Устройство передачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи

ИГН АЛОВИИ ЭЛЕКТРОехническе и элек ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫГИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ 1) 4475116/09(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем, Опытно- конструкторское бюро "Водавтоматика" (72) В.В.Коларж,. А.И.Матикс, А,Л.Ипьмер, В.М.Педяшев,О,И.Зайцев и А,С.Хмилевский(56) Экспресс-информация. Серия "Строительство сельских электросетей" Вып.11, М Центр научно-т кой информации по энергетитрификации, 1986 с,3-9.(54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ СПО ПРОВОДАМ ТРЕХФАЗНОЙ ЛИНПЕРЕДАЧИ(57) Изобретение относится к техникеэлектрической связи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивостипутем подавления гармоник промышленной частоты прямой и обратной после-,довательностей, уменьшение шунтирования входного сопротивления линии, атакже снижение уровня модуляции выходного сигнала передатчика помехамилинии электропередачи. Устройствосодержит пункт 1 управления, Н конт-ролируемых пунктов 2, выполненных1653166 20 ЗО идентично и содержащих блок 3 аппаратуры телемеханики, передатчик 4, приемник 5, два блока присоединения 6 и 11, В исходном состоянии пункт 1 управления и все контролируемые пункты 2 находятся в режиме приема, По заданной программе пункт 1 управления вырабатывает сигнал команды телеуправления, содержащий адрес 1 О контролируемого пункта 2, и сигнал Изобретение относится к техникеэлектрической связи, в частности ксистемам передачи информации полиниям энергоснабжения, и может бытьиспользовано в системах контроля иуправления,Цель изобретения - повьппение помехоустойчивости путем подавлениягармоник промьппленной частоты прямой и обратной последовательностей,уменьшение шунтирования входногосопротивления линии, снижение уровняМодуляции выходного сигнала передатчика помехами линии электропередачи аНа чертеже представлена структурная электрическая схема устройствапередачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи.Устройство содержит пункт 1 управления, И контролируемых пунктов 2,блок 3 аппаратуры телемеханики передатчик 41 приемник 5, первый блок 6присоедийениясодержащий первый 40трансформатор 7, первый и второй конденсаторы 8 и 9 и ключ 10, второйблок 11 присоединения, содержащийвторой трансформатор 12, третий ичетвертый конденсаторы 13 и 14, первый и второй резисторы 15 и 16 и катушку 17 индуктивности.Первый блок 6 присоединения содержит также дополнительную катушку18 индуктивности.Устройство передачи сигналовпо проводам трехфазной линии электропередачи работает следующим образом,В исходном состоянии пункт 1управления и все контролируемые пункты 2 находятся в режиме приема.При этом ключ 10 первого блока 6присоединения пункта 1 управления его включения. В случае совпаденияадреса одного из контролируемыхпунктов 2 с адресом, выделенным изсигнала, он включается и после обработки принятой команды вырабатываетответный сигнал, передаваемый напункт 1 управления, После окончанияпередачи оборудование контролируемого пункта 2 приводится в исходноесостояние. 2 з.п,ф-лы, 1 ил. и контролируемых пунктов 2 находится в закрытом состоянии.По заданной программе блок 3 аппаратуры телемеханики пункта 1 управления вырабатывает сигнал команды телеуправления, содержащий адрес контролируемого пункта 2, а также сигнал включения передатчика 4 и выключения приемника 5 пункта 1 управления. По сигналу включения передатчика 4 открывается ключ 10 блока 6 присоединения пункта 1 управления.С выхода блока 3 аппаратуры телемеханики пункта 1 управления сигнал команды управления подается на вход передатчика 4, где преобразуется в синусоидальный сигнал и, усиливаясь по мощности, с выхода передатчика 4 поступает на первичную обмотку трансформатора 7 блока 6 присоединения, а затем с выхода трансформатора 7 через ключ 10 и конденсаторы 8 и 9 подводится к Фазным проводам ЛЭП. После окончания передачи сигнала телеуправления блок 3 аппаратуры телемеханики пункта 1 управления переводится в исходное состояние. Далее передаваемый с пункта 1 управления сигнал распространяется по линии связи, Функцию прямого и обратного провода которой выполняют фазные провода ЛЭП, и через конденсаторы 13 и 14, резисторы 15 и 16, трансформатор 12 блока 11 присоединения контролируемых пунктов 2 попадает на вход приемника 5, усиливается и демодулируется и поступает на вход блока 3 аппаратуры телемеханики.