1

POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI

LABORATORIUM ELEKTROENERGETYCZNEJ

AUTOMATYKI CYFROWEJ

BADANIE CYFROWEGO URZĄDZENIA MUPASZ DO ZABEZPIECZANIA

PÓL ŚREDNIEGO NAPIĘCIA – FUNKCJE ZABEZPIECZEŃ OD ZWARĆ

DOZIEMNYCH

Instrukcja laboratoryjna uzupełniająca dla studiów dziennych magisterskich

Ćwiczenie: Z.07

Wykonał: dr inż. Adam Smolarczyk

Warszawa, 2006

2

1. Problemy wykrywania zwarć doziemnych w sieciach
pracujących z nieuziemionym bezpośrednio punktem neutralnym

Wpływ różnych czynników na wartość sygnałów wejściowych

Prawidłowy dobór zabezpieczeń ziemnozwarciowych dla sieci SN nie jest prosty,

ponieważ poziom sygnałów pomiarowych U

0p

, I

0p

zasilających przekaźnik jest stosunkowo

niski.

W sieciach o izolowanym punkcie neutralnym prąd zwarciowy wywołany jest admitancją

obwodu zwarciowego. Obwód ten składa się głównie z pojemności doziemnych wszystkich
linii pracujących w sieci. Wartość admitancji obwodu zwarciowego wzrasta po uziemieniu
sieci za pomocą rezystancji, ale znacznie maleje po zainstalowaniu w obwodach uziemienia
punktu neutralnego sieci dławików gaszących (kompensacyjnych) czyli cewek Petersena. W
Polsce ponad 80% sieci SN o napięciach 15 kV i 20 kV to układy pracujące z punktem
neutralnym uziemionym przez cewkę Petersena (sieci kompensowane).

Relatywnie mała przewodność obwodów doziemnych sieci umożliwia pojawienie się

dodatkowych rezystancji i niekorzystnych zjawisk w miejscu zwarcia doziemnego.

W sieciach napowietrznych SN bardzo często pojawiają się zwarcia z ziemią, w których

wartości takich rezystancji przekraczają kilkaset omów i nierzadkie są przypadki rezystancji
przekraczających kilka tysięcy omów. Możliwości lokalizowania takich zakłóceń przez
zabezpieczenia ziemnozwarciowe są znacznie ograniczone. Dodatkowym utrudnieniem pracy
tych zabezpieczeń są zjawiska nie stabilnego łuku (łuku przerywanego) w miejscu
doziemienia i związane z tym krótkotrwałe przerwy w przepływie prądu zwarcia.

Podstawowymi sygnałami wykorzystywanymi przez zabezpieczenia ziemnozwarciowe są

składowe zerowe napięcia sieci U

0

i prądów I

0

mierzonych w poszczególnych liniach. Na

wartości napięcia U

0

wpływają głównie:

- napięcie występujące podczas zwarcia doziemnego U

0Z

i

- napięcie zerowe naturalnej asymetrii sieci U

0NS

.

Natomiast na sygnał I

0

składają się:

- prądy mierzone przez filtry składowych zerowych linii 3I

0

i

- prądy wynikające z błędów pomiarowych tych filtrów I

µ

Ocena i dobór kryterium działania zabezpieczeń ziemnozwarciowych dla różnych sposobów
pracy punktu neutralnego sieci SN

Ze względu na sposób działania kryteria zabezpieczeń ziemnozwarciowych można

podzielić na: prądowe, kierunkowe, admitancjne. We wszystkich tych kryteriach
wejściowymi sygnałami pomiarowymi są sygnały U

0p

i I

0p

.

W kryteriach prądowych wykorzystuje się tylko informacje o poziomie sygnału I

0p

natomiast w kryteriach kierunkowych i admitancyjnych wykorzystuje się oba sygnały U

0p

i I

0p

.

Porównując zdefiniowane kryteria (

tabl. 1)

z warunkami określonymi przez sygnały

pomiarowe U

0p

i I

0p

można badać ich przydatność w realizacji zabezpieczeń

ziemnozwarciowych w sieciach SN o różnych sposobach uziemieniach punktu neutralnego.

