ГЛАВА ПЯТАЯ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ КАНАЛОВ
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Сооружение в. ч. каналов по проводам линий электропередачи должно выполняться только в том случае, если их строительство действительно необходимо и экономически оправдано. Кроме того, должна быть уверенность в том, что готовое сооружение 'будет отвечать своему назначению, т. е. обладать именно теми характеристиками и параметрами, которые были заданы заказчиком или существующими нормами и стандартами. Правильное решение этих вопросов может быть осуществлено только на основе детального изучения состояния средств связи в энергосистеме, тщательных проработок различных вариантов и сравнения их с технической и экономической точек зрения.
В объем проектирования каналов связи в энергосистемах входит составление технико-экономических обоснований необходимости и целесообразности их строительства, выбор оптимального варианта схемы связи и типа аппаратуры, принятие основных технических решений и их согласование с заинтересованными организациями, определение сроков, стоимости и последовательности строительства, составление подробных чертежей на все узлы, элементы и детали сооружения и, наконец, наблюдение за ходом строительства, доработка и уточнение в случае необходимости отдельных чертежей. Объем проектирования зависит от сложности и величины объекта, для которого сооружаются каналы связи. Поскольку данная книга посвящена только в. ч. каналам, в ней не даются рекомендации по всему объему проектирования средств связи, а ставится более конкретная задача: требуется спроектировать в. ч. канал между несколькими пунктами, обладающий заданными характеристиками и предназначенный для передачи определенной информации.
Задачей проектирования в. ч. каналов является нахождение таких технических решений, которые обеспечат сооружение канала, отвечающего предъявляемым к нему в каждом отдельном случае требованиям, и в то же время будут являться наиболее экономичными и целесообразными в данных условиях. Иначе говоря, из всего многообразия схем каналов, типов аппаратуры и способов ее подключения к проводам линии нужно выбрать такие, которые позволят наиболее эффективно, просто и дешево осуществить канал с нужными параметрами.
Конечной целью проектирования должно быть составление технической документации, по которой данный объект может быть осуществлен в натуре. Поэтому проектно-сметная документация должна содержать полные сведения, необходимые для строительства, монтажа и наладки канала, а также исчерпывающие обоснования принятых технических решений. Все материалы проекта должны быть предельно четкими, понятными и аккуратно оформленными. Плохое оформление проектов создает затруднения при их рассмотрении и утверждении, порождая многочисленные запросы, излишнюю переписку, бесполезные командировки, переделки, исправления, т. е. непроизводительные затраты времени и средств. Все это в значительной мере обесценивает даже хороший с технической точки зрения проект. Поэтому на качество оформления как всего проекта в целом, так и отдельных его частей следует обращать самое серьезное внимание.
При разработке проектной документации должны обеспечиваться наиболее совершенные и экономические технические решения с учетом новейших научно-технических достижений отечественной и зарубежной техники связи. Выполнить это требование можно при помощи последовательного применения прогрессивных технологических норм; использования наиболее прогрессивного и экономичного оборудования; исключения излишеств; максимального применения типовых проектов, чертежей, конструкций и деталей; кооперирования с другими ведомствами, заинтересованными в линиях связи на данном направлении; сокращения объема проектной документации (при сохранении ее высокого качества) и т. д.
2. СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Исполнительными документами для сооружения в. ч. каналов служат рабочие чертежи, содержащие все необходимые данные для выполнения строительно-монтажных работ — принципиальные и монтажные схемы, деталировочные, установочные и другие чертежи. Степень подробности рабочих чертежей должна быть такова, чтобы они давали полное и ясное представление о данном узле или элементе канала и позволяли бы выполнить монтаж оборудования или построить какую-либо конструкцию в полном соответствии с замыслом проектировщика. Объем проектных работ зависит от сложности сооружаемых каналов, в связи с чем проектирование их ведется в общем случае по нескольким этапам пли, как их обычно называют, стадиям.
Как правило, в. ч. каналы проектируются по двум стадиям (проектное задание и рабочие чертежи), но в отдельных особо сложных случаях, связанных с применением нового неосвоенного оборудования или с проверкой новых принципиальных решений, допускается и трехстадийное проектирование с разработкой внестадийных схем. Для простых же каналов, проектирование которых основывается на широком применении типовых чертежей, количество стадий может быть сокращено до одной, совмещающей проектное задание и рабочие чертежи (так называемое одностадийное проектирование).
Обычно внестадийные схемы в. ч. каналов выполняются в составе перспективных работ по развитию диспетчерского управления энергосистемами или в схемах организации эксплуатации в комплексе с другими средствами связи энергосистемы. Поэтому круг вопросов, рассматриваемых во внестадийных схемах, гораздо шире, чем если бы диспетчерское управление обеспечивалось одними в. ч. каналами. Последние, правда, являются пока основным средством диспетчерского управления и только в этом смысле можно говорить о внестадийной схеме в. ч. каналов.
