Радиоканалы
Для связи в энергетике используются каналы УКВ диапазона. В основном это метровые (γ =10 - 1 м, f = 30 – 300 МГц), дециметровые (γ =100 - 10 см,f = 300 – 3 000 МГц) и сантиметровые (γ =10 - 1 см,f = 3000 – 30 000 МГц) волны. В связи с малой длиной волны УКВ радиосвязь действует практически только при прямой видимости приемника и передатчика. Для увеличения дальности связи ставятся промежуточные усилители сигнала. Таким образом, получаем радиорелейные линии.
Каналы сотовой и спутниковой телефонии не обладают достаточной надежностью и плотностью покрытия для использования в релейной защите. Могут служить резервными.
Оптоволоконные каналы
Оптоволоконная связь может осуществляться как по специально подвешенным многожильным оптоволоконным кабелям, подвешенным на опорах линии (ВОЛС-ВЛ) (рис. 2 .25, а) или уложенным в земле, так и по отдельным волокнам, встроенным в грозозащитный трос (ОКГТ) или фазный провод линии. Порой встречаются решения с использованием оптоволокна в качестве сердечника композитного провода (рис. 2 .25,б). Для существующих линий возможна навивка оптоволокна вокруг грозозащитного троса.
Рисунок 2.25 – Примеры внешнего вида волоконнооптической линии связи: (а) – магистральная линия связи, (б) – сечение провода (грозозащитного троса) с оптоволоконной линией в сердечнике.
Достоинством оптоволоконных каналов связи является их высокая емкость (возможность передачи данных систем диспетчерско-технологического управления, противоаварийной автоматики, релейной защиты в одном канале), неподверженность помехам от проводов защищаемой линии, достаточно высокая надежность (при надежной аппаратуре приема-передачи).
Среди недостатков оптоволоконных каналов их относительно высокая стоимость, порой затрудненная подвеска на старых линиях. Оптоволокно со временем может мутнеть, тем самым увеличивая затухание и снижая пропускную способность канала. Для современного оптоволокна производители гарантируют от 15 до 25 лет качественной работы канала.
В связи с затуханием сигнала в волоконнооптических линиях связи на дальних расстояниях устанавливаются промежуточные усилительные пункты (в среднем 40-50 км, участок без усиления может быть до 150 км на сегодня).
Дифференциально-фазная вч защита
Защита основана на сравнении фаз токов защищаемого объекта. На рис. 2 .26 показана схема линии электропередачи. Очевидно, что при внешнем коротком замыкании K2токIK2будет направлен вне линии, для измерительных органов1и2он будет направлен противоположно. При внутреннем коротком замыканииК1ток будет направлен от концов линии к точке короткого замыкания и сонаправлен для органов1и2. Сравнение происходит не в релейной схеме, а путем передачи блокирующих сигналов по ВЧ каналу в защищаемой линии.
Рисунок 2.26 – Принцип действия дифференциальной защиты с ВЧ блокировкой.
Дифференциально-фазная защита имеет два полукомплектапо концам защищаемой линии. В каждом полукомплекте имеется два пусковых органа. Один из них, более чувствительный, пускает в действие генератор высокой частоты (ГВЧ), который модулируется током промышленной частоты и посылает сигнал на удаленный полукомплект.
Более грубый пусковой орган создает цепь на отключение, которая срабатывает при прекращении блокирующего сигнала от удаленного полукомплекта или совпадении его по фазе со своим сигналом. Принципы модуляции сигнала можно видеть на рис. 2 .27.
Рисунок 2.27 – Принципы модуляции сигнала ВЧ поста.
Необходимо обратить внимание, что при нарушении пропускания канала связи суммарный сигнал в линии также отсутствует, что может привести к неверному срабатыванию защиты. Именно для уменьшения вероятности такого события защита не включена постоянно и имеет отдельный пусковой орган, который вводит ее в действие. Также в связи с этим к каналам связи для защит предъявляются высокие требования по надежности и пропускной способности.
В качестве пусковых органов используются токовые реле, фильтры нулевой и обратной последовательностей.
Реально, в отличие от рис. 2 .27, сдвиг фаз не равен 180º, что обусловлено погрешностями.