Малогабаритный датчики измерения напряжения для ЛЭП разрабатывают ученые СевГУ

Ученые СевГУ разрабатывают малогабаритный датчик измерения напряжения на высоковольтных линиях электропередач, построенный на совершенно новых принципах.

Информация с датчика передается по оптоволоконным каналам связи, а энергия для питания электронного блока прибора передается через воздух. 

Современные технические средства измерения напряжения на линиях, где оно составляет сотни киловольт, как правило, очень громоздкие и дорогие.  

По словам ученых, одна из задач при передаче измерительной информации на линиях высокого напряжения – создание гальванической развязки для исключения электрического пробоя между линиями электропередач и вторичными цепями. 

Значительное уменьшение размеров датчика, разрабатываемого учеными СевГУ, происходит потому, что его измерительный орган не требует гальванической развязки от линии электропередач.

«Мы не осуществляем гальваническую развязку на уровне измерительного органа датчика, как это делают все остальные. Гальваническая развязка осуществляется непосредственно при передаче информации. При этом есть необходимость питания электронных блоков датчика, которые гальванически связаны с линией электропередач, и здесь мы так же используем гальванически развязанный канал передачи энергии для его подпитки, основанный на базе систем беспроводной передачи энергии», - рассказывает заведующий кафедрой «Электроэнергетические системы атомных станций» Валерий Завьялов.

Датчик крепится на токоведущие части, связанные гальванически с измеряемым сигналом. Передача информации идет по оптоволоконным каналам связи, которые являются диэлектрическими и позволяют ее осуществлять, исключая гальваническую связь линии электропередач с землей.

Электронный блок датчика будет подпитываться от внешнего источника, расположенного на земле. Энергия для питания электронного блока будет передаваться через систему беспроводной передачи энергии.

Ученые уже проработали теоретические вопросы, получили математические и компьютерные модели, верифицировали их. Сейчас они разрабатывают конструкторскую документацию, готовят прототип и проводят лабораторными испытаниями датчика. По результатам лабораторных испытаний будет разработана методика для производства и серийного изготовления датчиков.

Подобные датчики будут применяться на электрических станциях и подстанциях, в первую очередь они необходимы для работы релейной защиты, которая обеспечивает работоспособность энергосистемы путем отключения аварийных участков. Любой элемент релейной защиты требует информацию о токах и напряжениях.

Еще одно применение – коммерческий учет электроэнергии. Также датчики можно применять для системы управления на электрических станциях, например, в системе возбуждения генератора.

Работы ведутся в рамках гранта Российского научного фонда «Создание научных основ для построения новой системы измерения напряжения высоковольтных линий электропередач с обеспечением гальванической развязки в каналах передачи энергии и информации».

Источник: пресс-служба Севастопольского государственного университета.