Устройство передачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи

Устройство передачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике электрической связи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости путем подавления гармоник промышленной частоты прямой и обратной последовательностей , уменьшение шунтирования входного сопротивления линии, а также снижение уровня молуляции выходного сигнала передатчика помехами линии электропередачи. Устройство содержит пункт 1 управления, N контролируемых пунктов 2, выполненных % (Л 1 & сл со & 35 J

СОЮЗ CGBETCHHX

РЕСПУБЛИК

ОУ OD (5g)g Н 04 В 3/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4475116/09 (22) 11,08.88 (46) 30.05.91.Бюл. 1 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем, Опытноконструкторское бюро "Водавтоматика" (72) В.В.Коларж, А.И.Матикс, А.Л.Ипьмер, В.М.Педяшев,O.È.Çàéöåâ и А.С.Хмнлевский (53) 621 ° 391.31 (088.8) (56) Экспресс-информация. Серия

"Строительство сельских электросетей"

Вып.11, М., Центр научно-технической информации по энергетике и электрификации, 1986 с.3-9.

2 (54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ

ПО ПРОВОДАМ ТРЕХФАЗНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к технике электрической связи. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости путем подавления гармоник промышленной частоты прямой и обратной после-, довательностей, уменьшение шунтирования входного сопротивления линии, а также снижение уровня модуляции выходного сигнала передатчика помехами линии электропередачи. Устройство содержит пункт 1 управления, N конт- ролируемых пунктов 2, выполненных

1653166

30 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 управ ления вырабатывает сигнал команды телеуправления, содержащий адрес 10 контролируемого пункта 2,„ и сигнал

Изобретение относится к технике электрической связи, в частности к системам передачи информации по линиям энергоснабжения, и может быть использовано в системах контроля и управления.

Цель изобретения — повьппение помехоустойчивости путем подавления гармоник промьппленной частоты прямой и обратной последовательностей, уменьшение шунтирования входного сопротивления линии, снижение уровня

Модуляции выходного сигнала передатчика помехами линии электропередачи °

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства передачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи.

Устройство содержит пункт 1 управления, N контролируемых пунктов 2. блок 3 аппаратуры телемеханики пере1 датчик 41 приемник 5, первый блок 6 присоедийения содержащ и первый 40 трансформатор 7, первый и второй конденсаторы 8 и 9 и ключ 10, второй блок 11 присоединения, содержащий второй трансформатор 12, третий и четвертый конденсаторы 13 и 14, пер— вый и второй резисторы 15 и 16 и ка тушку 17 индуктивности.

Первый блок 6 присоединения содержит также дополнительную катушку

18 индуктивности.

Устройство передачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи работает следующим образом.

В исходном состоянии пункт 1 управления и все контролируемые пункты 2 находятся в режиме приема.

При этом ключ 10 первого блока 6 присоединения пункта 1 управления его включения. В случае совпадения адреса одного из контролируемых пунктов 2 с адресом, выделенным из сигнала, он включается и после обработки принятой команды вырабатывает ответный сигнал, передаваемый на пункт 1 управления, После окончания передачи оборудование контролируемого пункта 2 приводится в исходное состояние. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

l 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 сигна5 165 ла выделяется сигнал команды телеуправления на изменение технологических Параметров объекта управления, либо вызова телесигналиэации. Если адрес принятого сигнала не совпадает с адресом данного контролируемого пункта 2, то его аппаратура остается в исходном состоянии. После обработки команды управления блок 3 аппаратуры телемеханики контролируемого пункта 2 вырабатывает сигнал телесигнализации, содержащий адрес контролируемого пункта, который передается в том же порядке на пункт 1 управления ° После окончания передачи сигнала телеснгнализации оборудование контролируемого пункта 2 приво— дится в исходное состояние.

Механизм подавления помех прямой и обратной последовательностей напряжений промьппленной частоты рассмотрим на примере работы второго блока

11 присоединения пункта 1 управления.

Пусть Пц, Бпс и Ub — линейные напряжения трехфазной линии электропередачи; W1 и W g — половины вторичной обмотки трансформатора 12 блока 11 присоединения; У вЂ” первичная обмотка трансформатора 12 блока

11 присоединения.

Со стороны точек подключения к линии электропередачи блока 11 присоединения для ее линейных напряжений образуются три контура последовательного резонанса, а именно для линейного напряжения U .контур об—

0о. разуется из последовательно соединенных емкости конденсатора 13 сопротивления резистора 15, полного сопротивления катушки 17 индуктивности; для линейного напряжения Ub — емкости конденсатора 14, сопротивления резистора 16. полного сопротивления

1 половины вторичной обмотки W трансформатора 12, полйого сопротивления катушки 17 индуктивности; для линейного напряжения U — емкости кон40 денсатора 13, сопротивления резистора 15, полного сопротивления вторичной обмотки трансформатора 12, сопротивления резистора 16, емкости конденсатора 14.

Резонансные частоты и добротности всех трех этих контуров равны между собой, следовательно, фаэовые сдвиги векторов напряжений любой из гармоник промышленной частоты на индуктивных сопротивлениях каж.3166

1О

55 дого контура одинаковы по величине и знаку. При одинаковых уровнях напряжений, приложенных к входу

I контуров (полная симметрия линейных

1 напряжений линии электропередач) . уровни напряжений на индуктивных сопротивлениях каждого контура также равны между собой.

Условия равенства резонансных частот и добротностей контуров, к которым приложены линейные напряжения

U g u Ug 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 U g индуктивность в два раза меньше (последовательное соединение половины первичной обмотки

W I трансформатора 12 и катушки 17 индуктивности, а емкость в два раза больше, чем в контуре, к которому приложено напряжение Uä, 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

Ы 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 промышленной частоты, приложенных к половине М первичной обмотки, половине W первичной 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 W отсутствуют.

Магнитный поток, создаваемый обмоткой в магнитном сердечнике, определяется из выражения

1653166

Ф

2Ы Ио

ЗО

Формула изобретения

1. Устройство передачи сигналов по проводам трехфаэной линии электропередачи, содержащее пункт управления и N 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

55 где U — напряжение, приложенное к обмотке, В;

f — частота напряжения, Гц;

Wд — количество зитков обмотки.

Уровни магнитных потоков, создаваемые напряжениями U u U - с поМощью половин первичной обмотки W! и W< трансформатора 12, равны между собой в силу симметрии конутров устройства присоединения, к которым приложены эти напряжения.

Напряжение, приложенное к половине первичной обмотки У,1, в два раза меньше напряжения, приложенного ко всей первичной обмотке трансформатора !

2, а количество витко з первой из них в два раза меньше количества витков второй, т.е. создаваемые ими магнитные потоки также равны IIo 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 1О, 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 трансфор1 матор, 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, отличающееся 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 через

1653166 ключ, управляющий вход которого сое«, I динен с управляющим выходом передатчика.

Составитель В.Шевцов

Редактор Т.Лошкарева Техред Jl.Îëèéíbèñ Корректор С,Шекмар

Заказ 2189 Тираж 402 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж35, Раушская 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 и каждого контролируемого пункта вторичная обмотка первого трансформатора выполнена со средним выводом, который соединен с первым выводом дополнительной катушки индуктивности, второй вывод которой является соот-, ветствующим выходом первого блока присоединения.