§ 121. Телеуправление
Телеуправление позволяет осуществлять передачу на расстояние большого числа команд при малом числе проводов связи. При этом наряду с передачей команд для производства операций по включению и отключению обычно обеспечивается передача сведений на пункт управления о состоянии этих объектов. Передача таких сведений носит название телеконтроля.
Малое число проводов связи в установках телеуправления отличает их от дистанционного управления и контроля.
Телеуправление и телеконтроль, как правило, тесно связаны в одном общем устройстве и являются составными частями телемеханики.
Поскольку по одному физическому каналу связи (телефонная линия, радиоканал и т. п.) производится большое число передач, то основой любой системы телеуправления (ТУ) и телесигнализации (ТС) является свойство избирательности, которое определяет тип установки ТУ, ТС.
Рассмотрим основные способы избирательности:
- Полярный метод — в линию подается цикл импульсов с различным сочетанием полярности.
- Распределительный метод осуществляется при помощи синхронно перемещающихся распределителей на пункте управления (УП) и контролируемом пункте (КП).
Этот способ, в свою очередь, имеет три вида:
а) амплитудный — при котором для передачи каждого сигнала в линию поступает определенное сочетание импульсов с различной амплитудой тока (код);
б) временной — в котором кодирование происходит путем сочетания импульсов с различной продолжительностью;
в) трехпроводный, в котором при одном общем проводе линии связи второй провод используется для синхронного перемещения распределителей, а третий — для выбора объекта.
- Частотный метод осуществляется путем изменения частоты передаваемых сигналов. На контролируемом пункте устанавливаются частотные фильтры, каждый из которых реагирует на определенную частоту.
- Комбинационный метод, в котором используется двоичный дешифратор.
При числе ключей управления п и числе проводов связи п комбинационный Метод позволяет передать 2п команд.
По типу аппаратуры устройства ТУ, ТС подразделяются на релейно-контактные и бесконтактные. К релейно-контактным относятся системы БРТ-53, выпускаемые заводом «Электропульт» до 1960 г. и системы УТМ-1, УТБ-3 того же завода. К бесконтактным системам — системы Орловского завода БТЦ-1/1Д-1,
«Радиус-1» и «Радиус-3», системы ТМЭ-1 и ВРТФ-1 завода «Электропульт».
Каждое из перечисленных устройств имеет большое число модификаций, различающихся выполняемыми функциями и емкостью, т. е. по числу сигналов телеуправления, сигнализации и телеизмерения.
Кроме того, каждая из систем характеризуется родом и напряжением оперативного тока, а также предельным сопротивлением проводной линии связи.
§ 122. Телеизмерение
Кроме управления объектами тяговых подстанций и получения сигнализации об их состоянии, диспетчеру в ряде случаев необходимо следить за показаниями некоторых параметров. В первую очередь измеряют напряжение на шинах 6—10 кВ и нагрузку агрегатов или питающих вводов.
Непосредственная передача измеряемой величины на большие расстояния невозможна, поэтому измеряемая величина в системах телеизмерения преобразуется в такую вспомогательную величину, которая может быть без искажений передана по линиям связи на значительные расстояния.
В зависимости от дальности передачи системы телеизмерения бывают дальнего и ближнего действия. В системах дальнего действия измеряемые величины могут передаваться за сотни и тысячи километров, в то время как в системах ближнего действия предельные расстояния передачи ограничиваются 15—20 км. Поскольку тяговые подстанции городского электротранспорта расположены от диспетчерских пунктов на расстояниях, не превышающих 20 км, то в настоящее время широко .используется выпрямительная система телеизмерения ближнего действия, выпускаемая заводом,«Электропульт».
Рассматриваемая ниже выпрямительная система телеизмерения достаточно надежно работает при сопротивлении проводов линии связи до 3000 Ом и сопротивлении изоляции между проводами не менее 0,3 МОм.
Выпрямительная система телеизмерения состоит из трех следующих элементов:
а) передающего устройства, в котором измеряемая величина переменного тока преобразуется в величину постоянного тока;
б) канала связи, по которому передается постоянный ток;
в) приемного устройства в виде гальванометра постоянного тока, градуированного в единицах величины переменного тока.
Выпрямительные системы телеизмерения ..выпускаются для измерения напряжения переменного тока и для измерения тока.
В выпрямительной системе телеизмерения напряжения измеряемое напряжение от вторичной обмотки трансформатора напряжения подводится к первичной обмотке измерительного трансформатора Тр (рис. 122-1). Вторичная обмотка трансформатора соединяется в схему двухполупериодного выпрямителя c нулевой точкой. Выпрямленное напряжение через линию связи подается на измерительный прибор приемного пункта ПП.
Для уменьшения погрешностей, вносимых линией и разбросом характеристики выпрямителя, последовательно с линией включается неизменное балластное сопротивление R3. Величина этого сопротивления примерно в 20 раз превышает сопротивление линии, поэтому изменение сопротивления линии на 10—15% вносит погрешность лишь на 0,5—0,75%.
Регулировка и настройка измерительного прибора производятся при помощи переменного сопротивления R4.
Рис. 122-1. Схема выпрямительной системы телеизмерения напряжения
Конденсатор C1 служит для сглаживания пульсаций выпрямленного тока.
Для повышения точности измерения напряжения в рабочем диапазоне (0,8—1,1) Uном преобразование переменного тока выполняется непропорционально. Это происходит вследствие наличия дросселя Др, сердечник которого насыщается при повышении напряжения от 0 до 50% номинального значения.
Таким образом, при изменении напряжения от 0 до 50% отклоняется стрелка измерительного прибора всего лишь на 20%, а остальные 80% шкалы приходятся на измерение напряжения от 50 до 110% номинального значения.
Для компенсации изменения индуктивного сопротивления дросселя при изменении частоты переменного тока последовательно с дросселем включены сопротивление шунтируемое емкостью С2, и сопротивление R2. С повышением частоты возрастание индуктивного сопротивления дросселя компенсируется уменьшением емкостного сопротивления конденсаторов.
Передающее устройство типа ВПН оформлено в виде прямоугольного кожуха с зажимами для присоединения концов от трансформатора и линии связи.
Принцип телеизмерения тока по существу тот же, что и напряжения.
От схемы телеизмерения напряжения схема выпрямительного преобразователя тока типа ВПТ отличается тем, что присоединение первичной обмотки трансформатора Тр производится к вторичной обмотке трансформатора тока, а дроссель отсутствует.