Page 32 - elektro info 10/2019 demo

automatyka
automatyka

przekładniki niekonwencjonalne

wykorzystywane w automatyce

elektroenergetycznej

dr inż. Adam Smolarczyk, mgr inż. Artur Łukaszewski – Politechnika Warszawska

rzekładniki w systemie elektro- w celu pomiaru prądów, napięć,
Penergetycznym (SEE) stosowane mocy, energii elektrycznej. Wykorzy- systemy centrum zarządzania stacją cyfrową
są w celu obniżenia wartości prądu stywane są w zabezpieczeniach elek- SCADA
bądź napięcia, aby możliwe było wy- troenergetycznych, układach pomia-
konanie pomiarów tych wielkości rowych, sterowania i regulacji. proxy
przełączniki
przez urządzenia niskonapięciowe. Konwencjonalne przekładniki wy- (switch’e) szyna stacyjna
Dzięki przekładnikom możliwe jest korzystują w swojej budowie rdze- urządzenia PMU WAM (Station Bus) poziom pola
IED
PDC
oddzielenie galwaniczne obwodu po- nie ferromagnetyczne, które powo- sterowniki fazory (jednostki PMU)
polowe
miarowego (pierwotnego, wysokona- dują, że mają one wiele negatywnych PDC (koncentratory PMU)
WAM (systemy pomiarowe)
pięciowego) od obwodu wtórnego (ni- cech. Do istotnych wad przekładni- szyna procesowa
(Process Bus)
przełączniki
(switch’e)
skonapięciowego). Stosowane są one ków prądowych można zaliczyć nasy- modyły peryferyjne monitoring pracy
canie się rdzenia przekładnika, a co (Merging Units) wyłącznika system główny
streszczenie za tym idzie niedokładną transfor-
mację prądów zwarciowych. W przy- aparatura silnoprądowa z wbudowanymi
czujnikami (sensorami)
W artykule opisano niekonwencjonalne
przekładniki prądowe i napięciowe, które padku zastosowania przekładników
są elementami cyfrowych stacji elektro‑ napięciowych może pojawić się nie-
energetycznych. Stacje te do swego dzia‑ Rys. 1. Architektura cyfrowej stacji elektroenergetycznej [1]
łania wykorzystują standard IEC 61850. korzystne zjawisko, takie jak ferro-
Informacje o zmierzonych przez prze‑ rezonans, który może przyczynić się praca z nimi przynosi mało błędów rowy i są bezpieczne w użytkowa-
kładniki niekonwencjonalne wielkoś‑
ciach przesyłane są do urządzeń typu do uszkodzenia wielu urządzeń. Za- zarówno podczas etapu projektowa- niu. W przekładnikach niekonwen-
IED w sposób cyfrowy, a nie analogowy, stosowanie rdzeni ferromagnetycz- nia, jak i użytkowania. cjonalnych zamiast rdzenia ferromag-
jak to się odbywało w przypadku prze‑
kładników konwencjonalnych. Opisano nych powoduje, że gabaryty przekład- Obecnie coraz większą popular- netycznego do transformacji sygna-
zasady działania przekładników niekon‑ ników konwencjonalnych są stosun- ność zyskują przekładniki niekon- łów pomiarowych z obwodów pier-
wencjonalnych wykorzystujących takie
zjawiska fizyczne jak efekt Faradaya, Hal‑ kowo duże. Jako zaletę tego typu prze- wencjonalne (często nazywane sen- wotnych do wtórnych wykorzystuje
la, Pockelsa oraz cewkę Rogowskiego,
dzielniki pojemnościowe. Przedstawio‑ kładników można potraktować zdo- sorami) (ang. nonconventional in- się m.in. zjawiska optyczne, dzielniki
no wady i zalety przekładników niekon‑ byte przez użytkowników doświad- strument transformers). Zasadniczą pojemnościowe, cewki Rogowskiego.
wencjonalnych.
czenie w ich eksploatacji. Dzięki temu różnicą między przekładnikami nie- Przekładniki niekonwencjonalne wy-
konwencjonalnymi a konwencjonal- posażone są w interfejsy komunika-
nymi jest to, że w pierwszych syg- cyjne do wymiany informacji pomia-
Conventional MU
nał wyjściowy przekazywany jest rowych z innymi urządzeniami. Wy-
Conventional VT
cyfrowo za pomocą światłowodów, miana informacji często odbywa się
zaś w drugich analogowo za pomo- z wykorzystaniem standardu komu-
Process bus
cą przewodów miedzianych. Ponadto nikacyjnego IEC 61850. Oczywiście
Optical CT
Optical MU
Protection Device gabaryty przekładników niekonwen- przekładniki te znajdują zastosowa-
cjonalnych ze względu na brak rdze- nie w nowoczesnych rozwiązaniach
Rys. 2. Połączenie przekładników z szyną procesową za pomocą urządzenie MU [2] nia ferromagnetycznego są znacznie sieci typu Smart Grids.
mniejsze w porównaniu z przekład- przekładniki
Rys. A. Smolarczyk, A. Łukaszewski Rys. 3. Wyjaśnienie efektu Faradaya B l konwencjonalnych spowodowało roz- w cyfrowej stacji
nikami konwencjonalnymi.

Zastosowanie przekładników nie- niekonwencjonalne
v
wiązanie wielu problemów związa-
elektroenergetycznej
nych z analogowymi przekładnika-
E
mi konwencjonalnymi. Rozwój tech-
Cyfrowa stacja elektroenergetycz-
nologii pozwolił zbudować przekład-
na jest obiektem, bez którego nie-
www.elektro.info.pl niki, które mają duży zakres pomia- konwencjonalne przekładniki nie
nr 10/2019
84