Ad.2

Przekaźnik elektromagnetyczny jest jednym z rodzajów przekaźnika elektromechanicznego.

Składa się z dwóch za­sadniczych członów: członu rozruchowego, mającego jedno lub więcej wejść, uzwojeń lub obwodów oraz członu wykonawczego dokonującego zmian łączeniowych w obwodach elektrycznych najczęściej za pomocą zestyków. Przekaźniki takie najczęściej budowane są ze zworą przyciąganą lub ze zworą obrotową.

Siłę F, działającą na zworę przyciąganą w przekaźniku elektromagnetycznym przy prądzie stałym, określa wzór

a w przypadku zwory obrotowej

Zadziałanie przekaźnika następuje wówczas, jeżeli wartość momentu siły pochodzące­go od wielkości pobudzającej przekroczy wartość momentu zwrotnego uzyskanego np. za pomocą sprężyn.

Rys. 1.2. Zasada budowy przekaźników elektromagnetycznych bezzwłocznych prądu przemiennego: a) ze zworą przyciąganą, b) ze zworą obrotową; 1 - rdzeń, 2 - uzwojenie, 3 - zwora, 4 - zestyk, 5 - mechanizm nastawczy prądu rozruchowego, 6 - zwój zwarty

Wartość prądu zadziałania w przekaźnikach elektromagnetycznych może być zatem regulowana przez zmianę liczby zwojów uzwojenia, zmianę szczeliny powietrznej oraz
zmianę naciągu sprężyny zwracającej.

Dla określonych momentów czasu siła F (t) osiąga wartość równą zeru. Ponieważ mogłoby to być przyczyną wibracji zwory, dla uniknięcia tego zjawiska stosuje się w nabiegunnikach przekaźników, przystosowanych do prądu przemiennego, zwój zwarty.

Dzięki uzyskaniu przesunięcia fazowego strumieni magnetycznych fi1| i fi2, w obu częściach nabiegunnika wskutek działania zwoju zwartego, wartość siły F (t) jest zawsze różna od zera.

Wartość chwilową siły dla tego przypadku można zapisać wzorem

gdzie: Ψ - kąt przesunięcia fazowego między strumieniami fii i fi2

Jeżeli minimalna wartość F (t) jest większa od siły zwrotnej, to zwora nie drga.

.

Przejście w stan zadziałania przekaźnika elektromagnetycznego następuje prawie natychmiastowo. Niewielkie opóźnienie, niezbędne na przebycie przez zworę odpowiedniej
drogi, nazywamy czasem własnym przekaźnika. Ze względu na bardzo małe wartości czasów własnych przekaźniki te określa się jako bezzwłoczne.

Ad.3

W przekaźnikach elektromagnetycznych czas zadziałania t_z nie zależy praktycznie od wartości prądu, płynącego przez uzwojenie i stąd charakterystyka t_z =f(I) jest nazywana niezależną. Łącząc w zespół przekaźnik bezzwłoczny o charakterystyce niezależnej z przekaźnikiem czasowym można otrzymać za­bezpieczenie zwłoczne o charakterystyce niezależnej. Możliwe jest zestawienie przekaźni­ków nadprądowych o różnych nastawach prądów zadziałania oraz przekaźników czasowych dla uzyskania schodkowej charakterystyki t(I), czyli okresowo-niezależnej. Czasowo-prądowe charakterystyki przekaźników różnego typu przedstawiłem na poniższym rysunku

Rys. 1.4. Niezależne i schodkowe czasowo-prądowe charakterystyki przekaźników elektromagnetycznych nadprądowych bezzwłocznych (pojedynczych i w zestawach z przekaźnikami zwlocznymi): t₂ - czas za­działania przekaźnika, /- wartość prądu pobudzającego, I_z - prąd zadziałania, ł_n - czas własny przekaźnika, 'ii h, h, - nastawy czasowe przekaźnika zwłocznego

SPOSÓB WYZNACZANIA

Ad.4

W przekaźnikach indukcyjnych prędkość obrotowa tarczy zależy od wartości strumieni fi1 i fi2 tzn. strumieni powstałych na nabiegunniku bez zwoju zwartego oraz nabiegunniku ze zwojem zwartym. Te strumienie zależą z kolei od wartości natężenia prądu w uzwojeniu.

