Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 14.)

automatyka zabezpieczeniowa systemów elektroenergetycznych
Przebieg: a) napięcia zasilającego – krzywa niebieska, b) napięcia w miejscu zwarcia URz – krzywa czerwona, c) sygnału sterującego elementem TACS Switch (odpowiednik wyłącznika) – krzywa zielona
Przebieg: a) napięcia zasilającego – krzywa niebieska, b) napięcia w miejscu zwarcia URz – krzywa czerwona, c) sygnału sterującego elementem TACS Switch (odpowiednik wyłącznika) – krzywa zielona
J. Wiater

W czternastej części kursu zostaną zaprezentowane podstawowe układy zabezpieczeń stosowane w systemach elektroenergetycznych. Omówione będą główne kryteria zabezpieczeniowe na konkretnych i praktycznych przykładach.

Stacje elektroenergetyczne wysokich napięć są tą częścią systemu elektroenergetycznego, która umożliwia przekazywanie energii elektrycznej w różnych kierunkach. Wykorzystywane są do sprzężenia systemu elektroenergetycznego z wytwórcą energii i pośredniczą w jej przesyle i dystrybucji. Zapewnienie poprawnej pracy systemu wymaga od systemów stacji izolowania uszkodzonych, przeciążonych linii przesyłowych oraz uszkodzonego sprzętu wysokonapięciowego, kontroli poziomu napięcia w systemie i przepływu energii, kompensacji mocy biernej w systemie, tłumienia przepięć. Stosowane w nich systemy sterowania i nadzoru umożliwiają m.in. bezbłędne wykrywanie awarii i zwarć, stale monitorują system, rejestrują zdarzenia w systemie, mierzą zużycie energii elektrycznej.

Obecny rozwój gospodarki charakteryzuje coraz większe uzależnienie od pewnego i niezawodnego zasilania w energię elektryczną. Stacje elektroenergetyczne wysokiego napięcia w dużej mierze determinują prawidłowe funkcjonowanie całego systemu elektroenergetycznego. Awarie urządzeń w nich zainstalowanych mają duży oddźwięk społeczny. Powodują również znaczne straty finansowe zarówno dla zakładów energetycznych, jak i odbiorców energii. Katastrofalne w skutkach dla gospodarki każdego kraju może stać się uszkodzenie Głównych Punktów Zasilania (tzw. GPZ-ów), co w ekstremalnym przypadku może doprowadzić do rozpadnięcia się części systemu elektroenergetycznego.

Twarde prawa ekonomii wymuszają modernizację stacji elektroenergetycznych ukierunkowaną na minimalizację kosztów obsługi i utrzymania ruchu. Przyjęcie takiej strategii działania zmusza zakłady energetyczne do stosowania nowoczesnych urządzeń i systemów teleinformatycznych do nadzoru i sterowania.

układy EAZ

Nadrzędną kontrolę nad stanem pracy stacji zapewniają układy elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej (EAZ). Ich głównym zadaniem jest zabezpieczenie urządzeń energetycznych w przypadku wystąpienia awarii poprzez ich odłączenie z systemu. Realizując tę funkcję jednocześnie zapewniają ochronę ludzi i innych urządzeń znajdujących się w sąsiedztwie podczas stanów awaryjnych. W czasie normalnej niezakłóconej pracy urządzenia te cały czas kontrolują stan systemu elektroenergetycznego i podejmują kluczowe decyzje w ułamkach sekund, w przypadku pojawiającej się anomalii. Szybkość, czułość, selektywność i niezawodność to najważniejsze cechy, które muszą być spełnione przez systemy kontroli i nadzoru stacji. Zewzględu na katastrofalne skutki niezadziałania EAZ stosuje się rezerwę lokalną, zdalną i obszarową.

W porównaniu z powszechnie stosowanymi w latach ubiegłych analogowymi układami telemechaniki współczesne urządzenia elektroniczne, a szczególnie te sterowane cyfrowo, są znacznie bardziej podatne na bezpośrednie oddziaływanie impulsowego pola elektromagnetycznego i udarów napięciowych lub prądowych dochodzących do tych urządzeń z sieci zasilającej oraz z linii transmisji sygnałów. W wielu wypadkach ochronę przed tego rodzaju zagrożeniami zapewniają łącza światłowodowe wykorzystywane do transmisji danych. Jednak należy zauważyć, że technologia światłowodowa nie zawsze jest możliwa do zastosowania, a dodatkowo pojawiają się problemy między innymi z przepięciami w układach zasilania urządzeń peryferyjnych z nimi współpracujących. Bardzo przydatny w takich przypadkach może się okazać pakiet EMTP, który umożliwi zamodelowanie i analizę skomplikowanych systemów sterowania i nadzoru. W czternastej części kursu zostaną zaprezentowane podstawowe układy zabezpieczeń wraz z praktycznymi przykładami.

zabezpieczenia nadprądowe

Zgodnie z wymaganiami, które są postawione układom EAZ, wyłączanie zwarć wielkoprądowych powinno następować w bardzo krótkim czasie. Najprostszym sposobem na spełnienie tego wymagania jest zastosowanie zabezpieczenia nadprądowego bezzwłocznego. Główną wadą tego rozwiązania jest bardzo mała selektywność. W praktyce ograniczone jest zastosowanie tego typu zabezpieczenia do silników indukcyjnych wysokiego napięcia. Nie znajduje ono zastosowania w przypadku linii przesyłowych, transformatorów i generatorów [1]. Na rysunku 1. przedstawiono schemat układu z zastosowanym zabezpieczeniem nadprądowym bezzwłocznym. Wracając do części 10. kursu użytkownik może samodzielnie stworzyć i przeprowadzić obliczenia z jego wykorzystaniem.