Блок 3 аппаратуры телемеханики контролируемых пунктов 2 выделяет адрес принятого сигнала и в случае его совпадения с адресом данного контролируемого пункта 2 из принятого сигна3166 5 165ла выделяется сигнал команды телеуправления на изменение технологических Параметров объекта управления,либо вызова телесигналиэации. Еслиадрес принятого сигнала не совпадаетс адресом данного контролируемогопункта 2, то его аппаратура остается в исходном состоянии. После обработки команды управления блок 3 аппаратуры телемеханики контролируемогопункта 2 вырабатывает сигнал телесигнализации, содержащий адрес контролируемого пункта, который передается в том же порядке на пункт 1 управленияПосле окончания передачисигнала телеснгнализации оборудование контролируемого пункта 2 приво -дится в исходное состояние,Механизм подавления помех прямойи обратной последовательностей напряжений промьппленной частоты рассмотрим на примере работы второго блока11 присоединения пункта 1 управления.Пусть Пц Бас " " с - линейныенапряжения трехфазной линии электропередачи; У 1 и У - половины вторичной обмотки трансформатора 12 блока 11 присоединения; У - первичная обмотка трансформатора 12 блока11 присоединения.Со стороны точек подключения клинии электропередачи блока 11 присоединения для ее линейных напряжений образуются три контура последовательного резонанса, а именно длялинейного напряжения Б .контур об -Оо.разуется из последовательно соеди"ненных емкости конденсатора 13, сопротивления резистора 15, полногосопротивления катушки 17 индуктивности;для линейного напряжения Б, - емкости конденсатора 14, сопротивлениярезистора 16. полного сопротивленияполовины вторичной обмотки М трансформатора 12, полйого сопротивлениякатушки 17 индуктивности; для линейного напряжения Б - емкости конасденсатора 13, сопротивления резистора 15, полного сопротивления вторичной обмотки трансформатора 12,сопротивления резистора 16, емкости конденсатора 14,Резонансные частоты и добротности всех трех этих контуров равнымежду собой, следовательно, фаэовые сдвиги векторов напряжений любой из гармоник промьппленной частотына индуктивных сопротивлениях каж.5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 дого контура одинаковы до величине и знаку. Приодинаковых уровнях напряжений, приложенных к входу)контуров (полная симметрия линейных1 напряжений линии электропередач) . уровни напряжений на индуктивных соп" ротивлениях каждого контура также равны между собой.Условия равенства резонансных частот и добротностей контуров, к которым приложены линейные напряжения Би У , выполняются в силу их полной симметрии.Индуктивность половины обмотки трансформатора 12 в 4 раза меньше индуктивности всей обмотки вследствие квадратичной зависимости индуктивности обмотки от количества витков. В контуре, к которому приложено напряжение Б, индуктивность в два раза меньше (последовательное соединение половины первичной обмоткитрансформатора 12 и катушки 17 индуктивности, а емкость в два раза больше, чем в контуре, к которому приложено напряжение Бдс, т.е, резонансные частоты совпадают. Активное сопротивление первого из этих контуров в два раза меньше активного сопротивления второго контура, т.е. добротности этих контуров также одинаковы.Фазы каждой гармоники промышленной частоты линейных напряжений трехфазной линии электропередач сдвинуты друг относительно друга на 120 и в каждой фазе момент времени и сумма векторов линейных напряжений равны нулю, Из-за равенства резонансных частот и добротностей всех трех контуров устройства присоединения, к которым приложены эти линейные напряжения, сдвиг фаз напряжений (токов) каждой гармоники промьппленной частоты, приложенных к половине И первичной обмотки, половине И первич" ной обмотки и всей первичной обмотке трансформатора 12, сохраняется равным 120 и при равенстве уровней магнитных потоков, создаваемых ими в сердечнике трансформатора 12, суммарный магнитный поток также будет равен нулю, так как помехи промышленной частоты на выводах вторичной обмотки У отсутствуют.Магнитный поток, создаваемый обмоткой в магнитном сердечнике, определяется из выраженияНФ2 Ы И,20 ЗО Формула изобретения 1. Устройство передачи сигналов по проводам трехфаэной линии электропередачи, содержащее пункт управления и Б контролируемых пунктов.