Объявления

с некоторого времени перестал функционировать хост, на котором хранились все картинки и файлы блога.
Большинство записей восстановленно (требует очень много времени).
Если Вы столкнулись с пустыми страничками, прежде всего попробуйте их найти на http://romvchvlcomm.pbworks.com/w/page/6499400/FrontPage
или свяжитесь со мной
.
Чтобы со мной связаться, смотрите страничку

Уважаемые читатели, если Вы хотите высказать свое мнение в развернутом виде, или задать вопрос, пользуйтесь разделом Поговорим? (Гостевой книгой).
Блог является авторским, поэтому, если особо не указано, источник информации - автор.
Когда задаете вопрос по какой-то конкретной теме/статье, неплохо бы намекнуть о каком материале идет речь (total его здесь неск.сотен страниц).


Измененный разделДата
Кабели и кабельные линии. Примечание
14
.11.2011
Проектирование ЦВЧ каналов и сетей (добавлены климатические карты) 17.12.2008
КЛ, КЛ-ВЛ с транспозицией экранов и WinTrakt (см. PS - очень важно), коммент29.06.2009
Проектирование ВЧ каналов26.09.2008
Раздаю долги... - Комментарии - falcon продолжает исследование ПВЗ-90М
и еще

и еще

и еще

и еще и еще...

20.04.2009

Защита линий 110кВ, ДФЗ, ДЗ, ВЧБ
, или ... не знаю, куда еще ее потом переместят...
28.08.2008
Пара слайдов из курса 2008... Статья о новых проводах
01
.07.2009

Рекомендуется прочитать ВЧ эксплуатации: falcon "Об измерениях..."
и
"Сложный вопрос"

14
.04.2009

пятница, 3 декабря 2010 г.

для себя о КЗ II

начало для себя о КЗ I




Теперь посмотрим, как влияют на работу ВЧ канала двух- и трехфазное дуговое КЗ на землю.




Та же одноцепная треугольная ВЛ длиной 50 км.

КЗ возникает в середине ВЛ на фазах А и В в первом случае, и на всех трех фазах во втором: схемы КЗ А0В0 (АВ) и А0В0С0 (АВС).



График собственного затухания ВЛ без и с КЗ



График прироста затухания из-за КЗ в середине ВЛ приведен ниже



Теперь тоже самое при расстоянии до места КЗ 5 км от начала ВЛ (от передатчика)

Затухание



Прирост затухания



И чтобы было легче проводить сравнение, объединенные графики



Они же в логарифмическом масштабе



Очевидно, что:



  • при трехфазных КЗ на землю по схеме А0В0С0 (АВС) независимо от расстояния до места КЗ сохранить канал (передать сигналы команд РЗА) нет практической возможности
  • при двухфазных КЗ на землю по схеме А0В0 (АВ) независимо от расстояния до места КЗ прирост затухания присоединения к лучшей фазе В наибольший, и растет с ростом частоты
  • при двухфазных КЗ на землю по схеме А0В0 (АВ) независимо от расстояния до места КЗ затухание канала С, не участвующего в схеме КЗ, увеличивается


При двухфазном КЗ на землю по схеме А0В0 (АВ) прирост затухания во многом определяется электромагнитной связью между проводами ВЛ и межмодовым взаимодействием.

Например,

при расстоянии до места КЗ 5 км прирост затухания присоединения к фазе А меньше, чем при расстоянии до места КЗ 25 км, потому что, и это хорошо видно на последнем графике на частотах выше 100 кГц, бОльшая часть энергии успевает "перебраться" с фазы А на фазу С и обратно (при данной схеме КЗ фаза С - основной переносчик энергии). Взаимодействие фаз В и С заметно только на частотах выше 800 кГц

При частотах ниже 100 кГц эффект еще более заметен: на расстояниях до места КЗ 5 км энергия не успевает "перебраться" на фазу С, а соответственно дальше ей просто нечего "возвращать назад". Другое дело расстояние до места КЗ 25 км - здесь обмен энергиями "успевает" произойти на всех частотах.


Данный эффект полностью согласуется с данными для однофазных коротких замыканий.




Междуфазные КЗ




Рассматриваются две схемы КЗ: междуфазное КЗ АВ (А-В) и междуфазное (два междуфазных) КЗ АВС (А-В+В-С).



