Устройство для определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи

(21) 4623425/2 (22) 21.12,88 (46) 07.10.90. (71) Специаль гическое бюро генной технике (72) В,М, Арс (53) 621.317.33(56) Патент Я кл. 6 01 К 31/ юл.37ное конструкторскопо высоковольтнойМосэнергонтьев и П.В. Польш3 (088,8)онии 56 в 419,1, 1975. ехнол и кри РЕДЕЛ ЕНИЯ ПОВРЕЖДЕОПЕРЕДАЧ к контрольноизобретения - ия расстояния инин электрочет введения в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОП РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА НИЯ НА ЛИНИИ ЭЛЕКТ (57) Изобретение относится измерительной технике. Цель повышение точности определе до места повреждения на передачи - достигается за с О,ш 159780 2устройство элемента 2-ИЛИ 13, элемента 14 задержки и задатчика 15 амплитуды, Компаратор 5 сравнивает амплитуды отра. женного сигнала и сигнала с выхода генератора 4, управляемого задатчиком 15 амплитуды, что позволяет учесть действительный коэффициент отражения контролируемой линии. Учет действительного коэффициента отражения приводит к повышению точности определения расстояния до места повреждения, тем самым уменьшая зону его поиска и сокращая время простоя линии электропередачи. Устройство содержит также передатчик 2, усилитель 3, генератор 4, генератор 6 импульсов, временный селектор 7, блок 8 индикации, содержащий счетчик 9, регистр 10, дешифратор 11, индикатор 12. Задатчик 15 амплитуды содержит счетчик 16, накопитель 17, ключ 18. 2 з,.п. ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и предназначено для определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи.Цель изобретения - повышение точности определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжения на выходе задатчика амплитуды; на фиг. 3 - эпюры напряжения на входах компаратора; на фиг, 4 и 5 - эпюры, поясняющие возможность повышения точности определения расстояния до места повреждения,К линии 1 электропередачи подключено устройство, содержащее передатчик 2, усилитель 3, генератор 4, компаратор 5, генератор 6 импульсов, временной селектор 7, блок 8 индикации, содержащий счетчик 9, регистр 10, дешифратор 11 и индикатор 12, элемент 2 ИЛИ 13, элемент 14 задержки, задатчик 15 амплитуды, содержащий счетчик 16, накопитель 17 и ключ 18.Первый выход передатчика 2 соединен с контролируемой линией 1 электропередачи и с входом усилителя 3, выход которого соединен с первым входом компаратора 5, второй вход которого соединен с выходом генератора 4, выход генератора 6 импульсов соединен с первым входом временного селектора 7, выход которого соединен с входом блока 8 индикации, первый вход задатчика 15 амплитуды соединен с вторым выходом передатчика 2, с вторым входом элемента 14 задержки и с первым входом элемента 2-ИЛИ 13, выход которого соединен с вторым входом временного селектора 7 и с входом обнуления блока 8 индикации, вход записи которого соединен с выходом компаратора 5, с вторым входом элемента 2-ИЛИ 13 и с вторым входом задатчика 15 амплитуды, выход которого соединен с входом генератора 4, выход элемента 14 задержки соединен с третьим входом временного селектора 7.Задатчик 15 амплитуды содержит счетчик 16, накопитель 17 и ключ 18, счетный вход счетчика 16 и управляющий вход ключа 18 соединены с первым входом задатчика 15 амплитуды, второй вход которого соединен с входом обнуления счетчика 16, выход которого соединен с входом накопителя 17 выход которого соединен с входом ключа 18, выход которого соединен с выходом задатчика 15 амплитуды.Блок 8 индикации содержит счетчик 9, регистр 10, дешифратор 11, индикатор 12, вход индикатора 12 соединен с выходом дешифратора 11, вход которого соединен с выходом регистра 10, первый вход которого соединен с выходом счетчика 9, а второй вход соединен с входом записи блока 8 индикации, вход которого соединен с первым входом счетчика 9, второй вход которого5 10 15 20 25 30 соединен с входом обнуления блока 8 индикации.Устройство работает следующим образом.В условиях нормальной работы линии электропередачи устройство не подключено к линии, В случае повреждения линии электропередачи устройство подключается к линии и начинается первый такт цикла, при котором на втором выходе передатчика 2 появляется управляющий импульс, а с первого выхода передатчика 2 в линию 1 поступает зондирующий импульс. Управляющий импульс через первый вход элемента 2-ИЛИ 13 поступает на вход Я временного селектора 7 и на вход установки нуля счетчика 9 блока 8 индикации. Этот же импульс через элемент 14 задержки поступает на вход 5 временного селектора 7, разрешая прохождение счетных импульсов с генератора 6 на вход счетчиКа 9, который начинает счет импульсов, имеющих период, равный времени прохождения единицы длины. Этот же управляющий импульс поступает на вход счетчика 16 и управляющий вход ключа 18 задатчика 15 амплтуды. Счетчик 16 отсчитывает первый такт, а ключ 18 на короткое время подключает выход заряженного накопителя 17 к входу генератора 4. В результате генератор 4 вырабатывает сигнал, изменяющийся в соответствии с интервалом времени, прошедшим с момента генерации импульса передатчиком 2, и амплитудой, равной уровню напряжения в накопителе 17. Уровень напряжения в накопителе 17 при этом уменьшается на определенную величину. С выхода генератора 4 сигнал поступает на второй вход компаратора 5. Приуровне отраженного сигнала, поступающегоиз линии 1 через усилитель 3 на первый вход 40 45 импульсов на вход блока 8 индикации. Этот же сигнал воздействует через задатчик 15 амплитуды на вход генератора 4, с выхода которого на второй вход компаратора 5 подается сигнал с начальной амплитудой, меньшей чем в предыдущем такте и т.