Измерения для мониторинга текущего состояния системы электроснабжения
Цель мониторинга объектов электроснабжения является обеспечение оперативного персонала достоверной информацией о текущем состоянии объектов системы электроснабжения и параметров режима системы. Как уже отмечалось, скорость обновления данных, поступающих в пункт управления, может колебаться от 1сек до 1 мин. Для организации таких измерений( в дальнейшем будем называть телеизмерений) параметров электрического режима в настоящее время применяются два типа измерительных систем:
Измерительные системы, использующие измерительные преобразователи.
Измерительные системы, использующие измерительные устройства на микропроцессорах(будет рассмотрена позднее).
Измерительные системы, использующие измерительные преобразователи
Кп телемеханики
Этот вариант телеизмерений
используется довольно длительное время
и основан на измерительных
преобразователях, предназначенных для
линейного преобразования переменного
входного сигнала в унифицированный
выходной сигнал постоянного тока.
Входной сигнал для измерительных
преобразователей (ИП), подключаемых
через ТТ и ТН, может быть 0 – 5 А, -5 – 5 А,
0 – 1 А, -1 – 1 А, 0 – 125 В, 75 – 125 В. Выходной
сигнал унифицирован и может быть 0-5мА
для нереверсивного сигнала и -5 +5 мА для
реверсивного. На унифицированный
выходной сигнал выпускаются аналого-цифровые
преобразователи в устройствах
телемеханики, которые ставят в соответствие
аналоговому сигналу цифру. В зависимости
от разрядности АЦП полному размаху
измерения(5мА) будет соответствовать
своя цифра. Так для восьми разрядного
АЦП 5мА на входе соответствует 255 квантов
на выходе АЦП. Для двенадцати разрядного
АЦП с выделением одного разряда под
знак 5 мА на входе будет соответствовать
2047 квантов. Схема измерений выглядит
следующим образом.
0-5 А
АЦП
0-5 мА
ТТ
ИП
ТС
0-100 В
ТН
W
Модем
Контакт коммутирующего аппарата
Рис 1. Схема телеизмерений
На рис.1 сделаны следующие сокращения : ТТ – трансформатор тока; ТН – трансформатор напряжения; ИП – измерительный трансформатор; W – счетчик электроэнергии с импульсным выходом; АЦП – аналого-цифровой преобразователь; ТС- плата по приему сигналов с коммутационных аппаратов, релейной защиты или со счетчиков электроэнергии.
Схема получения телеизмерений и телесигналов, приведенная на рис.1, работает следующим образом. С трансформаторов тока, если осуществляются измерения тока или мощности, переменный ток величиной от 0 до 5 А или от 0 до 1 А в зависимости от типа ТТ поступает на измерительный преобразователь тока или мощности. Если ИП мощности или напряжения, то на вход ИП подается с ТН напряжение в диапазоне от 0 до 125 В или от 75 до 125 В. В ИП производится линейное преобразование входной величины во выходной сигнал постоянного ток с диапазоном изменения от 0 до 5 мА, т.е. ставится в соответствии входной величине тока, мощности, напряжения, частоты, температуры, положения анцапфы силового трансформатора и т.п. величина постоянного тока на выходе ИП. Эта стандартизованная величина по физической паре проводов подается на АЦП устройства телемеханики (КП - контролируемый пункт). Там делается аналого-цифровое преобразование сигнала постоянного тока, т.е. ставится соответствие аналоговой величине число квантов, величина каждого из которых определяется выражением
D = Max / N, (1)
Max – максимальный диапазон изменения измеряемого параметра, который определяется входами ИП;
N – число, определяемое разрядностью АЦП. Для 8-ми разрядного АЦП – 255,
для 12-ти разрядного, если для знака используется отдельный разряд, то 2047.
Информация об измерениях в виде цифр хранится в памяти КП и затем с помощью модема передается по аппаратуре связи в диспетчерские пункты соответствующих уровней. Работа устройств телемеханики будет подробно рассмотрена в следующих лекциях.
Состояние коммутирующих аппаратов, релейных защит, импульсы счетчиков электроэнергии снимаются на специальные плата по приему сигналов в КП. Импульсы со счетчиков суммируются и запоминаются в КП.