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

на рис. 5-7. При плавке гололеда заземление с тросов

которые должны быть рассчитаны на этот ток, тогда как заградители, применяемые в схемах присоединения к тро­ сам без плавки гололеда (рис. 5-7), 'рассчитываются все­ го на 50—100 а.

В США тросы подвешиваются на орешковых изоля­ торах или на роликах из изоляционного материала. Раз­ рядное напряжение трос — опора составляет около 10 кв,

т.е. при .к. з. перекрытие может происходить.

ВГДР искровой промежуток разрядников, устанав­ ливаемых на тросах, составляет всего 5 мм, так как счи­ тается необходимым их пробой во всех случаях к. з. Это вызвано стремлением уменьшить токи к. з., протекающие в земле, чтобы снизить вероятность повреждений кабелей связи вблизи места аварии на линии электропередачи. Заслуживает также внимания примененный в ГДР спо­ соб обработки тросов без заземляющих индуктивностей по концам усилительного участка (рис. 5-10). Трос за­ земляется в середине линии, а подключение к нему осу­ ществляется через конденсаторы связи и согласующие трансформаторы. Заземление троса несколько увеличи­ вает затухание канала связи, а также создает неравно­ мерность затухания и входного сопротивления. Вместе

62

Рис. 5-11. Схема присоединения к тросу через конден­ саторы большой емкости.

с тем это избавляет от необходимости установки зазем­ ляющих индуктивностей, которые на линиях с большими токами к. з. получаются довольно громоздкими.

Дальнейшие исследования показали, что можно .вооб­ ще не применять заземление тросов, если использовать

стной составляющей напряжения тросов достаточно от­ носительно небольшая утечка тока через сопротивление несколько килоом.

Емкостная составляющая тока через конденсатор связи

/с = 6 100/3 200=1,9 а.

Необходимо также учесть ток и 'напряжение, вызванные элек­ тромагнитной индукцией. Расчеты показывают, что при протекашн по фазным проводам ВЛ 750 кв тока 2 000 а напряжение, наводи­ мое на тросах, составляет около 100 в/км. Сопротивление цепи трос- - земля равно 0,7 ом/км. Ток индуктивной составляющей будет равен:

Суммарный ток составит 2,6 а. Напряжение на конденсаторе имеет величину около 8 кв.

63

связь по тросам обладает следующими преимуществами: малое кнлометрнческое затухание и 'более низкий уро­ вень помех, простые и дешевые устройства обработки и присоединения, возможность рационального выбора дли­ ны усилительного участка н необходимого числа усили­ телей, 'равномерность частотной характеристики затуха­ ния.

В случае применения тросов алюмовелд затраты на организацию но ним связи минимальны, так как увели­ чение стоимости тросов (по сравнению со стальными) полностью окупается за счет повышения в несколько раз срока амортизации тросов. Однако даже при использо­ вании одноповнвных тросов типа АСУС-70, когда допол­ нительные расходы составляют около 500 руб. на кило­ метр, связь по тросам при большой потребности в кана­ лах оказывается наиболее экономичной.

тиканальная система по тросам (с учетом удорожания тросов) стоит 140 тыс. руб., т. е. на 40 тыс. руб. дешевле при удвоенном числе каналов.

Однако наибольшее значение связь по тросам имеет для ВЛ сверхвысокого напряжения переменного и посто­ янного тока, что будет 'рассмотрено в тл. 8.

Здесь остановимся только на схеме связи по тросам, на которых предусмотрена плавка гололеда, что будет иметь место, в частности, на ВЛ 750 кв Донбасс — За­ падная Украина.

На 'рис. 5-13 показана схема в. ч. обработки тросов ВЛ 750 кв, на которых плавка гололеда будет выпол­ няться путем подключения петли трос — трос к трансфор­ матору 110 кв. Длина петли 150—160 км выбирается

64

с таким расчетом, чтобы при напряжении ПО кв ток плавки был около '500 а.

В нормальных условиях подключение к тросам осу­ ществляется по обычной схеме с помощью полузвеньев фильтра высокой частоты. В целях упрощения обработ­ ки в пункте соединения между собой петель троса связь ведется по схеме два троса —земля. Во время плавки гололеда аз. ч. заградители 8 разземляются и через эти

заградители тросы подключаются к источнику тока плав­ ки гололеда (в данном случае к трансформатору ПО кв).

Вслучае необходимости использования схемы трос — трос вместо к. з. тросов в конце петли они должны быть соединены через о. ч. заградители, рассчитанные на ток плавки гололеда. При этом связь между петлями тросов осуществляется с помощью двух конденсаторов.

Внекоторых случаях целесообразно применение рас­ щепленных тросов и организация связи по тракту про­ вод— провод расщепленного троса.

Благодаря большому переходному затуханию между

что -позволяет увеличить протяженность усилительных участков в неоколько раз.

Уменьшение числа .-промежуточных усилителен че только компенсирует расходы на .подвеску дополнитель­ ных проводов, но может дать значительную экономию.

расщепление может оказаться необходимым для умень-

шей ия кор он и ров ания.

ГЛ А В А Ш Е С Т А Я

СВЯЗЬ П О И З О Л И Р О В А Н Н Ы М П Р О В О Д А М Р А С Щ Е П Л Е Н Н О Й Ф А З Ы

На сильно нагруженных линиях 220 кв и почти на всех линиях более высокого напряжения применяют расщепленные фазы из не­ скольких (двух, трех, четырех и т. д.) проводов. Расстояние между проводами расщепленной фазы равно 0,4—0,6 м.

