Распределенная архитектура

Компания ДЭП предлагает новые типовые решения по телемеханизации объектов типа РТП и ТП. Решения основаны на размещении специализированных модулей ввода-вывода типа RTU3 и EM3 непосредственно в высоковольтных ячейках (в низковольтном отсеке). Между ячейками прокладывается цифровая сеть RS-485, объединяющая модули RTU3 и EM3 с контроллером А9, установленном в шкафу телемеханики.

В шкафу телемеханики (ШТМ), помимо контроллера А9, остаются только интерфейсы связи, система резервированного питания и 1-2 модуля общих сигналов. При этом размер ШТМ значительно уменьшен за счет выноса из него модулей ввода-вывода в ячейки, а объем телемеханизируемых сигналов увеличен (см. Таблицу 1**).

В новом ШТМ зарезервированы (опционально) интерфейсы для подключения электросчетчиков системы учета, систем релейной защиты или дополнительных каналов связи. К такому ШТМ может подключаться до 40 ячеек.

Модуль RTU3

Таблица 1. Расширенный объем телемеханизируемых сигналов с одной ячейки* Наименование сигнала Тип сигнала Тип ячейки Ввод Отход. линия Силов. трансф. Секц. выкл. Положение МВ ТС 1 1 1 1 Готовность к управлению (привода и катушек) ТС 1 1 1 1 Положение разъединителя (для КРУ со стационарными выключателями) или Положение тележки (для КРУ с выкатными элементами (рабочее положение)) ТС 1 1 1 1 Положение заземляющих ножей ТС 1 1 1 1 Исчезновение напряжения, секция 1, 2 ТС 2 Срабатывание 1 и 2 ступени тепловой защиты (для "сухих" трансформаторов) ТС 2 Наличие "земли" ТИ 1 1 Ток в линии (фаза А, В, С) (**) ТИ 3 3 3 3 Напряжение на секции (фаза А, В, С) ТИ 3 Команда Включить МВ ТУ 1 1 1 1 Команда Отключить МВ ТУ 1 1 1 1

Модуль ЕМ3

Примеры типовых комплектов телемеханики с распределенной архитектурой:

• «Деконт КС-RTU24/xx» – телемеханизация РП 6-35кВ;
  Подробнее

  Ниже, в качестве примера, представлена структурная схема типового проектного решения телемеханизации распределительного пункта 6-35 кВ (РП) московской кабельной сети (МКС филиал ОАО «МОЭСК»). Указанный комплект ТМ интегрируется с автоматизированной системой диспетчерского управления (АСДУ) электроснабжением района диспетчерского управления МКС филиала ОАО «МОЭСК».

  Устанавливаемое в РП оборудование телемеханики предназначено для осуществления автоматизированного контроля и управления режимами электроснабжения, а также режимами работы электрооборудования.

  На данной структурной схеме показано размещение на РП оборудования из комплекта ТМ типа «Деконт КС-RTU24/xx», состоящего из базового шкафа ТМ «Деконт КС-RTU24», обслуживающего до 24 ячеек и модулей RTU3, EM3, устанавливаемых в низковольтном отсеке ячеек высокого напряжения (РУВН).

  
• «Деконт КП-ТП/АВР/хх» – телемеханизация ТП 6-20кВ с АВР.
  Подробнее

  На данной структурной схеме представлен другой пример распределенного размещения оборудования ТМ типа «Деконт КП-ТП/АВР/хх» на трансформаторной подстанции (ТП) 6-20кВ, выполненной на базе комплектного распределительного устройства с элегазовой изоляцией (КРУЭ) типа RM6.

  Представленный комплект ТМ, помимо функций телемеханизации ТП и интеграции его в АСДУ района диспетчерского управления, обеспечивает также выполнение функции АВР и восстановления АВР на стороне высокого напряжения.

  

  Комплект ТМ типа «Деконт КП-ТП/АВР/хх» состоит из базового шкафа ТМ «Деконт КП-ТП/АВР», обслуживающего до 24 ячеек и модулей RTU3, устанавливаемых в низковольтном отсеке ячеек высокого напряжения (РУВН).
  На передней панели шкафа ТМ установлен пульт индикации и контроля, а также размещена мнемосхема однолинейной электрической схемы ТП с включенными в нее элементами световой индикации и органами управления.
  
