AE - automatyka elektroenergetyczna , wytważanie przesył i rozdział energii o odpowiednich parametrach. EAZ (Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa)dzieli się na EAZE (eliminacyjna) , EAZR(restrykcyjna), EAZP(prewencyjna). Zadania EAZ -samoczynne odnajdywanie manewrów łączeń zainicjowanych ręcznie(np. przełączenie szyn zasilania)-samoczynna zmiana parametrów napiecia w trafo pracujących równolegle, -rególowanie nastaw zabezpieczeń.Wymagania stawiane zabezpieczeniom EAZ:1)szybkość dzialania;2)selektywność;3)czułość; 4)niezawodność;5)pobór mocy;6)ekonomiczność . Ad1)Zwiekszenie bezp.dla obsługi i ludzi w pobliżu znajdujących się,ograniczenie szkód spowodowanych łukiem elektr.,ograniczenie zakłóceń w pracy z powodu obniżenia nap.w sieci,zabezp.przed utratą asynchronizmu maszyn współdziałających,zapobieganie przekształcaniu się zwarć doziemnych i międzyfazowe,Ad2)Zabezp.powinno działać,jeżeli zwarcie jest w jego strefie dzialania.Powinno zadziałać zabezp.najbliższe z kierunku dopływu energii.Ad3)Jeżeli zwarcie jest odległe to I przeciążenie ~Izwarcia,czułość:k_c=Izw/Iprzeciązenia v;v-przekładnia; czułość-zdolność aparatu do odróżnienia zwarcia od przeciążenia;Ad4)Zabezp.niezawodne to takie,które powinno działać wtedy kiedy trzeba i nie powinno działać kiedy sytuacja tego nie wymaga.Niepowinny wystąpić zbędne zadziałania;Ad5)Zasilanie z przekładników prądowych i nap.;Ad6)Zabezp.nie może być droższe od zabezp-go obiektu. ZP-Zespół przekaźnikowy realizuje określone czynności będącą funkcją , konstrukcyjną całościową. ZAZ- zespół automatyki zabezpieczeniowej - zestaw złożony z zespoł. Przekaźnikowych do zabezpieczenia obiektu (linii, trafo, bloku) UP-użądzenia peryferyjne-wiąże ZAZ z zabezpieczanym obiektem z uwzględnieniem napięcia pomocniczego. -układy wejściowe (przekładniki prądowe i napięciowe) - obwody wtórne - układy wyjściowe (obwody sterowania wyłącznikiem, obwody sygnalizacji i rejestracji ) ZE-zabezpieczenia elektroenergetyczne- układ złożony z zespołu przekaźnikowego i urządzeń pomocniczych , chroni przed określonym rodzajem zakłóceń.UAZ- układ automatyki zabezpieczeniowej złożony z ZAZ i UP. Schemat blokowy UAZ-Obiekt zabezpieczany→przekładniki prądowe i napięciowe→ZAZ→sterowanie→sygnalizacja rejstracja←napięcie pomocnicze.Schemat struktury funkcjonalnej UAZ-Punkt zabezpieczeniowy→Układy wejściowe→Układy analogowo-dwusterowane→układy logiczno-czasowe→układy wyjściowe.Układy analogowo-dwusterowane-zawierają elementy rozruchowe , człony pomiarowo-czasowe i człony blokadowe, często ten sam element pełni różne funkcje. Układy logiczno-czasowe-dokonują obrubki logicznej informacji uzyskanych z układów analogowo-dwusterowanych porządkują i kierują do układów wyjścia. Układy wyjściowe wykonują—sterowanie - sygnalizację - rejestrację Wyposażone w człon wykonawczy dający rozkaz wykonania operacji. Człon rejestrujący-zapisuje wykonanie rozkazu.Układy wyjściowe- mogą dodatkowo zawierać człon do sygnalizacji akustycznej lub optycznej oraz człon rejestrujący. Człon taki rejestruje przebieg parametrów charakteryzujących stan zakłóceń ……………………………………………………………………………………… ………………………………………….

Przekażnik:jest to przyrząd do wprowadzania skokowych zmian w obwodzie wywołanych pod wpływem zmian w obwodzie .człon rozruchowy-powoduje zamkniecie obwodu i załączenie, człon wykonawczy-wykonuje skokowe zmiany w obwodzie. Zadziałanie przekaźnika powoduje:-zanik napięcia, -zanik prądu, -zbyt duza wart. Prądu, -zbyt duża wart.napięcia.Podział zastosowanie:-przekaźniki pomiarowe(zmieniają stan przy określonej wartości rozruchowej prądowe,napięciowe,mocowe, impedancyjne, cieplne,częstotliwościowe) - przekaźniki pomocnicze(zmienia stan przy pojawieniu się lub zaniku wielkości fizycznej pośredniczące, sygnałowe, zwłoczne). Podział sposób działania:-nadmiarowe,-niedomiarowe,-kierunkowe,-różnicowe,-udarowe,-stromościowe.Przekładnik bezzwłoczny-działa bez umyślnego wprowadzenia opóźnienia , Prze. Zwłoczny-umyślne wprowadzenie opóźnienia, Prze. Czasowy-zwłoczny w którym czas zwłoki jest regulowany, Prze. Pomiarowy czasowy- czasowy w którym czas działania zależny jest od wielkości wartości mierzonej, Prze. Elektromechaniczny-zawiera części ruchowe. Przek. Statyczny-nie zawiera części ruchowych.Komparator:automat porównujący wartość pomiarową z inną nastawioną.Wyzwalacz:jest to odmiana przekaźnika który pod wpływem wartości wielkości fizycznej wpływa mechanicznie na dany element. Zakłucenia-powstanie waronków uniemożliwiających lub utrudniających pracę systemu.-zabużenia,-zagrożenia.Zaburzenia-uniemożliwiają poprawną pracę systemu, są groźne dla systemu i elementów. Mogą być likwidowane samoczynnie w odpowiednio krótkim czasie. Zagrożenia- można tolerować przez krótki okres ale po dłuższym czasie narażać na przegrzanie lub osłabienie izolacji. Rodzaje zaburzeń i skutki- a)zwarcia:- nieszczęśliwe wypadki z ludźmi, - uszkodzenia urządzeń, - przerwy w dostawie energii,- przegrzanie izolacji,- utrata równowagi współpracy systemu.b)praca niepełnofazowa:- pojawia się pole wirujące przeciwne,- zanik napięcia,- kołysanie mocy. Rodzaje zagrożeń i skutki-a)przeciążenie -w linji napowietrznej wydłużenie, b)asymetria obciążeń - pole wirujące przeciwne, c)kołysania mocy synchroniczne - mogą przerodzić się w asynchroniczne, d)obniżenie napięcia - pobur większego prądu, e) wzrost napięcia - przegrzanie elementów w których występują rdzenie ferromagnetyczne, f)zmniejszenie częstotliwości - groźne dla elektrowni (zmaleje prędkość silników), - groźba rozpadu systemu na dłuższą mete, g) wzrost częstotliwości - wzrost prędkości silników groźba uszkodzeń maszyn wirujących. Rodzaje zakłóceń oraz kryterium wykonywania:a) zwarcie (ogólne) - wzrasta prąd obniża się lub zanika napięcie, - prąd różnicowy, b) zwarcie niesymetryczne - pojawienie się składowej przeciwnej, c) zwarcie doziemne - pojawia się napięcie , prąd i moc składowej zerowej, d)przeciążenie cieplne - wzrost prądu więc wzrost też temperatury części przewodzących, e) asymetria prądowa- pojawia się składowa przeciwna w prądzie, f)przerwa w fazie- pojawia się asymetria prądowa więc składowa przeciwna, g)deficyt mocy czynnej - zmniejszenie częstotliwości, h)nadwyżka mocy czynnej- wzrost częstotliwości, i) kołysanie mocy- szybkość zmian amplitudy prądu fazowego. ………………………………………………………………

Zwarcia:-bezpośrednie (rezystancja przejścia jest zerom), -pośrednie (R.p. jest większa od zera),- symetryczne(zwarcie nie narusza symetrii układu),-niesymetryczne (gdy symetria układu jest naruszona przez zwarcie),-między fazowe (izolacja między fazami ulega zniszczeniu),-doziemne (gdy izolacja między fazą a ziemią ulega zniszczeniu),-pojedyńcze ,podwójne,wielokrotne (w zależności od liczby miejsc w sieci w których jednocześnie jest zwarcie). Analiza sieci trójfazowych- w analizie stosujemy prawo Kirchhoffa (dla fazy A) dla prądu ziemno-powrotnego (w oparciu o składowe symetryczne) ΔU_AZ = E'_A - E''_A = I₁ Z₁+I₀ Z₀+I₂ Z₂ , z teorii składowych symetrycznych wiadomo że tam gdzie nie ma maszyn wirujących Z₁ = Z₂ ; I_A = I₁+I₂+I₀ ; I₀ = I₂/3 = (I_A+I_B+I_C) / 3 ; z II prawa Kirchhoffa: ΔU_AZ = I_A Z₁+I_Z (Z₀-Z₁ / 3) wszystkie wielkości U,I,Z są zespolone. Obliczanie prądów i napięć podczas zwarć: zakładamy że wszystkie elementy sieci (z generatorami włącznie)mają impedancje zgodne i przeciwne równe sobie. Teraz są rusunki dla skład. Zgod. ,przeciwnej i zerowej. Przyjęto następujące oznaczenia (wszystkie wartości są zespolone) Z_ISA , Z_ISB , Z_IAK , Z_IBK } impedancje zgodne, równe impedancjom przeciwnym odpowiednio w części AiB układu sieci oraz części linii A,B, E_{A ,} E_B } napięcia źródłowe części A i B sieci, I_1A-zgodne , I_2A-przeciwne , I_0A-zerowe} składowe prądu od strony A' sieci, I_1B zgodne , I_2B przeciwne , I_0B zerowe } składowe prądu od strony B' sieci , I₁ zgodne , I₂ przeciwne , I₀ zerowe } składowe w punkcie zwarcia, U₁ zgodne , U₂ przeciwne , U₀ zerowe } składowe napięcia w punkcie zwarcia.Współczynniki: k₁ = I_1A/I₁ , k₂ = k_{1 ,} k₀ = I_0A/I₀ , dla gałęzi A: Z_1A=Z_0SA+Z_1AK ; Z_0A=Z_0SA+Z_0AK ; dla gałęzi B: Z_1B=Z_1SB+Z_1BK , Z_0B=Z_0SB+Z_0BK Twierdzenai Thevenina-układ dwóch gałęzi z nierównymi napięciami źródłowymi-w odniesieniu do punktu zwarciowego k-można zastąpić jednym napięciem źródłowym E=(Z_1A∙E_A+Z_1B∙E_B)/(Z_1A+Z_1B),(wszystko zespolone),przy czym impedancja zastępcza przeciwna tych dwóch gałęzi:Z₁=Z₂=(Z_1A∙Z_1B)/(Z_1A+Z_1B)(zespolone), natomiast impedancja zastępcza zerowa jest równa,tak samo jak poprzednio tylko zamiast 1 wstawiamy 0. Składowe symetryczne napięć w punkcie zwarciowym k:U₁=E-Z₁∙I₁;U₂= -Z₂∙I₂, U₀=-Z₀∙I₀; Składowe symetryczne prądów w punkcie zwarciowym P wynoszą:I_1p=k₁∙I₁+I_p0-symetryczny prąd obciążeniowy płynący przez punkt zabezpieczeniowy, tuz przed powstaniem zwarcia;k-przyjeliśmy,że nie jest to wartość zespolona, bo Z≈X przyjęliśmy liczyc na liczbach rzeczywistych;I_2P=k₁∙I₂;I_0P=k₀∙I₀; Składowe symetryczne napięć w punkcie zabezpieczeniowym P można określić jako:Prądy U_1P=U₁+Z_1Ak∙k₁∙I₁;U_2P=U₂+Z_1Ak∙k₁∙I₂; U_0P=U₀=Z_0Ak∙k₀∙I₀;Można obliczyc prądy i napięcia w fazach(z def składowych)FAZA A: I_AP=I_1P+I_2P+I_0P;FAZA B:I_BP=a²∙I_1P+a∙I_2P+I_0P;FAZA C:I_CP=a∙I_1P+a²∙I_2P+I_0ZP;gdzie a=e^j2Π/3;a²=e^-j2Π/3;Napięcia FAZA A:U_AP=U_1P+U_2P+U_0P;FAZA B: U_BP=a²∙U_1P+a∙U_2P+U_0P;FAZA C:U_3P=a∙U_1P+a²∙u_2P+U_0P;Zależnośc między prądami dla różnego rodzaju zwarć:relacje w prądach fazowych faz w zależności od rodzaju zwarcia I_P0=0;Tabelka:rodzaj zwarcia,związki między pradami:trójfazowe I⁽³⁾_P=k₁∙I;dwufazowe I⁽²⁾_P=√3/2∙k₁∙I;jednofazowe z ziemią I⁽¹⁾_p=(2+(k₀/k₁)/2+b)∙k₁∙I;dwufazowe z ziemią I⁽²⁰⁾_p=(√3/2)∙(√(1/3∙((1+2∙(k₀/k₁))/(1+2b))²+1)∙k₁∙I;gdzie I_p-prąd w punkcie P;Interesujące jest, że gdy (k₀/k₁)=b, to I⁽³⁾_p=I⁽¹⁾_p=I⁽²⁰⁾_p;

Prądy fazowe w przypadku zwarcia jednofazowego: rys. Składowa zerowa będzie dopływać od strony A i B;I_0A=k₀∙I₀=k₀∙I₁;od strony A:I_1A=I_ZA=I₁;od strony B: I_1B=I_ZB=0;od strony A:I_KA=(2+k₀)∙I₁;I_SA=(k₀-1)∙I₁;I_ST=(k₀-1)∙I₁; od strony B;I_RB=(1-k₀)∙I₁;I_SB=(1-k₀)∙I₁;I_TB=(1-k₀)∙I₁;Transformacja prądów zwarciowych:n_T-przekładnia transformatora;N-kąt godzinny; I_1A=(1/n_T)∙I_1B∙e^j30N;I_2A=(1/n_T)∙I_2B∙e ^j30N;U_1A=n_T∙U_1B∙e^j30N;U_2A=n_T∙U_2B∙e^-j30N;rys Z tych rysunków wynika:-jeśli uzwojenia po obu stronach trafo połączone są wg jednakowego schematu, to w przypadku zwarć 2 fazowych rozpływu prądu są jednakowe po obu stronach trafo;-jeśli uzwojenia trafo są połączone wg schematów odmiennych, to w przypadku zwarć 2 fazowych rozpływy prądów po obu stronach są niejednakowe;--można udowodnić, że jeśli zwarcie 2 fazowe wystąpi za trafo o uzwojeniach połączonych wg odmiennych schematów, to wartość prądu największego w obwodach po stronie zasilającej będzie równa wartości prądu przy zwarciu w tym samym miejscu.Zwarcie pojedyncze doziemne w sieci o nieuziemionym bezpośrednio punkcie gwiazdowym(neutralnym):C₀-całkowita pojemność jednej fazy wzg ziemi. Rezystancje wzdłużne są tak małe,że je pomijamy, więc: Z₀=1/jωC₀;Z₁<<Z₀;I₁=IŻ=I₀=E/Z₀=jωC₀∙E;I_Z=3I₀=3jωC₀∙E;U₁=E₁-Z₁∙I₁≈E;U₂=-Z₂∙I₂≈0;U₀=-Z₀∙I₀≈E;w praktyce wartość skuteczna prądu zwarciowego:IŻ=U∙[0,1∙l_k+0,03∙l_n];l_n-ogólna długość elektrycznie połączonych ze sobą torów napowietrznych[km];l_k-ogólna dł elektr poł ze sobą torów kablowych;I_z-prąd w miejscu zwarcia doziemnego.Zwarcie podwójne przez ziemię:rys Zwarcie podwójne przez ziemie powstaje wówczas, gdy następuje doziemienie jednego przewodu fazowego(np.A) w jakimś punkcie sieci i jednocześnie doziemienie drugiego przewodu fazowego(np.B) w innym punkcie sieci.Główną przyczyną zwarc podwójnych sa zwarcia pojedyncze.Przekładniki prądowe i napięciowe:1)główne-umieszczane w sieci wys napięcia. Po stronie wtórnej otrzymujemy wartości ustalone przez pewne doświadczenia;Możliwość przetworzenia prądów i napięć z faktycznych wartości na bardziej przydatne w celach pomiarowych.Możłiwośc umieszczenia przekaźników w najbardziej dogodnych eksploatacyjnych miejscach.Możliwośc ograniczenia prądów zwarciowych po stronie wtórnyj przekładników, poprzez wykorzystanie zjawiska nasycenia rdzenia przekładnika;2)pomocnicze-służą dodatkowej transformacji napięc i prądów w obwodach wtórnych,czyli zasilanych przez przekł główne.Należą tu:przekł pośredniczące-do zmniejszania wartości prądów w obwodach wtórnych;przkł pomocnicze wyrównawcze-maja wykonanie autotrafo,mają specjalne zaszczepy,są do skokowej zmiany przekładni,nadają się do dwukierunkowego działania;-przekł nasyceniowe-nasycenie występuje przy niewielkich przetężeniach,służ Ado ograniczania wartości prądów w ukł sterowania przekładnikowego prądowego,stosowane jako ograniczniki składowej nieokresowej prądu magnesującego;-sumowniki prądowe-do zastępowania ukł 3 fazowych 1 fazowymi;stosowane w zabezpieczeniach wzdłużnych na liniach oraz ukł zabezpieczeń szyn zbiorczych.Są też w ukł sterowania prądowego przekaźnikowego.Ostatnio wzrasta ich zastosowanie w układach napięć sterowniczych na rozdzielniach. ……………………………………………………………………………..

