Высокочастотная связь в энергетике

В высоковольтных электрических сетях широко распространено использование воздушных линий в качестве каналов высокочастотной связи.

Диапазон сигналов ВЧ каналов находится в пределах от 24 до 500 кГц, в то время как частота тока промышленной частоты равна 50 Гц. Диапазон рабочих частот каналов находится вне зоны влияния тока промышленной частоты.

Для организации одного канала могут быть использованы два фазных провода, а может быть использован и один, если канал организован по схеме фаза-земля.

В первом случае канал считается более надежным, так как при выходе одного провода или оборудования на нем из строя, канал продолжает работать на оставшейся фазе. Вторая схема более распространена, так как на одной линии можно организовать до четырех каналов ВЧ связи, считая грозотрос.

ВЧ связь применяется в высоковольтных сетях для организации приема-передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, а также для создания голосовых телефонных каналов. Передача команд РЗ и ПА считается приоритетной над телефонными каналами.

Конденсаторы связи

Организация высокочастотной связи стала возможной благодаря свойству конденсатора беспрепятственно пропускать токи высокой частоты, и создавать высокое сопротивление для токов низкой частоты. Для создания канала ВЧ связи на обоих концах линии устанавливают конденсаторы связи.

Генераторы ВЧ импульсов, установленные в линейно-аппаратных залах (ЛАЗ) вырабатывают сигналы заданной частоты, которые передаются по кабелям через фильтр присоединения в линию. На другом конце линии ВЧ сигнал через конденсатор, фильтр присоединения попадает в ЛАЗ для дальнейшей обработки.

Конденсаторы связи подключаются к линии без коммутационных аппаратов. Набирается он из единичных каскадов, количество зависит от класса напряжения. Единичный конденсатор типа СМР состоит из множества элементарных конденсаторов соединенных между собой и погруженных в фарфоровую изоляцию.

СМР заполнен сухим трансформаторным маслом, фарфоровая покрышка герметично закрывает внутреннюю полость. Выводами конденсатора являются его металлические фланцевые крышки.

Высокочастотные заградители

ВЧ заградитель представляет собой катушку индуктивности (иногда их называют реакторами) с настроечным элементом. Катушка включается в рассечку линии, по ней проходит рабочий ток линии.

Настроечный элемент представляет собой конденсатор с регулируемой емкостью, подключенный параллельно катушке заградителя, создавая контур резонанса токов, который представляет для ВЧ сигналов непреодолимое сопротивление. Токи промышленной частоты проходят беспрепятственно через заградитель.

Таким образом, ВЧ заградитель предотвращает утечку токов высокой частоты в общую сеть. ВЧ заградитель как правило подвешивают на линейном портале на подстанциях, однако его можно встретить и на опорах ВЛ, в частности на отпайках.

Высокочастотная связь

Высокочастотная связь широко применяется в релейной защите для связи полукомплектов основных защит линий. Основные защиты типа ДФЗ, ПДЭ состоят из релейной части и высокочастотного оборудования АВЗК, ПВЗУ, АК.

По средствам высокочастотной связи защиты обмениваются блокирующими сигналами, или передают информацию о контролируемых параметрах линии. Для передачи команд противоаварийной автоматики используют оборудование АНКА-АВПА.

В современных распределительных устройствах для организации ВЧ связи используют оборудование PowerLink, ESB-2000i, ETL. Новейшее оборудование позволяет передавать до 24 сигналов РЗ и ПА и 2 голосовых канала. Шкафы PowerLink, ESB-2000i, ETL оборудованы сигнализацией о неисправности оборудования, увеличении затухания сигнала.

Они также способны блокироваться при неисправности, во избежании излишнего формирования команд РЗ и ПА. Кроме того шкафы могут быть скомпонованы с любыми современными системами релейной защиты.