Устройство высокочастотного канала связи

по высоковольтной линии (рис.114).

Высокочастотный канал представляет собой электрическую цепь, по которой проходят сигналы ВЧ. ВЧ-канал выполнен по схеме фаза-земля, при котором ток ВЧ проходит по одному из проводов ЛЭП и возвращается по земле.

Рис.114. Высокочастотный канал связи по высоковольтной линии.

На каждом конце ЛЭП устанавливаются высокочастотные аппараты, состоящие из передатчика ГВЧ, генерирующего сигналы ВЧ, и принимающего их приемника ПВЧ. Выходная цепь ВЧ-канала подключается одним зажимом к земле, а вторым к проводу ЛЭП через ВЧ кабель 2 фильтр присоединения 3 и высоковольтный конденсатор связи 4. По концам ЛЭП, используемой для передачи токов ВЧ, устанавливаются заградители 5, запирающие выход токам ВЧ за пределы ЛЭП.

Конденсатор связи 4, фильтр присоединения 3, ВЧ-кабель 2, высокочастотные аппараты (ГВЧ, ПВЧ, блок приёма сигнала БР образуют ВЧ-пост.

В основном используются симплексные каналы, и для построения полноценного канала связи требуется выделение двух частотных диапазонов.

Элементы высокочастотного канала (рис. 115).

Рис.115. Устройство присоединения ВЧ-связи по схеме «фаза-земля».

L — ВЧ-заградитель;
С — конденсатор связи;
Cu — подставка конденсатора;
Z — фильтр присоединения;
S — разъединитель однополюсный.

Фильтр присоединения представляет собой воздушный трансформатор с отпайками, позволяющими менять самоиндукцию его обмоток и взаимную индукцию между ними. В цепи обмотки L1 выключен конденсатор связи С, а в цепи обмотки L2 - конденсатор С2 фильтра. Фильтр присоединения свободно пропускает токи только в определенном рабочем диапазоне частот.

• Конденсатор связи 4 предназначен для присоединения ВЧ-поста к ЛЭП ВН. Сопротивление конденсатора зависит от частоты проходящего через него тока. Для токов промышленной частоты 50 Гц оно велико (порядка 1,2 мОм), поэтому ток утечки весьма мал.

•Фильтр присоединения 3.

Фильтр 3 согласовывает (уравнивает) входные сопротивления кабеля с входным сопротивлением ЛЭП, соединяет нижнюю обкладку кабеля связи с землей, образуя замкнутый контур для токов ВЧ, и компенсирует емкость конденсатора связи, что позволяет уменьшить до минимума сопротивление конденсатора для токов ВЧ.

•Высокочастотный кабель 2. В качестве ВЧ-кабеля используется одножильный кабель типа РК (например, кабель РК-75-7-16 имеет волновое сопротивление 75 ± 3 Ом.

•Заградитель 5 преграждает выход токов ВЧ за пределы ЛЭП. Сопротивление заградителя Z_ЗАГР зависит от частоты. Для токов ВЧ, передаваемых по данному каналу, Z_ЗАГР велико, а для токов промышленной частоты 50 Гц оно очень мало. Заградитель представляет собой резонансный контур, настроенный на определенную частоту - частоту ВЧ-канала; он состоит из силовой индуктивной катушки L_К и элемента настройки, выполненного в виде регулируемой емкости С.

• Генератор ВЧ (ГВЧ) вырабатывает сигнал ВЧ заданного уровня (в виде тока или напряжения ВЧ). Для обеспечения высокой точности уровня сигнала используется кварцевый резонатор. Во всех конструкциях ГВЧ работает непрерывно, но выход его сигнала в ВЧ-канал заперт на входном транзисторе следующего узла. Транзистор отпирается, когда нужно пропустить ВЧ-сигнал в линию.

• Высокочастотный приемопередатчик (ПВЧ). Как уже отмечалось, ПВЧ представляет собой высокочастотный аппарат, состоящий из двух частей - передатчика сигналов ВЧ и приемника, принимающего эти сигналы. Приемопередатчики устанавливаются вместе с соответствующими комплектами РЗ на каждом конце защищаемой линии.