  Опционально, загружаемое ПО в контроллер А9 комплекта ТМ может выполнять функций по контролю и управлению наружным освещением.

Преимущества распределенной архитектуры:

• Сокращение монтажных и пуско-наладочных работ на объекте;
• Установка модулей RTU3 и ЕМ3 на заводе-изготовителе ячеек. Соответственно в заводских условиях будет производиться полная проверка подключения всех сигналов;
• Повышение помехозащищенности системы в целом. В классическом варианте подключение ШТМ производится сигнальным кабелем, длина которого достигает 20м. При этом все сигнальные кабели лежат в одном лотке и идут параллельно высоковольтным шинам. В таких условиях помехи могут как искажать сигнал, так и «выжигать» электронные изделия. При установке модулей в ячейки, длина сигнального провода менее 1м и они сосредоточены в небольшом объеме;
• Повышается надежность телеуправления. В современных системах команда на включение поступает (очень часто через несколько промежуточных клемм) на дискретной вход релейной защиты, а это обычно высокоомный слабозащищенный вход;
• Уменьшение проектных работ. Производители ячеек обычно выводят сигналы телемеханики на промежуточные клеммники, причем набор сигналов определяют сами. У разных производителей разные типы клеммников и разная цоколевка. Это приводит к тому, что для целей телемеханики приходится выпускать свой проект на каждое РТП/ТП;
• Актуальность типового проекта РТП/ТП. Унификации клеммника в ячейках приводит к тому, что становится возможным создание единого проекта для РТП/ТП;
• Улучшение качества обслуживания. Наличие типового проекта уменьшает кол-во хранимой документации, упрощает обучение персонала. Устранение неисправности будет сводиться к определению ячейки и замене в ней модуля телемеханики;
• Актуализация документации. Документация, поступающая вместе с ячейками с заводов будет содержать всю необходимую реальную информацию по телемеханике;
• Появляется возможность подключить специфических сигналов, таких как, например, наличие напряжения на подходящих кабелях;
• Минимизируется количество кабеля, прокладываемого между ячейками;
• Уменьшается стоимость оборудования телемеханики. В классическом варианте многие организации, в стремлении иметь однотипные устройства телемеханики, выбирают некий усредненный комплект, с запасом покрывающий потребности большинства РТП/ТП. В распределенной системе количество модулей телемеханики точно соответствует количеству ячеек.

* В Таблице-1 представлен набор сигналов, контролируемый одним модулем RTU3, для разных типов ячеек.

** Для измерения тока в линии по фазам в ячейке, дополнительно к модулю RTU3, устанавливается модуль ЕМ3. Более подробные технические характеристики модуля ЕМ3 представлены в разделе «организация энергоучета».

Каналы ввода-вывода модуля RTU3 3 канала Управление выключателем ячейки 7 каналов Дискретный ввод «сухой контакт" 3 канала Наличие напряжение на кабельных линиях 1 канал Измерение тока нагрузки или тока 3I0

Технические особенности:

• Сигнал «Наличие напряжения на КЛ» снимается с 3-х конденсаторных делителей, предназначенных для индикации напряжения на кабельных линиях. Подключение производится с делителей на высокоомные входы модуля RTU3, номинал сигнала ~50В. Сигналом является наличие напряжения ~20В;
• Сигнал «Наличие земли». В токовую цепь трансформатора 3I0 последовательно подключается вход 0-5А модуля RTU3. При превышении уставки 0,8А во вторичной цепи формируется дискретный сигнал и если он длится более 20секунд, отображается у диспетчера.
• Для измерения тока нагрузки с точностью 0,5S на вводных и отходящих ячейках устанавливаются модули EM3-100.
• Для измерения напряжение на секциях, напряжение с измерительного трансформатора подключается к модулям EM3-100, установленным на вводах. К модулям EM3-100, установленным на других ячейках, напряжение не подключается.
• Команда телеуправления «Включить» формируется выходным реле модуля RTU3 и поступает на вход устройства релейной защиты.
• Команда телеуправления «Отключить» формируется выходным реле модуля RTU3 и поступает непосредственно на катушку отключения Выключателя, минуя устройство релейной защиты.