На основании структуры диспетчерского управления и схемы организации эксплуатации во внестадийных схемах рассматриваются основные принципы организации связи в данном районе или энергосистеме. На этом этапе проектирования определяется количество и направление телефонных каналов, каналов телемеханики, защиты и линейно-эксплуатационной связи, обеспечивающих принятые решения ио структуре и эксплуатации; намечаются способы организации и виды каналов связи на каждом направлении. Схема организации связи разрабатывается комплексно для каналов всех видов и назначений с учетом существующих, строящихся и запроектированных к данному времени средств связи энергосистем, а также средств связи других ведомств, которые могут использоваться для связи энергообъектов. В последнем случае необходимо получить согласие владельцев каналов и в необходимых случаях предусмотреть реконструкцию этих средств связи для увеличения их пропускной способности.
Схема организации каналов связи составляется упрощенно, без излишних подробностей. На ней указывается вид передаваемой информации, количество и назначение каналов в каждом направлении, средств связи, при помощи которых предполагается выполнить данный канал, тип применяемой аппаратуры и частоты радиоканалов и каналов в. ч. связи. На основании этих проработок составляется ведомость потребности в основном и вспомогательном оборудовании, подсчитывается ориентировочная стоимость сооружения всего комплекса средств связи и намечаются сроки строительства и ввода в эксплуатацию отдельных каналов и объектов.
В целом внестадийная работа должна дать ясное представление о том, сколько и каких каналов должно быть сооружено в энергосистеме в рассматриваемый период, какие средства связи потребуются для этого и какие капиталовложения необходимы для осуществления намеченного объема строительства.
Составленная схема согласовывается с заказчиком, утверждается в установленном порядке и в дальнейшем служит основой для проектирования на последующих стадиях отдельных каналов или объектов связи, предусмотренных схемой.
Проектное задание в. ч. каналов обычно выполняется в виде главы или раздела проектного задания энергетических объектов — линий электропередачи, электростанций и подстанций, но в случае сложных схем с большим количеством оборудования и значительным объемом работ оно может выполняться в виде отдельного тома. Как правило, проектное задание выполняется для группы каналов, организация которых была предусмотрена во внестадийной схеме для данного направления, но если появление нового капала влечет за собой необходимость переустройства существующих или сооружения каких- либо иных каналов на другом направлении, эти последние должны проектироваться совместно с исходным каналом.
В задачу проектирования на стадии проектного задания входит выбор схемы канала и аппаратуры связи, решение вопросов основного и резервного электропитания, разработка основных технических решений, вытекающих из местных условий, определение сметной стоимости строительства и технико-экономических показателей проектируемых каналов и согласование принятых решений с заказчиком и заинтересованными организациями.
Для выбора оптимальных решений при проектировании сложных каналов и необходимости выполнения разного рода дополнительных работ в проектном задании разрабатываются несколько вариантов схем организации в. ч. каналов и производится их сравнение по технико-экономическим показателям.
Если после утверждения внестадийной работы условия развития энергосистемы в той или иной степени изменились, то в проектном задании выполняется корректировка той части схемы, которая не соответствует новым условиям. Одновременно проверяется правильность ранее предусмотренных схем организации связи и при необходимости уточняются или перерабатываются схемы отдельных каналов.
Проектное задание является основным этапом при проектировании в. ч. каналов, поэтому в нем достаточно подробно прорабатываются такие вопросы, как состав, количество и размещение аппаратуры связи и вспомогательного оборудования; окончательно уточняются типы аппаратуры, рабочие частоты и схемы каналов; составляются подробные объемы строительных и монтажных работ; устанавливаются объемы дополнительных работ; очередность и сроки проведения работ; разрабатывается проект организации работ (для сложных объектов) и составляются сметно-финансовые расчеты стоимости сооружений, оборудования, материалов, конструкций, монтажных и наладочных работ. Степень детализации, объем и глубина проработки этих вопросов в проектном задании должны быть таковы, чтобы при выполнении рабочих чертежей не возникало сколько-нибудь серьезных затруднении вследствие неполноты материалов, недостаточных обоснований или отсутствия согласований отдельных частей проекта.
