Pierwszenstwo: Opublikowano: 14.11.1966 (P 112 940) 20.VI.1968 55390 KI. 21 c, 45/01 MKP -G OH jj, UKD Urt^- ^a ' 1 ¦"O"' tóot -ft«*r* .;.-U-* Wspóltwórcy wynalazku: inz. Tadeusz Labe, mgr inz. Gereon Manczak, mgr inz. Tadeusz Sztuka, mgr inz. Wieslaw Gaweda Wlasciciel patentu: Biura Projektów Przemyslu Weglowego (Biuro Pro¬ jektów Katowice), Katowice (Polska) Uklad zdalnego sterowania rozdzielni elektrycznych Przedmiotem wynalazku jest uklad zdalnego ste¬ rowania i sygnalizacji z odleglego miejsca urza¬ dzen rozdzielczych obiektów energetycznych, na przyklad rozdzieln wysokiego napiecia.Wedlug dotychczasowego stanu techniki zdalne sterowanie rozdzielni realizowane jest podanymi nizej sposobami. Znany jest uklad wieloprzewo- dowy, wymagajacy stosowania duzej ilosci od¬ dzielnych przewodów dla obwodów sterowniczych i sygnalizacyjnych, co ogranicza zakres stosowania tego ukladu przy wiekszej ilosci obiektów i wiek¬ szej odleglosci. Znane zas uklady impulsowe ba¬ zuja na zastosowaniu jednej linii przesylowej dwu¬ przewodowej, po której przesylane sa telegramy impulsów pradu stalego, zestawionych w odpo¬ wiednie grupy, zawierajace zakodowane infor¬ macje, to jest rozkazy i sygnaly zwrotne. Ta sama linia uzywana jest dla przesylania informacji w jednym i w drugim kierunku, jednak nie w tym samym czasie.W niektórych przypadkach linie zastepuje sie laczem radiowym. Znane sa jeszcze inne sposoby zdalnego sterowania jak systemy synchronicznych wybieraków teletechnicznych oraz systemy kom¬ binacyjne, oparte na budowaniu obwodów, zesta¬ wionych ze styków przekazników, co umozliwia zmniejszenie ilosci przewodów pomiedzy punktem sterowanym i sterujacym, oraz inne, które z uwa¬ gi na mniejsza pewnosc dzialania lub jako nie¬ ekonomiczne nie sa szerzej stosowane.Celem wynalazku jest stworzenie systemu zdal¬ nego sterowania i sygnalizacji, który bylby eko¬ nomiczny w stosowaniu dla duzych zakladów prze¬ myslowych, w szczególnosci w zakladach górni- 5 czych, gdzie zachodzi koniecznosc centralizacji w zarzadzaniu rozdzialem energii elektrycznej w rozbudowanych, lokalnych sieciach energetycz¬ nych. Podany uklad sterowania zaklada wykorzy¬ stanie istniejacych prawie zawsze na terenie za- io kladu przemyslowego przewodów telefonicznych w lokalnych kablach lub liniach teletechnicznych.Uklad zdalnego sterowania rozdzieln elektrycz¬ nych wedlug wynalazku przewiduje zdalne za¬ laczanie i wylaczanie elementów laczeniowych 15 rozdzieln wysokiego napiecia oraz sygnalizacje stanu tych elementów, to znaczy czy jest zalaczo¬ ny czy wylaczony, jak równiez zdalna sygnalizacje zaklócen w pracy rozdzielni. Uklad zdalnego ste¬ rowania jest oparty na przesylaniu okreslonych impulsów pradów zmiennych o czestotliwosci aku¬ stycznej, zawierajacych informacje lub rozkazy.Przyklad ukladu zdalnego sterowania rozdzieln elektrycznych wedlug wynalazku jest przedstawio¬ ny na rysunku, na którym fig. 1 obrazuje zespól elementów zainstalowanych w obiekcie stero¬ wanym, na przyklad w rozdzielni, a fig. 2 — zespól elementów zainstalowanych w obiekcie ste¬ rujacym, na przyklad w dyspozytorni.Uklad przewiduje zastosowanie pomiedzy roz- 30 dzielnia, a dyspozytornia dwóch niezaleznych to- 20 25 5539055390 rów przesylowych w postaci dwuprzewodowych linii, przy czym jedna z nich, linia 1, przeznaczo¬ na jest do przekazywania rozkazów typu „zalacz" lub „wylacz" od dyspozytorni do rozdzielni, a dru¬ ga, linia 2 dla przesylania sygnalów o stanie ele¬ mentów laczeniowych w rozdzielni od obiektu sterowanego do dyspozytorni. Dla wielokrotnego wykorzystania- toru