Наладка высокочастотного канала защиты с приемопередатчиками ПВЗ-90М
3.1. Односторонние проверки полукомплектов (измерение затухания в.ч.кабеля и фильтра присоединения)
При раздельной проверке полукомплектов измеряется затухание высокочастотного кабеля, затухание кабеля с фильтром присоединения, проверяется согласование поста с в.ч.каналом. Затухание высокочастотного
кабеля может быть измерено по схеме рис.22.Кабель отключается от фильтра присоединения и нагружается на резистор 75 ом (мощность 20-30Вт).
При запуске передатчика (должен быть неманипулированный сигнал) измеряется мощность на выходе передатчика,
+----------+ Rэ=75 Om | +---+ o-+---+-------+-------------------+__+----+___ | | I | | +-+-+ | кабель | +----+ | | +---+ | | V |Uвых.| +-+-+ | | Iвых | +-+-+ | | V |Uэ | | ПВЗ o-+---+-------+ +-+-+ | +----------+ | | + +Рис.22.Схема измерения затухания в.ч.кабеля.
Рвых=Uвых*Iвых, Вт
и мощность на эквивалентном резисторе 75 ом
US175TS02T
РS175T = -------, Вт или РS175T = IS175TS02T * 75, Вт
75
Затухание кабеля определяется по формуле:
Pвых
A = 10 lg------ , db
PS175T
При плановых проверках полученная величина затухания сравнивается
с данными измерений последней проверки или с данными наладки. Во время
наладки величина затухания кабеля может быть рассчитана по упрощенной
формуле:
f D + d А = L каб * Ак = L каб * 1,33------ *------- , р D * dгде Lкаб - длина в.ч.кабеля, км
f - частота канала, кГц
р - волновое сопротивление, Ом
D(d) - диаметры соответственно наружный и внутренний кабеля.
При длине кабеля от 100 до 400 м ориентировочно затухание должно
быть в пределах 1-3 db
После окончания измерений схема восстанавливается.
Затухание высокочастотного кабеля совместно с фильтром присоединения замеряется по схеме рис.23. Измерения производят в следующем порядке:
1) Включить заземляющий нож фильтра присоединения
2) Отключить фильтр присоединения от конденсатора связи
3) Нагрузить фильтр присоединения на эквивалент конденсатора
связи и волнового сопротивления линии (Cэ, Rэ)
4) Осуществляется длительный неманипулированный пуск передатчика и измеряется его выходная мощность, аналогично предыдущему измерению:
+-------------------+ Сэ+-------+ | ||+---+ o+---+---->-----------<---+-o--||--+ +--o-+-||--+----+|| I | | +-+-+ | кабель | > > | +++ +-+-+|+---+ | | V | | | > > | Rэ | | | V || Iвых | +-+-+ | | > > | +++ +-+-+|ПВЗ o+---+----+ | +--+--+ | | | Uэ+-------+ Uвых | + | + + +-------------------+Рис.23.Схема измерения кабеля с ФП.
Р вых = U вых * I вых , Вт
5) Измеряется мощность на эквивалентном резисторе Rэ:
US1ЭTS02T
Рэ = ------ , Вт или Рэ = IS1ЭTS02T * Rэ, Вт ;
Rэ
6) Затухание системы « кабель-фильтр присоединения» определяется по формуле:
Рвых
А = 10 Lg------, db
Рэ
7) Определенная величина сравнивается с данными наладки,
или предыдущей проверки.
8) После окончания замеров фильтр присоединения подключается по нормальной схеме.
Согласование поста ПВЗ-90М с высокочастотным каналом.
Приемопередатчики в канале должны быть включены по нормальной
схеме, заземляющие ножи фильтров присоединения отключены (при затухании в.ч.канала более 15 db схема подключения поста на противоположной
стороне канала практически не влияет на замеры). В зависимости от
входного сопротивления канала в блоке ЛФ запаиваются перемычки по таблице. При проведении замеров положение перемычек уточняется. Осуществляется длительный неманипулированный пуск передатчика и измеряется
его выходная мощность:
Рвых = Uвых * Iвых , Вт
Необходимая величина выходной мощности определяется проектом и
уточняется при наладке. Входное сопротивление канала определяется по
результатам замеров:
U вых
Zвх = --------, Ом
Iвых
Величина входного сопротивления зависит от очень многих факторов:
частота, тип устройств обработки и присоединения, наличие отпаек в канале и т.д. Практически эта величина находится в пределах от 50 до 150
Ом, хотя может достигать и 300 Ом. Производится корректировка положения отпаек в блоке ЛФ и измерения повторяются.
