Описывается конструкция приемопередатчиков АВАНТ Р400, АВАНТ РЗСК, АВАНТ К400, приводятся их основные технические характеристики, особенности эксплуатации, а также варианты применения в системах связи, дающие существенную экономию оборудования и частотного спектра ВЧ каналов без снижения надежности систем РЗ и ПА.

1. 16 04 /Декабрь 201416
ПРАКТИКА
Авторы:
ЧирковА.Г.,
к.т.н.ЧирковЮ.Г.,
ООО «Прософт-Системы»,
г. Екатеринбург, Россия.
В 2014 году специалистами инженерной
компании «Прософт-Системы» был разрабо-
тан 32-командный приемопередатчик АВАНТ
К400, дополнивший линейку АВАНТ, ранее
представленную ВЧ постом АВАНТ Р400 и ком-
бинированным ВЧ устройством АВАНТ РЗСК
(ВЧ пост + 4 команды).
АВАНТ К400 представляет собой полно-
ценное дуплексное устройство передачи ава-
рийных сигналов и команд (УПАСК), имеющее
исполнения по ВЧ каналам, волоконно-опти-
ческим линиям связи (ВОЛС) и мультиплекси-
руемым каналам по стандарту С37.94.
Авторы данной статьи хотели бы не толь-
ко представить новинку, но и донести до ши-
рокой аудитории весь спектр возможностей
серии АВАНТ, включая конструктивное испол-
нение, технические характеристики и особен-
ности эксплуатации.
Единая аппаратная платформа АВАНТ
В результате комплексного подхо-
да к конструкции приемопередатчиков, все
устройства АВАНТ построены на единой аппа-
ратной платформе (рис. 1), которая состоит из
неизменяемой и трансформируемой частей.
Первая включает корпус 6U 19’, блок пи-
тания, блок сигнального процессора и мо-
дуль подключения и сигнализации. Вторая –
РЗА
НОВЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ
КАНАЛОВ СВЯЗИ РЗ И ПА
Аннотация:описываетсяконструкцияприемопередатчиковАВАНТР400,АВАНТРЗСК,АВАНТК400,
приводятся их основные технические характеристики, особенности эксплуатации, а также варианты
применениявсистемахсвязи,дающиесущественнуюэкономиюоборудованияичастотногоспектраВЧ
каналовбезснижениянадежностисистемРЗиПА.
Ключевыеслова:релейнаязащита(РЗ),противоаварийнаяавтоматика(ПА),
дифференциально-фазнаязащита(ДФЗ),направленнаязащита(НЗ), высо-
кочастотная(ВЧ)связь,ВЧпост,устройствопередачиаварийныхсигналов
команд(УПАСК),волоконно-оптическиелиниисвязи(ВОЛС),мультиплек-
сированныеканалысвязи,интерфейсС37.94.
Рис. 1. Аппаратная
платформа АВАНТ для
построения устройств
связи РЗ и ПА

2. ПРАКТИКА
17научно‑практическое издание
ВЧ блок линейной части с усилителем
мощности, линейный фильтр и диф-
систему, оптический модуль ВОЛС и
С37.94 (вместо ВЧ блока), модули сиг-
налов защит, модуль сигналов команд
и др.
Чтобы выполнить ВЧ пост (Рис. 2),
необходимо дополнить неизменяе-
мую часть (корпус, блок питания, блок
сигнального процессора, модуль сиг-
нализации) ВЧ блоком и модулем сиг-
налов защит.
Рис. 2. ВЧ пост АВАНТ Р400
Чтобы выполнить комбиниро-
ванное ВЧ устройство АВАНТ РЗСК
[1] (Рис. 3), нужно дополнить ВЧ пост
АВАНТ Р400 блоками сигналов команд.
