Кто в онлайне

Сейчас 22 гостей онлайн

Статистика

Всего57486

ВЧ каналы РЗ, ПА и связи


Организация ВЧ трактов для каналов РЗ, ПА и связи


Сотрудники НТЦ «Энергосвязь» на протяжении длительного времени проводили теоретические и экспериментальные исследования в области распространения высокочастотных сигналов по линиям электропередачи. Результаты работ публиковались в отраслевых журналах, диссертациях, научных отчетах. Оригинальные решения подтверждены патентами. В настоящее время НТЦ «Энергосвязь» выполняет проектные и пуско-наладочные работы по организации ВЧ трактов по ВЛ 110-750 кВ. Проектные работы по выбору частот выполняются в соответствии нормативным документам, с использованием специализированного программного обеспечения Winkanal и Wintrakt. До начала проектирования проводятся обследования и измерения характеристик существующих ВЧ трактов на энергообъектах. Выполняются измерения уровня помех и переходных затуханий между смежными ВЛ. Измерения выполняются в широком диапазоне частот c высокой селективностью при помощи современного измерительного комплекса типа AnCom А-7. Результаты обследований и измерений позволяют на этапе проектирования учесть фактическую электромагнитную обстановку на энергообъектах. Такой подход к выбору схем организации ВЧ трактов и рабочих частот каналов РЗ, ПА и связи практически оправдался при выполнении многих проектов:


  • Реализация проекта «Остров Бурштынской ТЭС» для экспортирования электроэнергии из Западной энергосистемы. В работе выполнена реконструкция ВЧ трактов данного региона: ВЛ 220 кВ Львов «Южная» — Стрый с отпайкой на Роздол, и Стрый —Мукачево с отпайкой на Воловец, ВЛ 330 кВ Западноукраинская — Бурштынская ТЭС № 1 и №2, ВЛ 400 кВ Мукачево — Рошиор, Мукачево — Шайосегед и Мукачево — Капушаны, а также по ВЛ 750 кВ Западноукраинская — Альбертирша протяженностью 478 км.
  • Проект заходов ВЛ 330 кВ Днестровская ГЭС — Ладыжинская ТЭС на Днестровскую ГАЭС. Реализован проект реконструкции ВЧ трактов по ВЛ Юго-Западной энергосистемы, проходящих в районе строительства: ВЛ 330 кВ Ладыжинская ТЭС — Винница 330, ВЛ 330 кВ Днестровская ГЭС — Каменец-Подольский, ВЛ 330 кВ Каменец-Подольский — Черновцы.
  • В 2009-2011г. реализован уникальный проект «Комплекса противоаварийной автоматики связей южной части ОЭС Украины» - в ходе работ выполнена реконструкция и организованы новые каналы ПА и связи по ВЛ 150-330 кВ: Ново-Каховская — Запорожская ТЭС, Запорожская ТЭС — Ферросплавная, Трихаты — Криворожская ТЭС, Мелитополь — Джанкой, Джанкой — Островская, - всего 23 линии 330 кВ и 6 линий 150 кВ Днепровской, Крымской и Южной энергосистем. Выбраны новые рабочие диапазоны частот, более 50 диапазонов в условиях занятого спектра частот на таких крупных ПС, как Ново-Каховская Запорожская ТЭС и других.
  • Реконструкция ВЧ трактов по ВЛ 330 кВ Центральной, Западной и Юго-Западной энергосистем в связи с вводом в работу второго блока Хмельницкой АЭС: ВЛ 330 кВ Хмельницкая АЭС — Хмельницкий, ВЛ 330 кВ Хмельницкий — Тернополь, ВЛ 330 кВ Хмельницкая АЭС — Ровно, 330 кВ Хмельницкая АЭС — Шепетовка, ВЛ 330 кВ Житомир — Шепетовка, ВЛ 330 кВ Тернополь — Бурштынская ТЭС.
  • Выполнены исследования и разработаны рекомендации для реализации проекта строительства линий электропередачи 750 кВ для выдачи мощностей Ровенской и Хмельницкой АЭС: ВЛ 750 кВ Киевская — Винница, ВЛ 750 кВ Киевская —Чернобыльская АЭС, ВЛ 750 кВ Киевская — Ровенская АЭС и ВЛ 750 кВ Киевская — Хмельницкая АЭС.
  • В 2010 г. специалисты НТЦ «Энергосвязь» в Туркменистане на ВЛ 110-220 кВ Ахалэнерго, Балканэнерго и Марыэнерго выполнили реконструкции ВЧ каналов связи и телемеханики на комбинированной аппаратуре ЕТ-83.
  • В 2010 г. разработаны рекомендации по организации ВЧ трактов для каналов РЗ по проекту строительства ПС Западная 330 кВ: ВЛ 330 кВ Киевская — Западная, ВЛ 330 кВ Западная — Новокиевская, ВЛ 330 кВ Западная — Северная.

