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


Inżynier w lesie - zobacz video! »

Inżynier w lesie Materiały stworzone przez inżynierów dla inżynierów. Testy produktów od kluczowych dostawców (...) chcę zobaczyć »


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Zobacz co nowego poznamy na targach Energetab 2019 »

Licznik energii jaki wybrać systemy zasilania
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » ENERGETAB – największe w Polsce targi nowoczesnych urządzeń, aparatury i technologii dla przemysłu energetycznego, to miejsce jednych z najważniejszych spotkań czołowych przedstawicieli branży elektrotechnicznej w Polsce.(...) czytam dalej »

 


Specjalne ramki do specjalnych wnętrz »

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... 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?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... 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 »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... 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 »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły

Start programu „Mój Prąd”. Czy przyczyni się do zwiększenia rozwoju OZE w Polsce?

We wrześniu wystartuje nowy rządowy program „Mój Prąd”, dzięki któremu będzie można uzyskać dofinansowanie na domową instalację fotowoltaiczną. Z dotacji będą mogły skorzystać...

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
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