Телемеханика в энергосистеме
Категория: Техника и технологии
| Автор: u88
| Опубликовано: 30.03.2009
Не будем далеко ходить. Лежа дома на диване, мы переключаем каналы своих телевизионных приемников, регулируем уровни громкости, яркости и других параметров. Это как раз и есть типичный пример телеуправления !!! А радиоуправляемые модели машинок, корабликов , самолетиков ? Каждая из этих игрушек по сути дела представляет собой комплекс телемеханики, с пультом управления, каналом связи и контролируемым пунктом. Само слово «ТЕЛЕМЕХАНИКА» состоит из древнегреческих слов : ТЕЛЕ - далеко и МЕХАНИКА - двигать. Что в принципе подразумевает совершение каких либо действий на расстоянии. На языке специалистов в области телемеханики, такие действия называются «ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЕМ».
Это означает, что при помощи специализированного пульта управления (в дальнейшем ПУ) мы можем практически на любом расстоянии включать, отключать какие либо объекты, производить регулирование. Кроме управления, очень важное значение имеет отображение состояния удаленных объектов. Применительно к энергетике, это означает контроль за положением выключателей линий, вводов и положением контактов реле различных защит. Такая информация называется телесигнализацией (ТС). Следующим параметром контроля над объектом является телеизмерения (ТИ). ТИ в свою очередь, подразделяются на текущие телеизмерения - показывающие мгновенные изменения параметра (например тока или напряжения) и интегральные измерения (ТИИ), которые показывают изменение параметров за какой либо промежуток времени. Обычно телеизмерения интегральные ТИИ - это относиться к энергоучету. Для я этих целей обычно применяют свою, специально разработанную аппаратуру, хотя в последнее время разработчики систем телемеханики пытаются объединить все эти возможности в один комплекс.
А теперь не много истории. МКТ-1,МКТ-2.... Возможно это Вам ни о чем не говорит. А это в свое время одни из самых распространенных комплексов телемеханики, применявшихся в энергетике. Есть еще старше, но даже я их не видел. Все эти устройства состояли из множества модулей, основой которых являлись транзисторы. Микросхем они не содержали. Тем не менее для своего времени это была передовая отечественная аппаратура и позволяла осуществлять телеуправление, контроль за состоянием сигнализации и измерения. Правда в небольших объемах.
Увеличение количества информации происходило лишь за счет дополнительной установки еще одного такого же комплекса, и т.д. Чуть позже появились комплексы телемеханики (ТМ) МКТ-3, ТМ-120, ТРС - 1 и аналогичные. Основной элементной базой этой аппаратуры являются микросхемы. На сегодняшний день, во многих предприятиях энергетики эта аппаратура еще применяется, хотя в качестве устройства отображения используются более современные устройства, а именно персональные компьютеры, с современным программным обеспечением.
Основным недостатком таких систем, как и у предыдущих, является низкая скорость обмена телеинформацией между КП и ПУ. К тому же наличие большого количества блоков и разъемов увеличивает возможность элементарного пропадания контакта какого либо модуля и внесения сбоев в работу комплекса в целом. А такие неисправности, как правило, трудно выявляются. Ну разве что чисто нашим, русским методом - ударом кулака по аппаратуре !!! Ну это шутка. Почти.
Следующей ступенькой можно считать появление комплекса ТМ «ГРАНИТ». Это уже был комплекс информационно вычислительный. Он имел свою ЭВМ, оперативную и постоянную память, мониторы для отображения информации. Специально созданное для него программное обеспечение и много других новшеств, в прочем не удачных... . Свое название «ГРАНИТ», по крайней мере касаемо ПУ, он вполне оправдывал из-за своего веса и габаритов. Стоял прочно!!! И зависал часто. Хотя , что касается его КП, то это довольно удачная конструкция. Небольшое количество модулей, причем каждый модуль отвечает за свою функцию (ТИ, ТС, ТУ) - делают его довольно удобным в обслуживании. И к тому же КП «Гранит» достаточно надежно в работе и редко доставляет неприятности. Применяется КП и в настоящее время, правда информация с него поступает уже не на «родное» ПУ, а на современные контроллеры телемеханики и сервера. Достаточно лишь прописать протокол работы «Гранит». И хотя объем информации не велик (в стандартном варианте - 64 ТС, 32 ТИ, 16 ТУ), для не больших подстанций в системе энергетики эту аппаратуру еще успешно применяют.
