3tom164

4. STACJE ELEKTROENERGETYCZNE 330

przez dwie przetwornice tyrystorowe z sieci 400/230 V oraz z baterii akumulatorów 220 V (rys. 4.44).

Odbiorniki potrzeb własnych prądu stałego zasila się z baterii akumulatorów zlokalizowanych na terenie stacji. W stacjach 110 kV zwykle instaluje się jedna baterię akumulatorów o napięciu 220 V, a w dużych stacjach 220 i 400 kV — dwie baterie: 220 V — do zasilania automatyki, sterowania łączników, sygnalizacji, przetwornic itp. oraz 24 V (lub ostatnio coraz częściej 48 V) — do zasilania urządzeń telemechaniki i łączności.

Baterie akumulatorów mogą być budowane z ogniw kwasowych (ołowiowych) lub zasadowych (niklowo-kadmowych). Biorąc pod uwagę wady i zalety obu tych ogniw, dotychczas w stacjach najczęściej stosowano akumulatory kwasowe stacyjne (w naczyniach szklanych). Ostatnio jednak pojawiły się na rynku krajowym nowe typy baterii akumulatorów, tzw. bezobsługowych, i te coraz częściej bywają stosowane w stacjach, szczególnie mniejszych, bez stałej obsługi.

Pojemność ogniw baterii akumulatorów, w A • h, pracującej w układzie buforowym z ciągłym ładowaniem prądem konserwującym oblicza się wg wzoru

Qt>Uh + I ,Jł,_w    (4.37)

gdzie: k_z — współczynnik uwzględniający zużycie baterii (przyjmuje się: k. = 1,15 dla akumulatomi ogrzewanej, k. = 1,25 dla akumulatomi nieogrzewanej); 7_V — prąd obciążenia ciągłego rozdzielnicy prądu stałego zasilanej z baterii, A; /_aw — prąd obciążenia ciągłego dodatkowego w czasie trwania awarii, A; t_aw — przewidywany maksymalny czas trwania awarii, h.

Liczbę ogniw baterii pracującej w układzie buforowym oblicza się z zależności

n =

1,1 U„

V*

(4.38)

gdzie: n — liczba ogniw baterii; U _N — napięcie znamionowe baterii, V;    — napięcie na

jedno ogniwo przy pracy buforowej.

Dobrany typ ogniw należy sprawdzić na dopuszczalne obciążenie maksymalne. Wskaźnik ogniw powinien spełniać nierówność

N Ss k_;^    (4.39)

■* u

gdzie: I_max — maksymalny prąd obciążenia baterii, A; I_u — dopuszczalny prąd krótkotrwały obciążenia baterii, A; k. — jak we wzorze (4.37).

Prąd /_max oblicza się z zależności

Imał = ljv + 7aw + /_uad    (4.40)

gdzie: I_s, f_aw — jak we wzorze (4.37); /_aad — największy prąd dodatkowy krótkotrwały przy pracy zakłóceniowej, A.

Do okresowego wyładowania baterii zaleca się przewidywać opornik rozładowczy o wartości rezystancji, w fi, obliczonej wg wzoru

R =

10l'.V

Qio

(4.41)

w którym: U_N — napięcie znamionowe baterii, V; Q_w — pojemność znamionowa 10-godzinna baterii, A • h.

Prostownik przeznaczony do pracy ciągłej (buforowej z baterią akumulatorów) powinien być dobrany na obciążenie ciągłe w pracy normalnej stacji i jednoczesne

ładowanie baterii prądem konserwującym. Ponadto prostownik powinien umożliwiać ładowanie pozakłóceniowe baterii, bez przerwy w pracy odbiorników prądu stałego. Prąd ładowania pozakłóceniowego zaleca się przyjmować równy 1/10 pojemności Q_l0 baterii.

Prąd znamionowy prostownika /_Vor powinien więc spełniać nierówność

W^/n+0,12,0    (4.42)

Oznaczenia jak we wzorach poprzednich.

Prostownik powinien być stabilizowany, utrzymujący w normalnych warunkach napięcie znamionowe na zaciskach baterii z dokładnością ± 1 h- 2% lub stosownie do wymagań producenta baterii akumulatorów.

4.6. Obwody pomocnicze i nastawnie

4.6.1. Automatyka elektroenergetyczna w stacjach

Rozróżnia się automatykę zabezpieczeniową, automatykę systemową i stacyjną automatykę lokalną [4.6]. Wymienione rodzaje automatyki zwykle współpracują ze sobą.

Automatyka zabezpieczeniowa ma najwyższy priorytet, gdyż jej zadaniem jest ochrona urządzeń przed zniszczeniem. W ogólnym ujęciu obejmuje ona automatykę eliminacyjną (wyłączanie zwarć), prewencyjną (np. sygnalizację przeciążeń) i restytucyjną (SPZ, SZR). Automatyka zabezpieczeniowa działa bardzo szybko (kilka do kilkudziesięciu milisekund); stawia się jej największe wymagania niezawodnościowe.

Automatyka systemowa jest związana z prowadzeniem ruchu systemu elektroenergetycznego zarówno w stanie pracy normalnej, jak i w stanie zakłóceń. Obejmuje ona automatykę regulacyjną (ARN, sterowanie mocą bierną), prewencyjną (SCO, kołysania mocy, dzielenie sieci) oraz optymalizacyjną (utrzymanie optymalnych poziomów napięć, minimalizację strat sieciowych itp.).

Stacyjna automatyka lokalna obejmuje: automatykę prowadzenia ruchu stacji (np. automatyczna rejestracja zdarzeń, układ komputerowy określający dopuszczalne w danej chwili przeciążenie transformatorów), lokalną automatykę łączeniową (sekwencyjne sterowanie łącznikami, automatyczne otwieranie odłącznika transformatorowego w rozdzielnicy o układzie H) oraz automatykę urządzeń pomocniczych (sterowanie sprężarkami powietrza, chłodzeniem transformatorów, SZR potrzeb własnych itp.).

W starszych rozwiązaniach automatyka stacyjna była realizowana na elementach elektromechanicznych. Obecnie dominują zintegrowane urządzenia elektroniczne, częściowo wprowadza się już komputery. Prowadzone są prace nad zastąpieniem tradycyjnych połączeń w obwodach wtórnych (straty mocy, zakłócenia spowodowane oddziaływaniami elektromagnetycznymi itp.) łączami światłowodowymi. Nie wyklucza się również zastąpienia w przyszłości tradycyjnych urządzeń pomiarowych (przekładniki prądowe i napięciowe, czujniki przepływu, temperatury itp.) elementami optoelektronicznymi. Postęp w elektronice, informatyce i optyce pozwala oczekiwać, że w przyszłości nastąpi integracja układów komputerowych z telemechaniką, automatyką systemową i lokalną, a także z automatyką zabezpieczeniową. W rezultacie dałoby to znaczne zmniejszenie wymiarów, zwiększenie niezawodności, obniżenie kosztów, a także bardziej racjonalną koncepcję generalną automatyki. Zagadnienia te są obecnie na świecie przedmiotem prac badawczo-rozwojowych i wdrożeniowych.