Na osi tarczy zainstalowana jest ślimacznica, która w zależ­ności od szybkości obrotów tarczy szybciej lub wolniej dokonuje zmiany położenia zestyku roboczego.

Czas zadziałania przekaźników indukcyjnych zależy zatem od wartości prądu pobu­dzającego czyli charakterystyka t-I jest zależna. Przy zwymiarowaniu rdzenia przekaźnika w ten sposób, że począwszy od określonego natężenia prądu wystąpi nasycenie żelaza, otrzymuje się przekaźnik o charakterystyce czasowo-prądowej częściowozależnej. W przekaźniku ta­kim przyrosty prądu w obszarze nasycenia nie dają wyraźnych przyrostów strumienia, a więc nie powiększają momentu obrotowego i prędkości obrotowej tarczy.

Nastawienie prądu rozruchu przekaźnika indukcyjnego przeprowadza się przez zmianę liczby zwojów cewki przekaźnika.

Rys. 1.6. Czasowo-prądowe charakterystyki t_z =/(/) indukcyjnego przekaźnika nadprądowego: a) zależna,

b) częściowo zależna

Charakterystyki takie wyznacza się zwiększając stopniowo prąd rozruchu i mierząc jednocześnie czasy zadziałania dla poszczególnych wartości prądu.

Ad.5

Na rysunku tym przedstawiony jest schemat członu komparacyjnego z wykorzystaniem przerzutnika Schmitta. Człon taki wchodzi często w skład przekaźników statycznych. Na wejście przerzutnika Schmitta podaje się napięcie proporcjonalne do wielkości mierzonej.

Jeżeli założymy, że Tl nie przewodzi, to baza T2 otrzymuje potencjał ujemny zależny od stosunku: (Rc1 + Rk1)/Rk2, a więc T2 przewodzi. Spadek napięcia na Rt1 powoduje, że ba­za Tl jest dodatnia względem emitera. Jest to stan ustalony. Co prawda przepływ prądu do emitera T2 przez Rt1 powoduje obniżenie napięcia na tym emiterze, ale to nie odgrywa du­żej roli w pracy układu.

Rys. 1.8. Przykładowy układ napięciowego komparatora amplitudy z przerzutnikiem Schmitta: a) schemat układu połączeń, b) schemat blokowy, c) sygnały wejściowe o rozmaitej amplitudzie, d) przebieg sygnału wyjściowego, 1 - element mierzący wartość chwilową sygnału wyjściowego, 2 - element całkujący impulsy

Gdyby przyjąć, że Tl przewodzi, to emiter T2 zostanie spolaryzowany wyraźnie uje­mnie przez napięcie na dzielniku Rc1 i Rt1, natomiast zmniejszy się ujemny potencjał bazy T2 i tranzystor T2 przestanie przewodzić.

Parametry układu dobiera się tak, aby przy małych wartościach ujemnych napięcia wejściowego Uwe tranzystor Tl był zatkany, a T2 przewodził, wobec czego napięcie wyj­ściowe Uwy ma niewielką wartość ujemną. Natomiast w przypadku wzrostu ujemnego na­pięcia wejściowego Uwe ponad wartość progową następuje przerzut, tj. Tl nasyca się, a T2 zatyka się, wobec czego napięcie wyjściowe Uwy z niewielkiej wartości ujemnej wzrasta skokowo do dużej wartości ujemnej, równej w przybliżeniu ujemnemu napięciu pomocni­czego źródła prądu stałego. Element całkujący na wyjściu umożliwia uzyskanie współczyn­nika powrotu bliskiego jedności.

Rola przerzutnika ogranicza się wtedy do możliwie dokładnego porównania wartości chwilowej napięcia wejściowego z nastawionym napięciem wzorcowym. W przypadku am­plitud napięcia wejściowego, mniejszych od napięcia nastawionego, nie otrzymuje się na wyjściu żadnego impulsu, natomiast w przypadku amplitud równych lub większych od war­tości nastawionej pojawia się na wyjściu przerzutnika ciąg impulsów, których długość wzrasta wraz ze wzrostem napięcia wejściowego.