Рабочие частоты ПВЧ каждой линии выбираются в диапазоне 30-500 кГц различными, для исключения взаимных влияний ВЧ-каналов соседних линий (допускается сближение частот до 1,5 кГц).

Контрольные вопросы по теме «Противоаварийная автоматика».

1. Каково назначение АЧР?

2. Что такое «лавина частоты»?

3. Почему система АЧР выполняется с несколькими ступенями?

4. Что такое «регулирующий эффект нагрузки»?

5. Как предотвращается ложное отключение потребителей при кратковременных снижениях частоты на подстанциях?

6. Каково назначение дополнительной разгрузки?

7. Каково назначение ЧАПВ?

8. Зачем при понижении частоты в энергосистеме предусматривается отделение установок собственного расхода тепловых электростанций?

9. Каково назначение автоматического частотного пуска на ГЭС?

10.Назначение АВР и принцип его действия.

11.Назачение ВЧ-связи и её состав.

Литература.М.А. Беркович, В.А. Гладышев, В.А. Семёнов. «Автоматика энергосистем». Москва, ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1991 г. Гл. 9, §§9.1-9.4., гл 10, §§10.1 – 10.4.

Список используемой литературы.

1. М.Д. Кучкин. “Автоматическое управление и контроль режима работы гидроэлектростанций”. §§ 2-6, 3-1, 3-2, 3-3, 3-5.

2. М.А. Беркович. “Основы автоматики энергосистем”. § 5-1а, б, § 5-2а, б, § 5-3, 5-4.

3. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. “Электрооборудование станций и подстанций”. §§ 2.1.в, г, д.

4. О.М. Соснин. Основы автоматизации технологических процессов и производств. М. “Академия”. 2007. §7.3.

5. В.Н. Брюханов, А.Г. Схиртладзе, В.П. Вороненко, “Автоматизация производства”. Учебник для студентов СПО, Москва, “Высшая школа” 2005. §§3.1.1- 3.1.7, §§3.2.1-3.3.3, §§3.7.2-3.7.3.

6. Б.В. Шандров, А.Д. Чудаков, “Технические средства автоматизации”. Учебник для студентов ВУЗ –ов, Москва, изд-во “Академия”, 2007.

7. О.М. Соснин. Основы автоматизации технологических процессов и производств. М. “Академия”. 2007. §7.3.

8. Интегрированные системы управления технологическими процессами (+ CD-ROM). Издательство: Профессия, 2009 г.

9. Справочник инженера по АСУТП. Проектирование и разработка. Издательство: Инфра-Инженерия, 2008 г.

10.Проектирование АСУТП. Книга 2.А.Л. Нестеров. Издательство: ДЕАН, 2009 г.

11.А.Н. Чекваскин, В.Н. Cёмин, К.Я. Стародуб “Основы автоматики”. Учебное пособие для техникумов. Москва. Изд. Энергия 1977. §2-3 по §2-5, §3-1 по §3-2, §3-9 по §3-11, §4-1 по §4-4, §5-1, - §5-6.

12.М.М. Кацман. «Электрические машины». Москва. Высшая школа. 2000 г.

13. Г.И. Нудлер, И.К. Тульчин “Основы автоматизации производства”. 1968 г. М. “Высшая школа”. §17.1.

14. Е.Н. Зимин, В.И. Преображенский, И.И. Чувашёв “Электрооборудование промышленных предприятий и установок в машиностроении”. 1968 г. М. Энергия. §23-3.

15. В.И. Сидоров, “Автоматизация работы строительных машин”. Учебник для студентов СПО, Москва, “Стройиздат” 1989. §§8 – 12, §§13 – 16, §§21 – 23. А.Г. Староверов, “Основы автоматизации производства”. Москва, изд-во “Машиностроение”. 1989 г. §3 – 6.