Устройство для дистанционного определения координат мест возникновения коронных разрядов на высоковольтной линии электропередачи
DEVICE FOR REMOTE DETERMINATION OF COORDINATES OF CORONA DISCHARGE OCCURRENCES AT A HIGH-VOLTAGE POWER TRANSMISSION LINE

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения местоположения повреждений в линиях передачи энергии или в сетях, в частности, для дистанционного определения координат места возникновения коронного разряда на высоковольтной линии электропередачи.
Известно устройство, содержащее оптическую систему, включающую УФ-объектив, в котором используются линзы, специальные кристаллы с пропусканием УФ-излучения в диапазоне 250-280 нм и подавлением других длин волн, а также УФ-фильтры, монофотонный время-координатно-чувствительный детектор (ВКЧД), временной канал, электронную систему управления [патент РФ №2402030, МПК G01R 31/12, опубл. 20.10.2010, Бюл. №29].
Недостатком данного устройства является низкая оперативность определения координат места возникновения разряда на протяженном участке высоковольтной линии электропередачи.
Наиболее близким к предложенному устройству для дистанционного определения координат мест возникновения коронных разрядов на высоковольтной линии электропередачи, является устройство, содержащее работающий в солнечно-слепом спектральном диапазоне радиометр с узкопольной оптической системой, программируемое исполнительное устройство привода радиометра в горизонтальной и вертикальной плоскостях, датчик углового положения оптической оси радиометра, управляющий вычислительный блок, запоминающий блок, блок отображения информации [патент РФ №2715364, МПК G01R 31/08, опубл. 26.02.2020, Бюл. №6].
Недостатком данного устройства является низкая оперативность, связанное с необходимостью последовательного повторения процесса перемещения поля зрения радиометра в пространстве по криволинейной траектории, обеспечивающей нахождение в его пределах только одного из проводов подлежащего контролю протяженного участка высоковольтной линии электропередачи.
Технической задачей изобретения является сокращение времени контроля протяженного участка высоковольтной линии электропередачи.
Технический результат заключается в повышении оперативности определения координат места возникновения коронного разряда на протяженном участке высоковольтной линии электропередачи.
Это достигается тем, что известное устройство для дистанционного определения координат мест возникновения коронных разрядов на высоковольтной линии электропередачи, содержащее радиометр с узкопольной оптической системой, управляющий вычислительный блок, запоминающий блок, блок отображения информации, снабжено дополнительным радиометром, оптическая система которого с узким в горизонтальном направлении и вытянутым в вертикальном направлении полем зрения, исполнительными блоками привода в горизонтальной и вертикальной плоскостях, каждый из которого имеет датчик углового положения, при этом исполнительный блок привода в горизонтальной плоскости выполнен с возможностью изменения углового положения радиометров и исполнительного блока привода в вертикальной плоскости, исполнительный блок привода в вертикальной плоскости выполнен с возможностью изменения углового положение радиометра с узкопольной оптической системой, а управляющий вычислительный блок, своими входами соединен с радиометрами, датчиками углового положения, запоминающим блоком, выходами с исполнительными блоками приводов и блоком отображения информации.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана структурная схема устройства для дистанционного определения координат мест возникновения коронных разрядов на высоковольтной линии электропередачи.
Устройство для дистанционного определения координат мест возникновения коронных разрядов на высоковольтной линии электропередачи, содержит: радиометр 1 с узкопольной оптической системой, дополнительный радиометр 2 с оптической системой с узким в горизонтальном направлении и вытянутым в вертикальном направлении полем зрения, исполнительный блок привода 3 в вертикальной плоскости, исполнительный блок привода 4 в горизонтальной плоскости, датчик углового положения 5 исполнительного блока привода 3, датчик углового положения 6 исполнительного блока привода 4, управляющий вычислительный блок 7. Управляющий вычислительный блок 7 соединен своими входами с радиометром 1 и дополнительным радиометром 2, датчиками углового положения 5, 6 и запоминающим блоком 8, а выходами с исполнительными блоками приводов 3 и 4, а также с блоком отображения информации 9.
Устройство для дистанционного определения координат мест возникновения коронных разрядов на высоковольтной линии электропередачи работает следующим образом.
Радиометр 1 и дополнительный радиометр 2 работают в солнечно-слепом спектральном диапазоне (250-280 нм).
Исполнительный блок привода 4 в горизонтальной плоскости обеспечивает изменение углового положения дополнительного радиометра 2, исполнительного блока привода 3 в вертикальной плоскости и радиометра 1. Исполнительный блок привода 3 в вертикальной плоскости обеспечивает изменение углового положения радиометра 1.
