При проведении аварийно-восстановительных работ соответствующей бригадой субъекта электросетевой организации возникает проблематика оперативного определения места технологического нарушения на линии электроснабжения ввиду большой ее протяженности и труднодоступности из-за особенности ландшафта местности и (или) климатических условий.
В целях сокращения сроков проведения восстановительных работ используется рефлектометр для определения мест повреждений на линии электропередачи. Имеющиеся рефлектометры на рынке имеют существенную погрешность, что не позволяет свести время восстановления электроснабжения к минимуму. В работе показан процесс приведения сигнала рефлектометра к одному виду с повышением точности при введении блока автоматической регулировки.
Ключевые слова: линии электропередачи, частота, погрешность, точность, время восстановления, рефлектометр.
При технологическом присоединении к электрическим сетям потребителей электрической энергии, сетевой организацией устанавливается категория надежности энергопринимающих устройств, в отношении которых заключен договор.
В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012
№ 442 «О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии» (далее — Постановление), установлены допустимые сроки отключения электроснабжения потребителей, вызванных технологическим или иным нарушением на объектах электросетевого хозяйства.
Категория надежности обусловливает содержание обязательств сетевой организации по обеспечению надежности снабжения электрической энергией энергопринимающих устройств, в отношении которых заключен договор.
Для первой и второй категорий надежности допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления энергоснабжения определяются сторонами в договоре в зависимости от параметров схемы электроснабжения, наличия резервных источников питания и особенностей технологического процесса осуществляемой потребителем услуг (потребителем электрической энергии, в интересах которого заключен договор) деятельности, но не могут быть более величин, предусмотренных для третьей категории надежности.
Для третьей категории надежности допустимое число часов отключения в год составляет 72 часа, но не более 24 часов подряд, включая срок восстановления электроснабжения, за исключением случаев, когда для производства ремонта объектов электросетевого хозяйства необходимы более длительные сроки, согласованные с Федеральной службой
по экологическому, технологическому и атомному надзору [1].
Рефлектометры, используемые на сегодняшний день, имеют недостаточную точность, обеспечивающую максимально короткое время на определение места повреждения линии электропередачи. Вследствие чего, повышается вероятность нарушения допустимого значения отключения потребителей электроэнергии.
Процесс дискретизации сигнала, получаемого в результате работы рефлектометра, происходит путем заполнения тактовыми импульсами полученный сигнал с устройства.
Согласно теореме Котельникова, всякий непрерывный сигнал, имеющий ограниченный частотный спектр, полностью определяется своими дискретными значениями в моменты отсчета, отстоящие друг от друга
на интервалы времени (рисунок 1).
Рис. 1. Заполнение тактовыми импульсами прямоугольного сигнала: а) Прямоугольный сигнал от рефлектометра; б) Тактовые импульсы; в) Заполнение импульсами сигнала
Учитывая, что в реальном сигнале фронты прямоугольного сигнала имеют не мгновенные возрастания и затухания, в систему необходимо добавить триггер Шмитта, который срабатывает по заданной амплитуде сигнала, тем самым выделять начало и окончания прямоугольного импульса [2].
При существующей зависимости изменения амплитуды от дальности прохождения сигнала, возникает проблема выделения начала и окончания прямоугольного сигнала из реального. Также, триггер Шмитта срабатывает по строго заданному порогу, что приводит к потере сигналаиз-за прохождения сигнала с малой амплитудой (рисунок 2).
Рис. 2. Потери и погрешности: а) 1- сигнал на короткой дистанции, 2-сигнал на средних дистанциях, «потеря» — сигнал на дальних дистанциях, который имеет амплитуду ниже порога срабатывания триггера; б) демонстрация погрешности
В связи с чем, возникает необходимость стабилизации амплитуды отраженного сигнала, а именно, использование автоматической регулировки усиления (далее — АРУ). Таким образом, АРУ позволит обеспечить относительное постоянство напряжения сигнала на входе.
При помощи блока АРУ появляется возможность привести разные значения амплитуд к единому значению, которое позволит триггеру стабильно срабатывать. (рисунок 3)
Рис. 3. Стабилизация значения сигнала: а) сигналы до блока АРУ; б) сигналы после блока АРУ
В результате введения блока АРУ удается добиться стабильного значения амплитуды сигнала, в результате чего, достигается повышение точности [3].
Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что повышение точности работы рефлектометра позволит сократить сроки обнаружения места повреждения линии электропередачи, что, в дальнейшем, скажется на общих сроках восстановления электросетевыми организациями электроснабжения потребителей, а также исполнение условий, указанных в Постановлении, о соответствующих установленной документами технологического присоединения категории надежности энергопринимающих устройств.
Литература:
- Постановление Правительства РФ от 04.05.2012 N 442 (ред. от 29.10.2021) «О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии» // Собрание законодательства Российской Федерации, 2021, № 11, ст. 1796.
- Афонский А. А. Электронные измерения в нанотехнологиях и микроэлектронике [Электронный ресурс] / А. А. Афонский, В. П. Дьяконов; под ред. проф. В. П. Дьяконова. М.: ДМК Пресс, 2011. 688 с.
- Авдеюк, Д. Н. Способ повышения точности обработки сигнала рефлектометра / Д. Н. Авдеюк. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 50 (340). — С. 54–57. — URL: https://moluch.ru/archive/340/76289/
