2. Определение объемов телеинформации, передаваемой с электростанции

Объемы телеинформации для диспетчерского управления электростанцией определяется в зависимости от значения в энергосистеме, мощности и режима ее работа, высшего напряжения главной, электрической схемы, структуры диспетчерского управления.

На ЦДП энергосистемы с электростанций мощностью 25 МВт и более предусматривается телеинформация, состав и характеристика объемов которой приведены в табл.3.2.

Объем этой телеинформации уточняется при конкретном проектировании исходя из требований оперативно-диспетчерского контроля и АСДУ.

Но согласованию с ОДУ /ЦДУ ЕЭС СССР/ и ПЭО энергосистемы, кроме этой информации, может быть предусмотрена передача телеинформации для СА и РЗ в соответствии с требованиями, приведенными в [2].

Объемы телеинформации, передаваемые с электростанций на ДП ПЭС, определяются в соответствии с положениями, приведенными в [2].

Таблица 3.2

Вид телеинформации	Состав и характеристика телеинформации
Телесигнализация	Сигнализация положения всех выключателей главной электрической схемы
Телеизмерения	Суммарные активная и реактивная мощности генераторов электростанций. Для электростанции мощностью менее 100 МВт допускается измерять только суммарные активную и реактивную мощности электростанции в целом. С мощных атомных электростанций могут передаваться телеизмерения активной и реактивной мощностей отдельных энергоблоков. Суммарная активная и реактивная мощности нагрузки по группам трансформаторов связи. Активная и реактивная мощности нагрузки отходящих от электростанции ВЛ. Напряжение на шинах 110 кВ и выше Частота на стороне высшего или среднего напряжения электростанции, если есть вероятность изолированной работы частей энергосистемы. Уровни верхнего и нижнего бьефов регулирующих гидроэлектростанций

3. Порядок и указания по выполнению этапа

1. Уточнить значение линий электропередачи для заданного участка электрической сети /системы/. Для этого необходимо на схеме участка определить точки раздала электрической сети /системы/ со смежными сетями /системами/, На основании этого уточнить линии электропередачи, соединяющие данную электрическую сеть /систему/ со смежными.

Для определения основных линий электропередачи внутри электрических сетей /систем/ необходимо уточнить центры питания данной сети /системы/. Все линии, соединяющие центры питания, следует рассматривать как основные для данного участка сети.

Выделить данные линии электропередачи на схеме электрической сети /системы/.

2. Уточнить точки контроля напряжения для заданного участка. Данный этап выполняется по указанию преподавателя.

3. Определить требуемые объемы телеинформации, передаваемые с проектируемого объекта. Этот этап выполняется в соответствии с рекомендациями, приведенными в п.3.1, 3.2 для заданного энергообъекта. При передаче информации с энергообъекта на несколько ДП требуемые объемы определятся отдельно для каждого из них.

Полученные результаты следует записать по форме табл.ІІ.3.

• 4. ВЫБОР АППАРАТУРЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ /ПТИ/

Цель данного этапа проектирования - выбрать основную аппаратуру системы передачи информации: измерительные преобразователи, аппаратуру ПТИ и аппаратуру связи.

Данный этап выполняется на основании результатов, полученных в пп.2, 3.

1. Выбор аппаратуры преобразования и передачи телемеханической информации

1. Выбор аппаратуры ПТИ выполняется на основе определения ее функций, вида размещения ее объектов, а также с учетом объемов передаваемой информации.

По выполняемым функциям аппаратура ПТИ подразделяется на аппаратуру телеизмерения, телесигнализации, телеуправления, а также на комбинированную: ТИ-С, ТС-ТУ, ТИ-ТС-ТУ [5; 6]. Выбор функций системы осуществляется на основе анализа объемов информации, которые необходимо передать /см.п.3/. Так, если необходимо передавать сигналы ТУ-ТС, следует выбрать аппаратуру, функции которой заключаются только в передаче сигналов ТУ-ТС /аналогично для других случаев/. При выборе аппаратуры ПТИ, предназначенной для передачи сигналов ТИ, следует учитывать также вид измерений: текущие, по вызову или интегральные.

Определение вида размещения аппаратуры осуществляется анализом объема информации, которую необходимо передать, числа контролируемых объектов, их месторасположением, а также эффективностью использования эксплуатируемой аппаратуры ПТИ.

