок управления, приемник, генераторзондирующих импульсов и блокиндикации, причем первый вход приемника и выход генератора зондирующих импульсов предназначены для подключения через систему присоединенияк линии электропередачи, первыйвыход блока управления подключен квходу генератора зондирующих импульсов, а второй - к второму входу приемника, дополнительно содержит блокизмерения приращений, а блок управления снабжен третьим выходом, причем первый вход блока измерения приращений соединен с третьим выходомблока управления, второй вход - свыхОдом приемника, а выход присоединен к входу блока индикации. ЗОПри этом блок измерения приращений может состоять из управляемогоусилителя, блока сравнения, блокапамяти и ключа, причем .первый входуправлемого усилителя является 35вторым выходомблока измерения приращений, а второй вход подключен кпервому входу блока сравнения, первый выход которого подключен к первому входу блока памяти, выход которого соединен с вторым входом блокасравнения и первым входом ключа,соединенного своим выходом с вторымвходом управляемого усилителя, а вторые входы блока памяти и ключа объединены и являются первым входом блока измерения приращений.На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства;на фиг.2-то же, блок измерения приращений. 50К проводам воздушной линии (,ВЛ )1электропередачи через систему 2присоединения подключены приемник 3и генератор 4 зондирующих импульсов.На проводах ВЛ в наиболее гололедоопасных местах подключен датчик 5гололедной нагрузки, изменяющий своесопротивление под действием весагололедных отложений. На конце ВЛподключен концевой заградитель б, б 0 предназначенный для уменьшения затухания зондирующих импульсов. Блок 7 управления подключен к входу генератора 4 зондирующих импульсов, вто рому входу приемника 3 и к первому входу блока 8 измерения приращений и предназначен для задания программьь работы всех блоков.Блок 8 измерения приращений измеряет изменение уровня отраженного от датчика 5 импульса за заданный интервал времени, определяет момент превышения заданной величины приращения амплитуды импульса, т.е. по существу производную, Выход блока 8 подключен к входу блока 9 индикации, предназначенного фиксировать как величину изменения уровня отраженного от датчика импульса, так и факт превышения заданной величины приращения.Блок измерения приращений состоит из управляемого усилителя 10, блока 11 сравнения, блока 12 памяти и ключа 13,Устройство работает следующим образом.Через заданный интервалвремени по команде блока 7 управления генератор 4 зондирующих импульсов через систему 2 присоединения посылает в линию 1 электропередачи зондирующие импульсы. Распространяясь вдоль ли" нии 1 электропередачи, импульсы достигают датчика 5 гололедной нагрузки и при отсутствии гололеда отражаются от него с большим коэффициентом отражения (датчик имеет высокое сопротивление). Импульсы возвращаются к началу линии 1 электропередачи, через систему 2 присоединения поступают в приемник 3, где происходит их выделение из помех, С выхода приемника импульсы поступают в блок 8 измерения приращений, где происходит сравнение их амплитуды с амплитудой импульсов, измеренных при предыдущем измерении, запись нового значения амплитуды и подстройка коэффициента усиления под новое значение уровня отражаемых импульсов.При образовании гололеда увеличивается затухание импульсов при пробеге вдоль линии 1 электропередачи. Это изменение затухания контролируется путем измерения приращения блоком 8 за заданный интервал времени и позволяет оценить интенсивность гололедообразования во времени. При превышении заданного значения веса гололеда датчик 5 гололеда срабатывает, его сопротивление резко падает, что приводит к сильному и мгновенному снижению коэффициента отражения импульсов.Так как гололед нарастает плавно (в течение часов), то при достаточно частом контроле, например каждые полчаса, можно легко отличить быстрое срабатывание датчика 5 гололедной нагрузки от плавного измерения затухания на самой ВЛ, Измерение изменения уровня приходящих импульсов .