2. Визначення об'ємів телеінформації, що передається з електростанції

Об'єми телеінформації для диспетчерського управління електростанцією визначається залежно від значення в енергосистемі, потужності і режиму її роботи, вищої напруги головної електричної схеми, структури диспетчерського управління.

На ЦДП енергосистеми з електростанцій потужністю 25 МВт і більше передбачається телеінформація, склад і характеристика об'ємів якої приведені в таблиці.3.2.

Об'єм цієї телеінформації уточнюється при конкретному проектуванні виходячи з вимог оперативно-диспетчерського контролю і АСДУ.

Але узгодженню з ОДУ /ЦДУ ЄЕС СРСР/ і ВЕО енергосистеми, окрім цієї інформації, може бути передбачена передача телеінформації для СА і РЗ відповідно до вимог, приведених в [2].

Об'єми телеінформації, що передаються з електростанцій на ДП ПЕМ, визначаються відповідно до положень, приведених в [2].

Таблиця 3.2

Вид телеінформації	Склад і характеристика телеінформації
Телесигналізація	Сигналізація положення усіх вимикачів головної електричної схеми
Телевимірювання	Сумарні активна і реактивна потужності генераторів електростанцій. Для електростанції потужністю менше 100 МВт допускається вимірювати тільки сумарні активну і реактивну потужності електростанції в цілому. З потужних атомних електростанцій можуть передаватися телевимірювання активної і реактивної потужностей окремих енергоблоків. Сумарна активна і реактивна потужності навантаження по групах трансформаторів зв'язку. Активна і реактивна потужності навантаження ВЛ, що відходять від електростанції. Напруга на шинах 110 кВ і вище Частота на стороні вищої або середньої напруги електростанції, якщо є вірогідність ізольованої роботи частин енергосистеми. Рівні верхнього і нижнього б'єфів тих, що регулюють гідроелектростанцій

3. Порядок і вказівки по виконанню етапу

1. Уточнити значення ліній електропередачі для заданої ділянки електричної мережі /системи/. Для цього необхідно на схемі ділянки визначити точки розділу електричної мережі /системи/ з суміжними мережами /системами/. На підставі цього уточнити лінії електропередачі, що сполучають цю електричну мережу /систему/ з суміжними.

Для визначення основних ліній електропередачі усередині електричних мереж /систем/ необхідно уточнити центри живлення цієї мережі /системи/. Усі лінії, що сполучають центри живлення, слід розглядати як основні для цієї ділянки мережі.

Виділити ці лінії електропередачі на схемі електричної мережі /системи/.

2. Уточнити точки контролю напруги для заданої ділянки. Цей етап виконується за вказівкою викладача.

3. Визначити необхідні об'єми телеінформації, що передаються з проектованого об'єкту. Цей етап виконується відповідно до рекомендацій, приведених в п.3.1, 3.2 для заданого енергооб'єкту. При передачі інформації з енергооб'єкту на декілька ДП необхідні об'єми визначаться окремо для кожного з них.

Отримані результати слід записати за формою таблиці.ІІ.3.

• 4. ВИБІР АПАРАТУРИ ПЕРЕТВОРЕННЯ І ПЕРЕДАЧІ ТЕЛЕМЕХАНІЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ /ПТІ/

Мета цього етапу проектування - вибрати основну апаратуру системи передачі інформації : вимірювальні перетворювачі, апаратуру ПТІ і апаратуру зв'язку.

Цей етап виконується на підставі результатів, отриманих в пп.2.3.

1. Вибір апаратури перетворення і передачі телемеханічної інформації

1. Вибір апаратури ПТІ виконується на основі визначення її функцій, виду розміщення її об'єктів, а також з урахуванням об'ємів передаваної інформації.

По виконуваних функціях апаратура ПТІ підрозділяється на апаратуру телевимірювання, телесигналізації, телекерування, а також на комбіновану: ТІ-С, ТС-ТУ, ТІ-ТС-ТУ [5; 6]. Вибір функцій системи здійснюється на основі аналізу об'ємів інформації, які необхідно передати /див.п.3/. Так, якщо необхідно передавати сигнали ТУ-ТС, слід вибрати апаратуру, функції якої полягають тільки в передачі сигналів ТУ-ТС /аналогічно для інших випадків/. При виборі апаратури ПТІ, призначеної для передачі сигналів ТІ, слід враховувати також вид вимірів : поточні, за викликом або інтегральні.