Ad.1

Dla przekaźnika podnapięciowego współczynnik powrotu jest to stosunek napięcia powrotu do napięcia zadziałania (kp=Up/Uz). Przy czym przez napięcie powrotu rozumie się napięcie przy którym przekaźnik przechodzi z powrotem do stanu normalnego. Współczynnik ten dla przekaźników niedomiarowych jest zawsze większy od jeden.

Wyznacza się go w ten sposób, że obniża się stopniowo napięcie i notuje przy jakiej wartości przekaźnik zadziała (jest to wartość napięcia zadziałania) a następnie zwiększa napięcie i notuje przy jakiej wartości przekaźnik wróci do stanu normalnego (jest to wartość napięcia powrotu).

Moc przekaźnika podnapięciowego wyznacza się w ten sposób, że notuje się w trakcie pomiarów prąd pobierany przez cewkę przekaźnika (jest to bardzo mały prąd - rzędu mA- dlatego stosuje się układ z poprawnym pomiarem prądu) następnie mnoży się ten prąd przez napięcie

Ćwiczenie 5

Ad.1
Dla członów pomiarowych przekaźników impedancyjnych stosowane są różne rodzaje charakterystyk rozruchowych. Chodzi tu o uzyskanie optymalnego obszaru działania zabezpieczenia, przy uwzględnianiu m.in. takich czynników jak: niezależność pomiaru impedancji od obciążenia wstępnego, wartości impedancji zastępczej źródła zasilającego oraz zapewnienie prawidłowego działania podczas zwarć pośrednich, charakteryzujących się dużym rezystancjami przejścia w miejscu zwarcia.

Przez doprowadzenie odpowiednich wielkości do obwodów prądowych i napięcio­wych członu pomiarowego możemy uzyskać niezależność pomiaru odległości punktu zwar­ciowego od rodzaju zwarcia. Najprościej można to uzyskać, żądając takich warunków zasi­lania obwodów członu pomiarowego, aby mierzyły one zawsze impedancję dla składowej zgodnej obwodu zwarciowego. Właściwości: Oś impedancyjna Z charakterystyki stopniowania czasowego pokrywa się z impedancją linii ZL charakterystyki kątowej członu pomiarowo-kierunkowego z rys.5.5)

Ad.3 Selektywność działania zabezpieczenia odległościowego ma szczególnie duże znaczenie w przypadku sieci zamkniętej wielowęzłowej. W przypadku powstania zwarcia w pewnym punkcie sieci powinny zadziałać jedynie przekaźniki odległościowe sterujące wyłącznikami znajdującymi się najbliżej miejsca zwacia - jest to tzw. selektywność (wybiórczość). W przypadku gdyby zawiódł przekaźnik sterujący wyłącznikiem znajdującym się najbliżej miejsca zwarcia lub gdyby zawiódł ten wyłącznik powinien zadziałać rezerwowy przekaźnik odległościowy sterujący najbliższym w kolejności wyłącznikiem. Oczywiście przekaźnik rezerwowy powinien zadziałać po czasie odpowiednio dłuższym - jest to tzw. rezerwowanie. Jest to możliwe, ponieważ impedancja mierzona przez przekaźnik bardziej oddalony od miejsca zwarcia jest większa od impedancji mierzonej przez przekaźnik znajdujący się bliżej tego miejsca.

Ad.4

Rys. 5.3. Przykład zastosowania zabezpieczenia odległościowego czterostrefowego linii LI i L2 przez prze­kaźnik zainstalowany w rozdzielni B: a) układ przesyłowy; b) charakterystyka stopniowania czasowego przekaźnika; W1-W4 - wyłączniki, t₂ - czas działania Strefa Wsteczna rezerwowa i ostatnia strefa zachodząca na

Ad.5 w sieciach zamkniętych wielowęzłowych do prawidłowej pracy przekaźników odległościowych konieczne jest zaopatrzenie tych przeka­źników w blokadę kierunkową, która podobnie jak w przypadku zabezpieczeń nadprądowych z blokadą kierunkową umożliwia zadziałanie przekaźnika odległościowego w przy­padku, gdy prąd zwarcia dopływa do szyn zbiorczych stacji rozdzielczej. Blokady tej da się uniknąć tylko w przypadku linii otwartych, w których kierunek przepływu prądu zwarcia jest zawsze taki sam bez względu na miejsce zwarcia. Realizacja

