Принцип работы и назначение ВЧ-каналов связи высоковольтных линий электропередач

Содержание

НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ЗАЩИТ

Высокочастотные (ВЧ) РЗ являются быстродействующими и предназначаются для ЛЭП 110, 220 кВ и линий СВН. Они применяются для быстрого отключения линии при КЗ в любой ее точке с целью обеспечения устойчивости параллельной работы электрических станций и энергосистем в целом, а также в связи с ростом требований со стороны потребителей для сохранения устойчивости технологического процесса.

Высокочастотные РЗ (ВЧЗ) состоят из двух комплектов, расположенных по концам защищаемой ЛЭП. Особенность ВЧЗ заключается в том, что для их селективного действия необходима связь между комплектами защиты, осуществляемая посредством токов ВЧ, которые передаются по проводам защищаемой ЛЭП. По принципу своего действия ВЧЗ не реагируют на КЗ вне защищаемой ЛЭП и поэтому, так же как дифференциальные РЗ, не имеют выдержки времени. Применяются три вида ВЧЗ: направленные РЗ с ВЧ-блокировкой, основанные на сравнении направления знаков мощности по концам защищаемой ЛЭП; дифференциально-фазные ВЧЗ, основанные на сравнении фаз токов КЗ по концам ЛЭП; комбинированные направленные и дифференциально-фазные ВЧЗ, сочетающие оба упомянутые выше принципа. В связи с указанными особенностями перечисленные РЗ состоят из двух частей — релейной и высокочастотной.

Настройка и проверка

При установке ВЧ заградителей, необходимо настроить и проверить указанные элементы. На подготовительном этапе необходимо убедиться в комплектности проектной документации, проверить соответствие проекту смонтированного оборудования, протяженности линии электропередачи и характеристик обрабатываемой фазы.

Схема присоединения ВЧ заградителя в сеть

Последующие контрольные операции включают проверку:

правильности подключения конденсаторов связи, фильтрующих элементов, кабельных линий;
электрических параметров ВЧ заградителей, в соответствии с документацией наладчиков (если работы выполняла другая организация);
состояния элементов, установленных на параллельных линиях;
удержания частотных параметров на необходимом уровне.

Предусмотрен предварительный и итоговый контроль, результаты которого отражают в исполнительной документации.

Производители устройств

ООО «АББ» – г. Москва. Высокочастотные заградители типа DLTC на номинальные токи 400-4000 А, номинальную индуктивность 0,2-2 мГн.
ОАО РЭТЗ «Энергия» – МО, г. Раменское. Заградители высокочастотные серии ВЗ.
ООО «Росэнергосервис» – г. Ростов-на-Дону. Высокочастотные заградители (ВЗ) для применения на ВЛ напряжением 35-750 кВ серии ВЗ-630-0,5 (ток КЗ 16 кА, 1 с), ВЗ-1250-0,5 (ток КЗ 31,5 кА, 1 с), ВЗ-2000-0,5 (ток КЗ 40 кА, 1 с) климатического исполнения У1, изготавливаемые по ТУ 3414-005-46569277-2000.
ЗАО «НПП „Электронные информационные системы.“» – Высокочастотные заградители серии ВЗ-630-0,5 УХЛ1, ВЗ-630-0,5 УХЛ1 УД, ВЗ-1250-0,5 УХЛ1, ВЗ-1250-1,0 УХЛ1, ВЗ- 2000-0,5 УХЛ1.
Компания «TRENCH Austria GmbH.» – Высокочастотные заградители типа LTP УХЛ1 с номинальным током 460, 630, 1000, 1250, 1600, 2000, 3150, 4000 А.
ООО «Одесский завод „Нептун“» – Украина. Высокочастотные заградители (ВЗ) серии ВЗ-650-0,5 У1 О, ВЗ-1250-0,5 У1 О.

