Система передачи сигналов тональной частоты по линиям электрических сетей Советский патент 1984 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к автоматик и телемеханике электрических сетей и предназначено для передачи информации по трехфазным линиям электрической сети на частотах тонального диапазона.

Известны системы передачи сигнало тональной частоты по линиям электрических сетей, аодержащие на передающей стороне источник сигналов и устройство присоединения к электрическо сети, а на приейной стороне - устройство присоединения (трансформатор напряжения иля трансформатор собственых нужд) и приемное устройство 1J.

Помехозащищенность приемного устройства в системах обеспечивается полосовым фильтром несущей частоты. Учитывая сложность выполнения узкополосных фильтров несущей частоты и невозможность отстройки от гармонических сетевых помех при изменении частоты сети, системы передачи сигна лов требуют больших мощностей передающих устройств.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система .передачи сигналов тональной частоты, содержащая на переданяцей стороне передатчик, выходы которого через блок согласования подключены соответвенно к первой и третьей фазам линии трехфазной электрической сети, на приемной стороне - первый и

.второй измерительные трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены соответственно в первую и третью фазы линий трехфазной электрической сети, и Первый согласующий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого соединен с первым выводом вторичной обмотки первого измерительного трансформатора тока, второй вывод первичной обмотки первог согласующего трансформатора тока подключен к первому выводу вторичной обмотки второго измерительного трансформатора тока, вторые выводы вторичных обмоток измерительных трансформа- торов тока объединены, первый вывод вторичной обмотки первого согласующег трансформатора подключен к первому входу приемника С 2 3.

Недостатком известного устройства является то,.что при больших уровнях гармонических составляющих тока

промышленной частоты в контролируемой линии трудно выдержать необходим мое требуемое соотношение сигнал/помеха, так как для его сохранения требуется повышение уровня тока, ввод1 мого в электрическую сеть, что ведет к увеличению мощности передатчика и увеличению стоимости всей системы.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности приемного устройства сигналов несущей частоты от гармонических составляющих тока промьш ленной частоты.

