Надіслати статтю
вул. Інститутська 11, м. Хмельницький, 29016
visnyk.khnu@khmnu.edu.ua
(0382) 67-51-08

ПРОПОЗИЦІЇ ЩОДО ВИЗНАЧЕННЯ ВИДУ ЗОНДУЮЧОГО СИГНАЛУ ЗАСОБІВ ЛОКАЦІЙНОГО ДІАГНОСТУВАННЯ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ РОЗПОДІЛЬНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖ

APPROACHES OF PROBING SIGNAL TYPE DETERMINATION OF MEANS LOCAL PROBING FOR DISTRIBUTED POWER GRIDS TECHNICAL CONDITION DIAGNOSTIC

 Сторінки: 145-151. Номер: №1, 2022 (305)  

 Автори:
ГОНЧАРЕНКО Ю. П.
https://orcid.org/0000-0002-2631-2956
ПРЯДКО В. А., ПОЛЕЩУК І. І., СИНЬКІВСЬКИЙ В. А.
e-mail: vantus121212@gmail.com
Поліський національний університет
ОСТРА Н. В.
e-mail: natalyaostra@ukr.net
Вінницький національний технічний університет

Yurii HONCHARENKO, Volodymir PRIADKO, I. POLESHCHUK, Viktor SYNKIVSKYI
Polissya National University
Nataliya OSTRA
Vinnytsia National Technical University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2022-305-1-145-151

Анотація мовою оригіналу

В роботі представлено режими виявлення ожеледі на повітряній лінії 110 кВ. Проаналізовано методи виявлення пошкоджень при ожеледі проводів ліній електропередачі. Розроблено пропозиції вдосконалення підходів визначення пошкоджень, що спричинені ожеледдю на провадах повітряних ліній електропередачі. В статті основна увага сфокусована на методі локаційного зондування, який полягає в подачі імпульсного сигналу в лінію та визначенні сумарного часу, витраченого на його поширення вздовж дроту у прямому та зворотному напрямках після відображення від кінця лінії або від високочастотного загороджувача. При локаційному способі виявлення ожеледі інформацію про появу ожеледі несуть імпульси, відображені від будь-якої неоднорідності хвильового опору лінії, що є на ній. Всі негативні фактори, зокрема і ожеледь, змінюють хвильових опір довгої лінії, створюючи неоднорідності в повітряних ліній електропередачі та збільшується час проходження відбитим імпульсом заданої ділянки лінії при наявності ожеледі. Їх можна визначити за допомогою активного зондування. Проблема полягає в тому  ці неоднорідності можуть бути малими за амплітудою і активне зондування не в змозі виявити відбитий сигнал від однорідності так, як потужність шумів та завад можуть бути більшими, а головне вони можуть знаходиться на розгалужених лініях електропередачі. В роботі показано, що збільшення тривалості зондуючого імпульсу із застосуванням різних видів модуляції дозволяє збільшити енергію зондуючого сигналу, забезпечити необхідну ширину спектра та відповідно роздільну здатність приладу на відстані. В статті запропоновано спосіб врахування “сліпої зони”, в якій неможливо визначити відбиті сигнали від місця неоднорідності повітряних ліній електропередачі. На час випромінювання зондуючого сигналу вхід приймача закритий і тому відбиті від однорідності сигнали не поступають на приймач. У FMІCW-радіолокаторі процес вимірювання для визначення дальності полягає у вимірюванні різниці між поточною частотою сигналу, що випромінюється, і частотою відбитого сигналу то в іонозонді час запізнення відбитого сигналу від неоднорідності визначається після оптимальної (кореляційної) обробки всього сигналу. Алгоритм та метод роботи іонозонду пропонується впровадити для розробки пристрою діагностування технічного стану розподільних електричних мереж.
Ключові слова: зондуючий сигнал, метод локаційного зондування, діагностування, повітряні лінії електропередач.

