Prinsip operasi dan tujuan saluran komunikasi HF dari saluran listrik tegangan tinggi

Tautan — sekumpulan perangkat dan media fisik yang mengirimkan sinyal. Dengan bantuan saluran, sinyal ditransmisikan dari satu tempat ke tempat lain, dan juga ditransfer dalam waktu (saat menyimpan informasi).

Perangkat paling umum yang membentuk saluran adalah amplifier, sistem antena, sakelar, dan filter. Sepasang kabel, kabel koaksial, pandu gelombang, media tempat gelombang elektromagnetik merambat sering digunakan sebagai media fisik.

Kawat koaksial — kabel frekuensi tinggi yang salah satu konduktornya adalah tabung berongga yang membungkus konduktor kedua sepenuhnya. Kabel bagian dalam terletak tepat di sepanjang sumbu pipa, itulah sebabnya kabel disebut koaksial atau konsentris. Untuk menjaga kabel bagian dalam pada posisi ini, ruang antara kabel bagian luar dan bagian dalam diisi penuh dengan bahan isolasi, atau masing-masing isolator ditempatkan di atas kabel bagian dalam.

Karena dalam kabel koaksial semua medan listrik dan magnet terkonsentrasi di ruang antara konduktor luar dan dalam, mis. tidak ada medan eksternal, kehilangan radiasi dapat diabaikan. Untuk mengurangi kerugian saat memanaskan logam, kabel bagian dalam dapat dibuat dengan diameter besar (permukaan kabel bagian luar cukup besar).

Jika kabel koaksial bersifat fleksibel, maka konduktor luarnya dibuat dalam bentuk jalinan logam yang fleksibel dan kabel diisi dengan bahan isolasi plastik.

Dalam hal teknologi komunikasi karakteristik terpenting dari saluran komunikasi adalah distorsi yang menjadi sasaran sinyal yang dikirimkan melaluinya. Bedakan antara distorsi linier dan non-linier. Distorsi linier terdiri dari distorsi frekuensi dan fase dan dijelaskan oleh respon transien atau, ekuivalen, dengan gain kompleks dari saluran. Distorsi nonlinier diberikan oleh dependensi nonlinier yang menunjukkan bagaimana sinyal berubah saat melewati saluran komunikasi.

Saluran komunikasi dicirikan oleh kumpulan sinyal yang dikirim pada ujung transmisi dan sinyal yang diterima pada ujung penerima. Jika sinyal input dan output saluran adalah fungsi yang didefinisikan pada kumpulan nilai argumen diskrit, saluran tersebut akan dipanggil terpisah… Saluran komunikasi semacam itu digunakan, misalnya, dalam mode pengoperasian pemancar yang berdenyut, dalam telegrafi, telemetri, dan radar.

Terus menerus disebut saluran yang sinyal output dan inputnya adalah fungsi kontinu. Saluran semacam itu banyak digunakan dalam telepon, siaran radio, televisi.Saluran komunikasi diskrit dan berkelanjutan juga banyak digunakan dalam otomatisasi dan telemekanik.

Beberapa saluran berbeda dapat berbagi koneksi teknis yang sama. Dalam kasus ini (misalnya, dalam jalur komunikasi multisaluran dengan frekuensi atau sinyal pembagian waktu), saluran digabungkan dan diputus menggunakan sakelar atau filter khusus. Terkadang, sebaliknya, satu saluran menggunakan beberapa jalur komunikasi teknis.

Komunikasi frekuensi tinggi (komunikasi HF) adalah jenis komunikasi dalam jaringan listrik, yang menyediakan penggunaan saluran listrik tegangan tinggi sebagai saluran komunikasi Arus bolak-balik dengan frekuensi 50 Hz mengalir melalui kabel saluran listrik jaringan listrik. Inti dari pengaturan komunikasi HF adalah bahwa kabel yang sama digunakan sebagai transmisi sinyal di saluran, tetapi dengan frekuensi yang berbeda.

Rentang frekuensi saluran komunikasi HF adalah dari puluhan hingga ratusan kHz. Komunikasi frekuensi tinggi diatur antara dua gardu tetangga, yang dihubungkan oleh saluran listrik dengan tegangan 35 kV dan lebih banyak lagi. Ke arus bolak-balik dengan frekuensi 50 Hz mencapai busbar gardu induk gardu induk, dan sinyal komunikasi ke perangkat komunikasi masing-masing menggunakan penekan frekuensi tinggi dan kapasitor komunikasi.

Perangkap HF memiliki resistansi arus kecil pada frekuensi industri dan resistansi tinggi pada frekuensi saluran komunikasi frekuensi tinggi. Kapasitor kopling — sebaliknya: ia memiliki resistansi tinggi pada frekuensi 50 Hz, dan resistansi rendah pada frekuensi saluran komunikasi.Ini memastikan bahwa hanya arus 50 Hz yang mengalir ke bus gardu induk dan hanya sinyal frekuensi tinggi ke perangkat komunikasi HF.

Untuk menerima dan memproses sinyal komunikasi HF, filter khusus, transceiver sinyal, dan set peralatan yang menjalankan fungsi tertentu dipasang di kedua gardu induk, di mana komunikasi HF diatur. Di bawah ini kami akan mempertimbangkan fungsi mana yang dapat diimplementasikan menggunakan komunikasi HF.

Fungsi terpenting adalah penggunaan saluran HF di perangkat untuk perlindungan relai dan otomatisasi peralatan gardu induk. Saluran komunikasi HF digunakan untuk perlindungan 110 dan 220 kV perlindungan garis-fase-diferensial dan perlindungan frekuensi tinggi terarah. Perangkat perlindungan dipasang di kedua ujung saluran transmisi, yang dihubungkan oleh saluran komunikasi RF. Karena keandalan, kecepatan, dan selektivitasnya, perlindungan menggunakan saluran komunikasi HF digunakan sebagai saluran utama untuk setiap saluran udara 110-220 kV.