Warunki pracy przekładnika prądowego:Wymaga się wysokiej klasy wiernego transformowania prądów(szczególnie w czasie zwarcia).Wprowadzono pojęcie:znamionowy graniczny współczynnik dokładności(liczba przetężeniowa)-jest tostosunek znamionowego prądu pierwotnego granicznego I_1Ngr do znamionowego prądu I_1N w warunkach ,gdy do uzwojenia wtórnego przyłączone jest obciążenie znamionowe o ind wsp mocy cosα=0,8;1,0 a błąd wskazowy(wektorowy) przyjmuje zadaną wartośc 5% lub 10%.Stąd też pojęcie 5-procentowego i 10-procentowego współczynnika n_n=I_1ngr/I_1N.Najczęściej wytwórcy podają wartość n_n=10%, która przyjmuje znormalizowany wymiar (wartości):5,10,15,20,30.Błędy popełniane przez przekładniki: błąd prądowy:Δi=(I₂-I₁)/I₁,gdzie oba prądy są przeliczone na stronę wtórną lub pierwotną.rys Δi=AC/OB.=I₀∙sinφ₂/I₁;Δi=-(Z₂/Z₀)∙sinφ₂;Założenia upraszczające:φ₀=90°;Z₂<<Z₀;błąd kątowy:δ_i=argI₂/I₁;Uwzględniamy założenia upraszczające i możemy wówczas napisac:δ_i=(Z₂/Z₀)∙cosφ₂;błąd wskazowy:trzeba go było wprowadzić,gdy pojawiły się wskaźniki mocowe Δw=|I₂-I₁|/I₁=I₀/I₁ uwzględniając uproszczenia możemy napisać:Δw=Z₂/Z₁ wyszły wartości skalarne;Wnioski z wzorów(dotyczące wszystkich trzech błędów):-błąd prądowy przekładnika prądowego jest zawsze ujemny(są korektory zwarciowe,ale one zmieniają przekładnie);-błąd kątowy jest zawsze dodatni;-wszystkie błędy są proporcjonalne do impedancji Z₂,więc oznacza to,że im większa impedancja tym większe błędy;-wszystkie błędy są odwrotnie proporcjonalne do impedancji Z₀,która raptownie maleje,gdzy rdzeń przekładnika wchodzi w stan nasycenia magnetycznego L=Z²/R_μ=Z²/(l/S∙μ)=Z²∙μ∙S_Fe∙(1/l_Fe);Zjawisko to wystepuje,bo przez nasycony rdzeń reluktancja jest praktycznie taka sama,jak przez powietrze,więc strumień ma utrudniony przepływ.Istotnym kryterium przydatności przekładników prądowych używanych do zasilania przekaźników zabezpieczeniowych mających mierzyc dokładnie w warunkach przetężeniowych jest liczba przetężeniowa prądowa lub wskazowa.Liczba przetężeniowa prądowa n_i przekładnika prądowego,to krotność prądu znamionowego pierwotnego,przy której błąd prądowy przekładnika osiąga 5-10%;liczba przetężeniowa wskazowa n_w-tam gdzie ważna jest transformacja prądu i kąta.Liczba n_w przekładnika prądowego jest to krotnośc prądu znamionowego pierwotnego przy której błąd wskazowy osiąga największa dopuszczalną wartość określona w normie(5% dla przekładników klasy 5P,10% dla przekł klasy 10P);znamionowa liczba przetężeniowa wskazowa n_w-n przekł. Prądowego odpowiada obciążeniu znamionowemu,zależy od obciążenia wtórnego,więc obliczamy z zależności:n_w=n_w-n∙(Z'²+Z”_2n)(Z'₂+Z”₂);eksploatacja obwodu wtórnego przekładnika prądowego:nie wolno lekceważyć sprawy rozwarcia obwodu wtórnego przekładnika prądowego;kiedy cały strumień zamyka się w obwodzie pierwotnym,bo wtórny jest rozwarty to wchodzimy w bardzo duże nasycenie.Do póki obwód pierwotny jest zwarty,podłączony nie wolno nic robic przy obwodzie wtórnym.Nie wolno wymieniać np. amperomierza w obwodzie wtórnym;

dobór przekł prądowego do zabezpieczeń:1)nap znamionowe-do jego doboru zawsze nap międzyprzewodowe;2)znamionowy prąd szczytowy powinien być co najmniej równy udarowemu prądowi zwarciowemu w miejscu zainstalowania przekł;3)wytrzymałośc cieplna co najmniej równa wskaźnikowi cieplnemu prądu zwarciowego;4)prąd znamionowy pierwotny przekładnika określa się z warunków pracy normalnej-dla maszyn El i trafo podstawą jest ich prąd znamionowy -w obwodach linii napow i kablowych prąd max obciążenia obiektów.Wartośc prądu przynajmniej przez zaokrąglenie w górę do najbliższej wartości znormalizowanej(prądów pierwotnych):5,10,15,20 są jeszcze inne nieznormalizowane na zamówienie;Jeśli przy doborze cieplna wytrzymałość jest za mała,to stopień wyżej;Znamionowy prąd wtórny-5A;Jeśli straty mocy przesyłowej są duże dobieramy 1 A;Zdaża się 2A oraz dla zabezpieczeń różnicowych w dużych rozdzielniach może być stosowane 10A lub 20A po stronie wtórnej;Jeśli przekł są w układach zabezpieczeniowych,to musimy brać pod uwagę klasę dokładności urządzeń;dopuszczalne błędy przy obciążeniach znamionowych;dla przekł 5P błąd prądowy przy prądzie I_1N∙Δi +-1%;błąd kątowy przy prądzie I_1Nδ_i +-1%;błąd wskazowy przy Pr pierw równym iloczynowi prądu znamionowego przez liczbe przetężen wskazową Δw +-5%;klasy przekł 10P +-3%;nie określa się;+-10%;Jeśli od przekładnika wymaga się aby w podanych warunkach znamionowych pracował w określonej klasie dokładności,to jego moc znamionowa w tej klasie winna być co najmniej równa poborowi mocy odpowiadającej imp obciążeń;Jak określamy Z₂:Z₂=Z₂'+Z”₂;Z₂”=α∙Z_p+β∙Z_pN+γ(R_d+R_s);gdzie Z_p-imp odb w przewodzie fazowym;Z_pN-imp odb w przew zerowym;R_d-rezyst jednego przewodu lączącego przekaźniki z przekł prądowymi;R_s-rezyst przejścia na poł stykowych;αβγ-odp WSP proporcjonalności;R_s-przyjmujemy 0,005Ωna przewód w rozdzielnicach wnętrzowych;0,1Ω w rozdzielnicach napowietrznych;pełna gwiazda z przekaźnikiem w obwodzie zerowym-umozliwia pomiar wszystkich prądów fazowych oraz potrójnego prądu zerowego.Stosuje się taki układ w dużych obiektach,gdzie nie licza się oszczędności;ukł niepełnej gwiazdy-gdy przewidujemy zwarcie międzyfazowe bo wykrycie zwarcia doziemnego w fazie gdzie nie ma przekaźnika nie da się wykryć;ukł klasycznego trójkąta-stosowany gdy prąd przekł nie powinien zawierać składowej zerowej;ukł krzyzowy(uproszczony trójkąy)-służy do pomiaru prądu będącego różnicą prądów w dwóch fazach,może wykrywac zwarcia międzyfazowe,w przypadku zwarc 2 fazowych A-B,A-C,oraz 3 fazowego A-B-C, ułożą się proporcje AB/AC=1/2 ABC=√3;ukł różnicowy wzdłużny-służy do odejmowania pradów płynących w tej samej fazie płynących an końcu i początku linii; Układ różnicowy poprzeczny(Rys1) - zawiera przekaźnik różnicowo-prądowy; jest typowy dla stacji bądź linii dwutorowej, służy jako zabezpieczenie generatorów przed skutkami zwarć zwojowych.Jako filtru prądu zerowego stosuje się dwa układy- Holmgren'a: zaletą jest tu prostota ,wada jest trudność w uzyskaniu pewnej czułości w sieciach z nieuziemionym przewodem zerowym (p-ktem gwiazdowym) przy małych prądach, obwody mają być uziemiane w jednym punkcie ale nie w dwóch; -

Ferrantiego(Rys2): układ zachowuje się dobrze przy małych i dużych prądach, obwód wtórny 120-150 zwojów. Przekładniki napięciowe typu transformatorowego(Rys3): schematy zastepcze i warunki pracy; uzwojenie pierwotne, uzwojenie wtórne,U₁-nap. pierwotne, U₂- pomnożone przez przekładnie nap. wtórne; związek pomiędzy przeliczonymi nap.: U₁=U₂+ΔU, ΔU- strata nap. w przekładniku. Na wysokie nap. stosuje się następujące rozwiązania(Rys4):C₁, C₂- układ kondensatorów połaczonych szeregowo do równomiernego rozdziału nap. między nimi, L- cewka mająca na celu kompensacje (szczególnie kąta).Dławik ten dobrany jest z warunku rezonansowego biorąc pod uwagę oba zespoły kondenstorów: L= 1/[ω²(C₁+C₂)]; ΔU= (U₂-U₁)/U₁- błąd kątowy; δ_u= arg(U₂/U₁)- błąd napięciowy. Klasa dokładności: 3P (błąd nap. +/-3%, błąd kątowy +/-120min.; 6P (błąd nap. +/-6%, błąd kątowy +/-240min.. Błąd nap. i kątowy przekładnika napięciowego powinien być Utrzymywany w pełnym zakresie mierzonych nap. od 0-120% wartości nap. znamionowego. Obwody po- miarowe nap.: Ukł. połączeń w pełną gwiazde z uziemionym p-ktem gwiazdowym umożliwia zmierzenie wszystkich nap. m-przewodowych, nap. poszczególnych faz względem ziemi, oraz nap. poszczególnych faz względem srodka ciężkości trójkąta nap. międzyprzewodowych; Ukł. `V'-układ dwóch przekładników nap. połączonych w niepełną gwiazde (ukł. Aarona), umożliwia dokonanie pomiaru nap. Międzyprzewodowych oraz nap. względem środka ciężkości trójkąta nap. międzyprzewod.; Ukł. do bezpośredniego pomiaru nap. zerowego-obwody nap. powinny być uziemione, identyfikacji przewodów dokonuje się za pomocą woltomierza i wskaźnika kolejności faz.Zabezpieczenia obwodów nap.-obwody powinny być zabezpieczone odpowiednimi bezpiecznikami topikowymi lub innymi zabezpieczeniami, nie należy mieszać bezp. Topikowych z innymi. Dobór przekładników nap. do zabezpieczeń- przekładniki nap. budowane są na znormalizowane nap. pierw: 3,6,10,15,20,30,40,45,60,110,220,400kV; nap. znamionowe przekładników przeznaczonych do włączania na nap. międzyprzewodowe powinno być dobrane do nap. podanego powyżej; nap. przekładnika w ukł. gwiazdo- Wym dobieramy do nap. fazowego niezależnie od sposobu pracy p-ktu gwiazdowego; nap. izolacji przekład-nika nap. zawsze dobieramy do nap. międzyprzewodowego (niezależnie jak pracuje przekładnik); nap. znamionowe wtórne przekładników nap. wynosi 100V, jeśli uzwoj. wtórne pracuje z ciagle uziemionym jednym jednym zaciskiem to nap. wtórne wynosi 100/√3, najczęściej spotykane nap.: 100,100/√3,100/3; o obciążeniu decydują normalne warunki pracy; zanik nap. w fazie zwarcia nie powoduje złej pracy z winy przekładnika nap.; dobór do pracy przekładnika ze względu na moc- sumujemy wszystkie pobory mocy (przekaźniki, aparaty), zaokrąglamy w góre do najbliższej znormalizowanej wielkości,prąd dobieramy z sumy mocy. Filtry elektryczne składowej symetrycznej- dzielimy na nap. i prądowe; ukł. stosowane do wyelimino- wania prądu zerowego- ukł. 3 przekładników prądowych połączonych w trójkąt, następuje tu eliminacja składowej zerowej; do układu 3 głównych przekładników prądowych dochodzi ukł. 3 przekładników prądowych połączonych w zygzak, dla prądu zerowego uzwoj. wtórne przekładnika prądowego (zaciski k, l) ma b. duża impet., ale b. mała dla składowej zgodnej i przeciwnejprądu, dzięki temu składowa zerowa nie dociera do filtra.

Schematy zastępcze filtrów skład. Symetrycznych nap. i prądu- zgodnie z tw. Thevenina ukł. aktywny z wyodrebnioną gałęzią pasywną można zastąpić źródłem napiecia poł.aczonym szeregowo imped. wewn.: I_p=U_m/(Z_f+Z_p), Z_f- imped. wewn. Widziana z zacisków m i n, Z_p- imped. zewn. przyłaczona do obwodu do zacisków m i n, większe znaczenie ma Z_f >>Z_p, można więc przyjąć, że imped. Z_f tego filtra jest równa imped. Mierzonej z zacisków m, n po zwarciu jego wszystkich zacisków weściowych, U_p= Z_p*I_p= Z_p*U_m,n/(Z_p+Z_f), tw. Nortona- ukł. aktywny z wyodrebnioną gałęzia pasywną można zastąpić żródełem prądu zbocznikowanym gałęzią przewodności wewn., I_p= Z_p*I_k,l/(Z_p+Z_f), gdzie Z_f- imped. wewn. filtra widziana z zacisków k, l po usunieciu żródła prądu, uwzgleniając to, że źródła prądu są zbocznikowane imp. o nieskoń-

czenie wielkiej wartości można przyjąć że imp. Z_f= imp. mierzonej z zacisków k ,l w stanie otwarcia wszystkich zacisków wyjśc. filtra, U_p na zaciskach wynosi: U_p=Z_p*I_p= (Z_p*Z_f)*I_k,l/(Z_p+Z_f)- zależnośc tą wiąże prąd I_p w stanie obciążenia filtra składowej symetrycznej prądu imp. Z_p i prądem I_k,l w stanie zwarcia zacisków k, l. Sumowniki prądowe- jest to typ przekładnika wytwarzający prąd 1-faz z 3 prądów z 3-faz, ukł. cumowników: z- liczba zwojów, n,N- krotność liczby zwojów, te ukł. nadają się tam gdzie prąd zwarcia jest dużo wyższy niż prąd pracy normalnej. Obwody pomocnicze- obwody sterowania i sygnalizacji, obwody sterownicze- w automatyce eliminacyjnej dązy się do otwarcia Wyłącznika(elementu obwodów sterowniczych) te obwody są tak istotne że często konstruujemy 2 cewki wybijakowe obok siebie- ukł. taki musi wyłączać,

w ukł. restytucyjnych chodzi na ogół o zamykanie łacznika. Obwody sygnalizacyjne- są by informować obsługę o ewentualnych zagrożeniach. Obw. optyczne- wszelkie lampki palące się bądź migające(w zależności od twórcy). Obw. akustyczne- dotyczą z reguły większej ilości obiektów, ostrzega lub alarmuje, syrena z reguły bardzo głośna. Napięcie pomocnicze: rozdzielnia składa się z tzw. pól( posiada ono wyłącznik i odłącznik zapobiegający napięciu wstecznemu), urządzenia zabezpieczeniowe, sterownicze i sygnalizacyjne mogą współpracowac z polem, klasyczny-podstawowy ukł. nap. pomocniczego to 1 bateria zasilająca ukł., akumulatornia daje potrzebną energię w czasie `blackoutu', z szyny zasilającej akumulatorni wychodzimy na rozdzielnie np. (110/15kV/kV)-każda z rozdzielni ma swoje zabezpieczenie główne, w rozzielni w każdym polu są 4 bezpieczniki(dla obwodów terowniczych 2 i dla sygnalizacyjnych 2). Baterie akumulatorów- nie ma w pełni równoważnych ukł. żeby zastąpić akumulatornie, ale niezawodnośc jest bardzo istotna, w sytuacjach awaryjnych cewki wybijakowe i urządzenia sygnalizacji są zasilane z baterii, bateria dobrze eksploatowana jest w stanie pracowac 10 lat, złe eksploatowanie to np. zasiarczenie, prawidłowa regulacja nap. to 2,18- 2,23V/ogniwo, nap. mierzymy przez pomiar gęstości elektrolitu( stopnie Baumego), sprawnośc energetyczna akumulatora to 70- 75%.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Układy zasilania nap. pomocniczym z przekładników prądowych- 2 ukł.- praca z przekładnikiem nasyceniowym zwartym normalnie oraz praca z przekładnikiem normalnie otwartym, chrakteryzują się tym, żę w czasie zwarcia i pracy normalnej przekładnik nasyceniowy b. silnie obciąza przekładniki prądowe, więc musi być przyłączony do uzwojeń umieszczonych na innych rdzeniach (osobne przekładniki), otwarte uzwojenie wtórne umożliwia sterowanie kilkoma elementami za pomocą kilku odmiennych rodzajów zabezpieczeń, w skutek nasycenia magnetycznego rdzenia przekładnika nasyceniowego podczas przepływu znacznego prądu zwarciowego przez jego uzwoj. pierwotne, w uzwojeniu wtórnym powstają nap. odkształcone o znacznej amplitudzie, co jest niekorzystne z punktu widzenia izolacji obwodów sterowniczych, przekładniki nasyceniowe są tak skonstruowane by spowodowac nap. które wywoła prąd wyłączający, wadą obu ukł. jest to ze mogą dostarczać energii do ukł. wtórnych tylko jeśli płynie prąd większy od znamionowego, aby temu zaradzić wykonuje się bloki prostownicze. Zabezpieczenia linii elektroenerg tycznych- w dużym stopniu skutki zakłócen w sieci zależą od sposobu pracy p-ktu neutralnego, zwarcia najczęstsze z udziałem ziemi-75-90%, 50% zwarc przez wyładowanie, 13% przez wiatr, 10% przez osłabienie izolacji( brud,siarka,sadza,popiół),5% przez zerwanie przewodów, 4% przez uszkodzenia przez człowieka, ptaki,4% przez mgłę,14% przez inne przyczyny. Ilość awarii na rok i 100 km linii- 400kV-2,5; 220kV-0,86; 110kV-7,9; 30-40kV- 18,3; 15-20kV-19,5; ok. 2-3% zwarć to zwarcia nieprzemijające. Zwarcia wielkoprądowe- zwarcia międzyfazowe z udziałem lub bez udziału ziemi,-zwarcia 1-faz doziemne w ukł. z uziemionym p-ktem neutralnym,-w ukł z zerem izolowanym, zwarciom łukowym towarzyszą przepięcia w fazach zdrowych które sięgają 2-3U_n, prawdopodobieństwo wystąpienia zwarc podwójnych zależy od rozległości sieci, jeśli sieci się rozwijają i łączą prawdopodobieństwo wzrasta.Wielkości mierzone podczas zwarć- prąd fazowy, składowa przeciwna prądu, nap. fazowe i przewodowe, imp. ruchowa( ta którą widac z zacisków generatora), imp. pętli zwarciowej, prąd zwarciowy.Przed skutkami zwarć chronią zabezpieczenia nadprądowe zwłoczne, nadprądowe bezzwłoczne, odległościowe( impedancyjne i podimpedancyjne), różnicowe, kierunkowo-mocowe, porównawczo-fazowe prądowe.Zabezpieczenia nadprądowe zwłoczne (Rys) .Wybiorczość działania(Rys)- dla odcinka linii zasialanego jednostronnie, t₂= t₁+Δt, Δt= t_ow+t_d, t_ow- czas otwierania wyłącznika 0,2-0,4sek., t_d- czas dodatkowy 0,05-0,15sek., więc Δt= (0,25-0,55)sek., Δt- dla wszystkich wyłączników są takie same (chyba że wyłącznk jest stary to może zdażyć się inaczej), jak widać czas zadziałania przy generatorze jest kilkakrotnie dłuższy niż czas zdala od generatora, zwarcia zaraz przy generatorze ą jednak duzo gorsze- jest to wadą tego układu, aby uniknąc tego problemu wprowadzono ch-ki niezależne dla poszczególnych odcinków linii.Zasady doboru prądu rozruchowego zabezpieczeń nadprądowych zwłocznych- na podstawie dwóch kryteriów:-

