усилитель; 8 — импульсы к измерительным приборам и реле

Б — на основе эффекта Фарадея

Волоконные световоды; 2 — поляризатор; 3 — линия электропередачи; 4 — зеркало; 5 — стекло с примесью свинца; 6 — оптические приемники; 7 — усилитель; 8 — импульсы к измерительным приборам и реле; 9 — источники света; 10 — устройство фокусировки светового потока

Преобразователь располагается на высоком потенциале, как можно ближе к первичному измерительному преобразователю (датчику), чтобы все преимущества могли быть реализованы в полной мере.

Конструкции ОЭТТ схематично изображены на рис. 6-34. На рис. 6-34, а электросигнал, поступающий от высоковольтной части системы, преобразуется в световой и по волоконным световодам передается на наземные установки, где осуществляется обратное преобразование оптического сигнала в электрический. Основное преимущество — простота изоляции устройства, поскольку передача сигналов происходит с помощью света.

На рис. 6-34, б свет используется не только как средство передачи измеренных данных, но и как средство непосредственного измерения. Измерение тока в линии с помощью аппарата, в состав которого входит лазер, осуществляется по углу поворота плоскости поляризации лазерного излучения; этот поворот вызван магнитным полем электрического тока, протекающего по линии (бесконтактное измерение).

Рис. 6-35. Оптикоэлектронный трансформатор тока 750 кВ

Преимущества ОЭТТ с внутренней импульсной модуляцией светового потока и дискретно-цифровой формой представления информации привели к тому, что в середине 60-х годов появились первые промышленные образцы ОЭТТ с частотноимпульсной модуляцией светового потока. Это ОЭТТ фирмы «Аллис Чалмерс» (США) под названием «Тразер», фирмы «Мерлен Жерен» (Франция) под названием «Трансоптик».

Аналогичные работы проводятся в Италии, Канаде, Германии, Японии.

Промышленные образцыОЭТТ-110 и ОЭТТ-750 с частотной модуляцией были разработаны и у нас в стране.

Они предназначены для измерения тока в В Л переменного тока. По внешнему виду они напоминают высоковольтные электромагнитные ИТТ (рис. 6-35).

Соединение блоков, установленных в зоне высокого потенциала, с болтами, установленными в зоне потенциала земли, осуществляется механически жесткое помощью опорного изолятора, внутри которого находятся световоды. Длина световодов для стационарных ОЭТТ определяется классом напряжения и здесь не должна быть менее 7 м. Практически в условиях электрообъектов длину световодов выбирают с учетом не только изоляционных свойств конструкции, но и расстояния до регистрирующей аппаратуры, эти расстояния могут быть от 30 м до 3 км [6].

Волоконно-оптические световоды длиной 30 м в нашей стране прошли испытания в реальных условиях и дали положительные результаты. На очереди разработка волоконно-оптических жгутов длиной до 3 км и испытания их в промышленных условиях.

В заключение отметим, что к числу задач, которые могут быть эффективно решены с помощью оптикоэлектронных устройств, относятся измерения напряжения и переменного тока в установках СВН, измерения постоянного тока ВН, измерение импульсных токов, больших постоянных токов в металлургической промышленности, измерения на транспорте и во многих других областях народного хозяйства, а также в исследовательских высоковольтных лабораториях.

Рис. 6-36. Структурные схемы оптической связи энергетического комплекса Р 7 — трансформатор напряжения Поккельса; СТ — трансформатор тока на (ИД Прб — преобразователь; 0/7 — оптический передатчик; ОПр — оптический приемник ПРЭ — панель распределения; ПУ — панель управления; ПВН — прерыватель ВН ОТр — оптические трансформаторы; ЭЭП — элемент на основе эффекта Поккельса ЭЭФ — элемент на основе эффекта Фарадея; ЯГ — лазерный генератор

В настоящее время ОПУ могут широко применяться на объектах электроэнергетики. На рис. 6-36 показаны варианты предлагаемых в Японии структурных схем оптической связи в энергетическом комплексе. Требования к устройству в варианте а: скорость передачи информации 4 кбит/с, вероятность кодовых ошибок не более 10-9, максимальное расстояние передачи 2 км. Вариант б рассчитан на небольшие расстояния, при этом отпадает надобность в ретрансляции сигналов.

На рис. 6-37 показана предлагаемая зарубежными фирмами структурная схема территориальной системы измерений, контроля и управления оборудованием крупной электростанции и трансформаторной подстанции.

Рис. 6-37. Структурная схема территориальной системы измерений, управления и контроля оборудования электростанции и трансформаторной подстанции

Г — генератор; БУГ — блок управления генератором; БОПр — блок оптических приемников; БИПГ — блок измерения параметров генератора; БОП —блок оптических передатчиков; Б В — блок возбуждения; ПВИ — прерыватель высокого напряжения; ДТ — датчик тока; ДИ — датчик напряжения; АЦП — аналогоцифровой преобразователь; М — модулятор; Т° — датчик температуры; ДДМ — датчик давления масла;' ГФУ — генератор функции Уолша; ВОК — волоконно-оптический кабель; К — коррелятор; ЦАП — цифроаналоговый преобразователь; ПО — панель отображения; УВВД — устройство ввода-вывода данных; БП — блок памяти

Система включает в себя замкнутую сеть связи, обеспечивающую высокую эффективность безаварийной работы оборудования комплекса и ВЛ сверхвысокого напряжения. Скорость передачи опорных импульсов 32 кбит/с, общее число световодов — 80.

Система обеспечивает видеосвязь для управления и дистанционного контроля работы оборудования и параметров установки и ВЛ, а также высокоскоростную передачу данных от электронно- вычислительных комплексов.

Основной областью использования оптикозлектронных трансформаторов в дальнейшем будут линии передачи электрической энергии сверх- и ультравысокого напряжения.

Поиск по сайту: