Projekt modelu laboratoryjnego linii napowietrznej do badania zabezpieczeń sieci elektroenergetycznych WN

Concept of laboratory model to test high voltage transmission lines protection devices
Artykuł m. in. przedstawia zasady wyposażania i rodzaje automatyki zabezpieczeniowej linii przesyłowych 110 kV, opracowany model linii typu P i dobór jego parametrów oraz symulację zwarć wielkoprądowych na opracowanym modelu linii w programie MATLAB.
Artykuł m. in. przedstawia zasady wyposażania i rodzaje automatyki zabezpieczeniowej linii przesyłowych 110 kV, opracowany model linii typu P i dobór jego parametrów oraz symulację zwarć wielkoprądowych na opracowanym modelu linii w programie MATLAB.
Rys. redakcja EI

Główną funkcją systemu elektroenergetycznego jest przesył energii elektrycznej, realizowany przez linie przesyłowe wysokiego napięcia (w Polskim Systemie Elektroenergetycznym 110, 220 i 400 kV), od których sprawności działania zależy działanie całego systemu. Stwarza to wysokie wymagania podczas doboru urządzeń elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej.

W artykule:

• Automatyka zabezpieczeniowa linii przesyłowych 110 kV
• Wymagania prawne
• Automatyka zabezpieczeniowa
• Model linii napowietrznej 110 kV
• Symulacja zwarć wielkoprądowych w programie MATLAB
• Koncepcja stanowiska laboratoryjnego

Podstawą do przygotowania nastaw oraz analizy warunków pracy elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej są wyniki obliczeń prądów zwarciowych i rozpływowych. Obliczenia wielkości elektrycznych w sieciach dokonywane są na podstawie modeli (schematów zastępczych) odwzorowujących rzeczywiste parametry rozpatrywanego elementu [1].

 

Podstawowym zabezpieczeniem stosowanym w liniach przesyłowych 110 kV jest zabezpieczenie odległościowe, zwane również zabezpieczeniem podimpedancyjnym. Umożliwia ono nie tylko wybiórcze eliminowanie zakłóceń zwarciowych w dowolnie złożonych sieciach z możliwie najmniejszą zwłoką czasową, ale również stanowi rezerwę zdalną sąsiednich zabezpieczeń. Wybiórczość uzyskuje dzięki uzależnieniu czasu działania od wartości impedancji pętli zwarciowej, która również jest miarą odległości do miejsca zwarcia [1].

 

W artykule przedstawiono zasady wyposażania i rodzaje automatyki zabezpieczeniowej linii przesyłowych 110 kV, opracowany model linii typu P oraz dobór jego parametrów, symulację zwarć wielkoprądowych na opracowanym modelu linii w programie MATLAB oraz koncepcję stanowiska laboratoryjnego wraz z realizującym funkcje zabezpieczeniowe zespołem automatyki zabezpieczeniowej CZAZ-RL.

Automatyka zabezpieczeniowa linii przesyłowych 110 kV

Linie w sieciach 110 kV, przesyłowo-rozdzielcze, pracują zazwyczaj w układach zamkniętych (choć zdarzają się i linie promieniowe). Spotyka się linie krótkie i bardzo krótkie, głównie na terenach uprzemysłowionych [2].

W dobie skracania linii, coraz częstszego stosowania linii kablowych i rozpowszechnienia się generacji rozproszonej, uzasadniona wydaje się zmiana podejścia do zabezpieczania sieci 110 kV poprzez instalowanie dwóch zabezpieczeń podstawowych (odległościowych, różnicowych, porównawczo-fazowych), szczególnie w sieciach wielkomiejskich. W tym przypadku zabezpieczenia odległościowe powinny współpracować ze sobą za pomocą łączy telekomunikacyjnych, aby zwarcia były likwidowane bezzwłocznie na całej długości linii. Zabezpieczenia zwarciowe pełniłyby funkcję głębokiej rezerwy dla zwarć wysokooporowych, na wypadek nieczynnych zabezpieczeń różnicowych, uruchamianych jako funkcja w sterownikach polowych [3].

Wymagania prawne

Według Rozporządzenia Ministra Gospodarki z 4 maja 2007 r. [4] linie elektroenergetyczne 110 kV powinny zawierać:

  • jedno zabezpieczenie podstawowe odległościowe lub odcinkowe (w przypadku linii kablowych lub napowietrznych o długości do 2 km należy stosować zabezpieczenie odcinkowe);
  • jedno zabezpieczenie rezerwowe odległościowe lub ziemnozwarciowe, a dla linii promieniowych prądowe;
  • urządzenia automatyki, 3-fazowego samoczynnego ponownego załączenia (SPZ).

Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej [5] dzieli zasady dobierania zestawu zabezpieczeń na trzy kategorie w zależności od rodzaju linii: pierścieniowe, promieniowe i kablowe. Linie pracujące w układzie pierścieniowym wyposaża się w:

  • zabezpieczenie podstawowe odcinkowe lub odległościowe;
  • zabezpieczenie rezerwowe odległościowe lub reagujące na zwarcie z ziemią (gdy zabezpieczenie odcinkowe jest zabezpieczeniem podstawowym, należy stosować zabezpieczenie odległościowe jako rezerwę);
  • urządzenia automatyki SPZ;
  • w uzasadnionych przypadkach urządzenia do synchronizacji.

Linie pracujące w układzie promieniowym powinny być wyposażone w:

  • zabezpieczenie podstawowe odległościowe lub nadprądowe;
  • rezerwowe reagujące na zwarcia z ziemią;
  • urządzenia automatyki trójfazowego SPZ.

Dla linii kablowych wymagania prezentują się następująco:

  • dwa zabezpieczenia podstawowe (odcinkowe i odległościowe);
  • jedno dwustopniowe zabezpieczenie prądowe reagujące na zwarcia z ziemią.

Czytaj też: Charakterystyka krajowej sieci dystrybucyjnej XXI wieku >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 10/2017

Wybrane dla Ciebie


Programowalny wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

wyświetlacze Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz (...) czytam dalej »


Stacja transformatorowa na kółkach - robi wrażenie »

Rozdzielnica na kołach Jest to lekka stacja w obudowie metalowej, na podwoziu jezdnym – DMC 3,5T, z obsługą z zewnątrz, z możliwością łatwe (...) czytam dalej »


Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

urządzenia przeciwprzepięciowe spd Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz(...) czytam dalej »


Szynoprzewody w instalacjach elektrycznych - czy warto je wykorzystywać?

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

szynoprzewody jak podłączyć bezpanelowa energia słoneczna
Przyjazne instalatorom ze względu na ich intuicyjny montaż i nieskomplikowaną budowę oraz szeroki wachlarz możliwości z zakresu wykonania różnego (...) 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 »

Jaki licznik energii elektrycznej wybrać - porównanie 2019 »

Fotowoltaika Mogą być stosowane do rozliczeń z zakładami energetycznymi, do kontroli procesów przemysłowych, do rozliczeń podnajemców oraz jako element systemów zarządzania ... czytam dalej »


Jak mocować przewody instalacji odgromowej?

Czy energii odnawialnej uda się zastąpić węgiel?

Wsporniki ochrony odgromowej energia odnawialna a węgiel
W obudowie wykonanej z wysokiej jakości polietylenu kryje się betonowy rdzeń. Szczelnie zamknięta konstrukcja chroni go przed niekorzystnym wpływem czynników pogodowych i... czytam więcej » Według ostatniego raportu brytyjskiego koncernu BP do 2040 r. odnawialne źródła energii staną się głównym źródłem energii na świecie. Czy rzeczywiście ... czytam dalej »

Sekcja: Instaluj z Legrandem dla profesjonalisty »

System zarządzania energią Jesteś Instalatorem? W tej sekcji w szybki i łatwy sposób znajdziesz niezbędne ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Jaki wybrać uniwersalny, programowalny wyświetlacz cyfrowy?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

Sterowniki programowalne kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Kable średniego i niskiego napięcia - wymagania standardów międzynarodowych»

Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

PRzewody i kable standardy Termowizja w elektryce
Szeroki asortyment przewodów i kabli produkowanych zgodnie z wymaganiami restrykcyjnych standardów międzynarodowych(...) czytam dalej » Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można(...) czytam dalej »

Stacje ładowania pojazdów od Kolejowych Zakładów Łączności ?

UPS zasilacze Stacja umożliwia szybkie ładowanie prądem zmiennym o mocy do 22 kW (opcjonalnie 44 kW). Wyposażona jest w dwa gniazda osobno opomiarowane (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym ??

Ograniczniki przepięć (SPD) o udoskonalonych osiągach »

Switche zarządzalne spd ograniczniki
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » SPD o takim układzie elementów ograniczających przepięcia są stosowane w instalacji elektrycznej, w której nie powinny występować prądy upływu, nawet o niewielkich(...) 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 »
4/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 4/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt instalacji piorunochronnej wolno stojącego budynku magazynu mps
  • - Awarie sieciowe w krajowej sieci dystrybucyjnej
Zobacz szczegóły
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