Что такое вч заградитель в электроустановках

ВЧ-заградитель

Высокочастотный заградитель — электротехническое устройство, устанавливаемое в разрыв фазного провода линии электропередачи и обладающее высоким сопротивлением на частоте работы канала ВЧ-связи и низким сопротивлением на промышленной частоте (50 Гц).

ВЧ-заградитель представляет собой высокочастотный фильтр, исключающий (ослабляющий) шунтирующее действия шин подстанций и отпаек линии электропередачи на линейный тракт канала ВЧ-связи. Заградитель состоит из силовой катушки индуктивности (силового реактора) с воздушным сердечником (номинальная индуктивность 0,25. 2,0 мГн), подключенного параллельно катушке элемента настройки а также защитного устройства.

Реактор представляет собой алюминиевый (либо медный) провод, навитый на одно-, двух- или трех-обмоточную катушку из изолирующего материала. Элемент настройки позволяет настроить ВЧ-заградитель на разные диапазоны заграждения. Элемент настройки состоит из набора катушек индуктивности, конденсаторов, резисторов. Защитные устройства предназначены для защиты элемента настройки от перенапряжений. В качестве устройства защиты могут выступать ограничитель перенапряжения или разрядник вентильный.

ВЧ-заградитель подвешивается на гирляндах изоляторов на линейных порталах подстанций и на опорах линий электропередачи. При беспортальном заходе заградитель устанавливается на опорном изоляторе, либо на конденсаторе связи.

Высокочастотные заградители предназначены для:

Высокочастотные заградители используются для создания высокочастотных каналов связи по высоковольтным линиям электропередач (10, 35-750 кВ) для обеспечения передачи сигналов противоаварийной автоматики, релейной защиты, телефонной связи, телемеханики, промодулированных высокой частотой (24-1000 кГц) по фазовому проводу или грозотросу.

Содержание

Технические характеристики

Существуют несколько типов заградителей различающихся по номинальной силе тока, индуктивности и напряжению линий электропередач. Основные технические характеристики приведены в таблице.

Производители

Приведены производители ВЧ-заградителей, допущенных к применению на объектах ОАО «ФСК ЕЭС».

Источник

Для чего нужен высокочастотный заградитель

Высокочастотный заградитель – электротехническое устройство, устанавливаемое в разрыв фазного провода линии электропередачи обладающее высоким сопротивлением на частоте работы канала ВЧ-связи и низким сопротивлением на промышленной частоте в 50 Гц.

Назначение

В процессе эксплуатации высокочастотные заградители выполняют следующие функции:

ВЧ заградитель применяют на высоковольтных линиях электропередач напряжением от 6 до 750 кВ, обеспечивая передачу сигнала противоаварийных автоматических устройств, релейных защитных элементов, телемеханических модулей, посредством фазного провода или грозотроса.

Конструкция

Конструкция имеет следующими элементами:

Принцип работы

Работа этих элементов основана на способности конденсаторов изменять характеристики сопротивления, с учетом частотных параметров пропускаемого через проводник тока. Схема устройства обеспечивает фильтрацию высокочастотного сигнала, отсекая воздействие, выходящее за рамки показателя по допускаемой частоте.

Технические характеристики

Настройка и проверка

При установке ВЧ заградителей, необходимо настроить и проверить указанные элементы. На подготовительном этапе необходимо убедиться в комплектности проектной документации, проверить соответствие проекту смонтированного оборудования, протяженности линии электропередачи и характеристик обрабатываемой фазы.

Последующие контрольные операции включают проверку:

Предусмотрен предварительный и итоговый контроль, результаты которого отражают в исполнительной документации.

Эксплуатация ВЧ заградителей

При эксплуатации высокочастотных заградителей, необходимо следить за соответствием условий окружающей среды характеристикам, на которые рассчитано оборудование. Эти элементы необходимо использовать, согласно действующим правилам и техническим нормам, установленным государственными регламентирующими документами.

Залог безопасной эксплуатации ВЧ заградителей – исполнение следующих требований:

При этом контролируют значения характеристик и их соответствие нормируемым величинам. При необходимости, выполняют замену дефектных узлов.