Tabl. 1. Kryteria działania zabezpieczeń ziemnozwarciowych i ich warunki rozruchowe

Kryterium

Symbol

U

0p

> U

0N

I

0p

> I

0N

Y

0p

> Y

0N

G

0p

> G

0N

B

0p

> B

0N

kierunek

Nadprądowe

I

0

>

+

Kierunkowe
(mocowe)

→

+

+

+

Kryteria admitancyjne

3

Admitancyjne

Y

0

>

+

+

Konduktancyjne

G

0

>

+

+

Konduktancyjne
kierunkowe

G

0

k>

+

+

+

Susceptancyjne
kierunkowe

B

0

>

+

+

+

Porównawczo-
admitancyjne

YY

0

>

+

Y

0p1

- Y

0p2

 > ∆Y

0N

Kryteria łączone

Admitancyjno-
konduktancyjne
kierunkowe

YG

0

k>

+

+

+

Susceptancyjno-
konduktancyjne
kierunkowe

BG

0

k>

+

+

+

gdzie:
Y

0p

, G

0p

, B

0p

- wartości admitancji, konduktancji i susceptancji zabezpieczanej linii

wyznaczone z napięcia pomiarowego U

0p

oraz prądu pomiarowego I

0p

,

Y

0p1

, Y

0p2

- wartości admitancji wynikające z pomiarów admitancji w dwóch różnych stanach

zwarcia doziemnego (przed i po działaniu urządzeń wymuszających dodatkowe prądy zwarcia
np. przed i po zadziałaniu AWSC),
U

0N

, I

0N

, Y

0N

, G

0N

, B

0N

- nastawy: napięcia, prądu, admitancji, konduktancji i susceptancji,

kierunek - oznacza realizację kryterium kierunkowego.

Tabl. 2. Zabezpieczenia nadprądowe i kierunkowe (mocowe, kątowe)

Kryterium

Warunki
rozruchu

Charakterystyka i zalecenia

Nadprądowe
zerowe

I

0

>

I

0p

> I

0N

Zakreskowany obszar płaszczyzny określa
prądy I

0p

powodujące zadziałanie

zabezpieczenia.

Kryterium to uzyskuje najlepsze warunki
do działania w sieciach z punktem
neutralnym uziemionym przez rezystor.
Również są możliwości wykorzystania tego
kryterium w sieciach kablowych z
izolowanym punktem neutralnym oraz w
liniach o małym prądzie doziemnym w
sieciach kompensowanych.

Czułoś działania silnie zależy od wartości
rezystancji przejścia podczas zwarcia.

4

Kierunkowe
czynnomocowe

→

I

0p

> I

0N

i

U

0p

> U

0N

Obszar zadziałania wyznaczony wartością
nastawczą leży w I i IV ćwiartce
płaszczyzny Q=f(P).

Możliwości wykorzystania tego kryterium
są w sieciach z punktem neutralnym
uziemionym rezystorem oraz w sieciach
kompensowanych wyposażonych w
urządzenia automatyki AWSC (automatyka
wymuszania składowej czynnej).

Czułość prądowa zabezpieczenia silnie
zależy od wartości rezystancji przejścia
podczas zwarcia.

Obwody wejściowe składowych zerowych
wymagają fazowania.

Kierunkowe
biernomocowe

→

I

0p

> I

0N

i

U

0p

> U

0N

Obszar zadziałania wyznaczony wartością
nastawczą leży w I i II ćwiartce
płaszczyzny Q=f(P).

Możliwości wykorzystania tego kryterium
są w sieciach z izolowanym punktem
neutralnym.

Czułość prądowa silnie zależy od wartości
rezystancji przejścia podczas zwarcia.

Obwody wejściowe składowych zerowych
wymagają fazowania.

Tabl. 3. Zabezpieczenia admitancyjne

Kryterium

Warunki
rozruchu

Charakterystyka i zalecenia

Admitancyjne

Y

0

>

Y

0p

 > Y

0N

i

U

0p

> U

0N

Obszar zadziałania jest na zewnątrz okręgu
o promieniu odpowiadającym wartości
nastawionej admitancyjnej Y

0N

.

