Sieci

Sieci

elektroenergetyczne

elektroenergetyczne

Zabezpieczenie

Zabezpieczenie

i Automatyka

i Automatyka

Elektroenergetyczna

Elektroenergetyczna

dr in

dr in

ż

ż

. Marek Wancerz

. Marek Wancerz

Program wykładu - EAZ

• Klasyfikacja elektroenergetycznej automatyki

zabezpieczeniowej – podstawowe pojęcia.

• Podział zakłóceń, rodzaje automatyki EAZ.

• Struktura urządzeń EAZ oraz wymagania

stawiane zabezpieczeniom.

• Przekaźniki elektroenergetyczne –

podstawowa klasyfikacja.

• Przekładniki prądowe. Warunki pracy i dobór

przekładnika prądowego do zabezpieczeń.

Układy połączeń przekładników prądowych.

Przekładniki napięciowe. Filtry zerowe prądu i

napięcia.

Plan wykładu

• Obwody pomocnicze, sterownicze i

sygnalizacyjne. Układy zasilania napięciem

pomocniczym.

• Zabezpieczenia linii elektroenergetycznych.

Charakterystyka zakłóceń w sieciach SN

oraz WN. Zabezpieczenia linii SN –

nadprądowe bezzwłoczne i zwłoczne,

ziemnozwarciowe.

• Zabezpieczenia linii WN – zabezpieczenia

odległościowe.

Plan wykładu

• Zabezpieczenia transformatorów.

Zabezpieczenia od zakłóceń zewnętrznych

i wewnętrznych.

• Zabezpieczenia silników prądu

przemiennego. Podstawowa klasyfikacja

zakłóceń. Typy zabezpieczeń.

• Elektroenergetyczna Automatyka

Zabezpieczeniowa – SPZ i SZR.

Literatura

1. Żydanowicz J.: Elektroenergetyczna automatyka

zabezpieczeniowa

• tom I: Podstawy zabezpieczeń

elektroenergetycznych., WNT, Warszawa 1979

• tom II: Automatyka eliminacyjna., WNT, Warszawa

1985.

3. Żydanowicz J., Namiotkiewicz M.: Automatyka

zabezpieczeniowa w elektroenergetyce., WNT,

Warszawa 1983.

4. Borkiewicz K.: Automatyka zabezpieczeniowa

regulacyjna i łączeniowa w systemie

elektroenergetycznym., ZIADZ, Bielsko-Biała 1991.

5. Winkler W., Wiszniewski A: Automatyka

zabezpieczeniowa w systemach

elektroenergetycznych, WNT, Warszawa 1999.

Kozienice 220

Kozienice 400

Kozienice 110

Radzyń

Łosice

Łuków

Siedlce

Lubartów

Kock

ZA Puławy

Sobolew

G G G G

Biała Podl.

Biała Podl.

Dęblin

Ryki

400 kV

Parczew

Międzyrzec

Wola

Sitnicka

Brześć 2

Lublin

Systemowa

Rożki

110 kV

Zwoleń

Garbów

Ł

Bronowice

Kazimierz

Puławy

UMCS

Czechów

Północ

Hajdów

FSC E2

FSC E1

Kępa

Puławy

Rudy

Klementowice Nałęczów

G

Opole

Poniatowa

Poniatowa

Bełżyce

Czuby

Wrotków

Śródmieście

Elektrownia

Wschód

WSK 1

Eda

G

G

Dziesiąta

220 kV

WSK 2

G

FŁT 1

TP2

TP1

T1

T2

Budzyń

G

FŁT 2

110 kV

Abramowice

Odlewnia

Bychawa

Chmielów

Stalowa Wola

Zaklików

G

1

2

3

1

2

1

1

2

1

2

1

2

2

2

1

1

1

1

1

1

1

2

1

1

1

1

1

1

1

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

2

1

1

1

2

2

1

1

2

2

1

2

2
1

1

2

1

2

1

2

2

1

1

2

3

4 5

6

7

8

9

03

02

01

1

2

3

4

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

2 3 4

5

6

7

8 9

10

11

12 13 14 15 16 17

18 19

20

1
2

2

1

1

A

G

G

1

2

3

4

5-6

8

10 9

7

B

Lublin EC

400 kV

220 kV

750 kV

400 kV

linie 220 kV

linie 400 kV

linie 750 kV

do systemów

enegetycznych

państstw

sąsiednich

sieć

przesyłowa

220, 400, 750

kV

sieci

rozdzielcze

okręgowe i

miejskie

110 kV

sieci rejonowe

15, 20 kV

i miejskie

10, 15, 20 kV

sieci rejonowe

(wiejskie)

i miejskie 380 V

drobni odbiorcy

średni odbiorcy

przemysłowi

duzi odbiorcy

przemysłowi

bardzo duzi

odbiorcy

przemysłowi

Zakłócenia w pracy sieci

Najczęściej spotykanymi w sieciach

rodzajami zakłóceń są zaburzenia i

zagrożenia.

Zaburzeniem

nazywamy takie zakłócenie,

które nie może być utrzymywane przez

dłuższy czas i powinno zostać wyeliminowane

w odpowiednio krótkim czasie, np. zwarcie,

praca niepełnofazowa, asynchroniczne

kołysania mocy.

Zakłócenia w pracy sieci

Zagrożeniem

nazywamy takie zakłócenie,

które może być tolerowane czasowo, ale

powinno być sygnalizowane obsłudze w celu

usunięcia przyczyny zagrożenia przed

upływem dopuszczalnego czasu trwania

zakłócenia.

Do typowych zagrożeń należą, np.

przeciążenia, asymetria obciążeniowa,

wahania poziomu napięcia, zmiany

częstotliwości.

Rodzaje zaburzeń

Zwarciem

Zwarciem

nazywa się połączenie dwu lub więcej

punktów systemu elektroenergetycznego

nieprzewidziane w normalnym stanie pracy,

przy czym za punkt systemu uważa się również

ziemię.

Połączenie to może być przypadkowe bądź

celowe, poprzez względnie małą impedancję

(najczęściej rezystancję).

1

L

E

−

2

L

E

−

3

L

E

−

1

L

2

L

3

L

1

L

2

L

3

L

3

L

E

−

2

L

E

−

1

L

E

−

)

a

)

b

)

b

)

c

1

L

E

−

2

L

E

−

3

L

E

−

1

L

2

L

3

L

)

a

)

d

1

L

E

−

1

L

E

−

2

L

E

−

2

L

E

−

3

L

E

−

3

L

E

−

1

L

1

L

3

L

3

L

2

L

2

L

2

L

3

L

E

−

2

L

E

−

1

L

E

−

1

L

3

L

Rodzaje zaburzeń

Praca niepe

Praca niepe

ł

ł

nofazowa

nofazowa

charakteryzuje si

charakteryzuje si

ę

ę

tym,

tym,

ż

ż

e uk

e uk

ł

ł

ad tr

ad tr

ó

ó

jfazowy pracuj

jfazowy pracuj

ą

ą

cy w warunkach

cy w warunkach

normalnych jako symetryczny, pracuje z

normalnych jako symetryczny, pracuje z

przerw

przerw

ą

ą

w jednej lub dw

w jednej lub dw

ó

ó

ch fazach.

ch fazach.

Rodzaje zaburzeń

Praca niepe

Praca niepe

ł

ł

nofazowa spowodowana mo

nofazowa spowodowana mo

ż

ż

e by

e by

ć

ć

mi

mi

ę

ę

dzy innymi:

dzy innymi:

-

-

zerwaniem przewodu roboczego;

zerwaniem przewodu roboczego;

-

-

niezgodno

niezgodno

ś

ś

ci

ci

ą

ą

w po

w po

ł

ł

o

o

ż

ż

eniu wszystkich biegun

eniu wszystkich biegun

ó

ó

w

w

wy

wy

łą

łą

cznika;

cznika;

-

-

brakiem styku na po

brakiem styku na po

łą

łą

czeniu szcz

czeniu szcz

ę

ę

ki z no

ki z no

ż

ż

em

em

bieguna od

bieguna od

łą

łą

cznika;

cznika;

-

-

przerw

przerw

ą

ą

w uzwojeniu roboczym przek

w uzwojeniu roboczym przek

ł

ł

adnika

adnika

pr

pr

ą

ą

dowego, transformatora, generatora lub

dowego, transformatora, generatora lub

innego urz

innego urz

ą

ą

dzenia;

dzenia;

-

-

zerwaniem lub przepaleniem si

zerwaniem lub przepaleniem si

ę

ę

bezpiecznika

bezpiecznika

topikowego.

topikowego.

