В настоящее время все больше появляется устройств, работающих дистанционно — так называемых «умных» устройств. Их главными функциями является дистанционное управление (в простейшем случае включение и отключение) какого-либо оборудования.
Используемые в электроэнергетике передовые цифровые технологии позволяют получить ощутимый системный эффект за счет построения более совершенных модулей управления различными технологическими процессами.
Само по себе дистанционное управление — это передача управляющего сигнала от оператора к объекту управления, который расположен на определенном расстоянии. Чаще всего используется, когда доступ к объекту управления невозможен по каким-либо причинам или нежелателен, а также когда объект находится в движении.
В области электроэнергетики дистанционное управление — это управление на расстоянии отдельными элементами энергетической системы (агрегатами, аппаратами, механизмами) при помощи механических связей, а также при помощи электромагнитных устройств постоянного тока или тока промышленной частоты. [1]
Все системы дистанционного управления можно разделить по типу канала связи на механический и электрический.
Для механического канала характерно управление объектами, расположенными на определенном расстоянии друг от друга и для их управления необходима мгновенная реакция. Данный вид связи характерен для работы автомобилей, самолетов и так далее. А электрический канал можно подразделить на проводной, радиоканал, ультразвуковой, инфракрасный.
Можно выделить два вида управления. Это дистанционное управление и местное.
Под местным понимается управление выключателями с помощью командных аппаратов, которые расположены на приводе или на близком расстоянии от него. Главное преимущество местного управления — это простое устройство и принцип действия (по сравнению с дистанционным управлением).Одно из применений дистанционного оборудования это управление работой электрическими выключателями.
В электроэнергетике допускается местное управление для электрооборудования, которое проще в управлении и эксплуатация представляет наименьшую опасность для жизни человека (например-некоторыми типами вакуумных выключателей). Дистанционное управление логичнее применять для взрывоопасного оборудования (например, масляных выключателей).
Аппарат дистанционного управления — это электромагнитные коммутационные устройства для включения или отключения которых используются специальные командные аппараты (это кнопки, ключи и переключатели). Расположить эти аппараты можно на некотором расстоянии от самих аппаратов дистанционного управления, что и позволяет управлять ими дистанционно.
Для управления высоковольтными выключателями со щита управления подается сигнал на схему управления включить или отключить при помощи нажатия соответствующей кнопки. Расположение щита управления относительно управляемых включателей может быть в радиусе нескольких сотен метров.
Щит управления электроустановки необходим для централизованного управления и контроля работы электрооборудования. На нем располагают переключатели, рубильники, лампы и т. д. Для информирования рабочего персонала об изменении режимов работы электрооборудования на щите управления располагают различные устройства сигнализации. Данные устройства можно разбить на несколько групп:
− устройства сигнализации положения коммутационных аппаратов;
− аварийные устройства;
− предупреждающие устройства;
− устройства сигнализации действия автоматики;
− командные устройства.
Название сигнализирующих устройств отображает их функциональное применение.
Контролировать положение выключателей можно при помощи специальных контрольных ламп или светодиодов. При помощи цветового обозначения (свечение красного сигнала, когда включатель включен и зеленого, когда выключен).
Главное преимущество дистанционного управления в том, что диспетчер может управлять выключателями на значительном расстоянии, непосредственно с рабочего места через аппаратуру по каналам связи или при помощи микропроцессорных устройств РЗА (релейной защиты и автоматики) так называемой локальной сети.
Для дистанционного управления в установках низкого напряжения (электроустановках до 1000 В) в качестве аппаратов, которые могут быть использованы для дистанционного управления в установках низкого напряжения, служат автоматические воздушные выключатели и контакторы различных видов и исполнения.
В большинстве случаев контакторы используются для цепей управления электродвигателями. Служат для ускорения, торможения, блокировки двигателями.
Контактор представляет собой электромагнитный аппарат, предназначенный для частых дистанционных коммутаций силовых цепей двигателей. Контакторы различаются по роду тока коммутируемой цепи, числу главных контактов (одно-, двух- и многополюсные), роду тока цепи катушки (управление постоянным или переменным токами), номинальным току и напряжению коммутируемых цепей, конструктивному исполнению и другим признакам. [2]
Существует и другой аппарат, предназначенный главным образом для управления трехфазными асинхронными двигателями, т. е. для их подключения к сети, отключения, обеспечения тепловой защиты и сигнализации о режимах работы — это магнитный пускатель. Их используют как мощные коммутационные аппараты для включения мощных нагрузок однофазных на 220В и трехфазных на 380В. Они позволяют вам дистанционно при помощи различных кнопок включать и отключать мощные нагрузки. Это не только электрические двигатели, но и уличное освещение, обогреватели и т. д.
