RU2115238C1 - System of signal transmission and reception over wires of three phase transmission line - Google Patents

System of signal transmission and reception over wires of three phase transmission line Download PDF

Info

Publication number
RU2115238C1
RU2115238C1 RU93043779A RU93043779A RU2115238C1 RU 2115238 C1 RU2115238 C1 RU 2115238C1 RU 93043779 A RU93043779 A RU 93043779A RU 93043779 A RU93043779 A RU 93043779A RU 2115238 C1 RU2115238 C1 RU 2115238C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
output
input
transformer
local oscillator
Prior art date
Application number
RU93043779A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93043779A (en
Inventor
К.И. Гутин
С.А. Цагарейшвили
Original Assignee
Научно-производственный кооперативный центр "Канал"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственный кооперативный центр "Канал" filed Critical Научно-производственный кооперативный центр "Канал"
Priority to RU93043779A priority Critical patent/RU2115238C1/en
Publication of RU93043779A publication Critical patent/RU93043779A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2115238C1 publication Critical patent/RU2115238C1/en

Links

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: system may be used to form communication channel at voice frequencies over lines of 0.38-10-35 kV without their high-frequency processing. Dispatching and controlled stations of system have transformers of 6-10/0.4 kV, first and second filters, telecontrol, telesignalling and telemeasuring unit, transmitter, first and second balance phase detectors, local oscillator, phase inverter, current transformer, and shunting element. EFFECT: transmission of information over synchronous communication channel. 1 dwg

Description

Изобретение относится к телемеханике и может быть использовано для передачи и приема телесигналов по проводам трехфазной линии электропередачи. The invention relates to telemechanics and can be used to transmit and receive television signals through the wires of a three-phase power line.

Известна система телемеханики ТМРС-10 для распределительных сетей 6 - 10 кВ. Т.Е. Георгиевская, Р.А. Гожанский, К.И. Митюшкин. Телеинформационные системы реального времени для диспетчерского управления энергосистемами. The known telemechanics system TMRS-10 for distribution networks of 6 - 10 kV. THOSE. Georgievskaya, R.A. Gozhansky, K.I. Mityushkin. Real-time tele-information systems for dispatch control of power systems.

Сборник научных трудов ВНИЭ, 1985, стр. 120 - 124. Collection of scientific works of VNIE, 1985, pp. 120 - 124.

К недостаткам данной системы следует отнести отсутствие возможности передачи информации телеизмерения с контролируемых пунктов. Наиболее близкой по технической сущности к заявленной системе является система передачи и приема сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи, а.с. SU 1377481, H 04 B 3/54, 1992 г. The disadvantages of this system include the lack of the ability to transmit telemetry information from controlled points. Closest to the technical nature of the claimed system is a system for transmitting and receiving signals through wires of a three-phase power line, as SU 1377481, H 04 B 3/54, 1992

К недостаткам данной системы следует отнести потерю ее работоспособности при наличии в сети 0,38 кВ конденсаторных батарей, служащих для увеличения cosφ. . The disadvantages of this system include the loss of its operability in the presence of 0.38 kV capacitor banks in the network, which serve to increase cosφ. .

Заявленная система решает техническую задачу по устранению этого недостатка. The claimed system solves the technical problem of eliminating this drawback.

Система передачи и приема сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи (Система) (см. чертеж) 1 содержит на диспетчерском пункте (ДП) 1 линию электропередачи 2, питающий трансформатор 3, линию среднего напряжения 4, трансформатор 5, конденсаторную батарею 6, первый 7, второй 8 фильтры, блок телеуправления (ТУ), телесигнализации (ТС), телеизмерения (ТИ) 9, передатчик 10, первый 11, второй 12 балансные фазовые детекторы, гетеродин 13, фазовращатель 14, трансформатор тока 15, шунтирующий элемент 16 на контролируемом пункте 17 (КП), трансформатор 18, первый 19, второй 20 фильтры, блок ТУ, ТС, ТИ 21, передатчик 22, первый 23, второй 24 балансные фазовые детекторы, гетеродин 25, фазовращатель 26, конденсаторную батарею 27, трансформатор тока 28, шунтирующий элемент 29. A system for transmitting and receiving signals through wires of a three-phase power line (System) (see drawing) 1 contains at the control room (DP) 1 a power line 2, a supply transformer 3, a medium voltage line 4, a transformer 5, a capacitor bank 6, the first 7, second 8 filters, telecontrol unit (TU), telealarm (TS), telemetry (TI) 9, transmitter 10, first 11, second 12 balanced phase detectors, local oscillator 13, phase shifter 14, current transformer 15, shunt element 16 at controlled point 17 (KP), transformer 18, first 19, the second filter 20, TU unit, TC, TI 21, a transmitter 22, a first 23, a second balanced phase detectors 24, a local oscillator 25, phase shifter 26, a capacitor 27, a current transformer 28, the bypass element 29.