Розширена анотація англійською  мовою

The paper presents the modes of ice detection on a 110 kV overhead line. Methods of detecting damage during ice of power transmission wires are analyzed. Proposals for improving the approaches to determining the damage caused by ice on the wires of overhead power lines have been developed. The article focuses on the method of location probing, which consists in applying a pulse signal to the line and determining the total time spent on its propagation along the wire in the forward and reverse directions after reflection from the end of the line or from high-frequency barrier. In the locational method of detecting ice, information about the appearance of ice is carried by pulses reflected from any inhomogeneity of the wave resistance of the line on it. All negative factors, including ice, change the wave resistance of a long line, creating inhomogeneities in overhead power lines and increases the travel time of the reflected pulse of a given section of the line in the presence of ice. They can be determined by active probing. The problem is that these inhomogeneities can be small in amplitude and active sounding is unable to detect the reflected signal from the homogeneity as the power of noise and interference can be greater, and most importantly they can be on branched power lines. The paper shows that increasing the duration of the probing pulse with the use of different types of modulation allows to increase the energy of the probing signal, to provide the required spectrum width and, accordingly, the resolution of the device at a distance. The article proposes a method of taking into account the “blind zone”, in which it is not possible to determine the reflected signals from the place of heterogeneity of overhead power lines. At the time of emission of the probing signal, the input of the receiver is closed and therefore reflected from the homogeneity of the signals do not arrive at the receiver. In FMICW radar, the measurement process to determine the range is to measure the difference between the current frequency of the emitted signal and the frequency of the reflected signal in the ion probe. It is proposed to introduce an algorithm and a method of ionosonde operation for the development of a device for diagnosing the technical condition of electrical distribution networks.
Keywords: probing signal, location probing method, diagnostics, overhead power lines.

Література

  1. Рубаненко О. О. Аналіз роботи ВДЕ в розподільних мережах та шляхи компенсації їх нестабільності / О.О. Рубаненко, В.П. Янович, І.О. Гунько // Вісник Хмельницького національного університету. – 2019.– № 5. – С. 176 –179.
  2. Матвієнко С. В. Моніторинг технічного стану електричних мереж з ізольованою нейтраллю на основі розподіленої системи rc-фільтрів з обмежувачами перенапруг та телеметрією напруг / С.В. Матвієнко, В.П. Янович, О.О. Рубаненко, В.В. Явдик // Збірник наукових праць ВНАУ: Серія техніка, енергетика, транспорт АПК. – – № 2. – С. 48 – 53.
  3. Шалыт Г.М. Определение мест повреждений линий электропередачи импульсным методом / Г.М. Шалыт. – Москва : Энергия, 1968. – 216 с.
  4. Яковлев Л.В. Комплексные методы и устройства для защиты проводов и грозозащитных тросов воздушных линий от вибрации, «пляски» и гололедообразования / Л.В. Яковлев // Энергетик. – 2018. – № 5 (265). – С. 15 – 17.
  5. Минуллин Р.Г. Локационная диагностика воздушных линий электропередачи / Р.Г. Минуллин, И.Ш. Фардиев. – Казань : Изд-во КГЭУ, 2008. – 202 с.