przesylowego uklad przewiduje w miejscu nadawania sygnalów zastosowanie elektronicznych generatorów 3 wytwarzaj*acych napiecia odpowiednich, stabilnych i rózniacych sie od siebie czestotliwosci.Dla kazdego elementu laczeniowego, zdalnie sterowanego lub kontrolowanego, przewidziano za¬ stosowanie oddzielnego generatora podstawowego w polaczeniu z elementem cechujacym 4, przezna¬ czonym do nanoszenia informacji na dana czesto¬ tliwosc. Do wzmocnienia wszystkich napiec o róz¬ niacych sie czestotliwosciach, przeznaczone sa wzmacniacze; a mianowicie jeden wzmacniacz li¬ niowy 5 po stronie nadawania i drugi wzmacniacz wstepny 6 po stronie odbioru. Wzmacniacze te po¬ laczone sa" miedzy soba dwuprzewodowa linia 112.Dla rozdzielenia czestotliwosci podstawowych, wytwarzanych przez generatory, a przyporzadko¬ wanych poszczególnym elementom laczeniowym, zastosowane sa w miejscu odbioru filtry rezonan¬ sowe 7, w polaczeniu z elementami 8, przeznaczo¬ nymi do odtworzenia nadawanych na poszczegól¬ nych czestotliwosciach informacji.Nadany przy pomocy sterownika 9 rozkaz „za- Jacz" lub „wylacz" powoduje wyzwolenie impulsu sterowniczego dla uruchomienia napedu 10 wy¬ lacznika sterowanego. Dla sygnalizowania poloze¬ nia elementów laczeniowych w rozdzielni, przezna¬ czone sa styki pomocnicze napedów 11 i 12 tych elementów laczeniowych, wspólpracujace z ele¬ mentami 4 i generatorami 3. Na tablicy synoptycz¬ nej 13 w dyspozytorni odtwarzany jest stan ele¬ mentów laczeniowych rozdzielni przy pomocy wskazników 14 i sterowników 9, wspólpracujacych z filtrami 7 i elementami 8, odtwarzajacymi prze¬ noszone informacje.Do sygnalizacji zaklócen w pracy rozdzielni przeznaczony jest uklad przekazników 15 w roz¬ dzielni potrzeb wlasnych, któremu podporzadkowa¬ ny jest jeden z generatorów 3 wraz z elementem cechujacym 4. Do odbioru sygnalów o zaklóceniach przeznaczony jest uklad przekaznikowy 16, wspól¬ pracujacy z filtrem 7 i elementem 8, zainstalowa¬ nymi w dyspozytorni.Informacje o zaklóceniach przekazuja buczek 17 i dzwonek 18 oraz lampka 19. Dla zasygnali¬ zowania wylaczenia ukladu zdalnego sterowania, co dokonuje sie recznie w rozdzielni, przeznaczo¬ ny jest lacznik 20 w rozdzielni, oraz lampka 19 w dyspozytorni.Zasada dzialania ukladu polega na przekazywa¬ niu informacji na odleglosc przy zastosowaniu na¬ piec o rózniacych sie czestotliwosciach, przy czym na kazdej czestotliwosci przenoszone sa informacje, dotyczace dwóch stanów, nie mogacych jednak zaistniec jednoczesnie. Uklad przewiduje przeka¬ zywanie na kazdej czestotliwosci informacji typu - „zalacz" lub „wylacz", przez wysylanie tych czestotliwosci impulsami, których parametry, to jest czestotliwosc impulsów, stosunek czasu trwania impulsu do przerwy, okreslaja jednoznacznie kaz- 5 da z dwóch informacji.Nanoszenie informacji zrealizowane jest przy pomocy elementu 4, zawierajacego multiwibrator wytwarzajacy napiecie o przebiegu prostokatnym, które w zaleznosci od stanu elementu kontrolo- io wanego lub sterujacego zmienia swoje parametry.Elementy 4 sa przelaczane przez urzadzenia ze¬ wnetrzne jak sterowniki 9 lub styki pomocnicze elementów laczeniowych rozdzielni 11, 12. Za po¬ moca wyzej wymienionych elementów 4 sa wysy- 15 lane na linie impulsy napiecia zmiennego czesto¬ tliwosci podstawowej o okreslonych parametrach impulsu. W ukladzie tym generator 3 wytwarza stale napiecie o czestotliwosci podstawowej, zas element 4 zmienia je w impulsy w wyzej okreslo- 20 ny sposób przed wzmocnieniem w wzmacniaczu 5 i wyslaniu na linie 1, 2.W ten sposób przekazywane sa zarówno