Rodzaje zaburzeń

Ko

Ko

ł

ł

ysania mocy wyst

ysania mocy wyst

ę

ę

puj

puj

ą

ą

w sieciach wysokich napi

w sieciach wysokich napi

ęć

ęć

zasilanych wielostronnie, tworz

zasilanych wielostronnie, tworz

ą

ą

cych niezbyt mocne

cych niezbyt mocne

powi

powi

ą

ą

zania mi

zania mi

ę

ę

dzy wsp

dzy wsp

ó

ó

ł

ł

pracuj

pracuj

ą

ą

cymi

cymi

ź

ź

r

r

ó

ó

d

d

ł

ł

ami mocy, a

ami mocy, a

charakteryzuje si

charakteryzuje si

ę

ę

tym,

tym,

ż

ż

e nast

e nast

ę

ę

puje okresowa zmiana

puje okresowa zmiana

kierunku przep

kierunku przep

ł

ł

ywu mocy.

ywu mocy.

Ko

Ko

ł

ł

ysania mocy s

ysania mocy s

ą

ą

wywo

wywo

ł

ł

ane w wyniku naruszenia

ane w wyniku naruszenia

r

r

ó

ó

wnowagi statycznej lub dynamicznej systemu

wnowagi statycznej lub dynamicznej systemu

elektroenergetycznego w wyniku:

elektroenergetycznego w wyniku:

-

-

udar

udar

ó

ó

w mocy (nag

w mocy (nag

ł

ł

e doci

e doci

ąż

ąż

enie lub odci

enie lub odci

ąż

ąż

enie

enie

uk

uk

ł

ł

adu spowodowane za

adu spowodowane za

łą

łą

czeniem lub wy

czeniem lub wy

łą

łą

czeniem

czeniem

du

du

ż

ż

ych generator

ych generator

ó

ó

w lub du

w lub du

ż

ż

ych odbior

ych odbior

ó

ó

w);

w);

-

-

zmiany konfiguracji uk

zmiany konfiguracji uk

ł

ł

adu;

adu;

-

-

zak

zak

ł

ł

ó

ó

ce

ce

ń

ń

zwarciowych

zwarciowych

(zwar

(zwar

ć

ć

wy

wy

łą

łą

czanych z du

czanych z du

ż

ż

ym

ym

op

op

ó

ó

ź

ź

nieniem).

nieniem).

Rodzaje zagrożeń

Przeci

Przeci

ąż

ąż

enie ruchowe

enie ruchowe

to najcz

to najcz

ęś

ęś

ciej wyst

ciej wyst

ę

ę

puj

puj

ą

ą

ce

ce

zagro

zagro

ż

ż

enie w pracy systemu elektroenergetycznego,

enie w pracy systemu elektroenergetycznego,

charakteryzuj

charakteryzuj

ą

ą

ce si

ce si

ę

ę

wzrostem pr

wzrostem pr

ą

ą

du przep

du przep

ł

ł

ywaj

ywaj

ą

ą

cego

cego

przez dane urz

przez dane urz

ą

ą

dzenie ponad jego warto

dzenie ponad jego warto

ść

ść

znamionow

znamionow

ą

ą

.

.

Wyst

Wyst

ą

ą

pienie tego typu zagro

pienie tego typu zagro

ż

ż

enia mo

enia mo

ż

ż

e by

e by

ć

ć

podyktowane nast

podyktowane nast

ę

ę

puj

puj

ą

ą

cymi sytuacjami:

cymi sytuacjami:

•

•

wzrostem zapotrzebowania odbiorc

wzrostem zapotrzebowania odbiorc

ó

ó

w na energi

w na energi

ę

ę

elektryczn

elektryczn

ą

ą

w ilo

w ilo

ś

ś

ci przekraczaj

ci przekraczaj

ą

ą

cej przepustowo

cej przepustowo

ść

ść

urz

urz

ą

ą

dzenia;

dzenia;

•

•

zmian

zmian

ą

ą

konfiguracji uk

konfiguracji uk

ł

ł

adu powoduj

adu powoduj

ą

ą

c

c

ą

ą

prze

prze

łą

łą

czenie

czenie

dodatkowego obci

dodatkowego obci

ąż

ąż

enia na inne urz

enia na inne urz

ą

ą

dzenia pozostaj

dzenia pozostaj

ą

ą

ce

ce

w pracy;

w pracy;

•

•

obni

obni

ż

ż

eniem si

eniem si

ę

ę

napi

napi

ę

ę

cia na zaciskach silnik

cia na zaciskach silnik

ó

ó

w

w

elektrycznych;

elektrycznych;

•

•

niew

niew

ł

ł

a

a

ś

ś

ciw

ciw

ą

ą

prac

prac

ę

ę

urz

urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

regulacyjnych;

regulacyjnych;

•

•

niesprawno

niesprawno

ś

ś

ci

ci

ą

ą

urz

urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

ch

ch

ł

ł

odz

odz

ą

ą

cych.

cych.

Rodzaje zagrożeń

Przeci

Przeci

ąż

ąż

eniu pr

eniu pr

ą

ą

dowemu towarzyszy wydzielanie si

dowemu towarzyszy wydzielanie si

ę

ę

nadmiernej ilo

nadmiernej ilo

ś

ś

ci ciep

ci ciep

ł

ł

a, co powoduje wzrost

a, co powoduje wzrost

temperatury cz

temperatury cz

ęś

ęś

ci wiod

ci wiod

ą

ą

cych pr

cych pr

ą

ą

d oraz ich izolacji.

d oraz ich izolacji.

Wzrost temperatury izolacji przy

Wzrost temperatury izolacji przy

ś

ś

piesza proces jej

piesza proces jej

starzenia si

starzenia si

ę

ę

powoduj

powoduj

ą

ą

c tym samym zwi

c tym samym zwi

ę

ę

kszenie jej

kszenie jej

podatno

podatno

ś

ś

ci na uszkodzenia wskutek dzia

ci na uszkodzenia wskutek dzia

ł

ł

a

a

ń

ń

dynamicznych pr

dynamicznych pr

ą

ą

du oraz przepi

du oraz przepi

ęć

ęć

.

.

Przeci

Przeci

ąż

ąż

enia ruchowe powoduj

enia ruchowe powoduj

ą

ą

:

:

przegrzanie izolacji,

przegrzanie izolacji,

zniszczenie powierzchni styk

zniszczenie powierzchni styk

ó

ó

w na z

w na z

łą

łą

czach,

czach,

przegrzanie przewod

przegrzanie przewod

ó

ó

w gro

w gro

żą

żą

ce ich p

ce ich p

ę

ę

kni

kni

ę

ę

ciem,

ciem,

wyciek oleju lub syciwa z transformator

wyciek oleju lub syciwa z transformator

ó

ó

w,

w,

łą

łą

cznik

cznik

ó

ó

w

w

muf, g

muf, g

ł

ł

owic, wyd

owic, wyd

ł

ł

u

u

ż

ż

enie przewod

enie przewod

ó

ó

w

w

–

–

wskutek czego

wskutek czego

mo

mo

ż

ż

e nast

e nast

ą

ą

pi

pi

ć

ć

nadmierne zbli

nadmierne zbli

ż

ż

enie si

enie si

ę

ę

do ziemi lub

do ziemi lub

konstrukcji wsporczej.

konstrukcji wsporczej.