Защита оборудования

В качестве защитного устройства ВЗ ЗАО «НПП «ЭИС» использует ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН), на схеме выше он обозначен как FV в разделе конструкция. Ограничители перенапряжений нелинейные с полимерной изоляцией серии ОПН предназначены для защиты элемента настройки ВЗ от коммутационных и грозовых перенапряжений. ОПН выполнен в виде колонки варисторов, заключенных в герметичный полимерный корпус.

Принцип действия основан на нелинейности вольт-амперной характеристики варисторов. При рабочем напряжении активные токи через варисторы не превышают значения 10 мкА, а при перенапряжениях достигают многих сотен и тысяч ампер.

Обслуживание

Заградители нужно подвергать плановым осмотрам, с соблюдением периодичности и графика, разработанного согласно государственным нормам и регламенту изготовителя.

Техническое обслуживание предполагает регулярное проведение следующих операций:

Дополнительно контролируют уровень шума при эксплуатации элементов на рабочем напряжении, удаляют посторонние загрязнения (птичьи гнёзда и пр.). В связи со сложностью доступа, проверку проводят с использованием оптических средств (бинокля). Результаты фиксируют в дежурном журнале.

Вывод элементов из эксплуатации необходим, если установлены следующие неисправности:

Для замены дефектных элементов требуется временное отключение подачи напряжения на соответствующую линию электропередач.

ВЧ заградители обеспечивают регламентную эксплуатацию ЛЭП, отсекая высокочастотные сигналы. Но чтобы данное оборудование работало нормально, необходимо контролировать исправность элементов, выполняя предусмотренные правилами операции, со своевременной заменой вышедшего из строя оборудования.

Источник

Высокочастотные заградители для ВЧ-каналов связи на ВЛЭП

Высокочастотные заградители используются на воздушных линиях электропередачи для организации работы каналов высокочастотной связи по проводам ВЛЭП.

Общие сведения о ВЧ-заградителях

Основным назначением заградителя является ослабление влияния шунтирующего действия шин подстанции на параметры ВЧ капала. Заградитель врезается в рабочий провод линии между шинами подстанции и точкой подключения конденсатора связи. Кроме того, заградители применяются для ослабления шунтирующего действия ответвлений и при заземлении линий во время ремонтных работ.

Если бы заградитель на частотах данного ВЧ канала обладал бесконечно большим сопротивлением, то он полностью отделял бы шины подстанции от устройства присоединения. Однако всякий реальный заградитель обладает па рабочих частотах конечным сопротивлением. Вследствие этого шины подстанции с последовательно включенным заградителем в некоторой степени шунтируют линейный тракт.

Входное сопротивление шин подстанции обычно является реактивным, причем большею частью носит емкостный характер. Если сопротивление заградителя на рабочей частоте является комплексным, то не исключена возможность, что реактивное сопротивление шин подстанции окажется равным и противоположным по знаку реактивной составляющей сопротивления заградителя. При этом сопротивление шунтирующей цепочки из заградителя и шин окажется равным активной составляющей полного сопротивления заградителя.

Характеристики ВЧ-заградителей

Основной характеристикой заградителя является полоса заграждения — такая полоса частот, в пределах которой сопротивление заградителя не ниже определенного значения. Различают полосы заграждения по активному и полному сопротивлениям. В первом случае полоса заграждения определяется только значением активной составляющей сопротивления заградителя, во втором — значениями активной и реактивной составляющих этого сопротивления. Вблизи границ полосы заграждения по полному сопротивлению оно имеет почти чисто реактивный характер.

Высокочастотные заградители различаются по параметрам реактора и схемам настройки. Реакторы различаются по значениям индуктивностей и номинального рабочего тока промышленной частоты. Рабочий ток, на который рассчитывается реактор, должен быть не меньше максимального рабочего тока ВЛ в которую врезается заградитель. Значения индуктивности и рабочего тока входят в наименование типа реактора и заградителя в целом.

