Автоматизация распределительных электрических сетей предусматривает широкое использование средств телемеханики и, в первую очередь, устройств телесигнализации о состоянии рассредоточенных энергообъектов — пунктов секционирования линий, ЗТП, пунктов АВР, распределительных пунктов, наиболее ответственных трансформаторных подстанций, к которым подключены потребители I категории, и др.
Одним из наиболее простых устройств телесигнализации об отключении секционирующих выключателей линий 6—10 кВ является устройство типа СВС. Оно действует по принципу фиксации на питающей подстанции бросков токов КЗ за секционирующими выключателями и расшифровки информации, которую несут бестоковые паузы циклов АПВ секционирующих выключателей при КЗ за ними. При этом в сети на секционирующих выключателях не нужно устанавливать никакой дополнительной аппаратуры. Устройство выполняется с использоваием серийно выпускаемых реле и при необходимости его можно собирать из отдельных элементов непосредственно на подстанциях. Устройство сигнализирует об аварийном отключении одного-двух секционирующих выключателей на каждой из отходящих линий 6—10 кВ от секции шин подстанции, что вполне достаточно для распределительных сетей сельскохозяйственного назначения.
Устройство ТСК-10 предназначено для передачи информации о состоянии объектов распределительных сетей 10 кВ и приема ее на подстанциях 110—35/10 кВ. Устройство состоит из диспетчерского и контролируемых полукомплектов.
Контролируемые полукомплекты (КП) устройства устанавливаются в шкафах КРУ и КРУН непосредственно на объектах телесигнализации и подключаются к понижающим трансформаторам 10/0,38—0,22 кВ, имеющимся на этих объектах.
Диспетчерский полукомплект (ДП) устанавливается на питающей подстанции 110—35/10 кВ. Входные цепи ДП присоединяются ко вторичным цепям трансформаторов тока линий, на которых установлены КП, а цепи питания — к трансформатору собственных нужд.
При изменении состояния объекта телесигнализации запускается КП, который через определенную выдержку времени начинает вырабатывать серии импульсов несущей частоты со строго фиксированной длительностью импульса и паузы между ними. Время передачи информации определяется регламентатором. На ДП при поступлении сигналов несущей частоты на выходе фильтра-усилителя появляются серии сигналов, которые детектируются и расшифровываются в логической части применяемого устройства. В системе ТСК-Ю предусмотрен контроль канала связи. В отличие от аналогичных образцов устройство используется в качестве канала связи линии электропередачи без высокочастотной обработки; в качестве несущих частот используются частоты тонального диапазона.
Устройство телесигнализации типа УТС-10 предназначено для передачи сообщений телесигнализации о состоянии энергетического оборудования при телемеханизации диспетчерского контроля, а также для применения в автоматизированной системе диспетчерского управления.
Устройство УТС-10 работает по симплексному частотному каналу или по физической двухпроводной линии. Для организации такого канала в устройстве имеются блоки частотного управления и полосовые фильтры, работающие в надтональном диапазоне. При использовании симплексного частотного канала обеспечивается сохранение телефонного канала по той же паре проводов, по которой работает устройство.
Схема устройства позволяет осуществлять питание от источников напряжения 100 В частоты 50 Гц. Предусмотрена также возможность аварийного питания устройства по постоянному току от источника с номинальным напряжением 24 В.
Устройство состоит из двух полукомплектов: КП, устанавливаемого на контролируемом пункте, и ДП, устанавливаемого на диспетчерском пункте.
Телесигнализация с КП обеспечивается одним замыкающим контактом выходных реле телесигнализируемых объектов. Для ретрансляции телесигналов на диспетчерский пункт в полукомплекте ДП выведены на выходные разъемы контакты объектных и контрольных реле.
В устройстве применен распределительный метод избирания с временным импульсным признаком. Для выбора объектов используется удлинение пауз. Устройство УТС-10 — непрерывного действия с пошаговой синхронизацией. Вся поступившая информация в течение цикла воспроизводится на удлиненном синхронизирующем импульсе после проверки синхронного хода распределителей.
Генератор импульсов на КП (рис. 28) работает в режиме непрерывной генерации. Импульсы с выхода генератора подаются на распределитель, состоящий из счетчика и дешифратора. Одновременно генератор управляет работой линейного триггера. На тех шагах распределителя, где разомкнуты контакты выходных реле сигнализации, закрывается транзисторный ключ удлинения пауз, и генератор импульсов создает удлиненные паузы в импульсной серии. После 11-й контрольной удлиненной паузы триггер синхронизирующего импульса переводится в положение, когда линейный триггер создает в линии связи удлиненный синхронизирующий импульс. После 16-го шага триггер синхронизирующего импульса переводится в исходное состояние, и в линию поступает новая импульсная серия.
Импульсная серия по линии связи поступает на вход ной узел полукомплекта ДП, а затем на распределитель, состоящий из счетчика и дешифратора, на селкторы удлиненной плузы и синхронизирующего имиупульса. При выделении селектором удлиненных пауз срабатывают соответствующие объектные триггеры и реле, которые самоблокируются. В начале удлиненного синхронизирующего импульса срабатывает триггер синхроназюующего импульса, закрывается выходной транзистор узла самоблокировки сигнальных реле, что приводит их положение в соответствие с положением объектных триггеров.
Рис. 28. Структурная схема полукомплекта КП устройста УТС-10; К1-К10 контакты датчиков телесигнализации
Если распределители КП и ДП работают синхронно и на 11-й удлиненной паузе открылся контрольный триггер, то при срабатывании триггера синхронизирующего импульса узел включения телесигналнзации разрешает воспроизведение пришедшей за цикл информации на диспетчерском щите или пульте.
По окончании удлиненного синхронизирующего импульса все счетные и объектные триггеры, а также контрольный триггер сбрасываются в исходное состояние. В начале следующего цикла выходной транзистор узла самоблокировки сигнальных реле открывается.
Комплект дистанционной сигнализации замыканий на землю типа КДСЗ предназначен для автоматического ввределения присоединения с устойчивым замыканием фазы на землю в радиальных распределительных электросетях 6—20 кВ с последующей передачей информации но каналам телемеханики на диспетчерский пункт.
Комплект определяет поврежденное присоединение в сетях е током замыкания на землю более 10 А по максимальному суммарному уровню высших гармоник токов нулевой последовательности. Комплект автоматически запускается при напряжении нулевой последовательности, составляющей 20—30 % и более номинального напряжения сети.
Комплект подключается к любым системам телемеханики, имеющим не менее восьми сигналов телесигнализации и двух свободных вызывных сигналов телеизмерения (телеуправления); позволяет получать информацию о поврежденном присоединении неоднократно как с диспетчерского пункта, так и непосредственно на подстанции; дает возможность производить поиск поврежденного присоединения вручную непосредственно на подстанции, при потере питания, отказе автоматики или при необходимости дополнительного контроля; возвращается в исходное положение при исчезновении замыкания на землю.
Питание комплекта осуществляется от однофазной сети переменного напряжения 220 В частотой 50 Гц и допускает колебания напряжения питания от 85 до 110% номинального.
При появлении замыкания на землю срабатывает пусковой орган (рис. 29), запускается автоматический коммутатор, который поочередно присоединяет трансформаторы нулевой последовательности к блоку измерения. Блок измерения определяет присоединение с максимальным уровнем высших гармоник. Информация об этом присоединении преобразуется в блоке кодирования в двоично-десятичный код, который по каналам телемеханики передается на диспетчерский пункт, и воспроизводится в виде цифровых показаний блока индикации. Комплект КДСЗ, выполненный на базе современной интегральной микроэлектроники, является устройством сигнализации замыканий на землю, предназначенным специально для телемеханизированных подстанций.
Рис. 29. Структурная схема комплекта дистанционной сигнализации замыканий на землю типа КДСЗ
Устройство телемеханики малоканальное УТМ-7предназначено для передачи и приема оперативно-режимной информации, а также команд управления в системах телеуправления и автоматики в энергосистемах.
При количестве информационных каналов до семи устройство обеспечивает возможность передачи по каждому каналу одного телеизмерения текущего значения (ТИТ) или четырех ТС.
Устройство является составной частью информационных комплексов автоматизированных и автоматических систем управления для энергосистем. Оно состоит из приемника и передатчика.
Отличительной особенностью устройства УТМ-7 является применение метода апертурного контроля достоверности сообщений, что позволило существенна сократить число передаваемых символов по каналу свя..н при одновременном повышении точностных и достоверных характеристик. Для повышения надежности в УТМ-7 применено резервирование основных узлов, схем, контактов.
Все входы и выходы передатчика и приемника гальванически не связаны между собой. По каждому аналоговому входу передатчика установлены аналого-цифровые преобразователи; имеется возможность подключения одного аналогового сигнала на два входа, при этом автоматически путем сравнения проверяется работа двух АЦП. Дискретность телепередачи по времени зависит от числа используемых для этого информационных каналов. Например, при скорости передачи 50 Бод дискретность телепередачи одного ТИТ составит 200 мс; при использовании устройства для передачи менее семи ТИТ для каждого из них можно установить индивидуальную дискретность опроса с учетом активности источника информации.