Wprowadzenie opóźnienia w zadziałaniu zabezpieczenia nadprądowego umożliwia spełnienie wymagań dużej selektywności stawianych układom EAZ. Na rysunku 2. przedstawiono schemat struktury wewnętrznej zabezpieczenia nadprądowego o zadanej charakterystyce czasowo-prądowej. Szczegółowo układ został opisany w 10. części kursu. Odpowiednie zmodyfikowanie charakterystyki czasowo-prądowej układu pozwoli na uzyskanie selektywnego działania układu dla różnych stref działania. Wykorzystanie układu zamieszczonego na rysunku 2., z odpowiednio ukształtowaną charakterystyką, umożliwi zamodelowanie również dwustopniowego zabezpieczenia nadprądowego zarówno bezzwłocznego, jak i zwłocznego. Stosowanie tego układu pozwala również wykrywać przeciążenia cieplne w maszynach elektrycznych, transformatorach i liniach elektroenergetycznych – nie jest to rozwiązanie idealne, gdyż nie uwzględnia ono rzeczywistego stanu cieplnego zabezpieczanego obiektu [1].

zabezpieczenia nadnapięciowe

Do wykrywania nadmiernego wzrostu napięcia stosuje się zabezpieczenia nadnapięciowe o czasie zadziałania rzędu 1 - 2 sekund [1]. Modyfikując układy zamieszczone na rysunku 1. i rysunku 2. (zmiana parametru Type z 90 na 91 w elementach Coupling to Circuit) można uzyskać układy pracujące jako zabezpieczenia nadnapięciowe lub podnapięciowe zarówno zwłoczne, jak i bezzwłoczne. Zastosowanie zabezpieczeń podnapięciowych może być pomocne w odróżnieniu zwarć wielkoprądowych od przeciążeń prądowych, jak również może posłużyć do wykrywania spadków i zaników napięcia. Stosując w EMTP proste układy sprzężonych między sobą transformatorów 1-fazowych oraz korzystając z prezentowanych wcześniej układów można zamodelować zabezpieczenia zerowonapięciowe.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2008

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania »?

Słupy oswietlenia zewnętrznego - na co zwrócić uwagę przy wyborze? »

Ranki łączniki gniazdka Szynoprzewody - małe i średnie instalacje
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia ulicznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

automatyka przemysłowa elektronika
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

Kamery termowizyjne Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Energetyka wiatrowa w Polsce wady i zalety?

ograniczniki konwersja energii elektryczne
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) czytam więcej » Udział odnawialnych źródeł energii w Polsce stanowi około 14% całkowitej produkcji energii elektrycznej, z czego energetyka wiatrowa stanowi obecnie ponad... czytam dalej »

Liczniki energii elektrycznej do zadań specjalnych»

Liczniki energii jakie wybrać Mogą być stosowane do rozliczeń z zakładami energetycznymi, do kontroli procesów przemysłowych, do rozliczeń podnajemców oraz jako element systemów zarządzania energią. Najnowsze inteligentne liczniki umożliwiają płacenie za faktycznie zużytą energię elektryczną, kontrolę sposobu jej wykorzystania ... czytam dalej »


Bramka IoT chmury do integracji nowych i istniejących systemów bez konieczności programowania.»

Roboty będą produkować roboty - to już pewne!

bramka iot Robot testuje bankomaty
Dzięki prostemu połączeniu z procesem za pomocą protokołów, np. Modbus/TCP, dane czujników i dane procesowe są zbierane, przetwarzane i monitorowane ... czytam więcej » Powstanie fabryka w której roboty będą produkowały roboty. Wszystko na to wygląda, że już niedługo scenariusze filmowe okażą się ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Pobierz darmowy ebook i usprawnij instalacje przewodów »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania »

Liczniki energii jakie wybrać Łączniki elektrinstalacyjne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
9/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Metody badania funkcji zabezpieczeń nadprądowych przekaźników elektroenergetycznych
  • - Fotowoltaika szansą rozwoju dla komunikacji miejskiej
Zobacz szczegóły

PGG testuje instalacje PV

W Ruchu Halemba kopalni Ruda w Polskiej Grupie Górniczej została uruchomiona pilotażowa instalacja fotowoltaiczna o mocy 410 kWp. Jest to pierwsze z przedsięwzięć w dużym projekcie PGG na...

Przekaźnik instalacyjny o wysokiej odporności na prąd udarowy

RPI-1ZI-U24A firmy Relpol, to nowy przekaźnik instalacyjny, który wytrzymuje prąd załączania 120 A w czasie 20 ms. Przekaźnik ten przeznaczony jest do załączania obwodów o wysokim...
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl