Файл: Быховский Я.Л. Высокочастотная связь в энергосистемах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.07.2024
Просмотров: 131
Скачиваний: 1
полнено согласование нагрузок |
присоединителя |
и |
ВЛ |
|
с их волновыми сопротивлениями. |
|
|
||
Частотные |
характеристики |
затухания присоедини |
||
теля, снятые на такой модели |
и пересчитанные |
на |
ре |
|
альную линию, |
а также результаты предварительных |
|||
расчетов показаны на рис. 10-16. Как видно из этого рисунка, минимальные потери присоединителя состав ляют 12 дб при расчетной величине 11,3 дб. «Направ ленность» присоединителя определялась по переходному затуханию подстанции, составлявшему на всех частотах эксперимента более 20 дб. Эта «направленность», кото рая теоретически должна быть бесконечной на всех частотах, практически имеет конечную величину и зави сит от частоты. Основной причиной такого расхождения является невозможность точного согласования присое
динителя |
(как |
модели, так |
и |
реального |
устройства). |
|||||||
В реальных условиях |
по |
|
|
|
|
|
|
|
||||
тери присоединения будут |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
несколько |
более |
высоки- |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ми, чем на |
модели, вслед |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ствие |
конечной |
|
проводи |
|
|
|
|
|
|
|
||
мости |
грунта |
и |
потерь |
|
|
|
|
|
|
|
||
энергии в тросах |
ВЛ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Большую долю в |
по |
|
|
|
250 |
|
350 |
|||||
терях |
присоединения |
со |
50 |
|
150Частота |
кгц |
|
|||||
ставляют так называемые |
Рис. 10-16. Затухание присоеди |
|||||||||||
«потери |
на |
генерацию |
нения |
(с созданием |
междуфазной |
|||||||
волновых составляющих», |
волны) |
как функция частоты. |
||||||||||
определяющие |
величину |
/ — расчетные |
значения |
для |
присоеди |
|||||||
нителя |
длиной |
300 м; |
|
2 — измеренные |
||||||||
той части мощности, кото |
значения |
для |
модели |
В Л и |
присоеди |
|||||||
нителя; |
3 — п р и м е р н а я |
середина поло |
||||||||||
рая попадает |
в |
интере |
сы настройки |
присоединителя. |
||||||||
сующий нас волновой |
ка |
|
|
|
|
|
|
|
||||
нал ВЛ. Эти потери тем больше, чем больше |
элементов |
|||||||||||
в направленном присоединителе, что заставляет |
отдать |
|||||||||||
предпочтение двухэлементному присоединителю, |
создаю |
|||||||||||
щему составляющую 2, а не трехэлементному, |
который |
|||||||||||
создавал бы наименее затухающую |
(в линии) |
|
составляю |
|||||||||
щую /. Тем не менее, возможно применение трехэле ментных присоединителен на ВЛ сверхвысоких напря жений без транспозиций,
В табл. 10-8 показаны величины затухания присое динения на различных ВЛ с использованием конденса торов связи и направленных присоединителен (одно- и двухэлементных), а также показан общий прирост за-
135
тухаиия, определяющий пределы повышения выходной мощности оконечной в. ч. аппаратуры при использова нии направленных присоединителен.