Выходные цепи передатчика, предназначенные для ввода информации ТИТ, рассчитаны на подключение датчиков с унифицированным выходным сигналом постоянного (выпрямленного) тока. Помехоподаватели, установленные на входах цепей ТИТ, позволяют подключать датчики неэкранированными проводами.
Устройство может осуществлять контроль значения одного из телеизмеряемых параметров в заданных пределах с точностью ±0,4 % диапазона его измерения.
Входные цепи ТС передатчика рассчитаны на подключение замыкающего (или размыкающего) контакта, при этом в устройстве телемеханики имеется схема для определения обрыва или короткого замыкания проводов ТС с устройством. Выходные цепи приемника ТС контактные. Передатчик и приемник имеют в своем составе реле, с помощью которых, при необходимости, на месте эксплуатации составляются простейшие схемы автоматики. Передатчик имеет два гальванически не связанных между собой линейных выхода. Приемник может вести прием информации как с одного, так и с двух каналов связи, работающих параллельно.
В первом случае работа входных узлов, схем синхронизации, контроля достоверности дублируется и путем сравнения, автоматически, проверяется их исправность. Во втором случае принятое сообщение воспроизводится, если по одному из каналов оно поступило без ошибок. Для повышения достоверности в случае возникновения необнаруживаемых ошибок (их вероятность мала) или при выходе сообщений за апертуру путем сравнения сообщений, поступающих из разных каналов связи, приемник принимает решение о выдаче (или запрете выдачи) информации в выходные узлы. Устройстве может осуществлять ретрансляцию по методам: код— код, аналог—код, код—аналог, аналог—аналог. Предусмотрена возможность приема и выдачи сигналов связи с двумя ЦВМ как в передатчике, так и в приемнике.
Передатчик и приемник устройства УТМ-7 имеют в своем составе контрольно-имитационные органы, обеспечивающие визуальный контроль информации по каждому каналу, сигнализацию и индикацию неисправностей,, а также возможность имитации в передатчике и приемнике любого сообщения по выбранному каналу без прекращения нормальной передачи сообщений по другим каналам, т. е. обеспечивается возможность ручного селективного ввода данных.
Конструктивно УТМ-7 состоит из двух приборных корпусов — передатчика и приемника, в каждом из которых размещены блоки питания и субблоки. Элементы коммутации и индикации расположены на передних панелях субблоков; соединительные платы и разъемы для подключения внешних цепей установлены на задних панелях корпусов. Конструкция передатчика и приемника иредусматривает их крепление на панелях щитов; имеется возможность крепить устройства в виде стойки (один на другой).
Комплекс аппаратуры системы «Сигнал-2» предназначен для автоматизации распределительных электрических сетей 6—10 кВ (рис. 30).
Рис. 30. Структурная схема присоединения аппаратуры "Сигнал-2":
Л1—Л4 — отходящие линии 10 кВ; ЗВС-100 — заградмтель ВЧ связи; С—конденсатор связи СММ20 ; ФП — фильтр присоединения; АТ-10ДП — аипаратура телемеханики диспетчерского пункта; АТ-80К.П—аппаратура контролнруемого пункта; АТ-80ПС — аппаратура пульта сигналваацим
В состав комплекса входят: аппаратура телесигнализации типа АТ-80, фильтр присоединения типа ФП-ФФ-80, датчик однофазных замыканий на землю ДОЗ-80.
Аппаратура телесигнализации АТ-80 предназначена для передачи по воздушным линиям электропередачи информации о положении двухпозиционных объектов, а также приема и воспроизведения ее на диспетчерском пункте РЭС или опорной подстанции с помощью специального пульта АТ-80 подстанции или диспетчерского щита.
Аппаратура АТ-80 может устанавливаться на пунктам секционирования (СП), пунктах автоматического вводи, резерва (АВР), распределительных пунктах 10 кВ (РП), трансформаторных подстанциях 10/0,4 кВ и других энергообъектах, а также может использовать для. передачи аварийно-предупредительной телесигнализации с подстанций 35/10 н 110/10 кВ.
Для присоединения аппаратуры АТ-80 к воздушным линиям напряжением 6-10 кВ по схеме фаза-фаза защиты обслуживающего персонала н аппаратуры oт высокого напряжения промышленной частоты притесняется фильтр присоединения типа ФП-ФФ-80. Присоединение аппаратуры АТ-80 к воздушным линиям других классов напряжения может осуществляться с помощью иных серийно выпускаемых фильтров присоединения.
Датчик ДОЗ-80 предназначен для селективного определения однофазного замыкания на землю воздушной сети 6 — 10 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью на паралельных линиях и линиях с двухсторонним питанием.