Saluran transmisi sinyal untuk proteksi relai saluran listrik (PTL) disebut saluran proteksi relai... Tiga jenis proteksi HF paling banyak digunakan dalam teknologi proteksi relai:

• penyaring arah,

• jarak jauh dengan pemblokiran HF,

• fase diferensial.

Dalam dua jenis perlindungan pertama, sinyal pemblokiran HF terus menerus ditransmisikan melalui saluran HF dengan hubung singkat eksternal, dalam perlindungan diferensial fase, pulsa tegangan HF ditransmisikan melalui saluran perlindungan relai. Durasi pulsa dan jeda kira-kira sama dan sama dengan setengah periode frekuensi suplai.Jika terjadi korsleting eksternal, pemancar yang terletak di kedua ujung saluran beroperasi dalam setengah siklus frekuensi pasokan yang berbeda. Masing-masing penerima menerima sinyal dari kedua pemancar. Akibatnya, jika terjadi korsleting eksternal, kedua penerima menerima sinyal pemblokiran terus menerus.

Jika terjadi korsleting pada saluran yang dilindungi, terjadi pergeseran fasa tegangan manipulasi dan interval waktu terjadi saat kedua pemancar dihentikan. Dalam hal ini, arus interupsi muncul di penerima, yang digunakan untuk membuat sinyal yang bertindak untuk membuka pemutus sirkuit di ujung saluran yang dilindungi itu.

Biasanya, pemancar di kedua ujung saluran beroperasi pada frekuensi yang sama. Namun, pada saluran jarak jauh terkadang ada saluran perlindungan relai dengan pemancar yang beroperasi pada HF yang berbeda atau pada frekuensi yang berjarak dekat (1500-1700 Hz). Bekerja pada dua frekuensi memungkinkan untuk menghilangkan efek berbahaya dari sinyal yang dipantulkan dari ujung saluran yang berlawanan. Saluran relai pelindung menggunakan saluran RF khusus (khusus).

Ada juga perangkat yang menggunakan saluran komunikasi frekuensi tinggi untuk menentukan lokasi kerusakan saluran listrik. Selain itu, saluran komunikasi RF dapat digunakan untuk mengirimkan sinyal peralatan telemekanik, SCADA, ACS dan sistem peralatan APCS lainnya. Dengan demikian, melalui saluran komunikasi frekuensi tinggi, dimungkinkan untuk mengontrol mode operasi peralatan gardu induk, serta mengirimkan perintah ke sakelar kontrol dan berbagai fungsi. perangkat perlindungan relai.

Fungsi lainnya adalah fungsi telepon… Kanal HF dapat digunakan untuk negosiasi operasional antar gardu tetangga. Dalam kondisi modern, fungsi ini tidak relevan, karena ada cara komunikasi yang lebih nyaman antara personel layanan fasilitas, tetapi saluran HF dapat berfungsi sebagai saluran komunikasi cadangan jika terjadi keadaan darurat, ketika tidak ada seluler. atau komunikasi telepon rumah.

Saluran komunikasi saluran listrik — saluran yang digunakan untuk mengirimkan sinyal dalam rentang 300 hingga 500 kHz. Skema berbeda digunakan untuk menghidupkan peralatan saluran komunikasi. Bersamaan dengan sirkuit fase-tanah (Gbr. 1), yang paling umum karena ekonominya, sirkuit berikut digunakan: fase-fase, fase-dua-fase, dua-fase-tanah, tiga-fase-tanah , fase-fase garis yang berbeda. Trap frekuensi tinggi, kapasitor kopling, dan filter kopling yang digunakan di sirkuit ini adalah peralatan pemrosesan saluran listrik untuk mengatur saluran komunikasi frekuensi tinggi di sepanjang kabelnya.

Beras. 1. Diagram blok saluran komunikasi sederhana melalui saluran transmisi listrik antara dua gardu induk yang berdekatan: 1 — perangkap HF; 2 — kapasitor kopling; 3 — menghubungkan filter; 4 — kabel HF; 5 — perangkat TU — TS; c — sensor telemetri; 7 — penerima telemetri; 8 — perangkat untuk proteksi relai dan / atau tele-otomatisasi; 9 — switchboard telepon otomatis; 10 — pelanggan ATS; 11 — pelanggan langsung.

Pemrosesan linier diperlukan untuk mendapatkan saluran komunikasi yang stabil. Atenuasi saluran HF melalui saluran listrik yang didesain ulang hampir tidak bergantung pada skema peralihan saluran.Dengan tidak adanya pemrosesan, komunikasi akan terputus ketika ujung saluran transmisi terputus atau di-ground. Salah satu masalah komunikasi terpenting pada saluran listrik adalah kurangnya frekuensi karena rendahnya tegangan antara saluran yang terhubung melalui busbar gardu induk.

Saluran HF dapat digunakan untuk berkomunikasi dengan kru di lokasi yang sedang memperbaiki saluran listrik yang rusak dan mengatasi masalah instalasi listrik. Pemancar portabel khusus digunakan untuk tujuan ini.

Peralatan HF berikut yang terhubung ke saluran listrik yang dikonversi digunakan:

• peralatan gabungan untuk telemekanik, otomatisasi, perlindungan relai, dan saluran telepon;

• peralatan khusus untuk salah satu fungsi yang terdaftar;

• peralatan komunikasi jarak jauh yang terhubung ke saluran listrik melalui perangkat penghubung secara langsung atau dengan bantuan unit tambahan untuk menggeser frekuensi dan meningkatkan level transmisi;

• peralatan kontrol impuls garis.