rejestrator

kryterialny

zabezpieczeñ admitancyjnych

multiMUZ ver. 2 i megaMUZ

Potrzeba zbudowania rejestratora

kryterialnego dostrze¿ona zosta³a

przez pracowników Instytutu

Energetyki ju¿ dwadzieœcia lat

temu w okresie, gdy wdra¿ano do

eksploatacji analogowe

zabezpieczenia du¿ych bloków

energetycznych. Najwiêcej

k³opotów sprawia³y wtedy

zabezpieczenia ró¿nicowe,

poniewa¿ zdarza³o siê, ¿e dzia³a-

³y w czasie zwaræ zewnêtrznych.

Wiadomo by³o, ¿e przyczyn¹ ta-

kich dzia³añ jest nasycanie siê

przek³adników pr¹dowych udarami

sk³adowej przejœciowej pr¹dów.

Generatorowe przek³adniki pr¹do-

we s¹ bardzo drogie i ich wymiana

na lepsze nie by³a brana

pod uwagê.

J

edyn¹ drog¹ rozwi¹zy-
wania tego problemu by-
³a korekta nastawieñ za-

bezpieczeñ oraz dokonanie
zmian w uk³adach realizuj¹-
cych blokowanie od drugiej har-
monicznej. Dzia³ania te wyko-
nywane by³y tylko w oparciu
o intuicjê konstruktorów, ponie-
wa¿ takiego zwarcia nie mo¿na
by³o powtórzyæ. Zapisy z u¿y-
wanych wówczas rejestratorów
wskazywa³y co najwy¿ej,
w której fazie by³o zwarcie, co
koñczy³o siê przewa¿nie wyd-
³u¿eniem czasów dzia³ania
i zmniejszeniem czu³oœci za-
bezpieczeñ. Dlatego w chwili
pojawienia siê techniki cyfro-
wej, Instytut Energetyki w pier-
wszej kolejnoœci postanowi³
zadbaæ o to, aby nigdy nie pow-
tórzy³a siê sytuacja koniecz-
noœci korygowana nastawieñ
zabezpieczeñ bez nale¿ytego
poznania wielkoœci, jakie wp³y-
waj¹ na dzia³anie zabezpie-
czeñ w czasie ju¿ zaistnia³ych
zwaræ.

W tym w³aœnie celu wy-

myœlono rejestrator kryterialny
i zastosowano go w zabezpie-
czeniu ró¿nicowym RRTC-1.
Rejestrator ten eksploatowany
jest ju¿ od dwóch lat i dostar-
cza materia³y, które pozwalaj¹
na ocenê wartoœæ wspó³czyn-
nika bezpieczeñstwa i czu³oœci
we wszystkich zaistnia³ych
przypadkach zwaræ zewnêtrz-
nych i wewnêtrznych. Analiza
zebranych materia³ów pozwala
na œwiadome korygowanie nas-
tawieñ. W odró¿nieniu od tego,
co by³o kiedyœ, mo¿na uzyskaæ
zwiêkszanie czu³oœci i skróce-
nie czasu dzia³ania zabezpie-
czeñ ró¿nicowych. Godnym
podkreœlenia jest fakt, ¿e tak
daleko id¹ce wnioski mog¹ byæ
wyci¹gane bez wykonywania
prób zwarciowych.

Doskonalenie zabezpieczeñ

ziemnozwarciowych w zakresie
konstrukcji i eksploatacji trwa
ju¿ wiele lat, a jest to temat nie-
w¹tpliwie trudny. Skomplikowa-
ne wydaje siê nam zawsze to,

dr in¿. Zygmunt Kuran

Instytut Elektroenergetyki

mgr in¿. Rafa³ Tarczyñski

JM-TRONIK Sp. z o.o.