Если измеренное входное сопротивление канала больше (или меньше)
указанного диапазона, то следует убедиться в исправности фильтра присоединения, конденсатора связи, заградителя, проверить соответствие их
частотного диапазона рабочей частоте канала.
При работе поста ПВЗ-90М с дифференциально-фазными защитами (ДФЗ)
по осциллографу просматривается форма в.ч. пакетов, последние должны быть правильной прямоугольной формы. При плохом согласовании элементов
в.ч.канала, возможно появление отраженного сигнала, что крайне нежелательно.
3.2. Двусторонние проверки в канале (затухание канала, уровни передачи и приема, запасы по перекрываемому затуханию).
Двусторонние проверки в канале как правило начинают с отладки и
регулировки устройства связи. Устанавливают вилку на блоке УМ в положение «ТЛФ». При нажатии кнопки «вызов» на блоке «Прм.1» запускается
передатчик (несущий сигнал прт этом манипулируется частотой 1 кГц). В
телефоне должен прослушиваться тональный сигнал. Затем нажать кнопку
«передача» на блоке «Прм.1». По осциллографу проверяют, что уровень
сигнала составляет примерно 50% от уровня контактного пуска. Глубина
модуляции должна быть примерно 40-60%. Отжать кнопку «передача». При
нажатой кнопке «передача» с противоположной стороны регулируется громкость с помощью резистора «УРОВ» (R 28) на блоке «Прм.1».
Иногда на коротких каналах возникает необходимость подключения
между приемопередатчиком и в.ч. каналом магазина затухания (для подавления слишком мощного «дальнего» сигнала).
3.2.1. Выход передатчика «на канал».
Все аппараты включены по нормальной схеме, производится длительный неманипулированный пуск передатчика. Измеряется выходное напряжение и выходной ток:
Рвых= Uвых * Iвых , Вт
Zвх = Uвых / Iвых , Ом
Измеряется также уровень помех на входе в аппарат (гнездо на блоке ЛФ) и на входе в приемник (гнездо «вход» на блоке «Прм.1»). При
необходимости производится согласование выхода передатчика на канал
отпайками трансформатора в блоке ЛФ.
3.2.2. Измерение уровней передачи и приема.
Канал должен быть включен по нормальной схеме. Производят измерение уровня сигнала на входе приемника (гнездо «вход» блока «Прм.1»)
при запуске своего передатчика, а затем измеряется сигнал в этой же
точке при запуске передатчика противоположного конца канала. Аналогичные замеры производят и с противоположной стороны канала. Для исключения опасных биений сигналов, которые могут привести к появлению скважностей в высокочастотном сигнале при внешних К.З. соотношение сигналов
«свой/чужой» должно удовлетворять требованию:
Uсвой
------- > 1, 5 - 2, 0
Uчужой
где: Uсвой - уровень сигнала на входе приемника при запуске
своего передатчика;
Uчужой - уровень сигнала на входе этого же приемника при
запуске передатчика противоположного конца канала.
Как правило, такая проблема может возникнуть на очень коротких
каналах она решается путем регулировки уровня передаваемой в канал
мощности. В крайнем случае, может быть принят вариант работы на сближенных частотах, когда частота передачи и приема разносятся на 0, 5 - 1, 0 кГц. В этом случае выполнение указанного требования становится необязательным.
Для в.ч. каналов с различными уровнями оперативного тока (220 и
110В) на обьектах часто возникает проблема выполнения условия отношения сигналов «свой/чужой» для приемопередатчика с оперативным током
110В (из-за изменения Ктр в блоке МУС).Одним из вариантов устранения
этого эффекта является включение Т-образного звена затухания
(0, 3-0, 5неп) между передатчиком и в.ч. каналом. Конструктивно указанное
звено может быть размещено в блоке ЛФ.
x/A6 +------+-------+----+ | | корпус | dta | R1,R2 | R3 | | | | неп | ом | ом | +++ +++ +------+-------+----+ | | R2 | | R3 | 0,3 | 15 |350 | +++ +++ +------+-------+----+ | | | 0,5 | 24 |200 | +---------+ +------+-------+----+ | Резисторы | 0,6 | 65 |150 | +++ типа ПЭВ +------+-------+----+ | | R1 +++ | линия
3.2.3. Измерение затухания высокочастотного канала.
Величина затухания в.ч. канала в конечном итоге является критерием правильности выбора и настройки всех элементов канала (а в эксплуатации и их исправности).