д. В случае, когда амплитуды отраженного сигнала на первом входе и сигнала на втором входе компаратора 5 равны, на выходе последнего появляется сигнал, который, поступая 50 55 компаратора 5, меньшем уровня сигнала на втором входе, на выходе компаратора 5 сигнал отсутствует, команда на записывающий вход регистра 10 не поступает и изменения результата на индикаторе 12 не происходит, Передатчик 2 посылает следующий импульс в линию 1, а на выходе 2 появляется управляющий сигнал, определяющий следующий такт цикла. Этот сигнал через элемент 2-ИЛИ 13 устанавливает счетчик 9 в нуль и, поступая на вход Я временного селектора 7, запрещает прохождение импульсов с генератора 6 импульсов на вход счетчика 9, а через элемент 14 задержки, поступая на вход 5, разрешает прохождение счетныхна записывающий вход регистра 10, дает команду на запись содержимого счетчика 9 в регистр 10 и через дешифратор 11 индицируется в индикаторе 12, через элемент 2-ИЛИ 13 поступает на вход Л временного селектора 7 и прекращает прохождение счетных импульсов на вход счетчика 9, поступает на вход установки нуля последнего и сбрасывает показания счетчика, поступает на второй вход задатчика 15 амплитуды и устанавливает счетчик 16 в ноль, тем самым максимально заряжая накопитель 17, подготавливая его к повторному циклу работы, , Количество тактов в цикле определяется емкостью счетчика 16. Определение момента прихода отраженного от места повреждения импульса состоит в следующем. Уровень отраженного от места повреждения импульса определяется по формуле Оо.=К- Оз,где О- уровень отраженного от местаповреждения линии электропередачи импульса;Кот - коэффициент отражения импульса от места повреждения линииэлектропередачи;Оз - амплитуда зондирующего импульса;(1) - функция изменения сигнала всоответствии с интервалом времени.Функцию поиска порогового напряженияОпор, учитывающего действительный коэффициент отражения К-и для каждого конкретного случая определения расстояния доместа повреждения на линии электропередачи, в устройстве выполняет задатчик 15а мплитуды.Принцип формирования О,ор с учетомК-и поясняется с помощью графиков, изображенных на фиг, 2 - 5,Импульсы с выхода задатчика 15 амплитуды, амплитуда которых Оз =К- Оз изменяется по необходимому закону (в данномслучае по закону убывающей геометрической прогрессии) (фиг. 2), управляют работой генератора 4, напряжение на выходеслужит пороговым напряжением компаратора 5 и изменяется по законуОпор=КотОз 1 (1) .Сигнал на выходе компаратора 5 появляется при совпадении амплитуды отраженного сигнала и порогового напряжения О р(фиг. 3).Наибольшая точность измерения расстояния до места повреждения на линии электропередачи возможна при пороговом напряжении Опор=Кот(1), когда учитываемыйК- равен действительному коэффициентуотражения контролируемой линии, т.е. когда происходит совпадение порогового уровня с уровнем вершины отраженного импульса. Применение усредненного коэффициентаотражения К-, когда пороговый уровень заведомо ниже вершины отраженного импульса, приводит к образованию ошибки Дош.Формирование в устройстве пороговогосигналаОпор= Кот( т )с использованием переменного К- позволяет автоматически подобрать наиболее близкий К- к действительному коэффициенту. отражения Котд (фиг. 5), Возникающая при этом ошибка Д 1 о минимальна.Введение в устройство задатчика 15амплитуды повышает точность определения расстояния до места повреждения, тем самым уменьшает зону поиска повреждения, а значит сокращает время простоя линии электропередачи, что в конечном итоге повышает на.дежность энергосистемы.Формула изобретения20 1, Устройство для определения расстояния до места повреждения на линии электропередачи, содержащее передатчик, усилитель временной селектор, компаратор, генератор, генератор импульсов, блок индикации, первый выход передатчика соединен с контролируемой линией электропередачи и с входом усилителя, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соеди нен с выходом генератора, выход генератора импульсов соединен с пер вым входом временного селектора, выходкоторого соединен с входом блока индикации, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности определения расстояния до места повреждения на линии электронередачи, в него введены элемент задержки, 35 элемент 2 ИЛИ, задатчик амплитуды. первый вход которого соединен с вторым выходом передатчика, с входом элемента задержки и с первым входом элемента 2 ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом временного селектора с входом обнуления 40 блока индикации, вход записи которого соединен с выходом компаратора, с вторым входом элемента 2 ИЛИ и с вторым входом задатчика амплитуды, выход которого соединен с входом генератора, выход элемента 45 задержк соеден с трети входомменного селектора.2. Устройство по и. 1, отличающееся тем,что задатчик амплитуды содержит счетчик, накопитель и ключ счетный вход счетчика0 и управляющий вход ключа соединены спервым входом задатчика амплитуды, второй вход которого соединен с входом обнуления счетчика, выход которого соединен с входом накопителя, выход которого соединен с входом ключа, выход которого соединен с вы ходом задатчика амплитуды.3, Устройство ио п. 1, отличающееся тем,что блок индикации содержит счетчик, регистр, дешифратор, индикатор, вход кото1597800 Фиг,5 рого соединен с выходом дешифратора, вход которого соединен с выходом регистра, первый вход которого соединен с выходом счетчика, а второй вход соединен с входом записи блока индикации, вход которого соединенс первым входом счетчика, второй вход которого соединен с входом обнуления блокаиндикации,