Устройство передачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи Советский патент 1991 года по МПК H04B3/54 

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 управления вырабатывает сигнал команды телеуправления, содержащий адрес контролируемого пункта 2, и сигнал

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.

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

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 - повышение помехоустойчивости путем подавления гармоник промышленной 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. пере датчик 4, приемник 5, первый блок 6 присоединения, содержащий первый 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, первый и второй резисторы 15 и 16 и катушку 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

0

5

0

5

0

5

0

5

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 де- модулируется 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 снгнала выделяется сигнал команды телеуправления на изменение технологических Параметров объекта управления, либо вызова телесигнализации. 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 передает ся в том же порядке на пункт 1 управления. После окончания передачи сигнала телесигнализации оборудование контролируемого пункта 2 приво дится в исходное состояние.

Механизм подавления помех прямой и обратной последовательностей напряжений промышленной частоты рассмотрим на примере работы второго блока 11 присоединения пункта 1 управления

Пусть Ugjj, Uac и UjjC - линейные напряжения трехфазной линии электропередачи; W и Wg - половины вторичной обмотки трансформатора 12 блока 11 присоединения; W - 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 UaL.контур образуется из последовательно соединенных емкости конденсатора 13, сопротивления резистора 15, полного сопротивления катушки 17 индуктивности; для линейного напряжения Ut,c емкости конденсатора 14, сопротивления резистора 16. полного сопротивления половины вторичной обмотки W2 трансформатора 12, полного сопротивления катушки 17 индуктивности; для линейного напряжения U,,0- емкости конденсатора 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, фазовые сдвиги векторов напряжений любой из гармоник промышленной частоты на индуктивных сопротивлениях каж

0

дого контура одинаковы по величине 1и знаку. При одинаковых уровнях напряжений, приложенных к входу контуров (полная симметрия линейных 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 ab и Ьс 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 Ua(,, индуктивность в два раза меньше (последовательное соединение половины первичной обмотки

W

трансформатора 12 и катушки 17

индуктивности, а емкость в два раза больше, чем в контуре, к которому приложено напряжение Uac, 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 друг относительно друга на 120 ив 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 W первичной обмотки, половине W первичной обмотки и всей первичной обмотке трансформатора 12, сохраняется

равным 120 D и при равенстве уровней магнитных потоков, создаваемых ими в сердечнике трансформатора 12, суммарный магнитный поток также будет равен нулю, так как помехи промыш-

ленной частоты на выводах вторичной обмотки W отсутствуют.

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

и

2frf W,

(1)

где U - напряжение, приложенное к обмотке, В;

f - частота напряжения, Гц;

WQ - количество витков обмотки. Уровни магнитных потоков, создаваемые напряжениями UflL и U о с помощью половин первичной обмотки W( и W2 трансформатора 12, равны между собой в силу симметрии конутров устройства присоединения, к которым приложены эти напряжения.

Напряжение, приложенное к половине первичной обмотки W,j, в два раза меньше напряжения, приложенного ко всей первичной обмотке трансформатора 12, а количество витков первой из них в два раза меньше количества витков второй, т.е. создаваемые ими магнитные потоки также равны по уровню между собой (см.выражение (1)).

Принцип подавления помех в первом 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 10, закрытого при неработающем передатчике 4,уменьшает нагрузку для работающего передатчика 4, н тем самым увеличивает напряжение передаваемого сигнала, что и повышает помехоустойчивость .

Формула изобретения

10

15

20

25

16531668

линии электропередачи, к которым подключен также вход приемника через второй блок присоединения, при этом первый блок присоединения пункта - управления содержит первый трансформатор, 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 концами 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.

30

35

40

45

5Q

55

у1653166Ю

ключ, управляющий вход которого сое-присоединения пункта управления и

динен с управляющим выходом пере-каждого контролируемого пункта втодатчика.ричная обмотка первого трансформатора

выполнена со средним выводом, кото3. Устройство по п.1, о т л и -рый соединен с первым выводом дополчающееся тем, что, с цельюнительной катушки индуктивности,

снижения уровня модуляции выходноговторой вывод которой является соот-.

сигнала передатчика помехами линииветствующим выходом первого блока

электропередачи, в первом блокеприсоединения.