18 Январь, 2015
Увеличение количества передаваемых сигналов противоаварийной автоматики

Увеличение количества передаваемых сигналов противоаварийной автоматики
Стихин Г. П., канд. техн. наук, Чесноков В. Ф., инженеры ОДУ Урала

Противоаварийное управление режимами работы энергосистем начинает переходить на качественно новый уровень функционирования. Де терминированные системы противоаварийной автоматики (ПА) заменяются на адаптивные, вместо одной-двух задач решаются комплексы задач.
Расширяются координирующие обмены информацией между отдельными энергорайонами энергосистем и ОЭС. Управляющие воздействия реализуются за сотни километров от места установки устройств ПА и, как правило, не одной, а не сколькими дозами. Для повышения надежности работы ПА предусматривается дублированная передача команд.
Все указанное требует дополнительного арсенала команд (сигналов) противоаварийного управления. Создать такой арсенал и организовать дополнительную передачу команд ПА в настоящее время представляется возможным только на существующей аппаратуре АНКА-АВПА, так как разработанное для этих целей Союзэнергоавтоматикой устройство передачи сигналов противоаварийной автоматики УСПА больше заводом не выпускается из-за технического и конструктивного несовершенства аппаратуры.
Установка двух комплектов аппаратуры АНКА-АВПА в одном направлении на разных высокочастотных каналах весьма проблематична в силу отсутствия свободных частот в большинстве районов энергосистем и необходимости дополнительного обустройства новых высокочастотных каналов, поэтому поиски осуществления дополнительной передачи команд были направлены на то, чтобы использовать имеющиеся в эксплуатации высокочастотные каналы.
В результате исследований и экспериментов был предложен новый вариант расширения информационной емкости передаваемых сигналов путем включения параллельно двух комплектов аппаратуры АНКА-14 на один канал АВПА.
Естественно, что при таком варианте увеличения числа функциональных команд должно быть какое-то дополнительное кодирование передаваемых сигналов. Задача решена предельно просто: кодирование осуществляется в передатчике № 1 посылкой команды № 1 1380 Гц в начале пере дачи при пуске любой из 12 команд с 3-й по 14-ю (команда № 2 выведена), в передатчике №2 — посылкой команды №2 1500 Гц (команда № 1 выведена).
В приемнике при нормальном состоянии блоки УВ двенадцати команд (3—14) находятся под запретом, который выполняется с помощью RS-триггера блока УС ОГР. При приеме сигнала № 1 от первого передатчика через RS-триггер снимается запрет только в приемнике № 1 и контактом выходного реле данного сигнала создается цепь реализации функциональных команд.
При приеме сигнала № 2 от второго передатчика через RS-триггер идет запрет в приемнике № 1, в то же время приемник № 2 через свой RS-триггер подготавливается к работе.
Передатчики включены в режим промусилителя. Выходной сигнал передатчика № 2 по цепям блоков УС и ФК первого передатчика поступает на вход АВПА. При одновременном воздействии сигнала по входным цепям обоих передатчиков сначала работает передатчик № 1, затем передатчик № 2.
Для сохранения информации передатчика № 2 в дежурном режиме из передатчика № 1 выводится цепь «Блокировка контрольной», информация поступает в плату ПЧ-2 и по принципам триггерно-транзитной логики подготавливается последовательный приоритет всех 24 сигналов.
Длительность передачи команд 20 мс. В приемниках для команд № 1 и 2 устанавливается задержка на возврат 700 мс (20X12+500). Опасения относительно малой длительности (20 мс) передачи команд (штатное время 50 мс) и возможного с этим отказа при совпадении моментов передачи сигнала и отключения выключателя линии, сопровождающегося всплеском интенсивных помех, в практических опытах не подтвердились. Кроме того, если даже произойдет срыв передачи команды при совпадении моментов передачи сигнала и отключения выключателя из-за подавления помехой, то на приемном конце не зависимо от состояния высокочастотного канала будет обычный запрограммированный релейный пуск всех устройств РЗА и ПА по факту отключения выключателей линии с последующей передачей команды по АНКА-АВПА соседней линии.
В условиях отсутствия лимита на время передачи команд длительность сигналов может быть принята больше 20 мс. Принимая контрольный сигнал параллельно подключенные к каналу связи оба приемника АНКА подготавливаются к работе. Передача и прием команд осуществляются только при опережающей передаче кодирующей частоты и после дующей передаче частот функциональных команд данного передатчика. Исполнение команд в приемниках АНКА разрешается только при приеме кодирующих частот.