Kryterium to uzyskuje najlepsze warunki
do działania w sieciach uziemionych przez
rezystor. Również duże możliwości
zastosowania kryterium są w sieciach z
izolowanym punktem neutralnym oraz w
liniach o małym prądzie doziemnym w
sieciach kompensowanych.

Czułość prądowa silnie zależy od wartości
rezystancji przejścia podczas zwarcia.

Obwody wejściowe składowych zerowych
wymagają fazowania.

5

Konduktancyjn
e

G

0

>

G

0p

 >

G

0N

i

U

0p

> U

0N

Kryterium jest spełnione, gdy mierzona
konduktancja znajdzie się w obszarze
zakreskowanym.

Kryterium reaguje na składową czynną
prądu zwarcia. Szczególnie jest przydatne
w sieciach kompensowanych
wyposażonych w urządzenia automatyki
AWSC i w sieciach uziemionych przez
rezystor. Nie uzyskuje warunków do
działania w sieciach z izolowanym punktem
neutralnym.

Obwody wejściowe składowych zerowych
wymagają fazowania.

Konduktancyjn
e kierunkowe

G

0

k>

G

0p

> G

0N

i

U

0p

> U

0N

Charakterystyka rozruchowa obejmuje
obszary I i IV ćwiartki płaszczyzny
admitanycjnej. Kryterium to pełni taką
samą rolę, jak zabezpieczenie kierunkowe
czynnomocowe. Nie ma rozruchu
prądowego, a czułość działania członu
G

0

k> nie zależy od wartości rezystancji

przejścia podczas zwarcia.

Obwody wejściowe składowych zerowych
wymagają fazowania.

Susceptancyjne
kierunkowe

B

0

k>

B

0p

> B

0N

i

U

0p

> U

0N

Charakterystyka rozruchowa obejmuje
obejmuje I i II ćwiartkę płaszczyzny
admitanycjnej. Kryterium, które pełni taką
samą rolę, jak zabezpieczenie kierunkowe
biernomocowe. Nie ma rozruchu
prądowego, a czułość działania członu B

0

k>

nie zależy od wartości rezystancji przejścia
podczas zwarcia.

Obwody wejściowe składowych zerowych
wymagają fazowania.

6

Tabl. 4. Zabezpieczenia o złożonych kryteriach admitancyjnych

Kryterium

Warunki
rozruchu

Charakterystyka i rekomendacje

Susceptancyjno-

konduktancyjne

kierunkowe

BG

0

k>

B

0p

> B

0N

i
G

0p

> G

0N

i

U

0p

> U

0N

Kryterium BG

0

k> realizowane jest przez

połączenie kryteriów G

0

k> i B

0

k>.

Zabezpieczenia tego typu uzyskują dobre
warunki do działania w liniach pracujących
w sieciach z izolowanym punktem
neutralnym lub uziemionym przez rezystor.

Podczas normalnej pracy sieci o
zachowaniu się zabezpieczenia decyduje
kryterium G

0

k>, natomiast po wyłączeniu

awaryjnym rezystora uziemiającego (w
sieci uziemionej przez rezystor) lub
transformatora potrzeb własnych i przejścia
sieci w stan pracy z izolowanym punktem
neutralnym rolę decydującą o działaniu
zabezpieczenia przejmuje kryterium B

0

k>.

Admitancyjno-

konduktancyjne

kierunkowe

YG

0

k>

Y

0p

> Y

0N

i
G

0p

> G

0N

i

U

0p

> U

0N

Zabezpieczenie typu YG

0

k> uzyskuje się

przez połączenie kryterium modułu
admitancji z kryterium konduktancyjnym.

Pozwala ono na prawidłową lokalizację
linii doziemnych w sieciach SN o różnych
sposobach połączenia punktu neutralnego z
ziemią. Z analizy wartości rozruchowej
wynika, że w sieciach kompensowanych
wyposażonych w automatykę AWSC lub
uziemionych przez rezystor zawsze co
najmniej jedno z kryteriów uzyska warunki
do pobudzenia. Natomiast po przejściu sieci
SN w układ pracy z izolowanym punktem
neutralnym linie mogą być skutecznie
chronione przez kryterium Y

0

>.