Важную роль в процессе управлении играют устройства релейной защиты и автоматики. Они связаны с цепями управления коммутационных аппаратов (контакторов, пускателей, высоковольтных выключателей и др.) и служат для воздействия на них (отключения или включения).
В области электроэнергетики дистанционное управление электрооборудованием является одной из важных задач. В настоящее время широко применяются различные комплексы дистанционного контроля, учета и управления оборудования не только для маломощных приборов, но и для крупных электростанций.
Например, в последнее время большой популярностью пользуются дистанционные выключатели освещения в доме, квартире. Система «Умный дом» приобрела большую популярность и пользуется спросом. Эта высокотехнологичная система, которая позволяет объединить вместе все домашние коммуникации. Пользователь имеет возможность настроить работу всего оборудования в доме по своему желанию. Может дистанционно управлять системой освещения, водопровода, отопления работой кондиционера и даже работой всех розеток по отдельности. С каждым годом система становится все доступнее для разных классов населения.
Развитие интернет-технологий также позволяет использовать дистанционное управление. В настоящее время появляются специальные программы при помощи, которых человек может управлять электрооборудованием. При помощи обычного сотового телефона (смартфона) с использованием wi-fi сети можно управлять как бытовыми приборами, так и крупными объектами производственных комплексов.
Контролирование работы устройств можно осуществлять с помощью специальных приложений, где отображаются как на щите управления состояния работы системы в данный момент. Так же пользователю могут приходить смс оповещения, например об аварийных режимах работы того или иного оборудования. Таким образом, пользователь будет иметь возможность дистанционно узнавать о проблемах и решать появившееся вопросы, не выезжая на место расположения электрооборудования, что существенно упрощает процесс управления.
Дистанционное управление применяется также для управления оборудованием крупных подстанций.
Например, используются автоматизированные программные переключатели АПП в телеуправлении оборудованием. Данная система недавно была введена в эксплуатацию на ПС 500 кВ Щёлоков Тюменской области. [3]
АПП — это представленная в виде компьютерного алгоритма последовательность действий при переключениях, включающая проверку эксплуатационного состояния оборудования, формирование и реализацию команд телеуправления оборудованием из диспетчерского центра и центра управления сетями Сетевой компании, а также контроль правильности их исполнения в автоматическом режиме. [3]
То есть диспетчер в зависимости от задачи запускает ту или иную программу на выполнении. Таким образом, персоналу нет необходимости производить ряд сложных переключений. Происходит обмен информацией по каналам связи между диспетчером и подстанцией. Данный процесс имеет свои плюсы:
- персоналу нет необходимости производить ряд сложных переключений (снижается влияние человеческого фактора и ошибок персонала);
- длительность выполнения включения или выключения электрооборудования резко сокращается, что в свою очередь снижает затраты;
- ликвидация нарушений аварийной работы энергосистемы с минимальным риском для персонала.
Так как работа в области электроэнергетики чрезвычайно опасна, дистанционное управление позволяет решить эту проблему. Персоналу нет необходимости контактировать с мощными и опасными для жизни электроустановками. Все необходимые переключения производятся дистанционно. Но у данного способа управления есть один существенный недостаток — это его цена.
С развитием технологического процесса будет появляться все больше возможности для перевода всего управления и контроля в электроэнергетике на дистанционное управление.
Литература:
- Политехнический терминологический толковый словарь. Составление: В. Бутаков, И. Фаградянц. 2014.
- Розанов Ю. К. Электрические и электронные аппараты. 2-еизд., испр, и доп. — М.: Информэлектро, 2001. — 420 с.
- https://neftegaz.ru/news/view/174280-Tsifrovizatsiya-v-elektroenergetike.-Modernizirovana-avtomatizirovannaya-sistema-distantsionnogo-upravleniya-oborudovaniem-podstantsii-500-kV-Schyolokov