Телеинформационная система ТРМС-10 предназначена для- телемеханизации контролируемых энергообъектов (КП) распределительных электрических сетей 6-10 кВ: пунктов секционирования, пунктов автоматическогоского ввода резерва, распределительных пунктов 10 кВ, потребительских трансформаторных подстанций 10/0.4 кВ (ЗТП 10/0,4 кВ, КТПП 10/0,4 кВ) объектов
Система ТМРС-10 состоит из аппаратуры тонального канала связи АТКС-10; комплекса устройств никиТРС-1.
Аппаратура АТКС-10 предназначена для образовання канала связи по воздушным линиям электропередачи (ВЛ) напряжением 10 кВ на тональных частотах, В качестве несущей частоты используется тональная частота 1000 Гц.
Аппаратура АТКС-10 выполнена для опорных подстанций 110/35/10, 110/10, 35/10 кВ мощностью до 16 MBА. При этом фазное полное входное сопротивление указанных подстанций должно быть не менее 60.
Телекомплекс ТРС-1 предназначен для сбора, обработки и передачи информации по тональному каналу СВЯЗИ.
Система ТМРС-10 обеспечивает передачу и прием сообщений телесигнализации (ТС), подачу телеуправления (ТУ), ретрансляцию информации ТС(РТ—ТС) и ТУ(РТ—ТУ).
Система радиотелесигнализации типа РТС-80 предназначена для передачи и приема воспроизведения информации с контролируемых объектов распределительных электрических сетей 6—10 кВ по радиоканалу связи о состоянии коммутационного оборудования (включено—выключено), о работе защит и автоматики, установленных на пунктах секционирования, пунктах автоматического ввода резерва, распределительных пунктах 10 кВ, закрытых трансформаторных подстанциях 10/0,4 кВ, а также для телеуправления коммутационным оборудованием, установленным на СП, РП, АВР, ЗТП.
Аппаратура РТС-80 применяется для комплексной автоматизации, распределительных электрических сетей 6—10 кВ, а также может использоваться для телемеханизации подстанций 35/10 кВ и 110/10 кВ с централизованным обслуживанием и ретрансляции сигналов ТС на диспетчерский пункт РЭС, приходящих на опорную подстанцию с контролируемых объектов сетей 10 кВ по любым каналам связи.
Система радиотелесигнализации РТС-80 состоит из радиооборудования РТС-80 и телекомплекса ТРС-1Р. Радиооборудование РТС-80 состоит из диспетчерской радиостанции и радиостанций для контролируемых объектов. Телекомплекс ТРС-1Р состоит из диспетчерского комплекса (пункт управления) и устройств телемеханизации, устанавливаемых на контролируемых объектах.
Комплекс телемеханики типа ТМ-120-1Мпредназначен для телемеханизации диспетчерского управления и контроля в системах с распределенными контролируемыми пунктами (КП), управляемыми с одного диспетчерского пункта.
В состав комплекса входят: приемно-передающее устройство контролируемых пунктов (УП-КП.М), которое предназначено для передачи с контролируемого пункта на приемно-передающее устройство пункта управления (УП-ПУ.М) телесигнализации состояния объекта, текущих непрерывных телеизмерений и приема команд телеуправления, передаваемых е УП-ПУ.М на контролируемый пункт;приемно-передающее устройство пункта управления (УП-ПУ.М), которое выполняет операции циклического опроса всех УП-КП.М, входящих в комплекс ТМ-120-1М, и приема от всех в данном режиме текущих непрерывных телеизмерений, а в спорадическом режиме — приема телесигнализации; осуществляет передачу на УП-КП.М команд телеуправления; осуществляет ввод информации в ЭВМ и вывод из нее для передачи команд на УП-КП.М; выдачу информации в локальные устройства воспроизведения телесигнализации ЛУВИ-ТС.М и локальное устройство воспроизведения телеизмерений ЛУВИ-ТИ.М, которые предназначены для воспроизведения соответственно телесигнализации о состоян;п: объектов по двух- и одноламповой схеме и телеизмерений на аналоговых приемных приборах, имеют выход в двоичном коде.
Рис. 31. Структурная схема присоединения аппаратуры ТМРС-10:
Л1—Л4 — отходящие линии 10 кВ; ТА — трансформатор тока; УП-ТВС — устройство присоединения передатчика; УП-ОП —устройство присоединения — приемника; АТКС-10ПУ — каналообразующая аппаратура ДП; ТРС-1ПУ — аппаратура телемеханики ДП; УП~К.П-К. — конденсаторное устройство присоединения; АТКС-10КП-К— каналообразующая аппаратура КП; ТРС-1-К.П — аппаратура телемеханики КП; АТКС-10КП-Т — каналообразующая аппаратура КП; ФН — фильтр несущей частоты; С — конденсатор связи С ММ 20 Т
Структурная схема комплекса устройств телемеханики ТМ-120-1М приведена на рис. 31.