Rodzaje zagrożeń

Wahania napi

Wahania napi

ę

ę

cia

cia

s

s

ą

ą

zagro

zagro

ż

ż

eniem zwi

eniem zwi

ą

ą

zanym z

zanym z

nieprawid

nieprawid

ł

ł

ow

ow

ą

ą

prac

prac

ą

ą

wszelkiego typu urz

wszelkiego typu urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

regulacyjnych, a tak

regulacyjnych, a tak

ż

ż

e z przeci

e z przeci

ąż

ąż

eniem linii

eniem linii

przesy

przesy

ł

ł

owych i transformator

owych i transformator

ó

ó

w ponadto obni

w ponadto obni

ż

ż

enie

enie

napi

napi

ę

ę

cia mo

cia mo

ż

ż

e powodowa

e powodowa

ć

ć

deficyt mocy biernej w

deficyt mocy biernej w

danym w

danym w

ęź

ęź

le sieciowym oraz zwarcia.

le sieciowym oraz zwarcia.

Z kolei wzrost napi

Z kolei wzrost napi

ę

ę

cia mo

cia mo

ż

ż

e by

e by

ć

ć

spowodowany:

spowodowany:

nadmiarem mocy biernej w danym w

nadmiarem mocy biernej w danym w

ęź

ęź

le sieciowym,

le sieciowym,

zrzutem mocy (nag

zrzutem mocy (nag

ł

ł

ym odci

ym odci

ąż

ąż

eniem uk

eniem uk

ł

ł

adu

adu

elektroenergetycznego).

elektroenergetycznego).

Rodzaje zagrożeń

Asymetria obci

Asymetria obci

ąż

ąż

enia

enia

charakteryzuje si

charakteryzuje si

ę

ę

naruszeniem

naruszeniem

r

r

ó

ó

wno

wno

ś

ś

ci pr

ci pr

ą

ą

d

d

ó

ó

w fazowych w tr

w fazowych w tr

ó

ó

jfazowym

jfazowym

symetrycznym uk

symetrycznym uk

ł

ł

adzie.

adzie.

Powodem takiego stanu rzeczy mo

Powodem takiego stanu rzeczy mo

ż

ż

e by

e by

ć

ć

praca

praca

niepe

niepe

ł

ł

nofazowa lub niesymetryczne zwarcia, a tak

nofazowa lub niesymetryczne zwarcia, a tak

ż

ż

e

e

nier

nier

ó

ó

wnomierne obci

wnomierne obci

ąż

ąż

enie robocze poszczeg

enie robocze poszczeg

ó

ó

lnych

lnych

faz.

faz.

W wyniku asymetrii obci

W wyniku asymetrii obci

ąż

ąż

enia mo

enia mo

ż

ż

e w pr

e w pr

ą

ą

dzie

dzie

obci

obci

ąż

ąż

enia pojawi

enia pojawi

ć

ć

si

si

ę

ę

sk

sk

ł

ł

adowa symetryczna

adowa symetryczna

przeciwna.

przeciwna.

Rodzaje zagrożeń

Cz

Cz

ę

ę

stotliwo

stotliwo

ść

ść

, to jeden z podstawowych parametr

, to jeden z podstawowych parametr

ó

ó

w

w

charakteryzuj

charakteryzuj

ą

ą

cych jako

cych jako

ść

ść

energii elektrycznej.

energii elektrycznej.

Cz

Cz

ę

ę

stotliwo

stotliwo

ść

ść

mo

mo

ż

ż

na uwa

na uwa

ż

ż

a

a

ć

ć

za wska

za wska

ź

ź

nik bie

nik bie

żą

żą

cej

cej

r

r

ó

ó

wnowagi mocy czynnej wytwarzanej i pobieranej.

wnowagi mocy czynnej wytwarzanej i pobieranej.

Zmiana cz

Zmiana cz

ę

ę

stotliwo

stotliwo

ś

ś

ci wp

ci wp

ł

ł

ywa na bilans mocy czynnej

ywa na bilans mocy czynnej

w systemie elektroenergetycznym.

w systemie elektroenergetycznym.

wzrost cz

wzrost cz

ę

ę

stotliwo

stotliwo

ś

ś

ci

ci

–

–

suma mocy czynnej

suma mocy czynnej

wytwarzanej jest wy

wytwarzanej jest wy

ż

ż

sza od mocy czynnej

sza od mocy czynnej

konsumowanej;

konsumowanej;

spadek cz

spadek cz

ę

ę

stotliwo

stotliwo

ś

ś

ci

ci

–

–

suma mocy czynnej

suma mocy czynnej

wytwarzanej jest mniejsza od mocy czynnej

wytwarzanej jest mniejsza od mocy czynnej

konsumowanej.

konsumowanej.

Definicja EAZ

‰

‰

U

U

ż

ż

ywaj

ywaj

ą

ą

c okre

c okre

ś

ś

lenia elektroenergetyczna

lenia elektroenergetyczna

automatyka zabezpieczeniowa mamy na my

automatyka zabezpieczeniowa mamy na my

ś

ś

li

li

urz

urz

ą

ą

dzenia przetwarzaj

dzenia przetwarzaj

ą

ą

ce, kt

ce, kt

ó

ó

re powoduj

re powoduj

ą

ą

przetransformowanie du

przetransformowanie du

ż

ż

ych warto

ych warto

ś

ś

ci wielko

ci wielko

ś

ś

ci

ci

pierwotnych na proporcjonalne, odpowiednio

pierwotnych na proporcjonalne, odpowiednio

mniejsze, warto

mniejsze, warto

ś

ś

ci wt

ci wt

ó

ó

rne oraz wybieraj

rne oraz wybieraj

ą

ą

spo

spo

ś

ś

r

r

ó

ó

d

d

wielu innych po

wielu innych po

żą

żą

dane wielko

dane wielko

ś

ś

ci pomiarowe (

ci pomiarowe (

np

np

.:

.:

przek

przek

ł

ł

adniki pomiarowe, filtry elektryczne);

adniki pomiarowe, filtry elektryczne);

‰

‰

Urz

Urz

ą

ą

dzenia zabezpieczaj

dzenia zabezpieczaj

ą

ą

ce, kt

ce, kt

ó

ó

re w spos

re w spos

ó

ó

b

b

ci

ci

ą

ą

g

g

ł

ł

y kontroluj

y kontroluj

ą

ą

przebieg wybranej wielko

przebieg wybranej wielko

ś

ś

ci

ci

pomiarowej oraz reaguj

pomiarowej oraz reaguj

ą

ą

na jego zmiany

na jego zmiany

ś

ś

wiadcz

wiadcz

ą

ą

ce o powstaniu zak

ce o powstaniu zak

ł

ł

ó

ó

cenia (

cenia (

np

np

.:

.:

bezpieczniki, wyzwalacze, przeka

bezpieczniki, wyzwalacze, przeka

ź

ź

niki, zespo

niki, zespo

ł

ł

y

y

zabezpieczeniowe, mikroprocesorowe urz

zabezpieczeniowe, mikroprocesorowe urz

ą

ą

dzenia

dzenia

zabezpieczaj

zabezpieczaj

ą

ą

ce).

ce).

Elementy dodatkowe EAZ

‰

‰

osprz

osprz

ę

ę

t kontrolno

t kontrolno

-

-

sygna

sygna

ł

ł

owy, kt

owy, kt

ó

ó

ry stanowi

ry stanowi

ź

ź

r

r

ó

ó

d

d

ł

ł

o

o

informacji analogowej (

informacji analogowej (

np

np

.: termometry) lub

.: termometry) lub

dwubitowej (

dwubitowej (

np

np

.: prze

.: prze

łą

łą

czniki kra

czniki kra

ń

ń

cowe) o aktualnym

cowe) o aktualnym

stanie czynnika ch

stanie czynnika ch

ł

ł

odz

odz

ą

ą

cego oraz aparatury

cego oraz aparatury

łą

łą

czeniowej,

czeniowej,

‰

‰

elementy wykonawcze, kt

elementy wykonawcze, kt

ó

ó

re umo

re umo

ż

ż

liwiaj

liwiaj

ą

ą

bezpo

bezpo

ś

ś

rednie oddzia

rednie oddzia

ł

ł

ywanie urz

ywanie urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

zabezpieczaj

zabezpieczaj

ą

ą

cych na aparatur

cych na aparatur

ę

ę

łą

łą

czeniow

czeniow

ą

ą

pola (

pola (

np

np

.:

.:

cewki za

cewki za

łą

łą

czaj

czaj

ą

ą

ce i wy

ce i wy

łą

łą

czaj

czaj

ą

ą

ce, cewki blokuj

ce, cewki blokuj

ą

ą

ce,

ce,

silniki zbrojenia nap

silniki zbrojenia nap

ę

ę

du, elektrozawory),

du, elektrozawory),

‰

‰

ź

ź

r

r

ó

ó

d

d

ł

ł

a energii pomocniczej, kt

a energii pomocniczej, kt

ó

ó

re stanowi

re stanowi

ą

ą

si

si

łę

łę

nap

nap

ę

ę

dow

dow

ą

ą

i wykonawcz

i wykonawcz

ą

ą

automatyki, a jednocze

automatyki, a jednocze

ś

ś

nie

nie

zapewniaj

zapewniaj

ą

ą

przep

przep

ł

ł

yw informacji i rozkaz

yw informacji i rozkaz

ó

ó

w (

w (

np

np

.:

.:

baterie akumulator

baterie akumulator

ó

ó

w, zasobniki kondensatorowe,

w, zasobniki kondensatorowe,

bloki prostownikowe, urz

bloki prostownikowe, urz

ą

ą

dzenia do

dzenia do

bezprzerwowego

bezprzerwowego

zasilania),

zasilania),

Zadania Elektroenergetycznej Automatyki

Zabezpieczeniowej

Podstawowym celem systemu elektroenergetycznego

Podstawowym celem systemu elektroenergetycznego

jest niezawodna dostawa energii elektrycznej dla

jest niezawodna dostawa energii elektrycznej dla

odbiorc

odbiorc

ó

ó

w, przy zachowaniu okre

w, przy zachowaniu okre

ś

ś

lonych parametr

lonych parametr

ó

ó

w

w

(jako

(jako

ść

ść

energii elektrycznej).

energii elektrycznej).

Czynnikiem utrudniaj

Czynnikiem utrudniaj

ą

ą

cym realizacj

cym realizacj

ę

ę

tego zadania,

tego zadania,

niezale

niezale

ż

ż

nie od stara

nie od stara

ń

ń

pracownik

pracownik

ó

ó

w energetyki, s

w energetyki, s

ą

ą

przypadkowe, niepo

przypadkowe, niepo

żą

żą

dane zak

dane zak

ł

ł

ó

ó

cenia wyst

cenia wyst

ę

ę

puj

puj

ą

ą

ce w

ce w

pracy systemu elektroenergetycznego.

pracy systemu elektroenergetycznego.

Likwidacja zak

Likwidacja zak

ł

ł

ó

ó

ce

ce

ń

ń

-

-

ze wzgl

ze wzgl

ę

ę

du na skomplikowany

du na skomplikowany

charakter oraz gwa

charakter oraz gwa

ł

ł

towno

towno

ść

ść

zmian w czasie

zmian w czasie

parametr

parametr

ó

ó

w ruchowych

w ruchowych

-

-

niewystarczaj

niewystarczaj

ą

ą

ca jest

ca jest

interwencja personelu obs

interwencja personelu obs

ł

ł

ugi.

ugi.

Op

Op

ó

ó

ź

ź

niony czas reakcji, zmusza do powierzenia

niony czas reakcji, zmusza do powierzenia

funkcji bezpo

funkcji bezpo

ś

ś

redniego nadzoru elektroenergetycznej

redniego nadzoru elektroenergetycznej

automatyce zabezpieczeniowej.

automatyce zabezpieczeniowej.

Obiekt zabezpieczany

Przekładniki

prądowe i

napięciowe

Zespół automatyki

zabezpieczeniowej

(ZAZ)

Sterowanie

Napięcie

pomocnicze

Sygnalizacja i

rejestracja

OBSERWACJA WYKRYWANIE ROZPOZNANIE LOKALIZACJA DECYZJA

Zadania Elektroenergetycznej Automatyki
Zabezpieczeniowej

„

„

Uzyskiwa

Uzyskiwa

ć

ć

w spos

w spos

ó

ó

b ci

b ci

ą

ą

g

g

ł

ł

y informacj

y informacj

ę

ę

o

o

aktualnych warunkach pracy zabezpieczanego

aktualnych warunkach pracy zabezpieczanego

obiektu;

obiektu;

„

„

Dokonywa

Dokonywa

ć

ć

w oparciu o uzyskane informacje

w oparciu o uzyskane informacje

analizy zaistnia

analizy zaistnia

ł

ł

ych warunk

ych warunk

ó

ó

w oraz oceny

w oraz oceny

mo

mo

ż

ż

liwo

liwo

ś

ś

ci dalszej bezawaryjnej pracy;

ci dalszej bezawaryjnej pracy;

„

„

Podejmowa

Podejmowa

ć

ć

dzia

dzia

ł

ł

anie adekwatne do

anie adekwatne do

aktualnego stanu pracy zabezpieczanego

aktualnego stanu pracy zabezpieczanego

obiektu.

obiektu.

Typy EAZ

Automatyk

Automatyk

ę

ę

dzia

dzia

ł

ł

aj

aj

ą

ą

ca na wy

ca na wy

łą

łą

czenie

czenie

uszkodzonego elementu systemu

uszkodzonego elementu systemu

elektroenergetycznego nazywamy

elektroenergetycznego nazywamy

automatyk

automatyk

ą

ą

zabezpieczeniow

zabezpieczeniow

ą

ą

eliminacyjn

eliminacyjn

ą

ą

.

.

Typy EAZ

„

„

Nie zawsze dzia

Nie zawsze dzia

ł

ł

anie EAZ musi ko

anie EAZ musi ko

ń

ń

czy

czy

ć

ć

si

si

ę

ę

wy

wy

łą

łą

czeniem elementu;

czeniem elementu;

„

„

Cz

Cz

ę

ę

sto wystarcza sygnalizacja obs

sto wystarcza sygnalizacja obs

ł

ł

udze

udze

pewnych nienormalnych stan

pewnych nienormalnych stan

ó

ó

w pracy lub

w pracy lub

przekroczenia wielko

przekroczenia wielko

ś

ś

ci pomiarowych;

ci pomiarowych;

„

„

Dzia

Dzia

ł

ł

anie zapobiegawcze

anie zapobiegawcze

-

-

automatyka

automatyka

zabezpieczeniowa prewencyjna.

zabezpieczeniowa prewencyjna.

Typy EAZ

Automatyka przywracaj

Automatyka przywracaj

ą

ą

ca stan normalnej

ca stan normalnej

pracy po wyeliminowaniu uszkodzonego

pracy po wyeliminowaniu uszkodzonego

elementu lub usuni

elementu lub usuni

ę

ę

ciu przyczyny

ciu przyczyny

wywo

wywo

ł

ł

uj

uj

ą

ą

cej zak

cej zak

ł

ł

ó

ó

cenie nazywamy

cenie nazywamy

automatyk

automatyk

ą

ą

zabezpieczeniow

zabezpieczeniow

ą

ą

restytucyjn

restytucyjn

ą

ą

.

.

Funkcje EAZ

„

„

Eliminowanie zak

Eliminowanie zak

ł

ł

ó

ó

ce

ce

ń

ń

(funkcja realizowana

(funkcja realizowana

przez automatyk

przez automatyk

ę

ę

zabezpieczeniow

zabezpieczeniow

ą

ą

),

),

„

„

Zapewnienie odpowiednich parametr

Zapewnienie odpowiednich parametr

ó

ó

w

w

dostarczanej energii (funkcja realizowana przez

dostarczanej energii (funkcja realizowana przez

automatyk

automatyk

ę

ę

regulacyjn

regulacyjn

ą

ą

),

),

„

„

Utrzymanie ci

Utrzymanie ci

ą

ą

g

g

ł

ł

o

o

ś

ś

ci dostawy energii (funkcja

ci dostawy energii (funkcja

realizowana przez automatyk

realizowana przez automatyk

ę

ę

łą

łą

czeniow

czeniow

ą

ą

).

).