  6. Минуллин Р.Г. Обнаружение гололедных образований на линиях электропередачи локационным зондированием / Р.Г. Минуллин. – Казань : Изд-во КГЭУ, 2010. – 207 с.
  7. System for prediction and monitoring of ice shedding, antiicing and de-icing for overhead lines. CIGRE` Working Group B2.29, 2009.
  8. Farzaneh M. Atmospheric Icing of Power Networks. Springer Science, 2008.
  9. Fikke S. Cost Action 727. Measuring and forecasting atmospheric icing on structures. 11th Internat. Workshop on Atmospheric Icing of Structures. Montreal, Canada. 2005. Paper IW64.
  10. Gland H., Admirat P. Meteorological conditions for wet snow occurrence in France. Calculated and measured results in a recent case study on March 5th, 1985. Proc. 3rd Internat. Workshop on Atmospheric Icing of Structures. Vancouver, 1986.
  11. Wareing B.J., Nygaard, B.E. WRF Simulation of wet snow and rime icing incidents in the Proc. 13th Internat. Workshop on Atmospheric Icing of Structures. Andermatt, Switzerland. 2009.
  12. Дьяков А.Ф. Информационная система контроля гололедо-образования на воздушных линиях электропередачи / А.Ф. Дьяков, И.И. Левченко, А.С. Засыпкин // Энергетик. – 2005. – № 11. – С. 20–25.
  13. Левченко И.И. Диагностика, реконструкция и эксплуатация воздушных линий электропередачи в гололедных районах / И.И. Левченко, А.С. Засыпкин, А.А. Аллилуев, Е.И. Сацук. – М. : ИД МЭИ, 2007. – 445 с.
  14. Левченко И.И. Система прогнозирования и контроля гололедообразования / И.И. Левченко, Е.И. Сацук // Электроэнергия. Передача и распределение. – 2011. – № 1. – С. 14–18.
  15. Костиков И. Система мониторинга «САТ-1» – эффективная защита ВЛЭП от гололеда / И. Костиков // Электроэнергия. Передача и распределение. – 2011. – № 1. – С. 32–35.
  16. Минуллин Р.Г. Критерии и индикаторы обнаружения гололеда на линиях электропередачи при локационном зондировании / Р.Г. Минуллин, Д.Ф. Губаев // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. – СПб : Изд-во СПбГПУ. – – № 4 (82). – С. 191–197.
  17. Минуллин Р.Г. Обнаружение гололеда и повреждений на воздушных линиях электропередачи локационным методом / Р.Г. Минуллин // Энергетика Татарстана. – 2011. – № 2 (22). – С. 15–17.
  18. Минуллин Р.Г. Локационное обнаружение гололеда на воздушных линиях электропередачи. Часть 1. Способы обнаружения гололеда / Р.Г. Минуллин, В.А. Касимов, T.K. Филимонова, M.Р. Яруллин // Научно-технические ведомости СПбГПУ: Информатика. Телекоммуникации. Управление. – 2014. – № 2 (193). – С. 61–73.
  19. Пат. на винахід №121486 України. МПК (2020) С2 13 Спосіб визначення місця пошкодження розгалуженої лінії електропередачі з декількома джерелами живлення / О.В. Андреєв, П.П. Мартинчук, І.І. Полещук, М.Ф. Хоменко ; заявник і патентовласник Житомирський державний технологічний університет. – № a 2017 05212 ; заяв. 10.11.2017; опубл. 10.06.2020, Бюл. № 21. – 5 с.
  20. Куликов А.Л. Дистанционное определение мест повреждений ЛЭП методами активноговизирования / А.Л. Куликов. – Москва :Энергоатомиздат,  – 148 с.
  21. Портативный цифровой ионозонд DPS-4 [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://ikfia.ysn.ru/portativnyj-tsifrovoj-ionozond-dps-4/– (Дата звернення 30.01.2022).
  22. Елсуков О.О. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук. “Однопозиционная система частотного обеспечения ближней декаметровой связи на основе технологии программно-конфигурируемого радио”, 2015.