Porównawczo-
admitancyjne
YY

0

>

Y

0p1

–

Y

0p2

 >

∆Y

0N

i

U

0p

> U

0N

Kryterium YY

0

> opiera się na przyroście

admitancji zerowej mierzonej w linii
doziemnej po załączeniu urządzeń
wymuszających dodatkowy prąd zwarcia z
ziemią (np. za pomocą AWSC). Aby
stwierdzić przyrost admitancji należy w
czasie doziemienia mierzyć prąd I

0

i

napięcie U

0

przed oraz po załączeniu

urządzeń wymuszających AWSC oraz
obliczyć różnice admitancji doziemnej dla
tych dwóch stanów.

Kryterium to wykazuje dużą czułość w
wykrywaniu zwarć o dużych rezystancjach
przejścia podczas zwarcia.

Z przedstawionych w

tabl. 2 – tabl. 4

kryteriach zabezpieczeń ziemnozwarciowych

znaczną liczbę stanowią te, które wykorzystują do działania pomiar admitancji zerowej linii.

W konstrukcjach zabezpieczeń admitancyjnych sygnały decyzyjne można poddawać

silnemu uśrednianiu, co sprzyja uzyskiwaniu warunków do ich zadziałania również podczas
zwarć niestabilnych o łuku przerywanym.

7

Zabezpieczenia admitancyjne znajdują również szerokie zastosowanie w sieciach z

punktem neutralnym uziemionym przez rezystor. Przy stosowaniu napięciowego progu
rozruchowego na poziomie 5% lub 10% znamionowego napięcia fazowego sieci zakres
wykrywanych zwarć z dużymi rezystancjami przejścia podczas doziemień jest znacznie
większy niż w przypadku zabezpieczeń nadprądowych.

Dodatkową zaletą zabezpieczeń admitancyjnych jest ich zdolność do działania w

warunkach uszkodzonego lub wyłączonego rezystora (w przypadku sieci z punktem
neutralnym uziemionym przez rezystor). W tym przypadku w członach rozruchowych Y

0

>

następuje nawet zwiększenie obszarów wykrywania zwarć. Natomiast człony I

0

> obniżają

swój zakres działania a w liniach o dużych prądach pojemnościowych mogą całkowicie
utracić zdolność do prawidłowego działania.

2. Zdalna komunikacja z urządzeniem MUPASZ 2001 A przy
wykorzystaniu programu KOSAN 2000

Urządzenie MUPASZ 2001 A jest przystosowane do współpracy z komputerowym

systemie nadzoru rozdzielni średniego napięcia KOSAN. Wyposażone jest wtedy w łącze
światłowodowe umożliwiające połączenie z koncentratorem danych systemu KOSAN. Za
pomocą tego łącza urządzenie MUPASZ 2001 A przekazuje wszystkie informacje bieżące o
stanie pola, w którym jest zainstalowany; może również odbierać zdalne polecenia
zamknięcia lub otwarcia wyłącznika. Operator systemu KOSAN może obserwować na
monitorze schemat rozdzielni ze stanem poszczególnych wyłączników. Zdalnie można też
zmieniać nastawienia funkcji zabezpieczeniowych w poszczególnych urządzeniach MUPASZ
2001 A, uaktywniać lub dezaktywować automatyki, synchronizować zegary wewnętrzne z
zegarem systemu, oglądać zawartości rejestratorów zdarzeń i zmieniać skonfigurowanie
urządzeń MUPASZ 2001 A.

Po uruchomieniu programu KOSAN 2000 plikiem osa_mgr.exe (z katalogu

C:\KOSAN.OSA\PROG lub skrótu

umieszczonego na pulpicie) należy umieścić

wskaźnik myszy na symbolu wyłącznika w polu w którym chcemy zasterować wyłącznikiem
i kliknąć dwukrotnie lewym przyciskiem myszy. Pojawi się okno dialogowe, w którym należy
kliknąć

aby zasterować wyłącznikiem na

Otwórz

, a następnie należy kliknąć

aby zasterować wyłącznikiem na

Zamknij

(będzie widoczne aktualne położenie

wyłącznika na ekranie

Synoptyki

rozdzielni).

