39 Устройства вч связи. Способы присоединения к лэп

Все схемы присоединения к проводам (фазам или грозозащитным тросам) ЛЭП можно разделить на две группы:

1) присоединение между проводами и землей. Это схемы фаза-земля, трос-земля и два троса-земля;

2) присоединение между проводами. Это схемы фаза-фаза, трос-трос, внутрифазное или внутритросовое присоединение соответственно к изолированным проводам расщепленной фазы или троса.

При включе­нии аппаратуры между проводами разных линий ис­пользуют схему фаза-фаза разных линий.

Наиболее распространенными являются схемы присоединения фаза-земля (рисунок 11.1) и фаза-фаза (рисунок 11.2). На рисунке 11.2 показаны два варианта соединения АУ с ФП при схеме присоединения фаза-фаза  с помощью двух коаксиальных ВЧ кабелей (обычно используемая схема) и одного коаксиального ВЧ кабеля. В последнем случае необходим дифференциальный трансформатор, который должен быть составной частью ФП.

Соединение АУ с ФП может осуществляться также в соответствии с рисунком 11.2,б.

ЗН  заземляющий нож; РФ  разделительный фильтр;

ВК  высокочастотный кабель; ВЧА  высокочастотная аппаратура

Рисунок 11.1  Присоединение к линии по схеме фаза Сземля

Присоединение по схеме трос-трос и два троса-земля используется, как правило, на линиях 500-750 кВ с двумя грозозащитными тросами.

Внутрифазное присоединение осуществляется, как правило, на линиях 330 кВ, у которых фаза расщеплена на два провода (две составляющие). На рисунке 11.3 представлено внутрифазное соединение к фазе В линии с фазами, расщепленными на две составляющие.

Внутритросовое присоединение осуществляется, как правило, на линиях 1150 кВ, у которых грозозащитный трос расщеплен на два провода.

Рисунок 11.2  Присоединение к линии по схеме фаза В – фаза С

с двумя вариантами использования ВЧ кабелей

Рисунок 11.3  Внутрифазное присоединение к фазе В линии

с фазами, расщепленными на две составляющие

Одним из основных элементов схемы присоединения аппаратуры связи к линиям электропередачи является конденсатор связи высокого напряжения. Конденсатор связи представляет собой конденсатор (обычно бумажно-масляный), рассчитанный на непрерывную работу под фазным напряжением промышленной частоты. Конденсаторы связи часто используются не только для присоединения ВЧ аппаратуры, но и для отбора мощности и в качестве конденсаторных трансформаторов напряжения.

Конденсатор связи, включаемый на полное напряжение сети, должен обладать достаточной электрической прочностью. Пробой конденсатора связи связан с коротким замыканием на шинах подстанции, что может привести к тяжелым последствиям.

Для лучшего согласования входного сопротивления линии и устройства присоединения емкость конденсатора дол­жна быть достаточно большой. Выпускаемые кон­денсаторы связи дают возможность иметь емкость при­соединения на линиях любого класса по напряжению не меньше 3000 пФ, что позволяет получить устройства присоединения с удовлетворительными параметрами. Конденсатор связи подключают к фильтру присоедине­ния, который заземляет нижнюю обкладку этого конден­сатора для токов промышленной частоты. Для токов высокой частоты фильтр присоединения совместно с конденсатором связи согласует сопротивление высоко­частотного кабеля с входным сопротивлением линии электропередачи и образует фильтр для передачи токов высокой частоты от ВЧ кабеля в линию с малыми поте­рями. В большинстве случаев фильтр присоединения с конденсатором связи образуют схему полосового филь­тра, пропускающего определенную полосу частот.

Ток высокой частоты, проходя через конденсатор свя­зи по первичной обмотке фильтра присоединения на землю, наводит во вторичной обмотке L₂ напряжение, которое через конденсатор C₁ и соединительную линию попадает на вход аппаратуры связи. Ток промышленной частоты, проходящий через конденсатор связи, мал (от десятков до сотен миллиампер), и падение напряжения на обмотке фильтра присоединения не превышает не­скольких вольт. При обрыве или плохом контакте в цепи фильтра присоединения он может оказаться под полным напряжением линии, и поэтому в целях безопасности все работы на фильтре производят при заземлении нижней обкладки конденсатора специальным заземляющим ножом (ЗН  рисунок 11.1).

Согласованием входного сопротивления ВЧ аппара­туры связи и линии достигают минимальных потерь энергии ВЧ сигнала. Согласование с воздушной линией (ВЛ), имеющей сопротивление 300450 Ом, не всегда удается выполнить полностью, так как при ограниченной емкости конденсатора связи фильтр с характеристиче­ским сопротивлением со стороны линии, равным харак­теристическому сопротивлению ВЛ, может иметь узкую полосу пропускания. Для получения нужной полосы про­пускания в ряде случаев приходится допускать повышен­ное (до 2 раз) характеристическое сопротивление филь­тра со стороны линии, мирясь с несколько большими потерями вследствие отражения. Фильтр присоединения, устанавливаемый у конденсатора связи, соединяют с аппаратурой высокочастотным кабелем. К одному ка­белю может быть подключено несколько высокочастот­ных аппаратов. Для ослабления взаимных влияний меж­ду ними применяют разделительные фильтры (РФ).

Каналы системной автоматики  релейной защиты и телеотключения, которые должны быть особо надежны, требуют обязательного применения разделительных фильтров для отделения других каналов связи, работаю­щих через общее устройство присоединения.

Для отделения ВЧ тракта передачи сигнала от обо­рудования высокого напряжения подстанции, которое может иметь низкое сопротивление для высоких частот канала связи, в фазный провод линии высокого напря­жения включается высокочастотный заградитель (ВЗ). Высо­кочастотный заградитель состоит из силовой катушки (реактора), по которой проходит рабочий ток линии, элемента настройки, присоединяемого параллельно ка­тушке, и защитного устройства. В качестве защитного устройства в составе выпускаемых используются ограничители перенапряжения (ОПН). Высокочастотный заградитель необходим для исключения шунтирования ВЧ сигнала обмоткой силового трансформатора.

Силовая катушка заградителя с элементом на­стройки образуют двухполюсник, который имеет доста­точно высокое сопротивление на рабочих частотах. Для тока промышленной частоты 50 Гц заградитель имеет очень малое сопротивление. Находят применение за­градители, рассчитанные на запирание одной или двух узких полос (одно- и двухчастотные заградители) и одной широкой полосы частот в десятки и сотни кило­герц (широкополосные заградители). Последние полу­чили наибольшее распространение, несмотря на мень­шее сопротивление в полосе заграждения по сравнению с одно- и двухчастотными. Эти заградители дают воз­можность запирать частоты нескольких каналов связи, подключенные к одному и тому же проводу линии. Высо­кое сопротивление заградителя в широкой полосе частот можно обеспечить тем легче, чем больше индуктивность реактора. Получить реактор с индуктивностью в несколь­ко миллигенри сложно, так как это приводит к значи­тельному увеличению размеров, массы и стоимости за­градителя. Если ограничить активное сопротивление в по­лосе запираемых частот до 500800 Ом, что достаточно для большинства каналов, то индуктивность силовой ка­тушки может быть не более 2 мГ.

Заградители выпускаются с индуктивностью от 0,25 до 1,2 мГ на рабочие токи от 100 до 2000 А. Рабочий ток заградителя тем выше, чем выше напряжение линии. Для распределительных сетей выпускают заградители на 100300 А, а для линий 330 кВ и выше наибольший рабочий ток заградителя 2000 А.