книги из ГПНТБ / Быховский Я.Л. Высокочастотная связь в энергосистемах

(рис. 3-1) при заземлении остальных двух фаз может явиться эко­ номически наиболее приемлемой, поскольку в этом случае имеет место передача около 70% поступающей в тракт мощности по ка­ налу /.

Для известных коэффициентов затухания а<"> падающие зна­ чения составляющих в точках транспозиций могут быть рассчитаны мз уравнений (3-51).

Если единичная транспозиция расположена около середины длин­ ной линии, то составляющая канала 3 полностью затухнет, не до­ стигнув точки транспозиции. Что касается составляющей 2, то наи­ более просто предположить, что она либо в фазе, либо в противофазе с составляющей У (что как бы устанавливает на данном этапе расчета пределы влияния разности в скоростях распространения со­ ставляющих).

Фазные значения напряжения и тока падающей волны в точке транспозиции могут с достаточной точностью рассчитываться по ве­ личине претерпевших затухание волновых составляющих. При этом должно соблюдаться условие непрерывности фазных токов в точке транспозиции и равенство напряжений фаза — земля в точках непо­ средственной близости от транспозиций, расположенных до и после нее. Интересно отметить, что три достаточно близко расположенные транспозиции, восстановив исходную последовательность фаз, могут почти полностью восстановить волновое содержание фазных состав­ ляющих до величин, имевших место перед первой транспозицией.

Отраженные значения волновых составляющих заметно меньше падающих. Небольшая величина отраженной составляющей позво­ ляет в приближенном анализе пренебречь ею, что дает возможность рассматривать транспозицию как простую точку изменения фазовых токов и напряжений. Из таких перестроенных значении -могут быть найдены примерные величины волновых составляющих за точкой транспозиции без решения уравнений (3-63) и (3-64).

Повреждения на ВЛ могут рассматриваться как оконечная На­

грузочная схема (для участка ВЛ от передатчика до повреждения). При этом токи в линии разделяются на токи в -полных сопротивле­ ниях и токи в остальной (от пункта повреждения до приемного кон­ ца) части линии. Эти токи рассчитываются при известных проводнмостях повреждений. В общем случае шунтовые повреждения неис­ пользуемых для связи фаз вызывают увеличение принятого сигнала вследствие увеличения к. п. д. т)'1' волнового канала 1. На пере­ дающем конце ВЛ короткое замыкание на землю неиспользуемой средней фазы в двухфазной схеме присоединения (рис. 3-1,ж) либо ничего не изменяет, либо при разомкнутой средней фазе на прием­ ном конце несколько усиливает принимаемый сигнал. Однофазные и двухфазные к. з. на землю на средней и крайних фазах эквивалент­ ны переходу от двухфазной схемы (рис. 3-1,ж) к схеме присоеди­ нения крайняя фаза — земля при в. ч. заземлении остальных фаз. При этом мощность, поступающая в линию, снижается примерно до половины исходной. Это определяется полным сопротивлением по­ вреждения я схемой присоединения. Для двухфазной схемы присое­ динения, содержащей два отдельных выходных усилителя (передат­ чика), к. з. на одной крайней фазе не окажет большого воздействия та выходную мощность второго усилителя. Тем не менее обычно двухфазная схема выполняется с общим усилителем, в результате чего выход усилителя шунтируется поврежденной фазой.

33

сованмой нагрузке. Если предположить, что внутренние сопротивле­ ния передатчика и приемника одинаковы, то передатчики приемник можно поменять местами, сохранив неизменным затухание в. ч. тракта. При этом, когда не приходится рассматривать отраженные величины, отпадает необходимость в специальных выкладках для

со входным сопротивлением линии вторым членом уравнения можно пренебречь.

У т о ч н е н и е м е т о д о в р а с ч е т а в. ч. т р а к т о в . В ло- следние-годы уделяется большое внимание уточнению 'Методов рас­

чета в. ч. трактов с учетом конечной проводимости грунта, много-

лов и влиянием ВЛ на линии связи. При анализе принят ряд допу­ щений: предполагается, что л-проводная длинная линия состоит из однородных проводов круглого сечения с гладкой поверхностью, па­ раллельных друг другу и плоскости земли. Земля считается однород­ ней, заземленные тросы отсутствуют. «Эффект близости» проводов и «концевой эффект» не учитываются; также не учитывается поле излучения от ВЛ.

Задача решается с учетом и без учета влияния земли. Степень точности решения с помощью телеграфных уравнений характери­ зуется теми допущениями, при которых точное решение (с учетом

значно разлагается на «-канальную систему токов по следующему принципу:

/Л=ЛА*(1)Л(1)+А,/1/(2)Л-(2)+ • • • + ^ f t i ( n / i ( n ) .

34

мнимых и действительных составляющих собственных П взаимных полных сопротивлений системы от частоты передаваемого сигнала, показавшие, что па-иболыпее отличие от случая однородного грунта имеет место при отношении сопротивлений первого и второго слоев, равном 10. При отношении 0,1 влияние токов смещения ощущается весьма слабо.

Вобщем решении вопросов передачи сигналов по 'неоднородным

в.ч. трактам учитывается влияние стоячих волн на частотные ха­ рактеристики в. ч. трактов, а также вводится понятие о теоретиче­

ском минимуме затухания при согласовании волновых сопротивле­ ний неоднородных участков тракта.