W celu dokonania uaktywnienia odpowiednich funkcji zabezpieczeniowych (opcja

ZABEZPIECZENIA

) i automatyk (opcja

AUTOMATYKA

) dokonania zmian wartości

znamionowych,

w

nastawieniach

przekładników

prądowych

i

napięciowych

(

KONFIGURACJA

) oraz dokonania zmian w nastawieniach funkcji zabezpieczeniowych

należy najpierw uruchomić

Konfigurator

klikając dwukrotnie lewym przyciskiem myszy

na ekranie

Synoptyki

rozdzielni.

W celu zmiany nastawień np. funkcji zabezpieczenia admitancyjnego Y

0

> należy

uruchomić

Konfigurator

, wybrać polecenie z menu

MUPASZ>Odczytaj

, następnie klikając

dwukrotnie wybrać opcję

ZABEZPIECZENIA>ZIEMNOZWARCIOWE>Y

0

>

.

W celu dokonania zapisu przeprowadzonych zmian należy zamknąć zbędne okno i wybrać

polecenie z menu

MUPASZ>Zapisz

.

Powyższy krótki opis nie wyczerpuje w pełni możliwości programu KOSAN 2000. Ma on

na celu jedynie pokazanie podstaw wykorzystania programu, który jest niezbędny do
poprawnego wykonania ćwiczenia.

Uwaga. Jednorazowo można dokonać kilku zmian w konfiguracji urządzenia, ale takich,
które nie wpływają na tzw. nastawienia główne tj. zmiana rodzaju pola lub zmiana rodzaju

8

sieci. Nie zaleca się również dokonywania nastawień w dwóch (i więcej) różnych funkcjach
zabezpieczeniowych lub automatykach jednocześnie (należy dokonywać nastawień i zapisu
zmian nastawień dla każdej funkcji zabezpieczeniowej i automatyki oddzielnie, ze względu
na niestabilność pracy programu KOSAN 2000).

Klawiatura membranowa i programator

Na płycie czołowej urządzenia znajduje się wyświetlacz LCD cztery lampki

sygnalizacyjne (ZASILANIE, BLOKADA, UP, AWARIA) oraz klawiatura membranowa.

Wyświetlacz umożliwia:

zobrazowanie graficzne stanu elementów łączeniowych pola rozdzielczego,
wyświetlanie wyników pomiarów: a) małą czcionką obok schematu rozdzielczego; b)

dużą czcionką na całym ekranie,

wyświetlanie informacji o zadziałaniu danej funkcji zabezpieczeniowej (data, czas, rodzaj

zdarzenia, parametry zdarzenia),

wyświetlanie informacji o 58 ostatnich zdarzeniach zapisanych w rejestratorze zdarzeń,
wyświetlanie stanu blokad załączania wyłącznika w polu.
Klawiatura membranowa na płycie czołowej urządzenia MUPASZ 2001 A składa się z

dziewięciu przycisków które służą do: wyświetlania wyników pomiarów, wyświetlania stanu
blokad, przeglądania rejestrów zdarzeń, przechodzenia z trybu przeglądania rejestratora
zdarzeń i na odwrót.

Funkcję wszystkich przycisków przedstawiono w

tabl. 5.

Tabl. 5. Znaczenie przycisków klawiatury membranowej na płycie czołowej

Przycisk

Przeznaczenie

U

Główny do przywoływania na ekran wyników pomiarów napięć.

I

Główny do przywoływania na ekran wyników pomiarów prądów.

P

Główny do przywoływania na ekran wyników pomiarów mocy i energii.

INNE

FUNKCJE

Do przywoływania na ekran pomiarów: współczynnika mocy cos

ϕ, częstotliwości f, czas pracy

pola t

PRP

, temperatur θ i θ

W

REJESTR

ZDARZEŃ

Do przywoływania na ekran rejestratora zdarzeń

ODCZYT

BLOKAD

Do przywoływania na ekran wykazu aktywnych blokad uniemożliwiających zamknięcie
wyłącznika w polu

↑

W czasie przeglądania rejestratora zdarzeń do wyświetlania zdarzeń wcześniejszych, a w
trakcie wyświetlania pomiarów małą czcionką do przełączenia na wyświetlanie pomiarów dużą
czcionką

↓

W czasie przeglądania rejestratora zdarzeń do wyświetlania zdarzeń późniejszych, a w trakcie
wyświetlania pomiarów dużą czcionką do przełączenia na wyświetlanie pomiarów małą
czcionką

KASUJ

AWARIE

Do kasowania ramki zawierającej informacje o zdarzeniu awaryjnym, do zakończenia
przeglądania rejestratora zdarzeń i przywołania na ekran pomiarów zbiorczych.