kryterium przeciążeniowe, -kryterium zwarciowe, zabezpieczenie ma nie działać przy przeciąże-niach i działać przy zwarciach,przeciążenia mają być sygnalizowane,a zwarcia wyłączane,dwa bardzo ważne warunki: I_r>=(k_b*k_r*k_s*I_max)/(k_p*υ_i), k_b-wynika z tego że uproszczono obliczenia prądu zwarciowego wyliczonego z I_k^''i I_k (1,1-1,5)- im krótszy czas tym większy k_b, k_r- wspł. uwzględniający samorozruchy silników(1- 4), k_s- wspł. schematowy równy stosunkowi prądu płynącego przez przekaźnik przy pracy normalnej do prądu uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego, ukł. gwiazdy, trójkąta, Aarona mają k_s=1, dla krzyżowego k_s=√3, załóżmy ze w czasie zwarcia nap. na silniku asynchronicznym spadło do 0,7U_n, ponieważ prędkośćsilnika zależy od jego nap. silnik zwalnia do obrotów n' i mamy do czynienia z samorozruchem, jeśli silnik zwolniłby za bardzo mógłby utknąc, k_p- wspł. powrotu przekaźnika, stosunek prądu rozruchowego do prądu powrotnego; kryterium zwarciowe: I_r<= (k_s'*I_{z min})/(k_c*υ_i), I_{z min}- najmniejsza wartośc prądu zwarciowego w przypadku zwarcia na koncu strefy zabezpieczeniowej, k_c- wspł. czułości zabezpieczenia, k_s'- wspł. schematowi równy stosunkowi prądu płynącego przez przekaźnik w stanie zwarcia w ukł. do prądu płynącego przez uzwojenie wtórne przekładnika prądowego, k_s'- wspł. schematowy przyjmuje się równy dla mniejszej wartości (k_s'=1) odpowiadającej zwarciu dwufazowemu niezależnie od ukł. połączeń przekładników prądowych z przekaźnikami, I_{z min}- na koncu linii chronionej jest własnie najmniejszy prąd jaki może się zdażyć, wspł. k_c dla strefy podstawowej ma wynosić nie mniej niż 1,5, dla sterfy rezerwowej k_c>=1,3, jeżeli mamy transf. połąc.Yd lub Dy można przyjąć uproszczenia obliczen dla p-ktu zwarciowego na koncu strefy rezerwowej zwarcia 3-fazowego, które daje tą samą wartość prądu zwarciowego po stronie pierwotnej co zwarcie 2-fazowe oraz dla obliczen przyjąć połowe wartości tego prądu, zdażają się sytuacje że spełnienie obu warunków jest bardzo trudne a niekiedy niemożliwe, prąd rozruchowy nie powinien przekraczać wartości z kryterium zwarciowego, kryterium przeciążeniowe gwarantuje długotrwałą eksploatacje linii( nie przegrze-wanie), im bliżej generatora jest zwarcie tym dłuższy czas działania zabezpieczenia a prąd większy, aby Zapobiec w szereg z zabezpieczeniem zwłocznym włącza się zabezpiecznie bezzwłoczne.Zabezpieczenia nadprądowe zwarciowe- I_r>= (k_b*I_{z max})/υ_i, I_{z max}- największy prąd zwarcia przy zwarciu 3-faz. ,k_b- wspł. bezpieczeństwa który ujmuje błędy przekładników prądowych, przekaźników i wpływ składowej nieokresow. k_b=1,3-1,6, Z_l*α- wzgledna odległość p-ktu zwarciowego K₂ od strefy rezerwowej, zabezpieczenie powinno zadziałać przy zwarciu w p-kcie K₁ znajdującym się za punktem K₂ idąc od generatora, gdy α< 0,2 to całe zabezpieczenie nie do konca ma sens, I_{z max}= E/|Z_s+Z_l|, I_r= (k_l*I_max)/υ_i= (k_l*E)/(|Z_s+Z_l|*υ_i), I_r=E/(υ_i*|Z_s+α*Z_l|),E- nap. źródłowe fazowe, Z_s- imp. sieci,łącznie ze źródłem do p-ktu zabezpieczeniowego, Z_l- imp. odcinka liniizabezpieczanej, α- parametr określający część odcinka objętego zabezpieczeniem, |Z_s+α*Z_l|*k_b= |Z_s+Z_obz|,Z_obz- imp. części objętej zabezpieczeniem, jeśli szyny zbiorcze zasilane sa przez 2 transfor. równoległe i jedenJest włączony przez zabezpieczenie to Z_s wzrośnie ok. 2 razy- więc zasięg zabezpieczenia znacznie zmaleje,również przy 2-faz. zwarciu zasięg się skraca bo prąd zwarcia tego jest ok. 15% mniejszy niż zwarcia 3-faz.,prąd należy tak dobrać aby zabezpieczenie eliminowało zwarcia przy których obnizka nap. jest wieksza niż 60%, ukł. zapewniające czułość: pełna i niepełna gwiazda oraz ukł. krzyżowy jeśli przekaźniki są włączone w przewody, których płynie prąd przekładników, w liniach 110kV chętnie stosuje się zabezpieczenia jako zabezpieczenia od skutków zwarć doziemnych( ustawia się je na prąd zerowy),

przebieg składowej zerowej prądu zwarciowego w sieci połączonej z transformatorami o uziemionych bezpośrednio p-ktach gwiazdowych maleje wykładniczo od pewnej wartości(Rys), I_0E2, I_0F2- prądy płynace przez wyłączniki E₂ i F₂, I_rE2, I_rF2- prądy rozruchowe zabezpieczeń bezzwłocznych sterujące wyłącznikami E₂

i F₂, I_rE2'- prąd rozruchowy zabezpieczenia nadpradowego zwłocznego sterującego bezpiecznikiem E_2.

AE - automatyka elektroenergetyczna , wytważanie przesył i rozdział energii o odpowiednich parametrach. EAZ (Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa)dzieli się na EAZE (eliminacyjna) , EAZR(restrykcyjna), EAZP(prewencyjna). Zadania EAZ -samoczynne odnajdywanie manewrów łączeń zainicjowanych ręcznie(np. przełączenie szyn zasilania)-samoczynna zmiana parametrów napiecia w trafo pracujących równolegle, -rególowanie nastaw zabezpieczeń.Wymagania stawiane zabezpieczeniom EAZ:1)szybkość dzialania;2)selektywność;3)czułość; 4)niezawodność;5)pobór mocy;6)ekonomiczność . Ad1)Zwiekszenie bezp.dla obsługi i ludzi w pobliżu znajdujących się,ograniczenie szkód spowodowanych łukiem elektr.,ograniczenie zakłóceń w pracy z powodu obniżenia nap.w sieci,zabezp.przed utratą asynchronizmu maszyn współdziałających,zapobieganie przekształcaniu się zwarć doziemnych i międzyfazowe,Ad2)Zabezp.powinno działać,jeżeli zwarcie jest w jego strefie dzialania.Powinno zadziałać zabezp.najbliższe z kierunku dopływu energii.Ad3)Jeżeli zwarcie jest odległe to I przeciążenie ~Izwarcia,czułość:k_c=Izw/Iprzeciązenia v;v-przekładnia; czułość-zdolność aparatu do odróżnienia zwarcia od przeciążenia;Ad4)Zabezp.niezawodne to takie,które powinno działać wtedy kiedy trzeba i nie powinno działać kiedy sytuacja tego nie wymaga.Niepowinny wystąpić zbędne zadziałania;Ad5)Zasilanie z przekładników prądowych i nap.;Ad6)Zabezp.nie może być droższe od zabezp-go obiektu. ZP-Zespół przekaźnikowy realizuje określone czynności będącą funkcją , konstrukcyjną całościową. ZAZ- zespół automatyki zabezpieczeniowej - zestaw złożony z zespoł. Przekaźnikowych do zabezpieczenia obiektu (linii, trafo, bloku) UP-użądzenia peryferyjne-wiąże ZAZ z zabezpieczanym obiektem z uwzględnieniem napięcia pomocniczego. -układy wejściowe (przekładniki prądowe i napięciowe) - obwody wtórne - układy wyjściowe (obwody sterowania wyłącznikiem, obwody sygnalizacji i rejestracji ) ZE-zabezpieczenia elektroenergetyczne- układ złożony z zespołu przekaźnikowego i urządzeń pomocniczych , chroni przed określonym rodzajem zakłóceń.UAZ- układ automatyki zabezpieczeniowej złożony z ZAZ i UP. Schemat blokowy UAZ-Obiekt zabezpieczany→przekładniki prądowe i napięciowe→ZAZ→sterowanie→sygnalizacja rejstracja←napięcie pomocnicze.Schemat struktury funkcjonalnej UAZ-Punkt zabezpieczeniowy→Układy wejściowe→Układy analogowo-dwusterowane→układy logiczno-czasowe→układy wyjściowe.Układy analogowo-dwusterowane-zawierają elementy rozruchowe , człony pomiarowo-czasowe i człony blokadowe, często ten sam element pełni różne funkcje. Układy logiczno-czasowe-dokonują obrubki logicznej informacji uzyskanych z układów analogowo-dwusterowanych porządkują i kierują do układów wyjścia. Układy wyjściowe wykonują—sterowanie - sygnalizację - rejestrację Wyposażone w człon wykonawczy dający rozkaz wykonania operacji. Człon rejestrujący-zapisuje wykonanie rozkazu.Układy wyjściowe- mogą dodatkowo zawierać człon do sygnalizacji akustycznej lub optycznej oraz człon rejestrujący. Człon taki rejestruje przebieg parametrów charakteryzujących stan zakłóceń ……………………………………………………………………………………… ………………………………………….

Przekażnik:jest to przyrząd do wprowadzania skokowych zmian w obwodzie wywołanych pod wpływem zmian w obwodzie .człon rozruchowy-powoduje zamkniecie obwodu i załączenie, człon wykonawczy-wykonuje skokowe zmiany w obwodzie. Zadziałanie przekaźnika powoduje:-zanik napięcia, -zanik prądu, -zbyt duza wart. Prądu, -zbyt duża wart.napięcia.Podział zastosowanie:-przekaźniki pomiarowe(zmieniają stan przy określonej wartości rozruchowej prądowe,napięciowe,mocowe, impedancyjne, cieplne,częstotliwościowe) - przekaźniki pomocnicze(zmienia stan przy pojawieniu się lub zaniku wielkości fizycznej pośredniczące, sygnałowe, zwłoczne). Podział sposób działania:-nadmiarowe,-niedomiarowe,-kierunkowe,-różnicowe,-udarowe,-stromościowe.Przekładnik bezzwłoczny-działa bez umyślnego wprowadzenia opóźnienia , Prze. Zwłoczny-umyślne wprowadzenie opóźnienia, Prze. Czasowy-zwłoczny w którym czas zwłoki jest regulowany, Prze. Pomiarowy czasowy- czasowy w którym czas działania zależny jest od wielkości wartości mierzonej, Prze. Elektromechaniczny-zawiera części ruchowe. Przek. Statyczny-nie zawiera części ruchowych.Komparator:automat porównujący wartość pomiarową z inną nastawioną.Wyzwalacz:jest to odmiana przekaźnika który pod wpływem wartości wielkości fizycznej wpływa mechanicznie na dany element. Zakłucenia-powstanie waronków uniemożliwiających lub utrudniających pracę systemu.-zabużenia,-zagrożenia.Zaburzenia-uniemożliwiają poprawną pracę systemu, są groźne dla systemu i elementów. Mogą być likwidowane samoczynnie w odpowiednio krótkim czasie. Zagrożenia- można tolerować przez krótki okres ale po dłuższym czasie narażać na przegrzanie lub osłabienie izolacji. Rodzaje zaburzeń i skutki- a)zwarcia:- nieszczęśliwe wypadki z ludźmi, - uszkodzenia urządzeń, - przerwy w dostawie energii,- przegrzanie izolacji,- utrata równowagi współpracy systemu.b)praca niepełnofazowa:- pojawia się pole wirujące przeciwne,- zanik napięcia,- kołysanie mocy. Rodzaje zagrożeń i skutki-a)przeciążenie -w linji napowietrznej wydłużenie, b)asymetria obciążeń - pole wirujące przeciwne, c)kołysania mocy synchroniczne - mogą przerodzić się w asynchroniczne, d)obniżenie napięcia - pobur większego prądu, e) wzrost napięcia - przegrzanie elementów w których występują rdzenie ferromagnetyczne, f)zmniejszenie częstotliwości - groźne dla elektrowni (zmaleje prędkość silników), - groźba rozpadu systemu na dłuższą mete, g) wzrost częstotliwości - wzrost prędkości silników groźba uszkodzeń maszyn wirujących. Rodzaje zakłóceń oraz kryterium wykonywania:a) zwarcie (ogólne) - wzrasta prąd obniża się lub zanika napięcie, - prąd różnicowy, b) zwarcie niesymetryczne - pojawienie się składowej przeciwnej, c) zwarcie doziemne - pojawia się napięcie , prąd i moc składowej zerowej, d)przeciążenie cieplne - wzrost prądu więc wzrost też temperatury części przewodzących, e) asymetria prądowa- pojawia się składowa przeciwna w prądzie, f)przerwa w fazie- pojawia się asymetria prądowa więc składowa przeciwna, g)deficyt mocy czynnej - zmniejszenie częstotliwości, h)nadwyżka mocy czynnej- wzrost częstotliwości, i) kołysanie mocy- szybkość zmian amplitudy prądu fazowego. ………………………………………………………………

Zwarcia:-bezpośrednie (rezystancja przejścia jest zerom), -pośrednie (R.p. jest większa od zera),- symetryczne(zwarcie nie narusza symetrii układu),-niesymetryczne (gdy symetria układu jest naruszona przez zwarcie),-między fazowe (izolacja między fazami ulega zniszczeniu),-doziemne (gdy izolacja między fazą a ziemią ulega zniszczeniu),-pojedyńcze ,podwójne,wielokrotne (w zależności od liczby miejsc w sieci w których jednocześnie jest zwarcie). Analiza sieci trójfazowych- w analizie stosujemy prawo Kirchhoffa (dla fazy A) dla prądu ziemno-powrotnego (w oparciu o składowe symetryczne) ΔU_AZ = E'_A - E''_A = I₁ Z₁+I₀ Z₀+I₂ Z₂ , z teorii składowych symetrycznych wiadomo że tam gdzie nie ma maszyn wirujących Z₁ = Z₂ ; I_A = I₁+I₂+I₀ ; I₀ = I₂/3 = (I_A+I_B+I_C) / 3 ; z II prawa Kirchhoffa: ΔU_AZ = I_A Z₁+I_Z (Z₀-Z₁ / 3) wszystkie wielkości U,I,Z są zespolone. Obliczanie prądów i napięć podczas zwarć: zakładamy że wszystkie elementy sieci (z generatorami włącznie)mają impedancje zgodne i przeciwne równe sobie. Teraz są rusunki dla skład. Zgod. ,przeciwnej i zerowej. Przyjęto następujące oznaczenia (wszystkie wartości są zespolone) Z_ISA , Z_ISB , Z_IAK , Z_IBK } impedancje zgodne, równe impedancjom przeciwnym odpowiednio w części AiB układu sieci oraz części linii A,B, E_{A ,} E_B } napięcia źródłowe części A i B sieci, I_1A-zgodne , I_2A-przeciwne , I_0A-zerowe} składowe prądu od strony A' sieci, I_1B zgodne , I_2B przeciwne , I_0B zerowe } składowe prądu od strony B' sieci , I₁ zgodne , I₂ przeciwne , I₀ zerowe } składowe w punkcie zwarcia, U₁ zgodne , U₂ przeciwne , U₀ zerowe } składowe napięcia w punkcie zwarcia.Współczynniki: k₁ = I_1A/I₁ , k₂ = k_{1 ,} k₀ = I_0A/I₀ , dla gałęzi A: Z_1A=Z_0SA+Z_1AK ; Z_0A=Z_0SA+Z_0AK ; dla gałęzi B: Z_1B=Z_1SB+Z_1BK , Z_0B=Z_0SB+Z_0BK Twierdzenai Thevenina-układ dwóch gałęzi z nierównymi napięciami źródłowymi-w odniesieniu do punktu zwarciowego k-można zastąpić jednym napięciem źródłowym E=(Z_1A∙E_A+Z_1B∙E_B)/(Z_1A+Z_1B),(wszystko zespolone),przy czym impedancja zastępcza przeciwna tych dwóch gałęzi:Z₁=Z₂=(Z_1A∙Z_1B)/(Z_1A+Z_1B)(zespolone), natomiast impedancja zastępcza zerowa jest równa,tak samo jak poprzednio tylko zamiast 1 wstawiamy 0. Składowe symetryczne napięć w punkcie zwarciowym k:U₁=E-Z₁∙I₁;U₂= -Z₂∙I₂, U₀=-Z₀∙I₀; Składowe symetryczne prądów w punkcie zwarciowym P wynoszą:I_1p=k₁∙I₁+I_p0-symetryczny prąd obciążeniowy płynący przez punkt zabezpieczeniowy, tuz przed powstaniem zwarcia;k-przyjeliśmy,że nie jest to wartość zespolona, bo Z≈X przyjęliśmy liczyc na liczbach rzeczywistych;I_2P=k₁∙I₂;I_0P=k₀∙I₀; Składowe symetryczne napięć w punkcie zabezpieczeniowym P można określić jako:Prądy U_1P=U₁+Z_1Ak∙k₁∙I₁;U_2P=U₂+Z_1Ak∙k₁∙I₂; U_0P=U₀=Z_0Ak∙k₀∙I₀;Można obliczyc prądy i napięcia w fazach(z def składowych)FAZA A: I_AP=I_1P+I_2P+I_0P;FAZA B:I_BP=a²∙I_1P+a∙I_2P+I_0P;FAZA C:I_CP=a∙I_1P+a²∙I_2P+I_0ZP;gdzie a=e^j2Π/3;a²=e^-j2Π/3;Napięcia FAZA A:U_AP=U_1P+U_2P+U_0P;FAZA B: U_BP=a²∙U_1P+a∙U_2P+U_0P;FAZA C:U_3P=a∙U_1P+a²∙u_2P+U_0P;Zależnośc między prądami dla różnego rodzaju zwarć:relacje w prądach fazowych faz w zależności od rodzaju zwarcia I_P0=0;Tabelka:rodzaj zwarcia,związki między pradami:trójfazowe I⁽³⁾_P=k₁∙I;dwufazowe I⁽²⁾_P=√3/2∙k₁∙I;jednofazowe z ziemią I⁽¹⁾_p=(2+(k₀/k₁)/2+b)∙k₁∙I;dwufazowe z ziemią I⁽²⁰⁾_p=(√3/2)∙(√(1/3∙((1+2∙(k₀/k₁))/(1+2b))²+1)∙k₁∙I;gdzie I_p-prąd w punkcie P;Interesujące jest, że gdy (k₀/k₁)=b, to I⁽³⁾_p=I⁽¹⁾_p=I⁽²⁰⁾_p;

Prądy fazowe w przypadku zwarcia jednofazowego: rys. Składowa zerowa będzie dopływać od strony A i B;I_0A=k₀∙I₀=k₀∙I₁;od strony A:I_1A=I_ZA=I₁;od strony B: I_1B=I_ZB=0;od strony A:I_KA=(2+k₀)∙I₁;I_SA=(k₀-1)∙I₁;I_ST=(k₀-1)∙I₁; od strony B;I_RB=(1-k₀)∙I₁;I_SB=(1-k₀)∙I₁;I_TB=(1-k₀)∙I₁;Transformacja prądów zwarciowych:n_T-przekładnia transformatora;N-kąt godzinny; I_1A=(1/n_T)∙I_1B∙e^j30N;I_2A=(1/n_T)∙I_2B∙e ^j30N;U_1A=n_T∙U_1B∙e^j30N;U_2A=n_T∙U_2B∙e^-j30N;rys Z tych rysunków wynika:-jeśli uzwojenia po obu stronach trafo połączone są wg jednakowego schematu, to w przypadku zwarć 2 fazowych rozpływu prądu są jednakowe po obu stronach trafo;-jeśli uzwojenia trafo są połączone wg schematów odmiennych, to w przypadku zwarć 2 fazowych rozpływy prądów po obu stronach są niejednakowe;--można udowodnić, że jeśli zwarcie 2 fazowe wystąpi za trafo o uzwojeniach połączonych wg odmiennych schematów, to wartość prądu największego w obwodach po stronie zasilającej będzie równa wartości prądu przy zwarciu w tym samym miejscu.Zwarcie pojedyncze doziemne w sieci o nieuziemionym bezpośrednio punkcie gwiazdowym(neutralnym):C₀-całkowita pojemność jednej fazy wzg ziemi. Rezystancje wzdłużne są tak małe,że je pomijamy, więc: Z₀=1/jωC₀;Z₁<<Z₀;I₁=IŻ=I₀=E/Z₀=jωC₀∙E;I_Z=3I₀=3jωC₀∙E;U₁=E₁-Z₁∙I₁≈E;U₂=-Z₂∙I₂≈0;U₀=-Z₀∙I₀≈E;w praktyce wartość skuteczna prądu zwarciowego:IŻ=U∙[0,1∙l_k+0,03∙l_n];l_n-ogólna długość elektrycznie połączonych ze sobą torów napowietrznych[km];l_k-ogólna dł elektr poł ze sobą torów kablowych;I_z-prąd w miejscu zwarcia doziemnego.Zwarcie podwójne przez ziemię:rys Zwarcie podwójne przez ziemie powstaje wówczas, gdy następuje doziemienie jednego przewodu fazowego(np.A) w jakimś punkcie sieci i jednocześnie doziemienie drugiego przewodu fazowego(np.B) w innym punkcie sieci.Główną przyczyną zwarc podwójnych sa zwarcia pojedyncze.Przekładniki prądowe i napięciowe:1)główne-umieszczane w sieci wys napięcia. Po stronie wtórnej otrzymujemy wartości ustalone przez pewne doświadczenia;Możliwość przetworzenia prądów i napięć z faktycznych wartości na bardziej przydatne w celach pomiarowych.Możłiwośc umieszczenia przekaźników w najbardziej dogodnych eksploatacyjnych miejscach.Możliwośc ograniczenia prądów zwarciowych po stronie wtórnyj przekładników, poprzez wykorzystanie zjawiska nasycenia rdzenia przekładnika;2)pomocnicze-służą dodatkowej transformacji napięc i prądów w obwodach wtórnych,czyli zasilanych przez przekł główne.Należą tu:przekł pośredniczące-do zmniejszania wartości prądów w obwodach wtórnych;przkł pomocnicze wyrównawcze-maja wykonanie autotrafo,mają specjalne zaszczepy,są do skokowej zmiany przekładni,nadają się do dwukierunkowego działania;-przekł nasyceniowe-nasycenie występuje przy niewielkich przetężeniach,służ Ado ograniczania wartości prądów w ukł sterowania przekładnikowego prądowego,stosowane jako ograniczniki składowej nieokresowej prądu magnesującego;-sumowniki prądowe-do zastępowania ukł 3 fazowych 1 fazowymi;stosowane w zabezpieczeniach wzdłużnych na liniach oraz ukł zabezpieczeń szyn zbiorczych.Są też w ukł sterowania prądowego przekaźnikowego.Ostatnio wzrasta ich zastosowanie w układach napięć sterowniczych na rozdzielniach. ……………………………………………………………………………..