Funkcje dodatkowe EAZ

„

„

samoczynn

samoczynn

ą

ą

rejestracj

rejestracj

ę

ę

i archiwizacj

i archiwizacj

ę

ę

z du

z du

żą

żą

rozdzielczo

rozdzielczo

ś

ś

ci

ci

ą

ą

czasow

czasow

ą

ą

zachodz

zachodz

ą

ą

cych zdarze

cych zdarze

ń

ń

,

,

„

„

automatyczn

automatyczn

ą

ą

lokalizacj

lokalizacj

ę

ę

miejsca zwarcia,

miejsca zwarcia,

„

„

lokalny i zdalny pomiar warto

lokalny i zdalny pomiar warto

ś

ś

ci chwilowych dla

ci chwilowych dla

wybranych wielko

wybranych wielko

ś

ś

ci elektrycznych,

ci elektrycznych,

„

„

zdalny odczyt nastawionych wielko

zdalny odczyt nastawionych wielko

ś

ś

ci

ci

rozruchowych i pomiarowych z mo

rozruchowych i pomiarowych z mo

ż

ż

liwo

liwo

ś

ś

ci

ci

ą

ą

ich

ich

korekcji,

korekcji,

„

„

kontrolny pomiar energii, mocy 15

kontrolny pomiar energii, mocy 15

-

-

minutowej i

minutowej i

innych parametr

innych parametr

ó

ó

w pomocnych w bilansowaniu

w pomocnych w bilansowaniu

energii.

energii.

Działanie EAZ

„

„

wyczekiwanie na ewentualne zak

wyczekiwanie na ewentualne zak

ł

ł

ó

ó

cenie (stan

cenie (stan

czuwania, stan gotowo

czuwania, stan gotowo

ś

ś

ci do dzia

ci do dzia

ł

ł

ania),

ania),

„

„

sygnalizacj

sygnalizacj

ę

ę

nienormalnego stanu pracy (stan

nienormalnego stanu pracy (stan

pobudzenia, stan rozruchu urz

pobudzenia, stan rozruchu urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

zabezpieczaj

zabezpieczaj

ą

ą

cych, charakteryzuj

cych, charakteryzuj

ą

ą

cy si

cy si

ę

ę

pojawianiem si

pojawianiem si

ę

ę

wska

wska

ź

ź

nik

nik

ó

ó

w sygnalizacyjnych na

w sygnalizacyjnych na

cz

cz

ł

ł

onach rozruchowych przeka

onach rozruchowych przeka

ź

ź

nik

nik

ó

ó

w

w

pomiarowych i czasowych),

pomiarowych i czasowych),

Działanie EAZ

„

„

podj

podj

ę

ę

cie pr

cie pr

ó

ó

by samoczynnego usuni

by samoczynnego usuni

ę

ę

cia

cia

powsta

powsta

ł

ł

ego zagro

ego zagro

ż

ż

enia w pracy zabezpieczanego

enia w pracy zabezpieczanego

obiektu (stan dzia

obiektu (stan dzia

ł

ł

ania regulacyjnego);

ania regulacyjnego);

„

„

samoczynne wy

samoczynne wy

łą

łą

czenie z pracy elementu

czenie z pracy elementu

zagro

zagro

ż

ż

onego lub uszkodzonego (stan zadzia

onego lub uszkodzonego (stan zadzia

ł

ł

ania

ania

urz

urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

wykonawczych);

wykonawczych);

„

„

samoczynne wykonanie manipulacji

samoczynne wykonanie manipulacji

łą

łą

czeniowych

czeniowych

w celu przywr

w celu przywr

ó

ó

cenia zasilania lub doprowadzenia

cenia zasilania lub doprowadzenia

do uk

do uk

ł

ł

adu normalnej pracy po likwidacji

adu normalnej pracy po likwidacji

zak

zak

ł

ł

ó

ó

cenia (stan samoczynnego za

cenia (stan samoczynnego za

łą

łą

czenia).

czenia).

Charakterystyka Automatyki Zabezpieczeniowej

EAZ

EAZ

-

-

Uk

Uk

ł

ł

ady nadzoru i kontroli systemu

ady nadzoru i kontroli systemu

-

-

wymagania:

wymagania:

„

„

wysoka niezawodno

wysoka niezawodno

ść

ść

dzia

dzia

ł

ł

ania

ania

-

-

ograniczenie do

ograniczenie do

minimum awaryjno

minimum awaryjno

ś

ś

ci samych uk

ci samych uk

ł

ł

ad

ad

ó

ó

w i urz

w i urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

zabezpieczaj

zabezpieczaj

ą

ą

cych;

cych;

„

„

du

du

ż

ż

a szybko

a szybko

ść

ść

dzia

dzia

ł

ł

ania, wzgl

ania, wzgl

ą

ą

d na dynamik

d na dynamik

ę

ę

proces

proces

ó

ó

w zachodz

w zachodz

ą

ą

cych w systemie, ograniczenie

cych w systemie, ograniczenie

skutk

skutk

ó

ó

w zak

w zak

ł

ł

ó

ó

ce

ce

ń

ń

;

;

„

„

odpowiednia selektywno

odpowiednia selektywno

ść

ść

-

-

oddzia

oddzia

ł

ł

ywanie uk

ywanie uk

ł

ł

ad

ad

ó

ó

w

w

zabezpieczeniowych tylko na obiekt zabezpieczany;

zabezpieczeniowych tylko na obiekt zabezpieczany;

„

„

w

w

ł

ł

a

a

ś

ś

ciwa czu

ciwa czu

ł

ł

o

o

ść

ść

-

-

wykrycie danego zak

wykrycie danego zak

ł

ł

ó

ó

cenia w

cenia w

obiekcie zabezpieczanym nawet wtedy, gdy

obiekcie zabezpieczanym nawet wtedy, gdy

wielko

wielko

ś

ś

ci kontrolowane zmieniaj

ci kontrolowane zmieniaj

ą

ą

si

si

ę

ę

w niewielkim

w niewielkim

zakresie.

zakresie.

Niezawodność

„

„

Niezawodno

Niezawodno

ść

ść

to zdolno

to zdolno

ść

ść

dzia

dzia

ł

ł

ania

ania

zabezpieczenia zawsze, gdy tylko jego dzia

zabezpieczenia zawsze, gdy tylko jego dzia

ł

ł

anie

anie

jest potrzebne, czyli umiej

jest potrzebne, czyli umiej

ę

ę

tno

tno

ść

ść

spe

spe

ł

ł

niania

niania

zadanych funkcji na wymaganym poziomie, w

zadanych funkcji na wymaganym poziomie, w

okre

okre

ś

ś

lonych warunkach pracy, w ustalonym

lonych warunkach pracy, w ustalonym

przedziale czasowym.

przedziale czasowym.

„

„

Du

Du

ż

ż

y stopie

y stopie

ń

ń

niezawodno

niezawodno

ś

ś

ci uzyskuje si

ci uzyskuje si

ę

ę

poprzez

poprzez

wykorzystanie wysokiej klasy urz

wykorzystanie wysokiej klasy urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

tworz

tworz

ą

ą

cych

cych

uk

uk

ł

ł

ad, stosowanie najlepszych wypr

ad, stosowanie najlepszych wypr

ó

ó

bowanych

bowanych

rozwi

rozwi

ą

ą

za

za

ń

ń

projektowych, bardzo staranny monta

projektowych, bardzo staranny monta

ż

ż

,

,

sumienn

sumienn

ą

ą

i systematyczn

i systematyczn

ą

ą

konserwacj

konserwacj

ę

ę

oraz

oraz

wysok

wysok

ą

ą

kultur

kultur

ę

ę

obs

obs

ł

ł

ugi urz

ugi urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

.

.

„

„

Nawet przy zastosowaniu najnowocze

Nawet przy zastosowaniu najnowocze

ś

ś

niejszej

niejszej

technologii uzyskanie niezawodno

technologii uzyskanie niezawodno

ś

ś

ci zbli

ci zbli

ż

ż

onej do

onej do

absolutnej w pojedynczym urz

absolutnej w pojedynczym urz

ą

ą

dzeniu uznano za

dzeniu uznano za

niemo

niemo

ż

ż

liwe, dlatego regu

liwe, dlatego regu

łą

łą

bezwzgl

bezwzgl

ę

ę

dn

dn

ą

ą

jest

jest

rezerwowanie zabezpiecze

rezerwowanie zabezpiecze

ń

ń

, a tak

, a tak

ż

ż

e wy

e wy

łą

łą

cznik

cznik

ó

ó

w.

w.

