Высокочастотные каналы релейной защиты - Характеристики высокочастотного канала

Высокочастотный канал характеризуется заданной частотой, рабочей фазой, затуханием ВЧ тракта, согласованием элементов ВЧ канала, наличием отраженного сигнала и биением частот на входе приемника. Частота и фаза ВЧ канала выбираются проектной организацией с учетом действующих ВЧ каналов и перспективы развития сети. Затухание ВЧ тракта аТ, дБ, определяется по формуле

где Япер — мощность передатчика, выдаваемая в ВЧ кабель, Вт; Р\оо — мощность сигнала от данного передатчика на нагрузке 100 Ом на приемной стороне, Вт.
Получение наиболее выгодного режима работы ВЧ канала достигается согласованием его элементов, в результате чего исключаются излишние потери мощности сигнала. Согласование элементов ВЧ канала производится в следующих сочетаниях:
выходного каскада передатчика с нагрузкой. Согласование осуществляется изменением коэффициентов трансформации трансформаторов TL2, TL4, TL5. Условием оптимального согласования является равенство внутреннего сопротивления выходного каскада передатчика и входного сопротивления ВЧ кабеля (нагрузки передатчика). Входное сопротивление ВЧ кабеля, Ом, определяется по формуле
Как правило, значение ZK не выходит за пределы 50—200 Ом;
высокочастотного кабеля и ЛЭП. Согласование осуществляется фильтром присоединения;
сопротивления ВЧ кабеля с входным сопротивлением ВЧА. Входное сопротивление ВЧА зависит от характеристики ФЛ, который настраивается по максимальной мощности, выдаваемой передатчиком в линию. Входное сопротивление ФЛ обычно составляет 30—70 Ом. При двухчастотной работе канала и разнице частот передатчика и приемника 0,5—1,5 кГц входное сопротивление ВЧА составляет 40—200 Ом.
Отраженный сигнал возникает из-за неточного согласования участков канала (мест неоднородностей) и представляет собой часть мощности сигнала, которая отражается от места неоднородности и возвращается на передающий конец линии с некоторым запаздыванием. Запаздывание отраженного сигнала равно 12° на 100 км ЛЭП с учетом того, что скорость распространения сигнала составляет примерно 300 000 км/с. На ЛЭП протяженностью более 100 км отраженные сигналы своего передатчика от противоположного конца линии реагируют на приемник и могут исказить фазную характеристику диффазной защиты. Исключение влияния отраженного сигнала достигается двухчастотной настройкой ВЧА. В этом случае приемники настроены на частоты дальних передатчиков и не чувствуют отраженных сигналов.
Биения частот на входе приемника возникают при работе ВЧА в канале на одной частоте. Частота биений равна разности частот кварцевых резонаторов. Если напряжения ВЧ сигналов на входе приемника от двух работающих передатчиков равны, то в каждый период биений на некоторое время суммарная амплитуда ВЧ напряжения становится равной нулю. Приемник будет воспринимать это как исчезновение ВЧ сигнала и может вызвать излишнее срабатывание защиты. Для предотвращения этого при одновременном пуске передатчиков необходимо, чтобы отношение напряжения на входе приемника при работе своего передатчика к напряжению дальнего сигнала было не менее 1,5. При наличии биений, опасных для работы защиты, рекомендуется разнести частоты передатчиков на 0,5—1,0 кГц. Приемник не реагирует на биения, если разница частот передатчиков составляет более 300 Гц.
Основные технические данные ВЧА.
Высокочастотный аппарат работает на одной из фиксированных частот в диапазоне 40—500 кГц.
Передатчик и приемник могут быть настроены на равные частоты, сближенные частоты (разнос частот от 0,5 до 2 кГц), разнесенные частоты (разнос частот не менее 10%).
Мощность колебаний высокой частоты на выходе линейного фильтра поста на согласованной нагрузке должны быть:
при напряжении 220±2 В не менее 30 Вт в диапазоне 40— 200 кГц; 25 Вт в диапазоне 200,5—300 кГц; 20 Вт в диапазоне 300,5—500 кГц;
при напряжении постоянного тока 110 ±2 не менее 6 Вт в диапазоне 40—200 кГц; 4 Вт в диапазоне 200,5—500 кГц.
При понижении напряжения оперативного тока на 20% номинального мощность ВЧ уменьшается не более чем на 6 дБ.
Входное сопротивление ВЧА при расстройке относительно частоты передачи на ±10% — не менее 400 Ом.
Полоса пропускания линейного фильтра:
в диапазоне от 40 до 100 кГц — 3,5 ±0,3 кГц;
в диапазоне от 100,5 до 300 кГц — 10 ±1 кГц;
в диапазоне от 300,5 до 500 кГц —20±2 кГц.
Напряжение на выходе аппарата при остановленном передатчике и в паузах манипуляции — не более 100 мВ.
Безынерционный пуск обеспечивается пусковым напряжением от —2,5 до —8 В. При напряжении от 0 до —2,5 В передатчик пускаться не должен. Отношение пускового напряжения, соответствующего полной мощности, к напряжению, при котором передатчик отдает 10% полной мощности, должно быть не более 1,7.
Работа передатчика ВЧА манипулируется синусоидальным напряжением промышленной частоты— U„. При U„ — 0 передатчик отдает полную мощность и работает непрерывно; при t/M = 100150 В длительность ВЧ импульсов равна 180—190°. Напряжение манипуляции, при котором длительность ВЧ импульсов больше на 10%, чем при £/„=100 В, должно лежать в пределах 3—12 В.
При работе с ДФЗ-201 в приемнике порог запирания лежит в пределах от 0,5 до 5 В, при этом отношение порога запирания к порогу чувствительности должно быть не более 1,5. Ток покоя выходной лампы регулируется на 10 или 20 мА.
При работе с панелью ЭПЗ-1643 в приемнике порог насыщения регулируется от 0,5 до 5 В, отношение порога насыщения к порогу чувствительности — не более 1,5. Ток насыщения в анодной цепи выходной лампы равен 15 ±0,5 мА.
Сигнал помехи, отстоящий от частоты настройки на ±3% (но не менее 5 кГц), ослабляется не менее чем на 26 дБ.
В аппарате для ведения наладочных работ предусмотрена телефонная полудуплексная связь по каналу защиты.
Электрическая мощность изоляции монтажа по отношению к зажиму «земля» выдерживает 1000 В переменного тока частотой 50 Гц в течение 1 мин.
Электрическое сопротивление изоляции — не менее 20 МОм при температуре окружающей среды 20 ±5° С и относительной влажности до 80%.