Труды КНЦ вып.8 (ЭНЕРГЕТИКА вып.4 1/2012(8)

При использовании в качестве излучающих антенн линий электропередачи (ЛЭП) для обеспечения необходимой величины тока в антенне на частотах выше единиц герц возникает проблема компенсации индуктивной составляющей ЛЭП. На рисунке 1 приведена упрощенная структурная схема мощного КНЧ-СНЧ-генератора для геофизических исследований. Согласующее устройство (СУ) предназначено для компенсации индуктивной составляющей полного сопротивления линии на частотах, когда реактивное сопротивление линии начинает ограничивать силу тока в антенне. Величина емкости СУ при переходе на другую частоту генерации должна изменяться так, чтобы всегда сохранялся резонанс напряжений в индуктивной нагрузке. При работе на частотах, когда подключается СУ, высоковольтный инвертор (ВИ) формирует на выходе меандр, так как синусоидальность тока в линии обеспечивается резонансом. Рис.1. Обобщенная структурная схема генератора КНЧ: ТСН п/с - питающий трансформатор собственных нужд электрической подстанции; Ялэп - активное сопротивление проводов ЛЭП; Ьлэп - индуктивность проводов ЛЭП; Яз - сопротивление заземления удаленной подстанции; ПП - повышающий преобразователь; ВВ - высоковольтный выпрямитель; ВИ - высоковольтный инвертор; СУ - согласующее устройство (батарея компенсирующих емкостей); БФСУ - блок формирования сигналов управления; ПУиИ - пульт управления и индикации В большинстве известных мощных генераторов КНЧ-СНЧ-диапазона (передатчик центра дальней связи с подводными лодками «Зевс» [1], генератор низких частот для исследования земной коры разработки НИИПТ Санкт-Петербург [2], КНЧ-СНЧ-генератор «Энергия-2» [3]) в качестве СУ применяют устройства продольной компенсации емкостного типа, представляющее собой дискретно-перестраиваемый конденсатор. Схема согласующего устройства выполняется в виде последовательно-параллельного соединения силовых конденсаторных батарей, и с помощью ключей, имеющих внешнее управление, изменяет свою структуру таким образом, что емкостное сопротивление согласующего устройства на каждой рабочей частоте будет равным индуктивному сопротивлению антенны. При этом последовательный колебательный контур, образованный антенной и согласующим устройством, оказывается настроенным в резонанс. Коммутация ключей может производиться как дистанционно устройствами автоматики [1], так и вручную персоналом [2, 3]. 69