Изменения в схемах передатчиков АНКА. Для подготовки цепи включения триггера кодирующей частоты в плате ПЧ-2 контактом реле Р4 следует к цепям управления реле Р5—Р16 подключить диоды Д226Б между каждым входом УПРЗ—УПР14 и клеммой П6/4. Клемму П6/4 соединить перемычкой с клеммой УПР 2. Катоды диодов подключить на клемму П6/4. Монтируются диоды на отдельной плате и устанавливаются внутри передатчиков.
Помимо основной функции включение контакта реле Р4 в цепи пуска обеспечивает защиту аппаратуры от ложных срабатываний при повреждении микросхем в платах ПЧ и излишних формирований команд при появлении «земли» на клеммах УПРЗ—УПР 14.
С целью формирования импульса контрольной частоты (10—15 мс), предотвращающего ложный прием команд при потере кодирующей частоты, необходимо между клеммами УПР 1 — УПР 2 передатчика № 1 включить контакт П4.3—П4.4 передатчика № 2. Импульс контрольной частоты будет формироваться только в случае, если работа передатчика № 2 была прервана работой передатчика № 1 по приоритету. Через дополнительно установленные диоды VD1—VD12 и замкнутый контакт П4.3 — П4.4 сработает реле РЗ, контакт которого переключит триггер У2, что соответственно приведет к включению частоты 3120 Гц (перестроенной 1380 Гц).
В схеме передатчика № 1 в блоке ГЕН перестроить частоту 1380 Гц на 3120 Гц (Т1) и частоту  1500 Гц на 1380 Гц (Т2), поскольку по режиму должна передаваться частота 3120 Гц, а в блоке УС снять перемычку 8—9 и на вход ТРАНЗИТ подключить выход передатчика № 2 с нагрузочным сопротивлением.
В плате УПР 2 передатчика № 1 контакты реле РЗ, Р4 отсоединить от шинки «—5 В», объединить их между собой и подключить к выводам 11, 12 разъема Ш9 кроссплаты в узле ПЧ-1 № 3. Аналогичное изменение нужно выполнить с контактом реле Р4 в передатчике № 2.
В схеме передатчика № 2 для организации повторной передачи кодирующей частоты при прерывании работы передатчика № 2 передатчиком № 1 по приоритету (микросхемные элементы У4-4, У4-3, У2-1, У16-2), сохранения во включенном положении ключей контрольной частоты в блоке ГЕН и предотвращения срабатывания реле «Работа передатчика» при запрете по всем триггерам (микросхемные элементы У16-1, У16-2) необходимо выполнить некоторые монтажные изменения:
на кроссплате в разъеме Ш12 (ПЧ-2) ножки 1 и 2 разделить и отделить от схемы, ножку 1 соединить с ножками 19, 20 разъема Ш9 (ПЧ-1 № 3), а ножку 2 — с ножками 11, 12 разъема Ш9;
в блоке ПЧ-2 ножки 1 и 2 разъема III выделить из схемы, выделить и соединить с диодом Д2 вывод 11 микросхемной ячейки У7-3, диод Д2 подключить к ножкам 13, 14 разъема III (пуск А). Ножку 1 соединить с выводом 10 ячейки У7-2, а ножку 2 — с 09 и 10 выводами элемента У4-4, соединить вывод 08 элемента У4-4 с выводом 05 ячейки У4-3, вывод 04 ячейки У4-4 с выводом 10 элемента У2-1. Вывод 06 элемента У4-3 соединить с предварительно выделенным из схемы выводом 04 ячейки У1-1;
в блоке ПЧ-1 № 3 отделить из схемы 12, 13 выводы элемента У16-2 и соединить со свободными ножками 19, 20 разъема III.
Дополнительно к указанному выполняется запрет на вое команды передатчика № 2 на время работы передатчика № 1 включением контакта П4.3—П4.4 передатчика № 1 в цепи управления УПР 2 передатчика № 2 и в блоке ГЕН выводится частота 1380 Гц (выпаивается резистор R10).

