Аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи (варианты)

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к технике проводной электрической связи и может быть использована при организации ведомственных каналов диспетчерского и технологического управления в энергосистемах и каналов для передачи сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.
Уровень техники.
Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности является аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блок управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блок питания и терминал, (см. Internet-сайт www.unitelgroup.ru).
Недостатками известной аппаратуры является низкая степень дублирования основных функций, что приводит к ограничению ее функциональной эффективности.
Раскрытие полезной модели.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель заключается в повышении функциональной эффективности аппаратуры каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи.
Технический результат заключается в обеспечении дублирования основных функций аппаратуры каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:
- аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блок управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блоки питания и терминал, отличающаяся тем, что усилитель мощности выполнен по двухступенчатой схеме с двухкратным запасом мощности каждой ступени, с возможностью обеспечения усиления сигнала при отказе одной ступени (горячее резервирование).
Технический результат заключается в обеспечении дублирования основных функций аппаратуры каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:
- аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блок управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блоки питания и терминал, отличающаяся тем, что она оснащена резервным блоком питания с возможностью обеспечения питания при отказе штатного блока питания (горячее резервирование).
Технический результат заключается в обеспечении дублирования основных функций аппаратуры каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:
- аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блок управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блоки питания и терминал, отличающаяся тем, что блок питания содержит элементы коммутации для входного напряжения от 48 до 220 В постоянного тока и 220 В переменного. Дополнительно к этому:
- усилитель мощности выполнен по схеме с «плавающей рабочей точкой».
Технический результат заключается в обеспечении дублирования основных функций аппаратуры каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:
- аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блоки управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блок питания и терминал, отличающаяся тем, что она оснащена резервным каналом связи по выделенной телефонной линии.
Технический результат заключается в обеспечении дублирования основных функций аппаратуры каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:
- аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блок управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блоки питания и терминал, отличающаяся тем, что она оснащена резервным каналом связи по GSM-каналам.
Технический результат заключается в обеспечении дублирования основных функций аппаратуры каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:
- аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блок управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блоки питания и терминал, отличающаяся тем, что блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики установлен отдельно от основной станции на расстоянии до 1200 м и связан с ней оптико-волоконным кабелем.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, и технический результат взаимосвязаны следующим образом.
Обеспечение дублирования основных функций аппаратуры каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи приводит к повышению функциональной эффективности аппаратуры.
Краткое описание чертежей.
На чертеже изображена блок-схема аппаратуры каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи.
Осуществление полезной модели.
Полезная модель может быть осуществлена следующим образом.
В аппаратуре каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающей блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блок управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блоки питания и терминал, усилитель мощности выполнен по двухступенчатой схеме с двухкратным запасом мощности каждой ступени, с возможностью обеспечения усиления сигнала при отказе одной ступени (горячее резервирование).
Аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блок управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блоки питания и терминал, оснащена резервным блоком питания с возможностью обеспечения питания при отказе штатного блока питания (горячее резервирование).
В аппаратуре каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающей блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блок управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блоки питания и терминал, блок питания содержит элементы коммутации для входного напряжения от 48 до 220 В постоянного тока и 220 В переменного.
Дополнительно к этому:
- усилитель мощности выполнен по схеме с «плавающей рабочей точкой».
Аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блок управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блоки питания и терминал, оснащена резервным каналом связи по выделенной телефонной линии.
Аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блок управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блоки питания и терминал, оснащена резервным каналом связи по GSM-каналам.
Дополнительно к этому:
блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики установлен отдельно от основной станции на расстоянии до 1200 м и связан с ней оптико-волоконным кабелем. (См. Чертеж).
Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении полезной модели технического результата (причинно-следственная связь существенных признаков с указанным техническим результатом), состоят в следующем.
Выполнение усилителя мощности по двухступенчатой схеме с двухкратным запасом мощности каждой ступени, с возможностью обеспечения усиления сигнала при отказе одной ступени (горячее резервирование), оснащение аппаратуры резервным блоком питания с возможностью обеспечения питания при отказе штатного блока питания (горячее резервирование), выполнение усилителя мощности по схеме с «плавающей рабочей точкой», оснащение аппаратуры резервным каналом связи по выделенной телефонной линии, оснащение аппаратуры резервным каналом связи по GSM-каналам, установка блока приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики отдельно от основной станции на расстоянии до 1200 м и выполнение связи с ней оптико-волоконным кабелем обеспечивает повышение надежности передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи.
