Dom

Strana 16 od 21 Dizajn dalekovoda, određen njegovom glavnom svrhom - prijenosom električna energija
na daljinu, omogućava da se koristi za prijenos informacija. Visok nivo rada i visoka mehanička čvrstoća vodova osiguravaju pouzdanost komunikacionih kanala, koja je blizu pouzdanosti kanala preko kablovskih komunikacionih linija. Istovremeno, prilikom implementacije komunikacijskih kanala nadzemnih vodova za prijenos informacija, potrebno je uzeti u obzir karakteristike vodova koje otežavaju njihovu upotrebu u komunikacijske svrhe. Takva karakteristika je, na primjer, prisutnost na krajevima vodova trafostanice, koja se može predstaviti kao lanac reaktivnog i aktivnog otpora koji varira u širokim granicama u serijama. Ovi otpori formiraju vezu između nadzemnih vodova preko trafostanica, što dovodi do povećanja komunikacijskog puta. Stoga, da bi se smanjio utjecaj između kanala i slabljenja, koriste se posebne barijere za blokiranje puteva visokofrekventnih struja prema trafostanicama.
Ogranci nadzemnih vodova također značajno povećavaju slabljenje. Ove i druge karakteristike linija zahtevaju sprovođenje niza mera za stvaranje uslova za prenos informacija. Raspored HF kanala prema 6-10 kV je povezan sa značajnim poteškoćama zbog specifičnosti izgradnje mreža ovih napona. U dionicama magistralnih vodova 6-10 kV između susjednih uklopnih tačaka postoji veliki broj slavina, vodovi su podijeljeni rastavljačima i sklopkama, primarne sklopne sheme mreža se često mijenjaju, uključujući i automatski, zbog veće kvarljivosti vodova od ovih napona, njihova pouzdanost je niža od B71 35 kV i više. Prenos signala u distributivnim mrežama zavisi od mnogih faktora koji utiču na slabljenje signala: dužine i broja odvoda, materijala vodova, opterećenja itd. Opterećenje može varirati u širokim granicama. Istovremeno, isključivanje pojedinačnih slavina, kako pokazuju studije, ponekad ne samo da ne smanjuje slabljenje, već ga, naprotiv, zbog kršenja međusobne kompenzacije slabljenja između susjednih slavina, povećava. Stoga kanali čak i kratke dužine imaju značajno slabljenje i rade nestabilno. Na rad kanala negativno utiču i oštećenja izolatora, nekvalitetni spojevi žica i nezadovoljavajuće stanje kontakata sklopne opreme prenijeti signal, što može uzrokovati prestanak rada kanala i oštećenje opreme. Prisutnost uređaja za sekciju na vodovima dovodi do potpunog prestanka rada VF kanala ako su oni isključeni i jedna od sekcija linije je uzemljena. Navedeni nedostaci značajno ograničavaju, iako ne isključuju, upotrebu vodova 6-10 kV za organizaciju VF kanala. Ipak, treba napomenuti da VF komunikacije preko distributivnih mreža trenutno nisu široko rasprostranjene.
Prema svojoj namjeni, VF komunikacijski kanali preko dalekovoda dijele se u četiri grupe: dispečerski komunikacijski kanali, tehnološki, specijalni i linijsko-operativni komunikacijski kanali.
Ne zadržavajući se u detaljima o upotrebi i namjeni svake grupe kanala, napominjemo da za kontrolne sobe i tehnološke kanale telefonska komunikacija Uglavnom se koristi opseg tonskih frekvencija 300-3400 Hz<300-2300). Верхняя часть тонального спектра (2400-3400 Гц) не пользуется для передачи сигналов телеинформации. Современная комбинированная аппаратура позволяет организовать в этом спектре до четырех независимых узкополосных каналов телеииформации.
Linijsko-operativni komunikacijski kanali služe za organizaciju komunikacije između dispečera i remontnih ekipa koje rade na trasi dugog dalekovoda ili trafostanica, kada s njima nema stalne veze. Za ove kanale koristi se pojednostavljena prenosiva i prenosiva telefonska oprema.
Prema stepenu složenosti, VF kanali se dijele na jednostavne i složene. Kanali koji se sastoje od samo dva seta RF terminalne opreme nazivaju se jednostavnim. Kompleksni kanali uključuju srednja pojačala ili nekoliko kompleta terminalne opreme (na istim frekvencijama).

Oprema visokofrekventnih komunikacionih kanala preko nadzemnih vodova.

Spajanje komunikacijske opreme na žice dalekovoda vrši se pomoću posebnih uređaja, takozvane opreme za povezivanje i obradu linije, koja se sastoji od kondenzatora za spajanje, barijere i zaštitnih elemenata.

Rice. 21. Šema visokofrekventnog komunikacionog kanala preko nadzemnih vodova
Na sl. Slika 21 prikazuje dijagram formiranja komunikacijskog kanala preko nadzemnog voda. Prijenos signala visokofrekventnim strujama vrši se odašiljačima opreme za sabijanje J koji se nalaze na oba kraja nadzemnog voda u trafostanicama A i B.
Ovdje, kao dio opreme za sabijanje 1, postoje prijemnici koji primaju modulirane RF struje i pretvaraju ih. Da bi se osigurao prijenos energije signala VF strujama kroz žice, dovoljno je obraditi po jednu žicu na svakom kraju vodova pomoću barijere 5, spojnog kondenzatora 4 i priključnog filtra 3, koji je spojen na opremu za brtvljenje 1 pomoću VF kabel 2. Da bi se osigurala sigurnost osoblja koje radi na priključnom filteru Kada radi HF kanal, služi nož za uzemljenje 6.
Povezivanje visokofrekventne opreme prema dijagramu na sl. 21 se naziva fazna zemlja. Ova šema se može koristiti za formiranje jednokanalnih i višekanalnih sistema za prenos informacija. Koriste se i druge šeme povezivanja.
Ako je potrebno spojiti opremu postavljenu duž trase dalekovoda na dalekovod (telefonska mobilna oprema remontnih timova, oprema daljinski upravljane VHF radio stanice, itd.), obično se koriste antenski priključni uređaji. Kao antena koriste se komadi izolovane žice određene dužine ili delovi gromobranskog kabla.
Visokofrekventni (linearni) supresor ima visok otpor za radnu frekvenciju kanala i služi za blokiranje puta ovih struja, smanjujući njihovo curenje prema trafostanici. U nedostatku supresora, slabljenje kanala se može povećati, jer mala ulazna impedansa trafostanice šantira RF kanal. Barijera se sastoji od namotaja (reaktora), elementa za podešavanje i zaštitnog uređaja. Zavojnica za napajanje je glavni element minskog polagača. Mora izdržati maksimalne radne struje u liniji i struje kratkog spoja. Zavojnica je izrađena od namotanih bakarnih ili aluminijskih žica odgovarajućeg presjeka, namotanih na letvice od plastike lamelirane drvom (delta drvo) ili fiberglasa. Krajevi letvica su pričvršćeni za metalne križeve. Na gornjoj poprečnici pričvršćen je element za podešavanje sa zaštitnim odvodnicima. Element za podešavanje služi za postizanje relativno visokog otpora barijere na jednoj ili više frekvencija ili frekvencijskih opsega.
Element za podešavanje sastoji se od kondenzatora, induktora i otpornika i spojen je paralelno
kalem za napajanje. Zavojnica i element za postavljanje barijere izloženi su atmosferskim i sklopnim prenaponima i kratkim spojevima. Ulogu zaštite od prenapona obično obavlja ventilski odvodnik, koji se sastoji od iskrišta i nelinearnog vilitnog otpornika.
U električnim mrežama 6-220 kV korišćene su barijere VZ-600-0,25 i KZ-500, kao i tipovi VChZS-100 i VChZS-100V sa čeličnim jezgrom, koji se međusobno razlikuju po nazivnoj struji i induktivnosti, stabilnosti i geometrijskih parametara namotaja, kao i vrste elementa za podešavanje i njegove zaštite.
Barijere se urezuju u fazni provodnik dalekovoda između linijskog rastavljača i spojnog kondenzatora. Visokofrekventni prigušivači mogu se montirati viseći, na noseće konstrukcije, uključujući spojne kondenzatore.
Spojni kondenzatori se koriste za povezivanje HF opreme na nadzemni vod, dok se struje curenja industrijske frekvencije preusmjeravaju kroz kondenzator za spajanje na zemlju, zaobilazeći visokofrekventnu opremu. Spojni kondenzatori su projektovani za fazni napon (u mreži sa uzemljenim neutralom) i za linijski napon (u mreži sa izolovanim neutralnim elementom). U našoj zemlji se proizvode dvije vrste kondenzatora za spajanje: SMP (spojnica, punjena uljem, sa ekspanderom) i SMM (spojnica, punjena uljem, u metalnom kućištu). Za različite napone, kondenzatori se sastavljaju od pojedinačnih elemenata povezanih u seriju. Spojni kondenzatori se mogu ugraditi na armiranobetonske ili metalne nosače visine od oko 3 m Za izolaciju donjeg elementa kondenzatora tipa SMR od nosivog tijela, koriste se posebni okrugli porculanski nosači.

Filter za povezivanje služi kao veza između kondenzatora za spajanje i RF opreme, odvajajući visokonaponsku liniju i niskostrujnu instalaciju, koja je oprema za sabijanje. Priključni filter na taj način osigurava sigurnost osoblja i zaštitu opreme od visokog napona, jer se pri uzemljivanju donje ploče spojnog kondenzatora stvara put za struje curenja industrijske frekvencije. Koristeći priključni filter, uparuju se valne impedanse linije i visokofrekventnog kabla, kao i kompenzacija reaktancije spojnog kondenzatora u datom frekvencijskom opsegu. Priključni filteri se izrađuju pomoću transformatorskih i autotransformatorskih kola i zajedno sa spojnim kondenzatorima formiraju propusne filtere.
Najrasprostranjeniji vezni filter tipa OFP-4 u organizaciji VF komunikacionih kanala preko energetskih vodova preduzeća je priključni filter tipa OFP-4 (vidi sliku 19). Filter je zatvoren u čelično zavareno kućište sa čahurom za spajanje kondenzatora spojnice i lijevka za kabel za ulazak u RF kabel. Na zid kućišta je montiran odvodnik prenapona koji ima izduženi pin za spajanje sabirnice za uzemljenje i dizajniran je da štiti priključne filtarske elemente od prenapona. Filter je dizajniran za povezivanje RF opreme pomoću kruga faza-zemlja u kompletu sa kondenzatorima za spajanje kapaciteta 1100 i 2200 pF. Filter se u pravilu postavlja na nosač spojnog kondenzatora i pričvršćuje se na nosač na visini od 1,6-1,8 m od nivoa tla.
Kao što je napomenuto, sva preklapanja u krugovima priključnih filtera vrše se sa uključenim nožem za uzemljenje, koji služi za uzemljenje donje ploče spojnog kondenzatora kada osoblje radi. Kao nož za uzemljenje koristi se jednopolni rastavljač za napon od 6-10 kV. Operacije s nožem za uzemljenje izvode se pomoću izolacijske šipke. Neki tipovi priključnih filtera imaju nož za uzemljenje postavljen unutar kućišta. Da bi se osigurala sigurnost u ovom slučaju, mora se instalirati poseban nož za uzemljenje.
Visokofrekventni kabl služi za električno povezivanje filtera za povezivanje (vidi sliku 21) sa primopredajnom opremom. Prilikom spajanja opreme na liniju prema dijagramu faza-uzemljenje koriste se koaksijalni kabeli. Najčešći je visokofrekventni koaksijalni kabl RK-75, čiji je unutrašnji provodnik (jednožilni ili višežilni) odvojen od spoljašnje pletenice izolacijom od visokofrekventnog dielektrika. Spoljna ekranska pletenica služi kao povratna žica. Vanjski provodnik je zatvoren u zaštitni izolacijski omotač.
Visokofrekventne karakteristike kabla RK-75, kao i konvencionalnih komunikacionih kablova, određuju se istim parametrima: karakterističnom impedancijom, kilometrskim slabljenjem i brzinom širenja elektromagnetnih talasa.
Pouzdan rad VF kanala nadzemnih vodova osiguran je kvalitetnim i redovnim izvođenjem planiranih radova održavanja, što uključuje čitav niz radova na opremi VF komunikacionih kanala nadzemnih vodova. Za obavljanje preventivnih mjerenja kanali se povlače iz pogona. Preventivno održavanje obuhvata planirane provjere opreme i kanala, čija je učestalost određena stanjem opreme, kvalitetom operativnog održavanja, uzimajući u obzir preventivni rad, a određuje se najmanje jednom u 3 godine. Neplanirane provjere kanala se vrše kada se RF putanja promijeni, oprema je oštećena ili kada kanal radi nepouzdano zbog kršenja reguliranih parametara.

Treće

Drugo

Prvo

Zaštitni krug transformatora, u kojem postoji diferencijalna i gasna zaštita (DZ), koje reaguju na isključenje transformatora sa obe strane, i maksimalna strujna zaštita (MC), koja treba da se isključi samo sa jedne strane.

Prilikom izrade sheme relejne zaštite u srušenom obliku, električna veza isklopnih krugova dva prekidača možda neće biti otkrivena. Iz proširenog dijagrama (Shema 1) slijedi da je kod takve veze (poprečni lanac) lažni lanac neizbježan. Za zaštitne releje (šema 2) potrebna su dva radna kontakta koji djeluju na dva prekidača ili izolacijski međurelej (šema 3).

Rice. – Zaštitni krug transformatora: 1 – neispravan; 2.3 – tačno

Nepodijeljeni visokonaponski i niskonaponski krugovi transformator.

Sa slike (1) je jasno da je nemoguće samostalno isključiti jednu stranu transformatora bez isključivanja druge.

Ova situacija se ispravlja uključivanjem međureleja KL.

Rice. – Zaštitna kola transformatora: 1 – neispravna; 2 – tačno

Zaštita generatora i transformatorske jedinice u elektrani djeluje po potrebi na isključivanje prekidača i mašine za gašenje požara preko razdjelnih međureleja KL1 i KL2, ali su releji povezani na različite dijelove energetskih sabirnica, tj. kroz različite osigurače.

Lažni krug prikazan strelicama je formiran kroz HL lampu za nadzor osigurača kao rezultat pregorelog osigurača FU2.

Rice. – Formiranje lažnog kola kada pregori osigurač

1, 2, 3 – radni kontakti releja

Krugovi sa napajanjem sekundarnih priključnih kola sa radnom jednosmernom i naizmeničnom strujom

Kada su polovi izvora napajanja dobro izolovani od zemlje, kratki spoj na masu u jednoj tački sekundarnog priključnog kola obično ne povlači štetne posljedice. Međutim, drugi kvar uzemljenja može uzrokovati lažno uključivanje ili isključivanje, netačnu signalizaciju, itd. Preventivne mjere u ovom slučaju mogu uključivati:

a) signalizacija prvog zemljospoja na jednom od polova; b) bipolarno (dvostrano) razdvajanje elemenata upravljačkog kola - praktično se ne koristi zbog složenosti.

Sa izolovanim stubovima (sl.), uzemljenje na tački A sa otvorenim kontaktima za zatvaranje 1 još neće uzrokovati lažan rad zavojnice komandnog tijela K, ali čim se pojavi drugi kvar izolacije na masu u razgranatoj mreži pozitivnog pola, lažni rad uređaja je neizbježan, jer kontakt 1 ispada da je ranžiran. Zbog toga je signalizacija zemljospoja neophodna u radnim krugovima, a prije svega na polovima izvora napajanja.

Rice. – Lažan rad uređaja tokom drugog zemljospoja

Međutim, u složenim krugovima s velikim brojem operativnih kontakata povezanih u seriju, takav alarm možda neće otkriti pojavu zemljospoja (Sl.).

Rice. – Neefikasnost praćenja izolacije u složenim krugovima

Kada se uzemljenje pojavi između kontakata u jednoj tački A signalizacija nije moguća.

U praksi rada automatskih instalacija sa niskostrujnom opremom (do 60 V), ponekad se pribjegava namjernom uzemljivanju jednog od polova, na primjer pozitivnog (više je prašnjav i podložniji elektrolitičkim pojavama, tj. ima oslabljenu izolaciju). To olakšava otkrivanje i uklanjanje izvora hitne pomoći. U tom slučaju, preporuča se spojiti zavojnicu upravljačkog kruga na jednom kraju na pol koji je uzemljen.

Sve što je rečeno o napajanju kola jednosmernom radnom strujom može se primeniti i na radnu naizmeničnu struju sa napajanjem kola linearnim naponom. U ovom slučaju treba uzeti u obzir mogućnost lažnog rada (zbog kapacitivnih struja) i rezonantne pojave. Budući da je u ovom slučaju teško osigurati uvjete za pouzdan rad, ponekad se koriste pomoćni izolacijski međutransformatori sa uzemljenjem jednog od terminala na sekundarnoj strani.