Анализ эффективности использования эксплуатируемой аппаратуры, характеристики которой приведены в индивидуальном задании, содержит анализ размещения аппаратуры, возможности использования ее для передачи требуемых объемов информации. Так, при наличии свободных контролируемых пунктов /КП/ эксплуатируемой аппаратуры с рассредоточенным принципом размещения, максимальный объем информации которых больше требуемых для передачи, целесообразно использовать данные КП для передачи о заданного энергообъекта. Например, аппаратур ПТИ типа ТМ 120 попользуется для передачи информации с объектов заданного участка электрической сети, при этом использовано только 18 КП. Вместе с тем, максимальное число КП для данной системы составляет 30 /по паспортным данным/, причем пусть объем информации каждого из них достаточен для передачи заданного объема. Следовательно, для передачи информации с заданного энергообъекта целесообразно использовать КП данной аппаратуры.

При отсутствии такой возможности, следует осуществить выбор аппаратуры ПТИ, при этом для высших уровней управления /ДП ОДУ, ДП ЕЭС/ целесообразно использовать аппаратуру с сосредоточенным принципом размещения, а для низших уровней управления /ДП ПЭС, ДП РЭС и т.д./ - с рассредоточенным размещением контролируемых пунктов.

При выборе типа аппаратуры ПТИ необходимо также, чтобы максимальный объем информации выбранной аппаратуры был больше /равен/ передаваемого объема, причем данное условие должно выполняться по каждому виду передаваемой информации:

где - объем информации, который необходимо передать /см.п.З/; - максимальный объем информации

для выбранной аппаратуры, определяемый по ее паспортным данным.

При сопоставлении указанных объемов информации необходимо учитывать вид размещения аппаратуры. Так, для аппаратуры с сосредоточенным способом размещения максимальный объем информации соответствует максимальному объему одного КП. Для аппаратуры с рассредоточенным способом размещения при определении ее максимального объема информации для заданного энергообъекта следует учитывать объем КП, а также возможность их объединения.

Основные технические характеристики некоторых типов аппаратуры ПТИ приведены в табл.4.1, а принцип действия описан в [5; 6]. Унифицированным сигналом телеизмерений, подаваемым на вход указанной аппаратуры, является постоянный ток 0...5 мА.

2. Выбор измерительных преобразователей. Для телеизмерения напряжения электрической сети, тока и мощности необходимо указанные величины преобразовать в унифицированные сигналы, подаваемые на вход аппаратуры ПТИ. Данное преобразование выполняется измерительными преобразователями, которые подразделяются на первичные и вторичные.

В качества первичных преобразователей используют измерительные трансформаторы тока и трансформаторы напряжения, тип и технические характеристика которых приведены в задании.

Вторичное преобразование измеряемых величин выполняют с помощью преобразователей, основные характеристики которых приведены в табл.4.2. Выходным унифицированным сигналом данных преобразователей является постоянный ток 0...5 мА.

При выборе типа вторичных преобразователей необходимо учитывать его назначение /например, для преобразования тока/, входные величины /выходные сигналы измерительных трансформаторов тока и напряжения/, а также обеспечение требуемой точности преобразования. Согласно [2] класс точности измерительных преобразователей должен быть:

переменного тока, напряжения, активном и реактивной мощности 1,0, а для измерения активной мощности сверхмощного оборудования /энергоблоков 500 Вт и более, высоковольтных линий напряжением 750 кВ, автотрансформаторов связи мощностью 1000 МВА и более/ - 0,5 и выше;

частоты - 0,1...0,2;

энергии - 0,2...0,5 и выше.

Для измерения активной и реактивной электрической энергии трехфазного тока напряжением 50 Гц и передачи показаний на диспетчерский пункт применяются счетчики активной и реактивной энергии с датчиками импульсов. Промышленность выпускает, несколько типов счетчиков с импульсными датчиками, например; САЗ-И670Д, САЗУ-670Д, САУ-И672Д, СРЧ-И67ЗД.

