Объем телемеханизации в системах электроснабжения

Совместная работа устройств автоматики и телемеханики наи­более эффективна, когда правильно сочетаются объемы этих уст­ройств. Объем телемеханизации — это количество и характер телесигналов и телеизмерений, количество объектов телеуправления и телеконтроля, необходимых для обеспечения нормальной работы телемеханизируемой установки.

Необходимые объемы ТМ определяются указаниями по объе­мам средств телемеханики и связи в энергетических системах [110] и уточняются в каждом конкретном случае. Определение объ­емов ТМ производится в зависимости от значения энергообъекта в энергосистеме, схем электрических соединений, режимов работы оборудования, объема автоматизации, принятой структуры диспет­черского управления, географического положения объектов и форм их оперативного обслуживания. Объем телемеханики в системах энергоснабжения промышленных предприятий дополнительно уста­навливается указаниями, изложенными в [111]. Ниже приводятся ориентировочные объемы телемеханизации.

В системах электроснабжения промышленных предприятий на­личие большого числа устройств местной автоматики позволяет ограничить объем сигналов телеуправления. Предусматривается телеуправление:

выключателями питающих линий и понижающих трансформа­торов — при необходимости частых оперативных переключений или при отсутствии УАВР (телеуправление обоими выключателями двухобмоточного трансформатора производится общим воздействи­ем, а выключателями трехобмоточного трансформатора — отдель­ными воздействиями на каждый выключатель); коммутационными аппаратами в осветительных сетях низкого напряжения; выключа­телями автоматизированных ртутно-выпрямительных подстанций, питающих распределительные шины; быстродействующими автома­тами на линиях, питающих контактную сеть постоянного тока.

Значительно большую долю составляет объем телесигнализа­ции. Предусматривается телесигнализация положения всех теле­управляемых объектов; положения вводных и секционных выклю­чателей ГПП и РП (на всех ступенях напряжения); положения выключателей отдельных мощных потребителей электроэнергии;

аварийного отключения любого выключателя, телеуправляемого трансформатора или ртутно-выпрямительного агрегата (один об­щий сигнал от всех выключателей одного КП); перегрузки или не­исправности телеуправляемого трансформатора или ртутно-выпря­мительного агрегата; замыкания на землю в сетях напряжением 35 кВ и ниже (один общий сигнал от каждой подстанции); неисправности на КП (один общий сигнал, возникающий при замыка­ниях на землю в цепях оперативного тока, обрывах цепей управ­ления, переключении питания цепей телемеханики на резервный источник и т. п.); возникновения пожаров на обслуживаемых объектах.

Телеизмерение целесообразно в тех случаях, когда имеется воз­можность изменять значения измеряемых параметров. Телеизме­рения выполняются по вызову диспетчера. Применяются устройст­ва телеизмерения тока на вводах ТПП, на одном из концов линий между подстанциями, если возможна перегрузка этих линий и автоматика разгрузки отсутствует; на телеуправляемых трансфор­маторах и преобразовательных агрегатах при необходимости осу­ществления режимных переключений. Телеизмерение напряжения производится на главных линиях или на шинах системы электро­снабжения. Предусматривается телеизмерение суммарной мощ­ности, получаемой от отдельных источников питания.

В городских распределительных сетях телемеханизируются РП и центры питания ЦП. На РП устанавливаются устройства теле­сигнализации положения выключателей всех линий напряжением 6—10 кВ и применяется телеизмерение по вызову тока питающих и распределительных кабелей, иногда — измерение напряжения на секциях шин напряжением 6—10 кВ. Телемеханизация ЦП имеет больший объем и может включать в себя телеуправление.

В сельских электрических сетях телемеханизируются источники питания (ЦП или сельские электростанции) и РП в таком же объеме, как и в городских сетях. Телемеханизация сельских ГЭС включает в себя телеуправление пуском их генераторов. Для пони­жающих подстанций предусматриваются устройства телеконтроля на один - два сигнала, совмещенные с устройствами телефонной связи. В ряде случаев одни и те же устройства используются одно­временно для телемеханизации систем сельского электроснабже­ния и оросительных систем.