Визначення виду розміщення апаратури здійснюється аналізом об'єму інформації, яку необхідно передати, числа контрольованих об'єктів, їх місцерозташуванням, а також ефективністю використання експлуатованої апаратури ПТІ.

Аналіз ефективності використання експлуатованої апаратури, характеристики якої приведені в індивідуальному завданні, містить аналіз розміщення апаратури, можливості використання її для передачі необхідних об'ємів інформації. Так, за наявності вільних контрольованих пунктів /КП/ експлуатованої апаратури з розосередженим принципом розміщення, максимальний об'єм інформації яких більше потрібних для передачі, доцільно використати дані КП для передачі про заданого енергооб'єкту. Наприклад, апаратури ПТІ типу ТМ 120 використовується для передачі інформації з об'єктів заданої ділянки електричної мережі, при цьому використане тільки 18 КП. В той же час, максимальне число КП для цієї системи складає 30 /за паспортними даними/, причому нехай об'єм інформації кожного з них достатній для передачі заданого об'єму. Отже, для передачі інформації із заданого енергооб'єкту доцільно використати КП цієї апаратури.

За відсутності такої можливості, слід здійснити вибір апаратури ПТІ, при цьому для вищих рівнів управління /ДП ОДУ, ДП ЄЕС/ доцільно використати апаратуру із зосередженим принципом розміщення, а для нижчих рівнів управління /ДП ПЕМ, ДП РЭС і так далі/ - з розосередженим розміщенням контрольованих пунктів.

При виборі типу апаратури ПТІ необхідно також, щоб максимальний об'єм інформації вибраної апаратури був більше /рівний/ передаваного об'єму, причому ця умова повинна виконуватися по кожному виду передаваної інформації :

де - об'єм інформації, який необхідно передати /див.п.3/; - максимальний об'єм інформації для вибраної апаратури, визначуваний за її паспортними даними.

При зіставленні вказаних об'ємів інформації необхідно враховувати вид розміщення апаратури. Так, для апаратури із зосередженим способом розміщення максимальний об'єм інформації відповідає максимальному об'єму одного КП. Для апаратури з розосередженим способом розміщення при визначенні її максимального об'єму інформації для заданого енергооб'єкту слід враховувати об'єм КП, а також можливість їх об'єднання.

Основні технічні характеристики деяких типів апаратури ПТІ приведені в таблицю.4.1, а принцип дії описаний в [5; 6]. Уніфікованим сигналом телевимірювань, що подається на вхід вказаної апаратури, є постійний струм 0...5 мА.

2. Вибір вимірювальних перетворювачів. Для телевимірювання напруги електричної мережі, струму і потужності необхідно вказані величини перетворити в уніфіковані сигнали, що подаються на вхід апаратури ПТІ. Це перетворення виконується вимірювальними перетворювачами, які підрозділяються на первинні і вторинні.

У якості первинних перетворювачів використовують вимірювальні трансформатори струму і трансформатори напруги, тип і технічні характеристика яких приведені в завданні.

Вторинне перетворення вимірюваних величин виконують за допомогою перетворювачів, основні характеристики яких приведені в таблицю.4.2. Вихідним уніфікованим сигналом цих перетворювачів є постійний струм 0...5 мА.

При виборі типу вторинних перетворювачів необхідно враховувати його призначення /наприклад, для перетворення струму/, вхідні величини /вихідні сигнали вимірювальних трансформаторів струму і напруги/, а також забезпечення необхідної точності перетворення. Згідно [2] клас точності вимірювальних перетворювачів має бути:

змінного струму, напруги, активному і реактивній потужності 1,0, а для виміру активної потужності надпотужного устаткування /енергоблоків 500 Вт і більше, високовольтних ліній напругою 750 кВ, автотрансформаторів зв'язку потужністю 1000 МВА і більше/ - 0,5 і вище;

частоти - 0,1...0,2;

енергії - 0,2...0,5 і вище.