Работает система следующим образом. The system works as follows.

При передаче сигналов с ДП 1 на КП 17 с блока ТУ, ТС, ТИ 9 на вход передатчика пассивно-активного типа 10 поступают запускающие импульсы. На выходе передатчика 10 образуют токи сигналов:

Figure 00000002
,
где
Im - амплитудное значение токов сигналов;
ω1= 2πf1 - верхняя частота;
ω2= 2πf2 - нижняя частота,
при этом выполняются условия:
f1 - f2 = 2F,
где
F - частота промышленного напряжения.When transmitting signals from DP 1 to KP 17 from the TU, TS, TI 9 block, trigger pulses are received at the input of a passive-active type 10 transmitter. At the output of the transmitter 10 form the signal currents:
Figure 00000002
,
Where
I m is the amplitude value of the signal currents;
ω 1 = 2πf 1 - upper frequency;
ω 2 = 2πf 2 - lower frequency,
while the following conditions are met:
f 1 - f 2 = 2F,
Where
F is the frequency of industrial voltage.

Токи сигналов (1) протекают по цепи:
"земля" - выход передатчика 10 - фаза А 0,38 кВ - обмотка трансформатора 5 - "земля".
Signal currents (1) flow along the circuit:
"ground" - transmitter output 10 - phase A 0.38 kV - transformer winding 5 - "ground".

Эти токи трансформируют через трансформатор 5 в линию среднего напряжения 4 и создают в ней линейные напряжения сигналов. Напряжения сигналов на КП 17 снимают с шунтирующего элемента 29 трансформатора тока 28. Пусть на выходах первого 19 и второго 20 фильтров имеем напряжения сигналов:

Figure 00000003
,
где
Um1 и Um2 - амплитудные значения напряжений сигналов;
φ1 и φ2 - начальные фазы.These currents are transformed through a transformer 5 into a medium voltage line 4 and create linear voltage signals in it. The voltage of the signals on the KP 17 is removed from the shunt element 29 of the current transformer 28. Let the output voltages at the outputs of the first 19 and second 20 filters:
Figure 00000003
,
Where
U m1 and U m2 are the amplitude values of the signal voltages;
φ 1 and φ 2 are the initial phases.

Напряжение на выходе первого балансного фазового детектора 23 равно:

Figure 00000004
,
где
K1 - коэффициент передачи первого балансного фазового детектора 23.The voltage at the output of the first balanced phase detector 23 is equal to:
Figure 00000004
,
Where
K 1 - gain of the first balanced phase detector 23.

При работе передатчика 10 пассивно-активного типа выполняют условия:

Figure 00000005

С учетом (2) и (4) выражение (3) примет вид:
Uвых.23= Um23cosΩt (5) ,
где
Figure 00000006
- амплитудное значение напряжения сигнала на выходе первого балансного фазового детектора 23.When the transmitter 10 passive-active type fulfill the conditions:
Figure 00000005

Taking into account (2) and (4), expression (3) will take the form:
U out. 23 = U m23 cosΩt (5),
Where
Figure 00000006
- the amplitude value of the voltage signal at the output of the first balanced phase detector 23.

Ω = 2π(2F)
Гетеродин 25 преобразует напряжение промышленной частоты F в напряжение частоты 2F.
Ω = 2π (2F)
The local oscillator 25 converts the voltage of the industrial frequency F to a voltage of frequency 2F.

Напряжение на выходе гетеродина 25 равно:
Uвых.25= Ucos(Ωt+φг) (6) ,
где Umr - амплитудное значение напряжения гетеродина 25,
φг - начальная фаза.
The voltage at the output of the local oscillator 25 is equal to:
U out. 25 = U mg cos (Ωt + φ g ) (6),
where U mr is the amplitude value of the voltage of the local oscillator 25,
φ g is the initial phase.

С помощью фазовращателя 26 выполняют условие φг= 0, , тогда напряжение на выходе фазовращателя 26 будет равно:
Uвых.26= UcosΩt (7) .
Using the phase shifter 26 fulfill the condition φ g = 0, then the voltage at the output of the phase shifter 26 will be equal to:
U out. 26 = U mg cosΩt (7).

Считаем, что коэффициент передачи фазовращателя 26 равен 1. We believe that the transfer coefficient of the phase shifter 26 is 1.

Сравнивая выражения (5) и (7),видим, что частота и фаза напряжений, поступающих на входы второго балансного фазового детектора 24 равны между собой. Выходное напряжение второго балансного фазового детектора 24 (3) равно:

Figure 00000007
(8)
где
K2 - коэффициент передачи второго фазового детектора 22.Comparing expressions (5) and (7), we see that the frequency and phase of the voltages supplied to the inputs of the second balanced phase detector 24 are equal. The output voltage of the second balanced phase detector 24 (3) is equal to:
Figure 00000007
(eight)
Where
K 2 is the transfer coefficient of the second phase detector 22.

На выходе второго балансного фазового детектора 24 имеем постоянное напряжение сигнала, которое подается в блок ТУ, ТС, ТИ 21 для дальнейшей обработки. В заявленной системе осуществлен синхронный прием сигналов, что соответствует его оптимальной обработке. Работа системы при передаче сигналов с КП 17 на ДП 1 аналогична рассмотренной выше. At the output of the second balanced phase detector 24, we have a constant signal voltage, which is supplied to the unit TU, TS, TI 21 for further processing. In the claimed system, synchronous reception of signals is carried out, which corresponds to its optimal processing. The system when transmitting signals from KP 17 to DP 1 is similar to that discussed above.

Заявленная система решает техническую задачу по устранению недостатков системы по а.с. 1737481. The claimed system solves the technical problem of eliminating the shortcomings of the system as. 1737481.

Система теряет работоспособность при наличии конденсаторных батарей, которые служат для увеличения коэффициента мощности cosφ. . Это связано с тем, что токи сигналов передатчика вводят и принимают между фазами 0,38 кВ и до обмоток трансформаторов 5 и 18 они не доходят, т.к. их шунтируют емкости конденсаторных батарей 6 и 27. The system loses performance when there are capacitor banks, which serve to increase the power factor cosφ. . This is due to the fact that the currents of the transmitter signals are introduced and received between the phases of 0.38 kV and they do not reach the windings of transformers 5 and 18, because they are shunted by the capacitance of capacitor banks 6 and 27.

В заявленной системе этот недостаток устранен, т.к. токи сигналов передатчиков 10 и 22 вводят между фазой А и "землей", а принимают с шунтирующих элементов 16 и 29 трансформаторов токов 15 и 28, которые установлены на вводах фазы А трансформаторов 5 и 18, поэтому емкости конденсаторных батарей их не шунтируют, т.к. конденсаторы непосредственно не соединены с "земляной" шиной. In the claimed system, this drawback is eliminated, because the signal currents of the transmitters 10 and 22 are introduced between phase A and ground, and received from the shunt elements 16 and 29 of the current transformers 15 and 28, which are installed on the inputs of phase A of the transformers 5 and 18, so the capacitance of the capacitor banks do not shunt them, t. to. capacitors are not directly connected to the ground bus.

Большой динамический диапазон изменения напряжения сигналов на выходе приемных устройств, что не позволяет выбрать оптимальный порог в приемнике. Это связано с тем, что в течение суток нагрузки 0,38 кВ трансформаторов 5 и 18 изменяются в широких пределах. Large dynamic range of voltage variation of the signals at the output of the receiving devices, which does not allow you to choose the optimal threshold in the receiver. This is due to the fact that during the day the loads of 0.38 kV of transformers 5 and 18 vary over a wide range.

В заявленной системе этот недостаток устранен, т.к. выбирают заданное значение напряжения гетеродина. Так, при
Umr << Um23
выражение (8) примет вид:
Uвых.24 = 2K2Umr.
In the claimed system, this drawback is eliminated, because select the set value of the local oscillator voltage. So, with
U mr << U m23
expression (8) will take the form:
U out. 24 = 2K 2 U mr .

Из (9) следует, что напряжение сигнала на выходе второго балансного фазового детектора 24 всегда остается постоянным и не зависит от изменения амплитуд напряжений сигналов на входах приемников 19, 20 и 7,8 в большом динамическом диапазоне. From (9) it follows that the signal voltage at the output of the second balanced phase detector 24 always remains constant and does not depend on changes in the amplitudes of the signal voltages at the inputs of the receivers 19, 20, and 7.8 in a large dynamic range.

