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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 133

Скачиваний: 1

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

Элементы и фильтры присоединения выпускаются для одно- и двухфазного присоединения. Элемент присоеди­ нения типа FsSk-6636/l рассчитан на коммутационные перенапряжения до 1,8 кв, ударные напряжения 60 кв,

длительные нервна пряжения 10 кв. Затухание,

вносимое

элементом 'присоединения, составляет 0,02 неп.

 

Фильтры присоединения — широкополосные

марки

EWSk. Данные этих фильтров приведены в табл. 10-6. Данные основных типов отечественных конденсато­

ров связи приведены в табл. 10-7.

Конденсаторы типов СМР и ДМРИ применяются на линиях напряжением от 35 до 750 кв, .конденсаторы типа СММ —главным образом на линиях 6—10 и 35 кв и для присоединения к тросам на линиях любых напряжений.

Т а б л и ц а 10-7

 

 

Данные конденсаторов

связи

 

CJ

v

 

S

 

л

5

Наименование элемента

ч S "

га ^ н Емкость,

конденсатора

 

пф

Е х

Вес, кг

Линейное на­ пряжение, кв

Число эле­ ментов на фа­ зу, шт

Емкость при­ соединения, пф

СМР-55//3~-0,0044

32

4 400

175

35

1

4 400

 

 

 

 

ПО

2

2 200

 

 

 

 

154

3

I 465

 

 

 

 

220

4

1

100

СМР-ПО/КЗ'-0,0022

64

2 200

265

110

1

2 200

 

 

 

 

220

2

1

100

СМР-110//5Ч)> 0064

64

6 400

265

ПО

1

6 400

 

 

 

 

220

2

3 200

 

 

 

 

330

3

2 140

CMP-133/V¥-0,0186

78

18 600

950

400

3

6 200

 

 

 

 

500

4

4 650

СМР-166/^3~0,014

96

14 000

Ь50

330

3

7 000

 

 

 

 

500

2

4 650

ДМРИ-188/)/"з"-0,012

104

12 000

900

750

4

3 000

СММ- О/УТ-0,035

11,5

35 000

14

35

2

17 500

 

 

 

 

130

6

5 840

СММ-20/СТ0,Ю7

11,5

107 000

 

35

6

53 500

 

 

 

 

ПО

17 800

130


Промышленность выпускает .несколько типов фильт­ ров присоединения. Наиболее распространенный фильтр, ОФП-4, рассчитан на емкости конденсатора связи 1 100 и 2 200 пф. Он содержит три пары воздушных трансфор­

маторов па диапазоны 49—120 кгц; 75—200 кгц

н 125—

300

кгц.

пф

 

 

 

 

 

При емкости 2 200

максимальное затухание

в

.каждом диапазоне

равно

0,Г5 неп;

три

емкости

1 100 пф затухание в первом

диапазоне

равно

0,3

неп,

во втором — 0,2 неп и в третьем — 0,15 неп. Путем

раз­

личных комбинаций соединения катушек всех трех диа­ пазонов можно получить десятки различных модифика­ ций, рассчитанных на разные полосы частот в диапазоне от 30 до 600 кгц и емкости присоединения 1 100, 2 200, 3 200, 4 400 и 6 400 пф.

Фильтр присоединения типа ФП-500 рассчитан на емкости присоединения 4 700 — 6 200 пф, имеет два диа­

пазона 40—200 кгц и 120—600 кгц с

максимальным

затуханием 0,12 и 0,06 неп соответственно.

 

Фильтр

присоединения

ФП-РС-6-35

 

предназначен

для каналов связи по распределительным

сетям в диа­

пазоне

частот

18—66 кгц

при емкости

присоединения

4 400,

17 500,

35 000 и 107 000 пф.

(4 400 пф) со­

Затухание

при наименьшей емкости

ставляет 0,4 неп в полосе 18—30 кгц и 0,1

неп в полосе

54—66 кгц. При больших

емкостях можно

осуществить

широкополосное присоединение на всю полосу 18—66 кгц с затуханием меньше 0,25 неп.

Фильтр присоединения УФП-66 предназначен для линий 35—330 кв. Он имеет около 100 различных схем­

ных вариантов, так как может

быть настроен на различ­

ные полосы пропускания в диапазоне

от 40 до 600 кгц

и различные

емкости

конденсаторов

связи от 1 100 до

35 000 пф. С

1973 г.

вместо

фильтров присоединения

ОФП-4 и ФП-600 начат выпуск фильтров ФП в 24 моди­ фикациях:

При 2 140 пф на полосы 40—60, 50—85,' 60—120, 100—800 кгц

2 200 пф

40—60, 50—85, 60—120, 100—500, 100—800 кгц

ЗОООпф

30—60,

52—140,

60—230, 100—800 кгц

3 200

пф

36—90,

00—210,

100—800 кгц

4 650

пф

36—85,

52—210,

100—800 кгц

6 400

пф

36—165,

65—800 кгц

7 000

пф

36—400,

65—800 кгц

,

17 500

пф .

.

36—800 кгц

 

131



А н т е н н а я с в я з ь . Для подключения к проводам линий электропередачи передвижной в. ч. аппаратуры применяется антенная связь.

В качестве антенны может служить провод, подве­ шенный вдоль фазных проводов ВЛ, или участок грозо­ защитного троса [Л. 58, 59].

Антенная связь применялась уже в конце 20-х —на­ чале 30-х годов также для подключения стационарной аппаратуры, установленной на подстанциях, ввиду отсут­ ствия конденсаторов связи.

После освоения промышленного производства КС они полностью вытеснили антенны, так как затухание кон­ денсаторных устройств присоединения составляет всего 0,1—0,3 неп, тогда как затухание антенной связи дохо­ дит до 1,5—2 неп.

Поэтому в течение ряда лет антенны применялись только для присоединения передвижных устройств.

Интерес к антенной связи для стационарных устройств появился опять в последние годы, так как их можно рас­ сматривать как направленный присоединитель. Увеличе­ ние шунтирующих емкостей подстанций для в. ч. токов, обусловленное ростом электросетей, приводит к необхо­ димости увеличения индуктивности в. ч. заградителей, емкости конденсаторов связи и ряду других трудностей, связанных с необходимостью расширения в. ч. диапазо­ на, используемого для каналов связи по ВЛ.

Удорожание аппаратуры обработки и присоединения заставляет искать более экономичные способы присоеди­ нения к ВЛ. Одним из таких способов является присое­ динение при помощи антенны [Л. 64].

Антенный или «направленный» присоединитель — это устройство для подачи энергии в. ч. сигналов на ВЛ путем электростатической и электромагнитной связи в отличие от непосредственной ее подачи через конден­ сатор связи. Такой «направленный присоединитель» вы­ полняется в виде короткого участка однопроводной линии, сооружаемого вблизи основной ВЛ, параллельно ей и с несколько меньшей высотой подвеса. Высокоча­ стотный передатчик устанавливается либо на присоединителе, либо на 'ближайшей подстанции, от которой в. ч. сигнал по коаксиальному кабелю подается на дальний конец присоединителя. Ближний конец присоединителя нагружается на соответствующим образом выбираемое полное сопротивление.

132

Правильный выбор этого полного сопротивления обеспечивает выполнение условия «направленности» присоединителя. В том случае, когда отношение коэф­ фициентов индуктивной и емкостной связи присоеди­ нителя с ВЛ равно произведению волновых сопротив­ лений линии и антенны, мощность сигнала целиком направлена в сторону ВЛ, на подстанцию же в. ч. сигнал не попадает. Таким обра­ зом, антенный горисоединитель исключает необходи­ мость не только в конденса­ торах связи, но и в в. ч. за­ градителях. Условие «на­ правленности», упомянутое выше, выражается

Си • = Z,Za,

где Liz-—взаимная

индук­

тивность

между

проводом

антенны

и ближайшим про­

водом

В Л, гн/м;

С12 — вза­

имная

емкость между теми

же проводами, ф/м; Zit Z2 — волновые сопротивления ан­ тенны и ВЛ, ом.