32

www.elektro.info.pl

7/2002

Nowoczesne

instalacje

kablowe

Daetwyler

Oddzia³ w Polsce

ul. Nieca³a 10, 05-800 Pruszków

tel. [phone]

fax [phone]

www.daetwyler.net

czego jeszcze nie znamy. Dlate-
go mamy nadziejê, ¿e po zasto-
sowaniu rejestratora kryterialne-
go do zabezpieczeñ ziemno-
zwarciowych, stan¹ siê one te-
raz ³atwe zarówno w nastawia-
niu, jak i w ocenie zadzia³añ
pod wzglêdem ich prawid³o-
woœci. Zastosowany w zabez-
pieczeniach megaMUZ rejestra-
tor kryterialny sprawi niew¹tpli-
wie, ¿e wybór optymalnych
charakterystyk zabezpieczeñ
ziemnozwarciowych i ich nasta-
wianie nie bêdzie kry³o ju¿
¿adnych tajemnic.

Idea rejestratora kryterialne-

go powinna zostaæ rozpow-
szechniona przede wszystkim
na zabezpieczenia admitancyjne
i odleg³oœciowe. Ekipa progra-
mistów z firmy JM-TRONIK op-
racowa³a oprogramowanie,
które mo¿e byæ instalowane
w sterownikach multiMUZ 2
i megaMUZ. S¹ to pierwsze
w Polsce sterowniki zabezpie-
czeniowe, w których zastosowa-
no rejestrator kryterialny do za-
bezpieczeñ ziemnozwarcio-
wych.

Co to jest „rejestrator kryte-

rialny”? Nie jest to odrêbne
urz¹dzenie, ale sposób zapisu

informacji, który mo¿e byæ zre-
alizowany tylko przez przekaŸ-
nik wykonuj¹cy funkcjê zabez-
pieczeniow¹. Ta cecha odró¿nia
zasadniczo rejestrator kryterial-
ny od rejestratorów zdarzeñ
i zak³óceñ, które mog¹ byæ re-
alizowane jako odrêbne urz¹-
dzenia. Rejestracja kryterialna
polega na zapisywaniu na
p³aszczyŸnie, na której przeds-
tawiona jest charakterystyka za-
bezpieczenia wielkoœci kryte-
rialnych widzianych przez za-
bezpieczenie w czasie zak³óce-
nia. Cech¹ dodatkow¹ rejestra-
tora kryterialnego jest to, ¿e ma
dodatkowo nastawiane wielko œ-
ci progowe, przeznaczone wy-
³¹cznie do uruchamiania zapi-
su. Dziêki temu zostaj¹ zapisa-
ne nie tyko zdarzenia, które spo-
wodowa³y zadzia³anie, ale rów-
nie¿ te, które mog³yby do takie-
go dzia³ania doprowadziæ, np.
z powodu Ÿle wybranych cha-
rakterystyk zabezpieczenio-
wych. Celem stosowania rejest-
ratora kryterialnego jest popra-
wienie selektywnoœci, czu³oœci
i szybkoœci dzia³ania zabezpie-
czeñ ziemnozwarciowych.

Pionowa prosta obrazuje nastawê zabezpieczenia admitancyjnego kierunkowego

o k¹cie 0° (konduktancyjnego). Zakreskowany obszar na lewo od prostej jest

obszarem niedzia³ania zabezpieczenia. Widoczne jest, ¿e punkty obrazuj¹ce ko-

lejne pomiary s¹ w obszarze dzia³ania zabezpieczenia. Pod wykresem przedsta-

wione s¹ stany pobudzenia i zadzia³ania poszczególnych zabezpieczeñ ziemnoz-

warciowych. Po prawej stronie wykresu mo¿na odczytaæ wartoœci t, G0, B0, I0,

U0,

φ0 dla wyró¿nionego punktu (kursora)