Управляющий вычислительный блок 7 получает информацию от радиометра 1, дополнительного радиометра 2, датчиков углового положения 5, 6 и запоминающего блока 8, передает управляющие сигналы на исполнительные блоки привода 3 и 4, а на блок отображения информации 9 передает результаты вычислений. Исполнительный блок привода 4 изменяет пространственное положение в горизонтальной плоскости радиометра 1 и дополнительного радиометра 2, исполнительного блока привода 3. После чего исполнительный блок привода 3 изменяет пространственное положение в вертикальной плоскости радиометра 1. Датчик углового положения 6 преобразует угловое положение исполнительного блока привода 4 в информационный сигнал. Датчик углового положения 5 преобразует угловое положение исполнительного блока привода 3 в информационный сигнал.
Устройство для дистанционного определения координат мест возникновения коронных разрядов на высоковольтной линии электропередачи устанавливается на стационарном посту наблюдения относительно подлежащего контролю протяженного участка высоковольтной линии электропередачи. В запоминающем блоке 8 осуществляется запись определенных географических координат места размещения этого устройства, географических координат опор подлежащего контролю протяженного участка высоковольтной линии электропередачи.
Функционирование устройства для дистанционного определения координат мест возникновения коронных разрядов на высоковольтной линии электропередачи в рабочем режиме во время отсутствия коронных разрядов на подлежащем контролю протяженном участке высоковольтной линии электропередачи происходит следующим образом. Управляющим вычислительным блоком 7 формируется управляющее воздействие на исполнительный блок привода 4. В результате этого воздействия исполнительным блоком привода 4 неограниченное количество раз осуществляется поворот слева направо и справа налево в горизонтальной плоскости радиометра 1, дополнительного радиометра 2 и исполнительного блока привода 3 в секторе, ограниченном направлениями на крайние опоры, подлежащего контролю протяженного участка высоковольтной линии электропередачи, тем самым перемещая поле зрения дополнительного радиометра 2 в пространстве по прямолинейной траектории, обеспечивающей нахождение в его пределах всех проводов, расположенных на подлежащем контролю протяженном участке высоковольтной линии электропередачи.
Функционирование устройства для дистанционного определения координат мест возникновения коронных разрядов на высоковольтной линии электропередачи в рабочем режиме при наличии коронных разрядов на подлежащем контролю протяженном участке высоковольтной линии электропередачи происходит следующим образом. При попадании в поле зрения дополнительного радиометра 2 одного из мест возникновения коронного разряда, сигнал от дополнительного радиометра 2 и соответствующий ему по времени информационный сигнал от датчика углового положения 6 поступают в управляющий вычислительный блок 7, в результате чего в управляющем вычислительном блоке 7 по информационному сигналу от датчика углового положения 6 и записанных в запоминающем блоке 8 данных вычисляются географические координаты проекции на горизонтальную плоскость одного из источников излучения. Управляющим вычислительным блоком 7 формируется управляющее воздействие на исполнительный блок привода 4, в результате которого исполнительный блок привода 4 прекращает поворот в горизонтальной плоскости радиометра 1, дополнительного радиометра 2 и исполнительного блока привода 3 в текущем направлении. Управляющим вычислительным блоком 7 формируется воздействие на исполнительный блок привода 3, в результате которого исполнительный блок привода 3, осуществляет однократный поворот снизу вверх или сверху вниз в вертикальной плоскости радиометра 1 в пространстве по траектории, конструктивно ограниченной пределами углового размера в вертикальной плоскости поля зрения дополнительного радиометра 2. При попадании в поле зрения радиометра 1 места возникновения коронного разряда, сигнал от радиометра 1 и соответствующий ему по времени информационный сигнал от датчика углового положения 5 поступают в управляющее вычислительный блок 7. В управляющем вычислительном блоке 7 по информационному сигналу от датчика углового положения 5, записанных в запоминающем блоке 8 и вычисленных географических координат проекции на горизонтальную плоскость источников излучения данных вычисляется высота источника излучения. Управляющий вычислительный блок 7 передает географические координаты и относительную высоту одного из источников излучения блоку отображения информации 9, и одновременно формирует управляющее воздействие на исполнительный блок привода 4, в результате которого исполнительный блок привода 4продолжает поворот в горизонтальной плоскости радиометра 1, дополнительного радиометра 2 и исполнительного блока привода 3 в текущем направлении. Устройство для дистанционного определения координат мест возникновения коронных разрядов на высоковольтной линии электропередачи повторяет последовательно перечисленные операции до попадания в поле зрения дополнительного радиометра 2 следующего места возникновения коронного разряда.
Реверсивное функционирование устройства для дистанционного определения координат мест возникновения коронных разрядов на высоковольтной линии электропередачи в горизонтальной плоскости обеспечивается неразрывностью рассмотренных рабочих режимов (во время отсутствия и при наличии коронных разрядов на подлежащем контролю протяженном участке высоковольтной линии электропередачи).
Таким образом, предложенное устройство для дистанционного определения координат мест возникновения коронных разрядов на высоковольтной линии электропередачи позволяет сократить время контроля и повысить оперативность определения координат места возникновения коронного разряда.