УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНИТОРИНГА ГРОЗОВЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НА ТРАССЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Область техники
Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть применена для оперативного получения сведений о грозовой обстановке и интенсивности грозовой деятельности на трассе высоковольтной воздушной линии электропередачи (ВЛ).
Уровень техники
Известно устройство для мониторинга грозовых перенапряжений в линиях электропередачи, которое содержит контроллер, последовательно соединенные трансформатор тока и трехканальный АЦП, датчик напряжения, запоминающее устройство, радиочастотный приемопередатчик, компаратор и пиковый детектор [RU 1119122 оп. 10.08.2012]. Это устройство принято в качестве прототипа.
В устройстве-прототипе регистрируемыми и измеряемыми величинами служат электрические возмущения фазных токов, превышающие заданный порог. Из-за этого результаты мониторинга грозовых перенапряжений зависят от режима линии, следствием чего является их низкая информативность и достоверность. Кроме того, информативность мониторинга снижена в прототипе из-за того, что он не определяет место грозового воздействия на трассе линии электропередачи.
Существо полезной модели
Технический результат полезной модели - повышение информативности и достоверности данных о грозовой обстановке на трассе ВЛ.
Предметом полезной модели является устройство для мониторинга грозовых перенапряжений на трассе воздушной линии электропередачи, содержащее, установленные с двух концов контролируемой линии регистраторы грозовых перенапряжений, каждый из которых снабжен приемником сигналов точного времени и подключен входом к датчику грозовых перенапряжений, при этом датчики грозовых перенапряжений выполнены в виде трансформаторов тока в цепях подключения фильтров присоединения технологической ВЧ-связи к разделительным конденсаторам, регистраторы грозовых перенапряжений связаны между собой информационным каналом и выполнены с возможностью фиксации значений текущего времени и записи с преобразованием в цифровую форму выходного сигнала соответствующего датчика при превышении этим сигналом заданного порога и обмена данными через информационный канал с другим регистратором, по меньшей мере, один из регистраторов или дополнительно подключенное к нему средство цифровой обработки выполнены с возможностью вычисления разности зафиксированных регистраторами значений текущего времени и определения по вычисленной разности места возникновения перенапряжения на линии.
Это позволяет получить указанный технический результат.
Полезная модель имеет развитие, состоящее в том что
- датчики тока выполнены в виде пояса Роговского, охватывающего цепь подключения фильтра присоединения ВЧ связи к разделительному конденсатору;
Осуществление полезной модели с учетом ее развитий
Фиг.1 иллюстрирует структуру и работу предлагаемого устройства.
На фигуре показаны регистраторы 1 и 2 грозовых перенапряжений, установленные с двух концов воздушной линии 3 электропередачи. Регистраторы 1 и 2 снабжены приемниками сигналов точного времени от спутниковой навигационной системы (ОР8 и/или Глонасс) с антеннами 4 и 5 соответственно. Входы регистраторов 1 и 2 подключены к датчикам 6 и 7 грозовых перенапряжений. Регистраторы 1 и 2 связаны между собой информационным каналом (например, радиоканалом) 8.
Датчики 6 и 7 выполнены в виде трансформаторов тока в цепях подключения фильтров 9 и 10 присоединения ВЧ связи к разделительным конденсаторам 11 и 12 соответственно. Регистраторы 1 и 2 выполнены с возможностью фиксации текущего времени и записи с преобразованием в цифровую форму выходного сигнала датчика 6 или 7 соответственно при превышении этим сигналом заданного порога. Каждый регистратор выполнен с возможностью обмена данными через информационный канал с другим регистратором. Один из регистраторов или дополнительно подключенное к нему средство цифровой обработки (на чертеже не показано) выполнены с возможностью вычисления разности зафиксированных регистраторами 1 и 2 значений текущего времени и определения по вычисленной разности места возникновения перенапряжения на линии 3.
В качестве трансформаторов тока в датчиках 6 и 7 использованы пояса Роговского, охватывающие цепь подключения фильтров 9 и 10 к разделительным конденсаторам 11 и 12 соответственно;
Устройство мониторинга работает следующим образом.
Через антенны 4, 5 и соответствующие приемники на регистраторы 1 и 2 поступают сигналы точного времени от одного из спутников систем ОР8 и/или Глонасс.
В отсутствие грозовых перенапряжений токи через конденсаторы 11 и 12 наводят на выходах датчиков 6 и 7 сигналы, величина которых не превышает заданные пороги регистраторов 1 и 2.
При возникновении грозового перенапряжения на трассе ВЛ его фронт распространяется к обоим концам линии 3. В момент достижения фронтом перенапряжения того конца линии, на котором установлен датчик 6, ток, протекающий от провода линии 3 через конденсатор 11 и фильтр 9, наводит на выходе датчика 6 сигнал, превышающий заданный порог регистратора 1. В момент превышения порога регистратор 1 фиксирует значение точного времени, принятое соответствующим приемником, затем преобразует сигнал датчика 6 в цифровой вид и формирует файл, содержащий соответствующую метку времени и оцифрованные значения сигнала с датчика 6. Этот файл передается по каналу 8 регистратору 2, сформировавшему аналогичный файл с меткой времени, соответствующей моменту фиксации фронта перенапряжения на другом конце линии 3. от регистратора 2.
Если разность полученных меток времени меньше известного времени распространения сигнала от одного конца линии до другого, регистратор 2 фиксирует данное перенапряжение как грозовое перенапряжение, произошедшее на трассе линии 3, и вычисляет по разнице временных меток место его возникновения, По полученным значениям сигналов регистратор 2 (или подключенное к нему средство цифровой обработки) определяет и фиксирует в памяти параметры перенапряжения согласно требованиям к проводимому мониторингу.
Если разность полученных меток времени превышает известное временя распространения сигнала от одного конца линии до другого, регистратор 2 определяет данное перенапряжение как внешнее по отношению к контролируемой линии 3.