Вопросы и ответы

 Рабочее напряжение всех дискретных входов (входов команд РЗ и ПА и других) также может быть установлено 110 В. Но в стандартных схемах шкафов, рассчитанных на питание от опертока =220 В, есть компоненты (контактор, промежуточные реле, лампы сигнализации), рассчитанные только на напряжение =220 В. Для обеспечения работы шкафов с ПКУ СР24 и ПКУС СР24 в целом требуется их замена на аналогичные, рассчитанные на питание от =110 В.

 Если такая задача встанет, то обращайтесь к нам, а мы порекомендуем типы компонентов, которые обладают теми же габаритными размерами и схемами подключения (изменения схемы стандартного шкафа и его конструкции не потребуется).

Технические характеристики SFP-модулей, используемые в ПКУС СР24, приведены в таблице ниже.

При использовании SFP-модуля MM-850mn для подключения к стандартным интерфейсам IEEE C37.94 на выход его передатчика устанавливается оптический аттенюатор 7..13 дБ. В данном случае при чувствительности приемника SFP-модуля MM-850mn менее -32 дБм на скорости 2 Мбит/с обеспечивается требуемый стандартом IEEE C37.94 бюджет 9 дБ, что позволяет использовать многомодовый ВОК длиной до 2 км.

Приведенные в таблице выше SFP-модули используются не только в ПКУС СР24, но и в преобразователях оптических интерфейсов в электрический E1 ПКУС СР24 Модуль ЭО1 и ПКУС СР24 Модуль ЭО2, а также в другом оборудовании.

Как правило, многомодовый ВОК прокладывают внутри ПС, и при этом используются SFP-модули MM-850mn. Хотя иногда внутри ПС прокладывают и одномодовый ВОК.

Между ПС прокладывают одномодовый ВОК различных типов и длины, и здесь в ПКУС СР24 уже нужен выбор подходящего SFP-модуля.

Тип поставляемого SFP-модуля определяется при заказе оборудования.

На панели электропитания для для шкафов с ПКУ СР24 и ПКУС СР24 рекомендуем устанавливать автоматический выключатель с номиналом 2 А и характеристикой типа K для отстройки от пускового тока.

При использовании автоматических выключателей с номинальным током 2 А с другой характеристикой с меньшей кратностью, например, типа B, возможно их срабатывание при включении питания панели.

 
Причиной является то, что каждый производитель УПАСК по цифровым каналам использует свой закрытый протокол обмена, который обеспечивает требуемые время, надежность и безопасность передачи сигналов команд РЗ и ПА, а также ряд других параметров. Использование данных закрытых протоколов другими сторонними производителями УПАСК без специального разрешения является нарушением авторских прав.
Поэтому УПАСК разных производителей несовместимы между собой на канальном уровне. Даже у одного и того же производителя по каким-либо причинам может не быть совместимости на канальном уровне между различными типами УПАСК. Например, у компании "ABB" - TEBIT, встроенный в FOX515 и NSD570 на канальном уровне несовместимы.
 
Для информации, в 2011 году наша компания предлагала ОАО "ФСК ЕЭС" выполнить НИОКР, одной из задач которого была бы разработка единого и рекомендованного в России канального протокола передачи сигналов и команд РЗ и ПА для всех УПАСК, как встроенных в мультиплексоры, так и вынесенных, собственником которого являлось бы ОАО "ФСК ЕЭС". Но работа была отклонена, как несущественная, хотя специалисты службы РЗА и ПА полностью поддержали необходимость решения этой задачи.

В шкафах с ПКУ СР24 и ПКУС СР24 нет автоматического выключателя, способного обесточить весь шкаф полностью, и на который может быть возложена функция аппарата защиты шкафа.
Селективность, а так же быстродействие и чувствительность должны обеспечивать аппараты защиты, установленные в местах подключения проводников, подводящих питание к шкафу (как правило, это распределительное устройство или панель электропитания).

Это полностью соответствует требованиям пункта 3.1.16 ПУЭ, Издание 7, в котором указано:
"Аппараты защиты должны устанавливаться непосредственно в местах присоединения защищаемых проводников к питающей линии. Допускается в случаях необходимости принимать длину участка между питающей линией и аппаратом защиты ответвления до 6 м."
Реально на объектах длина проводников между распределительными панелями электропитания и шкафами часто превышает 6 м. Поэтому устанавливать аппараты защиты только в шкафах с ПКУ СР24 или ПКУС СР24 нельзя, т.к. в большинстве случаев согласно ПУЭ необходим аппарат защиты на распределительной панели электропитания. Поэтому ООО "Юнител Инжиниринг" не устанавливает аппараты защиты внутри шкафов с ПКУ СР24 и ПКУС СР24.