дает информацию об интенсивности процесса гололедообразования ипозволяет точнее определить порядокплавки гололеда на ВЛ, отходящихот одной подстанции. Интервалы времени между двумя измерениями устанавливаются в блоке 7 управления задания при настройке,На первом выходе блока 7 вырабатывается импульс управления генератором, на втором - импульс управленияприемником 3, задержанный относительно первого на время двойного пробегазондирующего импульса до датчика 5,и на третьем - импульс управленияблоком 8, задержанный относительновторого на заданное время, необходимое для обработки информации.Работа блока 8 измерения приращений происходит следующим образом.Отраженные импульсы поступают вуправляемый усилитель 10, которыйимеет коэффициент усиления, соответствующий предыдущему замеру. Информация о величине коэффициентаусиления поступает из блока 12 памяти через ключ 13.Из управляемого усилителя 10 импульсы поступают в блок 11 сравнения, где сравниваются по амплитудес импульсами предыдущего замера. Информация об амплитуде импульсов предыдущего замера поступает в блок 11сравнения из блока 12 памяти.Если приращение затухания (уменьшение амплитуды импульсов) не пре.восходит заданной уставки, то информация об амплитуде импульсов последнего замера записывается в блок12 памяти, а величина приращения индицируется в блоке 9 индикации. Если приращение превышает уставку,то в блок 9 индикации подается сигнал о наличии опасного уровня голо=леда. Управление ключом 13 и запью информации в блоке 12 памятиосуществляется по команде блока 7управления.Предлагаемое устройство позволяет следить за интенсивностью образования гололеда на ВЛ путем измеренияамплитуды отраженных импульсов зазаданный интервал времени,Измерение интенсивности образования гололеда позволяет более достоверно определять порядок плавкигололеда на ВЛ, отходящих от однойподстанции, и следовательно повы, сить надежность работы энергосистемы.Предлагаемое устройство требуетвдвое более узкую полосу частот дляработы, чем известное, что существенно упрощает его установку на ВЛнаряду с другими устройствами, работающими по высокочастотному каналу.Сокращение полосы частот позволяет упростить высокочастотную обработку линии электропередачи ( систему:присоединения и обеспечить электро-магнитную совместимость, т.е. возмож-ность работы устройства наряду спередачей другой информации по ВЛрчто имеет очень большое значение вусловиях частотного дефицита. Формула изобретения1. Устройство для контроля уровнягололедйой нагрузки на проводах ли-ний электропередачи, оборудованной,по крайней мере, на одном конце линиисистемой присоединения и концевымизаградителями, содержащее датчик гололедной нагрузки, изменяющий своесопротивление под действием веса гололеда и установленный на проводелинии в гололедоопасном месте, блокуправления, приемник, генератор зон 20 дирующих импульсов и блок индикации,причем первый вход приемника и выходгенератора зондирующих импульсов предназначены для подключения через систему присоединения к линии электро 25 передачи, первый выход блока управления подключен к входу генератора зондирующих импульсов, а второй -к вточрому входу приемника, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспеЗО чения контроля интенсивности гололедообразования.оно дополнительно содержит блок измерения приращений, а блокуправления снабжен третьим выходом,причем первый вход блока измерения35 приращений соединен с третьим выходомблока управления, второй вход - с выходом приемника, а выход присоединен.к входу блока индикации.2. Устройство по п.1, о т л и 40 ч а ю щ е е с я тем, что блок измерения приращений состоит из управляемого усилителя, блока сравнения,блока памяти и ключа, причем первыйвход управляемого усилителя являетсявторым входом блока измерения приращений, а второй вход подключен к выходу ключа и выход управляемого усилителя подключен к первому вхоцу блокасравнения., первый выход которогоподключен к первому входу блока памя 5 О ти, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения и первымвходом ключа, соединенного своим выходом с вторым входом управляемого,усилителя, а вторые входы блока па 55 мяти и ключа объединены и являютсяпервым входом блока измерения приращений.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе60 1. Авторское свидетельство СССР9 603034, кл. Н 02 С 7/16, 1976.2, Авторское свидетельство СССРР 688942, кл. Н 02 С 716, 1977,993371 ктор М.Шарош е4/ иал ППП фПатент", г род, у ая, 4 РедактоЗакаэ Составитель Л.Январевачкулииец Техред О.Неце 1 Поди ВНИИПИ Гос ого комитета ССС по дела ний и открытий 113035, М Раушская наб., Тираж б 15 ударственн м изобрете осква Ж,