соединенных проводами трехфазной линии электропередачи, при этом пункт управления и каждый контролируемый пункт содержат блок аппаратуры телемеханики, вход и выход которого соединены соответственно с выходом приемника и входом передатчика, выход которого через первый блок присоединения подключен к соответствующим проводам трехфазной 455055 где Б - напряжение, приложенноек обмотке, В;5Г - частота напряжения, Гц;Ид - количество витков обмотки.Уровни магнитных потоков, создаваемые напряжениями П и П . с поМощью половин первичной обмотки У 1 и И трансформатора 12, равны между собой в силу симметрии конутров устройства присоединения, к которым приложены эти напряжения.15Напряжение, приложенное к половине первичной обмотки У,1, в два раза меньше напряжения, приложенного ко всей первичной обмотке трансформатора 2, а количество витков первой из них в два раза меньше количества витков второй, т,е, создаваемые ими магнитные потоки также равны по уровню между собой (см.выражение (1.Принцип подавления помех в первом 25 и втором блоках 6 и 11 присоединения контролируемого пункта 2 и первом блоке 6 присоединения пункта 1 управления аналогичен рассмотренному.Снижение шунтирования входного сопротивления линии связи достигается за счет применения резисторов 15 и 16, размыкающих цепь подключения блока 6 присоединения при включенных передатчиках 4. Введение в сос . тав блока 6 присоединения ключа 10,35 закрытого при неработающем передатчике 4,уменьшает нагрузку дпя работающего передатчика 4, и тем самым увеличивает напряжение передаваемого сигнала, что и повышает помехоустойчивость. линии электропередачи, к которым подключен также вход приемника через второй блок присоединения, при этом первый блок присоединения пункта управления содержит первый трансформатор, первичная обмотка которого является входом первого блока присоединения, первый и второй конденсаторы, первые выводы которых соединены с соответствующими концами вторичной обмотки первого трансформатора, вторые выводы первого и второго конденсаторов являются соответствующими выходами первого блока присоединения . пункта управления, второй блок присоединения пункта управления содержит второй трансформатор, вторичная об - мотка которого является выходом второго блока присоединения пункта управления, а второй блок присоединения каждого контролируемого пункта содержит третий и четвертый конденсаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости путем подавления гармоник промышленной частоты прямой и обратной последовательностей, первый блок присоединения каждого контролируемого пункта выполнен идентично первому блоку присоединения пункта управления, вторые блоки присоединения каждого контролируемого пункта и пункта управления содержат две цепочки последовательно соединенных третьего конденсатора, первого резистора и четвертого конденсатора, второго резистора, вторые выводы первого и второго резисторов соединены с соответствующими кочцами первичной обмотки второго трансформатора, средняя точка которой соединена с первым выводом катушки индуктивности, второй вывод которой, а также вторые выводы третьего и четвертого конденсаторов являются соответствующими входами второго блока присоединения, вторичная обмотка второго трансформатора является выходом второго блока присоединения.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения шунтирования входного сопротивления линии, в первом блоке присоединения пункта управления и каждого контролируемого пункта первый конец вторичной обмотки первого трансформатора соединен с первым выводом первого конденсатора через1653166 ключ, управляющий вход которого сое,динен с управляющим выходом передатчика.1 Составитель В.Шевцов Редактор Т.Лошкарева Техред Д.Олийнык Корректор С,ШекмарЗаказ 2189 Тираж 402 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж 35, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 3, Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения уровня модуляции выходного сигнала передатчика помехами линии электропередачи, в первом блоке присоединения пункта управления икаждого контролируемого пункта вторичная обмотка первого трансформаторавыполнена со средним выводом, который соединен с первым выводом дополнительной катушки индуктивности,второй вывод которой является соот-,ветствующим выходом первого блокаприсоединения.1