Это является причиной, почему наладчики нашей компании не прогружают автоматические выключатели, устанавливаемые в шкафах с ПКУ СР24 и ПКУС СР24, а выполняют проверку только их коммутационной способности.

В ПКУС СР24 на ПС1 входы и выходы команд распределяются между двумя логическими направлениями TPE1 и TPE2, под которые в потоке E1 выделены отдельные тайм-слоты с первого по шестой: TPE1 1-8, TPE1 9-16, TPE1 17-24, TPE2 1-8, TPE2 9-16 и TPE2 17-24 (см. приведенный ниже рисунок). Причем выходы команд срабатывают независимо от того, с какого направления пришла команда (используется логика "ИЛИ"). В мультиплексоре доступа тайм-слоты из потока E1 распределяются на два контейнера VC12, один из которых с тайм-слотами TPE1 передается на ПС2, а другой с тайм-слотами TPE2 на ПС3.
 
На ПС2 в ПКУС СР24 входы и выходы команд 9-24 заведены на тайм-слоты 2 и 3 (ТPE2 9-16 и TPE2 17-24). Принимаемые команды из первого тайм-слота TPE2 1-8 направляются на выходы команд 1-8 и одновременно в четвертый тайм-слот TPE1 1-8. Принимаемые команды из четвертого тайм-слота TPE1 1-8 перенаправляются в первый тайм-слот TPE2 1-8 одновременно с командами со входов команд 1-8 (применена логика "ИЛИ"). Т.е. команды 1-8 будут переданы в сторону ПС1 независимо от того, пришли ли они со входов ПКУС СР24 на ПС2 или были приняты в ПКУС СР24 в четвертом тайм-слоте TPE1 1-8. В мультиплексоре доступа тайм-слоты из потока E1 распределяются на два контейнера VC12, один из которых с тремя тайм-слотами TPE2 передается на ПС1, а другой с одним тайм-слотом TPE1 на ПС4.
 
Обработка, аналогичная обработке на ПС2, производится в ПКУС СР24 и мультиплексоре доступа на ПС3.
В ПКУС СР24 на ПС4 принятые команды из первого и второго тайм-слотов TPE2 1-8 и TPE1 1-8 выводятся одновременно через логику «ИЛИ» на выходы 1-8. Принимаемые команды из второго тайм-слота TPE1 1-8 перенаправляются в первый тайм-слот TPE2 1-8 одновременно с командами со входов команд 1-8 (применена логика «ИЛИ»). Тоже самое реализовано в направлении из первого во второй тайм-слот. В мультиплексоре доступа тайм-слоты из потока E1 распределяются на два контейнера VC12, один из которых с тайм-слотом TPE2 1-8 передается на ПС2, а другой с тайм-слотом TPE1 1-8 на ПС4.

Такая обработка обеспечивает одновременную передачу и прием команд 1-8 между ПС1 и ПС4 через ПС2 и ПСЗ. Если возникнет отказ в одном из направлений, например, отключится питание на мультиплексоре доступа на ПС 2, то между ПС1 и ПС4 команды 1-8 будут передаваться через ПС3.
Кроме того, использование логики «ИЛИ» позволяет организовать структуры, когда например команда 1, сформировавшись на любой из ПС, будет одновременно приниматься на всех остальных, а команды 2-24 будут передаваться в соответствие со структурой, описанной выше.Так же можно увеличить число ПС, с и на которые передаются команды 1-8.
Так как назначение тайм-слотов в ПКУС СР24 совершенно свободное, то можно реализовать указанную схему передачи команд без изменения номеров тайм-слотов в ЦСПИ в потоках E1, что показано ниже (неиспользуемые тайм-слоты на рисунках не указаны).

Для резервирования каналов в ЦСПИ с использованием основного и резервного маршрутов необходимо использование встроенного в ПКУС СР24 механизма резервирования TPE1* и ТРE2* (в TPEx и TPEx* передается одна и та же информация о командах). Ниже приведен пример реализации резервирования со сменой номеров тайм-слотов в ЦСПИ в потоках E1.

При этом тайм-слоты, выбранные под основные направления TPE1 и TPE2 направляются по ЦСПИ основными наикратчайшими маршрутами, а тайм-слоты, назначенные на резервные направления TPE1* и TPE2*, направляются по доступными в ЦСПИ резервными маршрутами, что показано на рисунках ниже.