Do zmian parametrów funkcji zabezpieczeniowych i automatyk oraz odczytu pomiarów

służy programator. Dzięki niemu można sprawdzić dowolne parametry, obserwować wyniki
pomiarów, a także dokonać zmian dowolnych parametrów (znając kod dostępu który jest
ciągiem maksymalnie 8 cyfr).

W celu wprowadzenia kodu dostępu do programatora należy:

• nacisnąć przycisk

KOD

,

• wpisać kolejne cyfry tworzące dany kod,

• nacisnąć przycisk

ZATWIERDZENIE,

Raz wprowadzony kod obowiązuje do chwili odłączenia programatora od urządzenia

MUPASZ 2001 A. Po wprowadzeniu niewłaściwej kombinacji cyfr urządzenie MUPASZ
2001 A zareaguje komunikatem o błędnym kodzie. Należy wówczas nacisnąć przycisk

WYCOFANIE

i ponownie wprowadzić właściwy kod.

Programowanie programatorem nie zawiesza normalnej pracy urządzenia MUPASZ

2001 A.

9

Poruszanie się po całym drzewie programatora podlega następującym ogólnym zasadom:

• na każdym poziomie widoczny jest komentarz o tym, co można zrobić,

• zagłębiać się w menu należy naciskając przyciski

0...9

,

• wycofywać się na wyższy poziom należy przyciskiem

WYCOFANIE

,

• nowe dane wpisuje się tam, gdzie wskazuje kursor wg podpowiedzi albo jako liczbę ze

stosownego przedziału.

Przemieszczania się po głównym menu należy dokonywać naciskając przyciski

:

↓ , ↑ . W

każdym oknie wyboru następnego okna można dokonać przez naciśniecie cyfry widocznej po
lewej stronie odpowiedniego hasła.

W przypadku wyświetlenia okna z parametrami nastawczymi zabezpieczenia do dalszych

jego wierszy można przejść przyciskiem

ZATWIERDZENIE

, a zrezygnować przyciskiem

WYCOFANIE

.

3. Urządzenie testujące i układ pomiarowy

Do badań należy wykorzystać tester mikroprocesorowy CMC-56 firmy OMICRON

electronics. Dokładny opis dotyczący części sprzętowej i programowej urządzenia
przedstawiono w rozdz. 1 tego skryptu. Wraz z testerem pod systemem operacyjnym
Windows współpracuje oprogramowanie Test Universe 1.61. Do testów urządzenia MUPASZ
2001 A należy wykorzystać moduły

Quick CMC

,

Overcurrent

oraz

Ground Fault

oprogramowania.

Podczas ćwiczenia laboratoryjnego zostaną wykonane badania urządzenia MUPASZ

2001 A współpracującego z polem linii napowietrznej w sieci z izolowanym punktem
neutralnym (układ Holmgreena połączenia przekładników pradowych).

Dokładne połączenie urządzenia MUPASZ 2001 A z testerem CMC-56 przedstawia

rys

.

4. Na rysunku tym pokazano do których wejść prądowych i napięciowych urządzenia

należy doprowadzić sygnały analogowe (prądowe i napięciowe) z wyjść testera. Ponadto
pokazano na które wejścia dwustanowe testera (BI) należy doprowadzić sygnały z symulatora
wyłącznika, a co za tym idzie z wyjść dwustanowych urządzenia. Szczegółowy opis
zacisków, sygnałów w symulatorze wyłącznika przedstawiono w

tabl. 6.

Ten układ połączeń

jest wykorzystywany podczas wszystkich testów urządzenia MUPASZ 2001 A.