Kao što se vidi iz dijagrama, u ovom slučaju, ako je izolacija prema masi oštećena u tački 2, pregori osigurač FU1 i kvar na masu u tački 1 ne uzrokuje lažno uključivanje kontaktora K.

Šema povezivanja kondenzatora sa izolacionim diodama

Visokofrekventne (HF) komunikacije preko visokonaponskih vodova postale su raširene u svim zemljama. U Ukrajini se ova vrsta komunikacije široko koristi u energetskim sistemima za prijenos informacija različitih vrsta. Visokofrekventni kanali se koriste za prenos signala za relejnu zaštitu vodova, daljinsko uključivanje prekidača, telesignalizaciju, tele-upravljanje, teleregulaciju i tele-metar, za dispečerske i administrativne telefonske komunikacije, kao i za podatke. prijenos.

Komunikacijski kanali putem dalekovoda su jeftiniji i pouzdaniji od kanala preko posebnih žičanih vodova, jer se ne troše sredstva na izgradnju i rad samog komunikacijskog voda, a pouzdanost dalekovoda je mnogo veća od pouzdanosti konvencionalnih žičanih vodova. . Implementacija visokofrekventnih komunikacija preko dalekovoda uključuje karakteristike koje se ne nalaze u žičanim komunikacijama.

Za povezivanje komunikacione opreme na žice dalekovoda potrebni su posebni uređaji za obradu i povezivanje koji odvajaju visokonaponsku od niskostrujne opreme i stvaraju put za prijenos RF signala (slika 1).

Rice. – Povezivanje visokofrekventne komunikacione opreme na visokonaponske vodove

Jedan od glavnih elemenata kola za povezivanje komunikacijske opreme na dalekovode je visokonaponski spojni kondenzator. Spojni kondenzator, uključen pri punom mrežnom naponu, mora imati dovoljnu električnu snagu. Da bi se bolje uskladila ulazna impedancija linije i priključnog uređaja, kapacitivnost kondenzatora mora biti dovoljno velika. Trenutno proizvedeni spojni kondenzatori omogućavaju da se na vodovima bilo koje klase napona ima priključni kapacitet od najmanje 3000 pF, što omogućava dobijanje priključnih uređaja sa zadovoljavajućim parametrima. Spojni kondenzator je povezan sa priključnim filterom, koji uzemljuje donju ploču ovog kondenzatora za struje frekvencije snage. Za visokofrekventne struje, priključni filter, zajedno sa kondenzatorom za spajanje, usklađuje otpor visokofrekventnog kabla sa ulaznim otporom dalekovoda i formira filter za prenos visokofrekventnih struja od VF kabla do linije sa malim gubicima. U većini slučajeva, spojni filtar sa kondenzatorom za spajanje formira krug filtra propusnog opsega koji prolazi određeni frekvencijski pojas.

Struja visoke frekvencije, prolazeći kroz kondenzator sprege kroz primarni namotaj filtera za uzemljenje, indukuje napon u sekundarnom namotu L2, koji preko kondenzatora C1 i priključnog voda dolazi do ulaza komunikacione opreme. Industrijska frekvencijska struja koja prolazi kroz kondenzator za spajanje je mala (desetine do stotine miliampera), a pad napona na namotaju priključnog filtera ne prelazi nekoliko volti. Ako dođe do prekida ili lošeg kontakta u spojnom krugu filtera, on može biti pod punim mrežnim naponom, pa se iz sigurnosnih razloga svi radovi na filteru izvode uzemljenjem donje ploče kondenzatora posebnim nožem za uzemljenje .

Usklađivanjem ulazne impedanse RF komunikacione opreme i linije postižu se minimalni gubici energije RF signala. Usklađivanje sa nadzemnim vodom (OHL) koji ima otpor od 300-450 Ohma ne može se uvijek završiti u potpunosti, jer s ograničenim kapacitetom kondenzatora spojnice, filter s karakterističnim otporom na strani linije jednakim karakterističnom otporu OHL-a može imati uski propusni opseg. Da bi se dobila potrebna širina pojasa, u nekim slučajevima je potrebno dozvoliti povećan (do 2 puta) karakteristični otpor filtera na strani linije, trpeći nešto veće gubitke zbog refleksije. Priključni filter instaliran na kondenzatoru spojnice povezan je sa opremom visokofrekventnim kablom. Na jedan kabl se može povezati nekoliko visokofrekventnih uređaja. Da bi se oslabili međusobni uticaji između njih, koriste se filteri za razdvajanje.

Kanali automatizacije sistema – relejna zaštita i tele-isključivanje, koji moraju biti posebno pouzdani, zahtijevaju obaveznu upotrebu separacijskih filtera za razdvajanje ostalih komunikacionih kanala koji rade preko zajedničkog priključnog uređaja.

Da bi se odvojio put prijenosa RF signala od visokonaponske opreme trafostanice, koja može imati nizak otpor za visoke frekvencije komunikacijskog kanala, visokofrekventni supresor je uključen u faznu žicu visokonaponske linije. Visokofrekventni supresor se sastoji od namotaja (reaktora), kroz koji prolazi radna struja linije, i elementa za podešavanje koji je povezan paralelno sa zavojnicom. Zavojnica za napajanje presretača sa elementom za podešavanje čini mrežu s dva terminala, koja ima prilično visok otpor na radnim frekvencijama. Za struju frekvencije snage od 50 Hz, odvodnik ima vrlo mali otpor. Koriste se barijere koje su dizajnirane da blokiraju jedan ili dva uska pojasa (jednofrekventni i dvofrekventni ometači) i jedan široki frekvencijski opseg od desetina i stotina kiloherca (širokopojasni ometači). Potonji su najrašireniji, uprkos manjem otporu u zaustavnom pojasu u odnosu na jednofrekventne i dvofrekventne. Ovi ometači omogućavaju blokiranje frekvencija nekoliko komunikacijskih kanala povezanih na istu linijsku žicu. Što je veća induktivnost prigušnice, veća je induktivnost reaktora, lakše je osigurati visok otpor supresora u širokom frekventnom opsegu. Teško je dobiti reaktor s induktivnošću od nekoliko milihenrija, jer to dovodi do značajnog povećanja veličine, težine i cijene barijere. Ako ograničite aktivni otpor u frekvencijskom pojasu blokiranja na 500-800 Ohma, što je dovoljno za većinu kanala, tada induktivnost zavojnice napajanja ne može biti veća od 2 mH.

Presretači se proizvode sa induktivnošću od 0,25 do 1,2 mH za radne struje od 100 do 2000 A. Što je veći napon mreže, veća je radna struja interdiktora. Za distributivne mreže proizvode se odvodnici snage 100-300 A, a za vodove od 330 kV i više maksimalna radna struja odvodnika je 2000 A.

Različite šeme podešavanja i potreban opseg blokiranih frekvencija dobijaju se korišćenjem kondenzatora, dodatnih induktora i otpornika dostupnih u elementu za podešavanje supresora.

Povezivanje na liniju može se izvršiti na različite načine. U asimetričnom kolu, RF oprema je povezana između žice (ili nekoliko žica) i uzemljenja prema krugovima "faza-uzemljenje" ili "dvofazno uzemljenje". U simetričnim kolima, RF oprema je povezana između dvije ili više linijskih žica (“faza-faza”, “faza-dvije faze”). U praksi se koristi fazno-fazna shema. Prilikom uključivanja opreme između žica različitih vodova koristi se samo shema "faza - faza različitih vodova".

Za organizovanje VF kanala duž visokonaponskih vodova koristi se frekvencijski opseg od 18-600 kHz. Distributivne mreže koriste frekvencije počevši od 18 kHz, na magistralnim linijama 40–600 kHz. Za postizanje zadovoljavajućih parametara RF puta na niskim frekvencijama potrebne su velike vrijednosti induktivnosti zavojnica za prigušivanje snage i kapacitivnosti kondenzatora sprege. Stoga je donja granica frekvencije ograničena parametrima uređaja za obradu i povezivanje. Gornja granica frekventnog opsega određena je dozvoljenom vrijednošću linearnog slabljenja, koja raste sa povećanjem frekvencije.

1. VISOKA FREKVENCIJA

Šeme postavljanja barijera. Visokofrekventni prigušivači imaju visoku otpornost na struje radne frekvencije kanala i služe za odvajanje elemenata koji ranžiraju na VF putanji (trafostanice i grane), što u nedostatku prigušivača može dovesti do povećanja slabljenja signala. put.

Visokofrekventna svojstva barijere karakteriziraju zaustavni pojas, odnosno frekvencijski pojas u kojem otpor barijere nije manji od određene dopuštene vrijednosti (obično 500 Ohma). Traka barijere je u pravilu određena dozvoljenom vrijednošću aktivne komponente otpora barijere, ali ponekad i dopuštenom vrijednošću ukupnog otpora.

Prekidači se razlikuju po vrijednostima induktivnosti, dozvoljenim strujama namotaja i shemama podešavanja. Koriste se jednofrekventna i dvofrekventna rezonantna ili prigušena kola za podešavanje i širokopojasna kola (koristeći propusni filtar punog i polu-presjeka, kao i visokopropusni filtar sa pola dijela). Ometači sa šemama podešavanja jedne i dvije frekvencije često ne pružaju mogućnost ometanja željenog frekvencijskog opsega. U ovim slučajevima koriste se barijere sa šemama za podešavanje širokopojasnog pristupa. Takve konfiguracijske šeme se koriste pri organiziranju zaštitnih i komunikacijskih kanala koji imaju zajedničku opremu za povezivanje.

Kada struja teče kroz zavojnicu barijere, nastaju elektrodinamičke sile koje djeluju duž osi zavojnice, i one radijalne, težeći da razbiju zavojnicu. Aksijalne sile su neujednačene po dužini zavojnice. Veće sile se javljaju na rubovima zavojnice. Stoga je korak zavoja na rubu veći.

Elektrodinamički otpor barijere je određen maksimalnom strujom kratkog spoja koju može izdržati. U barijeri KZ-500, pri struji od 35 kA, nastaju aksijalne sile od 7 tona (70 kN).

Prenaponska zaštita elemenata podešavanja. Talas prenapona koji se javlja na nadzemnom vodu udara u barijeru. Valni napon se distribuira između kondenzatora elementa za podešavanje i ulazne impedancije sabirnica trafostanice. Zavojnica za napajanje predstavlja veliki otpor za talas sa strmim frontom i može se zanemariti kada se razmatraju procesi povezani sa prenaponima. Da bi se zaštitili kondenzatori za podešavanje i zavojnica napajanja, paralelno sa zavojnicom napajanja je spojen iskrište, ograničavajući napon na elementima barijere na vrijednost koja je sigurna za njih. U skladu sa uslovima deionizacije iskrišta, probojni napon iskrišta treba da bude 2 puta veći od pratećeg napona, odnosno pad napona na zavojnici snage od maksimalne struje kratkog spoja U otpor = I kratak- kolo. ωL.

S velikim vremenom prije pražnjenja, probojni napon kondenzatora je znatno veći od probojnog napona odvodnika; pri niskom (manje od 0,1 μs) probojni napon kondenzatora postaje manji od probojnog napona razmaka. Zbog toga je potrebno odgoditi povećanje napona na kondenzatorima dok se ne aktivira iskrište, što se postiže serijskim povezivanjem dodatnog induktora Ld sa kondenzatorom (slika 15). Nakon proboja iskrišta, napon na kondenzatoru polako raste i dodatni iskrište povezan paralelno sa kondenzatorom ga dobro štiti.

Rice. – Kola visokofrekventnih supresora sa uređajem za zaštitu od prenapona: a) jednofrekventna; b) dvostruka frekvencija

2. KOMUNIKACIJSKI KONDENZATORI

Opće informacije. Spojni kondenzatori se koriste za povezivanje VF komunikacione, telemehaničke i zaštitne opreme na visokonaponske vodove, kao i za odvod snage i mjerenje napona.

Otpor kondenzatora obrnuto je proporcionalan frekvenciji napona primijenjenog na njega i kapacitivnosti kondenzatora. Reaktancija spojnog kondenzatora za struje industrijske frekvencije je stoga znatno veća nego za frekvenciju od 50 - 600 kHz telemehanike i zaštitne komunikacijske kanale (1000 puta ili više), što omogućava korištenje ovih kondenzatora za razdvajanje struja visoke i industrijske frekvencije. i spriječiti visok napon do električnih instalacija. Industrijske frekvencijske struje se preusmjeravaju na uzemljenje kroz kondenzatore za spajanje, zaobilazeći RF opremu. Spojni kondenzatori su projektovani za fazu (u mreži sa uzemljenim neutralom) i za linijski napon (u mreži sa izolovanim neutralnim elementom).

Za odvod snage koriste se posebni kondenzatori za odvod, spojeni u seriju sa kondenzatorom spojnice.

U nazivima kondenzatorskih elemenata, slova označavaju sekvencijalno prirodu primjene, vrstu punila, dizajn; brojevi – nazivni fazni napon i kapacitivnost. SMR – priključci, punjeni uljem, sa ekspanderom; SMM – priključci, punjeni uljem, u metalnom kućištu. Za različite napone, spojni kondenzatori se sastoje od pojedinačnih elemenata povezanih u seriju. Kondenzatorski elementi SMR-55/√3-0,0044 su predviđeni za normalan rad na naponu od 1,1 U oma, elementi SMR-133/√3-0,0186 - na 1,2 U oma. Kapacitet kondenzatora za klase izolacije 110, 154, 220, 440 i 500 kV je prihvaćen sa tolerancijom od -5 do +10%.

3. VEZE FILTERA

Opće informacije i izračunate zavisnosti. Visokofrekventna oprema je povezana na kondenzator ne direktno preko kabla, već preko priključnog filtera, koji kompenzuje reaktanciju kondenzatora, usklađuje valne impedancije linije i VF kabla i uzemljuje donju ploču kondenzatora , čime se stvara put za struje industrijske frekvencije i osigurava sigurnost rada.

Kada je krug linearnog namota filtera prekinut, na donjoj ploči kondenzatora u odnosu na masu pojavljuje se fazni napon. Stoga se sva prebacivanja u krugu linearnog namota priključnog filtera izvode s uključenim nožem za uzemljenje.

Filter OFP-4 (Sl. ,) je dizajniran da radi na vodovima od 35, 110 i 220 kV prema krugu "faza-uzemljenje" sa kondenzatorom za spajanje od 1100 i 2200 pF i sa kablom koji ima karakterističnu impedanciju od 100 Ohma. Filter ima tri frekvencijska opsega. Za svaki opseg postoji poseban zračni transformator napunjen izolacijskom masom.

Rice. – Šematski dijagram priključka filtera OFP-4

6. OBRADA GROMOPISNIH KABLOVA, ANTENA

Gromobranski kablovi visokonaponskih vodova mogu se koristiti i kao kanali za prenos informacija. Kablovi su izolovani od nosača radi uštede električne energije u slučaju atmosferskih prenapona, uzemljeni su kroz probušene iskrice. Čelični kablovi imaju visoko prigušenje za visokofrekventne signale i omogućavaju prenos informacija samo preko kratkih linija na frekvencijama ne većim od 100 kHz. Bimetalni kablovi (čelični kablovi sa aluminijumskom prevlakom), aluminijumski kablovi (od upredenih čelično-aluminijumskih žica), jednoslojni kablovi (jedan sloj su aluminijumske žice, preostali slojevi su čelični) omogućavaju organizovanje komunikacionih kanala sa malim prigušenjem i nivoi smetnji. Interferencija je manja nego u komunikacionim kanalima preko faznih žica, a oprema za RF obradu i povezivanje je jednostavnija i jeftinija, jer su struje koje teku kroz kablove i naponi na njima mali. Bimetalne žice su skuplje od čeličnih, pa se njihova upotreba može opravdati ako se ne mogu napraviti RF kanali kroz fazne žice. To može biti na ultra dugim, a ponekad i na dalekovodima dalekovoda.

Kanali duž kablova mogu se povezati po šemama „kabl-kabl”, „kabl-uzemljenje” i „dva kabla-zemlja”. Na nadzemnim vodovima naizmjenične struje, kablovi se mijenjaju svakih 30 - 50 km kako bi se smanjila interferencija struja industrijske frekvencije u njima, što uvodi dodatno slabljenje od 0,15 Np za svaki ukrštaj u shemama "kabl - kabel", bez uticaja na "dva kablovi - kablovska "šema Zemlja". Kod prijenosa istosmjerne struje može se koristiti shema "kabl-kabl", jer ovdje ukrštanje nije potrebno.

Komunikacija preko gromobranskih kablova se ne prekida prilikom uzemljenja faznih žica i ne zavisi od sheme uklopne linije.

Antenska komunikacija se koristi za povezivanje mobilne HF opreme na nadzemne vodove. Žica je okačena duž žica nadzemnog voda ili se koristi dio gromobranskog kabla. Ova ekonomična metoda povezivanja ne zahtijeva prigušivače ili spojne kondenzatore.

FOX serija nudi vrhunska rješenja zasnovana na SDH/PDH primarnim mrežnim tehnologijama, dizajnirana i testirana za upotrebu u teškim okruženjima. Nijedno drugo rješenje multipleksera ne pruža tako širok spektar specijaliziranih proizvoda - od telezaštite do Gigabit Etherneta koristeći SDH tehnologiju i podjelu spektra.

ABB se fokusira na nadogradnju proizvoda kako bi zaštitio vašu investiciju i nudi efikasne alate za održavanje.

Kompletno komunikacijsko rješenje serije FOX sastoji se od:

• FOX505: Kompaktni pristupni multiplekser sa propusnošću do STM-1.
• FOX515/FOX615: Pristupni multiplekser sa kapacitetom do STM-4, koji podržava širok spektar korisničkih interfejsa za sisteme podataka i govora. Implementacija funkcija telezaštite i drugih karakteristika specifičnih za aplikaciju osigurava usklađenost sa svim zahtjevima za pristup podacima u preduzeću.
• FOX515H: Dopunjuje liniju FOX i dizajniran je za komunikaciju velike brzine.
• FOX660: Multiservisna platforma za sisteme za prenos podataka.

Svi elementi serije FOX515 rade pod FOXMAN-om, ABB-ovim SNMP-baziranim objedinjenim sistemom upravljanja mrežom. Njegova otvorena arhitektura omogućava integraciju sa kontrolnim sistemima treće strane, kako višeg tako i nižeg nivoa. Grafički mrežni prikaz i point-and-click kontrola čine FOXMAN idealnim rješenjem za TDM i Ethernet kontrolu na nivou pristupa i podataka.

Univerzalni digitalni RF komunikacijski sistem ETL600 R4

ETL600 je vrhunsko RF komunikacijsko rješenje za prijenos glasa, podataka i zaštitnih komandi preko visokonaponskih vodova. Univerzalna hardverska i softverska arhitektura ETL600 sistema čini izbor između tradicionalne analogne i digitalne RF opreme za budućnost besmislenim i zastarjelim. Koristeći iste hardverske komponente, korisnik može odabrati digitalni ili analogni način rada na licu mjesta sa samo nekoliko klikova mišem. Pored lakoće upotrebe, fleksibilnosti aplikacija i neviđenih brzina prenosa podataka, ETL600 sistem takođe obezbeđuje besprekornu kompatibilnost sa postojećim tehnološkim okruženjima i dobro se integriše u moderne digitalne komunikacione infrastrukture.

Prednosti korisnika

• Isplativo rješenje za pitanje organiziranja komunikacija, pružanje pouzdane kontrole i zaštite elektroenergetskog sistema.
• Smanjite troškove kroz zajednički inventar hardvera i rezervnih dijelova za analogne i digitalne RF komunikacijske sisteme.
• Fleksibilna arhitektura za laku integraciju u tradicionalnu i modernu opremu.
• Pouzdan prenos zaštitnih signala
• Efikasno korištenje ograničenih frekvencijskih resursa kroz fleksibilan odabir širine opsega prijenosa.
• Rezervno rješenje za odabrane komunikacije od ključne važnosti koje se obično prenose preko širokopojasnih komunikacija

Priključni filter MCD80

MCD80 modularni uređaji se koriste za povezivanje vodova RF komunikacionog uređaja kao što je ABB ETL600 preko kapacitivnog naponskog transformatora na vodove visokog napona.

MCD80 filter pruža optimalno usklađivanje impedanse za izlaz RF veze, razdvajanje frekvencija i sigurnu izolaciju mrežne frekvencije 50/60 Hz i prolaznih prenapona. Može se konfigurirati za jednofazne i višefazne komunikacije visokopropusnim ili propusnim filtriranjem. MCD80 uređaji su usklađeni sa najnovijim IEC i ANSI standardima.

Glavne prednosti MCD80 filtera:

• Dizajniran za rad sa bilo kojom vrstom HF komunikacione opreme
• Čitava linija filtera: širokopojasni, propusni, separacijski, faza-faza i faza-zemlja
• Maksimalni mogući izbor propusnog opsega (prema specifikacijama korisnika u koracima od 1 kHz)
• Mogućnost spajanja na spojne kondenzatore i na naponske transformatore
• Širok raspon priključnih kapaciteta 1500pF-20000pF
• Mogućnost podešavanja na mjestu ugradnje pri promjeni priključnog kapaciteta unutar radnog raspona kapacitivnosti (na primjer, kod zamjene kondenzatora naponskim transformatorima)
• Mali gubitak umetanja u propusnom opsegu (manje od 1dB)
• Moguće je paralelno povezati na jedan PF do 9 terminala snage 80 W u krugu faza-zemlja i do 10 terminala u krugu faza-faza
• Ugrađeni jednopolni rastavljač (prekidač za uzemljenje)

HF prigušivači za nadzemne vodove-DLTC

Za zaštitu RF supresora, dostupna su dva tipa DLTC prigušivača prenapona.

Mali i srednji VF prigušivači su opremljeni standardnim ABB Polim-D prigušivačima prenapona bez odvodnika luka.

Veliki presretači su opremljeni ABB MVT odvodnicima, koji nemaju lučni razmak i posebno su dizajnirani za upotrebu sa ABB presretačima. Oni koriste iste visoko nelinearne metal-oksidne varistore (MO otpornike) kao limitatore stanica.

Prilikom projektovanja jedinice za podešavanje, interno curenje MO limitera se uzima u obzir. ABB-ovi metalni oksidni prigušivači prenapona posebno su dizajnirani za upotrebu u jakim elektromagnetnim poljima, koja su često prisutna u RF prigušivačima dalekovoda. Konkretno, ne sadrže nepotrebne metalne dijelove u kojima bi magnetsko polje moglo inducirati vrtložne struje i uzrokovati neprihvatljivo povećanje temperature. Modifikacija metal-oksidnih odvodnika prenapona za radne uslove u odvodnicima dalekovoda bila je neophodna jer ABB proizvodi takve uređaje za stanice i potpuno je svjestan problema koji se javljaju u praksi. Prigušivači prenapona koji se koriste u odvodnicima dalekovoda imaju nazivnu struju od 10 kA.

Karakteristike i prednosti

Fundamentalne prednosti VF linijskih prigušivača DLTC tipa

Informacije sa sajta

Komunikacije dalekovoda su ponovo postale tema o kojoj se žestoko raspravlja, na različitim naučnim nivoima iu štampi. Ova tehnologija je doživjela mnoge uspone i padove u posljednjih nekoliko godina. Mnogi članci sa oprečnim stavovima (zaključcima) objavljeni su u posebnim časopisima. Neki stručnjaci prenos podataka preko električnih mreža nazivaju tehnologijom koja odumire, dok drugi predviđaju svijetlu budućnost u mrežama srednjeg i niskog napona, na primjer, u uredima i kućama.

Tehnologija koja se danas naziva VF komunikacija preko dalekovoda zapravo pokriva nekoliko različitih i nezavisnih područja i aplikacija. To je, s jedne strane, uskopojasni prijenos od tačke do tačke preko visokonaponskih nadzemnih vodova (35-750 kV), as druge strane, širokopojasni prijenos podataka širom mreže (BPL Broadband Power Line), u srednjem i niskom naponske mreže (0,4-35 kV).

Siemens je pionir u oba smjera. Prvi VF sistemi na visokonaponskim vodovima kompanije Siemens implementirani su davne 1926. godine u Irskoj.

Atraktivnost ove tehnologije za operatere elektroenergetskih mreža je u tome što koristi vlastitu infrastrukturu električne mreže za prijenos informacijskih signala. Dakle, tehnologija ne samo da je vrlo ekonomična – nema tekućih troškova održavanja komunikacionih kanala, već omogućava i da preduzeća za snabdevanje energijom budu nezavisna od pružalaca komunikacionih usluga, što je posebno važno u vanrednim situacijama, pa čak i na zakonodavnom nivou. u mnogim zemljama. HF komunikacije su univerzalno tehnološko rješenje kako za poduzeća koja se bave prijenosom i distribucijom električne energije, tako i za kompanije usmjerene na pružanje usluga građanima.

VF komunikacije u visokonaponskim mrežama (35-750 kV)

Tokom naglog razvoja informacionih tehnologija (90-ih godina), elektroprivrede u industrijalizovanim zemljama napravile su značajna ulaganja u polaganje optičkih komunikacionih linija (FOCL) preko visokonaponskih nadzemnih vodova u nadi da će obezbediti unosan udeo na pregrejanom tržištu telekomunikacija. U to vrijeme, dobra stara HF tehnologija je ponovo zakopana. Tada je napuhani balon informacionih tehnologija pukao, a otrežnjenje je došlo u mnogim regionima. A upravo je u energetskim mrežama iz ekonomskih razloga obustavljena instalacija optičkih vodova, a tehnologija VF komunikacije nadzemnih vodova dobila je novo značenje.