Поставленная цель достигается тем что в систему передачи сигналов тональной частоты по линиям электрических сетей, содержащей на передающей стороне передатчик, выходы которого через блок согласования подключены соответственно к первой и третьей фазам линии трехфазной электрической сети, на приемной стороне - первый и второй измерительные трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены соответственно в первую и третью фазы линий трехфазной электрической сети, и первый согласующий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого соединен с первым выводом вторичной обмотки первого измерительного трансформатора тока, второй вывод первичной обмотки первого согласующего трансформатора подключен к первому выводу вторичной обмотки второго измерительного трансформатора тока, вторые выводы вторичных обмоток измерительных трансформаторов тока объединены, первый вывод вторичной обмотки первого согласующего трансформатора подключен к первому входу источника, введены на приемной стороне конденсатор, второй согласующий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого подключен к третьему выводу первичной обмотки первого согласующего трансформатора, второй вывод первичной обмотки второго согласукяцего трансформатора подключен к вторым выводам вторичных обмоток измерительных трансформаторов тока, один вывод вторичной обмотки второго согласующего трансформатора подключен к второму входу приемника и к первому выводу конденсатора, другой вывод вторичной обмотки второго согласующего трансформатора под-о ключен к второму выводу вторичной обмотки первого согласующего трансформатора и к второму выводу конден сатора. На фиг. 1 представлена схема пре лагаемой системы передачи сигналов тональной частоты по линиям электри ческих сетей; на фиг. 2 и 3 - векторные диаграмьл напряжений и токов первого и второго трансформ торов соответственно. Система содержит передатчик 1, блок 2 согласования, подключенный к первой 3 и третьей 4 фазам контро лируемой линии 5 трехфазной электрической сети, на приемой стороне два измерительных трансформатора 6 и 7 тока, включенных первичными обмотками в первую 3 и трет.ью 4 фазы контролируемой линии 5 трехфазной электрической сети, первый согласующий трансформатор 8, первый вывод первичной обмотки которого по ключен к первому выводу вторичной обмотки измерительного трансформатора 6 тока, а второй вывод первичн обмотки - к первому выводу вторичн обмотки измерительного.трансформато ра 7 тока, второй согласующий транс форматор 9, первый вывод первичной обмотки Которого подключен к середи первичной обмотки согласующего тран форматора 8, а второй вывод первичн обмотки - к объединенным вторым вы,ходам измерительных трансформаторов тока 6 и 7. Первый вывод вторичной .обмотки первого согласующего трансформатора 8 подключен к первому вход приемного устройства 10. Для подавления помех прямой после довательности второй вьпсод вторичной обмотки второго согласующего трансформатдра 9 подключен к второму выво вторичной обмотки первого согласующего трансформатора 8, а первый выво вторичной обмотки второго согласующего трансформатора 9 подключен к второму входу приемника. Для подавле ния помех последовательности порядок подключения выводов вторичной обмотк второго согласующего трансформатора меняется на обратный. К вторичной обмотке второго согла сущего трансформатора 9 подключен конденсатор 11 Устройство работает следующим образом. При организации канала связи по схеме фаза-фаза ток сигнала циркулирует тоЙько по двум фазам контролируемой линии, поэтому ори соответствии проводов ввода сигнала с проводами подключения измерительных трансформаторов 6 и 7 тока по всей первичной обмотке первого согласующего трансформатора 8 протекает ток сигнала 3. . В первичной обмотке второ1 о согласующего трансформатора 9 ток сигнала в этом случае равен нулю, и на вход приемного устройства 10 подается напряжение сигнала только с вторичной обмотки первого согласующего трансформатора 8. Подавление на входе приемника 10 гармонической помехи прямой по.следовательности,ближайшей к частоте сигнала иллюстрируются на фиг. 2иЗ. Напряжение от помех прямой последовательности на вторичной обмотке первого согласующего трансформатора 8 пропорционально векторной разности токов помех в первичной обмотке и , сдвинуто относительно результирующего вектора тока на угол, близкий к 90, так как входное сопротивление первого согласукмцего трансформатора имеет индуктивньв xapaiKTep (фиг. 2). Напряжение от гармонических помех прямой последовательности на вторичной обмотке второго согласующего трансформатора 9 пропорционально векторной сумме токов помех в первой 3 и третьей 4 фазах контролируемой линии и совпадает по фазе с результирующим вектором тока помех, так как входное сопротивление второго согласующего трансформатора 9 имеет активный характер из-за настройки в резонанс конденсатора 11 с реактивным сопротивлением второго согласующего трансформатора 9 на частоте подавляемой гармоники (фиг. 3). Согласуй величины напряжений помех и включая встречно вторичные обмотки первого 8 и второго 9 согласующих трансформаторов, получим подавление помех прямой последовательности на входе приемника 10. Для подавления помех обратной последовательности вторичные обмотки согласукмцих .трансформаторов 8 и 9 включаются согласно. Таким образом, при передаче сигналов тональной частоты по линиям электрической сети, предложенное устройство решает задачу подавления гармонической помехи, ближайшей к несущей частоте шая тем системы $1096681« сигнала, в 10-13 раз, повы- мощность передающих устройств в 100самым помехозащищенность . 170 раз, при том же соотношении сигв целом, что позволяет снизить нал/помеха.

СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ ПО ЛИНИЯМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ, содержащая на передающей стороне передатчик, выходы которого через блок согласования подключены соответственно к первой и третьей фазам линии трехфазной электрической сети, на приемной стороне - первый и второй измерительные трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены соответственно в первую и третью фазы линии трехфазной электрической сети, и первый согласующий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого соединен с первым выводом вторичной обмотки первого измерительного трансформатора тока, второй вывод первичной обмотки первого согласующего трансформатора подключен к первому выводу вторичной обмотки второго измерительного трансформатора тока, вторые выводы вторичны обмоток измерительных трансфор маторов тока объединены, первый вывод вторичной обмотки первого согласующего трансформатора подключен к первому входу приемника, отличающ а яс я тем, что, с целью повышения ее : помехозащищенности, на приемной стоg роне введены конденсатор, второй согласующий трансформатор, первый .. вывод первичной обмотки которого подключен к третьему выводу первичной обмотки первого согласующего трансформатора, второй вывод первичной обмотки второго согласующего трансформатора подключен к вторым выводам .вторичных обмоток измерительных трансСО форматоров тока, один вывод вторичной о обмотки вгторого согласующего транса { орматора подключен к второму входу 00 приемника и к первому выводу конденсатора, другой вывод вторичной обмотки второго согласующего трансформатора подключен к второму выводу вторичной обмотки первого согласующего трансформатора и ко второму выводу конденсатора.

Ь

//L

шлЛА,

JU

53СН

-&

rvvS

ни

hi jx

Фиг. г

hsff

lirh-lc

Фиг J