Собственное затухание ВЛ без и с КЗ



Прирост затухания



И суммарный график коротких замыканий на расстоянии до места КЗ 25 км



То же в логарифмическом масштабе по частоте



Очевидно, что:


  • при междуфазном (двух междуфазных) КЗ АВС (А-В+В-С) сохранить канал (передать сигналы команд РЗА) нет практической возможности
  • при междуфазных КЗ АВ (А-В) прирост затухания присоединения к лучшей фазе В наибольший, и растет с ростом частоты
  • при междуфазных КЗ АВ (А-В) затухание канала С, не участвующего в схеме КЗ, на высоких частотах уменьшается (видно на первом графике для междуфазных КЗ)
  • сами потери при междуфазных КЗ меньше, чем при двух- и трехфазных КЗ на землю А0В0 и А0В0С0, поскольку в землю энергия "не уходит"


При междуфазных КЗ прирост затухания во многом определяется электромагнитной связью между проводами ВЛ и межмодовым взаимодействием.




Междуфазные КЗ с одновременным КЗ на землю одной из фаз




Рассматриваются две схемы КЗ: междуфазное КЗ АВ0 (А0-В) и междуфазное (два междуфазных) КЗ АВС0 (А0-В+В-С).



Собственное затухание ВЛ без и с КЗ



Прирост затухания



И суммарный график коротких замыканий на расстоянии до места КЗ 25 км



То же в логарифмическом масштабе по частоте



Очевидно, что:


  • при междуфазном (двух междуфазных) КЗ АВС0 (А0-В+В-С) сохранить канал (передать сигналы команд РЗА) нет практической возможности
  • при междуфазных КЗ АВ0 (А0-В) прирост затухания присоединения к лучшей фазе В наибольший, и растет с ростом частоты
  • при междуфазных КЗ АВ0 (А0-В) затухание канала С, не участвующего в схеме КЗ, изменяется незначительно
  • величины приростов затуханий двухфазных КЗ на землю А0В0 (АВ) и междуфазного с участием земли КЗ по схеме АВ0 (А0-В) практически не различаются


При междуфазных КЗ прирост затухания во многом определяется электромагнитной связью между проводами ВЛ и межмодовым взаимодействием.


Здесь же можно сделать дополнительные выводы:


  • независимо от схемы дальнего (дальше 5 км до места КЗ) двухфазного КЗ в широком диапазоне частот каналов (на данной ВЛ до 400 кГц) величина прироста затухания не превышает нормируемый запас для каналов РЗА 22 дБ, и прохождение команд РЗА должно обеспечиваться
  • при любой схеме трехфазного КЗ (при рассматриваемых схемах КЗ) прохождение команд РЗА невозможно





Отдельный интересный вопрос: КЗ при обрывах проводов


Имхо, из предыдущих расчетов следует, что при однофазных и двухфазных обрывах проводов, передача сигналов команд по-прежнему возможна.

При трехфазных обрывах почти все зависит от сопротивления места обрыва (сопротивления поверхности земли, того на что упали провода и т.д.). У меня получилось, что при сопротивлении в месте обрыва проводов в середине ВЛ более 50 Ом прохождение команд возможно







проджолжение следует


... еще раз об однофазных КЗ и КЗ на каналах фаза-фаза


понедельник, 29 ноября 2010 г.

для себя о КЗ I

все известные мне за 12 лет случаи непрохождения команд (3-4) имели нечто общее, что я описывал как "близкое однофазное КЗ", прекрасно понимая, что вряд ли когда-нибудь получу реальное подтверждение тому, что это не было, например, дальнее трехфазное КЗ.
 Любопытство, наконец, пересилило лень...
 ... тогда я и понятия не имел во что ввязываюсь, и что в данном случае это будет то самое любопытство, которое реально вредит здоровью... Сразу скажу, что до конца я работу не довел, и вряд ли когда-нибудь доведу (семья дороже), а то, что накопилось к данному моменту постепенно выложу...



За предмет рассмотрения я принял ВЛ - треугольную одноцепку 110 кВ - как одну из самых распространенных конструкций ВЛ в стране, хотя попутно смотрел и горизонтальные ВЛ 110 и 500 кВ.
И так, трех проводная треугольная ВЛ:

Провод / фаза Координаты подвеса провода по горизонтали, м Координаты подвеса провода по вертикали, м 
А -3.5 9.0 
В -2.5 12.6 
С 2.5 9.0 

провод АС-240/39, провис - 2 м, сопротивление земли - 100 Ом, базовая длина ВЛ - 50 км, но так же будут рассматриваться длины ВЛ 2 ... 100 км.

Исходные затухания основных присоединений

По оси Х - частота в кГц, по оси Y - затухание в дБ, параметр - схема ВЧ присоединения
Методика дальнейших расчетов проста:

берем ВЛ, и последовательно слева - направо (от передатчика к приемнику) на разных расстояниях от начала ВЛ устраиваем однофазное дуговое КЗ ( я принял сопротивление дуги активным и равным 1 Ом, просто потому что надо было выбрать какое-то его значение из множества возможных, иначе задача оказалась бы неподъемной. См.http://rza.communityhost.ru/thread/?thread__mid=806910068&thread__start=1#last), и вычисляем собственное затухание ВЛ в диапазоне частот 16-1000 кГц.

