Главная >  Измерительный преобразователь тока 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 [ 125 ] 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138

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.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 [ 125 ] 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138