Warunki pracy przekładnika prądowego:Wymaga się wysokiej klasy wiernego transformowania prądów(szczególnie w czasie zwarcia).Wprowadzono pojęcie:znamionowy graniczny współczynnik dokładności(liczba przetężeniowa)-jest tostosunek znamionowego prądu pierwotnego granicznego I_1Ngr do znamionowego prądu I_1N w warunkach ,gdy do uzwojenia wtórnego przyłączone jest obciążenie znamionowe o ind wsp mocy cosα=0,8;1,0 a błąd wskazowy(wektorowy) przyjmuje zadaną wartośc 5% lub 10%.Stąd też pojęcie 5-procentowego i 10-procentowego współczynnika n_n=I_1ngr/I_1N.Najczęściej wytwórcy podają wartość n_n=10%, która przyjmuje znormalizowany wymiar (wartości):5,10,15,20,30.Błędy popełniane przez przekładniki: błąd prądowy:Δi=(I₂-I₁)/I₁,gdzie oba prądy są przeliczone na stronę wtórną lub pierwotną.rys Δi=AC/OB.=I₀∙sinφ₂/I₁;Δi=-(Z₂/Z₀)∙sinφ₂;Założenia upraszczające:φ₀=90°;Z₂<<Z₀;błąd kątowy:δ_i=argI₂/I₁;Uwzględniamy założenia upraszczające i możemy wówczas napisac:δ_i=(Z₂/Z₀)∙cosφ₂;błąd wskazowy:trzeba go było wprowadzić,gdy pojawiły się wskaźniki mocowe Δw=|I₂-I₁|/I₁=I₀/I₁ uwzględniając uproszczenia możemy napisać:Δw=Z₂/Z₁ wyszły wartości skalarne;Wnioski z wzorów(dotyczące wszystkich trzech błędów):-błąd prądowy przekładnika prądowego jest zawsze ujemny(są korektory zwarciowe,ale one zmieniają przekładnie);-błąd kątowy jest zawsze dodatni;-wszystkie błędy są proporcjonalne do impedancji Z₂,więc oznacza to,że im większa impedancja tym większe błędy;-wszystkie błędy są odwrotnie proporcjonalne do impedancji Z₀,która raptownie maleje,gdzy rdzeń przekładnika wchodzi w stan nasycenia magnetycznego L=Z²/R_μ=Z²/(l/S∙μ)=Z²∙μ∙S_Fe∙(1/l_Fe);Zjawisko to wystepuje,bo przez nasycony rdzeń reluktancja jest praktycznie taka sama,jak przez powietrze,więc strumień ma utrudniony przepływ.Istotnym kryterium przydatności przekładników prądowych używanych do zasilania przekaźników zabezpieczeniowych mających mierzyc dokładnie w warunkach przetężeniowych jest liczba przetężeniowa prądowa lub wskazowa.Liczba przetężeniowa prądowa n_i przekładnika prądowego,to krotność prądu znamionowego pierwotnego,przy której błąd prądowy przekładnika osiąga 5-10%;liczba przetężeniowa wskazowa n_w-tam gdzie ważna jest transformacja prądu i kąta.Liczba n_w przekładnika prądowego jest to krotnośc prądu znamionowego pierwotnego przy której błąd wskazowy osiąga największa dopuszczalną wartość określona w normie(5% dla przekładników klasy 5P,10% dla przekł klasy 10P);znamionowa liczba przetężeniowa wskazowa n_w-n przekł. Prądowego odpowiada obciążeniu znamionowemu,zależy od obciążenia wtórnego,więc obliczamy z zależności:n_w=n_w-n∙(Z'²+Z”_2n)(Z'₂+Z”₂);eksploatacja obwodu wtórnego przekładnika prądowego:nie wolno lekceważyć sprawy rozwarcia obwodu wtórnego przekładnika prądowego;kiedy cały strumień zamyka się w obwodzie pierwotnym,bo wtórny jest rozwarty to wchodzimy w bardzo duże nasycenie.Do póki obwód pierwotny jest zwarty,podłączony nie wolno nic robic przy obwodzie wtórnym.Nie wolno wymieniać np. amperomierza w obwodzie wtórnym;

dobór przekł prądowego do zabezpieczeń:1)nap znamionowe-do jego doboru zawsze nap międzyprzewodowe;2)znamionowy prąd szczytowy powinien być co najmniej równy udarowemu prądowi zwarciowemu w miejscu zainstalowania przekł;3)wytrzymałośc cieplna co najmniej równa wskaźnikowi cieplnemu prądu zwarciowego;4)prąd znamionowy pierwotny przekładnika określa się z warunków pracy normalnej-dla maszyn El i trafo podstawą jest ich prąd znamionowy -w obwodach linii napow i kablowych prąd max obciążenia obiektów.Wartośc prądu przynajmniej przez zaokrąglenie w górę do najbliższej wartości znormalizowanej(prądów pierwotnych):5,10,15,20 są jeszcze inne nieznormalizowane na zamówienie;Jeśli przy doborze cieplna wytrzymałość jest za mała,to stopień wyżej;Znamionowy prąd wtórny-5A;Jeśli straty mocy przesyłowej są duże dobieramy 1 A;Zdaża się 2A oraz dla zabezpieczeń różnicowych w dużych rozdzielniach może być stosowane 10A lub 20A po stronie wtórnej;Jeśli przekł są w układach zabezpieczeniowych,to musimy brać pod uwagę klasę dokładności urządzeń;dopuszczalne błędy przy obciążeniach znamionowych;dla przekł 5P błąd prądowy przy prądzie I_1N∙Δi +-1%;błąd kątowy przy prądzie I_1Nδ_i +-1%;błąd wskazowy przy Pr pierw równym iloczynowi prądu znamionowego przez liczbe przetężen wskazową Δw +-5%;klasy przekł 10P +-3%;nie określa się;+-10%;Jeśli od przekładnika wymaga się aby w podanych warunkach znamionowych pracował w określonej klasie dokładności,to jego moc znamionowa w tej klasie winna być co najmniej równa poborowi mocy odpowiadającej imp obciążeń;Jak określamy Z₂:Z₂=Z₂'+Z”₂;Z₂”=α∙Z_p+β∙Z_pN+γ(R_d+R_s);gdzie Z_p-imp odb w przewodzie fazowym;Z_pN-imp odb w przew zerowym;R_d-rezyst jednego przewodu lączącego przekaźniki z przekł prądowymi;R_s-rezyst przejścia na poł stykowych;αβγ-odp WSP proporcjonalności;R_s-przyjmujemy 0,005Ωna przewód w rozdzielnicach wnętrzowych;0,1Ω w rozdzielnicach napowietrznych;pełna gwiazda z przekaźnikiem w obwodzie zerowym-umozliwia pomiar wszystkich prądów fazowych oraz potrójnego prądu zerowego.Stosuje się taki układ w dużych obiektach,gdzie nie licza się oszczędności;ukł niepełnej gwiazdy-gdy przewidujemy zwarcie międzyfazowe bo wykrycie zwarcia doziemnego w fazie gdzie nie ma przekaźnika nie da się wykryć;ukł klasycznego trójkąta-stosowany gdy prąd przekł nie powinien zawierać składowej zerowej;ukł krzyzowy(uproszczony trójkąy)-służy do pomiaru prądu będącego różnicą prądów w dwóch fazach,może wykrywac zwarcia międzyfazowe,w przypadku zwarc 2 fazowych A-B,A-C,oraz 3 fazowego A-B-C, ułożą się proporcje AB/AC=1/2 ABC=√3;ukł różnicowy wzdłużny-służy do odejmowania pradów płynących w tej samej fazie płynących an końcu i początku linii; Układ różnicowy poprzeczny(Rys1) - zawiera przekaźnik różnicowo-prądowy; jest typowy dla stacji bądź linii dwutorowej, służy jako zabezpieczenie generatorów przed skutkami zwarć zwojowych.Jako filtru prądu zerowego stosuje się dwa układy- Holmgren'a: zaletą jest tu prostota ,wada jest trudność w uzyskaniu pewnej czułości w sieciach z nieuziemionym przewodem zerowym (p-ktem gwiazdowym) przy małych prądach, obwody mają być uziemiane w jednym punkcie ale nie w dwóch; -

Ferrantiego(Rys2): układ zachowuje się dobrze przy małych i dużych prądach, obwód wtórny 120-150 zwojów. Przekładniki napięciowe typu transformatorowego(Rys3): schematy zastepcze i warunki pracy; uzwojenie pierwotne, uzwojenie wtórne,U₁-nap. pierwotne, U₂- pomnożone przez przekładnie nap. wtórne; związek pomiędzy przeliczonymi nap.: U₁=U₂+ΔU, ΔU- strata nap. w przekładniku. Na wysokie nap. stosuje się następujące rozwiązania(Rys4):C₁, C₂- układ kondensatorów połaczonych szeregowo do równomiernego rozdziału nap. między nimi, L- cewka mająca na celu kompensacje (szczególnie kąta).Dławik ten dobrany jest z warunku rezonansowego biorąc pod uwagę oba zespoły kondenstorów: L= 1/[ω²(C₁+C₂)]; ΔU= (U₂-U₁)/U₁- błąd kątowy; δ_u= arg(U₂/U₁)- błąd napięciowy. Klasa dokładności: 3P (błąd nap. +/-3%, błąd kątowy +/-120min.; 6P (błąd nap. +/-6%, błąd kątowy +/-240min.. Błąd nap. i kątowy przekładnika napięciowego powinien być Utrzymywany w pełnym zakresie mierzonych nap. od 0-120% wartości nap. znamionowego. Obwody po- miarowe nap.: Ukł. połączeń w pełną gwiazde z uziemionym p-ktem gwiazdowym umożliwia zmierzenie wszystkich nap. m-przewodowych, nap. poszczególnych faz względem ziemi, oraz nap. poszczególnych faz względem srodka ciężkości trójkąta nap. międzyprzewodowych; Ukł. `V'-układ dwóch przekładników nap. połączonych w niepełną gwiazde (ukł. Aarona), umożliwia dokonanie pomiaru nap. Międzyprzewodowych oraz nap. względem środka ciężkości trójkąta nap. międzyprzewod.; Ukł. do bezpośredniego pomiaru nap. zerowego-obwody nap. powinny być uziemione, identyfikacji przewodów dokonuje się za pomocą woltomierza i wskaźnika kolejności faz.Zabezpieczenia obwodów nap.-obwody powinny być zabezpieczone odpowiednimi bezpiecznikami topikowymi lub innymi zabezpieczeniami, nie należy mieszać bezp. Topikowych z innymi. Dobór przekładników nap. do zabezpieczeń- przekładniki nap. budowane są na znormalizowane nap. pierw: 3,6,10,15,20,30,40,45,60,110,220,400kV; nap. znamionowe przekładników przeznaczonych do włączania na nap. międzyprzewodowe powinno być dobrane do nap. podanego powyżej; nap. przekładnika w ukł. gwiazdo- Wym dobieramy do nap. fazowego niezależnie od sposobu pracy p-ktu gwiazdowego; nap. izolacji przekład-nika nap. zawsze dobieramy do nap. międzyprzewodowego (niezależnie jak pracuje przekładnik); nap. znamionowe wtórne przekładników nap. wynosi 100V, jeśli uzwoj. wtórne pracuje z ciagle uziemionym jednym jednym zaciskiem to nap. wtórne wynosi 100/√3, najczęściej spotykane nap.: 100,100/√3,100/3; o obciążeniu decydują normalne warunki pracy; zanik nap. w fazie zwarcia nie powoduje złej pracy z winy przekładnika nap.; dobór do pracy przekładnika ze względu na moc- sumujemy wszystkie pobory mocy (przekaźniki, aparaty), zaokrąglamy w góre do najbliższej znormalizowanej wielkości,prąd dobieramy z sumy mocy. Filtry elektryczne składowej symetrycznej- dzielimy na nap. i prądowe; ukł. stosowane do wyelimino- wania prądu zerowego- ukł. 3 przekładników prądowych połączonych w trójkąt, następuje tu eliminacja składowej zerowej; do układu 3 głównych przekładników prądowych dochodzi ukł. 3 przekładników prądowych połączonych w zygzak, dla prądu zerowego uzwoj. wtórne przekładnika prądowego (zaciski k, l) ma b. duża impet., ale b. mała dla składowej zgodnej i przeciwnejprądu, dzięki temu składowa zerowa nie dociera do filtra.

Schematy zastępcze filtrów skład. Symetrycznych nap. i prądu- zgodnie z tw. Thevenina ukł. aktywny z wyodrebnioną gałęzią pasywną można zastąpić źródłem napiecia poł.aczonym szeregowo imped. wewn.: I_p=U_m/(Z_f+Z_p), Z_f- imped. wewn. Widziana z zacisków m i n, Z_p- imped. zewn. przyłaczona do obwodu do zacisków m i n, większe znaczenie ma Z_f >>Z_p, można więc przyjąć, że imped. Z_f tego filtra jest równa imped. Mierzonej z zacisków m, n po zwarciu jego wszystkich zacisków weściowych, U_p= Z_p*I_p= Z_p*U_m,n/(Z_p+Z_f), tw. Nortona- ukł. aktywny z wyodrebnioną gałęzia pasywną można zastąpić żródełem prądu zbocznikowanym gałęzią przewodności wewn., I_p= Z_p*I_k,l/(Z_p+Z_f), gdzie Z_f- imped. wewn. filtra widziana z zacisków k, l po usunieciu żródła prądu, uwzgleniając to, że źródła prądu są zbocznikowane imp. o nieskoń-

czenie wielkiej wartości można przyjąć że imp. Z_f= imp. mierzonej z zacisków k ,l w stanie otwarcia wszystkich zacisków wyjśc. filtra, U_p na zaciskach wynosi: U_p=Z_p*I_p= (Z_p*Z_f)*I_k,l/(Z_p+Z_f)- zależnośc tą wiąże prąd I_p w stanie obciążenia filtra składowej symetrycznej prądu imp. Z_p i prądem I_k,l w stanie zwarcia zacisków k, l. Sumowniki prądowe- jest to typ przekładnika wytwarzający prąd 1-faz z 3 prądów z 3-faz, ukł. cumowników: z- liczba zwojów, n,N- krotność liczby zwojów, te ukł. nadają się tam gdzie prąd zwarcia jest dużo wyższy niż prąd pracy normalnej. Obwody pomocnicze- obwody sterowania i sygnalizacji, obwody sterownicze- w automatyce eliminacyjnej dązy się do otwarcia Wyłącznika(elementu obwodów sterowniczych) te obwody są tak istotne że często konstruujemy 2 cewki wybijakowe obok siebie- ukł. taki musi wyłączać,