Szybkość działania

Zdolno

Zdolno

ść

ść

zabezpieczenia do jak najszybszego dzia

zabezpieczenia do jak najszybszego dzia

ł

ł

ania po

ania po

zaistnieniu warunk

zaistnieniu warunk

ó

ó

w okre

w okre

ś

ś

laj

laj

ą

ą

cych stan jego pobudzenia

cych stan jego pobudzenia

czyli zdolno

czyli zdolno

ść

ść

skr

skr

ó

ó

cenia czasu trwania zak

cenia czasu trwania zak

ł

ł

ó

ó

cenia.

cenia.

Szybko

Szybko

ść

ść

dzia

dzia

ł

ł

ania zabezpieczenia jest wymagana ze

ania zabezpieczenia jest wymagana ze

wzgl

wzgl

ę

ę

du na konieczno

du na konieczno

ść

ść

ograniczenia do minimum:

ograniczenia do minimum:

•

•

niebezpiecze

niebezpiecze

ń

ń

stwa pora

stwa pora

ż

ż

enia pr

enia pr

ą

ą

dem elektrycznym

dem elektrycznym

personelu oraz ludzi postronnych znajduj

personelu oraz ludzi postronnych znajduj

ą

ą

cych si

cych si

ę

ę

w

w

pobli

pobli

ż

ż

u dotkni

u dotkni

ę

ę

tych zak

tych zak

ł

ł

ó

ó

ceniem urz

ceniem urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

elektrycznych,

elektrycznych,

•

•

termicznych i dynamicznych skutk

termicznych i dynamicznych skutk

ó

ó

w wywo

w wywo

ł

ł

anych

anych

przep

przep

ł

ł

ywem pr

ywem pr

ą

ą

d

d

ó

ó

w zwarciowych,

w zwarciowych,

•

•

zasi

zasi

ę

ę

gu zak

gu zak

ł

ł

ó

ó

cenia, a zw

cenia, a zw

ł

ł

aszcza zmniejszenia wp

aszcza zmniejszenia wp

ł

ł

ywu

ywu

powstaj

powstaj

ą

ą

cego w miejscu zwarcia spadku napi

cego w miejscu zwarcia spadku napi

ę

ę

cia na

cia na

prac

prac

ę

ę

pozostaj

pozostaj

ą

ą

cych w ruchu silnik

cych w ruchu silnik

ó

ó

w elektrycznych,

w elektrycznych,

•

•

ryzyka zachwiania r

ryzyka zachwiania r

ó

ó

wnowagi pracy systemu

wnowagi pracy systemu

elektroenergetycznego.

elektroenergetycznego.

Selektywność

„

„

Wybiorczo

Wybiorczo

ść

ść

(selektywno

(selektywno

ść

ść

) to zdolno

) to zdolno

ść

ść

zabezpieczania do lokalizacji miejsca zak

zabezpieczania do lokalizacji miejsca zak

ł

ł

ó

ó

cenia i

cenia i

wy

wy

łą

łą

czania tylko tego urz

czania tylko tego urz

ą

ą

dzenia, kt

dzenia, kt

ó

ó

re zosta

re zosta

ł

ł

o

o

dotkni

dotkni

ę

ę

te uszkodzeniem, czyli umiej

te uszkodzeniem, czyli umiej

ę

ę

tno

tno

ść

ść

eliminowania z pracy minimalnej ilo

eliminowania z pracy minimalnej ilo

ś

ś

ci urz

ci urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

podczas likwidacji zak

podczas likwidacji zak

ł

ł

ó

ó

cenia, tak aby nie

cenia, tak aby nie

powodowa

powodowa

ć

ć

zb

zb

ę

ę

dnych przerw w pracy systemu

dnych przerw w pracy systemu

elektroenergetycznego

elektroenergetycznego

„

„

Najprostszym, a zarazem najcz

Najprostszym, a zarazem najcz

ęś

ęś

ciej stosowanym

ciej stosowanym

sposobem zapewniaj

sposobem zapewniaj

ą

ą

cym wybi

cym wybi

ó

ó

rczo

rczo

ść

ść

dzia

dzia

ł

ł

ania

ania

zabezpiecze

zabezpiecze

ń

ń

jest wprowadzenie op

jest wprowadzenie op

ó

ó

ź

ź

nienia

nienia

czasowego w ich dzia

czasowego w ich dzia

ł

ł

aniu wed

aniu wed

ł

ł

ug okre

ug okre

ś

ś

lonej

lonej

zasady.

zasady.

Szybkość działania a selektywność - koordynacja

2

/

220

R

1

/

30

R

1

/

1

RG

1

/

PG

GRR

−

1

T

1

T

2

/

30

R

2

/

1

RG

A

2

K

3,6'

2,0'

3,0'

2,4'

1,2'

brak

1,5'

0,5'

0,6'

1,0'

1,5'

2,0'

2,5'

3,0'

3,5'

brak

4,0'

4,5'

T3
80 MVA
220/30 kV

R 220

T2
80 MVA
220/30 kV

T1
80 MVA
220/30 kV

GRR-A1

GRR-A2

T2

T2

T3

R 30

T1

T5

T4

T3

106

104

311

108

107

113

207

208

306

111

206

308

309

211 209

001-002

109

301-302

101-102

401-402

201-202

501-502

R

K1

A

K2

5

3

8

2

6

9

1

307

T6

T4

312

10 MVA
30/6 kV

M

TBS-8

6,3 MW

25 MVA
30/6 kV

M

TBS

9,1 MW

10 MVA
30/6 kV

M

TBS-9

6,3 MW

210

112

I

II

BK 2

BK 3

BK 1

205

017

120

319

BK 1

405

BK 2

505

BK 3

I

II

I

II

I

II

I

II

RG II

T1

T4

T3

RG I

T2

211

317

GRR-W

GRR-PG

GRR-P

GRR-ML

107

402

103

BK 1 i 2

BK 3 i 4

214

BK 5

306

BK 7

421

G1

II

T1

005

218

109

319

211

GRR-Z

11

r 6.4

12

r 6.3

G2

G3

14

r 6.01

9

r 6.1

15

8

2

1

r 6.2

3

4

2

r 6.5

r 6.02

1

17

23

r 6.02

p.16

T1...T6

16 MVA

30/6 kV

T1...T4

22 MVA

30/6 kV

I

65

1

3

27

4

33

14

2

5

66

7

6

26

5

29

6

50

11

23

67

7

4

45

44

30

25

3

62

46

31

36

64

16 5

42 48

75

10

24

40

59

63

49

61

8

12

28

32

47

74

72

T1...T4

31,5 MVA

30/6 kV

I

II

II

I

II

I

G4

11

10

GRR-K

9

103

203

303

224

69

52

34

RGI p.6

6

GRR-A2

p.305

305

4

Czułość

To zdolno

To zdolno

ść

ść

reagowania zabezpieczenia na takie

reagowania zabezpieczenia na takie

zmiany wielko

zmiany wielko

ś

ś

ci pomiarowej, kt

ci pomiarowej, kt

ó

ó

re ju

re ju

ż

ż

znamionuj

znamionuj

ą

ą

pojawienie si

pojawienie si

ę

ę

stanu zak

stanu zak

ł

ł

ó

ó

ceniowego, czyli jest to

ceniowego, czyli jest to

umiej

umiej

ę

ę

tno

tno

ść

ść

odr

odr

ó

ó

ż

ż

nienia stanu pracy normalnej od

nienia stanu pracy normalnej od

zak

zak

ł

ł

ó

ó

cenia.

cenia.

Czu

Czu

ł

ł

o

o

ść

ść

zabezpieczenia okre

zabezpieczenia okre

ś

ś

la si

la si

ę

ę

liczbowo w

liczbowo w

postaci wsp

postaci wsp

ó

ó

ł

ł

czynnika czu

czynnika czu

ł

ł

o

o

ś

ś

ci.

ci.