Рассматриваемые схемы КЗ: А0, В0 и С0

Неравномерности, обусловленные отражениями и межмодовым взаимодействием, я специально не принимаю во внимание, ибо они только запутывают ситуацию "крутясь" вокруг среднего значения затуханий.


 

Любимая релейная фаза В (лучшая):


По оси Х - частота в кГц, по оси Y - затухание в дБ, параметр - удаление места КЗ от начала ВЛ, км
Различные кривые соответствуют различным удалениям места КЗ В0 от начала ВЛ.

Сразу бросается в глаза неравномерность вносимого затухания по частоте: чем выше частота канала, тем меньше прирост затухания. На любимых релейных частотах приросты затуханий самые большие.

Почему так происходит поможет понять второй график: зависимость прироста затухания (а не затухания как такового!) от частоты канала и места КЗ:

По оси Х - удаление места КЗ от начала ВЛ в км, по оси Y - прирост затухания в дБ, параметр - частота в кГц. Длина ВЛ - 50 км

Собственно, величина прироста затухания определяется тем, какая часть энергии возбуждения "ушла" с фазы В на фазы А и С к месту КЗ, а потом "возвратилась" с фаз А и С на фазу В к месту приема. Переходы определяются электромагнитной связью между проводами ВЛ и/или межмодовым взаимодействием.

Чем выше частота, тем связь больше, тем раньше наступает стационарное распределение мод - большая часть энергии "уходит" на фазы А и С, а потом "быстро" возвращается.
Собственно на высоких частотах уже начиная с расстояний до мест КЗ 2-3 км величина прироста затухания перестает зависеть от места КЗ. На релейных (низких) частотах все намного хуже: и сама величина прироста затухания много больше, и величина его зависит от места КЗ.

Кстати, на втором графике видно, что при расстояниях до КЗ меньше 2 км на низких частотах (до 200 кГц) величина прироста затухания намного превышает нормируемый запас 22 дБ, и не прохождение команд весьма вероятно.

Любопытно, что график симметричен относительно центра ВЛ. Это объясняется просто: прирост затухания определяется двумя механизмами - "уходом" и "возвращением" энергии на фазный провод. С левой стороны - у передатчика - основные потери происходят на этапе "ухода", с правой стороны - на этапе "возвращения", а величины их одинаковы.

"Не идеальность " кривых определяется межмодовым взаимодействием.

Интересно, что при этом происходит с шумами ВЛ, действующими на входе приемника?


По оси Х - частота в кГц, по оси Y - уровень шумов "короны" в дБ, параметр - удаление места КЗ от начала ВЛ в км. Длина ВЛ - 50 км
 
График построен по той же методике, что и первый, разные кривые соответствуют разным местам возникновения КЗ.

Здесь опять более интересен график зависимости приращения уровня помех от частоты и расстояния до места КЗ

По оси Х - удаление места КЗ от начала ВЛ в км, по оси Y - "прирост" уровня шумов "короны" в дБ, параметр - частота в кГц. Длина ВЛ - 50 км
 
Подобный ход кривых объясняется следующим:
 
шумы ВЛ делятся на слабо частотно-зависимые и частотно-зависимые.

К первым можно отнести тепловые шумы проводов, помехи от пробоя изоляторов (?), другие электронные шумы.
К частотно-зависимым: прежде всего шумы короны, которые "накапливаются" на "последних" 20-40 км ВЛ.

Эти два обстоятельства и определяют:

  • слабую частотную зависимость изменения уровня шумов от частоты
  • слабую зависимость изменения уровня шумов от расстояния до места КЗ
  • резкое изменение (уменьшение) уровня шумов при дальних КЗ (близких к приемнику)
  • имеющуюся зависимость изменения уровня помех от частоты при дальних КЗ 

(напоминаю, что речь идет о фазе В, и уровень помех здесь определяется суммой собственных помех короны и "наведенных" помех с соседних фаз А и С. А эффект "наведения" пропорционален частоте (см. выше): чем выше частота, тем больше доля наведенных шумов).

Здесь уже можно было бы сделать кое-какие выводы, но все-таки приведу еще два графика: суммарных.

На первом графике просто сведены воедино зависимости прироста затухания и изменения уровня шумов от частоты и расстояния до места КЗ.