На приемном конце канала нагружают канал на эквивалентный резистор 75 Ом (установить перемычку «ЛИН1 -»75»). На передающем конце
канала производят длительный неманипулированный пуск передатчика и измеряют выходную мощность:
Рвых = Uвых * Iвых, Вт
На приемном конце измеряют уровень сигнала на резисторе 75 Ом
(или эквивалент) и подсчитывают принимаемую мощность:
US1ЭTS02T
РS1ЭT = ------- , Вт
RS1ЭT
Затухание канала определяют по известной формуле:
Рвых
А1 = 10 *Lg------ , db
РS1ЭT
Аналогичным способом производят определение затухания ВЧ канала в
противоположном направлении (приемный и передающий концы канала как бы
меняются местами). Подсчитанные величины А1 и А2 как правило не должны
отличаться друг от друга более 2-3 db. При большем расхождении следует
принять меры для определения причины и ее устранения. Полученная величина затухания канала сравнивается при плановых проверках с данными
наладки или предыдущей проверки. Значительное увеличение затухания канала может свидетельствовать о неисправности какого-либо элемента канала.
При наладке измеренное затухание сравнивается с проектным расчетным. В практической ситуации затухание канала приближенно можно оценить по одной из эмпирических формул, например:
Акан = 0, 9* f*L*10 + 0, 7 (Hеп)
где L - длина канала , км
f - частота канала , кГц
Необходимо отметить, что большая мощность передатчиков обеспечивает значительную величину приходящего сигнала, что позволяет практически не считаться с помехами. Однако, для большей точности рекомендуется измерить напряжение линейных помех на нагрузке 75 Ом. Если величина помехи не превышает 10-15% от принимаемого сигнала, то ее можно
не учитывать. Если же помеха больше 15% , то необходимо использовать
селективный прибор. При наладке рекомендуется производить измерения
при минимально возможном уровне помех (вывести из работы и отключить
совмещенные или близкие каналы связи, телемеханики, защиты; изменить
время измерений и т.д.)
3.2.4. Измерение запаса по перекрываемому затуханию.
Запас по перекрываемому затуханию канала - это превышение уровня
приходящего сигнала над уровнем порога запирания (насыщения) приемника. Величина запаса по перекрываемому затуханию в значительной мере
определяет эксплуатационную надежность в.ч. канала. Для защит с передачей блокирующего сигнала принимается запас
А > 10 + A(гололед)
где А(гололед) - прирост затухания линейного тракта из-за гололеда на расчетной частоте;эта величина как правило определяется на стадии проектирования в.ч.
канала.
Практически для гололедных районов Донбасса значение запаса по
перекрываемому затуханию должно быть в пределах 15 - 20 db. Запас по
перекрываемому затуханию может быть определен несколькими методиками:
- использование магазина затуханий;
- расчетный метод;
- метод амплитудных характеристик
При определении запаса по перекрываемому затуханию с помощью магазина затуханий между приемопередатчиком и кабелем включается магазин
затуханий. Производится длительный неманипулированный запуск передатчика на противоположном конце в.ч. канала. При этом загораются два
светодиода на узле «ПРМ.2»:»грубый» и «прм». Увеличивается затухание
на магазине до погасания светодиодов. Момент погасания индикатора
«ПРМ»- это величина запаса основного приемника; индикатора «грубый»это величина запаса вспомогательного приемника автоконтроля. Следует
иметь ввиду, что при значительном отличии Zвхода канала и передатчика
от 75 Ом (100 Ом), значительно возрастает и погрешность предлагаемого
метода.
Расчетный метод позволяет оценить запас по уровню принимаемого
сигнала и уровню порога запирания (насыщения), которые определялись
при наладке приемника
Uсигн
А = 20 Lg-------, db
U п.з г
где Uсигн - уровень принимаемого сигнала, В
Uп.з - уровень порога запирания (насыщения) соответствующего приемника, измеренный в той же точке, что и уровень принимаемого сигнала.
Расчетный способ в свое время при дефиците магазинов затухания
наиболее часто применялся. Однако он не всегда точен. Дело в том, что
при замере принимаемого сигнала, заодно измеряется и помеха, которая может быть достаточно большой. По сути дела формулу можно безболезненно использовать, если помеха не превышает 20% от полезного сигнала.