Приемник ПКУС СР24 одновременно анализирует как основной, так и резервный маршруты, и если, например, пропадет основной маршрут, то без выдержки времени произойдет переключение на резервный. Таким образом, если пропадание одного из маршрутов произойдет во время передачи сигнала команды, то ее прием будет непрерывным.

Поставка как ПКУ СР24, так и ПКУС СР24 осуществляется согласно опросному листу для подготовки предложения по оборудованию ПКУ СР24 и ПКУС СР24. В данном опросном листе при заказе необходимо указать, какие релейные модули должны быть с ключами, а какие без.

Ниже приведен пример заказа ПКУ СР24/16 или ПКУС СР24/16 (число обрабатываемых команд 16), где первые четыре релейных модуля без ключей, а остальные с ключами.

• Схемотехнические и программные решения, обеспечивающие характеристики ПКУ СР24 по электромагнитной совместимости в соответствии с 4-й и специальной степенями воздействий по критерию А и увеличивающие защищенность устройства от ложных срабатываний, отказов и зависаний при воздействии мощных импульсных помех;
• Соответствие параметров дискретных входов ПКУ СР24 последним стандартам и дополнительным требованиям ОАО "ФСК ЕЭС", например, СТО 56947007-33.040.20.123-2012 "Аттестационные требования к устройствам противоаварийной автоматики": пороги срабатывания дискретных входов релейных модулей 160…170 В, остаточный входной ток - 20 мА, установка задержки на срабатывание - 0…20 мс;
• Дублирующие (резервирующие) цепи дискретных входов на релейных модулях в направлении передачи;
• Возможность формирования сигналов синхронизации IRIG-B от внутренних часов ПКУ СР24 для внешних устройств, что позволяет обеспечить синхронизацию меток времени регистраторов событий различных устройств на объектах, где нет GPS/ГЛОНАСС синхронизаторов;
• Специальный режим обработки команд "переприем", который при необходимости позволяет блокировать вывод сигнализации о прохождении некоторых команд РЗА и ПА (их выбор осуществляется при конфигурации в программе HMIPanel) в систему центральной сигнализации подстанций;
• Специальный режим ПКУ СР24 формирования длительных команд для УПАСК, которые такие команды передавать не могут;
• Отсутствие излишней аварийной сигнализации ПКУ СР24 при амплитудах управляющих воздействий на дискретных входах релейных модулей вне зоны гарантированного срабатывания;
• Отсутствие переполнения и последующей потери данных регистратора событий ПКУ СР24 при неисправностях релейных модулей;
• Графический режим отображения возникающих событий, сигнализаций и фактов приема и передачи сигналов команд (осциллограф) в программе интерфейса пользователя HMIPanel;
• Семь производителей АСУ ТП, в которые выполнена интеграция;
• Возможность заказа релейных модулей СКО без ключей;
• Поддержка сохранения считанных из регистратора событий в формате COMTRADE.
• возможность модификации в случае необходимости уже установленных и эксплуатируемых ПКУ СР24 до ПКУС СР24, дополнительная информация приведена здесь.

Так как встроенные интерфейсы IEEE C37.94 разрабатываются, как правило, разработчиками телекоммуникационного оборудования для операторов связи, они целиком или частично обладают указанными ниже недостатками:

1. Встроенные в мультиплексоры доступа модули интерфейсов IEEE C37.94 не обеспечивают контроль состояния каналов, используемых для работы оборудования РЗА и ПА. В них нет ни "сухих" аварийных контактов для вывода информации о состоянии каналов для РЗА и ПА ни в систему центральной сигнализации подстанций, ни в АСУ ТП объектов. Также отсутствует возможность вывести указанную информацию в АСУ ТП с помощью стандартных протоколов, например, ГОСТ Р МЭК 60870-5-101 или ГОСТ Р МЭК 60870-5-104. Информация о состоянии каналов для РЗА и ПА доступна только в системах управления сетями служб СДТУ, которые никак не связаны с системами центральной сигнализации подстанций и АСУ ТП.

2. В данных модулях нет недоступных для редактирования энергонезависимых регистраторов событий. Все события связанные с отказами каналов для РЗА и ПА могут быть устранены или выключением питания, или с помощью систем управления. Системные журналы в системах управления хранятся в файлах, доступных для редактирования и нежелательные события могут быть в них удалены. Это может существенно усложнить выявление причины технологических нарушений при проведении расследований.