Минимальное значение индуктивности реактора, предназначенного для воздушных линий электропередачи, составляет 0,125 мГ. При меньшем значении индуктивности невозможно получить удовлетворительные характеристики заградителя. Максимальное значение индуктивности составляет 2,0 мГ. При таком значении индуктивности можно без перестройки заградителя осуществить заграждение во всей полосе частот, используемой для ВЧ связи по ВЛ.

Увеличение индуктивности реактора сверх 2 мГ не дает существенного улучшения заграждающих свойств заградителя, но приводит к увеличению его размеров и массы. Заградители, предназначенные для использования на магистральных ВЛ, рассчитываются на рабочий ток 600—2000 А. Для сверхдальних передач переменного тока 750 кВ и выше и постоянного тока 1500 кВ предполагается создание заградителя на рабочий ток 4000 А. Для распределительных сетей 35—100 кВ выпускаются заградители на токи 100 и 300 А.

При к. з. на линии токи к. з. проходят по реактору заградителя. Эти токи могут во много раз превосходить номинальный рабочий ток линии. При прохождении по реактору тока к. з. может возникнуть недопустимый перегрев деталей заградителя. Предельно допустимое действующее значение установившегося тока к. з. называется током термической стойкости реактора.

Значение ударного тока к.з. определяет требования к механической прочности реактора, так как при воздействии на него первой полуволны тока возникают механические усилия, стремящиеся раздвинуть витки реактора. Значение ударного тока, допустимое для реактора данной конструкции, называется током электродинамической стойкости. Этот ток является параметром заградителя наряду с рабочим током и током термической стойкости.

Для увеличения индуктивности реактора в некоторых случаях используются сердечники из трансформаторной стали. Заградитель с таким реактором называется заградителем со стальным сердечником.

Классификация ВЧ-заградителей по видам настройки

Заградители различаются по видам настройки. Применяются следующие виды настроек заградителя:

Резонансная одночастотная настройка — такая, при которой реактор настраивается с помощью конденсатора (или магазина конденсаторов) по схеме параллельного резонансного контура на одну частоту, равную средней частоте рабочей полосы ВЧ канала.

Резонансная двухчастотная настройка— такая, при которой реактор настраивается на две резонансные частоты. При этом заградитель заграждает две полосы частот; ширина каждой из этих полос меньше, чем при одночастотной настройке на любую из двух частот.

Возможна также резонансная настройка на несколько рабочих частот, однако при этом полосы заграждения на каждой из частот получаются малыми, вследствие чего многочастотные схемы настройки почти не применяются.

Резонансная притуплённая настройка — отличается от одночастотной или двухчастотной резонансной настройки тем, что в резонансные контуры схемы вводятся резисторы для расширения заграждаемой полосы частот по активному сопротивлению.

Широкополосная настройка по схемам полосовых фильтров обеспечивает приблизительно постоянное значение заграждающего сопротивления в пределах определенной полосы частот.

Широкополосная настройка по схеме фильтра верхних частот обеспечивает приблизительно постоянное значение заграждающего сопротивления на всех частотах выше нижней граничной частоты.

Заградители, в которых применены резонансные одночастотные или двухчастотные схемы настройки, называются резонансными заградителями. Заградители с полосовыми схемами настройки получили название широкополосных заградителей.

Резонансные и резонансные притуплённые схемы настройки обычно применяются с реакторами небольшой индуктивности (0,125 и 0,25 мГ).

В заградителях со средней индуктивностью реактора (0,6—1,2 мГ) используются настройки по схемам полосовых фильтров. В заградителях с большой индуктивностью реактора чаще всего применяется настройка по схеме фильтра верхних частот. Иногда заградитель образуется из реактора без схем настройки, тогда в качестве заграждающего сопротивления используется индуктивное сопротивление самого реактора.

При любой схеме настройки ширина полосы заграждения тем больше, чем больше индуктивность реактора и тем меньше, чем больше требуемое значение минимального сопротивления в пределах полосы.

Защита элементов настройки от перенапряжений

Высокочастотный заградитель подвергается воздействию импульсов перенапряжения, возникающих в ВЛ при к. з., ударах молнии, наведенных атмосферных зарядах и т. п. Амплитуда импульсов перенапряжения может в 3 — 5 раз превосходить фазное напряжение, т. е. на линиях 500 кВ может быть больше 1000 кВ.

Приходящий с линии импульс перенапряжения распределяется между заградителем и входным сопротивлением подстанции. Если входное сопротивление подстанции достаточно мало, то почти все напряжение прикладывается к заградителю.

Основным средством защиты от перенапряжений является вентильный разрядник, включаемый параллельно реактору. При этом разрядник защищает не только детали элемента настройки заградителя, но и реактор.

Последнее обстоятельство имеет большое значение, так как при отсутствии разрядника в случае к. з. на линии вблизи заградителя может возникнуть пробой между витками реактора, который перейдет в силовую дугу от тока к. з. Электрическая дуга между витками реактора может привести к сгоранию провода.

Вентильный разрядник состоит из искрового промежутка и нелинейного вилитового резистора, включенных последовательно. При воздействии на заградитель перенапряжения пробивается искровой промежуток, после чего заградитель оказывается зашунтированпым нелинейным сопротивлением резистора.

Появление перенапряжения вызывает импульс тока, значение которого определяется значением импульса напряжения, входным сопротивлением подстанции за заградителем и волновым сопротивлением линии. При грозовых перенапряжениях и близких к. з. импульсные токи могут достигать десятков тысяч ампер.

Высокочастотные заградители серии ВЗ

В наших электрических сетях для ВЧ связи применяются в основном заградители серии ВЗ (ВЗ-2000-1,2, ВЗ-1000-0,6 и ВЗ-600-0,25). Реакторы этих заградителей имеют наименования РЗ-2000-1,2; РЗ-1000-0,6 и РЗ-600-0,25 соответственно.

Реакторы заградителей намотаны алюминиевыми проводами на рейках из древеснослоистого пластика (дельта-древесина) или из стеклотекстолита Концы реек закрепляются на металлических крестовинах. На верхней крестовине крепятся защитные разрядники и элемент настройки, заключенный в отдельный корпус. На той же крестовине имеется приспособление для подвески заградителя на портале. Заградитель ВЗ-2000-1,2 кроме подвески допускает также установку на опорных изоляторах.

Номинальные значения индуктивностей из каталогов заградителей ВЗ относятся к промышленной частоте. На высоких частотах (выше 30 кГц) индуктивность понижается на 5 — 8% за счет явления поверхностного эффекта в проводе и крестовинах. Реакторы обладают некоторой собственной емкостью.

Для реакторов индуктивностью 0,25 и 0,6 мГ с влиянием собственной емкости на ВЧ параметры заградителя можно не считаться, но у заградителя ВЗ-2000-1,2 значение этой емкости таково, что собственная резонансная частота реактора оказывается в пределах рабочего диапазона частот заградителя, поэтому собственную емкость (около 330 пФ) необходимо учитывать при расчете схем настройки.

Во всех заградителях серии ВЗ общий диапазон частот заграждения разбит на несколько частичных диапазонов. Сборка схемы требуемого диапазона осуществляется с помощью винтовых перемычек. В большинстве случаев используется трехконтурная схема полосового фильтра. Резонансные и резонансные притуплённые схемы применены только в заградителях с реактором РЗ-600-0,25. Во всех заградителях применена схема защиты из двух разрядников и защитной катушки с индуктивностью 0,02 мГц.

Источник

Что такое вч заградитель в электроустановках

Предложение проектным институтам Измерения в ВЧ-связи

ЗАГРАДИТЕЛИ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВЯЗИ СЕРИИ ВЗ

Высокочастотные заградители серии ВЗ с естественным воздушным охлаждением используются для создания высокочастотных каналов связи по высоковольтным линиям электропередач.

ВЧ-заградители предназначены для:

— предотвращения потерь ВЧ-сигнала на шинах подстанций и на соседних линиях;

— блокирования ВЧ-сигналов от других источников, работающих на соседних линиях с близкими частотами;

— поддержания определенного значения высокочастотных параметров линии электропередачи независимо от схемы распределительного устройства.