References

  1. Rubanenko O.O. Analiz roboty VDE v rozpodilnykh merezhakh ta shliakhy kompensatsii yikh nestabilnosti./ O.O. Rubanenko, V.P. Yanovych, I.O. Hunko // Herald of Khmelnytskyi National University. Technical sciences. – 2019. – № 5. – S. 176 –179.
  2. Matviienko S. V. Monitorynh tekhnichnoho stanu elektrychnykh merezh z izolovanoiu neitralliu na osnovi rozpodilenoi systemy RC-filtriv z obmezhuvachamy perenapruh ta telemetriieiu napruh./ S.V. Matviienko, V.P. Yanovych, O.O. Rubanenko, V.V. Yavdyk // Zbirnyk naukovykh prats VNAU: Seriia tekhnika, enerhetyka, transport APK. – 2018. – № 2. – 48 – 53.
  3. Shalyt G.M. Opredelenie mest povrezhdenij linij elektroperedachi impulsnym metodom / G.M. Shalyt. – Moskva : Energiya, 1968. – 216 s.
  4. Yakovlev L.V. Kompleksnye metody i ustrojstva dlya zashity provodov i grozozashitnyh trosov vozdushnyh linij ot vibracii, «plyaski» i gololedoobrazovaniya / L.V. Yakovlev // Energetik. – 2018. – № 5 (265). – S. 15 – 17.
  5. Minullin R.G., Fardiev I.Sh. Lokacionnaya diagnostika vozdushnyh linij elektroperedachi. G. Minullin, I.Sh. Fardiev – Kazan : Izd-vo KGEU, 2008. – 202 s.
  6. Minullin R.G. Obnaruzhenie gololednyh obrazovanij na liniyah elektroperedachi lokacionnym zondirovaniem / R.G. Minullin. – Kazan : Izd-vo KGEU, 2010. – 207 s.
  7. System for prediction and monitoring of ice shedding, antiicing and de-icing for overhead lines. / CIGRE` Working Group B2.29, 2009.
  8. Farzaneh M. Atmospheric Icing of Power Networks / M. Farzaneh. – Springer Science, 2008.
  9. Fikke S. Cost Action 727. Measuring and forecasting atmospheric icing on structures // Proc. 11th Internat. Workshop on Atmospheric Icing of Structures. Montreal, Canada. 2005. Paper IW64.
  10. Gland H., Admirat P. Meteorological conditions for wet snow occurrence in France. Calculated and measured results in a recent case study on March 5th, 1985 // Proc. 3rd Internat. Workshop on Atmospheric Icing of Structures. Vancouver, Canada. 1986.
  11. Wareing B.J., Nygaard, B.E. WRF Simulation of wet snow and rime icing incidents in the UK // Proc. 13th Internat. Workshop on Atmospheric Icing of Structures. Andermatt, Switzerland. 2009.
  12. Dyakov A.F., Levchenko I.I., Zasypkin A.S. i dr. Informacionnaya sistema kontrolya gololedo-obrazovaniya na vozdushnyh liniyah elektroperedachi / A.F. Dyakov, I.I. Levchenko, A.S. Zasypkin // Energetik. – 2005.– № 11. – S. 20 – 25.
  13. Levchenko I.I, Zasypkin A.S., Alliluev A.A., Sacuk E.I. Diagnostika, rekonstrukciya i ekspluataciya vozdushnyh linij elektroperedachi v gololednyh rajonah / I.I. Levchenko, A.S. Zasypkin, A.A. Alliluev, E.I. Sacuk // Ucheb. Posobie. – M.: ID MEI, 2007. – 445 s.
  14. Levchenko I.I., Sacuk E.I. Sistema prognozirovaniya i kontrolya gololedoobrazovaniya / I.I. Levchenko, E.I. Sacuk // Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie. – 2011. – № 1. – S. 14 – 18.
  15. Kostikov I. Sistema monitoringa «SAT-1» – effektivnaya zashita VLEP ot gololeda / I. Kostikov // Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie. – 2011. – № 1. – S. 32–35.
  16. Minullin R.G., Gubaev D.F. Kriterii i indikatory obnaruzheniya gololeda na liniyah elektroperedachi pri lokacionnom zondirovanii / R.G. Minullin, D.F. Gubaev // Nauchno-tehnicheskie vedomosti Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo politehnicheskogo universiteta. Informatika. Telekommunikacii. Upravlenie. SPb.: Izd-vo SPbGPU. – – № 4 (82). – S. 191–197.
  17. Minullin R.G. Obnaruzhenie gololeda i povrezhdenij na vozdushnyh liniyah elektroperedachi lokacionnym metodom / R.G. Minullin // Energetika Tatarstana. – 2011. – № 2 (22). – S. 15–17.
  18. Minullin R.G. Lokacionnoe obnaruzhenie gololeda na vozdushnyh liniyah elektroperedachi. Chast 1. Sposoby obnaruzheniya gololeda / R.G. Minullin, V.A. Kasimov, T.K. Filimonova, M.R. Yarullin // Nauchno-tehnicheskie vedomosti SPbGPU: Informatika. Telekommunikacii. Upravlenie. – 2014. – № 2 (193). – S. 61–73.
  19. na vynakhid №121486 Ukrainy. MPK (2020) S2 13 Sposib vyznachennia mistsia poshkodzhennia rozghaluzhenoi linii elektroperedachi z dekilkoma dzherelamy zhyvlennia / O.V. Andreiev, P.P. Martynchuk, I.I. Poleshchuk, M.F. Khomenko; zaiavnyk i patentovlasnyk Zhytomyrskyi derzhavnyi tekhnolohichnyi universytet. – № a 2017 05212 ; zaiav. 10.11.2017; opubl. 10.06.2020, Biul. № 21. – 5 s.
  20. Kulikov A.L. Distancionnoe opredelenie mest povrezhdenij LEP metodami aktivnogo vizirovaniya / A.L. Kulikov. – Moskva : Energoatomizdat, 2006. – 148 s.
  21. Portativnyj cifrovoj ionozond DPS-4 [Elektronnij resurs] : [veb-sajt]. – Rezhim dostupu: https://ikfia.ysn.ru/portativnyj-tsifrovoj-ionozond-dps-4/– (Data zvernennya 30.01.2022). – Nazva z ekrana.
  22. Elsukov O.O. Disertaciya na zdobuttya naukovogo stupenya kandidata tehnichnih nauk. “Odnopozicionnaya sistema chastotnogo obespecheniya blizhnej dekametrovoj svyazi na osnove tehnologii programmno-konfiguriruemogo radio”, 2015.

Post Author: Горященко Сергій

Translate