Claims (1)

Система передачи и приема сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи, содержащая на диспетчерском пункте трансформатор, первый и второй фильтры, передатчик и блок телеуправления, телесигнализации и телеизмерения, а на контролируемом пункте - трансформатор, первый и второй фильтры и блок телеуправления телесигнализации и телеизмерения, отличающаяся тем, что на диспетчерском пункте введены трансформатор тока, шунтирующий элемент, первый и второй балансные фазовые детекторы, гетеродин, фазовращатель и конденсаторная батарея, причем первичная обмотка трансформатора тока включена последовательно в фазу А 0,38 кв, которая вместе с фазами В и С через трансформатор соединена с трехфазной линией электропередачи, первый вывод вторичной обмотки трансформатора тока соединен с первым выводом шунтирующего элемента и первыми входами первого и второго фильтров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами первого балансного фазового детектора, выход которого соединен с первым входом второго балансного фазового детектора, выход которого через блок телеуправления, телесигнализации и телеизмерения соединен с входом передатчика, первый выход которого соединен с фазой А 0,38 кв, в второй выход соединен с "земляной" шиной, первый вход гетеродина соединен с фазой А 0,38 кв, а второй вход - с "земляной" шиной, выход гетеродина соединен через фазовращатель с вторым входом второго балансного фазового детектора, конденсаторная батарея состоит из трех одинаковых конденсаторов, соединенных в треугольник, вершины которого подключены к фазам A, B, C 0,38 кв обмотки трансформатора, второй вывод вторичной обмотки трансформатора тока соединен с вторым выводом шунтирующего элемента, "земляной" шиной и вторыми входами первого и второго фильтров, а на контролируемом пункте введены трансформатор тока, шунтирующий элемент, первый и второй балансные фазовые детекторы, гетеродин, фазовращатель и конденсаторная батарея, первичная обмотка трансформатора тока включена последовательно в фазу A 0,38 кв, которая вместе с фазами B и C через трансформатор соединен с трехфазной линией электропередачи, первый вывод вторичной обмотки трансформатора тока соединен с первым выводом шунтирующего элемента и первыми входами первого и второго фильтров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами первого балансного фазового детектора, выход которого соединен с первым входом второго балансного фазового детектора, выход которого через блок телеуправления, телесигнализации соединен с входом передатчика, первый выход которого соединен с фазой A 0,38 кв, а второй - с "земляной" шиной, первый вход гетеродина соединен с фазой A 0,38 кв, а второй вход - с "земляной" шиной, выход гетеродина соединен через фазовращатель с вторым входом второго балансного фазового детектора, конденсаторная батарея состоит из трех одинаковых конденсаторов, соединенных в треугольник, вершины которого подключены к фазам A, B и C 0,38 кв обмотки трансформатора, второй вывод вторичной обмотки трансформатора тока соединен с вторым выводом шунтирующего элемента, "земляной" шиной и вторыми входами первого и второго фильтров. A system for transmitting and receiving signals through wires of a three-phase power line, containing at the control room a transformer, first and second filters, a transmitter and a telecontrol unit, a telealarm and telemetry, and at a controlled point, a transformer, first and second filters and a tele-control and telemetry control unit, characterized the fact that at the control room a current transformer, a shunt element, first and second balanced phase detectors, a local oscillator, a phase shifter and a capacitor battery are introduced, moreover, the primary winding of the current transformer is connected in series to phase A 0.38 kV, which, together with phases B and C, is connected through the transformer to a three-phase power line, the first terminal of the secondary winding of the current transformer is connected to the first terminal of the shunt element and the first inputs of the first and second filters, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the first balanced phase detector, the output of which is connected to the first input of the second balanced phase detector, the output of which is through the unit remote control, tele-alarm and telemetry is connected to the input of the transmitter, the first output of which is connected to phase A 0.38 kV, the second output is connected to the ground bus, the first input of the local oscillator is connected to phase A 0.38 kV, and the second input to earth "bus, the local oscillator output is connected through a phase shifter to the second input of the second balanced phase detector, the capacitor bank consists of three identical capacitors connected in a triangle, the vertices of which are connected to the phases A, B, C of 0.38 sq transformer windings, the second output of the secondary the coils of the current transformer are connected to the second output of the shunt element, the ground bus and the second inputs of the first and second filters, and at the controlled point a current transformer, a shunt element, the first and second balanced phase detectors, a local oscillator, a phase shifter and a capacitor battery, the primary winding of the transformer are introduced current is connected in series to phase A 0.38 kV, which, together with phases B and C, is connected through a transformer to a three-phase power line, the first terminal of the secondary winding of the current transformer is connected with the first output of the shunt element and the first inputs of the first and second filters, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the first balanced phase detector, the output of which is connected to the first input of the second balanced phase detector, the output of which is connected to the transmitter input through the telecontrol unit the first output of which is connected to phase A 0.38 kV, and the second to the ground bus, the first input of the local oscillator is connected to phase A 0.38 kV, and the second input to the ground bus, the output of the local oscillator through a phase shifter with the second input of the second balanced phase detector, the capacitor bank consists of three identical capacitors connected in a triangle, the vertices of which are connected to phases A, B and C of 0.38 sq transformer windings, the second terminal of the secondary current transformer is connected to the second terminal a shunt element, an earthing bus and second inputs of the first and second filters.
RU93043779A 1993-08-31 1993-08-31 System of signal transmission and reception over wires of three phase transmission line RU2115238C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93043779A RU2115238C1 (en) 1993-08-31 1993-08-31 System of signal transmission and reception over wires of three phase transmission line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93043779A RU2115238C1 (en) 1993-08-31 1993-08-31 System of signal transmission and reception over wires of three phase transmission line