Тип	Структура линий связи	Тип канала связи	Режим передачи	Скорость передачи по каналу связи, бит/с	Число КП, обслуживаемых одним ПУ		Максимальные объемы информации с одного КП
					Всего	На одном направлении	ТС	ТУ	ВТИ	ТИ	ТИИ	ПСИ
ТМ-120-1	Древовидная	Некоммутируемый уплотнительный	Полудуплекс	50, 75, 100, 200, 300, 600	До 30	До 8	256	160	-	224	8	512 десятичных разрядов
ТМ-310	Радиальная	Физическая пара	То же	300, 600	До 99	1	120	120	За счет ТУ до 120	225	120	Не ограничено
ТМ-320	Радиально- цепочечная	То же	То же	300	До 96	До 3	56	48 на напр	За счет ТУ до 48	-	-	-
ТМ-511, ТМ-512	Радиальная	Некоммутируемый уплотненный	Дуплекс и симплекс	37, 5/25/50, 100, 200, 300, 600	1	1	736 480	-	-	80 60	-	-
ТМ-800	Радиальная	Физическая пара	Дуплекс	200	1	1	35	30	-	75	-	-
УВТК 501	Радиальная	Телефонный, ВЧ и другое	То же	-	-	-	512	120	-	128	16	Ограничиваеться источниками и приемниками

Таблица 4.2

Назначение	Тип ИП	Основная погрешность, %	Входные величины
Преобразование переменного тока	Е-824		0…1 А, 0…5 А
	Е-741		0…1 А, 0…5 А, 0…10 А
Преобразование постоянного тока	Е-826		От шунта 0…75 мВ
Преобразование напряжения переменного тока	Е-800/1		0…130 В, 50 Гц
	Е-722		0…130 В, 50 Гц
	Е-740		0…130 В
Преобразование напряжения постоянного тока	Е-714 с Р-724		0…300, 0…450, 0…600, 0…750, 0…1000
	Е-742		0…1500 В
Преобразование частоты переменного тока	Е-828/3 Е-828/2 Е-828/1 Е-744		45…55 Гц 47…52 Гц 40…51 Гц 45…55 Гц
Преобразование активной мощности трехфазной сети переменного тока	Е-728Н/2		0…5 А, 80…120 В
	Е-728Н/1		0…5 А, 80…120 В
	Е-746		0…1 А, 0…5 А, 120…150 В
Преобразование реактивной мощности трехфазной сети переменного тока	Е-830/4		0…2,5 А, 0…5 А, 120…150 В
	Е-830/2		0…2,5 А, 0…5 А, 20…120 В
	Е-747		0…1 А, 0…5 А, 102…150 В

2. Выбор аппаратуры связи

Согласно заданию на проектирование СПИ в качестве линии связи следует использовать линии электропередача. Поэтому данный выбор ограничен только анализом аппаратуры, которая по технически характеристикам соответствует поставленной цели.

Для выбора типа аппаратуры связи необходимо определить количество каналов, которые необходимо организовать для передачи заданного объема информации, т.е. количество телефонных каналов, используемых для диспетчерской и технологической связи, и каналов телемеханики, предназначенных для передача сигналов аппаратуры ПТИ.

Количество телефонных каналов определяется по результатам, полу­ченным в п.2, при этом резервные каналы не учитываются, так как они , должны быть организованы по независимым с основными каналами трактам.

При определении количества каналов телемеханики следует учитывать состав аппаратуры ПТИ, а также режим ее работы /по результатам выполнения п.4.1/. Так, если режим работы аппаратуры ПТИ дуплексный /полудуплексный/, для передачи ее сигналов необходимо два канала телемеханики, один из которых обеспечивает передачу сигналов от контролируемого пункта к пункту управления, а второй - от пункта управления к кон­тролируемому пункту. При симплексном режиме работы аппаратуры ПТИ достаточно одного канала телемеханики на один контролируемый пункт.

На основании полученных результатов выбирают тип аппаратуры связи, технические характеристики основных типов которой приведены в табл.4.3.

3. Сопряжение аппаратуры передачи телемеханической информации с аппаратурой связи

Сигнал на выходе аппаратуры ПТИ представляет собой, как правило, сигнал кодоимпульсной формы, спектр частот которого в общем случае бесконечный. Поэтому для передачи сигнала по каналу тональной частоты аппаратуры связи его спектр должен быть ограничен и перенесен в диапазон тональных частот. Обычно для организации каналов телемеханики попользуют верхнюю часть полосы каналов тональной частоты. С этой целью в стандартном канале тональной частоты аппаратуры связи с рабочей полосой частот 0,3...3,4 кГц фильтрами выделяют полосу частот 2,5...3,4 кГц, при этом в нижней части рабочей полосы организуют телефонную связь.

Тип аппаратуры	Диапазон частот, кГц	Число каналов		Полоса частот каналов, кГц		Скорость передачи в канале ТМ, Бод	Максимальный уровень передачи, дБ	Чувствительность приемника, дБ	Наличие модемов ТМ
		ТФ	ТМ	ТФ	ТМ
АСК-1 ВЧС-1	40…500 32…600	1 1 1 1 -	- 4 3 1 12	0,3…3,4 или 0,3…2,3 0,3…2,3 0,3…2,3 -	2,5…3,4 2,5…3,4 2,5…3,4 0,3…3,4	- 50 100 200 50	+40,0	-23,5	Нет
АСК-3 ВЧС-3	40…500 32…600	3 3 3 3 2	- 9 3 3 12	0,3…3,4 0,3…2,3 0,3…2,3 0,3…2,3 0,3…3,4	- 2,5…3,4 2,5…3,4 2,5…3,4 0,3…3,4	- 50 100 200 504	+39,0	-23,5	’’
АСК-РС	40…500	1	1	0,3…2,3	2,5…2,75 3,8…4,2	50	+36	-9,0	’’
В-12-3 с МПУ-12 и УМ-1/12-100	168…602	12	-	0,3…3,4	-	-	+50	-33,0	’’
ТСД-70	40…300 300…500	1 1	2 2	0,3…2,0 0,3…2,0	0,67…1,23 0,67…1,23	-	+34,5 +30,5	-9,0	Есть

Указанное преобразование сигналов выполняют модемы, которые могут входить в состав аппаратуры ПТИ, связи или могут быть выполнены в виде самостоятельной аппаратуры.

Наличие модемов в составе аппаратуры ПТИ определяется типом канала связи, используемого для передачи сигналов /указан в паспортных характеристиках аппаратуры/. Например, при использовании аппаратуры канала связи в виде физической пары модемы в составе аппаратуры ПТИ отсутствуют. Наличие модемов в составе аппаратуры связи указано в технической характеристике /см.табл.4.3/.

При отсутствии модемов в составе аппаратуры ПТИ и связи для сопряжения следует использовать модемы типа ТАТ и АПТ, технические характеристики которых приведены в табл.4.4. При выборе типа модема необходимо обеспечить требуемую скорость передачи сигналов определяемой аппаратуры ПТИ, а также выделенную /для каналов телемеханики/ полосу частот тональных каналов аппаратуры связи.

Номинальная скорость передачи сигналов модема должна быть не меньше соответствующей скорости аппаратуры ПТИ. Диапазон частот сигнала на выходе модема определяется его средней частотой и шириной частоты фильтра. Например, при средней частоте модема = 2800 Гц и ширине полосы фильтра = 200Гц граничные частоты указанного диапазона = 2700 Гц и = 2900Гц.

4. Порядок и указания по выполнению этапа

1. Определить функции аппаратуры ПТИ.

2. Определить тип аппаратуры ПТИ. С этой целью необходимо анализировать эффективность использования эксплуатируемой аппаратуры ПТИ; оценить возможность использования ее для ПТИ с заданного энергообъекта. При отсутствии такой возможности выбрать вид размещения аппаратуры и ее тип.

Данный этап выполняется по результатам, полученным при выполнении п.2 в соответствии с рекомендациями п.4.1.1. Результаты выбора следует записать в форме табл.4.1.

3. Выбрать измерительные преобразователи электрических величин. На основании результатов, полученных в п.3, а также в соответствии с рекомендациями п.4.1.2 уточнить назначение измерительных преобразователей.

Для каждой группы преобразователей /формируемых по их назначению/ определить их тип, обеспечивая при этом требуемую точность преобразования /см.п.4.1.2/ и соответствие параметров их входных величин параметрам выходных величин первичных преобразователей /приведены в задании/.

Таблица 44

Тип, модификация	Скорость передачи импульсов, Бод	Средняя частота , Гц	Полоса фильтра , Гц	Режим работы	Напряжение импульсов на входе передатчика, В	Девиация частоты частотных систем ТМ, Гц
ТАТ-65	50…70	450, 630, 810, 990, 1170,1350, 1530,1710, 1890,2070, 2250,2430, 2610,2790, 2790,3190	140	Симплексный и дуплексный	2,4 – для частотных; 4,8 – для импульсных однополярных; – для импульсных двухполярных	25…50 -
АПТ-100	100	2640, 2880, 3120	200	Симплексный	3…6 однополярные и двухполярные	-
АПТ-200	200	3000	400	То же	То же	-
АПТ-300	300	2880	600	’’	’’	-

Результаты выбора измерительных преобразователей для заданного энергообъекта записать в форме табл.П.2.