Kao rezultat upotrebe digitalnih tehnologija na visokonaponskim mrežama, pojavili su se novi zahtjevi za VF sisteme.

Trenutno se prenos podataka i govora odvija brzim digitalnim kanalima, a signali i podaci zaštitnih sistema se prenose istovremeno (paralelno) preko VF linija i digitalnih kanala (optičkih linija), formirajući pouzdanu redundantnost (videti sledeći odeljak).

Na granama mreže i dugim dionicama dalekovoda upotreba optičkih vodova nije ekonomski izvodljiva. Ovdje HF tehnologija nudi isplativu alternativu za prijenos govora, podataka i komandnih signala relejne zaštite i sistema upravljanja u nuždi (relejna zaštita relejne zaštite, automatizacija opreme za vanredne situacije) Slika 1.

Zbog brzog razvoja sistema automatizacije elektroprivrede i digitalnih širokopojasnih mreža na magistralnim linijama, zahtjevi za modernim VF komunikacionim sistemima su se promijenili.

Danas se HF mrežne slavine posmatraju kao sistem koji pouzdano prenosi podatke sistema zaštite i pruža transparentno, korisničko sučelje za podatke i glas od širokopojasnih digitalnih mreža do krajnjeg potrošača uz znatno veću propusnost od konvencionalnih analognih sistema. Sa moderne tačke gledišta, visoka propusnost se može postići samo povećanjem frekvencijskog opsega. Ono što je u prošlosti bilo nemoguće zbog nedostatka slobodnih frekvencija, sada se ostvaruje zahvaljujući širokoj upotrebi optičkih linija. Stoga se HF sistemi u velikoj mjeri koriste samo na granama mreže. Postoje i opcije kada su pojedinačni dijelovi mreža međusobno povezani optičkim linijama, što omogućava korištenje istih radnih frekvencija mnogo češće nego u slučaju integriranih HF komunikacijskih sistema.

U savremenim digitalnim RF sistemima, gustina informacija pri korišćenju brzih procesora signala i metoda digitalne modulacije može se povećati u poređenju sa analognim sistemima sa 0,3 do 8 bita/sec/Hz. Dakle, za frekvencijski opseg od 8 kHz u svakom smjeru (prijem i prijenos), može se postići brzina od 64 kbit/s.

Siemens je 2005. godine predstavio novu digitalnu RF komunikacionu opremu “PowerLink”, potvrđujući svoju vodeću poziciju u ovoj oblasti. PowerLink oprema je takođe sertifikovana za upotrebu u Rusiji. Sa PowerLink-om, Siemens je stvorio multi-servisnu platformu pogodnu za analogne i digitalne aplikacije.

Ispod su jedinstvene karakteristike ovog sistema

Optimalno korištenje dodijeljene frekvencije: Najbolja RF komunikaciona oprema omogućava prenos podataka brzinama od 64 kbps ili manje, dok PowerLink ima brzinu od 76,8 kbps, zauzimajući propusni opseg od 8 kHz.

Više glasovnih kanala: Još jedna Siemensova inovacija implementirana u PowerLink sistemu je mogućnost prenosa 3 analogna govorna kanala u propusnom opsegu od 8 kHz umjesto 2 kanala u konvencionalnoj opremi.

video nadzor: PowerLink je prvi RF komunikacioni sistem koji omogućava prenos signala video nadzora.

AXC (Automatski poništavač preslušavanja) Automatski poništavač preslušavanja: Ranije je bliski opseg odašiljanja i primanja zahtevao složeno RF podešavanje da bi se smanjio uticaj predajnika na njegov prijemnik. Patentirana AXC jedinica zamjenjuje složenu hibridnu postavku i pripadajući modul, a kvalitet prijenosa i prijema je poboljšan.

OSA (Optimized Sub channel Allocation) Optimalna distribucija podkanala: Još jedno patentirano rešenje kompanije Siemens garantuje optimalnu alokaciju resursa prilikom konfigurisanja usluga (govor, podaci, sigurnosna signalizacija) u dodeljenom frekvencijskom opsegu. Kao rezultat toga, konačni kapacitet odašiljanja raste na 50%.

Povećana fleksibilnost: Kako bi osigurao sigurnost ulaganja i buduću upotrebu, Siemens je implementirao funkciju “olakšavanja!”. za jednostavna i pouzdana ažuriranja.

Multifunkcionalna oprema: Izvođenjem projekta zasnovanog na kombinovanoj PowerLink opremi, možete zaboraviti na ograničenja koja su konvencionalni terminali imali prilikom planiranja frekvencija. Sa PowerLink-om možete dizajnirati RF komunikacioni sistem sa punim spektrom usluga (glas, podaci, PA i PA) u dostupnom opsegu. Jedan PowerLink komplet može zamijeniti tri (3) konvencionalna analogna sistema Slika 3.

Prijenos podataka iz sigurnosnih sistema

RF komunikaciona tehnologija nastavlja da igra važnu ulogu u oblasti prenosa podataka za sisteme zaštite. Na magistralnim i visokonaponskim vodovima napona iznad 330 kV po pravilu se koriste sistemi dvostruke zaštite sa različitim metodama mjerenja (npr. diferencijalna zaštita i distanciona zaštita). Sigurnosni sistemi također koriste različite metode prijenosa kako bi osigurali potpunu redundantnost, uključujući komunikacijske kanale. Tipični komunikacioni kanali u ovom slučaju su kombinacija digitalnih kanala preko optičkih linija za podatke diferencijalne zaštite i analognih RF kanala za prenos komandnih signala zaštite na daljinu. Za prijenos zaštitnih signala, HF tehnologija je najpouzdaniji kanal. HF komunikacija je pouzdaniji kanal za prijenos podataka od ostalih, čak ni optičke linije ne mogu pružiti takav kvalitet u dužem vremenskom periodu. Izvan glavnih vodova i na krajevima mreže, HF komunikacije često postaju jedini kanal za prenos podataka sistema zaštite.

Provereni Siemens SWT 3000 sistem (slika 4) predstavlja inovativno rešenje za prenos PA komandi sa potrebnom maksimalnom pouzdanošću i istovremeno minimalnim vremenom prenosa komandi u analognim i digitalnim komunikacionim mrežama.

Dugogodišnje iskustvo u oblasti prenosa zaštitnih signala omogućilo nam je stvaranje jedinstvenog sistema. Zahvaljujući složenoj kombinaciji digitalnih filtera i digitalnih sistema za obradu signala, bilo je moguće suzbiti uticaj impulsnog šuma - najjače smetnje u analognim komunikacionim kanalima - toliko da je čak iu teškim realnim uslovima pouzdan prenos RP i PA komande se postiže. Podržani su svi poznati načini rada direktnog rada ili dozvoljenog rada sa pojedinačnim tajmerima i koordiniranim ili nekoordiniranim prijenosom. Odabir načina rada vrši se pomoću softvera. Funkcije upravljanja u hitnim slučajevima specifične za ruske električne mreže mogu se implementirati na istoj hardverskoj platformi SWT 3000.

Kada se koriste digitalni interfejsi, identifikacija uređaja se vrši po adresi. Na ovaj način moguće je spriječiti slučajno povezivanje drugih uređaja putem digitalnih mreža.

Fleksibilni koncept dva u jednom omogućava da se SWT 3000 koristi u svim dostupnim komunikacijskim kanalima - bakrenim kablovima, visokonaponskim linijama, optičkim linijama ili digitalnim u bilo kojoj kombinaciji Slika 5:

• digitalno + analogno na jednoj platformi;
• 2 redundantna kanala u 1 sistemu;
• duplirano napajanje u 1 sistemu;
• 2 sistema u 1 okruženju.

Kao veoma isplativo rešenje, SWT 3000 se može integrisati u PowerLink RF sistem. Ova konfiguracija pruža mogućnost dupliciranog prijenosa: analognog putem HF tehnologije i digitalnog, na primjer, preko SDH.

VF komunikacije u srednjenaponskim i niskonaponskim mrežama (distributivne mreže)

Za razliku od HF komunikacija preko visokonaponskih dalekovoda, u mrežama srednjeg i niskog napona, HF sistemi su dizajnirani za režime rada od tačke do više tačaka. Ovi sistemi se takođe razlikuju po brzini prenosa podataka.

Uskopojasni sistemi(digitalni komunikacijski kanali DLC) se dugo koriste u elektroenergetskim mrežama za određivanje lokacije kvarova, daljinsku automatizaciju i prijenos mjernih podataka. Brzina prijenosa ovisno o aplikaciji od 1,2 kbit/s do< 100 кбит/с. Передача сигналов в линиях среднего напряжения осуществляется емкостным способом по экрану кабеля среднего напряжения.

Siemens od 2000. godine uspješno nudi digitalni komunikacioni sistem DCS3000 na tržištu komunikacionih sistema. Stalne promjene stanja elektroenergetske mreže, uzrokovane čestim prebacivanjem ili povezivanjem različitih potrošača, zahtijevaju implementaciju složenog tehnološkog zadatka - integriranog, produktivnog sustava za obradu signala, implementaciju koja je postala moguća tek danas.

DCS3000 koristi visokokvalitetnu tehnologiju prijenosa podataka OFDM, ortogonalno frekvencijsko multipleksiranje. Pouzdana tehnologija osigurava automatsko prilagođavanje promjenama u prijenosnoj mreži. U ovom slučaju, prenesena informacija u određenom opsegu se optimalno modulira na nekoliko zasebnih nosilaca i prenosi u CENELEC opsegu standardiziranom za električne mreže (od 9 do 148 kHz). Uz održavanje dozvoljenog frekventnog opsega i snage prijenosa, potrebno je prevladati promjene u konfiguraciji elektroenergetske mreže, kao i tipične smetnje u elektroenergetskoj mreži kao što su širokopojasni šum, pulsni šum i uskopojasni šum. Dodatno, pouzdana podrška za prenos podataka korišćenjem standardnih protokola je obezbeđena ponavljanjem paketa podataka u slučaju kvara. Sistem DCS3000 je dizajniran za prenos podataka male brzine koji se odnose na električne usluge u opsegu od 4 kHz do 24 kHz.

Mreže srednjeg napona obično rade u otvorenom krugu, omogućavajući dvosmjerni pristup svakoj transformatorskoj stanici.

DCS3000 sistem se sastoji od modema, bazne jedinice (BU) i induktivnih ili kapacitivnih komunikacionih modula. Komunikacija se odvija po principu master-slave (master slave). Glavna DCS3000 bazna jedinica u transformatorskoj trafostanici, preko podređenih DCS3000 baznih jedinica, periodično ispituje podatke sa povezanih telemetrijskih uređaja i dalje ih prenosi na centralu Slika 6. Paketi podataka se mogu prenositi do centrale i telemetrijskih uređaja prema standard IEC61870-5-101 ili DNP3.

Ulaz i izlaz informacionog signala se realizuje prije ili nakon razvodnih uređaja, budući da je oklop kabla uzemljen samo na ulaznim krajevima, jednostavnim induktivnim vezama (CDI). Odvojiva feritna jezgra se mogu montirati na oklop kabla ili na kabl. U zavisnosti od specifičnih uslova. Nije potrebno isključiti srednjenaponski vod tokom instalacije.

Za druge kablove ili nadzemne vodove, ulaz je kroz fazne provodnike koji koriste kapacitivne veze (CDC). Za različite naponske nivoe, Siemens nudi različite priključke za kablovske, nadzemne i gasno izolovane distributivne sisteme.

Distributivna mreža se može kreirati sa različitom topologijom. DCS3000 je idealan za srednjenaponske mreže sa linearnom, stablom ili zvjezdanom topologijom. Ako između dvije transformatorske stanice postoji oklopljeni vod sa zaštitnim transformatorom, može se povezati direktno na DCS3000. Da bi se osigurao stalan pristup kanalu, poželjno je kreirati logički prsten. Ako to nije moguće zbog topologije mreže, tada se dvije linije mogu spojiti u logički prsten pomoću ugrađenog modema.

Sistem DCS3000 koji je razvio Siemens jedini je uspješno implementiran komunikacioni sistem u distributivnoj mreži. Između ostalih narudžbi, Siemens je kreirao komunikacijske sisteme u Singapuru za Singapore Power Grid iu Makau za CEM Macao. Argument za realizaciju ovih projekata bila je mogućnost izbjegavanja velikih troškova u izgradnji nove komunikacione infrastrukture. Već 25 godina Siemens isporučuje Singapur PG komunikacijskim rješenjima za prijenos podataka preko oklopljenih kablova. Siemens je 2000. godine dobio narudžbu za isporuku 1.100 DCS3000 sistema, koje Singapur PG koristi u 6 kV distributivnoj mreži za automatizaciju i lokalizaciju kvarova. Distributivna mreža je uglavnom izgrađena po prstenastom obrascu.

CEM Macao upravlja svojom elektrodistributivnom mrežom na samo jednom naponskom nivou. Stoga su ovdje predstavljeni zahtjevi slični onima za visokonaponsku mrežu. Posebni zahtjevi postavljaju se na pouzdanost komunikacionog sistema koji se stvara. Stoga je sistem DCS3000 proširen redundantnim baznim jedinicama i redundantnim ulazima kontrolne ploče. Srednjenaponska mreža je izgrađena u obliku prstena i omogućava prijenos podataka u dva smjera. Tokom niza godina, više od 1.000 DCS3000 sistema osiguralo je pouzdan rad uspostavljene komunikacione mreže i služi kao dokaz njene efikasnosti.

U Egiptu, transformatorske stanice nisu bile opremljene ulaznim kanalima za daljinsko održavanje. Stvaranje novih veza bilo je skupo. U principu je bilo moguće koristiti radio modeme, ali je broj raspoloživih frekvencija za pojedinačne transformatorske stanice bio ograničen i nisu se mogli izbjeći značajni dodatni operativni troškovi. Alternativno rješenje bio je sistem DCS3000. Podaci sa udaljenih telemehaničkih terminala prenošeni su u transformatorsku podstanicu. Telemehanički sistem visokog nivoa prikupljao je podatke i prenosio ih putem radija do koncentratora podataka, odakle su se zauzvrat prenosili preko postojećih daljinskih upravljačkih linija do kontrolnog centra. Za dva projekta, Siemens je isporučio više od 850 DCS3000 sistema za MEEDCO (10 kV) i DELTA (6 kV).

Širokopojasni sistemi(Broadband Power Line BPL) Nakon mnogo godina pilot instalacija širom svijeta i brojnih komercijalnih projekata, druga generacija BPL tehnologije je sazrela do te mjere da je postala atraktivna alternativa za druge širokopojasne pristupne mreže.

U niskonaponskim mrežama, BPL pruža provajderu priliku da implementira širokopojasni pristup uslugama „triple play“ na „posljednjoj milji“:

• pristup internetu velike brzine;
• IP telefonija;
• video.

Korisnici mogu uživati ​​u ovim ponuđenim uslugama spajanjem na bilo koju električnu utičnicu. Također je moguće organizirati lokalnu mrežu u kući za povezivanje računala i perifernih uređaja bez polaganja dodatnih kablova.

Za komunalne usluge, BPL se danas ne razmatra. Jedina usluga koja se danas koristi, daljinsko očitavanje brojila, koristi isplativa rješenja kao što su GSM ili spori DLC sistemi. Međutim, u kombinaciji sa širokopojasnim uslugama, BPL postaje privlačan i za očitavanje brojila. Tako se „triple play“ pretvara u „quad play“ (slika 8).

U srednjenaponskoj mreži, BPL se koristi za širokopojasne usluge kao transportna veza do pristupne tačke najbližeg provajdera. Za komunalna preduzeća trenutno je dovoljno daljinsko očitavanje brojila ASKUE uređaja uskopojasnih sistema koji rade u opsegu koji je CENELEC dodijelio za komunalne usluge od 9 do 148 kHz. Naravno, srednjenaponski BPL sistemi sa mešovitim uslugama („zajednički kanal“) mogu se koristiti i za provajdera i za komunalno preduzeće.

Značaj BPL-a raste, o čemu svjedoči povećano ulaganje u ovu vrstu komunikacije od strane komunalnih preduzeća, provajdera i industrije. U prošlosti su glavni igrači na tržištu BPL-a bili pretežno mala preduzeća specijalizovana isključivo za ovu tehnologiju, ali danas na ovo tržište ulaze veliki koncerni, na primer, Schneider Electric, Misubishi Electric, Motorola i Siemens. Ovo je još jedan znak sve veće važnosti ove tehnologije. Međutim, još uvijek nije došlo do značajnog pomaka iz dva ključna razloga:

1. Nedostatak standardizacije

BPL koristi frekvencijski opseg od 2 do 40 MHz (u SAD do 80 MHz), u kojem rade različite kratkotalasne službe, vladine agencije i radio-amateri. Radio-amateri su pokrenuli kampanju protiv BPL-a u nekim evropskim zemljama i o ovoj temi se aktivno raspravlja. Međunarodni instituti za standardizaciju, na primjer, ETSI, CENELEC, IEEE, u posebnim radnim grupama, razvijaju standard koji reguliše upotrebu BPL-a u mrežama srednjeg i niskog napona i distributivnim mrežama
u zgradama i garantuje koegzistenciju sa drugim uslugama.

2. Troškovi i poslovni model

Troškovi Powerline infrastrukture sa modemima, opremom za interkonekciju i repetitorima su još uvijek visoki u poređenju sa, na primjer, DSL tehnologijom. Visoka cijena, s jedne strane, objašnjava se malim obimom proizvodnje, as druge strane ranom fazom razvoja ove tehnologije. Kada koristite širokopojasne usluge, BPL tehnologija mora biti konkurentna DSL-u i po performansama i po cijeni.

U smislu poslovnog modela, uloga komunalnih preduzeća u stvaranju vrijednosti može se uvelike razlikovati, od prodaje prava korištenja do pružanja potpunih usluga pružatelja usluga. Glavna razlika između različitih modela je udio učešća komunalnih preduzeća.

Trendovi u razvoju komunikacionih tehnologija

U javnim telekomunikacijskim mrežama danas više od 90% prometa podataka prolazi kroz SDH/SONET. Takva kola s fiksnom komutacijom sada postaju neekonomična jer ostaju u funkciji čak i kada se ne koriste. Osim toga, rast tržišta se primjetno pomjerio sa glasovnih aplikacija (TDM) na podatkovne komunikacije (orijentirane na pakete). Prelazak sa zasebnih mobilnih i žičanih mreža, LAN i WAN na jedinstvenu integrisanu IP mrežu se odvija u nekoliko faza, uzimajući u obzir postojeću mrežu. U prvoj fazi, paketno orijentisani promet podataka se prenosi u virtuelnim paketima postojeće SDH mreže. To se zove PoS (Packet over SDH) ili EoS (Ethernet over SDH) sa smanjenom modularnošću i stoga nižom efikasnošću propusnog opsega. Sljedeći prijelaz sa TDM-a na IP nude današnji NG SDH (Next Generation SDH) sistemi s višeuslužnom platformom koja je već optimizirana za paketno orijentirane aplikacije GFP (generalni postupak sinhronizacije), LCAS (šema kontrole kapaciteta veze), RPR (fleksibilni paketni prstenovi) i druge aplikacije u SDH okruženju.

Ova evolucija u komunikacijskoj tehnologiji također je utjecala na upravljačku strukturu energetskih mreža. Tradicionalno, komunikacija između kontrolnih centara i podstanica za nadzornu kontrolu i sisteme za prikupljanje podataka bazirana je na serijskim protokolima i namjenskim kanalima koji obezbjeđuju brzo vrijeme prijenosa signala i uvijek su u stanju pripravnosti. Naravno, namjenski sklopovi ne pružaju fleksibilnost potrebnu za rad moderne električne mreže. Stoga je trend korištenja TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) dobro došao. Glavni pokretači za prelazak sa serijskog protokola na IP protokol u sistemima nadzorne kontrole i prikupljanja podataka su:

• proliferacija optičkih sistema obezbeđuje povećani propusni opseg i otpornost na električne smetnje;
• TCP/IP protokol i srodne tehnologije su postale de facto standard za mreže podataka;
• pojava standardizovanih tehnologija koje obezbeđuju potreban kvalitet funkcionisanja mreža sa TCP/IP protokolom (QoS kvaliteta usluge).

Ove tehnologije mogu da se pozabave tehničkim problemima u vezi sa pouzdanošću i mogućnošću obezbeđivanja brzog vremena odziva za nadzorne kontrole i aplikacije za prikupljanje podataka.

Ovaj prelazak na TCP/IP umrežavanje omogućava integraciju nadzorne kontrole i upravljanja mrežom za prikupljanje podataka u cjelokupno upravljanje mrežom.

Promjene konfiguracije u ovom slučaju mogu se izvršiti preuzimanjem sa centralne kontrolne jedinice, umjesto dugotrajnog ažuriranja firmvera odgovarajućih podstanica. Standarde za IP bazirane protokole za telemehaničke sisteme razvija globalna zajednica i već su objavljeni za komunikacije u podstanicama (IEC61850) Slika 10.

Standardi za komunikaciju između trafostanica i kontrolnog centra i između samih trafostanica su još uvijek u razvoju. Paralelno s tim, prijenos glasovnih aplikacija sa TDM-a na VoIP, što će značajno pojednostaviti kablovske veze na trafostanicama, budući da svi uređaji i IP telefonija koriste istu lokalnu mrežu.

U starijim elektrodistributivnim mrežama, komunikacijske veze su rijetko postavljane jer je nivo automatizacije bio nizak, a podaci o brojilima rijetko su prikupljani. Evolucija energetskih mreža u budućnosti će zahtijevati komunikacijske kanale na ovom nivou. Konstantno rastuća potrošnja u megagradima, nestašica sirovina, sve veći udio obnovljivih izvora energije, proizvodnja električne energije u neposrednoj blizini potrošača („distribuirana proizvodnja“) i pouzdana distribucija električne energije sa malim gubicima, glavni su faktori koji određuju upravljanje sutrašnje mreže. Komunikacija u ASKUE-u će se ubuduće koristiti ne samo za čitanje podataka o potrošnji, već i kao dvosmjerni komunikacioni kanal za fleksibilno formiranje tarifa, povezivanje sistema za snabdevanje gasom, vodom i toplotom, prenos računa i pružanje dodatnih usluga, na primjer, sigurnosni alarmi. Široko rasprostranjeno pružanje Ethernet povezivanja i dovoljna propusnost od kontrole do potrošača su od suštinskog značaja za upravljanje radom budućih mreža.

Zaključak

Integracija telekomunikacionih usluga u elektroenergetske mreže će zahtijevati čvrstu integraciju različitih tehnologija. U jednoj elektroenergetskoj mreži, ovisno o topologiji i zahtjevima, koristit će se nekoliko vrsta komunikacije.

HF komunikacioni sistemi preko dalekovoda mogu biti rješenje za ove probleme. Razvoj podrške IP protokola, posebno za VF preko visokonaponskih dalekovoda, omogućava značajno povećanje propusnosti. Siemens takođe doprinosi ovom razvoju: tehnologije se već razvijaju za povećanje propusnog opsega, a time i brzine prenosa na 256 kbit/s. BPL tehnologija je odlična platforma za omogućavanje komunikacija u budućim srednjenaponskim i niskonaponskim mrežama za pružanje svih novih usluga potrošaču. Budući BPL sistemi iz Siemensa nude jedinstvenu hardversku platformu za uskopojasne (CENELEC) i širokopojasne aplikacije. HF komunikacije će imati snažno mjesto u energetskim mrežama sljedeće generacije i biće idealna dopuna optičkim i bežičnim širokopojasnim sistemima.

Siemens prati ovaj trend i jedan je od rijetkih svjetskih proizvođača u RF i komunikacijskim mrežama koji nudi jedinstveno, integrirano rješenje.

književnost:

1. Energie Spektrum, 04/2005: S. Schlattmann, R. Stoklasek; Digital-Revival von PowerLine.
2. PEI, 01/2004: S. Green; Communication Innovation. Azijska električna energija 02/2004: Nosač dalekovoda za VN mrežu.
3. Bliskoistočna električna energija, februar. 2003: J. Buerger: Transmission Possible.
4. Die Welt, april 2001; J. Buerger: Daten vom Netz ubers Netz.
5. VDI Nachrichten 41; oktobar; 2000 M. Wohlgenannt: Stromnetz ubertrugt Daten zur eigenen Steuerung. Elektrie Berlin 54 (2000) 5-6; J. Buerger, G. Kling, S. Schlattmann: Power Line Communication-Datenubertragung auf dem Stromverteilnetz.
6. EV izvještaj, Marz 2000: J. Buerger, G. Kling, S. Schlattmann: Kommunikationsruckrat fur Verteilnetze.
7. ETZ 5/2000; G. Kling: Power Line Communication Technik fur den deregulierten Markt.

Karl Dietrich, Siemens AG,
Zavod za prenos i distribuciju električne energije PTD,
divizija EA4 CS.
Prevod: E. A. MALYUTIN.

Bluetooth