Т а б л и ц а 10-8
Сравнение затуханий присоединения в различных схемах
|
|
Затухание, |
дб |
|
Данные ВЛ, схема |
Способ присоединения |
в цепи |
па |
гене |
обработки |
рацию со |
|||
|
|
присоеди |
ставляю |
|
|
|
нения |
щей |
|
|
в за |
дб |
|
Разница |
тухании, |
Одноцепная 230 кв, |
Конденсатор связи |
1 |
6 |
|
транспонирован |
|
0 |
3 |
|
ная, |
фаза — зем |
Направленный при- |
10 |
|
ля |
|
соединнтель |
|
|
Двухцепная 230 кв, |
Конденсатор связи |
1 |
6 |
|
транспонирован |
Направленный при- |
|
3 |
|
ная, |
фаза — зем |
0 |
10 |
|
ля |
|
соедииитель |
|
|
Одноцепная |
Конденсатор связи |
2 |
о |
|
сверхвысокого на |
Направленный при- |
0 |
8 |
|
пряжения, нетранс- |
12 |
|||
понированная, фа |
соедшштсль |
|
|
|
за—фаза |
|
|
|
|
Приведенные цифры относятся к оптимальной часто те передачи (на которой длина присоединителя х равна четверти длины волны X = v/f). На других частотах пере дачи к. п. д. присоединения падает обратно пропорцио-
нально величине sin 2 1 1 ^ - . Направленность передачи
будет быстро повышаться с удалением присоединителя от подстанции. Величину переходного затухания через подстанцию можно при правильном расчете присоеди нителя довести до 30—80 дб. При величине 60 дб при менение направленного присоединителя позволит повто-
.рять частоты в. ч. каналов на всех |
В Л, |
отходящих от |
одной подстанции (при отсутствии |
их |
параллельного |
пробега). |
|
|
Поскольку направленные присоединители устанавли ваются вне ограды подстанций, возможности их оазме-
13G
щеиия значительно больше, чем у конденсаторов связи.
Например, их |
можно устанавливать в середине |
В Л |
или |
|
в любой точке электросети для |
подачи и отбора |
сигнала. |
||
Т р о с о в ы й |
п р и с о е д и н |
и т е л ь . Возможно |
ис |
|
пользование грозозащитных тросов ВЛ в качестве на правленных присоединителен. Анализ такого присоеди нения выполнен в [Л. 65]. В пользу этого способа, по сравнению с описанным выше, говорят простота его осуществления и отсутствие необходимости в дополни тельных сооружениях.
Для наведения в. ч. энергии в фазные провода ВЛ с грозозащитного троса достаточно изолировать его на одном или двух пролетах ВЛ. Здесь, так же как и в пре дыдущем случае, для получения направленной передачи (а следовательно, и возможности исключения в. ч. за градителей), следует тщательно выбирать нагрузочные сопротивления.
Предварительные расчеты показывают, что присое
динение через трос (заземленную петлю |
в. |
ч. |
генера |
|||||||||||
тор — трос) |
по мощности примерно в 5 раз менее эффек |
|||||||||||||
тивно, |
чем |
обычное |
присоединение |
по |
схеме |
фаза — |
||||||||
земля через конденсатор связи. Это |
означает |
прирост |
||||||||||||
затухания присоединения 8 дб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Исследования характеристик |
описываемого |
способа |
||||||||||||
присоединения |
производились |
в |
США |
на |
участке |
ВЛ |
||||||||
345 кв между подстанциями Джуэтт |
|
|
|
|
7 |
|
|
|||||||
и Тринидад. Напряжение на ВЛ по- |
|
|
|
ст^ |
|
|
||||||||
дано не было, что облегчало иссле- |
|
|
|
df |
|
|
|
|||||||
дования. Грозозащитный |
трос |
был |
|
|
|
о-о^ |
|
|
