Файл: Быховский Я.Л. Высокочастотная связь в энергосистемах.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 152

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Ё случаях, если периодическая помеха носит иной Характер, чем помеха от короны на ВЛ, синхронизиру­

ющие

импульсы

могут

быть

получены

другим

путем,

например из самой функции помех.

 

 

 

 

 

Эффективность предлагаемой системы связи была

исследована

авторами [Л. 47] экспериментально. Скорость

передачи

сигнала

в

такой системе

должна

 

составлять

150 бод

пр.и

промышленной

 

 

 

 

 

 

частоте

50 гц

или

180 бод

 

 

 

 

 

 

при

промышленной

 

часто­

 

 

 

 

 

 

те 60

гц

(поскольку

 

вспле­

 

 

 

 

 

 

ски помех имеют место на

 

 

 

 

 

 

максимумах

положительной

 

 

 

 

 

 

полярности

всех

трех

фаз

 

 

 

 

 

 

ВЛ) .

 

 

 

экспери мви­

Рмс. 7-10. Блок-схема

синхро­

Блок-схем а

низации, в которой информа­

тальной системы связи

пока­

ция о

фазовом

угле

подается

от приемника

к

передатчику.

зана

иа

рис. 7-11.

Фазовые

/ — передатчик;

2 —

приемник; 3 —-

сдвиги импульсов

синхрони­

источник

помех;

4 —

тракт

передачи

информации;

5 — синхронизирую­

зации

могут

регулироваться.

щий сигнал (сдвиг

фазовых углов) .

При

использовании

 

в си­

 

 

 

 

 

 

стеме принципа модуляции с девиацией частоты в каче­ стве демодулятора рекомендуется обычный частотный дискриминатор с линейными характеристиками.

Так как начальное напряжение короны зависит от условий погоды, в системе меняется не только частота, но и фазовый угол минимальной величины помех. По­ скольку помехи от короны в дождливую погоду превы­ шают помехи в ясную погоду в среднем на 20 дб, то рекомендуется при выборе фазового угла импульсов опробования и синхронизации исходить из условий воз­ никновения короны в дождливую погоду.

Схему рис. 7-11 можно применять в лабораторных условиях, при этом функции, имитирующие помехи и выпрямленное трехфазное напряжение, поступают с маг­ нитной ленты самописца. В такой схеме удобнее, чем на действующей ВЛ, проводить сравнение результатов при изменении одного параметра и сохранении прочих оди­ наковых условий.

В схеме, используемой в условиях,, действующих В Л, вместо цепи детектирования (рис. 7-11) применено декодирующее устройство. Сигналы опробования по­ даются в моменты наибольших неискаженных значений демодулированного сигнала. Фазовый сдвиг между по-

87

сылаемым

кодом и

импульсом

опробования постоянен.

В случае

изменения

фазового

угла импульса опробо­

вания на такую же величину меняется фазовый угол по­ сылаемого кода.

Применение описываемого принципа рассматривает­ ся в [Л. 47J для случая немодулированной передачи так называемой «основной полосы частот» данного вида информации и случая частотной модуляции передава-

 

 

 

 

1

Д

Е

Ж

 

3

 

Ж

 

к

1

Ж

 

 

 

 

 

 

 

Л

м

 

ж

 

 

 

 

Рис. 7-11. Блок-схема

опытного

устройства.

/ — самописец

с магнитной лентой:

/. 2 — помехи

сполосой 0—2.5 кгц; 3 — выпрямленное трехфазное

напряжение;

/ / — л а б о р а т о р н ы й

источник

питания;

/ / / —

измеритель уровня;

А — генератор

синхрони­

зирующих

импульсов;

Б — кодовый

генератор;

8 —

модулятор

девиации

частоты;

Г — смеситель;

Д—

трехфазный

выпрямитель;

£ — ц е п ь

задержки

им­

пульсов; Ж — устройство

сдвига

фазового

угла:

3 — фильтр;

И — детектор;

К — демодулятор девиа­

ции

частоты;

Л — счетчик

посылаемых

сигналов;

М — счетчик

ошибок.

 

 

 

 

 

 

емого сигнала. В случае передачи основной полосы мо­

гут

использоваться

н.

ч.

фильтры

80,

100 и 125

гц, име­

ющие затухание среза

40

дб.

 

 

 

 

В случае ЧМ

(когда

«несущей»

является

частота

1,2

кгц с девиацией 75 гц) фильтр

используется

только

на приемном конце и имеет полосу несколько более ши­ рокую, чем в случае передачи основной полосы. Как показали теоретические выкладки и результаты экспе­ риментов, вариант передачи основной полосы дает зна­ чительно лучшие результаты, чем вариант ЧМ. Анало­ гичные с вариантом передачи основной полосы резуль­ таты дают случаи амплитудной и фазовой модуляции передаваемого сигнала.

88

Г Л А В А В О С Ь М А Я

П Е Р Е Д А Ч А И Н Ф О Р М А Ц И И П О ВЛ С В Е Р Х В Ы С О К О Г О

Н А П Р Я Ж Е Н И Я ПЕРЕМЕННОГО

И

П О С Т О Я Н Н О Г О

Т О К А

И П О С И Л О В Ы М К А Б Е Л Я М

 

 

 

 

Передачу информации

по линиям

сверхвысокого

напряжения

750 и 1 150 кв переменного

и 1 500

кв

постоянного

тока

труднее

осуществить, чем по линиям

500 кв,

так как тсилометрическое зату­

хание, длима линий и уровень помех

возрастают с увеличением 'На­

пряжения ВЛ.

 

 

 

 

 

Даже при относительно

небольших расстояниях между

подстан­

циями 750 кв (350—450 км) возможна организация по фазным про­ водам лишь небольшого числа каналов релейной защиты и противоаварнйной автоматики (телеотключеиия, передачи фазы 50 гц)

2

3

 

22

3

3

22

3

3

2

 

 

 

 

 

 

ии

У?

Уз

_

 

 

У*

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A t

 

 

Г Б

Г

 

Тв

Т

 

 

Т

Г

 

 

300 им

Т

ТТ

450КМ

Т

 

Т

450 км

Т

 

 

1

 

7LJ

•

?

? •

U1

 

1U

Рис. 8-1. Схема связи по ВЛ 750 кв.

 

 

 

 

 

 

•4,

Б,

В, Г — подстанции

750 кв;

/ — аппаратура

в. ч. каналов

релейной

защи ­

ты

и

протнвоаварийнон

автоматики;

2 — оконечная

аппаратура 12-канальноп

системы связи;

3 — промежуточные

усилители

12-капалыюй

системы

связи;

Уг—Уъ — пункты

установки промежуточных

усилителей.

 

 

 

в

нижней части

диапазона

частот. Для телефонной

связи, телемеха­

ники

и передачи

данных используются

в. ч. каналы по изолирован­

ным сталеалюмнииевым тросам с установкой ряда промежуточных усилителей.

Рассмотрим в качестве примера схему

связи электропередачи

750 кв

протяженностью

1 200 км (две линии по 450

км и одна

300 км), показанную на рис. 8-1.

 

 

К

фазным проводам

(обычно по схеме

фаза—фаза)

подключе­

на аппаратура каналов релейной защиты и противоаварийной авто­

матики, настроенная на частоты в диапазоне

40—70 кгц.

По тросам организована 12-канальная система связи на аппара­

туре В-12 — МПУ-12 — УМ-200 с перепрнемами

на п/ст. Б и В и

пятью промежуточными усилителями в специально оборудованных

пунктах через каждые 150 км. При выборе для этой

системы

поло­

сы

150—250 кгц рассмотрим расчет затухания а и допустимого

зату­

хания а д о п для наивысшей частоты 250 кгц.

 

мнеп/км.

 

Для одноповивных тросов

а=0,06 f=0,06 • 250= 15

 

Дополнительные

затухания

(концевое

и в аппаратуре обработ­

ки)

|Да«0,35 неп на

участок,

тогда а= 15

• Ю - 3 • 150+0,35=2,6

неп.

89

Уровень помех па тросах в полосе шириной 3 кгц в диапазоне около 300 кгц составляет минус 2,5 неп; при семи промежуточных

усилителях ои выше на -g-In (7+1) = 1,05 неп, при этом а Д О п = 4,3+

+2,5—3—1,05=2,75 неп.

При меньшем числе каналов можно увеличивать расстояние между промежуточными усилителями или принимать более высокие частоты. Так, в случае организации 3-канальной системы связи па­ раллельно с 12-каналыюй по схеме рис. 8-1 на частотах 300—350 кгц

йдоп

увеличится

на 1,2 неп и составит 3,95 неп. Затухание

участка

на

частоте 350

кгц а=0,06 • 350 • 10~3 • 150+0,35=3,5 неп, т. е.

