ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОДСТАНЦИЯ ДЛЯ НИЗКОЧАСТОТНОЙ СВЯЗИ

Полезная модель относится к области электротехники и связи, а именно к радиотехническим комплексам крайне низких частот (КНЧ) и сверхнизких частот (СНЧ), и может быть использована для передачи радиосигналов в диапазоне низких частот, а также при излучении сигналов в диапазоне низких частот от линий электропередачи, находящейся в действующей энергосистеме.
Известно устройство «Генераторно-измерительный комплекс» (полезная модель РФ №57020, МКИ G01V 3/12, 2006 г.). Для работы такого генератора необходимо создание антенных систем с заземлителями.
Наиболее близким к заявленному устройству по технической сущности решения является комплекс крайне низких и сверхнизких частот для геофизических исследований» (патент РФ №2188439, МКИ G01V 3/12, 2002. Это устройство состоит из нескольких идентичных генераторов, работающих на отдельные антенны, единого задающего генератора и приемного цифрового устройства. Антенные системы размещаются над почвой с низкой электропроводностью, что позволяет повысить их эффективность.
Недостаток данного устройства состоит в том, что для его создания требуется участок земли с низкой электропроводностью, а его сооружение влечет значительные капитальные затраты на построение антенных и заземляющих систем.
Цель полезной модели - расширение функциональных возможностей путем одновременного использования линий электропередачи, находящихся в действующей энергосистеме, для передачи электроэнергии и радиосигналов в КНЧ и СНЧ диапазонах.
Поставленная цель достигается тем, что электрическая подстанция для низкочастотной связи, состоящая из низкочастотного генератора, трансформатора, вторичная обмотка которого соединена по схеме «звезда», из заземления, к которому подключена средняя точка вторичной обмотки трансформатора, соединенная с системой релейной защиты и с линией связи, подключенной к линии электропередачи, при этом низкочастотный генератор включен между средней точкой вторичной обмотки силового трансформатора и заземлением данной подстанции, вход которого соединен через оптоволоконный блок с первым выходом блока управления, а параллельно генератору подсоединен защитный коммутатор, соединенный управляющим входом ко второму выходу блока управления, третий выход блока управления подключен к системам релейной защиты подстанции.
Структурная схема электрической подстанции для низкочастотной связи состоит из:
- высоковольтной линии электропередач;
- силового трансформатора;
- средней точки вторичной обмотки трансформатора;
- заземлителя;
- системы релейной защиты;
- НЧ генератора;
- оптоволоконного блока;
- блока управления;
- защитного коммутатора;
- линии связи.
Устройство содержит действующую высоковольтную линию электропередачи 1, силовой трансформатор 2, средние точки вторичных обмоток которых соединены с заземлением 4, систем релейной защиты 5. Между средней точкой вторичной обмотки силового трансформатора 2 и заземлением 4 включен низкочастотный генератор 6, вход которого соединен через оптоволоконный блок 7 с первым выходом блока управления 8. Параллельно генератору 6 подключен защитный коммутатор 9, соединенный управляющим входом со вторым выходом блока управления 8. Третий выход блока управления 8 подключен к системам релейной защиты 5, и соединен через линию связи 10 с линией электропередачи 1.
Третий выход блока управления 8 подключен к системам релейной защиты 5, и соединен через линию связи 10 с линией электропередачи 1.
Устройство работает следующим образом. При работе линии электропередачи 1 в энергосистеме без низкочастотного генератора по линии электропередачи 1 через трансформаторы 6 и заземлением 4, протекает ток «нулевой последовательности», возникающий за счет наводок и искажений сети. На предельную величину этого тока и устанавливается уровень релейной защиты подстанций. При превышении установленной величины происходит отключение подстанции от энергосистемы. При подключении низкочастотного генератора 6, когда он не работает на излучение, защитный коммутатор 9 замкнут и ток «нулевой последовательности» протекает через него. В момент включения генератора от его блока управления 8 поступают сигналы на отключение защитного коммутатора и перестройку систем релейной защиты 5 непосредственно, подключенную к высоковольтной линии электропередачи 1. Уровень релейной защиты устанавливается выше суммарного тока генератора 6 и тока «нулевой последовательности». Ток генератора 6 протекает по цепи трансформатора 2 по линии электропередачи 1 через среднею точку вторичной обмотки трансформатора 3 и заземление 4, затем происходит излучение низкочастотного сигнала, а линия электропередачи работает в своем обычном режиме. Оптоволоконный блок 7 осуществляет электрическую разрядку блока управления 8 и генератора 6.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет расширить функциональные возможности существующего устройства путем одновременного использования линии электропередачи, находящейся в действующей энергосистеме, для передачи электроэнергии и радиосигналов в КНЧ и СНЧ диапазонах.