rozkazy „zalacz" i „wylacz" po jednym torze • przesylowym, jak i sygnaly o polozeniu elementów laczeniowych 5 w kierunku odwrotnym po drugim torze przesylo¬ wym. W miejscu odbioru sygnalu nastepuje wy¬ dzielenie przez filtr 7 impulsów czestotliwosci pod¬ stawowej. Odtworzenie przekazanej informacji do¬ konuje sie na elemencie 8, zawierajacym uklady 30 calkujace i rózniczkujace, przez analizowanie pa¬ rametrów impulsów, zakonczonym wyjsciem sty¬ kowym, przeznaczonym do wysterowania elemen¬ tu sygnalizacyjnego 9, 14 lub wykonawczego 10.Element ten w zaleznosci od otrzymanych impul- 35 sów powoduje zasygnalizowanie jednego lub dru¬ giego stanu elementu laczeniowego, jakim jest od¬ lacznik i wylacznik, wzglednie wykonanie jedne¬ go z dwóch rozkazów, to jest „zalacz" lub „wy¬ lacz". Przekazywanie sygnalów o zaklóceniach 40 w. pracy rozdzielni odbywa sie na tej samej zasa¬ dzie, przy czym zaklócenia zebrane sa w ukladzie przekaznikowym 15 rozdzielni potrzeb wlasnych w dwie grupy zaklócen i przekazane do dyspozy¬ torni. 45 Jedna grupe z nich stanowia stany awaryjne, na przyklad samoczynne wylaczenie pola lub inne, druga grupe stanowia stany - przedawaryjne, na przyklad spadek napiecia baterii akumulatorowej, spadek cisnienia powietrza sprezonego i inne. Te 50 dwie grupy zaklócen, jako dwie informacje prze¬ kazane sa z zespolu przekazników 15 do miejsca odbioru w dyspozytorni na zarezerwowanej czesto¬ tliwosci w sposób jak wyzej, z ta róznica, ze na¬ dawanie tych informacji nie odbywa sie przez caly gg czas trwania zaklócenia, a jedynie przez krótki okres czasu w chwili zaistnienia zaklócenia.W miejscu odbioru, w zespole przekaznikowym 16 chwilowy sygnal zaklócenia zostaje podtrzy¬ many, sygnalizujac buczkiem 18 lub dzwon- 60 kiem 17 oraz lampka 19 stan zaklócenia. Dla za¬ sygnalizowania dyspozytorowi o wylaczeniu syste¬ mu zdalnego sterowania przez obsluge w rozdziel¬ ni, przekreca sie lacznik 20 w polozenie „zdalne sterowanie wylaczone", co spowoduje wyslanie na 65 linie 2 impulsów zarezerwowanej wyzej czestotli-55390 wosci w sposób trwaly. Nadejscie do ukladu prze¬ kaznikowego 16 wyzej wymienionego trwalego sygnalu spowoduje w odróznieniu do stanów za¬ klócen zapalenie sie w dyspozytorni lampki „zdal¬ ne sterowanie wylaczone". Wylaczenie zdalnego sterowania rozdzielni nie powoduje wylaczenia sygnalizacji polozenia elementów laczeniowych.Zastosowanie zdalnego sterowania rozdzieln umozliwia unikniecie wiekszych zaklócen w dosta¬ wie energii elektrycznej do obiektów przemyslo¬ wych, co pozwala ograniczyc spowodowane tym straty w produkcji. Opisany wyzej uklad zdalnego sterowania przy zastosowaniu go w duzych zakla¬ dach przemyslowych, w szczególnosci górniczych, umozliwia wprowadzenie centralnej dyspozytorni rozdzialu energii elektrycznej na zakladzie o roz¬ budowanej sieci energetycznej, co pozwala zmniej¬ szyc ilosc kwalifikowanego personelu obslugi.Przez wykorzystanie obwodów w lokalnych sie¬ ciach telefonicznych, które zwykle juz istnieja, od¬ pada budowa kosztownych laczy teletechnicznych, co daje oszczednosci inwestycyjne w materiale i robociznie. Zastosowanie dla zdalnego sterowa¬ nia jak wyzej, znanych ukladów elektronicznych, dzieki minimalnej ilosci elementów elektromecha¬ nicznych, daje gwarancje duzego stopnia pewnos¬ ci dzialania urzadzenia, oraz szczególnie przy zasto¬ sowaniu elektroniki pólprzewodnikowej, charakte¬ ryzuje sie niskimi kosztami eksploatacji. Przedsta¬ wiony uklad umozliwia zastosowanie zdalnego ste¬ rowania w istniejacych rozdzielniach bez potrzeby przebudowy rozdzielni. PL