Рис. 3. Комбинированный ВЧ пост +
дуплексный УПАСК на 4 команды АВАНТ РЗСК
Для создания УПАСК на 32 ко-
манды, работающего по ВЧ каналу, не-
обходимо дополнить неизменяемую
часть ВЧ блоком и двумя модулями
сигналов на 16 команд каждый. Чтобы
получить облегченное 16-командное
устройство (Рис. 4), достаточно одно-
го такого модуля.
Если вместо ВЧ канала исполь-
зуется ВОЛС или канал связи через
мультиплексор, тогда ВЧ блок заменя-
ется на оптический модуль.
Технические возможности
АВАНТ, работающих по ВЧ каналу
Выделим ряд ключевых харак-
теристик представителей семейства
АВАНТ. Во-первых, это ширина полосы
частот в ВЧ канале. Ее величина одна и
та же для всех устройств АВАНТ – 4 кГц.
Данное значение позволяет разме-
стить дуплексный АВАНТ в частотном
спектре на месте одного симплексного
ВЧ устройства без изменения общего
частотного плана, что весьма актуально
при общем дефиците частот. За счет это-
го освободится как минимум одна поло-
са 4 кГц, и ее можно будет использовать
при дополнительном резервировании
сигналов или команд релейной защиты
(РЗ) и противоаварийной автоматики
(ПА). В случае применения АВАНТ РЗСК
освободившихся полос по 4 кГц может
быть еще больше – две, а на линиях с от-
пайками – три!
Другие характеристики, такие как
мощность ВЧ сигнала (40 Вт), чувстви-
тельность приемников ВЧ поста (до
-20 дБм) и УПАСК (до -28 дБ), их избира-
тельность, позволяют внедрять устрой-
ства АВАНТ как вместо аналогов, так и в
рамках новых проектов.
Еще одна важная особенность
приемопередатчиков заключается в
технологии формирования ВЧ сигнала.
Он создается непосредственно в бло-
ке сигнального процессора с подавле-
нием паразитных гармоник, благодаря
чему после усилителя мощности выход-
ной ВЧ сигнал практически не содержит
внеполосных излучений. Особенно это
проявляется при совместной работе
ВЧ постов с терминалами дифференци-
ально-фазной защиты (ДФЗ).
Низкий уровень внеполосных из-
лучений на выходе усилителя мощно-
сти позволит применить конструкцию
линейного фильтра, осуществляющую
его перестройку во всем диапазоне
рабочих частот (20…1000 кГц) на од-
ном и том же «железе». При этом сам
процесс перестройки частоты прост
и при определенных технических на-
выках специалистов может осущест-
вляться прямо на объекте. Это ведет
к сокращению времени при наладке
и обслуживании, особенно на удален-
ных объектах.
Технические возможности
АВАНТ, работающих по цифровым
каналам
Использование цифровых ка-
налов связи позволяет осуществлять
передачу сигналов защит и команд РЗ
и ПА одновременно, причем со значи-
тельным, по сравнению с ВЧ канала-
ми, уменьшением времени передачи
команд – до 10 мс.
Исполнение приемопередатчи-
ков АВАНТ для работы по ВОЛС или
С37.94 конструктивно выглядит так же,
как и по ВЧ каналам. Единственное: вме-
сто ВЧ блока на то же посадочное место
в кейсе могут быть поставлены два оп-
тических блока, в каждом из которых
устанавливается либо многомодовый
трансивер (для С37.94), либо одномо-
довый сменный оптический модуль
SFP (для ВОЛС). Причем конструкция
оптического блока позволяет исполь-
зовать сменные SFP модули на любые
из возможных длин волн, а также опе-
ративно менять SFP модули прямо на
работающем приемопередатчике.
Основные варианты
применения
1. Решения для высокочастот-
ных защит линий 110-750 кВ
Традиционное решение по защи-
те линий электропередачи с нулевой
выдержкой времени на отключение
(Т=0) состоит из приемопередатчика
АВАНТ Р400 и устройства защиты, вы-
полненного на электромеханических
реле, полупроводниковой элемент-
ной базе или микропроцессорах.
РЗА
Рис. 4. Дуплексный УПАСК на 32 команды АВАНТ
К400

3. ПРАКТИКА
04 /Декабрь 201418
Для двухконцевых линий
предусматривается два варианта
применения:
• установка АВАНТ Р400 по обоим кон-
цам линии;
• на одном конце устанавливается
АВАНТ Р400, на другом – любой из
ВЧ постов: ПВЗУ-Е, ПВЗ-90, АВЗК-80,
ПВЗЛ.
В первом случае при обмене
ВЧ сигналами канал передачи мож-
но отделить от канала приема. Так,
передатчик будет меньше влиять на
приемник. Кроме того, сократится ко-
личество искажений при передаче фа-
зы в режиме ДФЗ.
Во втором варианте характе-
ристики АВАНТ Р400 (выходная мощ-
ность передатчика, чувствительность
приемника, полоса приема, а так-
же параметры автоконтроля) будут
полностью соответствовать характе-
ристикам ВЧ постов (ПВЗУ-Е, ПВЗ-90,
АВЗК-80, ПВЗЛ).
На линиях с отпайками (рис. 5)
на одном или нескольких концах (в
любых сочетаниях) может устанав-
ливаться АВАНТ Р400, на остальных
концах – однотипные ВЧ посты (для
совместимости по автоконтролю) из
перечисленного ряда: АВАНТ Р400,
ПВЗУ-Е, ПВЗ-90, АВЗК-80, ПВЗЛ.
2. Решения для комплексной
защиты ЛЭП с передачей сигналов
ДФЗ и дискретных команд по ВЧ ка-
налу 4 кГц
В качестве каналообразующе-
го дуплексного устройства для пере-
дачи сигналов ВЧ защит (ДФЗ, ВЧБ)
и дискретных команд (до 4-х) может
применяться АВАНТ РЗСК (рис. 6). Дан-
ное решение предусматривает суще-
ственную экономию единиц оборудо-
вания и частотного спектра.
Для повышения надежности си-
стемы защиты ВЧ канал может быть
полностью продублирован таким же
приемопередатчиком на другой ча-
стоте. В этом случае, экономия обо-
рудования и полос 4 кГц частотного
спектра, по сравнению с традицион-
ными решениями, предусматрива-
ющими раздельное использование
РЗА
ВЧ постов и УПАСК, полуторакратное.
При этом достигается полное дубли-
рование всех передаваемых сигналов.
Решение, представленное на
рис. 7, предназначено для организа-
ции ВЧ каналов связи для защиты па-
раллельных (двухцепных) линий, оно
существенно экономит количество
приемопередающей аппаратуры и ча-
стотного спектра ВЧ каналов, не сни-
жая надежности работы системы РЗ.
Передача сигналов защит ДФЗ
(или ВЧБ) и дискретных команд РЗ осу-
ществляется в одной полосе частот,
сигналов ВЧ защит ДФЗ (ВЧБ) – непо-
средственно по защищаемой линии.
Команды РЗ могут передаваться
одновременно по защищаемой и па-
раллельной линиям, обеспечивая тем
самым высокую надежность работы
системы РЗ.
Полоса частот, используемая
для передачи сигналов защит и ко-
манд в двух направлениях по каждой
линии – 4 кГц.
Передача сигналов ВЧ защит и
команд может осуществляться как по-
рознь, так и одновременно. Время пе-
редачи команды 22 мс, при работе со-
вместно с ДФЗ – от 22 до 28 мс.
В 2012 году произведена ре-
конструкция двух параллельных ли-
ний 110 кВ «Скопин-Заречная» с за-
меной защит и приемопередающих
устройств [2]. В качестве приемопе-
редатчиков были применены АВАНТ
РЗСК. Данное решение позволило в
три раза сократить количество при-
емопередающей аппаратуры и число
ВЧ каналов по 4 кГц каждый, без сни-
жения надежности работы системы РЗ.
3. Передача/прием команд РЗ и
ПА по ВЧ каналу в полосе 4 кГц
При работе систем РЗ и ПА тре-
буется передача большого количества
дискретных сигналов (команд) между
объектами.
Рис. 5. Применение АВАНТ Р400 на линиях с отпайками
Рис. 6. Передача в одном ВЧ канале сигналов защит и команд РЗ (двух- и трехконцевые линии)

4. ПРАКТИКА
19научно‑практическое издание
РЗА
Команды РЗ, такие как телеот-
ключения, телеускорения, разреша-
ющие команды токовой защиты, пе-
редаются в пределах защищаемого
участка линии в момент комплексной
защиты (КЗ) и имеют больший прио-
ритет по сравнению с командами ПА
(САОН, АЛАР,УРОВ, АЧР и др.).
Дуплексная передача команд РЗ
и ПА, по 32 в каждую сторону, может
выполняться с помощью АВАНТ К400
в ВЧ канале с общей шириной полосы
частот 4 кГц. При этом в каждую сторо-
ну организован канал передачи 2 кГц со
смежным (встык) расположением полос
(рис. 8). Время передачи команды от пе-
редатчика к приемнику – 25 мс.
При необходимости переда-
вать команды только в одном направ-
лении можно применить комплект
устройств, состоящий из передатчика
и приемника (рис. 9). В данном случае
ВЧ канал становится симплексным, а
АВАНТ К400 выполняет функции пере-
датчика либо приемника команд, при-
чем он может работать также в режи-
ме совместимости с аналогичными
ВЧ устройствами – УПК-Ц, АКА КЕДР,
АКПА, АНКА-АВПА, ВЧТО по частот-
ному диапазону, частотному плану,
уровню ВЧ передачи и чувствительно-
сти приема.
4. Передача и прием команд РЗ
и ПА по цифровым каналам связи
Для передачи команд РЗ и ПА
по цифровым каналам связи исполь-
зуется специальное исполнение
устройства АВАНТ К400. Связь может
осуществляться как по выделенным
каналам ВОЛС, так и по специализи-
рованному оптическому цифровому
интерфейсу С37.94, предназначенно-
му для стыковки с мультиплексорами,
имеющими аналогичный интерфейс.
АВАНТ К400 может передавать и
принимать по 32 команды, имеет два
слота для организации двух независи-
мых каналов передачи/приема.
Данное устройство позволяет
реализовывать различные схемы со-
единений для дуплексной передачи
команд РЗ и ПА по выделенной ВОЛС,
такие как «точка-точка», «точка-точ-
Рис. 9. Симплексная передача команд РЗ и ПА в полосе частот 4 кГц. Совместимость
с другими ВЧ устройствами
Рис. 7. Организация каналов связи для КЗ параллельных линий электропередачи с передачей
сигналов ДФЗ и дискретных сигналов команд по ВЧ каналу 4 кГц
Рис. 8. Передача/прием 32 команд в полосе частот 4 кГц

5. 20 04 /Декабрь 201420
ПРАКТИКА
ка» с резервированием (рис. 10) «двунаправленное
кольцо» (рис. 11), а также симплексный канал «точ-
ка-многоточка» с резервированием. В послед-
нем случае применяется оптический разветви-
тель – сплиттер.
Также можно организовать комбинирован-
ные цифровые каналы связи для РЗ и ПА по раз-
нымсредампередачивтомслучае,еслиодинслот
работает по выделенному оптоволокну, а вто-
рой – по мультиплексированным каналам (рис. 12).
Иерархии цифровых каналов передачи ко-
манд по интерфейсу С37.94 определяются возмож-
ностями используемых мультиплексируемых кана-
лов связи. Если с помощью SDH мультиплексоров
можно организовать лишь соединения «точка-точ-
ка», «линия» и «кольцо», то с применением АВАНТ
К400, интерфейсов С37.94, IP мультиплексоров и
выделенных ВОЛС можно создать полностью изо-
лированную цифровую систему передачи данных
для нужд РЗ и ПА со структурой любой сложности.