Czułość

Dla zabezpiecze

Dla zabezpiecze

ń

ń

reaguj

reaguj

ą

ą

cych na wielko

cych na wielko

ś

ś

ci

ci

wzrastaj

wzrastaj

ą

ą

ce w warunkach awaryjnych

ce w warunkach awaryjnych

(przeka

(przeka

ź

ź

niki

niki

nadpr

nadpr

ą

ą

dowe lub nadnapi

dowe lub nadnapi

ę

ę

ciowe), jest to stosunek

ciowe), jest to stosunek

minimalnej warto

minimalnej warto

ś

ś

ci parametr

ci parametr

ó

ó

w awaryjnych (pr

w awaryjnych (pr

ą

ą

du

du

lub napi

lub napi

ę

ę

cia) do przyj

cia) do przyj

ę

ę

tej warto

tej warto

ś

ś

ci rozruchowej dla

ci rozruchowej dla

najbardziej niekorzystnego przypadku zwarcia

najbardziej niekorzystnego przypadku zwarcia

metalicznego w granicach zabezpieczanej strefy.

metalicznego w granicach zabezpieczanej strefy.

Czułość

Dla zabezpiecze

Dla zabezpiecze

ń

ń

reaguj

reaguj

ą

ą

cych na wielko

cych na wielko

ś

ś

ci

ci

zmniejszaj

zmniejszaj

ą

ą

ce si

ce si

ę

ę

w warunkach awaryjnych

w warunkach awaryjnych

(przeka

(przeka

ź

ź

niki podnapi

niki podnapi

ę

ę

ciowe lub

ciowe lub

podimpedancyjne

podimpedancyjne

),

),

jest to stosunek obliczonej warto

jest to stosunek obliczonej warto

ś

ś

ci rozruchowej do

ci rozruchowej do

maksymalnej warto

maksymalnej warto

ś

ś

ci parametr

ci parametr

ó

ó

w awaryjnych

w awaryjnych

(napi

(napi

ę

ę

cia lub impedancji) dla najbardziej

cia lub impedancji) dla najbardziej

niekorzystnego rodzaju zak

niekorzystnego rodzaju zak

ł

ł

ó

ó

cenia i stanu pracy

cenia i stanu pracy

systemu elektroenergetycznego przy zwarciu

systemu elektroenergetycznego przy zwarciu

metalicznym w granicach zabezpieczanej strefy.

metalicznym w granicach zabezpieczanej strefy.

Kryteria działania EAZ

Kryterium nadpr

Kryterium nadpr

ą

ą

dowe;

dowe;

Kryterium nad i podnapi

Kryterium nad i podnapi

ę

ę

ciowe;

ciowe;

Kryterium r

Kryterium r

ó

ó

ż

ż

nicowopr

nicowopr

ą

ą

dowe;

dowe;

Kryterium k

Kryterium k

ą

ą

towe;

towe;

Kryterium

Kryterium

podimpedancyjne

podimpedancyjne

.

.

Charakterystyka Automatyki Zabezpieczeniowej

Przeka

Przeka

ź

ź

nik

nik

-

-

wytwarzanie przewidzianych

wytwarzanie przewidzianych

skok

skok

ó

ó

w zmian na wyj

w zmian na wyj

ś

ś

ciu pod wp

ciu pod wp

ł

ł

ywem

ywem

przy

przy

ł

ł

o

o

ż

ż

enia lub odpowiedniej zmiany wielko

enia lub odpowiedniej zmiany wielko

ś

ś

ci

ci

fizycznej.

fizycznej.

Przeka

Przeka

ź

ź

niki i urz

niki i urz

ą

ą

dzenia EAZ

dzenia EAZ

analogowe lub cyfrowe.

analogowe lub cyfrowe.

Analogowe

Analogowe

–

–

elektromechaniczne i

elektromechaniczne i

elektroniczne;

elektroniczne;

Cyfrowe z zastosowaniem mikroprocesor

Cyfrowe z zastosowaniem mikroprocesor

ó

ó

w;

w;

Wymagania i generacje EAZ

™

™

Z up

Z up

ł

ł

ywem lat zaostrzy

ywem lat zaostrzy

ł

ł

y si

y si

ę

ę

natomiast wymagania

natomiast wymagania

zwi

zwi

ą

ą

zane z szybko

zane z szybko

ś

ś

ci

ci

ą

ą

i selektywno

i selektywno

ś

ś

ci

ci

ą

ą

dzia

dzia

ł

ł

ania

ania

aparatury zabezpieczeniowej.

aparatury zabezpieczeniowej.

™

™

Jeszcze niedawno uwa

Jeszcze niedawno uwa

ż

ż

ano,

ano,

ż

ż

e dzia

e dzia

ł

ł

anie

anie

zabezpieczenia w czasie 0,1 s jest bardzo szybkie.

zabezpieczenia w czasie 0,1 s jest bardzo szybkie.

™

™

Obecnie niekiedy wymaga si

Obecnie niekiedy wymaga si

ę

ę

, aby decyzja o

, aby decyzja o

wy

wy

łą

łą

czeniu zabezpieczanego urz

czeniu zabezpieczanego urz

ą

ą

dzenia pojawi

dzenia pojawi

ł

ł

a

a

si

si

ę

ę

natychmiast po wyst

natychmiast po wyst

ą

ą

pieniu zwarcia.

pieniu zwarcia.

™

™

Wi

Wi

ąż

ąż

e si

e si

ę

ę

to z coraz mniejszymi marginesami

to z coraz mniejszymi marginesami

bezpiecze

bezpiecze

ń

ń

stwa w pracy wsp

stwa w pracy wsp

ó

ó

ł

ł

czesnych SEE.

czesnych SEE.

Wymagania i generacje EAZ

™

™

Do lat sze

Do lat sze

ść

ść

dziesi

dziesi

ą

ą

tych

tych

-

-

okres

okres

niepodzielnego panowania zabezpiecze

niepodzielnego panowania zabezpiecze

ń

ń

elektromechanicznych;

elektromechanicznych;

™

™

Kolejny etap

Kolejny etap

-

-

era zabezpiecze

era zabezpiecze

ń

ń

statycznych,

statycznych,

budowanych przy u

budowanych przy u

ż

ż

yciu element

yciu element

ó

ó

w

w

p

p

ó

ó

ł

ł

przewodnikowych: diod, tranzystor

przewodnikowych: diod, tranzystor

ó

ó

w, a

w, a

w ko

w ko

ń

ń

cu uk

cu uk

ł

ł

ad

ad

ó

ó

w scalonych.

w scalonych.

™

™

Ale po

Ale po

ć

ć

wier

wier

ć

ć

wieczu ta generacja uk

wieczu ta generacja uk

ł

ł

ad

ad

ó

ó

w

w

automatyki zabezpieczeniowej zyska

automatyki zabezpieczeniowej zyska

ł

ł

a

a

powa

powa

ż

ż

n

n

ą

ą

konkurencj

konkurencj

ę

ę

w postaci uk

w postaci uk

ł

ł

ad

ad

ó

ó

w

w

cyfrowych.

cyfrowych.

Generacje zabezpieczeń przekaźnikowych

Elektromechaniczne najstarsze, udoskonalane

Elektromechaniczne najstarsze, udoskonalane

wraz z rozwojem elektroenergetyki (od

wraz z rozwojem elektroenergetyki (od

pocz

pocz

ą

ą

tku XX wieku):

tku XX wieku):

™

™

wady:

wady:

bezw

bezw

ł

ł

adno

adno

ść

ść

cz

cz

ęś

ęś

ci mechanicznych,

ci mechanicznych,

trudno

trudno

ś

ś

ci uzyskania du

ci uzyskania du

ż

ż

ej szybko

ej szybko

ś

ś

ci

ci

dzia

dzia

ł

ł

ania, ograniczone mo

ania, ograniczone mo

ż

ż

liwo

liwo

ś

ś

ci

ci

realizowania bardziej wyrafinowanych

realizowania bardziej wyrafinowanych

charakterystyk i kryteri

charakterystyk i kryteri

ó

ó

w dzia

w dzia

ł

ł

ania,

ania,

niezb

niezb

ę

ę

dna precyzja,

dna precyzja,

™

™

zalety:

zalety:

prostota, wysoka d

prostota, wysoka d

ł

ł

ugotrwa

ugotrwa

ł

ł

a

a

niezawodno

niezawodno

ść

ść

(do 30 lat).