И естественно, не смотря на то, что некоторые типы перечисленной выше аппаратуры еще находят применения в промышленности - это уже вчерашний день. Тот же самый «ГРАНИТ» не стоял на месте. Есть и более современные его разработки. Аппаратура становиться более компактной, более гибкой и все больший упор делается на программное обеспечение. Современное ПУ в настоящее время представляет собой сервер с современным программным обеспечением, а КП все больше становиться похожим на компьютер, конфигурацию которого можно с легкостью изменить в зависимости от условий применения. Не так давно на рынке появилась аппаратура телемеханики MOSCAD. Уникальность заключается в том, что она работает по своему протоколу и подключив ноутбук к одному из КП, можно связаться с любым другим, находящемся на большом расстоянии, и внести изменения или полностью поменять его конфигурацию. Объем информации можно наращивать сколько угодно. Комплектации контролируемого пункта очень проста, компактна и надежна. Правда при применении этого комплекса в энергетике, из-за за высокой чувствительности входов модуля ТС желательно принять меры по устранению наводок на линии к которым подключена сигнализация и измерения.
Наводки переменного тока частотой 50 Гц протекающие в кабеле ТС, воспринимаются аппаратурой, как переключение состояния объекта с этой же частотой. То есть, доступно выражаясь, будет постоянно идти сигнал ТС -включен - отключен, включен - отключен и тд. Устраняется это путем установки промежуточных реле в непосредственной близости от КП, или же применением экранированного кабеля, с последующим заземлением его со стороны аппаратура ТМ.
Отдельно хочется рассказать о способах передачи информации телемеханики от КП к ПУ и обратно. При изменении на подстанции электросетей какого либо параметра (ТС, ТИ), КП отправляет соответствующую информационную посылку к ПУ, и соответственно принимает от него подтверждение. А так как информация (по крайней мере телеизмерения) меняется довольно часто, то обмен между ПУ и КП идет непрерывным потоком. И чем большую скорость передачи обеспечивает аппаратура телемеханики, тем быстрее информация достигает диспетчера. Что бы не было сбоев в обмене аппаратуры ТМ, необходимо наличие надежного канала связи. Применительно для энергетики, наиболее распространенными являются кабельные каналы, высокочастотные каналы по ЛЭП и радиосвязь. Кабельные каналы особого применения не получили из-за удаленности объектов от центра управления. Согласитесь, слишком трудоемко проложить по лесам, болотам и полям кабель на расстояние 80 км. Гораздо удобнее ВЧ связь по ЛЭП. Что она из себя представляет - отдельный разговор. Да к тому же относиться к теме связи и на нем останавливаться не будем. Он всем хорош, но.... Полоса частот, которую он может передать, не достаточна для современных высокоскоростных устройств телемеханики. К тому же в промышленной сети довольно много помех, и не смотря на применение различных фильтров, избавиться от не удается. Возможность КП современных комплексов ТМ выступать в качестве ретрансляторов вывело на первую позицию радиосвязь. Правильно применяя направленные или круговые антенны, с помощью радиостанций возможно создать своеобразную «сотовую» сеть для телеинформации и практически до бесконечности увеличить дальность доставки телеинформации.
Именно в этом и состоит основная задача аппаратуры телемеханики в энергетике. Очень часто именно оперативность в переключениях на подстанциях и позволяет избежать многих аварийных ситуаций и даже несчастных случаев. Представьте, сколько понадобиться времени для включения или отключения линии находящейся на расстоянии 50 км, если ехать включать в ручную? А еще учитывать возможное бездорожье, плохую погоду ( тем более, что основные аварии и происходят в дождь, грозу, сильный ветер). А затраты на бензин? А телемеханика позволит это сделать почти мгновенно !!! Грамотно спроектированная и хорошо отлаженная система телемеханики, позволяет персоналу электросетей контролировать все объекты находящиеся в его ведении , в плоть до анализа энергопотерь и их устранения.
Автор http://onlain-library.ru/