В ПКУС СР24 ЭО1 и ПКУС СР24 ЭО2 (далее ПКУС СР24 ЭОх) для устранения указанных выше недостатков встроенных в мультиплексоры доступа модулей интерфейсов IEEE C37.94 обеспечиваются:

"Сухие" контакты для сигнализаций аварий, как самого оборудования, так и аварий канала связи;
Интеграция в АСУ ТП через интерфейс RS-485 согласно ГОСТ Р МЭК 60870-5-101 (согласно ГОСТ Р МЭК 60870-5-104 с использованием преобразователя RS485/Ethernet);
Энергонезависимый регистратор событий без возможности редактирования;
Сохранение данных регистратора событий с помощью прикладного программного обеспечения в файлах с недоступным для редактирования формате;
Возможность синхронизация меток времени в регистраторе событий по сигналам IRIG-B.
Кроме этого, использование ПКУС СР24 ЭОх позволяют более гибко организовывать каналы с интерфейсами IEEE C37.94.

Каналы с интерфейсами IEEE C37.94 организовываются по схеме «точка-точка», как показано на рисунке ниже. Для их организации используются мультиплексоры доступа и, соответственно, интерфейсы IEEE C37.94 одного и того же производителя.

Устанавливаемые в мультиплексоры доступа модули интерфейсов IEEE C37.94 поддерживают только внутреннюю шину данного мультиплексора и не могут быть установлены в другие. Если для организации канала с интерфейсами IEEE C37.94 использовать мультиплексоры доступа разных производителей, то такие решения будут неработоспособными, что и показано на следующем рисунке.

Если на разных подстанциях используются мультиплексоры доступа разных производителей, то организация канала для РЗА и ПА с интерфейсами IEEE C37.94 возможна с использованием ПКУС СР24 ЭОх, что показано на рисунке ниже. Интерфейсы E1 широко распространены в мультиплексорах доступа разных производителей и совместимы между собой.

В случае наличия транспортной сети STM-4 и выше можно отказаться от использования мультиплексоров доступа для организации каналов для РЗА и ПА с интерфейсами E1, например, как это приведено на двух рисунках ниже. Транспортные мультиплексоры могут быть разных производителей. Сами по себе транспортные мультиплексоры в своем составе модулей с интерфейсами IEEE C37.94 не имеют.

Таким образом, использование ПКУС СР24 ЭОх вместо встроенных в мультиплексоры доступа модулей с интерфейсами IEEE C37.94 позволяет:

• Устранить недостатки, присущие встроенным в мультиплексоры доступа интерфейсам IEEE C37.94;
• Устранить зависимость от одного производителя мультиплексирующего оборудования при расширении ЦСПИ и организации каналов с интерфейсами IEEE C37.94 для РЗА и ПА (решение вопроса монополизации рынка);
• Более гибко реализовывать каналы с интерфейсами IEEE C37.94 для РЗА и ПА, в ряде случаев исключая использование мультиплексоров доступа, что уменьшает себестоимость реализации каналов, упрощает топологию ЦСПИ, увеличивает надежность каналов для оборудования РЗА и ПА и уменьшает затраты на их эксплуатацию.

Для этого в терминале дифференциальной защиты линии (ДЗЛ) должен присутствовать интерфейс IEEE C37.94, а в составе мультиплексора цифровой системы передачи информации (ЦСПИ) быть в наличии свободный электрический интерфейс E1.

На рисунке ниже показан пример организации канала для ДЗЛ между ПС1 и ПС2 с использованием преобразователей электрических интерфейсов в оптический ПКУС СР24 ЭО1 или ПКУС СР24 ЭО2 (далее ПКУС СР24 ЭОх) и мультиплексоров ЦСПИ.

В программных настройках интерфейса IEEE C37.94 ПКУС СР24 ЭОх необходимо установить ту скорость передачи данных (установить используемое число тайм-слотов 64 кбит/с), с которой работают терминалы ДЗЛ. Скорость передачи данных по ЦСПИ между используемыми интерфейсами E1 должна быть не меньше, чем та, которая установлена в терминалах ДЗЛ и, соответственно, в ПКУС СР24 ЭОх (большая скорость допустима).

При этом предъявляются определенные требования к самой ЦСПИ: необходимо знать задержку передачи данных в сети между используемыми интерфейсами E1 и ее асимметрию в направлениях приема и передачи.

