8. ELEKTROENERGETYCZNA AUTOMATYKA ZABEZPIECZENIOWA .554
Badania fabryczne mają na celu wykazanie, że wyprodukowane zabezpieczenia działają w sposób prawidłowy. Badania te dzielą się na badania pełne, dokonywane jednorazowo dla danego typu zabezpieczenia (nazywa się je niekiedy próbą typu) oraz badania niepełne (nazywane próbą wyrobu), którym poddany jest każdy egzemplarz wyprodukowanego zabezpieczenia.
Badania pełne mają na celu wykazanie, że koncepcja, konstrukcja oraz rozwiązanie technologiczne zabezpieczenia odpowiadają wymaganiom. Tak rozumiana próba obejmuje badania technologiczne i badania funkcjonalne. Celem tych pierwszych jest sprawdzenie jakości technologii wykonania zabezpieczenia. Natomiast badania funkcjonalne mają wykazać, że charakterystyki działania zabezpieczenia są zgodne z założeniami konstrukcyjnymi.
Badania funkcjonalne obejmują próby w stanic ustalonym (statyczne) oraz w stanach nieustalonych (dynamiczne). Typowy zakres zmienności warunków, jakie należy symulować w czasie badań funkcjonalnych, podano w tabl. 8.16.
Badania eksploatacyjne są prowadzone na poszczególnych zabezpieczeniach zainstalowanych u użytkownika. Dzielą się one na:
— badania odbiorcze, które mają stwierdzić, że instalowane zabezpieczenie jest sprawne technicznie, a jego nastawienia zgodne z wymaganiami użytkownika;
— badania okresowe, mające na celu okresowe sprawdzenie sprawności technicznej zabezpieczenia oraz poziomu jego nastawień; dzielą się one na pełne i skrócone; częstość tych badań, obowiązująca w krajowej energetyce, jest podana w tabl. 8.17;
— badania dodatkowe, stosowane wówczas, gdy istnieją podejrzenia możliwości uszkodzenia zabezpieczenia, np. po błędnym działaniu.
Tablica 8.17. Częstość badań okresowych niektórych układów automatyki zabezpieczeniowej w eksploatacji
Okres eksploatacji, lata | ||||
Zabezpieczenia obiektu | ||||
1 |
2 |
3 |
4 | |
Linie o napięciu powyżej 110 kV |
P |
s |
s |
P |
Linie średnich napięć z zabezpieczeniami wtórnymi |
P |
s |
s |
P |
Linie średnich napięć z wyzwalaczami |
P |
- |
P |
- |
Generatory, bloki, transformatory |
P |
s |
s |
P |
Silniki potrzeb własnych |
P |
s |
s |
P |
Układy automatyki: SZR, SCO, synchronizacja automatyczna |
P |
s |
s |
P |
Układy sprzęgające w.cz. |
P |
s |
s |
P |
Oznaczenia: p — badanie podstawowe, s — badanie skrócone. |
Automatyczne samotestowanie jest to badanie poszczególnych bloków funkcjonalnych zabezpieczenia, dokonywane w sposób automatyczny przez wbudowane urządzenie samotestujące. Częstość tych badań może być bardzo znaczna. Najczęściej powtarzane są co kilka godzin, ale znane są również rozwiązania, w których samotestowanie powtarzane jest co kilka sekund, a nawet częściej.
Szczegółowe wymagania dotyczące badań fabrycznych i eksploatacyjnych są podawane przez normy krajowe oraz przez przepisy resortowe. Wytyczne o zasięgu międzynarodowym sa formułowane przez zalecenia IEC oraz opracowania 34 Komitetu Studiów CIGRE.
Rozwój automatyki zabezpieczeniowej określają dwa zasadnicze czynniki:
— potrzeby wyznaczane parametrami zabezpieczanych obiektów i całego systemu oraz wymaganiami dotyczącymi szybkości i czułości, selektywności itd., jak również rodzajami spodziewanych zakłóceń;
— środki techniczne wynikające z rodzaju urządzeń i podzespołów, jakimi dysponują konstruktorzy układów automatyki.
W niespełna stuletniej historii automatyki zabezpieczeniowej można wyróżnić trzy etapy:
1. Etap układów elektromechanicznych, trwający do dekady lat pięćdziesiątych. W tym okresie powstały niemal wszystkie obecnie istniejące kryteria działania zabezpieczeń oraz rozwiązania poszczególnych zabezpieczeń — najczęściej będących indywidualnymi przekaźnikami — oparte na analogowych układach elektromechaniczno--stykowych.
2. Etap analogowych układów statycznych, który rozpoczęła dekada lat sześćdziesiątych. Wówczas elementy elektromechaniczne zastąpiono elektronicznymi statycznymi. Umożliwiło to przechodzenie od pojedynczych przekaźników do całych układów zabezpieczeń.
3. Etap układów cyfrowych, rozpoczęty w dekadzie lat osiemdziesiątych i trwający nadal. Wyznacznikami jego są gigantyczne możliwości obliczeniowe procesorów oraz niezwykle obszerne pamięci. W tym zakresie postęp technologiczny jest niezwykle szybki, dostarczając konstruktorom zabezpieczeń coraz potężniejszch narzędzi. Umożliwia to zupełnie nowe podejście do podstawowych problemów, m.in. takich jak:
— integracja układów zabezpieczeń i automatyki,
— logika podejmowania decyzji na podstawie wielu kryteriów o różnym stopniu wiarygodności,
— wykorzystywanie informacji zarówno nagromadzonych w przeszłości, jak i otrzymywanych aktualnie, co może doprowadzić do powstania nowej generacji rzeczywiście adaptacyjnych zabezpieczeń.
Przewidywanie przyszłości jest zawsze ryzykowne. Można jednak przyjąć za pewnik, że szybkość rozwoju zabezpieczeń i automatyki lokalnej będzie się powiększać z każdym dziesięcioleciem.
WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ
ó współczynnik zależny od stałej czasowej obwodu wtórnego przekładników
Cph — pojemność doziemna jednej fazy
— wtórna graniczna siła elektromotoryczna przekładnika prądowego
Es współczynnik efektywności zabezpieczeń
/ — wartość chwilowa częstotliwości
Aj — prąd doprowadzony do przekaźnika odległościowego
A> prąd znamionowy wkładki topikowej bezpiecznika
— pojemnościowy doziemny prąd własny linii średniego napięcia lh — prąd wzdłużny zabezpieczenia różnicowego
At — prąd zwarcia, wartość skuteczna
fkmtx — największa wartość skuteczna prądu przy zwarciu trójfazowrym Ikmin — najmniejsza wartość prądu przy zwarciu na zaciskach silnika