Включение в состав блоков питания элементов коммутации для входного напряжения от 48 до 220 В постоянного тока и 220 В переменного позволяет при выходе из строя штатной линии питания оперативно подключать резервные линии питания, имеющие другие номинальные напряжения, что также обеспечивает повышение надежности передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи.
Следовательно, совокупность существенных признаков достаточна для достижения обеспечиваемого полезной моделью технического результата.
Описание состава аппаратуры каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи.
В аппаратуре каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающей блок обработки сигнала 1, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики 2, блок управления и контроля станции 3, усилитель мощности 4, устройство линейное согласующее 5, блоки питания и терминал 6, усилитель мощности 4 выполнен по двухступенчатой схеме с двухкратным запасом мощности каждой ступени, с возможностью обеспечения усиления сигнала при отказе одной ступени (горячее резервирование).
Аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала 1, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики 2, блок управления и контроля станции 3, усилитель мощности 4, устройство линейное согласующее 5, блоки питания и терминал 6, оснащена резервным блоком питания 7 с возможностью обеспечения питания при отказе штатного блока питания 8 (горячее резервирование).
В аппаратуре каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающей блок обработки сигнала 1, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики 2, блок управления и контроля станции 3, усилитель мощности 4, устройство линейное согласующее 5, блоки питания и терминал 6, блок питания содержит элементы коммутации для входного напряжения от 48 до 220 В постоянного тока и 220 В переменного.
Дополнительно к этому:
- усилитель мощности 4 выполнен по схеме с «плавающей рабочей точкой».
Аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала 1, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики 2, блок управления и контроля станции 3, усилитель мощности 4, устройство линейное согласующее 5, блоки питания и терминал 6, оснащена резервным каналом связи по выделенной телефонной линии.
Аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающая блок обработки сигнала 1, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики 2, блок управления и контроля станции 3, усилитель мощности 4, устройство линейное согласующее 5 блоки питания и терминал 6, оснащена резервным каналом связи по GSM-каналам.
В аппаратуре каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи, включающей блок обработки сигнала 1, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики 2, блок управления и контроля станции 3, усилитель мощности 4, устройство линейное согласующее 5, блоки питания и терминал 6, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики 2 установлен отдельно от основной станции на расстоянии до 1200 м и связан с ней оптико-волоконным кабелем.
Аппаратура состоит из двух станций А и Б, оборудование каждой размещается в одном конструктиве. Станции отличаются частотами настройки в направлениях приема и передачи.
Станция содержит два независимых источника электропитания (ИЭП), обеспечивающие резервное питание.
Аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи функционирует следующим образом.
Аппаратура предназначена для организации ведомственных каналов диспетчерского и технологического управления в энергосистемах и каналов для передачи сигналов релейной защиты (РЗ) и противоаварийной автоматики (ПА). Аппаратура обеспечивает передачу сигналов, несущих различную информацию, с разными вариантами разделения (демультиплексирования) сигналов:
- с временным разделением сигналов - режим (ВРС);
- с частотным разделением сигналов - режим (ЧРС);
- в смешанном режиме передачи, когда часть полосы частот используется для передачи в режиме ВРС, а часть - в режиме ЧРС.
Номинальные полосы частот передачи/приема аппаратуры выбираются в пределах диапазона частот от 20 до 1000 кГц с шагом 4 кГц.
Номинальная ширина полосы частот для одного направления приема/передачи от 4 кГц до 48 кГц с шагом 4 кГц. Предусмотрена инверсия спектра.
Общая номинальная полоса частот распределяется программным путем между каналами, передающими информацию в режимах ЧРС и ВРС.
Аппаратура изготавливается с разнесенным и смежным расположением полос пропускания направлений приема и передачи.
Занимаемые полосы направлений приема/передачи 4 кГц × n при разнесенном и 8 кГц × n при смежном расположении полос, где n - количество каналов в аппаратуре.
Разнос частот между краями полос направлений приема/передачи при разнесенном расположении полос не менее 8 кГц.