w ukł. restytucyjnych chodzi na ogół o zamykanie łacznika. Obwody sygnalizacyjne- są by informować obsługę o ewentualnych zagrożeniach. Obw. optyczne- wszelkie lampki palące się bądź migające(w zależności od twórcy). Obw. akustyczne- dotyczą z reguły większej ilości obiektów, ostrzega lub alarmuje, syrena z reguły bardzo głośna. Napięcie pomocnicze: rozdzielnia składa się z tzw. pól( posiada ono wyłącznik i odłącznik zapobiegający napięciu wstecznemu), urządzenia zabezpieczeniowe, sterownicze i sygnalizacyjne mogą współpracowac z polem, klasyczny-podstawowy ukł. nap. pomocniczego to 1 bateria zasilająca ukł., akumulatornia daje potrzebną energię w czasie `blackoutu', z szyny zasilającej akumulatorni wychodzimy na rozdzielnie np. (110/15kV/kV)-każda z rozdzielni ma swoje zabezpieczenie główne, w rozzielni w każdym polu są 4 bezpieczniki(dla obwodów terowniczych 2 i dla sygnalizacyjnych 2). Baterie akumulatorów- nie ma w pełni równoważnych ukł. żeby zastąpić akumulatornie, ale niezawodnośc jest bardzo istotna, w sytuacjach awaryjnych cewki wybijakowe i urządzenia sygnalizacji są zasilane z baterii, bateria dobrze eksploatowana jest w stanie pracowac 10 lat, złe eksploatowanie to np. zasiarczenie, prawidłowa regulacja nap. to 2,18- 2,23V/ogniwo, nap. mierzymy przez pomiar gęstości elektrolitu( stopnie Baumego), sprawnośc energetyczna akumulatora to 70- 75%.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Układy zasilania nap. pomocniczym z przekładników prądowych- 2 ukł.- praca z przekładnikiem nasyceniowym zwartym normalnie oraz praca z przekładnikiem normalnie otwartym, chrakteryzują się tym, żę w czasie zwarcia i pracy normalnej przekładnik nasyceniowy b. silnie obciąza przekładniki prądowe, więc musi być przyłączony do uzwojeń umieszczonych na innych rdzeniach (osobne przekładniki), otwarte uzwojenie wtórne umożliwia sterowanie kilkoma elementami za pomocą kilku odmiennych rodzajów zabezpieczeń, w skutek nasycenia magnetycznego rdzenia przekładnika nasyceniowego podczas przepływu znacznego prądu zwarciowego przez jego uzwoj. pierwotne, w uzwojeniu wtórnym powstają nap. odkształcone o znacznej amplitudzie, co jest niekorzystne z punktu widzenia izolacji obwodów sterowniczych, przekładniki nasyceniowe są tak skonstruowane by spowodowac nap. które wywoła prąd wyłączający, wadą obu ukł. jest to ze mogą dostarczać energii do ukł. wtórnych tylko jeśli płynie prąd większy od znamionowego, aby temu zaradzić wykonuje się bloki prostownicze. Zabezpieczenia linii elektroenerg tycznych- w dużym stopniu skutki zakłócen w sieci zależą od sposobu pracy p-ktu neutralnego, zwarcia najczęstsze z udziałem ziemi-75-90%, 50% zwarc przez wyładowanie, 13% przez wiatr, 10% przez osłabienie izolacji( brud,siarka,sadza,popiół),5% przez zerwanie przewodów, 4% przez uszkodzenia przez człowieka, ptaki,4% przez mgłę,14% przez inne przyczyny. Ilość awarii na rok i 100 km linii- 400kV-2,5; 220kV-0,86; 110kV-7,9; 30-40kV- 18,3; 15-20kV-19,5; ok. 2-3% zwarć to zwarcia nieprzemijające. Zwarcia wielkoprądowe- zwarcia międzyfazowe z udziałem lub bez udziału ziemi,-zwarcia 1-faz doziemne w ukł. z uziemionym p-ktem neutralnym,-w ukł z zerem izolowanym, zwarciom łukowym towarzyszą przepięcia w fazach zdrowych które sięgają 2-3U_n, prawdopodobieństwo wystąpienia zwarc podwójnych zależy od rozległości sieci, jeśli sieci się rozwijają i łączą prawdopodobieństwo wzrasta.Wielkości mierzone podczas zwarć- prąd fazowy, składowa przeciwna prądu, nap. fazowe i przewodowe, imp. ruchowa( ta którą widac z zacisków generatora), imp. pętli zwarciowej, prąd zwarciowy.Przed skutkami zwarć chronią zabezpieczenia nadprądowe zwłoczne, nadprądowe bezzwłoczne, odległościowe( impedancyjne i podimpedancyjne), różnicowe, kierunkowo-mocowe, porównawczo-fazowe prądowe.Zabezpieczenia nadprądowe zwłoczne (Rys) .Wybiorczość działania(Rys)- dla odcinka linii zasialanego jednostronnie, t₂= t₁+Δt, Δt= t_ow+t_d, t_ow- czas otwierania wyłącznika 0,2-0,4sek., t_d- czas dodatkowy 0,05-0,15sek., więc Δt= (0,25-0,55)sek., Δt- dla wszystkich wyłączników są takie same (chyba że wyłącznk jest stary to może zdażyć się inaczej), jak widać czas zadziałania przy generatorze jest kilkakrotnie dłuższy niż czas zdala od generatora, zwarcia zaraz przy generatorze ą jednak duzo gorsze- jest to wadą tego układu, aby uniknąc tego problemu wprowadzono ch-ki niezależne dla poszczególnych odcinków linii.Zasady doboru prądu rozruchowego zabezpieczeń nadprądowych zwłocznych- na podstawie dwóch kryteriów:-

kryterium przeciążeniowe, -kryterium zwarciowe, zabezpieczenie ma nie działać przy przeciąże-niach i działać przy zwarciach,przeciążenia mają być sygnalizowane,a zwarcia wyłączane,dwa bardzo ważne warunki: I_r>=(k_b*k_r*k_s*I_max)/(k_p*υ_i), k_b-wynika z tego że uproszczono obliczenia prądu zwarciowego wyliczonego z I_k^''i I_k (1,1-1,5)- im krótszy czas tym większy k_b, k_r- wspł. uwzględniający samorozruchy silników(1- 4), k_s- wspł. schematowy równy stosunkowi prądu płynącego przez przekaźnik przy pracy normalnej do prądu uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego, ukł. gwiazdy, trójkąta, Aarona mają k_s=1, dla krzyżowego k_s=√3, załóżmy ze w czasie zwarcia nap. na silniku asynchronicznym spadło do 0,7U_n, ponieważ prędkośćsilnika zależy od jego nap. silnik zwalnia do obrotów n' i mamy do czynienia z samorozruchem, jeśli silnik zwolniłby za bardzo mógłby utknąc, k_p- wspł. powrotu przekaźnika, stosunek prądu rozruchowego do prądu powrotnego; kryterium zwarciowe: I_r<= (k_s'*I_{z min})/(k_c*υ_i), I_{z min}- najmniejsza wartośc prądu zwarciowego w przypadku zwarcia na koncu strefy zabezpieczeniowej, k_c- wspł. czułości zabezpieczenia, k_s'- wspł. schematowi równy stosunkowi prądu płynącego przez przekaźnik w stanie zwarcia w ukł. do prądu płynącego przez uzwojenie wtórne przekładnika prądowego, k_s'- wspł. schematowy przyjmuje się równy dla mniejszej wartości (k_s'=1) odpowiadającej zwarciu dwufazowemu niezależnie od ukł. połączeń przekładników prądowych z przekaźnikami, I_{z min}- na koncu linii chronionej jest własnie najmniejszy prąd jaki może się zdażyć, wspł. k_c dla strefy podstawowej ma wynosić nie mniej niż 1,5, dla sterfy rezerwowej k_c>=1,3, jeżeli mamy transf. połąc.Yd lub Dy można przyjąć uproszczenia obliczen dla p-ktu zwarciowego na koncu strefy rezerwowej zwarcia 3-fazowego, które daje tą samą wartość prądu zwarciowego po stronie pierwotnej co zwarcie 2-fazowe oraz dla obliczen przyjąć połowe wartości tego prądu, zdażają się sytuacje że spełnienie obu warunków jest bardzo trudne a niekiedy niemożliwe, prąd rozruchowy nie powinien przekraczać wartości z kryterium zwarciowego, kryterium przeciążeniowe gwarantuje długotrwałą eksploatacje linii( nie przegrze-wanie), im bliżej generatora jest zwarcie tym dłuższy czas działania zabezpieczenia a prąd większy, aby Zapobiec w szereg z zabezpieczeniem zwłocznym włącza się zabezpiecznie bezzwłoczne.Zabezpieczenia nadprądowe zwarciowe- I_r>= (k_b*I_{z max})/υ_i, I_{z max}- największy prąd zwarcia przy zwarciu 3-faz. ,k_b- wspł. bezpieczeństwa który ujmuje błędy przekładników prądowych, przekaźników i wpływ składowej nieokresow. k_b=1,3-1,6, Z_l*α- wzgledna odległość p-ktu zwarciowego K₂ od strefy rezerwowej, zabezpieczenie powinno zadziałać przy zwarciu w p-kcie K₁ znajdującym się za punktem K₂ idąc od generatora, gdy α< 0,2 to całe zabezpieczenie nie do konca ma sens, I_{z max}= E/|Z_s+Z_l|, I_r= (k_l*I_max)/υ_i= (k_l*E)/(|Z_s+Z_l|*υ_i), I_r=E/(υ_i*|Z_s+α*Z_l|),E- nap. źródłowe fazowe, Z_s- imp. sieci,łącznie ze źródłem do p-ktu zabezpieczeniowego, Z_l- imp. odcinka liniizabezpieczanej, α- parametr określający część odcinka objętego zabezpieczeniem, |Z_s+α*Z_l|*k_b= |Z_s+Z_obz|,Z_obz- imp. części objętej zabezpieczeniem, jeśli szyny zbiorcze zasilane sa przez 2 transfor. równoległe i jedenJest włączony przez zabezpieczenie to Z_s wzrośnie ok. 2 razy- więc zasięg zabezpieczenia znacznie zmaleje,również przy 2-faz. zwarciu zasięg się skraca bo prąd zwarcia tego jest ok. 15% mniejszy niż zwarcia 3-faz.,prąd należy tak dobrać aby zabezpieczenie eliminowało zwarcia przy których obnizka nap. jest wieksza niż 60%, ukł. zapewniające czułość: pełna i niepełna gwiazda oraz ukł. krzyżowy jeśli przekaźniki są włączone w przewody, których płynie prąd przekładników, w liniach 110kV chętnie stosuje się zabezpieczenia jako zabezpieczenia od skutków zwarć doziemnych( ustawia się je na prąd zerowy),

przebieg składowej zerowej prądu zwarciowego w sieci połączonej z transformatorami o uziemionych bezpośrednio p-ktach gwiazdowych maleje wykładniczo od pewnej wartości(Rys), I_0E2, I_0F2- prądy płynace przez wyłączniki E₂ i F₂, I_rE2, I_rF2- prądy rozruchowe zabezpieczeń bezzwłocznych sterujące wyłącznikami E₂

i F₂, I_rE2'- prąd rozruchowy zabezpieczenia nadpradowego zwłocznego sterującego bezpiecznikiem E₂

AE - automatyka elektroenergetyczna , wytważanie przesył i rozdział energii o odpowiednich parametrach. EAZ (Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa)dzieli się na EAZE (eliminacyjna) , EAZR(restrykcyjna), EAZP(prewencyjna). Zadania EAZ -samoczynne odnajdywanie manewrów łączeń zainicjowanych ręcznie(np. przełączenie szyn zasilania)-samoczynna zmiana parametrów napiecia w trafo pracujących równolegle, -rególowanie nastaw zabezpieczeń.Wymagania stawiane zabezpieczeniom EAZ:1)szybkość dzialania;2)selektywność;3)czułość; 4)niezawodność;5)pobór mocy;6)ekonomiczność . Ad1)Zwiekszenie bezp.dla obsługi i ludzi w pobliżu znajdujących się,ograniczenie szkód spowodowanych łukiem elektr.,ograniczenie zakłóceń w pracy z powodu obniżenia nap.w sieci,zabezp.przed utratą asynchronizmu maszyn współdziałających,zapobieganie przekształcaniu się zwarć doziemnych i międzyfazowe,Ad2)Zabezp.powinno działać,jeżeli zwarcie jest w jego strefie dzialania.Powinno zadziałać zabezp.najbliższe z kierunku dopływu energii.Ad3)Jeżeli zwarcie jest odległe to I przeciążenie ~Izwarcia,czułość:k_c=Izw/Iprzeciązenia v;v-przekładnia; czułość-zdolność aparatu do odróżnienia zwarcia od przeciążenia;Ad4)Zabezp.niezawodne to takie,które powinno działać wtedy kiedy trzeba i nie powinno działać kiedy sytuacja tego nie wymaga.Niepowinny wystąpić zbędne zadziałania;Ad5)Zasilanie z przekładników prądowych i nap.;Ad6)Zabezp.nie może być droższe od zabezp-go obiektu. ZP-Zespół przekaźnikowy realizuje określone czynności będącą funkcją , konstrukcyjną całościową. ZAZ- zespół automatyki zabezpieczeniowej - zestaw złożony z zespoł. Przekaźnikowych do zabezpieczenia obiektu (linii, trafo, bloku) UP-użądzenia peryferyjne-wiąże ZAZ z zabezpieczanym obiektem z uwzględnieniem napięcia pomocniczego. -układy wejściowe (przekładniki prądowe i napięciowe) - obwody wtórne - układy wyjściowe (obwody sterowania wyłącznikiem, obwody sygnalizacji i rejestracji ) ZE-zabezpieczenia elektroenergetyczne- układ złożony z zespołu przekaźnikowego i urządzeń pomocniczych , chroni przed określonym rodzajem zakłóceń.UAZ- układ automatyki zabezpieczeniowej złożony z ZAZ i UP. Schemat blokowy UAZ-Obiekt zabezpieczany→przekładniki prądowe i napięciowe→ZAZ→sterowanie→sygnalizacja rejstracja←napięcie pomocnicze.Schemat struktury funkcjonalnej UAZ-Punkt zabezpieczeniowy→Układy wejściowe→Układy analogowo-dwusterowane→układy logiczno-czasowe→układy wyjściowe.Układy analogowo-dwusterowane-zawierają elementy rozruchowe , człony pomiarowo-czasowe i człony blokadowe, często ten sam element pełni różne funkcje. Układy logiczno-czasowe-dokonują obrubki logicznej informacji uzyskanych z układów analogowo-dwusterowanych porządkują i kierują do układów wyjścia. Układy wyjściowe wykonują—sterowanie - sygnalizację - rejestrację Wyposażone w człon wykonawczy dający rozkaz wykonania operacji. Człon rejestrujący-zapisuje wykonanie rozkazu.Układy wyjściowe- mogą dodatkowo zawierać człon do sygnalizacji akustycznej lub optycznej oraz człon rejestrujący. Człon taki rejestruje przebieg parametrów charakteryzujących stan zakłóceń ……………………………………………………………………………………… ………………………………………….

Przekażnik:jest to przyrząd do wprowadzania skokowych zmian w obwodzie wywołanych pod wpływem zmian w obwodzie .człon rozruchowy-powoduje zamkniecie obwodu i załączenie, człon wykonawczy-wykonuje skokowe zmiany w obwodzie. Zadziałanie przekaźnika powoduje:-zanik napięcia, -zanik prądu, -zbyt duza wart. Prądu, -zbyt duża wart.napięcia.Podział zastosowanie:-przekaźniki pomiarowe(zmieniają stan przy określonej wartości rozruchowej prądowe,napięciowe,mocowe, impedancyjne, cieplne,częstotliwościowe) - przekaźniki pomocnicze(zmienia stan przy pojawieniu się lub zaniku wielkości fizycznej pośredniczące, sygnałowe, zwłoczne). Podział sposób działania:-nadmiarowe,-niedomiarowe,-kierunkowe,-różnicowe,-udarowe,-stromościowe.Przekładnik bezzwłoczny-działa bez umyślnego wprowadzenia opóźnienia , Prze. Zwłoczny-umyślne wprowadzenie opóźnienia, Prze. Czasowy-zwłoczny w którym czas zwłoki jest regulowany, Prze. Pomiarowy czasowy- czasowy w którym czas działania zależny jest od wielkości wartości mierzonej, Prze. Elektromechaniczny-zawiera części ruchowe. Przek. Statyczny-nie zawiera części ruchowych.Komparator:automat porównujący wartość pomiarową z inną nastawioną.Wyzwalacz:jest to odmiana przekaźnika który pod wpływem wartości wielkości fizycznej wpływa mechanicznie na dany element. Zakłucenia-powstanie waronków uniemożliwiających lub utrudniających pracę systemu.-zabużenia,-zagrożenia.Zaburzenia-uniemożliwiają poprawną pracę systemu, są groźne dla systemu i elementów. Mogą być likwidowane samoczynnie w odpowiednio krótkim czasie. Zagrożenia- można tolerować przez krótki okres ale po dłuższym czasie narażać na przegrzanie lub osłabienie izolacji. Rodzaje zaburzeń i skutki- a)zwarcia:- nieszczęśliwe wypadki z ludźmi, - uszkodzenia urządzeń, - przerwy w dostawie energii,- przegrzanie izolacji,- utrata równowagi współpracy systemu.b)praca niepełnofazowa:- pojawia się pole wirujące przeciwne,- zanik napięcia,- kołysanie mocy. Rodzaje zagrożeń i skutki-a)przeciążenie -w linji napowietrznej wydłużenie, b)asymetria obciążeń - pole wirujące przeciwne, c)kołysania mocy synchroniczne - mogą przerodzić się w asynchroniczne, d)obniżenie napięcia - pobur większego prądu, e) wzrost napięcia - przegrzanie elementów w których występują rdzenie ferromagnetyczne, f)zmniejszenie częstotliwości - groźne dla elektrowni (zmaleje prędkość silników), - groźba rozpadu systemu na dłuższą mete, g) wzrost częstotliwości - wzrost prędkości silników groźba uszkodzeń maszyn wirujących. Rodzaje zakłóceń oraz kryterium wykonywania:a) zwarcie (ogólne) - wzrasta prąd obniża się lub zanika napięcie, - prąd różnicowy, b) zwarcie niesymetryczne - pojawienie się składowej przeciwnej, c) zwarcie doziemne - pojawia się napięcie , prąd i moc składowej zerowej, d)przeciążenie cieplne - wzrost prądu więc wzrost też temperatury części przewodzących, e) asymetria prądowa- pojawia się składowa przeciwna w prądzie, f)przerwa w fazie- pojawia się asymetria prądowa więc składowa przeciwna, g)deficyt mocy czynnej - zmniejszenie częstotliwości, h)nadwyżka mocy czynnej- wzrost częstotliwości, i) kołysanie mocy- szybkość zmian amplitudy prądu fazowego. ………………………………………………………………

Zwarcia:-bezpośrednie (rezystancja przejścia jest zerom), -pośrednie (R.p. jest większa od zera),- symetryczne(zwarcie nie narusza symetrii układu),-niesymetryczne (gdy symetria układu jest naruszona przez zwarcie),-między fazowe (izolacja między fazami ulega zniszczeniu),-doziemne (gdy izolacja między fazą a ziemią ulega zniszczeniu),-pojedyńcze ,podwójne,wielokrotne (w zależności od liczby miejsc w sieci w których jednocześnie jest zwarcie). Analiza sieci trójfazowych- w analizie stosujemy prawo Kirchhoffa (dla fazy A) dla prądu ziemno-powrotnego (w oparciu o składowe symetryczne) ΔU_AZ = E'_A - E''_A = I₁ Z₁+I₀ Z₀+I₂ Z₂ , z teorii składowych symetrycznych wiadomo że tam gdzie nie ma maszyn wirujących Z₁ = Z₂ ; I_A = I₁+I₂+I₀ ; I₀ = I₂/3 = (I_A+I_B+I_C) / 3 ; z II prawa Kirchhoffa: ΔU_AZ = I_A Z₁+I_Z (Z₀-Z₁ / 3) wszystkie wielkości U,I,Z są zespolone. Obliczanie prądów i napięć podczas zwarć: zakładamy że wszystkie elementy sieci (z generatorami włącznie)mają impedancje zgodne i przeciwne równe sobie. Teraz są rusunki dla skład. Zgod. ,przeciwnej i zerowej. Przyjęto następujące oznaczenia (wszystkie wartości są zespolone) Z_ISA , Z_ISB , Z_IAK , Z_IBK } impedancje zgodne, równe impedancjom przeciwnym odpowiednio w części AiB układu sieci oraz części linii A,B, E_{A ,} E_B } napięcia źródłowe części A i B sieci, I_1A-zgodne , I_2A-przeciwne , I_0A-zerowe} składowe prądu od strony A' sieci, I_1B zgodne , I_2B przeciwne , I_0B zerowe } składowe prądu od strony B' sieci , I₁ zgodne , I₂ przeciwne , I₀ zerowe } składowe w punkcie zwarcia, U₁ zgodne , U₂ przeciwne , U₀ zerowe } składowe napięcia w punkcie zwarcia.Współczynniki: k₁ = I_1A/I₁ , k₂ = k_{1 ,} k₀ = I_0A/I₀ , dla gałęzi A: Z_1A=Z_0SA+Z_1AK ; Z_0A=Z_0SA+Z_0AK ; dla gałęzi B: Z_1B=Z_1SB+Z_1BK , Z_0B=Z_0SB+Z_0BK Twierdzenai Thevenina-układ dwóch gałęzi z nierównymi napięciami źródłowymi-w odniesieniu do punktu zwarciowego k-można zastąpić jednym napięciem źródłowym E=(Z_1A∙E_A+Z_1B∙E_B)/(Z_1A+Z_1B),(wszystko zespolone),przy czym impedancja zastępcza przeciwna tych dwóch gałęzi:Z₁=Z₂=(Z_1A∙Z_1B)/(Z_1A+Z_1B)(zespolone), natomiast impedancja zastępcza zerowa jest równa,tak samo jak poprzednio tylko zamiast 1 wstawiamy 0. Składowe symetryczne napięć w punkcie zwarciowym k:U₁=E-Z₁∙I₁;U₂= -Z₂∙I₂, U₀=-Z₀∙I₀; Składowe symetryczne prądów w punkcie zwarciowym P wynoszą:I_1p=k₁∙I₁+I_p0-symetryczny prąd obciążeniowy płynący przez punkt zabezpieczeniowy, tuz przed powstaniem zwarcia;k-przyjeliśmy,że nie jest to wartość zespolona, bo Z≈X przyjęliśmy liczyc na liczbach rzeczywistych;I_2P=k₁∙I₂;I_0P=k₀∙I₀; Składowe symetryczne napięć w punkcie zabezpieczeniowym P można określić jako:Prądy U_1P=U₁+Z_1Ak∙k₁∙I₁;U_2P=U₂+Z_1Ak∙k₁∙I₂; U_0P=U₀=Z_0Ak∙k₀∙I₀;Można obliczyc prądy i napięcia w fazach(z def składowych)FAZA A: I_AP=I_1P+I_2P+I_0P;FAZA B:I_BP=a²∙I_1P+a∙I_2P+I_0P;FAZA C:I_CP=a∙I_1P+a²∙I_2P+I_0ZP;gdzie a=e^j2Π/3;a²=e^-j2Π/3;Napięcia FAZA A:U_AP=U_1P+U_2P+U_0P;FAZA B: U_BP=a²∙U_1P+a∙U_2P+U_0P;FAZA C:U_3P=a∙U_1P+a²∙u_2P+U_0P;Zależnośc między prądami dla różnego rodzaju zwarć:relacje w prądach fazowych faz w zależności od rodzaju zwarcia I_P0=0;Tabelka:rodzaj zwarcia,związki między pradami:trójfazowe I⁽³⁾_P=k₁∙I;dwufazowe I⁽²⁾_P=√3/2∙k₁∙I;jednofazowe z ziemią I⁽¹⁾_p=(2+(k₀/k₁)/2+b)∙k₁∙I;dwufazowe z ziemią I⁽²⁰⁾_p=(√3/2)∙(√(1/3∙((1+2∙(k₀/k₁))/(1+2b))²+1)∙k₁∙I;gdzie I_p-prąd w punkcie P;Interesujące jest, że gdy (k₀/k₁)=b, to I⁽³⁾_p=I⁽¹⁾_p=I⁽²⁰⁾_p;