Обслуживание

Заградители нужно подвергать плановым осмотрам, с соблюдением периодичности и графика, разработанного согласно государственным нормам и регламенту изготовителя.

Техническое обслуживание предполагает регулярное проведение следующих операций:

проверки состояния проводов и планок силовых контактов;
контроля крепежных соединений;
проверки целостности изолирующего покрытия;

Дополнительно контролируют уровень шума при эксплуатации элементов на рабочем напряжении, удаляют посторонние загрязнения (птичьи гнёзда и пр.). В связи со сложностью доступа, проверку проводят с использованием оптических средств (бинокля). Результаты фиксируют в дежурном журнале.

Вывод элементов из эксплуатации необходим, если установлены следующие неисправности:

механические повреждения – разрывы, отсутствие надлежащего контакта, разрушение деталей;
посторонний шум, искрообразование.

Для замены дефектных элементов требуется временное отключение подачи напряжения на соответствующую линию электропередач.

ВЧ заградители обеспечивают регламентную эксплуатацию ЛЭП, отсекая высокочастотные сигналы. Но чтобы данное оборудование работало нормально, необходимо контролировать исправность элементов, выполняя предусмотренные правилами операции, со своевременной заменой вышедшего из строя оборудования.

Технические характеристики ВЧ заградителей

	ВЗ-4000-0,5	ВЗ-2000-1,0	ВЗ-2000-1,2	ВЗ-1000-0,6	ВЗ-1250-0,5	ВЗ-600-0,25	ВЗ-630-0,5	ВЧЗС-200	DLTC-2000-0,5	DLTC 2000-1,0	DLTC 1250-0,5	DLTC-630-1,0
Номинальное напряжение, частоты 50 Гц, действующее значение кВ	1150	500-750	500-750	110-500	220-330	35-330	110-220	6-110	500-750	500-750	220-330	35-330
Номинальный ток А	4000	2000	2000	1000	1250	600	630	200	2000	2000	1250	630
Частота напряжения сети Гц	50-100
Индуктивность силового реактора мГн	0,521	1,027	1,2	0,6	0,536	0,25	0,547	0,6	0,5	1,0	0,5	1,0
Термическая устойчивость, 6сек.½	40	40	40	30	31,5	20	16	10,1	40	40	31,5	16
Электродинамическая устойчивость, макс.	100	100	100	42-58	80	30-50	41	25,5	102	102	80,5	41

ПРИНЦИПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ И РАБОТЫ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЧАСТИ ЗАЩИТЫ

Канал токов высокой частоты. Высокочастотный канал представляет собой электрическую цепь, по которой проходят сигналы ВЧ. На рис. 13.6 показан ВЧ-канал по схеме фаза-земля, при котором ток ВЧ проходит по одному из проводов ЛЭП и возвращается по земле. На каждом конце ЛЭП устанавливаются высокочастотные аппараты (ВЧА) 1, состоящие из передатчика ГВЧ, генерирующего сигналы ВЧ, и принимающего их приемника ПВЧ. Выходная цепь ВЧА подключается одним зажимом к земле, а вторым к проводу ЛЭП через ВЧ кабель 2 фильтр присоединения 3 и высоковольтный конденсатор связи 4. По концам ЛЭП, используемой для передачи токов ВЧ, устанавливаются заградители 5, запирающие выход токам ВЧ за пределы ЛЭП.

Назначение

В процессе эксплуатации высокочастотные заградители выполняют следующие функции:

исключают потери сигнала на контактах электроподстанций и примыкающих линиях;
блокируют неблагоприятное воздействие высокочастотного оборудования со сходными характеристиками, работающего на смежных комплексах;
поддерживают установленное значение характеристик высокой частоты на трассах электропередач, при любой схеме подключения распределительных элементов.

ВЧ заградитель применяют на высоковольтных линиях электропередач напряжением от 6 до 750 кВ, обеспечивая передачу сигнала противоаварийных автоматических устройств, релейных защитных элементов, телемеханических модулей, посредством фазного провода или грозотроса.