Рабочие чертежи представляют собой исполнительную документацию, по которой осуществляются в натуре задуманные в проектном задании схемы, конструкции и технические решения. Они составляются на основании утвержденного проектного задания, в соответствии с принятыми в нем техническими решениями и замечаниями, сделанными при утверждении. На стадии рабочего проектирования не допускается вносить в проект какие-либо изменения, ухудшающие технико-экономические показатели в. ч. канала или приводящие к принципиальным отличиям от утвержденных ранее решений. При безусловной необходимости подобных изменений, вызванных появлением непредвиденных условий и обстоятельств, они должны быть согласованы и утверждены теми же организациями, которые осуществляли эти операции на стадии проектного задания. В рабочих чертежах допустимы лишь незначительные изменения, связанные с уточнением отдельных решений проектного задания, с привязкой типовых чертежей, более детальным изучением местных условий, появлением новых материалов или заменой их на лучшие, изменением состава оборудования и т. п. Однако, если при утверждении проектного задания в него были внесены те или иные изменения (в том числе и принципиальные), они обязательно должны быть учтены при разработке рабочих чертежей.
В том случае, когда стоимость сооружений связи в проектном задании определена по прейскуранту, сметы к рабочим чертежам могут не составляться; в противном случае, а также при наличии значительных изменений в рабочих чертежах по сравнению с проектным заданием составление их обязательно. Необходимость уточнения сметной стоимости на стадии рабочих чертежей определяется главным инженером проекта. По рабочим чертежам составляются также спецификации для заказа оборудования на заводах или для изготовления нетиповых изделий. От правильности и точности рабочих чертежей во многом зависит бесперебойность снабжения строительства оборудованием, соблюдение проекта организации работ и сроков ввода канала. Поэтому на тщательное и правильное выполнение рабочей документации должно быть обращено самое серьезное внимание.
Как показал опыт, описанные выше три стадий проектирования не исчерпывают всех видов проектных работ, выполняемых в реальных условиях. В ряде случаев проектировщикам приходится выполнять работы, которые не могут быть полностью отнесены ни к одной из этих стадий, например, составление пусковых схем и корректировка распределения частот.
Составление пусковых схем необходимо в тех случаях, когда строительство крупных энергетических объектов осуществляется в несколько очередей, с последовательным наращиванием мощностей в течение определенного периода. В этих условиях поставка оборудования и капиталовложения осуществляются по очередям строительства и может оказаться, что к моменту пуска первой очереди аппаратура и оборудование связи будут поставлены не на полную схему, предусмотренную проектом, а только частично. Нередки также случаи, когда линии электропередачи на какой-то период включаются по временной схеме или работают не на том напряжении, которое предусмотрено проектом. При переходе на постоянную схему может потребоваться изменение схемы связи, аппаратуры и т. д. Во всех этих случаях по требованию заказчика проектная организация составляет пусковые схемы в. ч. каналов, назначением которых является обеспечение связью энергообъекта на период пуска его в эксплуатацию и достижения проектных характеристик, а также определение объема и очередности работ по сооружению каналов на время всего пускового периода и при переходе на постоянную схему электроснабжения. Эти схемы являются своеобразной разновидностью рабочих чертежей (с элементами проектного задания) и содержат примерно те же данные. Пусковые схемы в. ч. каналов выполняются для оборудования, имеющегося к моменту пуска каждой очереди энергообъекта, с таким расчетом, чтобы обеспечить минимально необходимый объем связи, а при переходе в последующем к полной схеме связи в максимальной степени сохранить уже смонтированные элементы и узлы пусковых каналов.
Выше отмечалось, что выбор рабочих частот для в. ч. каналов производится при выполнении внестадийной схемы развития средств диспетчерского управления энергосистемы. Эта схема составляется на довольно длительную перспективу, обычно на 5—7 лет, а в течение этого срока схема электрических сетей может претерпевать неоднократные изменения: появляются новые, непредусмотренные объекты, линии электропередачи разрезаются, появляются ответвления от линий и т. д. Это вызывает необходимость систематической корректировки как схем организации в. ч. каналов, так и распределения их рабочих частот. Корректировка должна бы выполняться на стадии проектного задания, но такой стадии для энергосистемы в целом не существует. Рассмотрение же этих вопросов (в масштабе всей энергосистемы) в проекте какого-то одного частного объекта неправомочно и нецелесообразно. Отсюда возникает необходимость выполнения специальных работ по корректировке внестадийных схем, главным образом, в части распределения частот.
Корректировка распределения частот должна производиться систематически, по мере накопления достаточного количества изменений в перспективной схеме электросетей. Установить определенную периодичность выполнения подобных работ затруднительно, так как они зачастую зависят от причин, связанных с развитием не столько энергетики, сколько других отраслей народного хозяйства. Можно считать, что для большинства энергосистем корректировка распределения частот должна производиться не чаще одного раза в год, если не возникают какие-либо особые обстоятельства, заставляющие резко изменить всю намеченную перспективу развития сетей в данном районе (например, открытие крупных месторождений полезных ископаемых и связанное с этим усиленное внеплановое развитие энергоснабжения района).
