Главная
>
Измерительный преобразователь тока необходимо решать при этом, покажем на примере выключателя сверхвысокого напряжения, структурная схема которого изображена на рис. 9-16 [41. Полюсы 1-3 выключателя, расположенного на открытой части подстанции, отнесены друг от друга на расстояние, определяемое классом напряжения ЛЭП, на которой установлен выключатель. Передающий блок 13 ОЭТТ фазы А встроен в полюс 1 выключателя и соединен с приемным блоком 9 посредством световода 8 (например, стекловолоконного с регулярной или нерегулярной укладкой), рассчитанного на линейное напряжение ЛЭП. К приемному блоку 9 ОЭТТ фазы А подключен блок релейной защиты 7, выполненный на малогабаритных статических реле. Кроме того, блок 7 подключен к приемным блокам 10 ч 11 ОЭТТ фаз В и С соответственно..Элементы 7, 9-И размещены на частях полюса 2 выключателя, имеющих высокий потенциал, в термостатирован- , ной камере, встроенной в полюс. Передающий блок 14 тоже расположен на частях полюса 2 выключателя, имеющих высокий потенциал. Передающий блок 15 расположен на частях полюса 3 выключателя, имеющих высокий потенциал. Световоды 8 и 12 соединяют блок 7 с полюсами 1 и 3 выключателя соответственно, а световод 4 - с полюсом 2. В опорной (или подвесной) изоля- , ционной конструкции полюса 2 выключателя смонтирована оптическая система управления выключателем, приемный блок 6 которой находится под высоким потенциалом на полюсе фазы В. Приемный блок 6 соединен световодом 5 с передающим блоком системы.управления, расположенным в основании полюса, имеющим потенциал земли. Таким образом, оперативные команды или команды от выходных органов системной автоматики передаются к приемному блоку 6 оптической системой управления. Сигнал приемного блока через выходной орган блока 7 преобразуется в световой поток источников излучения и передается по световодам 8, 12 и 4 к устройствам отключения или включения полюсов выключателя, в том числе и многоразрывного. По световоду 5 системы управления может быть передана также информация на пульт управления о положении контактов выключателя , в виде светового потока дополнительного источника излучения. Информация о мгновенном значении тока в токоведущих частях высоковольтного присоединения, на котором установлен выключатель, в виде модулированного потока излучения по- ступает по световодам от передающих блоков 13, 14 и 15 ОЭТТ к приемным блокам 9, 10 и 11 соответственно, где преобразуется в электрический сигнал, управляющий действием релейной защиты. При нарушении нормального режима работы присоедине- ния срабатывает блок релейной защиты, который по световодам 5, 12 и 4 выдает импульс на отключение полюсов выключателя, а после выдержки времени осуществляет АПВ, если оно предусмотрено. Питание блока релейной защиты и приемных блоков ОЭТТ осуществляется от стабилизированного источника, установленного в термостатированной камере, который берет энергию от высоковольтного присоединения, например, через быстро насыщающийся трансформатор тока, установленный на токопроводе полюса 2 выключателя, а при отсутствии тока в ЛЭП - от трансформатора напряжения или атомной батареи. Реализация такого коммутационно-защитного комплекса зависит прежде всего от элементной базы. Разработаны быстродействующие, достаточно мощные арсенидгаллиевые светодиоды и лазерные диоды, кремниевые фотодиоды, атомные батареи, высоковольтные стекловолоконные световоды; ведутся разработки релейной защиты на интегральных схемах, оптических систем управления. Целесообразность же создания коммутационно-защитного комплекса должна быть экономически оправданна, а это, по нашему мнению, во .многом определяется уровнем развития энергосистем, электротехнической и других отраслей промышленности. Оптические системы ОЭТТ, передающие оптический сигнал со стороны высокого напряжения к приемному устройству, находящемуся на потенциале земли, разделяются На две группы: с передачей оптических лучей по световоду или по воздуху. При использовании световодов обеспечивается надежная оптическая связь без применения устройств, стабилизирующих положение световых лучей. В качестве световодов используются пустотелые диэлектрические трубки с полированной внутренней поверхностью, стержни из твердого оптически прозрачного диэлектрического материала или же жгуты из большого числа стеклянных волокон. Волоконный световод - один из наиболее ответственных элементов ОЭТТ. Он. в наибольшей степени отвечает требованиям, предъявляемым к оптическим каналам связи. Под волоконным световодом понимается как отдельное волокно диаметром 5-100 мкм, так и система (жгут) определенным образом уложенных волокон, концы которых закреплены путем спекания или склеивания; торцы жгутов отполированы. Волоконные световоды обладают хорошими диэлектрическими свойствами. Передаваемая по световоду информация не подвергается влиянию фоновых засветок и электромагнитных помех. Пучок оптических волокон обладает высокой гибкостью и позволяет передавать световую информацию по сложному пути, подобно электрическим проводам. С увеличением числа отдельных волокон в пучке увеличивается надежность световода. Физическую основу передачи электромагнитных волн (ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазонов) по волокну малого диаметра составляет полное внутреннее отражение от границы между сердцевиной волокна и ее тонкой цилиндрической оболочкой (рис. 9-17). Для этого показатель преломления сердцевины волокна, сделанной из стекла или пластмассы должен рис. 9-17. Ход лучей в волоконном световоде быть ВО всех случаях больше показателя преломления оболочки 2- Напомним, что показателем пре- ломления оптической сре- 7 \ .ды называется отношение скорости распространения света в вакууме к скорости распро-{.странения его в данной среде. I , Если волокна на обоих торцах жгута распределяются в строго [определенном порядке, то световоды называются регулярными. л Они могут передавать изображения, а следовательно, использоваться в многоканальной оптической системе. Световоды с произвольной укладкой волокон на торцах называются нерегулярными и могут использоваться только для передачи света. Для защиты от механических повреждений, влаги и фоновой боковой засветки жгуты помещаются в защитные гибкие оболочки из мягкой резины. Такие световоды непригодны для работы в ОЭТТ вследствие того, что электрическая прочность резины недостаточна. Это обстоятельство заставило искать новые конструкции высоковольтных световодов большой длины, которые обладали бы требуемыми диэлектрическими свойствами. Были разработаны высоковольтные световоды гибкого и жесткого типа [22] с влаго- защитой световедущего волокна. Гибкий световод наиболее перспективной конструкции представляет собой жгут гибких волокон, заключенный г промежуточную лавсановую оболочку редкого плетения и наружную герметизирующую оболочку из кремнийорганической резины (трубка марки ТКР). Лавсановая оболочка обеспечивает минимальный излом волокна при монтаже жгута в герметизирующей защитной оболочке. Полость ее вместе со жгутом заполнена очень вязким гидрофобным .диэлектриком (вазелином), специально разработанным для этой цели. Конструкция жестких наконечников световода длиной 40-50 мм обеспечивает возможность вакуумной закачки , вазелина, а также сопряжение световода с корпусными деталями приемных и передающих блоков ОЭТТ, Испытания гибких световодов показали, что длительно допустимые напряженности электрического поля для них (действующие значения) лежат в области 2,5 кВ/см и во многом определяются качеством исходных материалов, а также технологией изготовления световода. На снижение высоковольтных свойств жгута значительное влияние могут оказать замасливатели, которые применяются в технологических процессах выработки волокна. Поэтому технология изготовления жгутов для высоковольтных световодов должна обязательно включать операции полного удаления замас-ливателей.
|