Эксплуатация высокочастотных ВЧ заградителей

Высокочастотные заградители предназначены для работы на открытом воздухе в районах с умеренным и холодным климатом, на высоте не более 1000 м над уровнем моря и температуре окружающего воздуха от минус 45ºС до плюс 40ºС; относительная влажность воздуха не более 80%; окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенная токопроводящей пылью.

Заградители должны эксплуатироваться в соответствии с требованиями «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ», «Правил устройств электроустановок», Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок, заводской инструкцией и ПОТЭЭУ.

Высокочастотные заградители должны эксплуатироваться в условиях, соответствующих их климатическому исполнению и категории размещения.

Надежная эксплуатация заградителей должна обеспечиваться:

— Соблюдением номинальных и допустимых режимов работы оборудования в соответствии с заводскими инструкциями по эксплуатации.

— Своевременным проведением испытаний, ТО и ремонтов.

Контролируемые параметры заградителей, находящихся в эксплуатации (разрядников или ОПН), не должны выходить за границы предельных значений согласно РД 34.45-51.300-97 «Объемы и нормы испытаний электрооборудования» и инструкций заводов-изготовителей.

Техническое обслуживание, ремонт заградителей и его диагностику следует проводить в сроки, установленные техническим руководителем ПМЭС.

Допуск к ремонтным работам, техническому обслуживанию и испытаниям заградителей, связанными с выводом его из работы, выполняется с соблюдением организационных и технических мероприятий по обеспечению безопасности работ со снятием напряжения, в соответствии с требованиями Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок.

СХЕМА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ВЧ-ЗАЩИТЫ

Основные органы дифференциально-фазной защиты и особенности их выполнения. Диффазная защита (рис. 13.16) со- состоит из следующих основных органов: пусковых органов тока П01 (1.KAZ1) и П02 (1.KAZ2), пускающих передатчик и разрешающих РЗ действовать при КЗ; органа манипуляции, управляющего (с помощью 2-ТМ) ВЧ-передатчиком в зависимости от знака сравниваемых токов, и органа сравнения фаз токов, действующего на отключение при совпадении фаз токов, проходящих по концам ЛЭП. ДФЗ не реагирует на нагрузку, поэтому ПО в схемах этой защиты не является обязательным. Однако при его отсутствии любое нарушение непрерывной циркуляции токов ВЧ будет приводить к срабатыванию РО и ложному отключению ЛЭП. Поэтому во всех схемах ДФЗ применяются ПО, отстроенные от токов нагрузки.

НОВАЯ НАПРАВЛЕННАЯ ЗАЩИТА С ВЧ-БЛОКИРОВКОЙ ПДЭ-2802 НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМАХ

Защита предназначена для ЛЭП 110-330 кВ, не имеющих ОАПВ, в качестве основной быстродействующей РЗ от всех видов КЗ.

Защита может применяться и на ЛЭП с ответвлениями с выполнением мероприятий, исключающих ее неселективное действие при КЗ за трансформаторами ответвлений. При маломощных ответвлениях ВЧЗ ЛЭП удается отстроить от таких КЗ с помощью дополнительного комплекта ПО, предусмотренного в ВЧЗ. При мощных присоединениях отстройка с помощью ПО невыполнима. В таких случаях для обеспечения селективности на ответвлении устанавливается дополнительно упрощенная ВЧЗ типа ПДЭ-2802. Она срабатывает при КЗ за трансформаторами и посылает токи ВЧ на оба конца основной ЛЭП, блокируя действие установленной на ней ВЧЗ ПДЭ-2802.

3 Октябрь, 2011

: 0

Прочесть

Рейтинг:

Устройство, конструкция и принцип работы высокочастотных заградителей

Высокочастотные заградители изготавливаются для установки на изолирующих опорах и для подвески на конструкциях линий электропередачи.