Ad.10

Rys. 5.5. Charakterystyki kątowe członu pomiarowo-kierunkowego czterostrefowego przekaźnika odległościowego z rys. 5.3: Z_L - impedancja linii (AC) Zrp, - impedancja rozruchowa, Zobc - impedancji obciążenia (obszar zakreskowany)

Związek polega na tym, że oś impedancyjna Z charakterystyki stopniowania czasowego pokrywa się z impedancją linii Z_L charakterystyki kątowej członu pomiarowo-kierunkowego z rys.5.5)

Ad.9

W skład każdego przekaźnika odległościowego wchodzą następujące podzespoły (patrz rys. 5.4):

• blok nastawczy (CN) — umożliwia nastawienie (zamodelowanie) wybranych charak­
  terystyk działania przekaźnika,

• człony rozruchowe (CR) i przełączające — zadaniem ich jest odróżnienie stanu nor­
  malnej pracy od stanu pracy zakłóceniowej linii, określenie rodzaju zwarcia oraz wy­
  bór odpowiednich napięć i prądów dla członów pomiarowego i kierunkowego,

• człon pomiarowy (CP) — zadaniem jego jest porównanie impedancji pętli zwarcia
  z impedancją nastawioną,

• 
  człon kierunkowy (CK) — blokuje działanie przekaźnika w przypadku przepływu
  prądu zwarcia linią w kierunku szyn zbiorczych rozdzielni, w której zainstalowany jest
  przekaźnik odległościowy,

• człon czasowy (CT) — zadaniem jego jest pomiar czasu trwania zwarcia i współpraca
  z członem pomiarowym nastawczym oraz wyjściowym przekaźnika,

• człon wyjściowy (CW) — zadaniem jego jest wysłanie impulsu na wyłączenie wyłącz­
  nika i pobudzenie odpowiedniej automatyki, np. SPZ,

• człon sygnalizacji (CS) — powinien przekazywać obsłudze pełną informację o reakcji
  przekaźnika na zaistniałe zakłócenie.

Ad.8

Przekaźniki od­ległościowe ze względu na liczbę członów pomiarowych dzieli się na jedno- lub wielosystemowe, różniące się między sobą strukturą wewnętrzną i współdziałaniem poszczególnych członów w danym przekaźniku. I tak np. w przekaźniku jednosystemowym zapewnienie prawidłowego zlokalizowania strefy, w której nastąpiło zwarcie, wymaga doprowadzenia do jednego członu pomiarowego odpowiednich prądów i napięć w zależności od typu zwarcia i faz dotkniętych zwarciem. Może to być zapewnione tylko przez wybór tych prądów i napięć, które zmieniają się w sposób proporcjonalny z od­ległością do miejsca zwarcia. Rolę tę spełniają człony rozruchowe (nadprądowe lub pod-impedancyjne), przyporządkowane poszczególnym fazom zabezpieczanej linii elektroenergetycznej

Ad.7

Zespół automatyki zabezpieczeniowej ZAZ-RX3F przeznaczony jest do zabezpiecze­nia linii elektroenergetycznej wysokiego napięcia pracującej w sieci z bezpośrednio uzie­mionym punktem zerowym, wymagającej trójfazowego wyłączenia przy wszystkich rodza­jach zwarć. W Polsce są to linie 110 kV. Również wyposażenie dodatkowe zespołu przystosowane jest do typowych linii tego napięcia.

W zależności od stosowanego napięcia pomocniczego zespół jest wykonany w dwóch wersjach:

1. ZAZ-RX3F-11 na napięcie pomocnicze stałe 110 V,

2. ZAZ-RX3F-12 na napięcie pomocnicze stałe 220 V.

Dodatkowo, w zależności od stosowanych do współpracy przekładników prądowych, zespół może być wykonany na prąd znamionowy 5 A lub 1 A.

Zespół ZAZ-RX3F stanowi oddzielną jednostkę montażową w obudowie wiszącej. W obudowie są zainstalowane trzy kasety modułowego systemu ZAZ.