Tabl. 6. Opis zacisków razem z ich funkcją, znajdujących się w tylnej części symulatora wyłącznika SN MSW-1
wykorzystywanego podczas przeprowadzania testów

Nr zacisku

Sygnał

Funkcja

8

+ 220 V d.c.

Napięcie sterujące (+)

7

- 220 V d.c.

Napięcie sterujące (-)

6

Potwierdzenie zamknięcia wyłącznika

wyjście (+)

5

Potwierdzenie otwarcia wyłącznika

wyjście (+)

4

Potwierdzenie zbrojenia napędu

wyjście (+)

3

Sygnał na zamknięcie wyłącznika

wejście (+)

2

Sygnał na otwarcie wyłącznika

wejście (+)

1

Nie używane

Nie używane

10

(m

in

u

s)

(m

in

u

s)

(m

in

u

s)

(m

in

u

s)

(m

in

u

s)

(m

in

u

s)

(m

in

u

s)

(m

in

u

s)

(m

in

u

s)

I

A

I

B

I

C

N

U

A

U

B

U

C

N

B

I7

B

I1

B

I2

B

I3

B

I4

B

I5

B

I6

B

I8

T

e

st

e

r

C

M

C

-5

6

B

O

1

B

O

2

+

+

Z

W

5

U

P

1

9

3

3

3

1

6

C

O

G

2

6

2

0

3

4

4

3

1

2

1

7

3

7

Z

as

il

ac

z

2

1

G

N

1

2

5

3

2

1

8

4

8

E

*

2

2

3

3

5

6

U

m

o

d

em

5

9

I

L

*

2

3

4

3

6

7

U

6

0

2

4

5

3

7

8

G

N

2

7

o

p

to

el

ek

tr

o

n

ic

zn

y

N

6

3

8

9

O

W

W

ej

śc

ia

d

w

u

st

a

n

o

w

e

8

1

6

7

1

2

1

0

1

2

5

G

N

4

b

9

*

G

N

5

a

8

1

3

1

1

I

2

6

Z

W

P

rz

ek

a

źn

ik

i w

y

jś

ci

o

w

e

*

9

1

4

I

2

7

1

0

*

1

1

5

I

U

2

8

1

2

1

1

2

1

6

0

1

0

2

9

1

3

G

N

5

b

1

2

3

*

1

L

R

W

1

1

3

0

1

4

1

3

4

Z

S

1

7

3

1

G

N

4

a

P

ro

g

ra

m

at

o

r

1

1

1

4

G

N

3

A

W

1

8

3

2

2

2

1

5

*

U

r

zą

d

z

en

ie

M

U

P

A

S

Z

2

0

0

1

A

7

1

8

1

4

1

3

1

2

1

1

1

0

2

9

1

5

3

4

5

6

1

0

1

1

1

2

1

3

1

4

1

5

1

6

2

4

2

3

2

2

2

1

0

2

1

9

1

8

1

7

3

1

7

3

0

4

3

1

5

1

8

3

2

6

1

9

7

7

2

0

6

2

1

5

2

2

4

8

2

3

3

9

2

4

1

0

2

5

1

1

2

2

6

1

2

1

2

7

1

3

1

4

1

1

5

2

8

2

1

6

2

9

+

P

Z

as

il

an

ie

W

y

łą

cz

n

ik

za

m

k

n

ię

ty

1

0

W

y

łą

cz

n

ik

o

tw

ar

ty

N

ap

ęd

n

az

b

ro

jo

n

y

S

y

m

u

la

to

r

w

y

łą

cz

n

ik

a

S

N

M

P

S

W

-1

S

am

o

is

tn

e

Z

W

S

am

o

is

tn

e

O

W

4

5

6

7

8

2

3

N

u

m

er

y

z

ac

is

k

ó

w

n

r

1

T

ra

n

so

p

to

r

T

ra

n

so

p

to

r

O

W

n

r

2

Rys. 4. Podstawowy układ pomiarowy wykorzystywany podczas przeprowadzania testów; OW - sygnał na

otwarcie wyłącznika, ZW - sygnał na zamknięcie wyłącznika, BI - wejście dwustanowe, BO – wyjście

dwustanowe; P – przełącznik Ferranti/Holmgreen

3. Sposób wykonania badań

Konfigurowanie urządzenia i zmiany nastawień należy dokonywać w oprogramowaniu

KOSAN.