При реализации проектов проводились испытания и наладка современной ВЧ аппаратуры ведущих производителей:


  • Аппаратура связи и передачи команд РЗ и ПА типа ESB-2000 и Power Link производства фирмы Siemens
  • цифровая аппаратура ETL 500 c AMX 500 производства фирмы АВВ
  • цифровая аппаратура АВС-ЦМ производства завода «Нептун»
  • цифровая аппаратура АКСТ-М «Южная энергетическая компания»
  • комбинированная аппаратура связи и передачи команд РЗ и ПА ЕТ-8 производства «Iskra Sistemi»

НТЦ «Энергосвязь» имеет практический опыт организации ВЧ каналов по кабельным линиям 110 кВ и воздушно-кабельным линиям без применения традиционных ВЧ обходов. Следует также отметить, что НТЦ «Энергосвязь» имеет опыт организации ВЧ трактов по грозозащитным тросам линий сверхвысокого напряжения 750 кВ протяженностью 300-400 км без применения усилительных пунктов. При этом при необходимости сохраняется схема плавки гололеда.

НТЦ «Энергосвязь» имеет теоретическую и практическую базу для выполнения исследовательских, проектных и наладочных работ в области организации ВЧ каналов по кабельным 6-110 кВ и воздушным линиям 35-1150 кВ.

 

Организация ВЧ трактов по ВЛ-КЛ 110 - 150 кВ


НТЦ «Энергосвязь» имеет практический опыт организации ВЧ трактов по воздушно-кабельным линиям 110-150 кВ типа XPLE с изоляцией из «сшитого полиэтилена». Ниже приведен перечень этих работ и даны краткие характеристики полученных результатов.

Первый такой ВЧ тракт по ВЛ-КЛ 110 кВ Выгуровщина - ТЭС-6 был организован в Киеве в 1995 г. для каналов связи на аппаратуре АВС-1. Общая протяженность линии с кабельной вставкой составляла 3,1 км. Кабельная вставка начиналась от ОРУ 110 кВ ТЭЦ-6 и имела протяженность 0,453 км . Для организации ВЧ тракта (каналы связи на частотах 940-944/880-884 кГц) были изготовлены специальные фильтры присоединения, рассчитанные на характеристическое сопротивление силового кабеля типа XPLE. Со стороны ВЛ была установлена типовая ВЧ обработка. В проекте был реализован принцип «достаточно согласовать только с одной стороны», при этом сознательно шли на увеличения потерь за счет рассогласования в переходном пункте (дополнительное затухание порядка 6 дБ). В результате для данной короткой линии был организован ВЧ тракт, рабочее затухание которого составило порядка 20 дБ в диапазоне частот 880-944 кГц. ВЧ тракт успешно работал до повреждения кабельного участка в 2011 г. (мародеры вырезали кабельный участок).

Примерно в это же время в Киеве по КЛ 110 кВ ПС Позняки - ПС Харьковская протяженностью порядка 3 км были организованы ВЧ тракты для каналов РЗ на рабочих частотах 68 кГц (фаза В) и 269/269,5 кГц (фаза В). Для организации ВЧ тракта «жила-земля» были разработаны и изготовлены специальные фильтры присоединения, что позволило организовать ВЧ тракты с рабочим затуханием порядка 10-15 дБм. В настоящее время ВЧ каналы работают без замечаний.