Ten przekaźnik jest pięciostrefowy ze strefą pomocniczą do SPZ oraz strefą wsteczną rezerwową.

Ad.6 Badanie charakterystyk przekaźnika odległościowego zostało przeprowadzone w układzie poniższym i polegało ono na symulowaniu doziemień.

W tym celu sprawdziliśmy nastawy, zasililiśmy obwody sterownicze i sygnalizacyjne, wyłączyliśmy SPZ, w obwodzie prądowym ustaliliśmy wartość na 5A, ustawiliśmy napięcie fazowe, i w obwód fazy pierwszej załączyliśmy dzielnik napięcia i woltomierz. Następnie obniżając napięcie (za pomocą dzielnika) doprowadzaliśmy do zadziałania tzw. Tryggerów poszczególnych stref. Jeżeli przekaźnik nie reagował na obniżanie napięcia oznaczało to że zwarcie występuje w strefie wstecznej. Wyniki pomiarów tzn. napięć i prądów notowaliśmy w tabelach. W ten sposób mogliśmy narysować charakterystyki.

Ad.2 Związek polega na tym, że oś impedancyjna Z charakterystyki stopniowania czasowego pokrywa się z impedancją linii Z_L charakterystyki kątowej członu pomiarowo-kierunkowego z rys.5.5)

Ćwiczenie 8

Ad.1 Czas działania urządzenia do SZR jest to upływ czasu od chwili powstania stanu po­wodującego rozruch urządzenia do SZR do chwili włączenia źródła rezerwowego. Jeżeli urządzenie do SZR zostało pobudzone do zadziałania przez zanik napięcia, to jest to tzw. pełny cykl SZR, jeśli natomiast urządzenie do SZR zostało pobudzone przez otwarcie wyłącznika źródła zasilania podstawowego, to jest to SZR ze skróconym cyklem. Czas przerwy przy SZR jest to upływ czasu od chwili wyłączenia zasilania podstawowego do chwili włączenia zasilania rezerwowego. Czas przerwy beznapięciowej przy stosowaniu układów do SZR jest równy czasowi działania urządzenia do SZR w skróconym cyklu SZR. Czas przerwy przy SZR powinien być dobrany do warunków pracy odbiorników. Jeżeli odbiornikami są silniki elektryczne, czas przerwy powinien być dobrany przy uwzględnie­niu niebezpieczeństwa włączenia tych silników w chwili wystąpienia opozycji fazowej na­pięcia sieci źródła rezerwowego i szczątkowego napięcia indukowanego przez silniki. Aby ograniczyć udar prądowy, należałoby ponownie włączać silniki, gdy wartość ich napięć szczątkowych będzie mniejsza niż 0,3 napięcia znamionowego.

Dla zapewnienia natomiast prawidłowego samorozruchu silników asynchronicznych po zadziałaniu układu SZR konieczne jest, by napięcie szczątkowe silników nie zmniej­szyło się poniżej 70% wartości znamionowej.

Czynnikiem ograniczającym od góry czas przerwy urządzenia do SZR jest zapewnie­nie właściwego samorozruchu silników. W przypadku zbyt długiego czasu przerwy pręd­kość obrotowa silników mogłaby się zmniejszyć do tego stopnia, że samorozruch tych silni­ków stałby się niedopuszczalny ze względu na niebezpieczeństwo przegrzania izolacji silników, bądź też niemożliwy ze względu na nadmierny spadek napięcia. Najdłuższy czas pracy urządzenia do SZR, dopuszczalny dla silników z warunków samorozruchu, może być obliczony z charakterystyk silników. Czas ten zawiera się średnio w granicach 0,4 - 1,5 s.

Krótkie czasy przerwy poniżej 0,25 s zapobiegają powstaniu udarów prądowych, wy­magają jednak stosowania bardzo szybko działających wyłączników i zabezpieczeń. W związku z powyższym rozróżnia się:

• urządzenia do powolnego SZR o czasie przerwy dostatecznie długim — dla wytłumie­
  nia napięcia szczątkowego — większym od ok. 0,4 s,

• urządzenia do szybkiego SZR o czasie przerwy na tyle krótkim, aby wektory napięcia
  sieciowego i szczątkowego nie zdążyły się jeszcze znacząco rozejść. Czas ten powi­
  nien być krótszy niż ok. 0,25 s.