Изменения в схемах приемников АНКА. Для предотвращения ложных срабатываний при различных повреждениях отдельных элементов аппаратуры питание обмоток выходных реле Р5—Р16 заводится через контакты кодирующих реле РЗ (1380 Гц) в приемнике № 1 и реле Р4 (1500 Гц) в приемнике № 2. На плате УПР 1 снимаются перемычки 5—6, 7—8, затем объединяются 5—7 и соединяются с освобожденной клеммой 72, которая в свою очередь соединяется с клеммой П20/2.
В приемнике № 1 устанавливаются перемычки П6/2—П6/4—П20/1 и П6/3—П6/5—П20/2.
В приемнике № 2 устанавливаются перемычки П7/2—П7/4—П20/1 и П7/3—П7/5—П20/2.
В кодовых блоках УВ1 на ножку 3 разъема III выводится цепь управления с коллектора У5-2 в приемнике № 1 и с коллектора У5-4 в приемнике № 2.
Запрет приема команд (при снятии контрольной и отсутствии кодовой частоты; при приеме команд и появлении контрольной; при наличии контрольной и появлении функциональной команды) организуется через устанавливаемые диоды типа Д9В в командных блоках УВ2—УВ7. Диоды подключаются на конденсаторы СЗ, С4, а катоды выводятся на ножку 3 разъема III. На кроссплате ПС2 освобождается 44-й лепесток и объединяется с ножкой 3 разъема III 1 (узел УВ1). Общей шинкой запрета соединяются: ножки 3 разъемов 1112—1117 блоков УВ2 — УВ7, ножка 2 разъема Ш9 (узел УС ОГР), ножка 2 разъема Ш2 платы ПС4 (узел РВ). В узле РВ выделяются из схемы вывод 05 элемента У1-1 и ножка 2 разъема III и соединяются между собой.
Ряд переделок выполняется в схеме блока УС ОГР:
выделяются выводы 01, 02, 06, 09 микросхемы УЗ и выводы 01, 10 микросхемы У4;
обрезаются дорожки, идущая к R17 от вывода 03 микросхемы У4 и от конденсатора С12 к этой же микросхеме У4;
устанавливаются перемычки между выводами 02, 05, 10 микросхемы УЗ и выводом 03 микросхемы У4, выводами 06 и 08 микросхемы УЗ, выводами 09 и 12 микросхемы УЗ, выводами 01 микросхем УЗ, У4 и R17, выводами 02 и 04 микросхемы У4;
выделяется анод диода Д2 приемника № 1 (Д1 приемника № 2) и подключается к выводу 01 микросхемы У4, выпаиваются резисторы R21, R23 и закорачиваются конденсаторы СЮ, СП;
освобожденная ножка 20 разъема III подключается к выводу 10 микросхемы У4, а ее вывод 08 соединяется с ножкой 2 разъема III.
В результате предложенных изменений в схемах приемников осуществляется скоординированный для двух комплектов АНКА-14 нормальный режим работы. Запрет в блоки УВ2—УВ7 посту пает с триггера У4-1, У4-2, в блоки УС ОГР — с блоков УВ1. Микросхемный элемент УЗ-1 снимает запрет с УВ2 — УВ7 при наличии контрольной частоты и отсутствии функциональных команд. Элемент УЗ-2 дает запрет при снятии контрольной, ячейка УЗ-З — при наличии питания на обмотках командных реле и появлении контрольной частоты. Цепь с блока УВ1 на вход 10 микросхемы У4 снимает запрет при приеме кодовой частоты 1380 Гц в приемнике № 1 и 1500 Гц в приемнике № 2. Цепь с анода диода Д2 на вход 01 ячейки У4-1 дает запрет при приеме 1500 Гц в приемнике № 1 и через Д1 — в приемнике № 2 при приеме 1380 Гц.
Элемент У4-3 обеспечивает защиту от непереключения триггера на запрет при появлении команды  и наличия контрольной (снимает питание с кодирующих реле РЗ, Р4 без выдержки времени).
Элемент УЗ-4 сигнализирует пропадание контрольной частоты с выдержкой 5 с, с такой же выдержкой будет сигнализация о неисправности блоков УВ1—УВ7 или триггера У4-1, У4-2.