В Днепропетровске в 2002 г. были организованы ВЧ тракты для каналов РЗ и связи по ВЛ 150 кВ ПС Узловая — ПС Карла Либкнехта с ВЧ обходами на ПС Шевченковская (Г5) и ПС Артема. Кабельная вставка длиной 580 м начиналась от ПС Шевченковская в сторону ПС Артема. Для присоединения использовался конденсатор связи емкостью 14000 пФ и специальные фильтры присоединения.


Получены следующие результаты:

  • – Рабочее затухание ВЧ тракта “фаза С-земля” ПС Шевченковская - ПС Артема для канала РЗ на частоте 200 кГц не более 14 дБм.
  • – Рабочее затухание ВЧ тракта “фаза С-земля” ПС Шевченковская -ПС Артема для канала ПА на частотах 184-188 кГц не более 12 дБм.
  • – Рабочее затухание ВЧ тракта “фаза С-земля” ПС Шевченковская -ПС Артема для канала ПА на частотах 268-272 кГц не более 14 дБм.
  • – Рабочее затухание составного ВЧ тракта “фаза А-земля”для канала связи на частотах 18-122 / 140-144 кГц на участке ПС Карла Либкнехта - ПС Артема - ПС Шевченковская не более 14-16 дБм.

Результаты измерений соответствовали расчетным значениям. Применение ВЧ обработки с согласованными параметрами позволило избежать дополнительных затрат на строительство ВЧ обходов в условиях плотной городской застройки.

В 2005 г. был организован ВЧ тракт по КЛ 110 кВ Харьковская - Осокорки протяженностью 2,4 км для каналов связи на аппаратуре ЕТ-83. Для присоединения были разработаны специальные фильтры присоединения. По результатам измерений рабочее затухание ВЧ тракта на частотах аппаратуры связи ЕТ-83 156-168/184-196 кГц составило 6-8 дБм.

В 2008 г. в Днепропетровске был организован ВЧ тракт по ВЛ 150 кВ Узловая - Шевченковская (с кабельной вставкой протяженность 800 м в середине линии. На основании расчетов для канала РЗ была выбрана частота 43 кГц и изготовлены специальные устройства присоединения с КС емкостью 14000 пФ и возможностью подстройки при наладке. Рабочее затухание ВЧ тракта для канала РЗ на частоте 43 кГц составило 16 дБ. Входные сопротивления ВЧ тракта со стороны ПС Узловая и ПС Шевченковская составило соответственно 70 Ом и 37 Ом. Однако следует отметить, что со стороны ПС Узловой настройкой фильтра присоединения не удалось получить чисто активное входное сопротивлением ВЧ тракта.

В 2011 г. в Одессе была выполнена реконструкция ВЧ трактов по ВЛ 110 кВ Усатово - Застава цепь №1 и №2 длиной 9,4 км с кабельной вставкой 0,4 км в середине линии на расстоянии порядка 2 км от ПС Застава. Рабочее затухание ВЧ тракта для канала РЗ на частоте 54 кГц по ВЛ+КЛ 110 кВ цепь №1 равно 18 дБ (до реконструкции затухание было 26 дБ). Следует отметить, что кроме уменьшения рабочего затухания была также решена задача согласование выхода аппаратуры ПВЗ (75 Ом) с входным сопротивлением ВЧ тракта.

ВЛ-КЛ 110 кВ Усатово - Застава цепь №2 имеет отпайку на ПС Одесского НПЗ протяженностью 0,3 км на расстоянии 2 км от ПС Усатово.


После реконструкции были получены такие результаты:

  • – рабочее затухание для канала РЗ на частоте 50 кГц на участке ПС Застава - Усатово и ПС Завстава - ОНПЗ порядка 24 дБ.
  • – затухание на воздушном участке ВЛ Усатово - Застава протяженностью 2,3 км не превышает 5 дБ. (измерения проводились при плохих погодных условиях:сильный мокрый снег).

В 2012 г. выпущен проект реконструкции ВЧ трактов по ВЛ 150 кВ Узловая — ПД ТЭС с отпайкой на ПС Тополь (Л31 и Л32 . По проекту предполагается строительство КЛ от ПС Узловая до отпайки на ПС Тополь. Поэтому для канала РЗ предлагается организовать ВЧ тракт по трехточечной схеме, один из участков которой ВЧ тракт по КЛ.