||||||
изолирован на анкерно-угловых оно- |
|
|
/ |
|
\ |
|
|
|||||||
pax и первой опоре ВЛ (от каждого |
|
/ |
dz |
|
dz |
|
|
|||||||
конца участка). Расположение фаз- |
zoo |
|
dz |
\ |
ooz |
|||||||||
ных |
проводов |
ВЛ |
показано |
на |
|
|
|
|
||||||
рис. 10-17. |
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
Была исследована частотная ха- |
проводов'' |
н а |
о д в е в л |
|||||||||||
рактеристика изолированного |
троса |
345 кв |
Джуэтт—Се- |
|||||||||||
со стороны Джуэтта. Расстояние от |
дархнлл. |
|
м*ЗНа'= |
|||||||||||
анкерных опор до вторых опор ВЛ, |
п ~0 |
т о р о а с : а |
|
|||||||||||
на которых трос |
оставался заземлен- |
-7,5 |
|
1 = |
1 |
|
|
|||||||
ным, составляло со стороны Джуэт |
|
м. |
|
|
|
|
|
|||||||
та 410 |
м, со стороны |
Тринидада — 535 |
Все |
фазные |
||||||||||
провода на конце ВЛ в Тринидаде |
были |
заземлены |
||||||||||||
через |
сопротивления |
300 |
ом |
и |
разомкнуты |
на |
конце |
|||||||
в Джуэтте. Измерения |
проводились при |
настройке |
тро- |
|||||||||||
10—300 |
137 |
сового присоединителя на резонанс напряжения на каж
дой частоте |
измерений |
путем |
|
добавления |
емкостей |
||
в диапазоне |
частот |
от 30 до 158 |
кгц (это означает, что |
||||
характер полного |
сопротивления |
|
присоединителя в ис |
||||
следованном |
диапазоне — индуктивный). |
«Собственный |
|||||
резонанс» без добавления |
емкости |
имел |
место на часто |
||||
те 158 кгц, выше которой |
полное |
|
сопротивление |
присое |
|||
динителя становилось емкостным. Результаты измерения полного сопротивления изолированного участка троса показаны в табл. 10-9.
Т а б л и ц а |
10-9 |
|
|
|
|
|
Измеренная частотная |
характеристика |
полных |
|
|||
сопротивлений тросового присоединителя со стороны |
||||||
подстанций Джуэтта |
|
|
|
|
|
|
|
Отнопение |
|
|
|
Эквивалентное |
|
|
длины при |
Добавля |
Эквивалент |
|
||
|
|
индуктивное |
||||
Частота, |
соединителя |
емая ем |
ное активное |
|
||
|
сопротивле |
|||||
кгц |
к длине вол |
кость ре |
сопротивление |
ние присое |
||
|
ны переда |
зонанса, |
присоедини |
|
||
|
|
динителя |
Х^, |
|||
|
ваемого сиг |
мкф |
теля Ц, ом |
|
||
|
нала |
|
|
|
ом |
|
30 |
0,047 |
0,034 |
16 |
|
157 |
10,4 |
50 |
0,079 |
0,0112 |
22 |
|
285 |
12.9 |
100 |
0,14 |
0,0023 |
55 |
|
695 |
12,6 |
158 |
0,25 |
0 |
2 700 |
|
•— |
|
Аналогичные результаты были получены при изме рениях со стороны Тринидада с той лишь разницей, что
«собственный резонанс» |
здесь наблюдался |
на частоте |
100 кгц и величины полных сопротивлений |
были не |
|
сколько более высокими. |
|
|
Из полученных результатов можно заключить, что при соответствующем выборе длины тросового присое динителя можно добиться того, что его «естественный резонанс» будет иметь место на частоте, расположенной вне диапазона в. ч. связи, что позволит стандартизиро вать оборудование настройки присоединителя.
Производились также измерения затухания присое динения при передаче в. ч. сигналов в обратном на
правлении. Результаты |
этих измерений показаны |
в табл. 10-10, из которой |
явствует, что колебания зату |
хания невелики при сильном изменении полного сопро тивления нагрузки.