Для виміру активної і реактивної електричної енергії трифазного струму напругою 50 Гц і передачі показників на диспетчерський пункт застосовуються лічильники активної і реактивної енергії з датчиками імпульсів. Промисловість випускає, декілька типів лічильників з імпульсними датчиками, наприклад; САЗ-И670Д, САЗУ-670Д, САУ-И672Д, СРЧ-И67ЗД.

Тип	Структура ліній зв'язку	Тип каналу зв'язку	Режим передачі	Швидкість передачі по каналу зв'язку, біт/з	Число КП, що обслуговуються одним ПУ		Максимальні об'єми інформації з одного КП
					Всього	На одному напрямі		МС	ТУ	ВТІ	ТІ	ТІІ	ПСІ
ТМ-120-1	Деревовидна	Некомутований ущільнювач	Напівдуплекс	50, 75, 100, 200, 300, 600	До 30	До 8		256	160	-	224	8	512 десяткових розрядів
ТМ-310	Радіальна	Фізична пара	Те ж	300, 600	До 99	1		120	120	За рахунок ТУ до 120	225	120	Не обмежено
ТМ-320	Радіально- ланцюгова	Те ж	Те ж	300	До 96	До 3		56	48 на напр	За рахунок ТУ до 48	-	-	-
ТМ-511, ТМ-512	Радіальна	Некомутований ущільнений	Дуплекс і симплекс	37, 5/25/50, 100, 200, 300, 600	1	1		736 480	-	-	80 60	-	-
ТМ-800	Радіальна	Фізична пара	Дуплекс	200	1	1		35	30	-	75	-	-
УВТК 501	Радіальна	Телефонний, ВЧ і інше	Те ж	-	-	-		512	120	-	128	16	Обмежується джерелами і приймачами

Таблиця 4.2

Призначення	Тип ИП	Основна похибка, %	Вхідні величини
Перетворення змінного струму	Е-824		0…1 А, 0.5 А
	Е-741		0…1 А, 0.5 А, 0.10 А
Перетворення постійного струму	Е-826		Від шунта 0.75 мВ
Перетворення напруги змінного струму	Е-800/1		0…130 В, 50 Гц
	Е-722		0…130 В, 50 Гц
	Е-740		0…130 В
Перетворення напруги постійного струму	Е-714 з Р-724		0…300, 0…450, 0…600, 0…750, 0…1000
	Е-742		0…1500 В
Перетворення частоти змінного струму	Е-828/3 Е-828/2 Е-828/1 Е-744		45…55 Гц 47…52 Гц 40…51 Гц 45…55 Гц
Перетворення активної потужності трифазної мережі змінного струму	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
Перетворення реактивної потужності трифазної мережі змінного струму	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. Вибір апаратури зв'язку

Згідно із завданням на проектування МПІ в якості лінії зв'язку слід використати лінії електропередач. Тому цей вибір обмежений тільки аналізом апаратури, яка по технічно характеристикам відповідає поставленій меті.

Для вибору типу апаратури зв'язку необхідно визначити кількість каналів, які необхідно організувати для передачі заданого об'єму інформації, тобто кількість телефонних каналів, використовуваних для диспетчерської і технологічного зв'язку, і каналів телемеханіки, призначених для передача сигналів апаратури ПТІ.

Кількість телефонних каналів визначається за результатами, отриманими в п.2, при цьому резервні канали не враховуються, оскільки вони, мають бути організовані по незалежних з основними каналами трактах.

При визначенні кількості каналів телемеханіки слід враховувати склад апаратури ПТІ, а також режим її роботи /за результатами виконання п.4.1/. Так, якщо режим роботи апаратури ПТІ дуплексний /напівдуплексний/, для передачі її сигналів потрібний два канали телемеханіки, один з яких забезпечує передачу сигналів від контрольованого пункту до пункту управління, а другий - від пункту управління до пункту, що контролюється. При симплексному режимі роботи апаратури ПТІ досить одного каналу телемеханіки на один контрольований пункт.

На підставі отриманих результатів вибирають тип апаратури зв'язку, технічні характеристики основних типів якої приведені в таблицю.4.3.