В ближайшее время намечено строительство еще нескольких ВЛ 110-150 кВ с кабельными вставками без ВЧ обходов. Общая протяженность таких линий различна от 10 до 40 км , однако общим является наличие короткой кабельной вставки без транспозиции экранов.

В «Одессаоблэнерго» строительство кабельной вставки предполагается в середине линии 110 кВ Рени - Буджак. В общем случае расстояние от кабельной вставки до концевых подстанций может быть разным от 0,5 км до 10 и более километров. Предполагается решить поставленную задачу: организовать ВЧ канал для канала РЗ (иногда требуется и симплексный канал ПА).

Необходимо отметить, что однозначно выбрать новые рабочие частоты или использовать существующие частоты ВЧ каналов по ВЛ с кабельной вставкой не представляется возможным. Расчеты, даже по программе WinTrakt, позволяют сделать предварительный выбор рабочих полос для будущих ВЧ каналов. Некоторые исходные данные могут измениться на этапе строительства, что существенно влияет на рабочие характеристики ВЧ трактов.

Поэтому предлагается следующий алгоритм решения таких задач:

  • На этапе рабочего проекта получают исходные данные: общая протяженность ВЛ и КЛ, конструкция ВЛ и КЛ, марка кабеля и другие данные для расчетов по программе WinTrakt
  • Выполняется комплекс расчетов характеристик ВЧ трактов в широком диапазоне частот. По результатам расчетов из условия допустимого затухания и согласования (затухания несогласованности) выбирается перспективные рабочие полосы частот для ВЧ обработки
  • Практический опыт показал, что устройств присоединения к ВЛ 110-154 кВ с кабельными вставками необходимо использовать конденсаторы типа СМАВ-166/3-0,014 с емкостью на фазу 14000 пФ. Для таких конденсаторов рассчитываются специальные фильтры присоединения. Увеличение емкости конденсатора связи позволяет изготовить фильтры присоединения для низкого диапазона частот от 24 кГц.
  • В качестве ВЧ заградителей по ценовым критериям рекомендуется использовать заградители типа ВЗ-1250-0,5 (ВЗ-630-0,5) с индуктивностью реактора 0,5 мГн и только в случае использования рабочих частот ниже 36 кГц применять заградители типа ВЗ-1250-1,0 (ВЗ-630-1,0) с индуктивностью реактора 1,0 мГн. ВЧ заградители с большей индуктивностью выпускаются на более широкие рабочие диапазоны частот.
  • Перед началом монтажных работ настраиваются ВЧ заградители и фильтры присоединения на один из вариантов рабочего диапазона, который был выбран по результатам расчетов.
  • На этапе строительства выполняются измерения характеристик ВЧ трактов. По результатам измерений выполняется настройка фильтров присоединения для оптимального согласования (компенсация реактивной составляющей входного сопротивления ВЧ тракта и т.п.).
  • Следует отметить, что первый вариант рабочего диапазон ВЧ заградителей может оказаться не оптимальным. Поэтому следует предусмотреть возможность отключения ВЛ и перенастройку ВЧ заградителей на следующий диапазон прозрачности.
  • Наладка ВЧ трактов заканчивается после настройки ВЧ аппаратуры РЗ или ПА и замеров запасов на перекрываемое затухание.
 

Анализатор AnCom-A7/305
 
ГКД 34.20.661 - 2003 Правила ТО та ремонту обладнання електростанцiй та мереж
ГКД 34.20.507 - 2003 Техническая эксплуатация электрических станций и сетей
ГКД 34.35.604 - 96 Техническое обслуживание устройств РЗ и ПА
Методика выполнения измерений характеристик фильтров присоединения к воздушным линиям электропередачи с использованием анализатора AnCom A-7/305
Методика выполнения измерений характеристик фильтров присоединения к воздушным линиям электропередачи с использованием измерительного комплекса ЕТ-100
Модернизация (востановление) В3-2000-1.0
Пример реализации двухполосного ФП для совмещенных каналов РЗ и ПА
Справка фирмы ABB о сроке эксплуатации и проверке ОПН
 


© 2013 energosv.org.ua