Все сооружения городских распределительных сетей не имеют постоянного обслуживающего персонала. Управление режимом работы сети производится выездными дежурными бригадами, общее руководство которыми осуществляется из диспетчерского пункта (ДП).
В неавтоматизированных сетях (радиальная, петлевая) сигнализация о нарушениях режима, в зависимости от поврежденного элемента сети, может поступить от дежурного персонала источника питания или непосредственно от потребителя при возникновении нарушения его электроснабжения. В соответствии с этими сообщениями дежурный персонал городской сети имеет возможность составить то или иное заключение о возникшем нарушении режима. Полученной информации, как правило, достаточно для определения первоначальных действий дежурного персонала по ликвидации возникшего нарушения режима сети и восстановления электроснабжения потребителей.
В автоматизированных сетях (многолучевые с АВР, замкнутые) число источников информации сокращается, так как при повреждениях линий 6— 10 кВ, а в ряде случаев — трансформаторов и линий 0,4 кВ, бесперебойность электроснабжения потребителей не нарушается, а следовательно, никаких сообщений о нарушениях режима сети от потребителей может не поступать. Не поступают сообщения при отключениях в автоматизированной распределительной сети С—10 кВ в случае ее питания от РП.
Таким образом, в рассматриваемых сетях нарушения режима их работы могут устанавливаться только с помощью периодических осмотров сетевых сооружений. Между тем обо всех изменениях в режиме сети дежурный персонал должен узнавать как можно скорее, чтобы своевременно принять необходимые меры к ликвидации возникшего изменения и избежать наложения друг на друга повреждений в различных участках сети.
Следовательно, возникает необходимость в создании специальных источников информации, с помощью которых можно контролировать состояние сети и получать своевременную сигнализацию о возникающих нарушениях в сети. В современных условиях для указанной цели используются телемеханические устройства.
При выборе этих устройств следует тщательно определять число телемеханизированных объектов распределительной сети и объем телемеханизации этих объектов, так как телемеханические устройства являются достаточно сложными и дорогими. Согласно выбранному объему работ следует принимать тот или иной тип устройства телемеханизации.
Способ действия рассматриваемых устройств базируется на преобразовании контролируемых сигналов в электрические импульсы, которые передаются между контролируемым пунктом (КП) и диспетчерским пунктом (ДП) по каналу связи. На КП и ДП устанавливается необходимая преобразовательная аппаратура, а также устройства для кодировки и расшифровки поступающих импульсов.
По характеру выполняемых функций системы телемеханики делятся на системы телесигнализации (ТС), телеизмерения (ТИ) и телеуправления (ТУ). С помощью системы ТС осуществляется передача с КП па ДП телесигналов о положении контролируемых объектов и аварийно-предупредительная сигнализация. Система ТИ обеспечивает передачу с КП на ДП значения контролируемых величин непрерывно или по вызову с ДП. Система ТУ служит для передачи с ДП на КП различных команд телеуправляемым объектам.
Рациональный объем телемеханизации кроме схемы построения распределительных сетей определяется также организацией оперативного управления в рассматриваемой городской сети. Как правило, находят преимущественное использование системы ТС, и в небольшом объеме также системы ТИ. Для распределительных сетей применение устройств ТУ является нецелесообразным. Исключается применение устройств телемеханики всех видов для ТП.
В результате целесообразный объем телемеханизации распределительных сетей с точки зрения обеспечения их рациональной работы определяется в следующем объеме: на центрах питания — телесигнализация положения выключателей отходящих линии 6—10 кВ, появление «земли» на секциях шин РУ 6—10 кВ. При необходимости — телеизмерение по вызову нагрузки отходящих линий 6—10 кВ и напряжения на секциях РУ 6—10 кВ; на распределительных пунктах — телесигнализация положения выключателей питающих и распределительных линий С—10 кВ, секционного выключателя, замыкания на «землю» на секциях РУ 6—10 кВ. При необходимости— телеизмерение по вызову нагрузки всех линий 6—10 кВ и напряжения на секциях РУ 6—10 кВ.
С целью упрощения устройства телемеханики рекомендуется сокращать объем передаваемой информации. Например, предусматривать передачу только одного сигнала о положении выключателей отходящих линий 6—10 кВ без его расшифровки и т. п. С этой же целью систему ТИ следует применять только в том случае, когда она заведомо обеспечивается выбранным типом заводского телемеханического устройства.
Работа рассматриваемых устройств требует создания канала связи между каждым КП и ДП. Последнее связано с определенными трудностями из-за многочисленности КП (в данном случае — ИП и РП) и их расположения в разных частях города.
Создание каналов связи возможно путем использования линий городской телефонной связи и АТС, сооружения прямых каналов между КП и ДП, применения высокочастотной связи с использованием линий распределительной сети 6—10 и 0,4 кВ и т. п. В настоящее время наиболее целесообразным считается способ использования телефонных линий, абонируемых у городской телефонной сети.