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93043779A RU93043779A (en) 1996-05-27
RU2115238C1 true RU2115238C1 (en) 1998-07-10

Family

ID=20147168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93043779A RU2115238C1 (en) 1993-08-31 1993-08-31 System of signal transmission and reception over wires of three phase transmission line

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2115238C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU204823U1 (en) * 2020-10-07 2021-06-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» POWER SUPPLY INFORMATION TRANSMISSION DEVICE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU204823U1 (en) * 2020-10-07 2021-06-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» POWER SUPPLY INFORMATION TRANSMISSION DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4602240A (en) Apparatus for and method of attenuating power line carrier communication signals passing between substation distribution lines and transmission lines through substation transformers
US4300126A (en) Method and apparatus, for power line communications using zero crossing load interruption
CA2146648C (en) Transmission network and filter therefor
HUT76947A (en) Coupling of telecommunications signals to a balanced power distribution network
RU2115238C1 (en) System of signal transmission and reception over wires of three phase transmission line
ZA200108987B (en) Coupling stage for a data transmission system for low voltage networks.
JP2629131B2 (en) Power line communication device and power line communication network
US3093706A (en) Television system
RU2783802C2 (en) Repeater
SK68097A3 (en) Power line signalling system
RU93043779A (en) SYSTEM OF TRANSMISSION AND RECEIVING SIGNALS ON THE WIRES OF THREE-PHASE ELECTRICAL TRANSMISSION LINES
RU49399U1 (en) SIGNAL TRANSMITTER FOR POWER NETWORKS
JPS60148247A (en) Signal transmitter using distribution line
RU73492U1 (en) AUTONOMOUS AUTOMATIC COMPLETE MEASURING DEVICE FOR CONTROL AND METERING OF ELECTRIC POWER IN REAL TIME IN HIGH VOLTAGE NETWORKS
RU2302080C1 (en) PASSIVE-ACTIVE METHOD FOR INJECTING CURRENT SIGNALS INTO 220V LINE AT 50Hz FREQUENCY
RU2144730C1 (en) Device for transmission and reception of signals in three-phase mains network
SU1737481A1 (en) Signal reception and transmission system over wires of three-phase line
Whang A cost effective PI network filter for elimination of stiff transmission crosstalk in zero sequence propogated distribution power line carrier signals
RU2214052C2 (en) Method for transmitting and receiving signals using three-phase power line
SU1653166A1 (en) Device for signal transmission via a three-phase power distribution line
RU2124808C1 (en) Device for transmission of information through electric power transmission lines
RU2291567C2 (en) Passive method for injecting signal currents into line with low voltage 220v
RU2291563C2 (en) Device for injecting signal currents into 220v low voltage line
EP2541768A1 (en) Bypass for bypassing a high frequency power line communication signal
AU2011101421A4 (en) Complementary capacitive-inductive data coupler for power line communications