3. Сполучення апаратури передачі телемеханічної інформації з апаратурою зв'язку

Сигнал на виході апаратури ПТІ є, як правило, сигналом кодоімпульсної форми, спектр частот якого в загальному випадку нескінченний. Тому для передачі сигналу по каналу тональної частоти апаратури зв'язку його спектр має бути обмежений і перенесений в діапазон тональних частот. Зазвичай для організації каналів телемеханіки використовують верхню частину смуги каналів тональної частоти. З цією метою в стандартному каналі тональної частоти апаратури зв'язку з робочою смугою частот 0,3...3,4 кГц фільтрами виділяють смугу частот 2,5...3,4 кГц, при цьому в нижній частині робочої смуги організовують телефонний зв'язок.

Тип апаратури	Діапазон частот, кГц	Число каналів		Смуга частот каналів, кГц		Швидкість передачі в каналі ТМ, Бод	Максимальний рівень передачі, дБ	Чутливість приймача, дБ	Наявність модемів 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 чи 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	Ні
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	’’
У-12-3 з МПУ-12 і РОЗУМ-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	Є

Вказане перетворення сигналів виконують модеми, які можуть входити до складу апаратури ПТІ, зв'язки або можуть бути виконані у вигляді самостійної апаратури.

Наявність модемів у складі апаратури ПТІ визначається типом каналу зв'язку, використовуваного для передачі сигналів /вказаний в паспортних характеристиках апаратури/. Наприклад, при використанні апаратури каналу зв'язку у вигляді фізичної пари модеми у складі апаратури ПТІ відсутні. Наявність модемів у складі апаратури зв'язку вказана в технічній характеристиці /див.табл.4.3/.

За відсутності модемів у складі апаратури ПТІ і зв'язки для сполучення слід використати модеми типу ТАТ і АПТ, технічні характеристики яких приведені в таблицю.4.4. При виборі типу модему необхідно забезпечити необхідну швидкість передачі сигналів визначуваної апаратури ПТІ, а також виділену /для каналів телемеханіки/ смугу частот тональних каналів апаратури зв'язку.

Номінальна швидкість передачі сигналів модему має бути не менше відповідної швидкості апаратури ПТІ. Діапазон частот сигналу на виході модему визначається його середньою частотою і шириною частоти фільтру. Наприклад, при середній частоті модему 𝑓₀= 2800 Гц і ширині смуги фільтру ∆𝑓= 200Гц граничні частоти вказаного діапазону 𝑓1 = 2700 Гц і 𝑓2 = 2900Гц.

4. Порядок і вказівки по виконанню розділу

1. Визначити функції апаратури ПТІ.

2. Визначити тип апаратури ПТІ. З цією метою необхідно аналізувати ефективність використання експлуатованої апаратури ПТІ; оцінити можливість використання її для ПТІ із заданого енергооб'єкту. За відсутності такої можливості вибрати вид розміщення апаратури і її тип.

Цей етап виконується за результатами, отриманими при виконанні п.2 відповідно до рекомендацій п.4.1.1. Результати вибору слід записати у формі таблиці.4.1.

3. Вибрати вимірювальні перетворювачі електричних величин. На підставі результатів, отриманих в п.3, а також відповідно до рекомендацій п.4.1.2 уточнити призначення вимірювальних перетворювачів.

Для кожної групи перетворювачів /сформованих по їх призначенню/ визначити їх тип, забезпечуючи при цьому необхідну точність перетворення /див.п.4.1.2/ і відповідність параметрів їх вхідних величин параметрам вихідних величин первинних перетворювачів /приведені в завданні/.

Таблиця 44

Тип, модифікація	Швидкість передачі імпульсів, Бод	Середня частота 𝑓з, Гц	Смуга фільтру ∆𝑓, Гц	Режим роботи	Напруга імпульсів на вході передавача, В	Девіація частоти частотних систем ТМ, Гц
ТАТ-65	50…70	450, 630, 810, 990, 1170,1350, 1530,1710, 1890,2070, 2250,2430, 2610,2790, 2790,3190	140	Симплексний і дуплексний	2,4 – для частотних; 4,8 – для імпульсних однополярних; – для імпульсних двохполярних	25…50 -
АПТ-100	100	2640, 2880, 3120	200	Симплексний	3…6 однополярні і двохполярні	-
АПТ-200	200	3000	400	Те ж	Те ж	-
АПТ-300	300	2880	600	’’	’’	-

Результати вибору вимірювальних перетворювачів для заданого енергооб'єкту записати у формі табл.Д.2.