В зависимости от числа телемеханизируемых объектов и условий городской телефонной сети создание прямых каналов связи для телемеханических устройств возможно двумя путями. В первом случае используются прямые телефонные пары между ДП и каждым КП. Во втором случае прямые телефонные пары обеспечиваются только между КП и ближайшей АТС, а также между АТС и ДП.
Рис. 3-13. Структурная схема устройства телемеханики
При этом на каждой АТС предусматривается установка переключателя каналов связи (ПКС). В результате число телефонных пар, используемых для телемеханизации объектов городской сети, уменьшается.
Для представления об основных элементах, используемых в устройствах телемеханики, на рис, 3-13 представлена структурная схема такого устройства. Оно состоит нз отдельных узлов, выполняющих различные функции.
Контролируемый полукомплект, устанавливаемый на ИП или РП, включает следующие элементы: преобразователи телесигнализации и телеизмерения (с выпрямительным устройством ВЧ); узел запуска устройства; генератор импульсов и распределитель; узел приема и передачи импульсов и кодов; узел контроля и защиты, блок питания.
Диспетчерский полукомплект, устанавливаемый па ДП, включает следующие элементы: сигнальное световое табло и выходные реле телесигнализации; ключи, приборы и дешифратор телеизмерения; распределитель; узел приема и передачи импульсов и кодов; узел контроля и защиты; блок питания.
Например, на КП при изменении объекта телесигнализации (отключение на РП отходящей линии б—10 кВ) происходит запуск устройства и кодирование сигнала на распределителе. Импульс от генератора через распределитель поступает на узел приема и передачи и далее в линию связи.
На ДП поступающие импульсы воспринимаются узлом приема и передачи и через распределитель поступают на выходные реле ТС и далее на световое табло сигнализации.
При посылке команд на выбор объектов телеизмерения на полукомплекте ДП происходит кодирование этих команд на распределителе и передача их через узел приема и передачи в линию связи. На КП с помощью распределителя осуществляется выбор объекта телеизмерения, измерение и обратная передачи импульсов на ДП, где они расшифровываются с помощью полукомплекта ДП.
Аппаратура полукомплекта КП монтируется на отдельном щите и устанавливается на ИП или РП в помещении, отведенном для устройств релейной защиты и автоматики.
В состав полукомплекта входят преобразователи, роль которых заключается в том, чтобы при изменении положения объекта ТС сообщить об этом изменении устройству телемеханики КП. Преобразователи TH преобразуют измеряемую величину в необходимую для передачи на ДП.
В качестве преобразователей ТС, как правило, используются сигнальноблокировочные контакты контролируемых выключателей или контакты реле, установленных в цепях защиты и автоматики этих выключателей.
Преобразователями ТИ служат специальные трансформаторы, включаемые в цепь трансформаторов тока, установленных на линиях 6—10 кВ, или трансформаторов напряжения секций РУ 6—10 кВ ИП или РП.
Диспетчерский полукомплект предназначается, как правило, для обслуживания нескольких КП. Он устанавливается в аппаратной, для которой на ДП должно быть предусмотрено специальное помещение.
На ДП устанавливаются диспетчерский щит и диспетчерский пульт. Конструкции диспетчерских щитов достаточно разнообразны. Как правило, на щите размещается мнемоническая схема сети и контролируемых ИП и РП. В ряде случаев на щите устанавливается телесигнализация контролируемых объектов.
Диспетчерский пульт является основным местом приема и воспроизведения всей телесигнализации и телеизмерения и передачи команд, а также основным рабочим местом диспетчера. На пульте размещаются панели вызывной сигнализации, общее табло положения выключателей КП, табло сигнализации, панель телеизмерения, панель подключения устройств телемеханики, панели телефонной связи.
Как отмечалось, рациональный выбор телемеханического устройства определяется местными условиями. Наибольшее применение в городских сетях получили устройства типа РСТ-1. Указанное устройство допускает телесигнализацию положения до 20 объектов, телеизмерение по вызову и телеуправление (суммарно) до 16 объектов, а также телефонный разговор по одной паре проводов. Полукомплект устройства на ДП предназначается для обслуживания до 10 пол у комплектов, установленных па КП.
Рассматриваемое устройство РСТ-1 является достаточно многообъемным и его возможности в городских сетях не всегда могут быть реализованы. Поэтому применяются более простые в надежные устройства ТС, не требующие специального персонала для обслуживания. Например, устройство типа ТСИ, разработанное в системе Мосэнерго, предназначено для передачи четырех сигналов совместно с телефонной связью по одной паре проводов.
Эксплуатация устройств телемеханики показала их достаточную надежность, однако обслуживание устройств требует квалифицированного персонала. Достаточно часто обслуживание ТС—ТП производится с привлечением специализированных организаций. Линии связи, как указывалось, арендуются у городской телефонной сети и обслуживаются ее персоналом.