Ad.2 Prawidłowość działania urządzeń do SZR zależy od właściwie dobranych nastaw czło­nu rozruchowego i przekaźników zwłocznych. Przekaźniki podnapięciowe nie powinny działać po włączeniu zasilania rezerwowego i obniżeniu się napięcia szyn zbiorczych, spo­wodowanego przepływem prądu samorozruchu. Jeżeli wartość tego napięcia — gwarantu­jącego prawidłowy rozruch np. silników — będzie wynosić Us, to napięcie rozruchu przeka­źników podnapięciowych powinno wynosić

przy czym:

k_b - współczynnik bezpieczeństwa, zwykle 1,1 - 1,3,

kp - współczynnik powrotu, dla przekaźników elektromechanicznych — zwykle 1,25.

Tak wyznaczona wartość napięcia U_r może wynosić 30-60% napięcia znamionowego sieci U_N.

Przekaźnik nadnapięciowy, bądź odpowiedni układ takich przekaźników, kontrolujący napięcia w źródle rezerwowym, powinien dopuszczać działanie urządzenia tylko wtedy, kie­dy na szynach występuje napięcie o wartości umożliwiającej samorozruch silników. Jeśli to napięcie wynosi Usr, to wartość rozruchowa przekaźnika nadnapięciowego powinna wynosić

Ur > KB(Usr + ΔU)

gdzie: kb - współczynnik bezpieczeństwa, zwykle 1,05-1,1,

ΔU - spadek napięcia na impedancji pomiędzy szynami a punktem przyłączenia przekładników napięciowych, do których przyłączony jest przekaźnik nadna­pięciowy.

Przekaźnik zwłoczny członu rozruchowego powinien mieć takie nastawienie zwłoki czasowej, by nie dopuszczać działania SZR podczas obniżeń napięcia, spowodowanych zwarciami na elementach odbiorczych. Jeśli czas działania zabezpieczeń — dobranych do urządzeń na okoliczność ich ochrony przed cieplnymi lub/i elektrodynamicznymi skutkami przetężeń — w elementach odbiorczych wynosi t, to czas działania przekaźnika zwłocznego w urządzeniu do SZR powinien wynosić

gdzie: Δt - zwłoka, nie mniejsza niż 0,5 s.

Do blokady przed wielokrotnym zamykaniem wyłącznika na zwarcie stosuje się przeka­źnik zwłoczny z opóźnionym powrotem. Nastawa takiego przekaźnika wynosi zwykle 5 s.

Ad.3 Ze względu na szybkość zadziałania rozróżnia się urządzenia szybkiego SCO, powol­nego SCO oraz zależno-zwłocznego SCO. Szybkie działanie SCO nie jest działaniem bez­zwłocznym i najczęściej przyjmuje się, że następuje po ok. 0,5 s (do 3 s) od chwili, gdy przekaźnik podczęstotliwościowy wykryje kryterialną dla swojego zadziałania częstotli­wość. W niektórych systemach może istnieć do 5 poziomów częstotliwości kryterialnych (a także wartości df/dt) i dla każdego progu inna grupa odbiorców będzie odłączana. Dawniej w Polsce obowiązywały następujące wartości stopni automatyki SCO: stopień pierwszy — dla 48,2 Hz, drugi — 47,9 Hz i kolejne: 47,5; 47,2 i 46,6 Hz.

Powolne działanie urządzeń SCO zachodzi ze zwłoką ok. 20 s (do 30 s) od chwili zmniejszania się częstotliwości i utrzymania się tej tendencji. Przy zależno-zwłocznym SCO częstotliwość rozruchowa przekaźników podczęstotliwościowych nie jest stała, a za­działanie urządzeń do SCO następuje tym szybciej, im szybciej zmniejsza się częstotliwość w sieci. Z tego względu urządzenia zależno-zwłoczne SCO uważane są za bardziej dosko­nałe od urządzeń szybkiego i powolnego SCO.