Высокочастотный заградитель — устройство, в состав которого входят:

— реактор заградителя (РЗ), являющийся катушкой индуктивности, предназначенной для пропускания тока частотой 50 Гц, протекающего по фазным проводам (обмотка реактора выполнена алюминиевым многожильным проводом квадратного сечения).

— элемент настройки универсальный (ЭНУ), определяющий номинальную полосу частот заграждения.

— ограничитель перенапряжения нелинейный (ОПН), включаемый параллельно РЗ и ЭНУ и служащий для защиты ВЗ от перенапряжений

— элемент настройки поставляется в герметичном корпусе.

— чертеж ВЧ заградителя 110 кВ

Рис 3 Конструкция высокочастотного заградителя

Заградители DLTC укомплектованы металлооксидными ограничителями перенапряжения.

Намотка катушки производится на рейки, связанные между собой верхней и нижней крестовинами.

На рис. 4 схема присоединения высокочастотного заградителя в сеть.

На верхней крестовине высокочастотного заградителя имеется специальная пластина для подъёма и подвески заградителя на портале подстанции или высоковольтной опоре. Система подвески заградителей рассчитана на разрывное усилие, вдвое превышающее массу заградителя плюс 200 кг.

Для электрического подсоединения высокочастотного заградителя в линию электропередачи служат контактные пластины (верхняя и нижняя), которые сдвинуты относительно друг друга на угол 180 град. Концы обмотки силового реактора заградителя приварены к контактным пластинам, которые жёстко закреплены на верхней и нижней крестовинах.

Силовая катушка и элемент настройки образуют колебательный контур, обеспечивающий необходимое резонансное сопротивление в заданной полосе частот.

Высокочастотный заградитель подвешивается на гирлянде изоляторов к порталу подстанции или к опоре. Подвеска производится только за специальную пластину (серьгу) или болты, смонтированные в верхнюю крестовину. При этом ось силового реактора должна быть вертикально по отношению к земле.

Охрана труда и пожарная безопасность.

К оперативному обслуживанию высокочастотного заградителя допускается электротехнический персонал ПС, имеющий допуск к работе в электроустановках выше 1000В, изучивший инструкции по эксплуатации, ознакомившийся с конструкцией и работой высокочастотного заградителя.

Осмотр высокочастотного заградителя должен выполняться непосредственно с земли.

Категорически запрещается производство каких-либо работ во время осмотра.

При осмотре ЗАПРЕЩАЕТСЯ приближаться к находящемуся под напряжением высокочастотному заградителю с явными признаками повреждения, а также приближаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением, на расстояние, меньше указанного в таблице 1.1. «Правил по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок».

При выводе оборудования, при вводе его в работу, при проведении ремонтов на высокочастотном заградителе персонал обязан пользоваться средствами индивидуальной защиты и электрозащитными средствами, которые должны быть исправны, предварительно осмотрены и испытаны.

Перед производством ремонтных работ на высокочастотном заградителе, место ремонта должно быть подготовлено оперативным персоналом ПС в соответствии с требованиями «Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок».

Ремонт высокочастотного заградителя с применением грузоподъёмных механизмов и гидроподъемников производится на основании проекта производства работ, утверждённого главным инженером ПМЭС.

Не допускается при работе грузоподъемных машин и механизмов пребывание людей под поднимаемым грузом, корзиной АГП, а так же ближе 5 метров от работающих механизмов.

Ремонтному персоналу запрещается выполнять работы с АГП до заземления ее корпуса и без применения предохранительных монтерских поясов.

При проведении работ на высокочастотном заградителе должны быть выполнены мероприятия, необходимые для предотвращения попадания под наведенное напряжение ремонтного персонала (установлены переносные заземления с обеих сторон предполагаемого места разрыва электрической цепи с присоединением к одному заземлителю).