ВЧ-заградители применяются для создания высокочастотных каналов связи по высоковольтным линиям электропередач (6 – 750 кВ) для обеспечения передачи сигналов противоаварийной автоматики, релейной защиты, телефонной связи, телемеханики, промодулированных высокой частотой (24 – 1000 кГц) по фазовому проводу или грозотросу.

Ослабление шунтирующего воздействия шин подстанции на параметры линейного тракта канала ВЧ-связи;

Ослабление шунтирующего действия ответвлений от ВЛ;

Структура условного обозначения:

Номинальный ток, А 100, 200, 400, 630, 1250, 2000, 2500,4000

Индуктивность, мГн: 0,1 0,25 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Полоса частот заграждения ЭНУ. кГц:

Напр., для ВЗ-630-0,5: 40-48, 47-60; 59-82; 74-118; 100-200; 160-1000

У; ХЛ; – для умеренного и холодного климата

Т – для тропического климата

Конструктивное исполнение ВЧ-заградителей

Конструкция ВЧ-заградителя представляет собой одно-, двух- или трехкатушечный реактор с навитыми на нем проводами из алюминия или меди. Каркас состоит из высококачественного прочного изоляционного материала, стойки которого закреплены на крестовинах с установленными на них элементами настройки и защиты. Металлические детали и обмотки силового реактора заградителей имеют порошковое покрытие, выполняющее защитную функцию. Заградители, включаемые в рассечку высоковольтных линий передач напряжением свыше 220 кВ, могут оборудоваться защитой от коронирования.

В конструкции ВЧ-заградителя предусмотрены монтажные элементы для подвески, установки и крепления заградителя, устройств защиты и контроля. Для того, чтобы избежать возникновения паразитных токов, крепежные элементы изготавливаются из немагнитного материала или применяются изоляционные втулки и прокладки.

ВЗ состоит из реактора, элемента настройки и защитного устройства, соединенных параллельно. Элемент настройки крепится к нижней крестовине заградителя с помощью кронштейнов.

В качестве защитного устройства используется ограничитель перенапряжения нелинейный типа ОПН без искровых промежутков, обеспечивающий эффективную защиту от перенапряжений. ОПН обеспечен защитой от вихревых токов для работы в мощных магнитных полях заградителя, ограничитель выполнен на базе металлоокисных вариаторов с высокой нелинейной вольт-амперной характеристикой.

По требованию заказчика, вместо ОПН возможно использование разрядника РВО, а также установка противоптичной защиты.

Все высокочастотные заградители, произведённые ООО «Росэнергосервис», соответствуют техническим условиям ТУ 314-005-46569277-2000 и конструкторской документации. Заградители предназначены для работы в следующих условиях: воздействие климатических факторов внешней среды, для длительной работы в исполнении ХЛ, УХЛ или Т категории 1 по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543, тип атмосферы II по ГОСТ 15150.

Нормы предельных рабочих температур:

Заградители выполнены с естественным воздушным охлаждением при открытом исполнении.

Степень защиты по ГОСТ 14254-96, МЭК 529-89

IP00 – для реактора заградителя

IP54 – для элемента настройки

Устанавливаемый срок службы – 30 лет, с возможной заменой отдельных комплектующих частей заградителя.

По требованию заказчика, возможно изготовление заградителей с противоптичной защитой (см. рисунок 1)

ПОСТАВКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Тара, упаковка, правила транспортирования заградителей

Заградитель отгружается с предприятия-изготовителя полностью собранным и упакованным в деревянную тару (брус) согласно ГОСТ 23261

Транспортировка заградителей от изготовителя производится в вертикальном положении.

Условия транспортирования заградителей должны соответствовать техническим условиям.

Условия транспортирования заградителей в части воздействия климатических факторов внешней среды аналогичны условиям хранения №5 по ГОСТ 15150-69, в части воздействия механических факторов при транспортировании- группе С по ГОСТ 23216-78.