4. Выбрать аппаратуру связи. Данный этап выполняется в соответствии с рекомендациями п.4.2 по полученным результатам пп.2, 4.4.1.

5. Выполнить сопряжение аппаратуры ПТИ с аппаратурой связи. Для этого уточнить наличие модема в составе аппаратуры ПТИ и аппаратуры связи /см. пп.4Л-4.3/. При отсутствии модема в их составе выбрать тип, скорость передачи в соответствии с рекомендациями п.4.3.

6. Согласовать частоты выходных сигналов модема с частотным диапазоном тональных каналов аппаратуры связи.

Уточнить диапазон частот тональных каналов аппаратуры связи, не используемый для организации ДТС. Сопоставить данный диапазон частот с диапазоном частот сигнала на выходе модема. Если указанные диапазоны частот соответствуют друг другу, их следует считать согласованными. В противном случае повторно выбрать тип модема или его скорость передачи.

Представить график занятости частот тональных каналов аппаратуры связи, указав на нем диапазоны частот, выделенные для диспетчерской и технологической телефонной связи, для ПТИ и т.д.

7. Привести схему комплекса технических средств проектируемой СПИ. На схеме указать тип аппаратур, выбор которой выполнен в ходе проектирования. Для аппаратуры, выбор которой не производился, указать только ее назначение.

При графическом представлении технических средств необходимо соблюдать требования ГОСТ 2.737-68, ГОСТ 2.738-68, ГОСТ 2.739-68, ГОСТ 2.752-71.

Приложение

Таблица П.1

Вид связи		Характеристика каналов
		Количество каналов	Тип ТФ канала	Способ организации
ДТС	основной
	резервный
ТТС
СПТИ	ТМ
	РЗ, СА
СПД
СС

Таблица П.2

Назначение преобразователя	Тип ИП	Количество ИП	Основная погрешность	Входные величины

Таблица П.3

Направление передачи	Телесигнализация
	Положение выключателей	Положение отделителей	Аварийно-предупредительная сигнализация
			Работа РЗ	Работа АПВ, АВР и АЧР	Авария трансформатора	Неисправность трансформатора	«Земля»	Неисправность на подстанции

Окончание табл.П.2

Направление передачи

Телеизмерения

ТУ

Всего

текущее

По вызову

интегральное

ТС

ТИ

ТУ

I

U

f

P

Q

I

U

f

P

Q

Активной энергии

Реактивной энергии

ЛИТЕРАТУРА

1. Справочник по проектированию систем передачи информации в энергетике / Под ред. В.Х.Ишкина и С.С.Рокотяна. - М.: Энергия, 1977.- 384 с.

2. Руководящие указания по выбору объемов информации, проектированию систем сбора и передачи информации в энергосистемах. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1981, - 74 с.

3. Основные положения о производственных телефонных сетях Минэнерго СССР. - М. 1975. - 26 с.

4. Петренко Л.И. Электрические сети и системы: Учеб. пособие для студентов вузов. - К.; Вища шк., 1981. - 320 с.

5. Ильин В.А. Телеуправление и телеизмерение: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоиздат, 1982. - 560 с.

6. Бурденков Г.В., Малышев А.И. Автоматика, телемеханика и передача данных в энергосистемах. - М.: Энергия, 1978. - 344 с.

7. СТП КПИ 2.001-83, Курсовые проекты. Требования к оформлению документации.

8. Методические рекомендации к составлению руководств по курсовому и дипломному проектированию / Сост. Ю.В.Михацкий, В.Б.Подаревский, В.П.Гондюев.- К.: КПИ, 1979..

9. Балоус Б.П. Средства связи диспетчерского и технологического управления энергосистем. - М.: Энергия, 1978. - 296 с.

10. Микуцкий Г.В., Скитальцев В.С. Высокочастотная связь по линиям электропередачи. - М.: Энергия, 1977. - 440 с.

11. Соскин Э.А. Основы диспетчеризации и телемеханизации промышленных систем электроснабжения. - М.: Энергия, 1977. - 440 с.