Ad.4 Działanie SPZ nie powinno następować w przy­padku zadziałania urządzenia do samoczynnego częstotliwościowego odciążenia (SCO), z wyjątkiem powolnego SPZ wprowadzonego świadomie po SCO. Własności urządzenia do SPZ powinny wykluczyć możliwość wielokrotnego załączania wyłącznika na zwarcie w przypadkach praktycznie możliwych uszkodzeń obwodów przekaźników lub innych jego elementów.

Ad.5 Gdy w systemie elektroenergetycznym wystąpi znaczny niedobór mocy czynnej, może dojść do rozległych zakłóceń systemowych wskutek obniżenia się częstotliwości. Jeżeli ten deficyt mocy nie zostanie uzupełniony przez wykorzystanie rezerw systemu lub import energii, może nastąpić niedo­puszczalne zmniejszenie się częstotliwości w systemie. W takim przypadku jedynym wyj­ściem jest wyłączenie niektórych odbiorników. Przy powolnych zmianach częstotliwości wyłączenia odciążeniowe mogą być wykonane przez personel ruchowy. Wtedy jednak, gdy częstotliwość zmniejsza się bardzo szybko, odciążenie systemu jest zrealizowane tylko za pomocą układu automatyki do samoczynnego częstotliwościowego odciążania (SCO).

Ad.6

Schemat układu składa się modelu dwóch transformatorów połączonych równolegle, 4 wyłączników - po 2 na każdy transformator - oraz z układów pomiarowych i automatyki tzn.z 2 członów nadnapięciowych oraz 2 członów podnapięciowych.

Człony nadnapięciowe kontrolują obecność napięcia źródła rezerwowego dla danego trans­formatora. Człony podnapięciowe kontrolują zanik napięcia oraz napięcie resztkowe, przy czym jeden człon dla danego transformatora realizuje obie te funkcje. Komponenty logiki wraz z blokiem automatyki realizują funkcję automatyki SZR.

Na podstawie stanu wyłączników w układzie elektroenergetycznym stacji w momencie odblokowania zespołu następuje wybranie przez automatykę układu pracy i zapamiętanie tego układu. Następuje automatycznie odpowiednie ustawienie struktury wewnętrznej ZR-10 przystosowanej do danego układu zespołu. Zespół wybiera jeden z następujących układów pracy:

• układ rezerwy ukrytej — wyłącznik W2 (łącznik między sekcyjny) jest otwarty,

• I układ rezerwy jawnej — wyłącznik W3 jest otwarty, transformator T2 występuje ja­
  ko rezerwa,

• II układ rezerwy jawnej — wyłącznik Wl jest otwarty, transformator Tl jest rezerwowy.

W zależności od układu pracy następuje odpowiednie kierowanie impulsów: wyłącza­jącego i załączającego oraz przełączanie obwodu pomiarowego napięcia rezerwowego. W przypadku zaniku napięcia na dowolnej sekcji, automatyka SZR zapewnia otwarcie wyłącznika dolnej strony transformatora pozbawionego napięcia i załączenie transformatora rezerwowego. W układzie rezerwy ukrytej nastąpi zamknięcie wyłącznika W2 w polu łącz­nika szyn, a w układzie rezerwy jawnej następuje zamknięcie wyłączników strony dolnej i górnej transformatora rezerwowego (Wl i 2W1 lub W3 i 2W3).

Automatyka działa jednokierunkowo i po każdym zadziałaniu zostaje samoczynnie bloko­wana, zapewniając w ten sposób jednokrotność działania.

W skrócie Jak działa SZR.

Praca normalna

W1 - załączony

REP₁, REP₂ - podano napięcie (zamknięty), zwarty styk (stan normalny)

RT - otwarty

REN₃, REN₄ - otwarte

Praca awaryjna

REP₁, REP₂ - otwarte

REN₃, REN₄ - zamknięte

REN₁, REN₂ - zamknięte

Ad.7 Zespół automatyki zabezpieczeniowej typu ZR-10 składa się z 2 członów nadnapięciowych oraz 2 członów podnapięciowych. Po jednym rodzaju członu na każdy transformator. Człony nadnapięciowe kontrolują obecność napięcia źródła rezerwowego dla danego trans­formatora. Człony podnapięciowe kontrolują zanik napięcia oraz napięcie resztkowe, przy czym jeden człon dla danego transformatora realizuje obie te funkcje.