Провода фазы закорочены между собой в арматуре гирлянд изоляторов и металлическими распорками, устанавливаемыми через каждые 50—75 м.

В качестве одного из способов использования ВЛ для связи ряд зарубежных и отечественных исследователей предлагает в. ч. связь по проводам расщепленных фаз ВЛ, изолированным друг от друга путем замены металлических рс^о-рок диэлектрическими. Впервые этот вид связи был предложен в 1^53 г. советскими специалистами Н. А. Ульяновским и К. В. Шумяцкмм, затем возможности его были исследованы Флапшбауэром, Подшеком и Фоглем в ФРГ (1963 г.), а также группой советских специалистов из института Энергосетьпроект и ИЭМ (1963—1966 гг.). В 1967 г. была опубликована об­ ширная статья Перца, посвященная вопросам передачи в. ч. сигна­ лов по изолированным проводам расщепленной фазы ВЛ.

В [Л. 37] указывается, что при использовании такого вида свя­ зи уменьшается линейное затухание, упрощается аппаратура при­ соединения и обработки, резко снижается взаимное влияние каналов

одного и того же участка ВЛ. Кооме того, изоляция проводов рас­ щепленных фаз обладает и дру1...ни преимуществами: снижаются

•потери в передаче, упрощается плавка гололеда, экономится металл (за счет замены -металлических -распорок диэлектрическими).

В [Л. 38] отмечается, что 'применение в. ч. связи по изолиро­ ванным проводам расщепленной фазы весьма желательно на ВЛ •постоянного тока, поскольку в в. ч. тракте по проводам расщеплен­ ной фазы почти отсутствуют помехи, обусловленные высоковольтной подстанцией, в том числе и предста-влягошие серьезную проблему на ВЛ постоянного тока помехи от преобразователей. На ВЛ посто-

66

щим реакторам, которые должны усташшишаться Между изолиро­

дом полюсе и линий переменного тока с -расщеплением фазных про­

Напряжения распределяются подобным же образом, поскольку волновые сопротивления волновых каналов 1 и 2 примерно равны. Таким образом, энергия в. ч. сигнала, подаваемого на два провода расщепления, делится примерно на равные части. В табл. 6-2 пока­ заны величины волновых сопротивлений и волновых составляющих на ВЛ постоянного тока с двухпроводным расщеплением полюсов (при подаче в. ч. сигналов иа оба полюса).

Т а б л и ц а 6-2

Волновые составляющие в. ч. трактов по изолированным проводам обоих расщепленных полюсов ВЛ постоянного тока

68

Перц распространяет анализ составляющих на многопроводную линию любого (переменного или постоянного) тока с расщеплением фазы иа четыре, три и два изолированных провода. При анализе составляющих каждый «пучок» расщепления рассматривается как отдельная система, наводящая пренебрежимо малые токи иа осталь­

во внимание (поскольку они равномерно расположены вокруг вооб­ ражаемой осп этого пучка). В четырехпроводиом пучке рассматри­ ваются четыре волновых капала, в трехпроводпом — три, в двух­ проводном— два. При этом в каждом случае волновой канал с пап-

ному пучку расщепления с указанием волновых сопротивлений об­

присоединения, создающая лишь составляющую канала 1 (рис. 6-2,е), малоинтересна вследствие малого волнового сопротивления.

69

поэтому лишенной некоторых упоминавшихся выше преимуществ

емкости между фазами ВЛ. Токи помех, наводимые с коронирующих проводов ВЛ на другие ее провода и землю, пропорциональны вза­ имным емкостям между этими элементами. При этом наличие остальных фаз должно приниматься во внимание лишь при расчете затухания помех на длинных ВЛ.

(в сторону увеличения) по сравнению с каналом фаза—земля на 0,5—0,7 неп. Сомнительность снижения помех от короны в в. ч. ка­ налах по расщепленной фазе отмечают также французские иссле­ дователи Лефевр и Гари.

Австралийский специалист Труполд указывает, что использова­ ние в. ч. каналов по расщепленной фазе не представляется возмож­ ным для в. ч. защиты, поскольку к. з. на землю этой фазы пол-

70

мостыо выводит из строя такие каналы в отличие от обычных в. ч. каналов по ВЛ.

Все зарубежные исследователи отмечают необходимость допол­ нительных экспериментальных исследований для определения влия­ ния гололеда и других условий погоды на характеристики в. ч. ка­ налов по расщепленной фазе, выбора наиболее экономичных кон­ струкций распорок и других элементов ВЛ, сопоставления различных схем присоединения в многопроводных пучках расщепления, опре­ деления взаимного влияния расщепленных фаз и решения ряда важ­ ных вопросов, которые возникают при сопоставлении связи по рас­ щепленной фазе с другими видами в. ч. связи по ВЛ.

В СССР практическое осуществление такой способ связи полу­ чил в конце 60-х годов [Л. 40]. Этому способствовало то, что 'изо­ ляция -проводов фазы друг от друга оказалась необходимой также для облегчения плавки гололеда на фазных проводах. Если изоли­ рующие распорки выполнены из диэлектрика с малыми потерями на высоких частотах, то затухание канала связи по проводам рас­

ном канале связи по расщепленной фазе одной из отечественных линий 330 кв длиной 129 км измеренная величина кплометрического затухания по частоте 100 кгц составила около 20 мнеп/км, т. е. поч­

71