AUTOMATYKA ZABEZPIECZENIOWA W LINIACH ELEKTROENERGETYCZNYCH

W energetyce stosuje się następujące podstawowe układy automatyki:

— samoczynne ponowne załączanie SPZ,

— samoczynne załączanie rezerwy SZR,

— samoczynne częstotliwościowe odciążanie SCO,

— samoczynna regulacja napięcia SRN: regulacja prądu wzbudzenia generatorów, regulacja napięcia

transformatorów zaczepowych i transformatorów regulacyjnych dodawczych, regulacja mocy

biernej baterii kondensatorów i statycznych kompensatorów mocy biernej VAR,

— automatyka przeciwkołysaniowo odciążająca APKO,

— lokalne rezerwowanie wyłącznika LWR.

Ogólnie EAZ można podzielić na automatykę eliminacyjna, powodującą samoczynne wyłączenie uszkodzonych urządzeń, automatykę prewencyjną powodującą niedopuszczenie do zagrożenia pracy układu (np. SCO i APKO) i automatykę restytucyjną, której zadaniem jest przywracanie normalnych warunków pracy układu (np. SPZ lub SZR).

W sieciach elektroenergetycznych stosuje się:

Samoczynne załączenie rezerwy (SZR). Jest to włączenie drogi rezerwowego

zasilania, w przypadku utraty zasilania torem podstawowym stwierdzonej przez przekaźnik podnapięciowy.

Automatyka samoczynnego ponownego (powtórnego) załączania służy do eliminacji wpływu krótkotrwałych zwarć przemijających, stanowiących około 70% uszkodzeń występujących w sieciach napowietrznych systemu. Jeżeli czas trwania zwarcia nie przekracza 0,3 - 1s to układ szybkiego SPZ zapewnia praktycznie bezprzerwowe zasilanie. Układy tzw. SPZ powolnego, zapewniają podanie napięcia na uprzednio wyłączoną linię po czasie dłuższym niż 1 s. W przypadku zwarć trwałych wyłączenie jest definitywne.

Rezerwa może mieć charakter rezerwy jawnej w postaci linii lub transformatora nie pracującego normalnie lub rezerwy ukrytej w liniach i transformatorach nie w pełni obciążonych. Oprócz podstawowych czynności związanych z funkcją SZR, jak kontrola napięcia w linii załączanej, odpowiedni czas działania, niedopuszczanie samoczynnego powrotu do stanu przed zadziałaniem SZR i zabezpieczenie przed załączeniem na zwarcie (bezzwłoczność wyłączenia), układy automatyki SZR powinny być wyposażone w:

— uzależnienie działania od stanu położenia wyłącznika podstawowego i odłącznika pola

pomiarowego napięcia,

— możliwość zdalnego blokowania i odblokowania,

— blokadę przed wystąpieniem opozycji faz lub napięciami resztkowymi silników,

— możliwość programowania pracy z uwzględnieniem rezerwy jawnej i ukrytej.

Automatyka częstotliwościowego odciążania SCO ma za zadanie ochronę przed powstaniem deficytu mocy czynnej, powodującego spadek częstotliwości w sieci. Układ powoduje stopniowe wyłączanie grup odbiorców przy obniżaniu się częstotliwości. Zwiększenie skuteczności działania układów SCO daje pomiar pochodnej częstotliwości w czasie. Układy SCO muszą być blokowane przed działaniem spowodowanym wybiegiem silników lub załączaniem baterii kondensatorów.

Samoczynne częstotliwościowe odciążanie (SCO). Jest to samoczynne wyłączenie stacji odbiorczej - przy nadmiernym zmniejszeniu częstotliwości w SEE. Poprawia to bilans mocy w SEE i zwiększa częstotliwość, zmniejszając stopień zagrożenia. Odbiory przewidziane do wyłączeń w pierwszej kolejności są najmniej ważne w sensie strat społecznych. SCO jest kilkustopniowe, np.: I stopień - 48,5 Hz, II - 48 Hz, III - 47,5 Hz, IV - 47 Hz.

Samoczynne ponowne załączanie po częstotliwościowym odciążeniu przez SCO

ma na celu szybkie przywrócenie zasilania odbiorników po ich wyłączeniu przez SCO.

W liniach SN stosuje się na ogół SPZ dwukrotny z czasami przerw: pierwszej 0,5-1 s, drugiej ok. 10 s. W liniach WN i NN stosuje się SPZ jedno i trójfazowe najczęściej szybkie jednokrotne.

Układy SPZ współpracują z zabezpieczeniami linii od zwarć.

SPZ transformatora wn/Sn jednokrotny pobudza się jeśli zabezpieczenie ziemnozwarciowe liniowe wykryje zwarcie doziemne ale wyłącznik nie wyłączy pola wtedy jest szansa ze linia przyjmie napięcie, jeśli tego nie zrobi transformator zostanie wyłączony.

Częstotliwość (nadmierne obciążenie sieci brak mocy czynnej)

Spadek napięcia (nadmierny pobór mocy biernej )

LRW pobudza się jeśli zabezpieczenie działające w polu pobudzą się ale wyłącznik w tym polu nie zadziała wtedy wyłącza zabezpieczenie najbliższe pole sprzęgła lub transformator z reguły najpierw sprzęgło potem transformator. Lrw zainstalowane jest w każdym polu

ZS pobudza się jeśli wystąpi zwarcie na szynach lub jeśli zabezpieczenia będące w polu liniowym nie zadziałają wcale wtedy jest to traktowane jako zwarcie na szynach wyłącza zabezpieczenie najbliższe pole sprzęgła lub transformator z reguły najpierw sprzęgło potem transformator.. ZS zainstalowane jest w każdym polu.

Moce zwarciowe na rozdzielni wahają się w granicach 5 MA.

AW- Awaria sygnalizuje ze jakaś linia jest niesprawna.

UP- Uprzedzenie o tym ze np. w jakimś polu zabezpieczenia są niesprawne.

Zabezpieczenie nadprądowe bezzwłoczne ( zwarciowe ) nie współpracuje z spz. Prąd nastawiony na tym zabezpieczeniu jest durzy.

Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne (przeciążeniowe) prąd nastawiony na tym zabezpieczeniu jest mniejszy niż na zabezpieczeniu zwarciowym, natomiast czas jest dłuższy od 0.2s do 0.3s.

Generator wytwarza moc czynną, bierną indukcyjną, bierną pojemnościową.

Parametry lini RLC, ( rezystancja, indukcyjność, pojemność )

---