Измерения на ВЛ под напряжением проводились на участке Джуэтт — Седархилл длиной 192 км. Тросовый
138
Т а б л и ц а |
10-10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Измеренное затухание в.ч. тракта по ВЛ 345 кв |
|
|
|
|
||||||||||||||||
Джуэтт — Тринидад |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
>, л |
|
CJ |
|
|
га |
m |
v га |
||
|
О) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о й |
|
|
|
|
|
|
|||
и |
с |
g |
|
|
|
|
|
|
|
|
§ | |
|
>* |
|
- |
га .-^ |
5 |
О и. |
||
га |
|
|
Схема обработки фаз ВЛ |
|
U |
* |
й |
со |
та: |
о |
s |
1 <= |
||||||||
оf- |
2 ^ |
|
А |
га |
« |
Е- |
я |
ГС |
° |
t g |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= га |
- |
о |
|
с |
|
|
5 ~ ^ -- |
|||||
Й |
S113 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3= |
а . |
|
|
|||||||
га |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
S |
S |
|
|
-™ra?: = |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
? |
с |
г |
О |
a |
а |
= |
||||||
0" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
51,5 |
7,25 |
Оба |
|
конца |
разомкнуты |
22,4 |
25 |
|
|
3,6 |
21,4 |
|||||||||
51,5 |
7,25 |
Оба |
|
конца |
верхней фазы |
14,4 |
27 |
|
|
3,6 |
22,4 |
|||||||||
|
|
|
заземлены, |
остальные |
ра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
зомкнуты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
143 |
10 |
Оба |
конца |
разомкнуты |
че |
8 |
|
31 |
|
|
7,8 |
23,8 |
||||||||
!43 |
10 |
Оба |
конца |
заземлены |
9,2 |
30,4 |
7,8 |
23,2 |
||||||||||||
143 |
10 |
рез |
200 |
ом |
|
|
100 ом |
|
|
|
|
|
|
|
7,8 |
|
|
|||
То |
же |
через |
|
10,5 |
30 |
|
|
22,8 |
||||||||||||
143 |
10 |
То же через 50 ом |
|
10,5 |
30 |
|
|
7,8 |
22,8 |
|||||||||||
143 |
10 |
Оба |
|
конца |
заземлены |
|
10,5 |
30 |
|
|
7,8 |
22,8 |
||||||||
198 |
|
8 |
Оба |
|
конца |
разомкнуты |
16 |
|
27 |
|
|
8,4 |
18,6 |
|||||||
198 |
8 |
Оба |
|
конца заземлены |
че |
16 |
|
27 |
|
|
8,4 |
18,6 |
||||||||
|
|
|
рез |
800 |
ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
198 |
8 |
То же через 400 ом |
|
16 |
|
27 |
|
|
8,4 |
18,6 |
||||||||||
198 |
8 |
То же через 200 ом |
|
16 |
|
27 |
|
|
8,4 |
18,6 |
||||||||||
198 |
8 |
Оба |
|
конца |
заземлены |
|
10,7 |
28,5 |
8,4 |
20,1 |
||||||||||
присоединитель |
|
со |
стороны |
Седархилл |
|
имел |
длину |
|||||||||||||
660 м, со стороны Джуэтта — 682 |
м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
На |
ВЛ |
работало два канала в. ч. связи |
на |
частотах |
||||||||||||||||
75 и |
30 |
кгц. |
Сигналы |
обоих |
каналов |
подавались |
па |
|||||||||||||
тросовый присоединитель через элемент настройки. |
|
|||||||||||||||||||
Полное сопротивление со стороны в. ч. линий состав |
||||||||||||||||||||
ляло 60 ом. Измерения для частоты 75 |
кгц |
|
показали |
|||||||||||||||||
затухание |
в. ч. тракта, равное 28 дб, |
а |
|
для |
частоты |
|||||||||||||||
30 кгц — 31 |
дб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Поскольку в реально существующем канале в. ч. защиты на этой ВЛ, работающем с применением кон денсаторов связи между Джуэттом и Тринидадом на частоте 188 кгц, затухание равно 22 дб, то есть основа ние предполагать, что на частотах исследованных кана
лов |
на |
участке |
Джуэтт — Седархилл |
затухание |
в. ч. |
|
тракта |
с использованием конденсаторов |
связи |
будет |
|||
лишь |
на |
5—6 дб |
ниже, чем затухание |
тех |
же каналов |
|
с |
использованием тросовых присоединителей. Во избе |
||
жание возможных несчастных |
случаев от |
наведенных |
|
в |
аварийных режимах высоких |
потенциалов |
при опыт- |
10* |
139 |