Если помеха в пределах 20 - 50%, то используют другую формулу
2 2
Uсигн - Uпомех
А = 10 Lg----------------- , db
2
Uп.з
При уровне помех более 50% необходимо пользоваться магазином затуханий или пользоваться селективным вольтметром. Существует также метод «амплитудных характеристик». А.х - это зависимость тока приема
приемника от тока выхода передатчика противоположной стороны канала.
Производят длительный неманипулированный пуск передатчика (ток выхода
Iвых1), затем каким-либо способом (например, напряжением питания) мощность выхода прд снижают до тех пор, пока на приемнике противоположного комплекта не погаснет соответствующий индикатор светодиод (ток выхода Iвых2)
Iвых1
A = 20 Lg------- ,
Iвых2
Этот метод достаточно трудоемок и используется редко.
Можно также использовать расчетный метод определения запаса по
перекрываемому затуханию, но измерять принимаемый сигнал на входе в
приемник (гнездо «вход» на блоке «Прм.1»), используя ЛФ как селективный прибор. Предварительно следует измерить чувствительность приемника
в этом же гнезде.
Практически запас по перекрываемому затуханию основного прм выбирают в пределах ..15..< A <20 дБ. Если запас больше.25дБ, то следует
загрубить приемник (см.раздел...). При запасе меньше нормы следует
очувствить приемник или увеличить мощность передатчика. Вспомогатель
ный («грубый»)приемник автоконтроля должен быть несколько грубее основного , чтобы давать информацию об ухудшении канала при еще работоспособном канале. Практически вспомогательный приемник регулируется по
запасу примерно на 8-10 db грубее основного. Регулировка осуществляется резистором R 9 в блоке «Прм.2» (как правило заранее при наладке
приемника).
Учитывая, что все перечисленные методы дают определенную погрешность, практически следует измерить запас по перекрываемому затуханию
двумя способами (расчетным и методом магазина затуханий).Эти величины
должны быть достаточно близкими (различие не более 2-3дБ).Если различия больше, то измерение запаса следует повторить, тщательно проанализировав свои действия.
3.2.5. Обмен сигналами по каналу.
Эта проверка производится для получения контрольных цифр исправности канала вручную ( неисправен автоконтроль). Нажимается кнопка
«пуск» и измеряется ток приема (при запуске своего передатчика); при
нажатой кнопке «пуск» нажать кнопку «ток линии» и замерить ток выхода
передатчика. Затем измеряется ток приема при запуске передатчика противоположного конца линии (ток приема дальнего). Обязательно проверяют ток приема при запуске двух передатчиков одновременно. Критерии измеренных параметров зависят от типа защиты.
3.3. Наладка автоконтроля в канале.
Наладка автоконтроля в канале осуществляется путем имитации различных неисправностей и анализа реакции автоконтроля на эти имитации.
3.3.1. Полная потеря канала.
На магазине затуханий устанавливается величина затухания заведомо
больше запаса основного приемника. Поочередно с каждого конца канала
нажимают дважды кнопку «пуск»на АК. После первого запроса загорается
светодиод «контр.» на АК, а после 2-го запроса - загораются светодиоды
«отсутствие ответа 1(2)», «увелич.затух. 1(2)», «неиспр.» и срабатывает
внешняя аварийная сигнализация.
3.3.2. Исправный канал.
Вывести магазин затуханий на 0 db. Сквитировать на одной из сторон неисправность нажав кнопку «сброс»; затем нажимается кнопка «дистанционный сброс» и неисправность на противоположном передатчике автоматически «сбрасывается». Затем нажатие кнопки «пуск» на АК на любом
приемопередатчике не приводит к фиксации неисправности.
3.3.3. Увеличение затухания канала.
Установить на магазине затуханий величину - большую запаса «грубых» приемников. По запросу одной из сторон загорается светодиод
«контр.», а при последующем запросе - светодиод «увелич. затух.1(2)», «неиспр.» и срабатывает аварийная сигнализация.
3.3.4. Наличие помехи в канале.
Наличие помехи в канале иммитируется с помощью дополнительного
время-коммутационного устройства (см. раздел «Наладка устройства АК в
лабораторных условиях»). Загорается светодиод «помеха», «неиспр.» и
срабатывает аварийная сигнализация.
3.3.5. Неисправность часов.
Нажать 12 раз «пуск» на АК - на противоположной стороне загорается светодиод «часы» и срабатывает внешняя предупредительная сигнализация. На этом полукомплекте нажать кнопку «пуск» на АК - светодиод «часы» должен погаснуть.
3.3.6. Неисправность прмд .