(do 30 lat).

Generacje zabezpieczeń przekaźnikowych

Elektroniczne (statyczne) analogowe:

Elektroniczne (statyczne) analogowe:

™

™

wady:

wady:

wra

wra

ż

ż

liwo

liwo

ść

ść

na zak

na zak

ł

ł

ó

ó

cenia w

cenia w

agresywnym

agresywnym

ś

ś

rodowisku

rodowisku

elektromagnetycznym (potrzebna staranna

elektromagnetycznym (potrzebna staranna

ochrona przeciwzak

ochrona przeciwzak

ł

ł

ó

ó

ceniowa), zmniejszona

ceniowa), zmniejszona

niezawodno

niezawodno

ść

ść

d

d

ł

ł

ugotrwa

ugotrwa

ł

ł

a,

a,

™

™

zalety:

zalety:

szybko

szybko

ść

ść

dzia

dzia

ł

ł

ania, wi

ania, wi

ę

ę

ksze

ksze

mo

mo

ż

ż

liwo

liwo

ś

ś

ci stosowania bardziej

ci stosowania bardziej

wyrafinowanych kryteri

wyrafinowanych kryteri

ó

ó

w dzia

w dzia

ł

ł

ania,

ania,

typizacja element

typizacja element

ó

ó

w sk

w sk

ł

ł

adowych,

adowych,

modularyzacja i integracja, samokontrola.

modularyzacja i integracja, samokontrola.

Generacje zabezpieczeń przekaźnikowych

Cyfrowe (lata dziewi

Cyfrowe (lata dziewi

ęć

ęć

dziesi

dziesi

ą

ą

te

te

–

–

produkcja

produkcja

seryjna i zastosowanie na szerok

seryjna i zastosowanie na szerok

ą

ą

skal

skal

ę

ę

):

):

™

™

wady:

wady:

podobnie jak w statycznych

podobnie jak w statycznych

analogowych, szybkie zu

analogowych, szybkie zu

ż

ż

ycie

ycie

„

„

moralne

moralne

”

”

powodowane szybkim post

powodowane szybkim post

ę

ę

pem

pem

technologicznym w zakresie techniki

technologicznym w zakresie techniki

cyfrowej,

cyfrowej,

Charakterystyka zabezpieczeń cyfrowych

„

„

mo

mo

ż

ż

liwo

liwo

ść

ść

ł

ł

atwego komunikowania si

atwego komunikowania si

ę

ę

pomi

pomi

ę

ę

dzy

dzy

poszczeg

poszczeg

ó

ó

lnymi urz

lnymi urz

ą

ą

dzeniami cyfrowymi;

dzeniami cyfrowymi;

„

„

komunikacja dotyczy danego pola i stacji;

komunikacja dotyczy danego pola i stacji;

„

„

komunikacja dotyczy o

komunikacja dotyczy o

ś

ś

rodk

rodk

ó

ó

w w ca

w w ca

ł

ł

ym systemie

ym systemie

elektroenergetycznym;

elektroenergetycznym;

„

„

korzy

korzy

ś

ś

ci

ci

-

-

decyzje podejmowane przez uk

decyzje podejmowane przez uk

ł

ł

ad

ad

zabezpieczeniowy mog

zabezpieczeniowy mog

ą

ą

wynika

wynika

ć

ć

ze znacznie

ze znacznie

wi

wi

ę

ę

kszej ilo

kszej ilo

ś

ś

ci informacji;

ci informacji;

„

„

moc obliczeniowa mikroprocesor

moc obliczeniowa mikroprocesor

ó

ó

w umo

w umo

ż

ż

liwia

liwia

realizowanie bardzo z

realizowanie bardzo z

ł

ł

o

o

ż

ż

onych algorytm

onych algorytm

ó

ó

w;

w;

„

„

dotyczy to: identyfikacji sygna

dotyczy to: identyfikacji sygna

ł

ł

ó

ó

w i podejmowania

w i podejmowania

decyzji przy niepe

decyzji przy niepe

ł

ł

nej informacji;

nej informacji;

Charakterystyka zabezpieczeń cyfrowych

„

„

ł

ł

atwo dost

atwo dost

ę

ę

pna i niezwykle pojemna pami

pna i niezwykle pojemna pami

ęć

ęć

uk

uk

ł

ł

ad

ad

ó

ó

w

w

cyfrowych;

cyfrowych;

„

„

pozwala to na magazynowanie i szybki dost

pozwala to na magazynowanie i szybki dost

ę

ę

p do

p do

du

du

ż

ż

ej ilo

ej ilo

ś

ś

ci informacji wa

ci informacji wa

ż

ż

nych dla podejmowania

nych dla podejmowania

decyzji;

decyzji;

„

„

automatyczne

automatyczne

samotestowanie

samotestowanie

, szczeg

, szczeg

ó

ó

lnie wa

lnie wa

ż

ż

ne

ne

dla zapewnienia niezawodno

dla zapewnienia niezawodno

ś

ś

ci dzia

ci dzia

ł

ł

ania uk

ania uk

ł

ł

ad

ad

ó

ó

w

w

zabezpieczeniowych;

zabezpieczeniowych;

„

„

uk

uk

ł

ł

ady cyfrowe zapewniaj

ady cyfrowe zapewniaj

ą

ą

obs

obs

ł

ł

udze znacznie

udze znacznie

skuteczniejsz

skuteczniejsz

ą

ą

informacj

informacj

ę

ę

i doradztwo, a tak

i doradztwo, a tak

ż

ż

e

e

u

u

ł

ł

atwiaj

atwiaj

ą

ą

sprawozdawczo

sprawozdawczo

ść

ść

.

.

Źródła energii pomocniczej

Dla prawid

Dla prawid

ł

ł

owego funkcjonowania urz

owego funkcjonowania urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

automatyki zabezpieczeniowej, regulacyjnej i

automatyki zabezpieczeniowej, regulacyjnej i

łą

łą

czeniowej oraz urz

czeniowej oraz urz

ą

ą

dze

dze

ń

ń

telemechaniki i

telemechaniki i

telekomunikacji decyduj

telekomunikacji decyduj

ą

ą

ce znaczenie ma

ce znaczenie ma

sprawno

sprawno

ść

ść

ź

ź

r

r

ó

ó

de

de

ł

ł

dostarczaj

dostarczaj

ą

ą

cych energi

cych energi

ę

ę

elektryczn

elektryczn

ą

ą

tym urz

tym urz

ą

ą

dzeniom.

dzeniom.

Źródła energii pomocniczej

„

„

ź

ź

r

r

ó

ó

d

d

ł

ł

a magazynuj

a magazynuj

ą

ą

ce energi

ce energi

ę

ę

elektryczn

elektryczn

ą

ą

pr

pr

ą

ą

du

du

sta

sta

ł

ł

ego:

ego:

„

„

baterie akumulator

baterie akumulator

ó

ó

w,

w,

„

„

zasobniki kondensatorowe,

zasobniki kondensatorowe,

„

„

ź

ź

r

r

ó

ó

d

d

ł

ł

a przetwarzaj

a przetwarzaj

ą

ą

ce energi

ce energi

ę

ę

elektryczn

elektryczn

ą

ą

pr

pr

ą

ą

du

du

przemiennego:

przemiennego:

•

•

przek

przek

ł

ł

adniki pr

adniki pr

ą

ą

dowe

dowe

nasyceniowe

nasyceniowe

,

,

•

•

bloki prostownikowe.

bloki prostownikowe.

•

•

ź

ź

r

r

ó

ó

d

d

ł

ł

a kombinowane zar

a kombinowane zar

ó

ó

wno magazynuj

wno magazynuj

ą

ą

ce jak i

ce jak i

przetwarzaj

przetwarzaj

ą

ą

ce energie elektryczn

ce energie elektryczn

ą

ą

(

(

np

np

.

.

UPS

UPS

-

-

y

y

).

).

Źródła energii pomocniczej