остается запас 0,45 неп.

 

 

В случае 'необходимости дальнейшего увеличения числа

каналов

(например, до 24) необходимо расширить диапазон используемых частот, что сопряжено с увеличением кплометрического затухания и, следовательно, с уменьшением расстояния между усилительными пунктами.

С другой стороны, увеличение числа усилительных пунктов при­

водит к увеличению уровня помех, т. е. к снижению

а д о п .

Таким образом, длина канала связи по тросам ограничена неко­

торыми пределами.

 

В соответствии с выражением (4-3)

 

Л. = />0 0 + 4 - 1 п ( 1 - * - 2 0 ) .

(8-0

где Ра, — уровень помех на линии бесконечно большой длимы (прак­

тически при а>\

неп); ра — уровень помех на линии

с затуханием

a = al.

 

 

 

 

 

 

Согласно (8-1) при а>{неп ра^р„,;

при а=\

неп pi=p™—0,08;

при я=0,5 неп /зо,5~Рс<,—0,24.

 

 

 

 

 

Наибольшее

затухание

а<> прямой

линии

связи

определяется

формулой

 

 

 

 

 

 

 

а о = Р п с р — Р а а - Р с / , - А а '

 

 

(8"2>

где рпср — уровень передачи,

неп; ра—

уровень

помех в конце ка­

нала па линии

с затуханием а0, неп;

р^а—норма

превышения

уровня сигнала над уровнем

помех; До — дополнительное затухание

в трансформаторах и других концевых устройствах,

неп

(обычно

Да— 0,4 неп).

 

 

 

 

 

 

Так как величина а0, как правило, больше 1 неп, можно

в (8-2)

заменить рао на р*,

 

 

 

 

 

 

а о = р П с р — / 7 с / п — Д п .

 

 

(8-3)

Если линия большой протяженности L с затуханием А разделе­ на на п усилительных участков одинаковой длины l=L/n с затуха­ нием а=Л/л, то уровень помех, воздействующих на приемники по концам канала, будет:

 

1

 

 

Рпш = Ра + ~2~ 1 П

(8 "4 )

Допустимое затухание усилительного

участка

 

Ядоп = PntV — Рпом — Рс/п =

РвеР — Ра — ~~2~ l n п — Рс/п ~

= Рпер— Л » " 1 Г 1 П ( 1

~ е~2")—

~Т{ПП — Рс/п-

(8"5)

90

Затухание усилительного участка a = al+Aa= — +&а, тогДй

запас по затуханию будет:

1 0 = «доп — а = рп& — Ров — ~2~ 1 п С —е ~ 2 а ) —

1<х£

-— l n « - p c / n - — -La.

С учетом (8-2)

 

 

 

 

 

о = а 0 - - т р 1 п [ л ( 1 - < ? - » « ) 1 - - ^ .

(8-6)

Величина о

будет иметь наибольшее значение

при п=со

 

 

ашм = ав

 

— -j-\n2A.

 

(8-7)

Приравняв

о" нулю, можно

найти наибольшие

затухание и дли­

ну канала с усилителями

 

 

 

 

 

 

 

е2а„

 

 

 

•^мяко =

2а~

 

(3-9)

Если учесть, что бесконечное увеличение числа усилителей не­ осуществимо, то выражения (8-8) и (8-9) являются лишь теорети­ ческими пределами. Как правило, затухания усилительных участков достаточно велики, чтобы можно было принять ра = р~ и в выраже­ нии (8-6) считать множитель ( 1 — е - 2 а ) ~ 1 . При этом

In п

aL

„ „,

о = я 0 - - ^

— •

(8-Ю)

Так как величина о должна быть больше 0, то минимально не­ обходимое число усилительных участков определяется из выраже­ ния

о

Ь— = а0.

(8-11)

^

"мпн

 

Максимальное число усилительных участков для получения наи­ большего запаса по затуханию О м а н е можно найти, приравняв нулю производную (8-10) по п:

 

 

 

пкакс=2А.

 

 

 

 

(8-Ч2)

Линейное

затухание

усилительного

участка

при

пМ акс—2/1

равно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2А=

0,5

неп.

 

 

(8-13)

В этом случае

получается наибольший

запас

по

затуханию

1 +

In 2/1

 

 

 

 

 

 

С ы а к с ^ а о —

9

1

а с учетом

поправки

в соответствии с вы-

91

Смотрите также файлы