Наличие автоматики в системе электроснабжения всегда су­щественным образом влияет на объем ТМ. Например, для неавто­матизированной городской сети напряжением 6—10 кВ, представ­ленной на рис. 17.13,а [103], повреждение любого элемента сети {трансформаторов Т или линий Л) вызывает нарушение электроснабжения какой-либо группы потребителей.

Рис. 17.13. Схемы городских распределительных сетей

Время перерыва опре­деляется действиями оперативного персонала по ликвидации ава­рии при магистральной схеме (до 1,5 ч) или периодом ремонтно-восстановительных работ при радиальной схеме (до нескольких суток). Информация ДП городской электросети о повреждении осуществляется при этом телефонными сообщениями от потреби­телей. В таком случае ТС с распределительного пункта РП на ДП • электросети об аварии мало влияет на ускорение ее ликвидации, так как разница во времени поступления сообщений о повреждении по телефону или по каналам ТМ незначительна (минуты) и тем меньше, чем крупнее нарушение электроснабжения (т. е. чем боль­ший круг потребителей оказывается в зоне аварии). Ускорить лик­видацию последствий повреждения может телеуправление секци­онными выключателями, но для этих целей всегда целесообразнее применять автоматику (например, УАВР или УАПВ), а не телеме­ханику. Таким образом, в неавтоматизированной электрической сети применение средств ТМ для ускорения ликвидации аварии малоэффективно. В то же время схемы и нагрузка городских элек­трических сетей, как правило, хорошо известны персоналу, поэтому нет необходимости и в дополнительном контроле за схемой и на­грузками в нормальном режиме (т. е. нет необходимости в ТС—ТИ на рассматриваемых неавтоматизированных подстанциях).

Иное происходит при достаточно высоком уровне автоматиза­ции распределительной сети [103]. Пример такой сети приведен на рис. 17.13,б. На РП и в центрах питания ЦП установлены устрой­ства автоматики включения резерва УАВР. При такой схеме по­вреждения любого элемента в питающей сети (трансформаторов ЦП или линий, питающих РП) не приводят к перерыву в электро­снабжении потребителей и поэтому могут оставаться длительное время не замеченными дежурным персоналом ДП городских элек­тросетей. В этом случае ТС о происшедших в сети автоматических переключениях является необходимой. Поэтому требуется телеме­ханизация ЦП и РП.

В рассматриваемой схеме наиболее целесообразной является телемеханизация ЦП, так как кроме информации о работе УАВР на ЦП необходимо иметь сведения о срабатывании газовых защит трансформаторов или каких-либо других устройств защиты. Вмес­те с тем с ЦП можно выполнить и ТС положения выключателей линий, отходящих к РП. что обеспечивает информацию об отключении этих линий при повреждениях и, следовательно, о возмож­ной работе устройств автоматики на РП. Это указывает на то, что телемеханизация РП в данном случае не является необходимой, если с ЦП на ДП электросетей поступает телесигнализация о по­ложении выключателей трансформаторов и секционного выключа­теля; о положении выключателей отходящих от ЦП линий напря­жением 6—10 кВ; о появлении замыканий на землю в сети напря­жением 6—10 кВ; о работе газовой защиты трансформатора или Других устройств защиты, действующих на сигнал; о перегрузках оборудования ЦП сверх допустимых/пределов, если они могут возникать в результате действия устройств автоматики.

Таким образом, объем телемеханизации определяется на ос­нове [110] с учетом конкретный условий эксплуатации. При этом значительную роль играют уровень автоматизации и наличие каналов связи для передачи сигналов ТМ.

В настоящее время нет научно обоснованной методики опреде­ления экономической эффективности телемеханизации. Поэтому рекомендуется пользоваться расчетом только по сокращению за- трат на эксплуатационные расходы, связанные с уменьшением персонала, или по уменьшению капитальных вложений при замене одних устройств ТМ другими. Однако реальная эффективность те­лемеханизации энергообъектов существенно выше за счет повы­шения надежности и бесперебойности электроснабжения, что ведет к повышению ритмичности работы, увеличению выпуска продукции, удешевлению ее стоимости за счет рационального проектирования:новых объектов с учетом отсутствия персонала на необслуживае­мых объектах [102, 111].