Перед прикосновением к токоведущим частям заградителя после их отключения (независимо от предшествующего разряда), конденсаторы элемента настройки должны быть разряжены замыканием выводов элемента настройки накоротко. Замыкание выводов производится гибкой металлической шиной, укреплённой на изолирующей штанге. Выводы конденсаторов должны быть закорочены, если они не подключены к токоведущим частям, но находятся в зоне действия электрического поля (наведенного напряжения).

При всех видах работ должны соблюдаться гигиенические нормы воздействия на персонал электрического поля токов промышленной частоты.

Территория ОРУ ПС должна содержаться в чистоте, очищаться от сгораемых и захламляющих отходов. Все подъездные дороги должны содержаться в исправном состоянии, а в зимнее время очищены от снега.

При выполнении ремонтных работ с использованием открытого огня (пайка, сварочные работы) необходимо, обеспечить место проведения огневых работ средствами тушения пожара.

Сварочные и другие огнеопасные работы в РУ ПС должны выполняться по наряду. Оперативный персонал ПС должен осуществлять осмотр оборудования на котором проводились сварочные или другие огнеопасные работы в сроки, указанные в наряде (если это было поручено в отдельных указаниях).

Принцип работы[править | править код]

Работа систем ВЧ-связи строится на передаче модулированной электромагнитной волны по проводам и тросам линий электропередач. Похожие системы используются в кабельных системах связи ГТС, но есть существенные отличия:

устройства присоединения должны обеспечить изоляцию приёмопередатчиков от высокого напряжения ЛЭП, в том числе от импульсных перенапряжений (при ударе молнии);
напряжённость электромагнитного поля ослабевает при удалении от проводников ЛЭП значительно медленнее, чем в кабельных системах связи, поэтому системы ВЧ-связи являются сильным источником помех для систем радиосвязи, и сами подвержены влиянию сторонних источников ЭМИ (то же относится и к взаимному влиянию трактов ВЧ-связи друг на друга);
сложная зависимость затухания сигнала от частоты в трактах ВЧ-связи.
множество сильных источников помех: коронные и дуговые разряды ЛЭП, разряды при переключениях коммутационных аппаратов подстанций.

В СНГ рабочие полосы каналов ВЧ-связи располагаются в диапазоне частот от 20 до 1000 кГц. При выборе частот этот диапазон разбивается на полосы по 4 кГц и выбор производится так, чтобы рабочие полосы частот каналов для каждого из направлений передачи информации располагались внутри одной полосы 4 кГц (для одноканального оборудования) или внутри полосы 4*n кГц (для n-канального оборудования). Диапазоны смежных комплектов аппаратуры связи обычно отделяются заградительной полосой в 4 кГц.

В пределах полного диапазона имеется ряд полос частот, запрещённых для ВЧ-связи по условиям ЭМС с системами аэронавигации и радиоэлектронными средствами народного хозяйства.

В основном используются симплексные каналы, и для построения полноценного канала связи требуется выделение двух частотных диапазонов. Основное исключение — системы дифференциально-фазной защиты линий (ДФЗ), работающие в полудуплексном режиме в одном частотном диапазоне.

Дополнительно по данной категории

	01.03.2021 — Солнечная энергия для дома. От забавы к безубыточности.
	11.02.2021 — Системы охлаждения автотрансформаторов АТ, УШР-1.
	09.02.2021 — ДЗШ 110 кВ, УРОВ 110 кВ Инструкция по эксплуатации
	25.01.2021 — Дожимная компрессорная станция
	27.06.2020 — Лист регистрации целевого инструктажа
	02.10.2017 — Типовое подключение к электросети для частных домов, 15 кВт
	26.09.2017 — Новые подходы по обеспечению безопасности персонала на электроустановках
	15.06.2017 — Билеты по электробезопасности 5 группа
	25.03.2017 — АВЭУ-6-4М. Справка из истории и характеристики
	24.03.2017 — Установка элегазовых выключателей LW36A