По оси Х - удаление места КЗ от начала ВЛ в км, по оси Y - "прирост" затухания и уровня шумов "короны" в дБ, параметр - частота в кГц. Длина ВЛ - 50 км

Второй график более интересен: на нем показано, как влияет на изменение отношения сигнал-шум (ОСШ) на входе приемника расстояние до места КЗ

По оси Х - удаление места КЗ от начала ВЛ в км, по оси Y - изменение ОСШ в ВЧ канале в дБ (минус значит ухудшение ОСШ), параметр - частота в кГц. Длина ВЛ - 50 км
И вот тут уже есть о чем подумать:

  • при близких к передатчику КЗ изменение ОСШ на входе приемника превышает нормируемый запас по перекрываемому затуханию 22 дБ на релейных частотах при расстояниях до места КЗ 2-4 км
  • при расстояниях до места КЗ от передатчика более 10 км величина изменения ОСШ практически постоянна и не превышает минус 10 дБ
  • при расстояниях до места КЗ от приемника менее 10 км величина изменения ОСШ не постоянна и зависит от частоты канала. При очень близких к приемнику КЗ ОСШ вообще может не измениться.


Таким образом:

для каналов РЗА (УПАСК) более опасны относительно близкие к передатчику КЗ, чем КЗ близкие к приемнику. Однако в большинстве случаев они выводятся из работы из-за преднамеренного ограничения чувствительности приемника (загрубления порога чувствительности)
каналы связи, чье функционирование в основном определяется требованиями по ОСШ, и которые вполне могли бы функционировать во многих случаях КЗ, выводятся из работы по уровням входных сигналов из-за ограниченного быстродействия АРУ

Естественно, влияние на применик коммутационных помех здесь не рассматривается.



Вероятно, можно сделать еще ряд выводов:

  • при близких к передатчику КЗ, когда основным дестабилизирующим фактором является прирост затухания из-за КЗ, безразлично по какой схеме постороен приемник УПАСК: с фиксированной чувствительностью или работе по ОСШ
  • при близких к приемнику КЗ приемник УПАСК с фиксированной чувствительностью может пропустить команды по уровню сигнала. Приемник УПАСК, работающий по ОСШ, если и пропустит команду в момент возникновения КЗ (хоть это и менее вероятно по сравнению с примеником с фиксированной чувствительностью), то следующие команды наверняка примет (м.б. поэтому мне так мало известно о пропусках команд?)
  • существующая норма на быстродействие системы АРУ 0,5 дБ/с затрудняет прием команд при близких к приемнику КЗ, и делает невозможной работу систем связи



Присоединение к фазе А


график: затухание (Y) - частота (X) = Ф(расстояние до места КЗ А0) (параметр) 


график: прирост затухания (Y) - расстояние до места КЗ А0 (параметр)  = Ф(частота) (Х)


график: уровень шумов (Y) - частота (Ч) = Ф(расстояние до места КЗ А0) (параметр) 


график: прирост уровня шумов (Y) - расстояние до места КЗ А0 (X) = Ф(частота) (параметр) 


и последний график: изменение ОСШ (Y) - расстояние до места КЗ (X) = Ф(частота) (параметр) 


Как видно все основные соотношения сохраняются.

Имеющиеся отличия данных зависимостей от соответствующих зависимостей для фазы В - КЗ В0:

  • бОльшая неравномерность, обусловленная бОльшим влиянием межмодовых взаимодействий
  • положительные значения изменения ОСШ при близких к приемнику КЗ, обусловленные тем, что собственный шум короны при таких КЗ не успевает "набрать силу", а "наведенные" шумы на крайних фазах меньше, чем на средней фазе
  • меньшее значение прироста затухания из-за КЗ (5 дБ против 8 дБ), обусловленное тем, что бОльшая часть энергии присоединения распространяется по фазе В



Присоединение к фазе С


график: затухание - частота = Ф(расстояние до места КЗ С0)


график: прирост затухания - расстояние до места КЗ С0 = Ф(частота)


график: изменение уровня шумов - частота = Ф(расстояние до места КЗ С0)


график: прирост уровня шумов - расстояние до места КЗ С0 = Ф(частота)


и последний график: изменение ОСШ - расстояние до места КЗ С0 = Ф(частота)


Здесь так же все основные соотношения сохраняются.

Если сравнить все три присоедиения, то получится, что лучшим с точки зрения устойчивости к КЗ является присоединение к фазе А, особенно с точки зрения приемников УПАСК, работающих по ОСШ.


    Слева - фаза В, в середине - фаза А, справа - фаза С
    (графики приведены к одному масштабу по Y)


Продолжение для себя о КЗ II

PS.
Если кого-то смущает сопротивление дуги 1 Ом, то при сопротивлении дуги 5 Ом уменьшение прироста затухания из-за КЗ на расстоянии 100 метров на частоте 40 кГц не превышает 3 дБ, а в остальных случаях и того меньше.