Prądy fazowe w przypadku zwarcia jednofazowego: rys. Składowa zerowa będzie dopływać od strony A i B;I_0A=k₀∙I₀=k₀∙I₁;od strony A:I_1A=I_ZA=I₁;od strony B: I_1B=I_ZB=0;od strony A:I_KA=(2+k₀)∙I₁;I_SA=(k₀-1)∙I₁;I_ST=(k₀-1)∙I₁; od strony B;I_RB=(1-k₀)∙I₁;I_SB=(1-k₀)∙I₁;I_TB=(1-k₀)∙I₁;Transformacja prądów zwarciowych:n_T-przekładnia transformatora;N-kąt godzinny; I_1A=(1/n_T)∙I_1B∙e^j30N;I_2A=(1/n_T)∙I_2B∙e ^j30N;U_1A=n_T∙U_1B∙e^j30N;U_2A=n_T∙U_2B∙e^-j30N;rys Z tych rysunków wynika:-jeśli uzwojenia po obu stronach trafo połączone są wg jednakowego schematu, to w przypadku zwarć 2 fazowych rozpływu prądu są jednakowe po obu stronach trafo;-jeśli uzwojenia trafo są połączone wg schematów odmiennych, to w przypadku zwarć 2 fazowych rozpływy prądów po obu stronach są niejednakowe;--można udowodnić, że jeśli zwarcie 2 fazowe wystąpi za trafo o uzwojeniach połączonych wg odmiennych schematów, to wartość prądu największego w obwodach po stronie zasilającej będzie równa wartości prądu przy zwarciu w tym samym miejscu.Zwarcie pojedyncze doziemne w sieci o nieuziemionym bezpośrednio punkcie gwiazdowym(neutralnym):C₀-całkowita pojemność jednej fazy wzg ziemi. Rezystancje wzdłużne są tak małe,że je pomijamy, więc: Z₀=1/jωC₀;Z₁<<Z₀;I₁=IŻ=I₀=E/Z₀=jωC₀∙E;I_Z=3I₀=3jωC₀∙E;U₁=E₁-Z₁∙I₁≈E;U₂=-Z₂∙I₂≈0;U₀=-Z₀∙I₀≈E;w praktyce wartość skuteczna prądu zwarciowego:IŻ=U∙[0,1∙l_k+0,03∙l_n];l_n-ogólna długość elektrycznie połączonych ze sobą torów napowietrznych[km];l_k-ogólna dł elektr poł ze sobą torów kablowych;I_z-prąd w miejscu zwarcia doziemnego.Zwarcie podwójne przez ziemię:rys Zwarcie podwójne przez ziemie powstaje wówczas, gdy następuje doziemienie jednego przewodu fazowego(np.A) w jakimś punkcie sieci i jednocześnie doziemienie drugiego przewodu fazowego(np.B) w innym punkcie sieci.Główną przyczyną zwarc podwójnych sa zwarcia pojedyncze.Przekładniki prądowe i napięciowe:1)główne-umieszczane w sieci wys napięcia. Po stronie wtórnej otrzymujemy wartości ustalone przez pewne doświadczenia;Możliwość przetworzenia prądów i napięć z faktycznych wartości na bardziej przydatne w celach pomiarowych.Możłiwośc umieszczenia przekaźników w najbardziej dogodnych eksploatacyjnych miejscach.Możliwośc ograniczenia prądów zwarciowych po stronie wtórnyj przekładników, poprzez wykorzystanie zjawiska nasycenia rdzenia przekładnika;2)pomocnicze-służą dodatkowej transformacji napięc i prądów w obwodach wtórnych,czyli zasilanych przez przekł główne.Należą tu:przekł pośredniczące-do zmniejszania wartości prądów w obwodach wtórnych;przkł pomocnicze wyrównawcze-maja wykonanie autotrafo,mają specjalne zaszczepy,są do skokowej zmiany przekładni,nadają się do dwukierunkowego działania;-przekł nasyceniowe-nasycenie występuje przy niewielkich przetężeniach,służ Ado ograniczania wartości prądów w ukł sterowania przekładnikowego prądowego,stosowane jako ograniczniki składowej nieokresowej prądu magnesującego;-sumowniki prądowe-do zastępowania ukł 3 fazowych 1 fazowymi;stosowane w zabezpieczeniach wzdłużnych na liniach oraz ukł zabezpieczeń szyn zbiorczych.Są też w ukł sterowania prądowego przekaźnikowego.Ostatnio wzrasta ich zastosowanie w układach napięć sterowniczych na rozdzielniach. ……………………………………………………………………………..

Warunki pracy przekładnika prądowego:Wymaga się wysokiej klasy wiernego transformowania prądów(szczególnie w czasie zwarcia).Wprowadzono pojęcie:znamionowy graniczny współczynnik dokładności(liczba przetężeniowa)-jest tostosunek znamionowego prądu pierwotnego granicznego I_1Ngr do znamionowego prądu I_1N w warunkach ,gdy do uzwojenia wtórnego przyłączone jest obciążenie znamionowe o ind wsp mocy cosα=0,8;1,0 a błąd wskazowy(wektorowy) przyjmuje zadaną wartośc 5% lub 10%.Stąd też pojęcie 5-procentowego i 10-procentowego współczynnika n_n=I_1ngr/I_1N.Najczęściej wytwórcy podają wartość n_n=10%, która przyjmuje znormalizowany wymiar (wartości):5,10,15,20,30.Błędy popełniane przez przekładniki: błąd prądowy:Δi=(I₂-I₁)/I₁,gdzie oba prądy są przeliczone na stronę wtórną lub pierwotną.rys Δi=AC/OB.=I₀∙sinφ₂/I₁;Δi=-(Z₂/Z₀)∙sinφ₂;Założenia upraszczające:φ₀=90°;Z₂<<Z₀;błąd kątowy:δ_i=argI₂/I₁;Uwzględniamy założenia upraszczające i możemy wówczas napisac:δ_i=(Z₂/Z₀)∙cosφ₂;błąd wskazowy:trzeba go było wprowadzić,gdy pojawiły się wskaźniki mocowe Δw=|I₂-I₁|/I₁=I₀/I₁ uwzględniając uproszczenia możemy napisać:Δw=Z₂/Z₁ wyszły wartości skalarne;Wnioski z wzorów(dotyczące wszystkich trzech błędów):-błąd prądowy przekładnika prądowego jest zawsze ujemny(są korektory zwarciowe,ale one zmieniają przekładnie);-błąd kątowy jest zawsze dodatni;-wszystkie błędy są proporcjonalne do impedancji Z₂,więc oznacza to,że im większa impedancja tym większe błędy;-wszystkie błędy są odwrotnie proporcjonalne do impedancji Z₀,która raptownie maleje,gdzy rdzeń przekładnika wchodzi w stan nasycenia magnetycznego L=Z²/R_μ=Z²/(l/S∙μ)=Z²∙μ∙S_Fe∙(1/l_Fe);Zjawisko to wystepuje,bo przez nasycony rdzeń reluktancja jest praktycznie taka sama,jak przez powietrze,więc strumień ma utrudniony przepływ.Istotnym kryterium przydatności przekładników prądowych używanych do zasilania przekaźników zabezpieczeniowych mających mierzyc dokładnie w warunkach przetężeniowych jest liczba przetężeniowa prądowa lub wskazowa.Liczba przetężeniowa prądowa n_i przekładnika prądowego,to krotność prądu znamionowego pierwotnego,przy której błąd prądowy przekładnika osiąga 5-10%;liczba przetężeniowa wskazowa n_w-tam gdzie ważna jest transformacja prądu i kąta.Liczba n_w przekładnika prądowego jest to krotnośc prądu znamionowego pierwotnego przy której błąd wskazowy osiąga największa dopuszczalną wartość określona w normie(5% dla przekładników klasy 5P,10% dla przekł klasy 10P);znamionowa liczba przetężeniowa wskazowa n_w-n przekł. Prądowego odpowiada obciążeniu znamionowemu,zależy od obciążenia wtórnego,więc obliczamy z zależności:n_w=n_w-n∙(Z'²+Z”_2n)(Z'₂+Z”₂);eksploatacja obwodu wtórnego przekładnika prądowego:nie wolno lekceważyć sprawy rozwarcia obwodu wtórnego przekładnika prądowego;kiedy cały strumień zamyka się w obwodzie pierwotnym,bo wtórny jest rozwarty to wchodzimy w bardzo duże nasycenie.Do póki obwód pierwotny jest zwarty,podłączony nie wolno nic robic przy obwodzie wtórnym.Nie wolno wymieniać np. amperomierza w obwodzie wtórnym;

dobór przekł prądowego do zabezpieczeń:1)nap znamionowe-do jego doboru zawsze nap międzyprzewodowe;2)znamionowy prąd szczytowy powinien być co najmniej równy udarowemu prądowi zwarciowemu w miejscu zainstalowania przekł;3)wytrzymałośc cieplna co najmniej równa wskaźnikowi cieplnemu prądu zwarciowego;4)prąd znamionowy pierwotny przekładnika określa się z warunków pracy normalnej-dla maszyn El i trafo podstawą jest ich prąd znamionowy -w obwodach linii napow i kablowych prąd max obciążenia obiektów.Wartośc prądu przynajmniej przez zaokrąglenie w górę do najbliższej wartości znormalizowanej(prądów pierwotnych):5,10,15,20 są jeszcze inne nieznormalizowane na zamówienie;Jeśli przy doborze cieplna wytrzymałość jest za mała,to stopień wyżej;Znamionowy prąd wtórny-5A;Jeśli straty mocy przesyłowej są duże dobieramy 1 A;Zdaża się 2A oraz dla zabezpieczeń różnicowych w dużych rozdzielniach może być stosowane 10A lub 20A po stronie wtórnej;Jeśli przekł są w układach zabezpieczeniowych,to musimy brać pod uwagę klasę dokładności urządzeń;dopuszczalne błędy przy obciążeniach znamionowych;dla przekł 5P błąd prądowy przy prądzie I_1N∙Δi +-1%;błąd kątowy przy prądzie I_1Nδ_i +-1%;błąd wskazowy przy Pr pierw równym iloczynowi prądu znamionowego przez liczbe przetężen wskazową Δw +-5%;klasy przekł 10P +-3%;nie określa się;+-10%;Jeśli od przekładnika wymaga się aby w podanych warunkach znamionowych pracował w określonej klasie dokładności,to jego moc znamionowa w tej klasie winna być co najmniej równa poborowi mocy odpowiadającej imp obciążeń;Jak określamy Z₂:Z₂=Z₂'+Z”₂;Z₂”=α∙Z_p+β∙Z_pN+γ(R_d+R_s);gdzie Z_p-imp odb w przewodzie fazowym;Z_pN-imp odb w przew zerowym;R_d-rezyst jednego przewodu lączącego przekaźniki z przekł prądowymi;R_s-rezyst przejścia na poł stykowych;αβγ-odp WSP proporcjonalności;R_s-przyjmujemy 0,005Ωna przewód w rozdzielnicach wnętrzowych;0,1Ω w rozdzielnicach napowietrznych;pełna gwiazda z przekaźnikiem w obwodzie zerowym-umozliwia pomiar wszystkich prądów fazowych oraz potrójnego prądu zerowego.Stosuje się taki układ w dużych obiektach,gdzie nie licza się oszczędności;ukł niepełnej gwiazdy-gdy przewidujemy zwarcie międzyfazowe bo wykrycie zwarcia doziemnego w fazie gdzie nie ma przekaźnika nie da się wykryć;ukł klasycznego trójkąta-stosowany gdy prąd przekł nie powinien zawierać składowej zerowej;ukł krzyzowy(uproszczony trójkąy)-służy do pomiaru prądu będącego różnicą prądów w dwóch fazach,może wykrywac zwarcia międzyfazowe,w przypadku zwarc 2 fazowych A-B,A-C,oraz 3 fazowego A-B-C, ułożą się proporcje AB/AC=1/2 ABC=√3;ukł różnicowy wzdłużny-służy do odejmowania pradów płynących w tej samej fazie płynących an końcu i początku linii; Układ różnicowy poprzeczny(Rys1) - zawiera przekaźnik różnicowo-prądowy; jest typowy dla stacji bądź linii dwutorowej, służy jako zabezpieczenie generatorów przed skutkami zwarć zwojowych.Jako filtru prądu zerowego stosuje się dwa układy- Holmgren'a: zaletą jest tu prostota ,wada jest trudność w uzyskaniu pewnej czułości w sieciach z nieuziemionym przewodem zerowym (p-ktem gwiazdowym) przy małych prądach, obwody mają być uziemiane w jednym punkcie ale nie w dwóch; -

Ferrantiego(Rys2): układ zachowuje się dobrze przy małych i dużych prądach, obwód wtórny 120-150 zwojów. Przekładniki napięciowe typu transformatorowego(Rys3): schematy zastepcze i warunki pracy; uzwojenie pierwotne, uzwojenie wtórne,U₁-nap. pierwotne, U₂- pomnożone przez przekładnie nap. wtórne; związek pomiędzy przeliczonymi nap.: U₁=U₂+ΔU, ΔU- strata nap. w przekładniku. Na wysokie nap. stosuje się następujące rozwiązania(Rys4):C₁, C₂- układ kondensatorów połaczonych szeregowo do równomiernego rozdziału nap. między nimi, L- cewka mająca na celu kompensacje (szczególnie kąta).Dławik ten dobrany jest z warunku rezonansowego biorąc pod uwagę oba zespoły kondenstorów: L= 1/[ω²(C₁+C₂)]; ΔU= (U₂-U₁)/U₁- błąd kątowy; δ_u= arg(U₂/U₁)- błąd napięciowy. Klasa dokładności: 3P (błąd nap. +/-3%, błąd kątowy +/-120min.; 6P (błąd nap. +/-6%, błąd kątowy +/-240min.. Błąd nap. i kątowy przekładnika napięciowego powinien być Utrzymywany w pełnym zakresie mierzonych nap. od 0-120% wartości nap. znamionowego. Obwody po- miarowe nap.: Ukł. połączeń w pełną gwiazde z uziemionym p-ktem gwiazdowym umożliwia zmierzenie wszystkich nap. m-przewodowych, nap. poszczególnych faz względem ziemi, oraz nap. poszczególnych faz względem srodka ciężkości trójkąta nap. międzyprzewodowych; Ukł. `V'-układ dwóch przekładników nap. połączonych w niepełną gwiazde (ukł. Aarona), umożliwia dokonanie pomiaru nap. Międzyprzewodowych oraz nap. względem środka ciężkości trójkąta nap. międzyprzewod.; Ukł. do bezpośredniego pomiaru nap. zerowego-obwody nap. powinny być uziemione, identyfikacji przewodów dokonuje się za pomocą woltomierza i wskaźnika kolejności faz.Zabezpieczenia obwodów nap.-obwody powinny być zabezpieczone odpowiednimi bezpiecznikami topikowymi lub innymi zabezpieczeniami, nie należy mieszać bezp. Topikowych z innymi. Dobór przekładników nap. do zabezpieczeń- przekładniki nap. budowane są na znormalizowane nap. pierw: 3,6,10,15,20,30,40,45,60,110,220,400kV; nap. znamionowe przekładników przeznaczonych do włączania na nap. międzyprzewodowe powinno być dobrane do nap. podanego powyżej; nap. przekładnika w ukł. gwiazdo- Wym dobieramy do nap. fazowego niezależnie od sposobu pracy p-ktu gwiazdowego; nap. izolacji przekład-nika nap. zawsze dobieramy do nap. międzyprzewodowego (niezależnie jak pracuje przekładnik); nap. znamionowe wtórne przekładników nap. wynosi 100V, jeśli uzwoj. wtórne pracuje z ciagle uziemionym jednym jednym zaciskiem to nap. wtórne wynosi 100/√3, najczęściej spotykane nap.: 100,100/√3,100/3; o obciążeniu decydują normalne warunki pracy; zanik nap. w fazie zwarcia nie powoduje złej pracy z winy przekładnika nap.; dobór do pracy przekładnika ze względu na moc- sumujemy wszystkie pobory mocy (przekaźniki, aparaty), zaokrąglamy w góre do najbliższej znormalizowanej wielkości,prąd dobieramy z sumy mocy. Filtry elektryczne składowej symetrycznej- dzielimy na nap. i prądowe; ukł. stosowane do wyelimino- wania prądu zerowego- ukł. 3 przekładników prądowych połączonych w trójkąt, następuje tu eliminacja składowej zerowej; do układu 3 głównych przekładników prądowych dochodzi ukł. 3 przekładników prądowych połączonych w zygzak, dla prądu zerowego uzwoj. wtórne przekładnika prądowego (zaciski k, l) ma b. duża impet., ale b. mała dla składowej zgodnej i przeciwnejprądu, dzięki temu składowa zerowa nie dociera do filtra.

Schematy zastępcze filtrów skład. Symetrycznych nap. i prądu- zgodnie z tw. Thevenina ukł. aktywny z wyodrebnioną gałęzią pasywną można zastąpić źródłem napiecia poł.aczonym szeregowo imped. wewn.: I_p=U_m/(Z_f+Z_p), Z_f- imped. wewn. Widziana z zacisków m i n, Z_p- imped. zewn. przyłaczona do obwodu do zacisków m i n, większe znaczenie ma Z_f >>Z_p, można więc przyjąć, że imped. Z_f tego filtra jest równa imped. Mierzonej z zacisków m, n po zwarciu jego wszystkich zacisków weściowych, U_p= Z_p*I_p= Z_p*U_m,n/(Z_p+Z_f), tw. Nortona- ukł. aktywny z wyodrebnioną gałęzia pasywną można zastąpić żródełem prądu zbocznikowanym gałęzią przewodności wewn., I_p= Z_p*I_k,l/(Z_p+Z_f), gdzie Z_f- imped. wewn. filtra widziana z zacisków k, l po usunieciu żródła prądu, uwzgleniając to, że źródła prądu są zbocznikowane imp. o nieskoń-

czenie wielkiej wartości można przyjąć że imp. Z_f= imp. mierzonej z zacisków k ,l w stanie otwarcia wszystkich zacisków wyjśc. filtra, U_p na zaciskach wynosi: U_p=Z_p*I_p= (Z_p*Z_f)*I_k,l/(Z_p+Z_f)- zależnośc tą wiąże prąd I_p w stanie obciążenia filtra składowej symetrycznej prądu imp. Z_p i prądem I_k,l w stanie zwarcia zacisków k, l. Sumowniki prądowe- jest to typ przekładnika wytwarzający prąd 1-faz z 3 prądów z 3-faz, ukł. cumowników: z- liczba zwojów, n,N- krotność liczby zwojów, te ukł. nadają się tam gdzie prąd zwarcia jest dużo wyższy niż prąd pracy normalnej. Obwody pomocnicze- obwody sterowania i sygnalizacji, obwody sterownicze- w automatyce eliminacyjnej dązy się do otwarcia Wyłącznika(elementu obwodów sterowniczych) te obwody są tak istotne że często konstruujemy 2 cewki wybijakowe obok siebie- ukł. taki musi wyłączać,

w ukł. restytucyjnych chodzi na ogół o zamykanie łacznika. Obwody sygnalizacyjne- są by informować obsługę o ewentualnych zagrożeniach. Obw. optyczne- wszelkie lampki palące się bądź migające(w zależności od twórcy). Obw. akustyczne- dotyczą z reguły większej ilości obiektów, ostrzega lub alarmuje, syrena z reguły bardzo głośna. Napięcie pomocnicze: rozdzielnia składa się z tzw. pól( posiada ono wyłącznik i odłącznik zapobiegający napięciu wstecznemu), urządzenia zabezpieczeniowe, sterownicze i sygnalizacyjne mogą współpracowac z polem, klasyczny-podstawowy ukł. nap. pomocniczego to 1 bateria zasilająca ukł., akumulatornia daje potrzebną energię w czasie `blackoutu', z szyny zasilającej akumulatorni wychodzimy na rozdzielnie np. (110/15kV/kV)-każda z rozdzielni ma swoje zabezpieczenie główne, w rozzielni w każdym polu są 4 bezpieczniki(dla obwodów terowniczych 2 i dla sygnalizacyjnych 2). Baterie akumulatorów- nie ma w pełni równoważnych ukł. żeby zastąpić akumulatornie, ale niezawodnośc jest bardzo istotna, w sytuacjach awaryjnych cewki wybijakowe i urządzenia sygnalizacji są zasilane z baterii, bateria dobrze eksploatowana jest w stanie pracowac 10 lat, złe eksploatowanie to np. zasiarczenie, prawidłowa regulacja nap. to 2,18- 2,23V/ogniwo, nap. mierzymy przez pomiar gęstości elektrolitu( stopnie Baumego), sprawnośc energetyczna akumulatora to 70- 75%.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Układy zasilania nap. pomocniczym z przekładników prądowych- 2 ukł.- praca z przekładnikiem nasyceniowym zwartym normalnie oraz praca z przekładnikiem normalnie otwartym, chrakteryzują się tym, żę w czasie zwarcia i pracy normalnej przekładnik nasyceniowy b. silnie obciąza przekładniki prądowe, więc musi być przyłączony do uzwojeń umieszczonych na innych rdzeniach (osobne przekładniki), otwarte uzwojenie wtórne umożliwia sterowanie kilkoma elementami za pomocą kilku odmiennych rodzajów zabezpieczeń, w skutek nasycenia magnetycznego rdzenia przekładnika nasyceniowego podczas przepływu znacznego prądu zwarciowego przez jego uzwoj. pierwotne, w uzwojeniu wtórnym powstają nap. odkształcone o znacznej amplitudzie, co jest niekorzystne z punktu widzenia izolacji obwodów sterowniczych, przekładniki nasyceniowe są tak skonstruowane by spowodowac nap. które wywoła prąd wyłączający, wadą obu ukł. jest to ze mogą dostarczać energii do ukł. wtórnych tylko jeśli płynie prąd większy od znamionowego, aby temu zaradzić wykonuje się bloki prostownicze. Zabezpieczenia linii elektroenerg tycznych- w dużym stopniu skutki zakłócen w sieci zależą od sposobu pracy p-ktu neutralnego, zwarcia najczęstsze z udziałem ziemi-75-90%, 50% zwarc przez wyładowanie, 13% przez wiatr, 10% przez osłabienie izolacji( brud,siarka,sadza,popiół),5% przez zerwanie przewodów, 4% przez uszkodzenia przez człowieka, ptaki,4% przez mgłę,14% przez inne przyczyny. Ilość awarii na rok i 100 km linii- 400kV-2,5; 220kV-0,86; 110kV-7,9; 30-40kV- 18,3; 15-20kV-19,5; ok. 2-3% zwarć to zwarcia nieprzemijające. Zwarcia wielkoprądowe- zwarcia międzyfazowe z udziałem lub bez udziału ziemi,-zwarcia 1-faz doziemne w ukł. z uziemionym p-ktem neutralnym,-w ukł z zerem izolowanym, zwarciom łukowym towarzyszą przepięcia w fazach zdrowych które sięgają 2-3U_n, prawdopodobieństwo wystąpienia zwarc podwójnych zależy od rozległości sieci, jeśli sieci się rozwijają i łączą prawdopodobieństwo wzrasta.Wielkości mierzone podczas zwarć- prąd fazowy, składowa przeciwna prądu, nap. fazowe i przewodowe, imp. ruchowa( ta którą widac z zacisków generatora), imp. pętli zwarciowej, prąd zwarciowy.Przed skutkami zwarć chronią zabezpieczenia nadprądowe zwłoczne, nadprądowe bezzwłoczne, odległościowe( impedancyjne i podimpedancyjne), różnicowe, kierunkowo-mocowe, porównawczo-fazowe prądowe.Zabezpieczenia nadprądowe zwłoczne (Rys) .Wybiorczość działania(Rys)- dla odcinka linii zasialanego jednostronnie, t₂= t₁+Δt, Δt= t_ow+t_d, t_ow- czas otwierania wyłącznika 0,2-0,4sek., t_d- czas dodatkowy 0,05-0,15sek., więc Δt= (0,25-0,55)sek., Δt- dla wszystkich wyłączników są takie same (chyba że wyłącznk jest stary to może zdażyć się inaczej), jak widać czas zadziałania przy generatorze jest kilkakrotnie dłuższy niż czas zdala od generatora, zwarcia zaraz przy generatorze ą jednak duzo gorsze- jest to wadą tego układu, aby uniknąc tego problemu wprowadzono ch-ki niezależne dla poszczególnych odcinków linii.Zasady doboru prądu rozruchowego zabezpieczeń nadprądowych zwłocznych- na podstawie dwóch kryteriów:-

kryterium przeciążeniowe, -kryterium zwarciowe, zabezpieczenie ma nie działać przy przeciąże-niach i działać przy zwarciach,przeciążenia mają być sygnalizowane,a zwarcia wyłączane,dwa bardzo ważne warunki: I_r>=(k_b*k_r*k_s*I_max)/(k_p*υ_i), k_b-wynika z tego że uproszczono obliczenia prądu zwarciowego wyliczonego z I_k^''i I_k (1,1-1,5)- im krótszy czas tym większy k_b, k_r- wspł. uwzględniający samorozruchy silników(1- 4), k_s- wspł. schematowy równy stosunkowi prądu płynącego przez przekaźnik przy pracy normalnej do prądu uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego, ukł. gwiazdy, trójkąta, Aarona mają k_s=1, dla krzyżowego k_s=√3, załóżmy ze w czasie zwarcia nap. na silniku asynchronicznym spadło do 0,7U_n, ponieważ prędkośćsilnika zależy od jego nap. silnik zwalnia do obrotów n' i mamy do czynienia z samorozruchem, jeśli silnik zwolniłby za bardzo mógłby utknąc, k_p- wspł. powrotu przekaźnika, stosunek prądu rozruchowego do prądu powrotnego; kryterium zwarciowe: I_r<= (k_s'*I_{z min})/(k_c*υ_i), I_{z min}- najmniejsza wartośc prądu zwarciowego w przypadku zwarcia na koncu strefy zabezpieczeniowej, k_c- wspł. czułości zabezpieczenia, k_s'- wspł. schematowi równy stosunkowi prądu płynącego przez przekaźnik w stanie zwarcia w ukł. do prądu płynącego przez uzwojenie wtórne przekładnika prądowego, k_s'- wspł. schematowy przyjmuje się równy dla mniejszej wartości (k_s'=1) odpowiadającej zwarciu dwufazowemu niezależnie od ukł. połączeń przekładników prądowych z przekaźnikami, I_{z min}- na koncu linii chronionej jest własnie najmniejszy prąd jaki może się zdażyć, wspł. k_c dla strefy podstawowej ma wynosić nie mniej niż 1,5, dla sterfy rezerwowej k_c>=1,3, jeżeli mamy transf. połąc.Yd lub Dy można przyjąć uproszczenia obliczen dla p-ktu zwarciowego na koncu strefy rezerwowej zwarcia 3-fazowego, które daje tą samą wartość prądu zwarciowego po stronie pierwotnej co zwarcie 2-fazowe oraz dla obliczen przyjąć połowe wartości tego prądu, zdażają się sytuacje że spełnienie obu warunków jest bardzo trudne a niekiedy niemożliwe, prąd rozruchowy nie powinien przekraczać wartości z kryterium zwarciowego, kryterium przeciążeniowe gwarantuje długotrwałą eksploatacje linii( nie przegrze-wanie), im bliżej generatora jest zwarcie tym dłuższy czas działania zabezpieczenia a prąd większy, aby Zapobiec w szereg z zabezpieczeniem zwłocznym włącza się zabezpiecznie bezzwłoczne.Zabezpieczenia nadprądowe zwarciowe- I_r>= (k_b*I_{z max})/υ_i, I_{z max}- największy prąd zwarcia przy zwarciu 3-faz. ,k_b- wspł. bezpieczeństwa który ujmuje błędy przekładników prądowych, przekaźników i wpływ składowej nieokresow. k_b=1,3-1,6, Z_l*α- wzgledna odległość p-ktu zwarciowego K₂ od strefy rezerwowej, zabezpieczenie powinno zadziałać przy zwarciu w p-kcie K₁ znajdującym się za punktem K₂ idąc od generatora, gdy α< 0,2 to całe zabezpieczenie nie do konca ma sens, I_{z max}= E/|Z_s+Z_l|, I_r= (k_l*I_max)/υ_i= (k_l*E)/(|Z_s+Z_l|*υ_i), I_r=E/(υ_i*|Z_s+α*Z_l|),E- nap. źródłowe fazowe, Z_s- imp. sieci,łącznie ze źródłem do p-ktu zabezpieczeniowego, Z_l- imp. odcinka liniizabezpieczanej, α- parametr określający część odcinka objętego zabezpieczeniem, |Z_s+α*Z_l|*k_b= |Z_s+Z_obz|,Z_obz- imp. części objętej zabezpieczeniem, jeśli szyny zbiorcze zasilane sa przez 2 transfor. równoległe i jedenJest włączony przez zabezpieczenie to Z_s wzrośnie ok. 2 razy- więc zasięg zabezpieczenia znacznie zmaleje,również przy 2-faz. zwarciu zasięg się skraca bo prąd zwarcia tego jest ok. 15% mniejszy niż zwarcia 3-faz.,prąd należy tak dobrać aby zabezpieczenie eliminowało zwarcia przy których obnizka nap. jest wieksza niż 60%, ukł. zapewniające czułość: pełna i niepełna gwiazda oraz ukł. krzyżowy jeśli przekaźniki są włączone w przewody, których płynie prąd przekładników, w liniach 110kV chętnie stosuje się zabezpieczenia jako zabezpieczenia od skutków zwarć doziemnych( ustawia się je na prąd zerowy),

przebieg składowej zerowej prądu zwarciowego w sieci połączonej z transformatorami o uziemionych bezpośrednio p-ktach gwiazdowych maleje wykładniczo od pewnej wartości(Rys), I_0E2, I_0F2- prądy płynace przez wyłączniki E₂ i F₂, I_rE2, I_rF2- prądy rozruchowe zabezpieczeń bezzwłocznych sterujące wyłącznikami E₂

i F₂, I_rE2'- prąd rozruchowy zabezpieczenia nadpradowego zwłocznego sterującego bezpiecznikiem E_2.

AE - automatyka elektroenergetyczna , wytważanie przesył i rozdział energii o odpowiednich parametrach. EAZ (Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa)dzieli się na EAZE (eliminacyjna) , EAZR(restrykcyjna), EAZP(prewencyjna). Zadania EAZ -samoczynne odnajdywanie manewrów łączeń zainicjowanych ręcznie(np. przełączenie szyn zasilania)-samoczynna zmiana parametrów napiecia w trafo pracujących równolegle, -rególowanie nastaw zabezpieczeń.Wymagania stawiane zabezpieczeniom EAZ:1)szybkość dzialania;2)selektywność;3)czułość; 4)niezawodność;5)pobór mocy;6)ekonomiczność . Ad1)Zwiekszenie bezp.dla obsługi i ludzi w pobliżu znajdujących się,ograniczenie szkód spowodowanych łukiem elektr.,ograniczenie zakłóceń w pracy z powodu obniżenia nap.w sieci,zabezp.przed utratą asynchronizmu maszyn współdziałających,zapobieganie przekształcaniu się zwarć doziemnych i międzyfazowe,Ad2)Zabezp.powinno działać,jeżeli zwarcie jest w jego strefie dzialania.Powinno zadziałać zabezp.najbliższe z kierunku dopływu energii.Ad3)Jeżeli zwarcie jest odległe to I przeciążenie ~Izwarcia,czułość:k_c=Izw/Iprzeciązenia v;v-przekładnia; czułość-zdolność aparatu do odróżnienia zwarcia od przeciążenia;Ad4)Zabezp.niezawodne to takie,które powinno działać wtedy kiedy trzeba i nie powinno działać kiedy sytuacja tego nie wymaga.Niepowinny wystąpić zbędne zadziałania;Ad5)Zasilanie z przekładników prądowych i nap.;Ad6)Zabezp.nie może być droższe od zabezp-go obiektu. ZP-Zespół przekaźnikowy realizuje określone czynności będącą funkcją , konstrukcyjną całościową. ZAZ- zespół automatyki zabezpieczeniowej - zestaw złożony z zespoł. Przekaźnikowych do zabezpieczenia obiektu (linii, trafo, bloku) UP-użądzenia peryferyjne-wiąże ZAZ z zabezpieczanym obiektem z uwzględnieniem napięcia pomocniczego. -układy wejściowe (przekładniki prądowe i napięciowe) - obwody wtórne - układy wyjściowe (obwody sterowania wyłącznikiem, obwody sygnalizacji i rejestracji ) ZE-zabezpieczenia elektroenergetyczne- układ złożony z zespołu przekaźnikowego i urządzeń pomocniczych , chroni przed określonym rodzajem zakłóceń.UAZ- układ automatyki zabezpieczeniowej złożony z ZAZ i UP. Schemat blokowy UAZ-Obiekt zabezpieczany→przekładniki prądowe i napięciowe→ZAZ→sterowanie→sygnalizacja rejstracja←napięcie pomocnicze.Schemat struktury funkcjonalnej UAZ-Punkt zabezpieczeniowy→Układy wejściowe→Układy analogowo-dwusterowane→układy logiczno-czasowe→układy wyjściowe.Układy analogowo-dwusterowane-zawierają elementy rozruchowe , człony pomiarowo-czasowe i człony blokadowe, często ten sam element pełni różne funkcje. Układy logiczno-czasowe-dokonują obrubki logicznej informacji uzyskanych z układów analogowo-dwusterowanych porządkują i kierują do układów wyjścia. Układy wyjściowe wykonują—sterowanie - sygnalizację - rejestrację Wyposażone w człon wykonawczy dający rozkaz wykonania operacji. Człon rejestrujący-zapisuje wykonanie rozkazu.Układy wyjściowe- mogą dodatkowo zawierać człon do sygnalizacji akustycznej lub optycznej oraz człon rejestrujący. Człon taki rejestruje przebieg parametrów charakteryzujących stan zakłóceń ……………………………………………………………………………………… ………………………………………….

Przekażnik:jest to przyrząd do wprowadzania skokowych zmian w obwodzie wywołanych pod wpływem zmian w obwodzie .człon rozruchowy-powoduje zamkniecie obwodu i załączenie, człon wykonawczy-wykonuje skokowe zmiany w obwodzie. Zadziałanie przekaźnika powoduje:-zanik napięcia, -zanik prądu, -zbyt duza wart. Prądu, -zbyt duża wart.napięcia.Podział zastosowanie:-przekaźniki pomiarowe(zmieniają stan przy określonej wartości rozruchowej prądowe,napięciowe,mocowe, impedancyjne, cieplne,częstotliwościowe) - przekaźniki pomocnicze(zmienia stan przy pojawieniu się lub zaniku wielkości fizycznej pośredniczące, sygnałowe, zwłoczne). Podział sposób działania:-nadmiarowe,-niedomiarowe,-kierunkowe,-różnicowe,-udarowe,-stromościowe.Przekładnik bezzwłoczny-działa bez umyślnego wprowadzenia opóźnienia , Prze. Zwłoczny-umyślne wprowadzenie opóźnienia, Prze. Czasowy-zwłoczny w którym czas zwłoki jest regulowany, Prze. Pomiarowy czasowy- czasowy w którym czas działania zależny jest od wielkości wartości mierzonej, Prze. Elektromechaniczny-zawiera części ruchowe. Przek. Statyczny-nie zawiera części ruchowych.Komparator:automat porównujący wartość pomiarową z inną nastawioną.Wyzwalacz:jest to odmiana przekaźnika który pod wpływem wartości wielkości fizycznej wpływa mechanicznie na dany element. Zakłucenia-powstanie waronków uniemożliwiających lub utrudniających pracę systemu.-zabużenia,-zagrożenia.Zaburzenia-uniemożliwiają poprawną pracę systemu, są groźne dla systemu i elementów. Mogą być likwidowane samoczynnie w odpowiednio krótkim czasie. Zagrożenia- można tolerować przez krótki okres ale po dłuższym czasie narażać na przegrzanie lub osłabienie izolacji. Rodzaje zaburzeń i skutki- a)zwarcia:- nieszczęśliwe wypadki z ludźmi, - uszkodzenia urządzeń, - przerwy w dostawie energii,- przegrzanie izolacji,- utrata równowagi współpracy systemu.b)praca niepełnofazowa:- pojawia się pole wirujące przeciwne,- zanik napięcia,- kołysanie mocy. Rodzaje zagrożeń i skutki-a)przeciążenie -w linji napowietrznej wydłużenie, b)asymetria obciążeń - pole wirujące przeciwne, c)kołysania mocy synchroniczne - mogą przerodzić się w asynchroniczne, d)obniżenie napięcia - pobur większego prądu, e) wzrost napięcia - przegrzanie elementów w których występują rdzenie ferromagnetyczne, f)zmniejszenie częstotliwości - groźne dla elektrowni (zmaleje prędkość silników), - groźba rozpadu systemu na dłuższą mete, g) wzrost częstotliwości - wzrost prędkości silników groźba uszkodzeń maszyn wirujących. Rodzaje zakłóceń oraz kryterium wykonywania:a) zwarcie (ogólne) - wzrasta prąd obniża się lub zanika napięcie, - prąd różnicowy, b) zwarcie niesymetryczne - pojawienie się składowej przeciwnej, c) zwarcie doziemne - pojawia się napięcie , prąd i moc składowej zerowej, d)przeciążenie cieplne - wzrost prądu więc wzrost też temperatury części przewodzących, e) asymetria prądowa- pojawia się składowa przeciwna w prądzie, f)przerwa w fazie- pojawia się asymetria prądowa więc składowa przeciwna, g)deficyt mocy czynnej - zmniejszenie częstotliwości, h)nadwyżka mocy czynnej- wzrost częstotliwości, i) kołysanie mocy- szybkość zmian amplitudy prądu fazowego. ………………………………………………………………

Zwarcia:-bezpośrednie (rezystancja przejścia jest zerom), -pośrednie (R.p. jest większa od zera),- symetryczne(zwarcie nie narusza symetrii układu),-niesymetryczne (gdy symetria układu jest naruszona przez zwarcie),-między fazowe (izolacja między fazami ulega zniszczeniu),-doziemne (gdy izolacja między fazą a ziemią ulega zniszczeniu),-pojedyńcze ,podwójne,wielokrotne (w zależności od liczby miejsc w sieci w których jednocześnie jest zwarcie). Analiza sieci trójfazowych- w analizie stosujemy prawo Kirchhoffa (dla fazy A) dla prądu ziemno-powrotnego (w oparciu o składowe symetryczne) ΔU_AZ = E'_A - E''_A = I₁ Z₁+I₀ Z₀+I₂ Z₂ , z teorii składowych symetrycznych wiadomo że tam gdzie nie ma maszyn wirujących Z₁ = Z₂ ; I_A = I₁+I₂+I₀ ; I₀ = I₂/3 = (I_A+I_B+I_C) / 3 ; z II prawa Kirchhoffa: ΔU_AZ = I_A Z₁+I_Z (Z₀-Z₁ / 3) wszystkie wielkości U,I,Z są zespolone. Obliczanie prądów i napięć podczas zwarć: zakładamy że wszystkie elementy sieci (z generatorami włącznie)mają impedancje zgodne i przeciwne równe sobie. Teraz są rusunki dla skład. Zgod. ,przeciwnej i zerowej. Przyjęto następujące oznaczenia (wszystkie wartości są zespolone) Z_ISA , Z_ISB , Z_IAK , Z_IBK } impedancje zgodne, równe impedancjom przeciwnym odpowiednio w części AiB układu sieci oraz części linii A,B, E_{A ,} E_B } napięcia źródłowe części A i B sieci, I_1A-zgodne , I_2A-przeciwne , I_0A-zerowe} składowe prądu od strony A' sieci, I_1B zgodne , I_2B przeciwne , I_0B zerowe } składowe prądu od strony B' sieci , I₁ zgodne , I₂ przeciwne , I₀ zerowe } składowe w punkcie zwarcia, U₁ zgodne , U₂ przeciwne , U₀ zerowe } składowe napięcia w punkcie zwarcia.Współczynniki: k₁ = I_1A/I₁ , k₂ = k_{1 ,} k₀ = I_0A/I₀ , dla gałęzi A: Z_1A=Z_0SA+Z_1AK ; Z_0A=Z_0SA+Z_0AK ; dla gałęzi B: Z_1B=Z_1SB+Z_1BK , Z_0B=Z_0SB+Z_0BK Twierdzenai Thevenina-układ dwóch gałęzi z nierównymi napięciami źródłowymi-w odniesieniu do punktu zwarciowego k-można zastąpić jednym napięciem źródłowym E=(Z_1A∙E_A+Z_1B∙E_B)/(Z_1A+Z_1B),(wszystko zespolone),przy czym impedancja zastępcza przeciwna tych dwóch gałęzi:Z₁=Z₂=(Z_1A∙Z_1B)/(Z_1A+Z_1B)(zespolone), natomiast impedancja zastępcza zerowa jest równa,tak samo jak poprzednio tylko zamiast 1 wstawiamy 0. Składowe symetryczne napięć w punkcie zwarciowym k:U₁=E-Z₁∙I₁;U₂= -Z₂∙I₂, U₀=-Z₀∙I₀; Składowe symetryczne prądów w punkcie zwarciowym P wynoszą:I_1p=k₁∙I₁+I_p0-symetryczny prąd obciążeniowy płynący przez punkt zabezpieczeniowy, tuz przed powstaniem zwarcia;k-przyjeliśmy,że nie jest to wartość zespolona, bo Z≈X przyjęliśmy liczyc na liczbach rzeczywistych;I_2P=k₁∙I₂;I_0P=k₀∙I₀; Składowe symetryczne napięć w punkcie zabezpieczeniowym P można określić jako:Prądy U_1P=U₁+Z_1Ak∙k₁∙I₁;U_2P=U₂+Z_1Ak∙k₁∙I₂; U_0P=U₀=Z_0Ak∙k₀∙I₀;Można obliczyc prądy i napięcia w fazach(z def składowych)FAZA A: I_AP=I_1P+I_2P+I_0P;FAZA B:I_BP=a²∙I_1P+a∙I_2P+I_0P;FAZA C:I_CP=a∙I_1P+a²∙I_2P+I_0ZP;gdzie a=e^j2Π/3;a²=e^-j2Π/3;Napięcia FAZA A:U_AP=U_1P+U_2P+U_0P;FAZA B: U_BP=a²∙U_1P+a∙U_2P+U_0P;FAZA C:U_3P=a∙U_1P+a²∙u_2P+U_0P;Zależnośc między prądami dla różnego rodzaju zwarć:relacje w prądach fazowych faz w zależności od rodzaju zwarcia I_P0=0;Tabelka:rodzaj zwarcia,związki między pradami:trójfazowe I⁽³⁾_P=k₁∙I;dwufazowe I⁽²⁾_P=√3/2∙k₁∙I;jednofazowe z ziemią I⁽¹⁾_p=(2+(k₀/k₁)/2+b)∙k₁∙I;dwufazowe z ziemią I⁽²⁰⁾_p=(√3/2)∙(√(1/3∙((1+2∙(k₀/k₁))/(1+2b))²+1)∙k₁∙I;gdzie I_p-prąd w punkcie P;Interesujące jest, że gdy (k₀/k₁)=b, to I⁽³⁾_p=I⁽¹⁾_p=I⁽²⁰⁾_p;

Prądy fazowe w przypadku zwarcia jednofazowego: rys. Składowa zerowa będzie dopływać od strony A i B;I_0A=k₀∙I₀=k₀∙I₁;od strony A:I_1A=I_ZA=I₁;od strony B: I_1B=I_ZB=0;od strony A:I_KA=(2+k₀)∙I₁;I_SA=(k₀-1)∙I₁;I_ST=(k₀-1)∙I₁; od strony B;I_RB=(1-k₀)∙I₁;I_SB=(1-k₀)∙I₁;I_TB=(1-k₀)∙I₁;Transformacja prądów zwarciowych:n_T-przekładnia transformatora;N-kąt godzinny; I_1A=(1/n_T)∙I_1B∙e^j30N;I_2A=(1/n_T)∙I_2B∙e ^j30N;U_1A=n_T∙U_1B∙e^j30N;U_2A=n_T∙U_2B∙e^-j30N;rys Z tych rysunków wynika:-jeśli uzwojenia po obu stronach trafo połączone są wg jednakowego schematu, to w przypadku zwarć 2 fazowych rozpływu prądu są jednakowe po obu stronach trafo;-jeśli uzwojenia trafo są połączone wg schematów odmiennych, to w przypadku zwarć 2 fazowych rozpływy prądów po obu stronach są niejednakowe;--można udowodnić, że jeśli zwarcie 2 fazowe wystąpi za trafo o uzwojeniach połączonych wg odmiennych schematów, to wartość prądu największego w obwodach po stronie zasilającej będzie równa wartości prądu przy zwarciu w tym samym miejscu.Zwarcie pojedyncze doziemne w sieci o nieuziemionym bezpośrednio punkcie gwiazdowym(neutralnym):C₀-całkowita pojemność jednej fazy wzg ziemi. Rezystancje wzdłużne są tak małe,że je pomijamy, więc: Z₀=1/jωC₀;Z₁<<Z₀;I₁=IŻ=I₀=E/Z₀=jωC₀∙E;I_Z=3I₀=3jωC₀∙E;U₁=E₁-Z₁∙I₁≈E;U₂=-Z₂∙I₂≈0;U₀=-Z₀∙I₀≈E;w praktyce wartość skuteczna prądu zwarciowego:IŻ=U∙[0,1∙l_k+0,03∙l_n];l_n-ogólna długość elektrycznie połączonych ze sobą torów napowietrznych[km];l_k-ogólna dł elektr poł ze sobą torów kablowych;I_z-prąd w miejscu zwarcia doziemnego.Zwarcie podwójne przez ziemię:rys Zwarcie podwójne przez ziemie powstaje wówczas, gdy następuje doziemienie jednego przewodu fazowego(np.A) w jakimś punkcie sieci i jednocześnie doziemienie drugiego przewodu fazowego(np.B) w innym punkcie sieci.Główną przyczyną zwarc podwójnych sa zwarcia pojedyncze.Przekładniki prądowe i napięciowe:1)główne-umieszczane w sieci wys napięcia. Po stronie wtórnej otrzymujemy wartości ustalone przez pewne doświadczenia;Możliwość przetworzenia prądów i napięć z faktycznych wartości na bardziej przydatne w celach pomiarowych.Możłiwośc umieszczenia przekaźników w najbardziej dogodnych eksploatacyjnych miejscach.Możliwośc ograniczenia prądów zwarciowych po stronie wtórnyj przekładników, poprzez wykorzystanie zjawiska nasycenia rdzenia przekładnika;2)pomocnicze-służą dodatkowej transformacji napięc i prądów w obwodach wtórnych,czyli zasilanych przez przekł główne.Należą tu:przekł pośredniczące-do zmniejszania wartości prądów w obwodach wtórnych;przkł pomocnicze wyrównawcze-maja wykonanie autotrafo,mają specjalne zaszczepy,są do skokowej zmiany przekładni,nadają się do dwukierunkowego działania;-przekł nasyceniowe-nasycenie występuje przy niewielkich przetężeniach,służ Ado ograniczania wartości prądów w ukł sterowania przekładnikowego prądowego,stosowane jako ograniczniki składowej nieokresowej prądu magnesującego;-sumowniki prądowe-do zastępowania ukł 3 fazowych 1 fazowymi;stosowane w zabezpieczeniach wzdłużnych na liniach oraz ukł zabezpieczeń szyn zbiorczych.Są też w ukł sterowania prądowego przekaźnikowego.Ostatnio wzrasta ich zastosowanie w układach napięć sterowniczych na rozdzielniach. ……………………………………………………………………………..

Warunki pracy przekładnika prądowego:Wymaga się wysokiej klasy wiernego transformowania prądów(szczególnie w czasie zwarcia).Wprowadzono pojęcie:znamionowy graniczny współczynnik dokładności(liczba przetężeniowa)-jest tostosunek znamionowego prądu pierwotnego granicznego I_1Ngr do znamionowego prądu I_1N w warunkach ,gdy do uzwojenia wtórnego przyłączone jest obciążenie znamionowe o ind wsp mocy cosα=0,8;1,0 a błąd wskazowy(wektorowy) przyjmuje zadaną wartośc 5% lub 10%.Stąd też pojęcie 5-procentowego i 10-procentowego współczynnika n_n=I_1ngr/I_1N.Najczęściej wytwórcy podają wartość n_n=10%, która przyjmuje znormalizowany wymiar (wartości):5,10,15,20,30.Błędy popełniane przez przekładniki: błąd prądowy:Δi=(I₂-I₁)/I₁,gdzie oba prądy są przeliczone na stronę wtórną lub pierwotną.rys Δi=AC/OB.=I₀∙sinφ₂/I₁;Δi=-(Z₂/Z₀)∙sinφ₂;Założenia upraszczające:φ₀=90°;Z₂<<Z₀;błąd kątowy:δ_i=argI₂/I₁;Uwzględniamy założenia upraszczające i możemy wówczas napisac:δ_i=(Z₂/Z₀)∙cosφ₂;błąd wskazowy:trzeba go było wprowadzić,gdy pojawiły się wskaźniki mocowe Δw=|I₂-I₁|/I₁=I₀/I₁ uwzględniając uproszczenia możemy napisać:Δw=Z₂/Z₁ wyszły wartości skalarne;Wnioski z wzorów(dotyczące wszystkich trzech błędów):-błąd prądowy przekładnika prądowego jest zawsze ujemny(są korektory zwarciowe,ale one zmieniają przekładnie);-błąd kątowy jest zawsze dodatni;-wszystkie błędy są proporcjonalne do impedancji Z₂,więc oznacza to,że im większa impedancja tym większe błędy;-wszystkie błędy są odwrotnie proporcjonalne do impedancji Z₀,która raptownie maleje,gdzy rdzeń przekładnika wchodzi w stan nasycenia magnetycznego L=Z²/R_μ=Z²/(l/S∙μ)=Z²∙μ∙S_Fe∙(1/l_Fe);Zjawisko to wystepuje,bo przez nasycony rdzeń reluktancja jest praktycznie taka sama,jak przez powietrze,więc strumień ma utrudniony przepływ.Istotnym kryterium przydatności przekładników prądowych używanych do zasilania przekaźników zabezpieczeniowych mających mierzyc dokładnie w warunkach przetężeniowych jest liczba przetężeniowa prądowa lub wskazowa.Liczba przetężeniowa prądowa n_i przekładnika prądowego,to krotność prądu znamionowego pierwotnego,przy której błąd prądowy przekładnika osiąga 5-10%;liczba przetężeniowa wskazowa n_w-tam gdzie ważna jest transformacja prądu i kąta.Liczba n_w przekładnika prądowego jest to krotnośc prądu znamionowego pierwotnego przy której błąd wskazowy osiąga największa dopuszczalną wartość określona w normie(5% dla przekładników klasy 5P,10% dla przekł klasy 10P);znamionowa liczba przetężeniowa wskazowa n_w-n przekł. Prądowego odpowiada obciążeniu znamionowemu,zależy od obciążenia wtórnego,więc obliczamy z zależności:n_w=n_w-n∙(Z'²+Z”_2n)(Z'₂+Z”₂);eksploatacja obwodu wtórnego przekładnika prądowego:nie wolno lekceważyć sprawy rozwarcia obwodu wtórnego przekładnika prądowego;kiedy cały strumień zamyka się w obwodzie pierwotnym,bo wtórny jest rozwarty to wchodzimy w bardzo duże nasycenie.Do póki obwód pierwotny jest zwarty,podłączony nie wolno nic robic przy obwodzie wtórnym.Nie wolno wymieniać np. amperomierza w obwodzie wtórnym;

dobór przekł prądowego do zabezpieczeń:1)nap znamionowe-do jego doboru zawsze nap międzyprzewodowe;2)znamionowy prąd szczytowy powinien być co najmniej równy udarowemu prądowi zwarciowemu w miejscu zainstalowania przekł;3)wytrzymałośc cieplna co najmniej równa wskaźnikowi cieplnemu prądu zwarciowego;4)prąd znamionowy pierwotny przekładnika określa się z warunków pracy normalnej-dla maszyn El i trafo podstawą jest ich prąd znamionowy -w obwodach linii napow i kablowych prąd max obciążenia obiektów.Wartośc prądu przynajmniej przez zaokrąglenie w górę do najbliższej wartości znormalizowanej(prądów pierwotnych):5,10,15,20 są jeszcze inne nieznormalizowane na zamówienie;Jeśli przy doborze cieplna wytrzymałość jest za mała,to stopień wyżej;Znamionowy prąd wtórny-5A;Jeśli straty mocy przesyłowej są duże dobieramy 1 A;Zdaża się 2A oraz dla zabezpieczeń różnicowych w dużych rozdzielniach może być stosowane 10A lub 20A po stronie wtórnej;Jeśli przekł są w układach zabezpieczeniowych,to musimy brać pod uwagę klasę dokładności urządzeń;dopuszczalne błędy przy obciążeniach znamionowych;dla przekł 5P błąd prądowy przy prądzie I_1N∙Δi +-1%;błąd kątowy przy prądzie I_1Nδ_i +-1%;błąd wskazowy przy Pr pierw równym iloczynowi prądu znamionowego przez liczbe przetężen wskazową Δw +-5%;klasy przekł 10P +-3%;nie określa się;+-10%;Jeśli od przekładnika wymaga się aby w podanych warunkach znamionowych pracował w określonej klasie dokładności,to jego moc znamionowa w tej klasie winna być co najmniej równa poborowi mocy odpowiadającej imp obciążeń;Jak określamy Z₂:Z₂=Z₂'+Z”₂;Z₂”=α∙Z_p+β∙Z_pN+γ(R_d+R_s);gdzie Z_p-imp odb w przewodzie fazowym;Z_pN-imp odb w przew zerowym;R_d-rezyst jednego przewodu lączącego przekaźniki z przekł prądowymi;R_s-rezyst przejścia na poł stykowych;αβγ-odp WSP proporcjonalności;R_s-przyjmujemy 0,005Ωna przewód w rozdzielnicach wnętrzowych;0,1Ω w rozdzielnicach napowietrznych;pełna gwiazda z przekaźnikiem w obwodzie zerowym-umozliwia pomiar wszystkich prądów fazowych oraz potrójnego prądu zerowego.Stosuje się taki układ w dużych obiektach,gdzie nie licza się oszczędności;ukł niepełnej gwiazdy-gdy przewidujemy zwarcie międzyfazowe bo wykrycie zwarcia doziemnego w fazie gdzie nie ma przekaźnika nie da się wykryć;ukł klasycznego trójkąta-stosowany gdy prąd przekł nie powinien zawierać składowej zerowej;ukł krzyzowy(uproszczony trójkąy)-służy do pomiaru prądu będącego różnicą prądów w dwóch fazach,może wykrywac zwarcia międzyfazowe,w przypadku zwarc 2 fazowych A-B,A-C,oraz 3 fazowego A-B-C, ułożą się proporcje AB/AC=1/2 ABC=√3;ukł różnicowy wzdłużny-służy do odejmowania pradów płynących w tej samej fazie płynących an końcu i początku linii; Układ różnicowy poprzeczny(Rys1) - zawiera przekaźnik różnicowo-prądowy; jest typowy dla stacji bądź linii dwutorowej, służy jako zabezpieczenie generatorów przed skutkami zwarć zwojowych.Jako filtru prądu zerowego stosuje się dwa układy- Holmgren'a: zaletą jest tu prostota ,wada jest trudność w uzyskaniu pewnej czułości w sieciach z nieuziemionym przewodem zerowym (p-ktem gwiazdowym) przy małych prądach, obwody mają być uziemiane w jednym punkcie ale nie w dwóch; -

---