Komponenty logiki wraz z blokiem automatyki realizują funkcję automatyki SZR.

Na podstawie stanu wyłączników w układzie elektroenergetycznym stacji w momencie odblokowania zespołu następuje wybranie przez automatykę układu pracy i zapamiętanie tego układu. Następuje automatycznie odpowiednie ustawienie struktury wewnętrznej ZR-10 przystosowanej do danego układu zespołu. Zespół wybiera jeden z następujących układów pracy:

• układ rezerwy ukrytej — wyłącznik W2 (łącznik między sekcyjny) jest otwarty,

• I układ rezerwy jawnej — wyłącznik W3 jest otwarty, transformator T2 występuje ja­
  ko rezerwa,

• II układ rezerwy jawnej — wyłącznik Wl jest otwarty, transformator Tl jest rezerwowy.

W zależności od układu pracy następuje odpowiednie kierowanie impulsów: wyłącza­jącego i załączającego oraz przełączanie obwodu pomiarowego napięcia rezerwowego. W przypadku zaniku napięcia na dowolnej sekcji, automatyka SZR zapewnia otwarcie wyłącznika dolnej strony transformatora pozbawionego napięcia i załączenie transformatora rezerwowego. W układzie rezerwy ukrytej nastąpi zamknięcie wyłącznika W2 w polu łącz­nika szyn, a w układzie rezerwy jawnej następuje zamknięcie wyłączników strony dolnej i górnej transformatora rezerwowego (Wl i 2W1 lub W3 i 2W3).

Ad.8 Zespół automatyki zabezpieczeniowej typu Zl-10 przeznaczony jest do zabezpieczenia linii napowietrznych w sieciach średnich napięć. Zespół zabezpieczeniowy ZL-10 stanowi kompletne wyposażenie pola liniowego w zakresie wymaganych przepisami rodzajów za­bezpieczeń i automatyki przeciwzakłóceniowej. Przystosowany jest do współpracy z ukła­dami telemechaniki w zakresie sygnalizacji i zdalnego sterowania wyłącznikiem.

Zespół ZL-10 wyposażony jest w:

• zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne,

• zabezpieczenie zwarciowe,

• zabezpieczenie ziemnozwarciowe kierunkowe,

• automatykę SPZ,

• automatykę SCO i SPZ po SCO,

• układ do współpracy z telemechaniką,

• sygnalizację wewnętrzną rozruchu i zadziałania,

• sygnalizację zewnętrzną zadziałania,

• układ testowania i pomiarów kontrolnych.

Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne działa na wyłączenie wyłącznika, pobudzenie auto­matyki SPZ i zadziałanie sygnalizacji; działa z opóźnieniem, którego czas można nastawiać. Nastawienie wartości prądów rozruchowych oraz czasów działania zabezpieczenia wykonu­je się za pomocą odpowiednich przycisków.

Zabezpieczenie zwarciowe działa ze stałym opóźnieniem. Pobudza ono automatykę SPZ lub blokuje jej działanie, działa na wyłączenie wyłącznika oraz na sygnalizację. War­tość prądu rozruchowego tego członu nastawia się w polu 5. Można także zablokować działanie zabezpieczenia zwarciowego.

Zabezpieczenie ziemnozwarciowe działa z opóźnieniem nastawianym w górnej części pola 7. Prąd rozruchowy nastawia się w polu 6. Zadziałanie zabezpieczenia ziemnozwarciowego po­woduje uruchomienie sygnalizacji, działa też na wyłączenie i pobudzenie automatyki SPZ.

Układ automatyki SPZ przystosowany jest do jednokrotnego lub dwukrotnego działa­nia. Automatyka SPZ może być również odstawiona. Rozruch SPZ następuje w wyniku po­budzenia przez zabezpieczenie działające na wyłączenie wyłącznika.

Układ do współpracy z telemechaniką umożliwia zdalne załączanie i wyłączanie linii oraz zdalne kasowanie sygnalizacji wewnętrznej.

---