Telemekanisering av elinstallationer

Syftet med telemekaniska anordningar är att övervaka och styra driftsättet för spridda elektriska installationer från en central punkt, som kallas en dispatch point (DP), där tjänstgöringsledaren finns, vars funktioner inkluderar driftspåverkan på kraftverk. Telemekaniska enheter är uppdelade i system för telesignalering (TS), telemetri (TI), telekontroll (TU) och telekontroll (TR).

Fordonssystemet sänder objektlokaliseringssignaler samt nöd- och varningssignaler från den kontrollerade punkten (CP) till DP.

TI-systemet sänder kvantitativa data om tillståndet för det hanterade objektet till DP.

Fjärrkontrollsystem TU sänder styrkommandon från DP till CP. TR-systemet sänder styrkommandon från DP till KP.

Signaler från DP till CP sänds via kommunikationskanaler (CC)… Kabelledningar (styrkablar, telefonkablar etc.), Kraftledningar (HV-luftledningar, N.N. distributionsnät etc.) och speciella kommunikationsledningar (radiorelä etc.).

Signalöverföringsprocessen visas i fig.1, där IS är en signalkälla, P är en sändande anordning, LAN är en kommunikationslinje, PR är en mottagande anordning och PS är en signalmottagare (objekt).

Fikon. 1. Schema för signalöverföring genom kommunikationslinjen från kontrollpunkten till den kontrollerade punkten.

Med TS, TI på kontrollpanelen finns IS, P, på DP — PR, PS. Information (informativ) information, diskreta signaler som reflekterar ett ändligt antal tillstånd av objekt (TS), och analoga eller diskreta signaler som reflekterar en uppsättning tillstånd (TI) sänds över LAN.

Med TU, TR på DP har vi IS, P, på KP — PR, PS. Administrativ (kontroll)information, diskreta styrsignaler för ett begränsat antal enhetstillstånd (TC) och analoga eller diskreta signaler för en uppsättning enhetstillstånd (TR) sänds över LAN.

Således är riktningen för signalerna för TS, TI enkelriktad, och för TU, TR är den tvåvägs, eftersom det för TU:s tillstånd är nödvändigt att reflektera objektets tillstånd med hjälp av TS, och för TR- med hjälp av TI. Signalering och spridning kan vara kvalitativ (binär) till sin natur och kvantitativ (multipel) - analog eller diskret.

Därför har telemekaniska system ofta dubbla funktioner: TU — TS och TR -TI. Eftersom signalerna utsätts för störningar, för att öka brusimmuniteten och selektiviteten hos den mottagande enheten, kodas de analoga signalerna, det vill säga de subtraheras och informationen presenteras i form av diskreta signaler - signaler enligt kodningen algoritmer, när varje signal motsvarar sin egen kombination från diskreta signaler.

Koda signalen

Fördelen med telemekaniska enheter jämfört med fjärrövervaknings- och kontrollenheter är minskningen av antalet kommunikationskanaler.I fjärrenheter är kommunikationskanalerna rumsligt åtskilda - varje kanal har sitt eget LAN. I telemekaniska enheter finns det bara en kommunikationslinje och kommunikationskanaler bildas på grund av tid, frekvens, fas, kod och andra kanalseparationsmetoder, och en mycket större mängd information och administrativ information överförs på en kanal.

En diskret informationssignal är ett antal pulser som skiljer sig från varandra kvalitativt (polaritet, fas, varaktighet, amplitud, etc.).

Genom att koda en enelementssignal kan en begränsad mängd information överföras även när flera funktioner används. En mycket större mängd information kan förmedlas genom flerelementskodning, även när endast två funktioner används.

Enkelelementkodning används ofta i telemekaniska enheter på grund av det faktum att många kontrollerade och övervakade objekt har två positioner och kräver överföring av endast två kommandosignaler. Flerelementskodning används i de fall där antalet kontrollerade och övervakade objekt är stort, eller när objekten är multipositionella och följaktligen kräver sändning av många kommandon.

I TU – används TS-koder för att sända oberoende kommandon. I TU — TS används vanligtvis pulslängd eller frekvens som väljare. I TI - TR-systemen används koder för att överföra numeriska värden och kallas aritmetiska koder. I hjärtat av dessa koder finns system för att representera tal genom kodsekvenser.

Fjärrkontrollsystem - telesignalering (TU - TS)

I TU - TS-system kan överföringen av ett styrkommando delas upp i två positioner:

1) valet av detta objekt (val),

2) överföring av kommando.

Separation av signaler som sänds över ett LAN görs på olika sätt: genom separata kretsar, under överföring, genom selektiva tecken under kodning.

TU — TS-system med omkoppling (i separata kretsar), tidsdelning och signalfrekvens är utbredda.

Kommutationsdelningssystemet visas i fig. 2.

Styrobjektet är en omkopplare med hjälpkontakter Bl, B2. Systemet använder fyra selektiva signaltecken - positiv och negativ polaritet och två amplitudnivåer, därför kan fyra signaler sändas på en tvåtrådig linje: 2 kommandosignaler (på-av) och 2 varningssignaler (av, på).

Ris. 2. Schematisk bild av TU-TS-systemet med separation av kopplingssignaler.

Det totala antalet signaler som representeras i ett kretskopplat system är: N = (k-l) m

Om det finns en miniminivå på varningssignalen i LC1 (halvvågskommando likriktad ström i1), utlöses RCO. När KB är på, appliceras fördelningssignalen «på» för att slå på omkopplaren, medan B2 är stängd och miniminivån för signalsignalen (halvvågslikriktad ström i2) kommer till LS1, reläet på PCB aktiveras . När KO slås på inträffar en process som liknar att slå på HF.