Подключение соседней аппаратуры возможно при смежном расположении частот не ближе, чем на 8 кГц × n, при разнесенном расположении - к полосе передачи не ближе, чем на 4 кГц × n, но не менее 8 кГц, к полосе приема не ближе, чем на 8 кГц. Такое подключение обусловлено шунтирующим действием.
Аппаратура обеспечивает в аналоговом режиме организацию стандартных или комбинированных телефонных каналов (ТФ) для передачи речевой информации в полосе от 0,3 до 2,1; от 0,3 до 3,7 кГц с двух- и четырехпроводными окончаниями. Полоса переключается с шагом 100 Гц.
Стандартный ТФ канал - четырехпроводный, с эффективно передаваемой полосой частот от 0,3 до 3,4; от 0,3 до 3,7 кГц, с уровнями в направлении передачи минус 13,0 дБ, в направлении приема плюс 4,3 дБ с регулировкой уровней в пределах ±5 дБ от номинального значения с шагом 0,1 дБ.
Комбинированный канал - четырехпроводный, разделенный на полосы от 0,3 до 2,1 кГц; от 0,3 до 3,4 кГц для организации ТФ канала и от 2,1 до 3,7 кГц для каналов телемеханики (ТМ).
При номинальной полосе частот 8 кГц производится разделение на две полосы по 4 кГц с разделением каждой из полос 4 кГц аналогично выше описанному или на три полосы по 8/3 кГц с размещением в каждой из полос телефонной сигнализации и канала речи от 0,3 до 2,4 кГц. При номинальной полосе частот аналоговых каналов 12 кГц осуществляются различные комбинации из вышеприведенных.
Число каналов ТЧ от 1 до 12.
Аппаратура имеет встроенные устройства телефонной автоматики (УТА), работающие по протоколам АЛ-АТС, АДАСЭ, встроенные асинхронные модемы в надтональном спектре со скоростями от 100 до 1200 бит/с в верхней части спектра канала ТЧ от 2,56 до 3,7 кГц, 1200 и 2400 бит/с в тональном диапазоне от 0,3 до 2,4 кГц и от 0,3 до 3,4 кГц соответственно. Параметры входных/выходных импульсов по стыку RS232 - стандартный двухуровневый сигнал. Предусмотрена возможность переключения на стык RS422.
Предусмотрена возможность подключения аналоговых входов/выходов внешних асинхронных модемов со скоростью от 100 до 2400 бит/сек.
Аппаратура в цифровом режиме работы имеет возможность организации цифрового канала передачи данных (ЦКПД) с помощью встроенного синхронного модема с полезной (доступной пользователю) скоростью до 12,0 кбит/с в полосе 4 кГц. При расширении номинальной полосы до 16 кГц полезная скорость достигает более 48 кбит/с.
Алгоритм сжатия речи возможен во всех ТФ каналах в каждой полосе 4 кГц. При максимальной скорости 12,0 кбит/с может быть организовано несколько информационных каналов:
- до 2 каналов ТФ,
- до 2 каналов ТФ + до 3 каналов телемеханики (ТМ)+1 канал передачи данных (ПД).
При номинальной полосе больше 4 кГц скорости канала ПД суммируются.
Максимальную скорость канала ПД 48 кбит/с для выделенной полосы можно обеспечить только при ширине полосы не менее 16 кГц.
В каналах ПД и ТМ предусмотрена возможность переключения на стык RS422.
Передача и прием дискретных управляющих команд релейной защиты (РЗ) и противоаварийной автоматики (ПА) производится встроенным блоком РЗПА. Возможно изготовление разнесенного варианта размещения блока РЗПА на расстояние не более 2,2 км.
Число команд РЗ до 4 и ПА не менее 20.
Выход каждой команды выведен на два изолированных контакта мощностью 35 В-А и напряжением до 300 В.
Управление всеми режимами, контроль (диагностика) состояния аппаратуры осуществляется при помощи программы управления и внешнего ПК.
Общестоечная сигнализация, находящаяся в БУКС, имеет возможность коммутировать мощность до 200 В/А при напряжении до 300 В.
Аппаратура допускает при эксплуатации гибкую реконфигурацию (по числу каналов, несущим частотам, протоколам работы УТА, конфигурации модемов).
Таким образом, предлагаемая полезная модель, в отличие от прототипа, обеспечивает повышение функциональной эффективности аппаратуры каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи.
Эффективность предлагаемой аппаратуры обусловливается ее конструкцией.