Условие направленности

Рис.

10-14. Параметры для рас­

чета

характеристик

направлен­

ного

присоединителя.

 

/ —

ирнсоединнтель: •

2— провод

ВЛ;

г,,

г2

— радиусы

проводов /

ч 2:

/ii,

h2

— высоты подвеса

про­

водов

/

и 2; а — расстояние

м е ж д у

осями проводов / и 2;

2' — зер­

кальные

 

отображения

проводов

/ и 2; 6 -

расстояние м е ж д у

осью

провода

2

и осью

зеркального

отображения /.

выдерживается для практи­ ческих целей при любой конструкции ВЛ в том случае,

если прнсоединитель нагружен (на ближнем конце) на свое волновое сопротивление.

Величины волновых сопротивлений, индуктивных и емкостных коэффициентов рассчитываются по геометри­

ческим параметрам

ВЛ

и

присоединителя

следующим

образом:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z ,

= l

/ ^

- | /

t a

^

-

/ l n

^

-

,

о,;

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

~

l /

2D

f

.

2ft2

j .

2ft,

 

, ОМ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z ^ v - w ' y

l

n

^ f / l

n

 

 

где

 

 

Г.

2ft, .

 

2ft,

,

f

b

\ s l

 

 

 

 


а величины h, rub определяются из рис. 10-14, на ко­ тором величинами с индексами 1 обозначены параметры провода присоединителя, с индексами 2— параметры провода ВЛ, а цифрами со штрихами — зеркальные ото­ бражения этих проводов.

Недостатком

направленных

присоединителен являет­

ся то, что

они

вносят значительно большее затухание

в в. ч. тракт, чем конденсаторы связи.

Имеется

некая оптимальная

длина присоединителя,

при которой удается достичь наименьшего затухания,

создаваемого

антенной

связью. При

этом

максимально

возможная

величина

отношения

полезной

мощности,

поступающей

на ВЛ, ко всей мощности

в. ч. сигнала,

приложенного к присоединнтелю,

составит:

 

 

 

 

 

 

C72Z,Z.,cr,

 

 

 

 

 

 

 

 

где v — скорость распространения

сигнала.

 

 

 

 

Оптимальная длина присоединителя равна 1/4 длины

волны передаваемого

сигнала.

 

 

 

 

 

 

 

 

Другим способом снижения потерь передачи

являет­

ся так называемое

«двухэлементное

присоединение»,

 

 

 

 

при

которо.м

сигнал

 

 

 

 

подается

по

пушпуль-

 

 

 

 

ной

схеме на

две

ан­

 

 

 

 

тенны,

расположенные

 

 

 

 

по

 

обе

 

стороны

ВЛ

 

 

 

 

(рис. 10-15).

Такая

 

 

 

 

схема

 

обусловливает

Рис. 10-15. Двухэлементный направ­

попадание большей ча­

сти

 

мощности

 

сигнала

ленный присоединитель для создания

в

волновой

канал

2,

междуфазной волновой

составляю­

щей.

 

 

 

имеющий

относитель­

/, 5 — присоединитель; 2, 3, 4 — фазы ВЛ .

но

 

небольшое

затуха­

 

 

 

 

ние

(между

тем,

как

одноэлементный присоединитель обусловливает появ­ ление сильно затухающей составляющей 3). Двух­ элементный присоединитель был исследован на модели опытного участка ВЛ 500 кв без грозозащитных тросов энергосистемы Ontario Hydro, США, выполненной в мас­ штабе 1 :200 на медной плоскости, имитирующей Землю. Соответственно этому масштабу исследования проводи­ лись на частоте 50 Мгц, что в реальных условиях долж­ но соответствовать частоте 250 кгц. Достоверность ре­ зультатов зависела от того, насколько точно было вы134