Особенности эксплуатации
Приемопередатчики серии АВАНТ – АВАНТ
Р400, АВАНТ РЗСК и АВАНТ К400 – выполнены на
сигнальных процессорах и микропроцессорной
технике. В качестве аналоговых элементов исполь-
зуются только усилители и пассивные фильтры
простой конструкции. Основные функции, такие
как формирование передаваемого сигнала и при-
ем сигнала с противоположного конца, целиком
выполнены программным образом.
В процессе работы устройств в ВЧ канале
производится автоматическое измерение параме-
тров передаваемого ВЧ сигнала (отдельно по току
и напряжению), осуществляется контроль входно-
го сигнала и контроль уровня помех. За счет этого
осуществляется постоянный мониторинг исправ-
ности оборудования и качества канала связи. Фик-
сируются такие состояния, как «сигналы в норме»,
«повышенный шум в канале», «повышенное сопро-
тивление – обрыв канала», «пониженное сопротив-
ление – КЗ в канале».
Постоянный контроль качества присоеди-
нения, стабильности установленных параметров
оборудования и исправности канала связи по-
зволяет своевременно выявлять неполадки и в
случае необходимости проводить восстанови-
тельные работы. При отсутствии проблем с обору-
дованием в процессе эксплуатации, профконтроль
в большинстве случаев может осуществляться
автоматически.
В результате существенно увеличивается не
только период межпроверочных циклов (с 3 до 6
лет), но и срок службы оборудования (до 25 лет и
более).
Таким образом, с помощью представленного
унифицированного семейства приемопередатчи-
ков АВАНТ можно решить практически все задачи
организации связи для систем релейной защиты
и противоаварийной автоматики как на высоко-
частотных, так и на цифровых каналах. Оно предо-
ставляет уникальные возможности не только для
модернизации существующих каналов связи, но и
для проектирования новых.
Литература
1. Скитальцев В.С., Кузьмина Т.П., Чирков А.Г., Чирков Ю.Г. Новый
приемопередатчик сигналов и команд релейной защиты АВАНТ
РЗСК // Энергетик. – 2012. – №1. – С.13-16.
2. Веселов П.К., Лейман Р.Э., Скитальцев В.С., Вершинин А.С.
Применение ВЧ приемопередатчика АВАНТ РЗСК для защиты
параллельных линий электропередачи // Релейная защита и
автоматизация. – 2012. – №4. – С. 52-54.
РЗА
Чирков
Алексей Геннадьевич
Год рождения: 1959 г.р.,
в 1981 году окончил
Уральский политехни-
ческий институт
им. С.М. Кирова по
специальности «Радио-
приемные устройства»,
заместитель генераль-
ного директора по энер-
госвязи ООО «Прософт-
Системы».
Чирков
ЮрийГеннадьевич
Год рождения:1966 г.р.,
в 1988 году окончил
Уральский политехни-
ческий институт им.
С.М. Кирова по специ-
альности «Конструиро-
вание и производство
радиоэлектронной
аппаратуры», в 1995 году
защитил диссертацию
на тему «Разработка
методов и алгоритмом
интерполяционного
дискретного преоб-
разования Фурье и его
приложения», руководи-
тель группы разработки
отдела энергосвязи
ООО «Прософт-Систе-
мы».
Рис. 11. Двунаправленное кольцо
для передачи команд РЗ и ПА по
выделенному каналу ВОЛС
Рис. 12. Комбинированный цифровой канал связи для
РЗ и ПА по выделенному каналу ВОЛС и SDH кольцу
Рис. 10. Дуплексная передача 32 команд РЗ и ПА по выделенному каналу
ВОЛС с возможностью резервирования