По данным производителей ДЗЛ допустимая величина задержки составляет до 30 мс, асимметрия не должна превышать 100…300 мкс (дифференциальный ток, вызванный наличием асимметрии, не должен превышать 2…5%). Если асимметрия канала в ЦСПИ превышает указанные значения, то для предотвращения ложной работы защиты необходима синхронизация терминалов ДЗЛ по времени, например, с использованием GPS/ГЛОНАСС синхронизаторов.

Задержка и асимметрия каналов в ЦСПИ зависит, прежде всего, от технологии ее построения и типа используемого оборудования.

В панели контроля, управления и связи с системой регистрации ПКУС СР24, команды разбиты на три группы: 1-8, 9-16 и 17-24. Каждая группа передается в своем цифровом потоке (в своих тайм-слотах). Кроме того, для каждой группы предусмотрены два логических направления приема и передачи TPE1 и TPE2, для которых также выделяются свои цифровые потоки. Таким образом, возможна передача и прием команд максимум в шести направлениях.

Пример представлен на рисунке ниже. Здесь команды 1-7, 8 и 9-10 передаются и принимаются в трех направлениях: команды 1-7 между ПС1 и ПС2, команда 8 между ПС1 и ПС3 и команды 9-10 между ПС1 и ПС4.

В мультиплексоре UMUX1500 тайм-слоты из потока E1, поступающего на модуль LOMIF от ПКУС СР24, распределяются в модуле SYNAC на три контейнера VC12, которые передаются по транспортной сети на три ПС. Ниже приведен пример, когда команды каждой группы передаются в потоке E1 со скоростью 64 кбит/с (для каждой группы используется 1 тайм-слот). Использование большего числа тайм-слотов для каждой группы приведет к уменьшению времени передачи команд РЗ и ПА.

Подключение панели контроля, управления и связи с системой регистрации ПКУС СР24 можно производить напрямую к мультиплексорам по электрическому интерфейсу E1 с использованием витой пары. Однако из-за наличия электромагнитных помех и наличия потенциала между местами установки мультиплексора и ПКУС СР24 на ПС, при коротких замыканиях на ЛЭП рекомендуется использовать волоконно-оптический кабель (ВОК).

Для этого используются преобразователи оптических интерфейсов в электрический E1 - одноканальные ПКУС СР24 ЭО1 или четырехканальные ПКУС СР24 ЭО2 (далее ПКУС СР24 ЭОх), которые устанавливаются в шкафах с мультиплексирующим оборудованием или рядом с ними. Тип оптических интерфейсов ПКУС СР24 и ПКУС СР24 ЭОх в данном случае предпочтительней программно установить как оптический E1 (линейный код CMI, формат цикла G.704).

Тип ВОК может быть любым, как многомодовым 850 нм, так и одномодовым 1310 нм или 1550 нм, т.к. в ПКУС СР24 и ПКУС СР24 ЭОх используются SFP модули, которые можно выбрать исходя из типа используемого ВОК.

Если требуется резервирование каналов в транспортной сети с использованием основного и резервного маршрутов, то необходимо использование встроенного в ПКУС СР24 механизма резервирования TPE1* и ТРE2*, для организации которых используются отдельные цифровые потоки, а на ПС2, ПС3 и ПС4 установка преобразователей ПКУС СР24 ЭО2 в режиме мультиплексирования двух электрических интерфейсов E1 в один оптический. В транспортной сети организуются основной и резервные потоки E1.

На рисунке ниже показаны основной и резервные маршруты для канала между ПС1 и ПС2. Для каналов между ПС1 и ПС3 и между ПС1 и ПС4 основной и резервный маршруты организуются аналогичным образом.

Недостатком приведенных выше решений является неполная загруженность потоков E1, передающихся с ПС1 на ПС2, ПС3 и ПС4.

Основное достоинство решения состоит в исключении использования мультиплексоров доступа UMUX1500 из состава сети на ПС2, ПС3 и ПС4, что позволяет:

• Уменьшить себестоимость реализации решения, связанного с передачей команд РЗ и ПА;
• Упростить топологию сети, что, в свою очередь, повышает надежность организованных по ней каналов передачи команд РЗ и ПА и снизить стоимость ее эксплуатации;
• Уменьшить вероятность ошибок персонала, связанных с каналами для передачи команд РЗ и ПА, при переконфигурации сети с какими-либо целями (добавление каналов телемеханики, телефонных каналов и т.д.), т.к. в используемых потоках E1 (контейнерах VC12) невозможно передать какую-либо другую информацию.