Расчет затухания и входного сопротивления однородных не­ симметричных липни электропередачи с учетом всех падающих и отраженных волн программируется для ЭВМ. Развернутое выраже­ ние для затухания передачи электрически длинной линии состоит в общем виде из трех членов [Л. 23]

Опер = Иэф/-|- (OAI + 0/i2) + О о т р -

Первый из них учитывает затухание, обусловленное потерями энергии в междуфазных каналах и взаимным положением токов обоих междуфазных каналов в конце линии. В этом члене при не­ обходимости может учитываться также и то, что генератор и при­ емник подключены к разным проводам. Здесь аЭ ф—«илометрнче- ское затухание эквивалентного междуфазного канала; / — длина линии, км. Второй член (концевое затухание) учитывает потери энергии в начале и конце липни в сопротивлении нагрузки двух не­ рабочих проводов, образование 0-волны и потери на отражение междуфазных волн от конца линии при сопротивлении нагрузки, равном характеристическому сопротивлению. Третий член учитывает потери на отражение за счет рассогласования сопротивления нагруз­ ки с характеристическим сопротивлением.

При расчетах на ЭВМ использовалось аппроксимированное вы­ ражение для постоянных распространения волновых каналов

ляет определить параметры реальных сложных в. ч. трактов со стро­ гим учетом концевых условий в начале и конце тракта и в точках яеоднородностей [Л. 24]. При этом весь тракт представляется в виде

представляющих неоднородности, связь напряжений и токов в на­

36

где Ль / Ь , . . . , /l/i — квадратные матрицы коэффициентов, связы­

вающих напряжения л токи в каждом элементе высокочастотного тракта. Эта методика может быть применена при расчетах на ЭВМ высокочастотных трактов с учетом ответвлений, обходов и других неодиородностей, а также использована при решении задачи выбора частот связи в энергосистемах.

Развитие методов исследования важнейшего элемента связи по многопроводиым ВЛ — высокочастотного тракта — далеко не завер­ шено. В последние годы появился ряд -работ, в которых уделено

на проводах, провисание проводов :и т. д. [Л. 25, 26]. В настоящее время расчеты в. ч. трактов на ЭВМ широко применяются проект­ ными организациями. Эти расчеты дают достаточно точные резуль­ таты для трехпровоД'Иых линий в диапазоне частот от 30 кгц до

800—1 ООО кгц. Однако при расчете пятипроводиых ВЛ (с проводя­ щими тросами) получаются значительные расхождения для «тросо­

300 кгц, где расчет дает завышенные значения. Причины этого пока не установлены, л в этом направлении ведутся интенсивные исследо­ вания. Для расчета каналов по тросам пока еще приходится поль­ зоваться эмпирическими формулами.

Г Л А В А Ч Е Т В Е Р Т А Я

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

ИР А Д И О П О М Е Х И

П р и р о д а в. ч. п о м е х и о с н о в н ы е р а с ч е т ­ н ы е ф о р м у л ы . Высокочастотные помехи на линиях высокого напряжения обусловлены главным образом ко- р онипован ием п роводов.

Помехи от короннрования имеют характер белого шума, так как они являются результатом наложения

ми напряжения промыш­ ленной частоты.

37

50 гц. При отрицательной полярности напряжение помех значительно нпж-: (рис. 4-1). Длительность отдельных импульсо!'. тока короны составляет около Ю - 7 сек. Если допустить, что импульсы имеют прямоугольную форму, причем

то в соответствии с формулой Фурье спектральная плот­

о

При т=10~ 7 сек отношение спектральных плотностей при |=3 0 и 500 кгц равно 1,016, т. е. в диапазоне связи по ВЛ спектральная плотность напряжения импульсов помех практически не меняется. Опыт, однако, показыва­

затухания помех при распространении по линии электро­ передачи.

Если обозначить через а0 напряжение помех в неко­

километрпческое затухание. Суммируя напряжения по­ мех по квадратичному закону, получим следующую фор­ мулу:

ляется, таким образом, частотной характеристикой километрического затухания линии электропередачи. Для ли­

38

Зависимость напряжения помех от ширины полосы пропускания фильтра Af та же, что и для других типов

Как видно из рис. 4-1, ширина всплесков помех и промежутков между ними составляет 3—4 шеек, т. е. около 50% времени уровень помех примерно на 2 неп ниже, чем во время всплесков. Кроме того, всплески по­ мех от исследуемой фазы (к которой подключен осцилло­ граф) в 1,7—2 раза, т. е. на 0,5—0,7 неп выше, чем от двух соседних фаз. Такой характер помех может быть использован для повышения помехозащищенности кана­ лов связи по коронирующим линиям 'переменного тока (см. гл. 9).

Напряжение или уровень в. ч. помех определяют до­ пустимое затухание каналов связи ад с ш - Как известно, С д 0 П выражается формулой

нормированная величина превышения уровня сигнала над уровнем помех в пункте приема;

39

ный выше расчетный уровень на 1,0 неп ниже макси­

уровень помех зависят от напряженности поля (градиен­ та потенциала) на поверхности провода, а также от ра­ диуса провода (при одинаковой напряженности поля провод большего радиуса создает более интенсивные по­ мехи вследствие наличия большего . числа источников короны па его поверхности). Интенсивность помех опре­ деляется также отношением величины рабочей напря­ женности поля £р ; ,б к «критической» напряженности £о для провода данной марки.

Марка провода

ми проводами расщепленной фазы, см; величина k' при­ ведена в табл. 4-2.

41