Выгрузка заградителя производится кранами, лебедками или другими механизмами и приспособлениями грузоподъемностью, соответствующей массе заградителя. Для подъема и перемещения заградителей кранами можно использовать систему подвески заградителей, установленную на верхней крестовине или с помощью тросов, пропускаемых под деревянными днищами.

При выгрузке или получении заградителя со склада транспортирующей организации произведите тщательный осмотр упаковки, убедитесь в отсутствии механических повреждений и составьте акт о результатах осмотра.

Перед установкой заградителя на хранение снимите упаковку, произведите внешний осмотр и в случае необходимости произведите переконсервацию.

Хранение заградителя не допускается при наличии в окружающей его среде агрессивных газов (хлора, паров аммиака, дыма).

При хранении заградителя установите за ним систематическое наблюдение, по мере необходимости производите переконсервацию.

Транспортировку заградителя производите в упакованном виде.

Заградитель подвешивается на гирлянде изоляторов к порталу подстанции или к опоре. Подвеску подвешивают только за специализированную пластину (серьгу) или болты, смонтированные в верхнюю крестовину. При этом ось реактора должна быть вертикальна по отношению к земле.

Перед установкой заградителя необходимо выполнить следующие действия:

1. Убедитесь в целостности всех узлов и деталей заградителя;

2. Снимите смазку с контактных уголков, гаек и шайб;

3. Проверьте надежность контактов в местах присоединения элемента настройки к верхней и нижней крестовинам;

4. Проверьте надежность присоединения контактов нижней и верхней крестовин к контактным угольникам;

5. Проверьте затяжку шпилек, с помощью которых провод обмотки силового реактора крепится в планках;

6. Произведите настройку заградителя в соответствии с указаниями в тех. документации на элемент настройки;

7. Доставьте Заградитель к порталу подстанции и убедитесь в его целостности после транспортировки;

8. Установите Заградитель на шинные опоры;

9. Включите заградитель в рассечку ЛЭП путем соединения нижнего и верхнего контактных угольников с соответствующими концами линейного провода.

Высокочастотные заградители имеют маркировку согласно ГОСТ 18620 и ГОСТ 14192

Техническое обслуживание заградителей

Во время профилактических работ и ремонтов, когда участок подстанции на котором установлен заградитель, отключается от сети, рекомендуется очистить заградитель от загрязнения, проверить надежность контактов и затяжку всех креплений, проверить настройку заградителя.

Все работы по техническому обслуживанию заградителей должны производиться в обесточенном состоянии, с соблюдений ПУЭ и ПТБ специально обученным персоналом.

Персонал, обслуживающий заградители, должен быть ознакомлен с настоящими эксплуатационными документами, знать устройство и принцип работы заградителей и его составных элементов, строго выполнять требования техники безопасности и производственных инструкций.

Изготовитель гарантирует соответствие заградителя требованиям технических условий ТУ3414-005-46567792-2000 при соблюдении потребителем условий эксплуатации и хранения, указанными в эксплуатационной документации. Гарантийный срок эксплуатаци и 36 месяцев (со дня отгрузки предприятием-изготовителем).

СВЕДЕНИЯ О СЕРТИФИКАЦИИ

Заградители высокочастотной связи производства ООО «Росэнергосервис» сертифицированы по системе ГОСТ Р ( сертификат соответствия ГОСТ Р № 0204920 от 05.12.2017 ).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ

При оформлении заказа просим указать в тексте заявки основные параметры заказываемых заградителей:

— класс линии электропередач (6-750 кВ)

— номинальный длительный ток* (100-4000 А)

— номинальный кратковременный ток (2,5-63 кА)

— ударный ток (6,4-160 кА)

— индуктивность реактора* (0,1-2,0 мГн)

— величину активной составляющей полного сопротивления (300-1000 Ом)

— климатическое исполнение* (ХЛ1, УХЛ1, Т1)

— тип устройства защиты УЗ (ограничители перенапряжений нелинейные ОПН или разрядники вентильные облегченные РВО);

Приложение А. Основные технические характеристики высокочастотных заградителей

Источник