Do wszystkich badań należy wykorzystać tester CMC-56 firmy OMICRON electronics.
Do sprawdzenia poprawność sterowania wyłącznikiem (zamykanie / otwieranie) z

poziomu urządzenia MUPASZ 2001 A należy wykorzystać oprogramowanie KOSAN.

Uwaga. Podczas przeprowadzania badań funkcji zabezpieczeniowych, oraz wyznaczania

11

charakterystyk, należy zasymulować awarię otwarcia wyłącznika (zamknąć wyłącznik w
polu, na płycie czołowej symulatora wyłącznika MPSW-1 wcisnąć przycisk AW_OW –
awaria otwarcia wyłącznika). Spowoduje to, że impuls na OW podany przez urządzenie
MUPASZ 2001 A zostanie zarejestrowany przez tester CMC-56 na odpowiednim wejściu
dwustanowym, natomiast stan wyłącznika (na synoptyce) oraz stan symulatora wyłącznika
pozostanie niezmieniony – wyłącznik w polu będzie cały czas zamknięty.

Do wyznaczenia charakterystyk rozruchowych B

0

=f(G

0

) funkcji zabezpieczenia Y

0

> dla

różnych nastawień parametrów Y

0

, G

0

, B

0

oraz charakterystyki I/I

m

=f(

φ

0

) zabezpieczenia I

0

>k

dla wybranego kąta środkowego

α funkcji należy wykorzystać moduł

Quick CMC

oprogramowania testera CMC. Dla każdej badanej charakterystyki należy wyznaczyć
charakterystykę teoretyczną i rzeczywistą. Obliczyć błędy względne i bezwzględne i
sprawdzić czy spełniona jest dokładność gwarantowana przez producenta. Wykreślić
charakterystyki błędów.

Do sprawdzenia (dla różnych rodzajów sieci) poprawności działania funkcji zabezpieczeń

Y

0

> oraz I

0

>k podczas stanów przejściowych występujących w trakcie zwarć doziemnych w

sieci SN należy wykorzystać moduł

Ground Fault

oprogramowania testera CMC. Badanie ma

na celu sprawdzenie czy funkcja poprawnie działa gdy zwarcie wystąpi w zabezpieczanym
odcinku sieci i nie działa gdy zwarcie wystąpi poza zabezpieczanym odcinkiem sieci.

Do wyznaczenia charakterystyki czasu działania t=f(I/I

r

) funkcji zabezpieczeń I

0

>, I>,

I>>, I>zal należy wykorzystać moduł

Quick CMC

oprogramowania testera CMC bądź moduł

Overcurrent

oprogramowania testera CMC.

Należy zwrócić uwagę na fakt, że w urządzeniu zabezpieczeniowym MUPASZ 2001 A

wartości progowe admitancji (konduktancji, susceptancji) funkcji Y

0

> nastawia się dla

wartości obliczonych po stronie pierwotnej przekładników pomiarowych wg wzoru:

0

U

0

I

0

3

3

U

p

I

p

Y

⋅

⋅

=

gdzie:
Y

0

– moduł admitancji zerowej zespolonej (Y

0

=Y

0

·e

j

ϕ0

) (po stronie pierwotnej przekładników),

p

I

– przekładnia prądowa przekładników prądowych (Ferrantiego lub Holmgreena),

3I

0

– moduł prądu składowej zerowej doprowadzonego z testera CMC do urządzenia

MUPASZ 2001 A (po stronie wtórnej przekładników),
p

U

– przekładnia napięciowa przekładnika napięciowego składowej zerowej,

3U

0

– moduł napięcia składowej zerowej doprowadzonego z testera CMC do urządzenia

MUPASZ 2001 A (po stronie wtórnej przekładników),

φ

0

=

∠

(I

0

, U

0

),

G

0

=Re (Y

0

)=Y

0

cos(

φ

0

) – konduktancja,

B

0

=Im (Y

0

)=Y

0

sin(

φ

0

) – susceptancja.