На одной из сторон выполнить имитацию неисправности передатчика
(нажать кнопку «блокир. АК» на блоке БР). При нажатии кнопки «пуск» на
АК (дважды) загораются светодиоды «неиспр.» , «прмд.», «отсутств.ответа 1(2)», «увелич. затух. 1(2)» и срабатывает аварийная сигнализация.
3.4. Совместные проверки защиты и приемопередатчика ПВЗ-90М.
Объем совместных проверок зависит от типа защиты с которой работает приемопередатчик.
3.4.1. Дифференциально-фазные защиты(ДФЗ).
Производится опробование контактного пуска передатчика от защиты,
вызывая любым способом «срабатывание» реле пуска («от руки», или подачей параметра к.з. на защиту). О наличии пуска судят по появлению тока
выхода, зажиганию светодиодов «прм» и «груб» и т.д. Опробование цепи
«останов» осуществляют при предварительно запущенном по предыдущей
проверке передатчика срабатыванием реле останова передатчика («от руки» или воздействием на реле останова другими устройствами). О наличии
останова можно судить по исчезновению тока выхода, погасанию светодиодов «прм» и «груб» и т.д.
Проверка и регулировка уставок безынерционного пуска, если он используется, производится от токовой схемы. Предварительно следует вывести из действия цепь контактного пуска (например, заклинить в сработанном состоянии 1-РП1 ДФ3201). На панель подается ток IАВ с нуля; при
увеличении тока IАВ фиксируют срабатывание поляризованного реле ПР1
пуска передатчика, безынерционный пуск передатчика, срабатывание поляризованного реле ПР2 пуска защиты. Принципиально безынерционный пуск
должен быть грубее контактного (примерно на 10-15%), но чувствительнее реле пуска защиты.
| 1 2 3 0 |-----------.---.----------.----> IАВ |1-IАВ1 - ток срабатывания реле пуска прд ПР1;
2-IАВ2 - ток срабатывания безынерцион.пуска;
3-IАВ3 - ток срабатывания реле пуска защиты ПР2.
Контроль наличия пуска передатчика осуществляется по появлению
тока выхода, зажиганию светодиодов «прм» «груб» и т.д. Регулировка уставки осуществляется резистором «БИ пуск» с лицевой платы узла «упр.».
Проверяется наличие задержки безынеционного пуска (после отключения внешнего к.з.);для этого отключается ток IАВ и визуально определяется задержка в снятии пуска. При срабатывании (от руки) реле останова передатчика, безынерционный пуск также должен сниматься.
Проверка фазной характеристики защиты и фазировки трансформаторов
тока по концам защищаемой ВЛ производится по общепринятым методикам и
никаких особенностей в связи с применением поста ПВЗ-90М не появляется.
Проверка сигнализации заключается в имитации неисправностей (
аварийной или предупредительной) как это было описано в разделе проверки автоконтроля и проверки срабатывания соответствующих указательных реле, зажигания табло, звуковых сигналов по принципиальных схемам
защиты и ЦС.
Комплексное опробование защиты производится подачей на защиту
аварийных параметров от испытательной установки (внешнее к.з. и к.з.
«в зоне»). При имитации внешнего к.з. необходимо отключить манипуляцию, для этого снимается рабочая крышка испытательного блока, через
который проходят цепи манипуляции . Если имитируется внешнее к.з., то
должен произойти пуск защиты и передатчика, а после снятия аварийного
параметра - возврат защиты и с задержкой останов прд; срабатывание защиты не происходит. Если имитируется к.з. «в зоне», то должен произойти пуск защиты и пуск передатчика, затем защита срабатывает и происходит останов прд, несмотря на наличие аварийного параметра.
3.4.2. Полупроводниковые защиты типа ПДЭ2802.
Проверяется пуск передатчика от защиты при нажатии кнопки «пуск»
на панели, при выводе из работы ключом SA..»ВЫВОД - РАБОТА» . При имитации неисправностей на панели ПДЭ2802 также должен происходить пуск
передатчика.
При комплексном опробовании защиты убеждаются, что при внешних
к.з. пускается защита и передатчик, но срабатывание защиты не происходит; после снятия аварийного параметра, останов передатчика происходит
с задержкой. При имитации к.з. «в зоне» происходит пуск и срабатывание защиты, передатчик не пускается. При имитации неисправности приемопередатчика (как это было описано в разделе проверки А.К.) проверяется срабатывание соответствующих реле панели ПДЭ 2802 «неисправность».. зажигание табло Ц.С. и звуковой сигнализации.