4. Вибрати апаратуру зв'язку. Цей етап виконується відповідно до рекомендацій п.4.2 за отриманими результатами пп.2, 4.4.1.

5. Виконати сполучення апаратури ПТІ з апаратурою зв'язку. Для цього уточнити наявність модему у складі апаратури ПТІ і апаратура зв'язку /див пп.4.2-4.3/. За відсутності модему в їх складі вибрати тип, швидкість передачі відповідно до рекомендацій п.4.3.

6. Погоджувати частоти вихідних сигналів модему з частотним діапазоном тональних каналів апаратури зв'язку.

Уточнити діапазон частот тональних каналів апаратури зв'язку, не використовуваний для організації ДТЗ. Зіставити цей діапазон частот з діапазоном частот сигналу на виході модему. Якщо вказані діапазони частот відповідають один одному, їх слід вважати погодженими. Інакше повторно вибрати тип модему або його швидкість передачі.

Представити графік зайнятості частот тональних каналів апаратури зв'язку, вказавши на нім діапазони частот, виділені для диспетчерської і технологічного телефонного зв'язку, для ПТІ і так далі

7. Привести схему комплексу технічних засобів проектованої МПІ. На схемі вказати тип апаратури, вибір якої виконаний в ході проектування. Для апаратури, вибір якої не робився, вказати тільки її призначення.

При графічному представленні технічних засобів необхідно дотримуватися вимог ГОСТ 2.737-68, ГОСТ 2.738-68, ГОСТ 2.739-68, ГОСТ 2.752-71.

Додаток

Таблиця Д. 1

Вид зв'язку		Характеристика каналів
		Кількість каналів	Тип ТФ каналу	Спосіб організації
ДТЗ	основний
	резервний
ТТЗ
СПТІ	ТМ
	РЗ, СА
МПД
ЗН

Таблиця Д. 2

Призначення перетворювача	Тип ДЖ	Кількість ДЖ	Основна похибка	Вхідні величини

Таблиця Д. 3

Напрям передачі	Телесигналізація
	Положення вимикачів	Положення віддільників	Аварійно-попереджувальна сигналізація
			Робота РЗ	Робота АПВ, АВР і АЧР	Аварія трансформатора	Несправність трансформатора	«Земля«	Несправність на підстанції

Закінчення табл.Д. 3

Напрям передачі

Телевимірювання

ТУ

Всього

поточне

За викликом

інтегральне

МС

ТІ

ТУ

I

U

f

P

Q

I

U

f

P

Q

Активній енергії

Реактивній енергії

ЛІТЕРАТУРА

1. Довідник по проектуванню систем передачі інформації в енергетиці / Під ред. В. Х.Ишкина і С. С. Рокотяна. - М.: Енергія, 1977.- 384 с.

2. Керівні вказівки по вибору об'ємів інформації, проектуванню систем збору і передачі інформації в енергосистемах. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1981, - 74 с.

3. Основні положення про виробничі телефонні мережі Міненерго СРСР. - М. 1975. - 26 с.

4. Петренко Л.И. Електричні мережі і системи : Навчань. посібник для студентів внз. - До.; Вища шк., 1981. - 320 с.

5. Ільїн В. А. Телекерування і телевимірювання : Навчань. посібник для внз. - М.: Энергоиздат, 1982. - 560 с.

6. Бурденков Г. В., Малышев А.И. Автоматика, телемеханіка і передача даних в енергосистемах. - М.: Енергія, 1978. - 344 с.

7. СТП КПИ 2.001-83, Курсові проекти. Вимоги до оформлення документації.

8. Методичні рекомендації до складання керівництва по курсовому і дипломному проектуванню / Сост. Ю.В.Михацкий, В. Б.Подаревский, В. П. Гондюев.- До.: КПИ, 1979.

9. Белоус Б.П. Засоби зв'язку диспетчерського і технологічного управління енергосистем. - М.: Енергія, 1978. - 296 с.

10. Микуцкий Г. В., Блукачів В. С. Високочастотний зв'язок по лініях електропередачі. - М.: Енергія, 1977. - 440 с.

11. Соскин Э.А. Основи диспетчеризації і телемеханізації промислових систем електропостачання. - М.: Енергія, 1977. - 440 с.