F

34

www.elektro.info.pl

7/2002

Najczêstsze przyczyny nie-

poprawnych dzia³añ zabezpie-
czeñ ziemnozwarciowych:

n

pomy³ki w obliczeniach pr¹-
du ziemnozwarciowego,

n

niepoprawnie wykonane na-
stawienie lub wybranie nie-
odpowiednich typów zabez-
pieczeñ,

n

Ÿle przy³¹czone obwody
pr¹du lub napiêcia i z³a kie-
runkowoϾ,

n

nadmierny uchyb przek³ad-
ników pr¹dowych powsta³y
na skutek pozostawienia nie-
potrzebnej zwory przek³ad-
nika lub niepoprawnego uzie-
mienia g³owic kablowych,

n

brak klasy zabezpieczenia
przy pomiarze zdeformowa-

za t¹ stref¹, z zachowaniem od-
powiedniej wartoœci wspó³-
czynnika bezpieczeñstwa. Gra-
ficzna reprezentacja tych punk-
tów pozwoli równie¿ oceniæ,
czy optymalnie zosta³y wybra-
ne charakterystyki. Taka metoda
optymalizacji nastawieñ powo-
duje, ¿e przestaj¹ niepokoiæ
nas uchyby przek³adników pr¹-
dowych, brak klasy zabezpie-
czenia przy pomiarze zdeformo-
wanego pr¹du ziemnozwarcio-
wego itp. Wszystkie uchyby mo-
g¹ byæ skorygowane na podsta-
wie otrzymanych wykresów i to
bez koniecznoœci dociekania
Ÿród³a ich powstania. Uzyska-
ny materia³ pozwala równie¿
oceniæ, czy mo¿liwe jest skró-
cenie czasu dzia³ania i czulsze
nastawienie zabezpieczeñ.

q

nego pr¹du ziemnozwarcio-
wego.
Czego oczekujemy od rejest-

ratora kryterialnego, zastosowa-
nego do zabezpieczeñ ziemno-
zwarciowych? Spodziewamy siê
przede wszystkim, ¿e zobaczy-
my p³aszczyznê admitancji
z naniesionymi nastawionymi
charakterystykami oraz punkty
reprezentuj¹ce admitancjê linii,
widzian¹ przez uk³ad pomiaro-
wy zabezpieczenia. Oczekujemy
tego w linii uszkodzonej oraz
w liniach dobrych. Kryterium
uruchamiaj¹cym zapis rejestra-
tora jest pojawienie siê napiêcia
U

o

, a wartoœæ napiêcia i czas

s¹ nastawiane. Zatem bêdzie-
my obserwowaæ nie tylko admi-
tancjê w odp³ywach dotkniê-
tych zwarciem, ale równie¿ ad-
mitancjê widzian¹ w odp³y-
wach zdrowych. Pozwoli to oce-
niæ, czy nastawione charakte-
rystyki dobrze rozgraniczaj¹ ob-
szar admitancji zak³óceñ od
obszaru admitancji odpowiada-
j¹cej sp³ywowi pr¹dów w li-
niach zdrowych. Punkty opisu-
j¹ce admitancjê widzian¹ w li-
nii uszkodzonej powinny zna-
leŸæ siê w strefie dzia³ania
z zachowaniem odpowiedniego
wspó³czynnika czu³oœci, nato-
miast punkty opisuj¹ce admi-
tancjê widzian¹ w liniach zdro-
wych, powinny znaleŸæ siê po-

W tej rejestracji widoczne jest, ¿e punkty obrazuj¹ce kolejne pomiary

rozmieszczone s¹ w obszarze niedzia³ania zabezpieczenia

W tej rejestracji widaæ, ¿e nastawiono zabezpieczenia admitancyjne (ko³o),

admitancyjne kierunkowe 1 (k¹t = 0 ° – pionowa prosta) i admitancyjne

kierunkowe 2 (k¹t = 55° – pochylona prosta). Punkty umieszczone s¹

w obszarze dzia³ania zabezpieczeñ admitancyjnego, admitancyjnego

kierunkowego 1 i czêœciowo admitancyjnego kierunkowego 2