ПЕРЕДАЮЩАЯ СИСТЕМА НИЗКОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА Российский патент 2010 года по МПК H04B3/54 

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к радиотехническим комплексам крайне низких частот (КНЧ) и сверхнизких частот (СНЧ), и может быть использовано для передачи радиосигналов в диапазоне низких частот, а также при изучении земной коры, поиске полезных ископаемых и прогнозе землетрясений путем излучения сигналов в диапазоне низких частот от линий электропередачи, находящейся в действующей энергосистеме.

Известно устройство "Генераторно-измерительный комплекс" (полезная модель РФ № 57020, МКИ G01V 3/12, 2006 г.). Для работы такого генератора необходимо создание антенных систем с заземлителями.

Наиболее близким к заявленному устройству по технической сущности решения вопроса является устройство «Унифицированный генераторно-измерительный комплекс крайне низких и сверхнизких частот для геофизических исследований» (патент РФ № 2188439, МКИ ⁷G01V 3/12, 2002 г.). Это устройство состоит из нескольких идентичных генераторов, работающих на отдельные антенны, единого задающего генератора и приемного цифрового устройства. Антенные системы размещаются над почвой с низкой электропроводностью, что позволяет повысить их эффективность.

Недостаток данного устройства состоит в том, что для своего создания он требует участок земли с низкой электропроводностью, а его сооружение влечет значительные капитальные затраты на построение антенных и заземляющих систем.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем одновременного использования линий электропередачи, находящихся в действующей энергосистеме, для передачи электроэнергии и радиосигналов в КНЧ и СНЧ диапазонах.

Поставленная цель достигается за счет того, что передающая система низкочастотного диапазона, состоящая из низкочастотного генератора, высоковольтной линии электропередачи, находящейся под рабочим напряжением между двух электрических подстанций, каждая из которых содержит силовой трансформатор, вторичная обмотка которого соединена по схеме «звезда», заземление, к которому подключена средняя точка вторичной обмотки соответствующего трансформатора, соединенная с системой релейной защиты и линию связи, подключенную к линии электропередачи, в системе низкочастотный генератор включен на одной из электрических подстанций, между средней точкой вторичной обмотки силового трансформатора и заземлением данной подстанции, вход которого соединен через оптоволоконный блок с первым выходом блока управления, а параллельно генератору подсоединен защитный коммутатор, соединенный управляющим входом ко второму выходу блока управления, третий выход блока управления подключен к системам релейной защиты подстанции, причем первой подстанции непосредственно, а второй - через линию связи.

Структурная схема передающей системы низкочастотного диапазона представлена на чертеже.

Система содержит действующую высоковольтную линию электропередачи 1, электрических подстанций 2, 3, на каждой из которых имеется заземление 4, 5, силовые трансформаторы 6, 7, средние точки вторичных обмоток которых соединены с заземлением 4, 5 соответствующей подстанции 2, 3 системы релейной защиты 8, 9. Между средней точкой вторичной обмотки силового трансформатора 6 первой подстанции 2 и заземлением 4 этой подстанции включен низкочастотный генератор 10, вход которого соединен через оптоволоконный блок 13 с первым выходом блока управления 12. Параллельно генератору 10 подключен защитный коммутатор 11, соединенный управляющим входом со вторым выходом блока управления 12. Третий выход блока управления 12 подключен к системам релейной защиты 8, 9 подстанций 2, 3, причем первой подстанции 2 непосредственно, а второй 3 - через линию связи 14, соединенную с линией электропередачи 1.

Система работает следующим образом. При работе линии электропередачи 1 в энергосистеме без низкочастотного генератора по линии электропередачи 1 через трансформаторы 6, 7 подстанций 2, 3 и заземления 4, 5 протекает «ток нулевой последовательности», возникающий за счет наводок и искажений сети. На предельную величину этого тока и устанавливается уровень релейной защиты подстанций 2, 3. При превышении установленной величины происходит отключение подстанции от энергосистемы. При подключении низкочастотного генератора 10, когда он не работает на излучение, защитный коммутатор 11 замкнут и «ток нулевой последовательности» протекает через него. В момент включения генератора от его блока управления 12 поступают сигнал на отключение защитного коммутатора и перестройку систем релейной защиты 8, 9 первой подстанции 2 непосредственно, а второй 3 - через линию связи 14, подключенную к высоковольтной линии электропередачи 1. Уровень релейной защиты устанавливается выше суммарного тока генератора 10 и тока «нулевой последовательности». Таким образом, ток генератора 10 протекает по цепи: трансформатор 6 первой подстанции 2, линия электропередачи 1, трансформатор 7 второй подстанции 3, заземление 5, 4 и происходит излучение низкочастотного сигнала, а линия электропередачи работает в своем обычном режиме. Оптоволоконный блок 13 осуществляет электрическую развязку блока управления 12 и генератора.

Таким образом, заявленное устройство расширяет функциональные возможности существующей системы путем одновременного использования линий электропередачи, находящихся в действующей энергосистеме, для передачи электроэнергии и радиосигналов в КНЧ и СНЧ диапазонах.

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к радиотехническим комплексам крайне низких частот и сверхнизких частот, и может быть использовано для передачи радиосигналов в диапазоне низких частот при изучении земной коры, поиске полезных ископаемых и прогнозе землетрясений. Технический результат - расширение функциональных возможностей путем использования линий электропередачи, находящихся в действующей энергосистеме, для передачи сигналов в низкочастотном диапазоне. В передающей системе низкочастотного диапазона содержится низкочастотный генератор, который включен на одной из электрических подстанций между заземлением и средней точкой вторичной обмотки силового трансформатора, блок управления, система релейной защиты, защитный коммутатор, оптоволоконный блок и линия связи, подключенная к линии электропередачи. 1 ил.

Передающая система низкочастотного диапазона, состоящая из низкочастотного генератора, высоковольтной линии электропередачи, находящейся под рабочим напряжением между двух электрических подстанций, каждая из которых содержит силовой трансформатор, вторичная обмотка которого соединена по схеме «звезда», заземление, к которому подключена средняя точка вторичной обмотки соответствующего силового трансформатора, соединенная с системой релейной защиты, и линию связи, подключенную к линии электропередачи, отличающаяся тем, что низкочастотный генератор включен на одной из электрических подстанций, между средней точкой вторичной обмотки силового трансформатора и заземлением данной подстанции, вход низкочастотного генератора соединен через оптоволоконный блок с первым выходом блока управления, а параллельно низкочастотному генератору подсоединен защитный коммутатор, подсоединенный управляющим входом ко второму выходу блока управления, третий выход блока управления подключен к системам релейной защиты подстанций, причем на первой подстанции непосредственно, а на второй - через линию связи.