Работа сдвоенной аппаратуры АНКА-14 (АНКА-24). В исходном состоянии контрольный сигнал передатчика № 2 через блок УС передатчика № 1 поступает в канал. Приемники АНКА № 1 и № 2, принимая контрольный сигнал при нажатых кнопках ПУСК, готовы к работе.
При передаче передатчиком № 1 команды (например, команды № 1 — 1620 Гц) срабатывают реле Р5 и Р4, затем переключится триггер У1, который в свою очередь через микросхемы У4, У5 переключит выходной триггер У6. На клемме 11, 12 «Блокировка контрольной» появится логический «0», который через все платы ПЧ-1 и замкнутый контакт реле Р4 будет передан на клемму 11, 12 платы ПЧ-2 на вход триггера У1. Выходной триггер У6-1, У5-2 включит в блоке ГЕН кодирующую частоту, а через микросхемные ячейки УЗ-З, УЗ-4 подаст запрет на все выходные триггеры команд. В канал связи пойдет кодирующая частота 1380 Гц, затем частота функциональной команды (в данном примере 1620 Гц), поскольку в блоке УС при появлении логического «0» на клемме 9 «Блокировка контрольной» триггер У2 переключится и транзисторный ключ Т1 откроется и зашунтирует сигнал пере датчика № 2, ключ же Т2 закроется и сигнал передатчика № 1 будет передан в линию. При работе передатчика № 1 через его замкнутый контакт П4.3—П4.4 появится потенциал «+220 В» на клемме УПР 1 передатчика № 2, что приведет к срабатыванию реле РЗ и последующему запрету на всех выходных триггерах передатчика № 2.
Если появится одновременное воздействие на цепи управления передатчика двух и более команд, то в передатчике № 1 сначала произойдет передача кодирующей частоты 1380 Гц, затем функциональной команды по приоритету.
В случае передачи команд двумя передатчиками при одновременном воздействии по цепям управления координацию последовательности передачи команд выполнит реле «Работа передатчика» передатчика № 1. В остальном технология передачи команд, с учетом работы временного селектора ВС 2, подобна указанной.
Приемники АНКА, принимая контрольный сигнал передатчика № 2, готовы к работе. Питание с командных реле снято, с блоков УВ2 —УВ7 снят запрет и на выходе RS-триггера блока УС ОГР дежурит логическая «1». При работе передатчика № 1 в момент снятия контроль ной частоты в блоке УС ОГР приемников № 1 и 2 с ячейки УЗ-2 на вход триггера поступит логический «0» и на блоки УВ2—УВ7 пойдет запрет логического «0». Когда пройдет прием кодирующей частоты 1380 Гц в приемнике № 1, то с узла УВ на вход 10 RS-триггера будет подан логический «0» и триггер снимет запрет с блоков УВ2—УВ7. Далее сработает реле РЗ и своими контактами подаст питание на реле функциональных команд.
Команда, поступившая на вход приемников, будет принята приемником № 1 (в приемнике № 2 по блокам УВ2—УВ7 идет запрет и выходные реле обесточены). По окончании передачи команды в приемнике № 1 с появлением контроль ной частоты через ячейку УЗ-З пойдет запрет в блоки УВ2—УВ7 до окончания работы задержки на возврат кодирующей частоты. На входе элемента УЗ-1 будет логическая «1», RS-триггер переключится и снимет запрет.
В приемнике № 2 запрет снимется при появлении контрольной частоты.
При приеме двух или более команд приемник № 1 работает аналогично.
Прием команд от первого и в последующем от второго передатчика координируется посылкой кодирующей частоты 1380 и 1500 Гц соответственно.

Выводы

1. Организация работы двух сопряженных комплектов аппаратуры телепередачи команд АНКА-14 по одному высокочастотному каналу дает возможность передавать 24 функциональные команды противоаварийного управления.
2. Имеющийся опыт эксплуатации АНКА-24 на двух линиях 500 кВ ОЭС Урала (на одной ВЛ 500 кВ больше года с использованием 16 сигналов, на другой 6 месяцев с использованием 20 сигналов) позволяет утверждать, что предложенный способ увеличения числа передаваемых функциональных команд надежен и эффективен.
3. Оперативное и техническое обслуживание АНКА-24 осуществляется по существующим инструкциям и указаниям по аппаратуре АНКА-14.

Источник: Журнал Электрические станции 1990, 11 стр.82-85.

Все права сохранены  ©  Энциклопедия противоаварийной автоматики

Перепубликация материалов возможна только с устного или письменного разрешения администрации сайта!