Sådana TU-TS-system med separation av kopplingssignaler används för att styra ett begränsat antal objekt på ett avstånd av upp till 1 km.

TU-TS-systemet med tidsdelningssignaler sänder signaler till LAN sekventiellt, det kan arbeta cykliskt, ständigt övervaka objektet eller sporadiskt, om det behövs. Systemschemat visas i fig. 3.

LAN-kommunikationslinjen som använder synkront omkopplande fördelare Pl, PG2 är sekventiellt ansluten i steg n, n-1 till motsvarande styrkretsar och i steg 1, 2 ... till signalkretsarna.

Ris. 3. Det grundläggande TU-TS-systemet med tidsdelningssignaler.

Valet av signaler i detta system kan vara direkt - enligt en enda selektiv karakteristik (som visas i diagrammet), eller kombinerat - enligt en kombination av selektiva egenskaper. Vid direktval är antalet signaler som sänds genom LAN lika med antalet steg för distributören: Nn = n Vid kombinerat val ökar antalet signaler: Nk = kn, där k är antalet kombinationer av egenskaper.

I det här fallet är systemet komplicerat av utseendet av scramblers och avkodare på sidorna av DP och KP.

TU-TS-systemet med partiell signalseparation sänder signaler till LAN kontinuerligt eftersom starten av kommunikationen fördelas efter frekvens. På så sätt kan flera signaler sändas samtidigt över LAN Systemschemat visas i fig. 4.

Ris. 4. Schematisk bild av TU-TS-systemet med frekvensindelning av kanalerna

På DP och KP finns generatorer med stabila frekvenser f1 ... fn, som är anslutna till kodarna NI (DP), Sh2 (KP). Kontrollknappar K1 … Kn och objektreläkontakter P1 … Pn.

Om kodningen är ett element har varje distribuerad och signalerande signal sin egen frekvens.

Separationen av signalerna görs av bandpassfiltren PF i DP och CP, därför är det i princip möjligt att sända alla signaler samtidigt. Flerelementskodning låter dig minska antalet generatorer och bandpassfilter, samt minska signalbandbredden.För detta används kodare och avkodare på sidorna av DP och KP, som kodar och avkodar signaler.

TU-TS-systemet med tids- och frekvensindelning av kanaler bygger för närvarande på logiska element som använder mikrokretsar.

Telemetrisystem (TI)

I TI-systemet består överföringen av parametern för förnybar energi av tre operationer:

1) val av expansionsobjekt (uppmätt parameter)

2) kvantitetsomvandling

3) överföring.

På CP omvandlas den uppmätta parametern till ett värde som är bekvämt för distansöverföring, på DP omvandlas detta värde till avläsningarna av en mät- eller inspelningsenhet.

Separering av signaler som sänds över LAN görs också genom omkoppling, tid, frekvensmetod och koddelning av signaler används också. TI-system är olika vad gäller signaltyp. Man skiljer på analog-, puls- och frekvenssystem.

I analoga system överförs ett kontinuerligt värde (ström, spänning) till LAN. I en puls — en sekvens av pulser eller en kodkombination. I frekvens — växelström för ljudfrekvenser.

Ris. 5. Blockschema över ett analogt telemetrisystem.

Det analoga TI-systemet visas i fig. 5. Sändaren, i vars kapacitet omvandlaren P för motsvarande parameter till ström (spänning) används, är ansluten till en LAN-ledning.

Sändaren är vanligtvis likriktade (ström, spänning) eller induktiva (effekt, cos) omvandlare. Typiska omvandlare för ström (VPT-2) och spänning (VPN-2) visas i fig. 6 och 7.

Ris. 6. Kretsschema för en likriktare (VPT-2)

Ris. 7. Likriktaromvandlarschema (VPN-2)

Pulse TI-system har flera varianter som skiljer sig åt i sättet att representera den analoga parametern med pulssignaler. Det finns digitala puls-, kodpuls- och pulsfrekvens TI-system som använder motsvarande omvandlare som visas i fig. åtta.

Ris. 8. Analog parameter till pulssignalomvandlare.

Ris. 9. Blockschema över det pulsade TI-systemet

Pulssystemet TI visas i fig. 9. Sändaren är motsvarande omvandlare P som skickar pulser till LAN som är analoga värden enligt deras karakteristiska parametrar. Den omvända omvandlingen görs av OP-omvandlaren. TI-pulssystemssändare är chippulsgeneratorer.

Frekvens TI-system använder sinusformade signaler, där deras frekvens representerar en analog parameter. Frekvenssystem använder givare - generatorer av sinusformade svängningar som styrs av ström eller spänning.

TI-frekvenssystemet visas av blockschemat i fig. elva.

Ris. 10. TI-frekvenssystemomvandlare.

Ris. 11. Blockschema över TI-frekvenssystemet.

Den inversa omvandlingen som utförs av OP kan göras antingen till ett analogt värde eller till en decimalkod för indikering av digitala instrument med en ADC.

Puls- och frekvens-TI-system har ett stort mätavstånd, kabelledningar och luftledningar kan användas som kommunikationsledningar, de har hög brusimmunitet och kan även enkelt matas in i en dator med hjälp av lämpliga frekvenskoder, kodomvandlarkoder.