Принципы выполнения и работа высокочастотной части защиты

Высокочастотные каналы, как правило, выполняются с использованием проводов защищаемой ЛЭП, по которым передается энергия промышленной частоты 50 Гц. На рис. 6.1 показана схема организации высокочастотного канала по ЛЭП W. Ток высокой частоты (ВЧ) в этой схеме передается по одной из фаз ЛЭП и возвращается через землю. Для высокочастотных каналов ВЧЗ

Рис. 6.1. Принципиальная схема высокочастотного канала

используются частоты в пределах 40-500 кГц. На каждом конце ЛЭП устанавливается высокочастотный аппарат (ВЧА) 1, состоящий из передатчика (генератора) ВЧ сигналов (ГВЧ) GM и принимающего их приемника (ПВЧ) . Выходные цепи ВЧА подключаются одним зажимом к земле, а вторым - к ЛЭП W через кабель 2, фильтр присоединения 3 и конденсатор связи 4.

Заградители 5 устанавливаются за выключателями Q1 и Q2, а также ТТ защиты ТА1 и ТА2, что препятствует выходу токов ВЧ за пределы защищаемой ЛЭП W. Заградители образуют резонансный контур из параллельно соединенных силовой индуктивной катушки и элемента настройки в виде регулируемого конденсатора . Контур настраивается в резонанс токов на принятую высокую частоту и представляет для токов этой частоты очень большое сопротивление. Для этого необходимо выполнить следующее условие:

,

тогда

,

где - резонансная угловая частота. При этом резонансное сопротивление заградителя должно быть не меньше 1000 Ом. Индуктивность катушки , по которой проходят рабочий ток и возможные токи КЗ, выбирается малой, практически не влияющей на работу ЛЭП.

Конденсаторы связи 4 включаются за заградителями в сторону ЛЭП. Сопротивление конденсатора связи, через который ВЧА подключается к ЛЭП, зависит от частоты проходящего через него тока. Для токов промышленной частоты 50 Гц оно велико (больше 1 МОм) и поэтому ток утечки весьма мал. При высоких частотах (больших 10 кГц) сопротивление конденсатора С1 резко уменьшается. В результате ток высокой частоты, проходящий по ЛЭП, будет ответвляться в конденсатор С1 и дальше через фильтр присоединения проходить в ВЧА. Одновременно конденсатор С1 изолирует ВЧА от рабочего напряжения ЛЭП.

Фильтры присоединения 3 представляют собой воздушные трансформаторы с индуктивностями обмоток L1 и L2, во вторичную обмотку которых включен конденсатор С2. Фильтр совместно с конденсатором связи, около которого он устанавливается, образует полосовой фильтр, пропускающий только токи необходимой полосы частот ВЧА. С помощью фильтра согласовывается (уравнивается) входное сопротивление высокочастотного кабеля 2 и ЛЭП. В качестве высокочастотного кабеля используется одножильный концентрический экранированный кабель с малым затуханием ВЧ сигналов (кордельный или радиокабель). Параллельно обмотке с индуктивностью L1 фильтра подключен разрядник FV, который срабатывает и создает надежный путь для отвода в землю токов КЗ в случае пробоя конденсатора связи или перекрытия его изоляции.

Приемопередатчики ВЧА 1 генерируют и принимают сигналы токов ВЧ. Передатчики (генераторы) GM пускаются в работу и останавливаются сигналами релейной части ВЧЗ. Сигналы, получаемые на выходе приемников DM, вводятся в релейные части ВЧЗ для их правильного функционирования. Рабочая частота приемопередатчиков обеих сторон ЛЭП, как правило, выбирается одинаковой. Приемники DM могут принимать ВЧ сигналы как передатчика GM противоположной стороны ЛЭП, так и своей, если это требуется.