Automatyka zabezpieczeniowa w systemach elektroenergetycznych / Wilibald Winkler, Andrzej Wiszniewski. wyd. 2, dodr. 2. Warszawa, 2013.

Transkrypt

1 Automatyka zabezpieczeniowa w systemach elektroenergetycznych / Wilibald Winkler, Andrzej Wiszniewski. wyd. 2, dodr. 2. Warszawa, 2013 Spis treści Przedmowa 11 Wykaz waŝniejszych oznaczeń 13 Wykaz waŝniejszych symboli graficznych Wprowadzenie Rola automatyki zabezpieczeniowej w systemie elektroenergetycznym Strefy działania układów automatyki zabezpieczeniowej eliminacyjnej Wymagania stawiane automatyce zabezpieczeniowej eliminacyjnej Przegląd zakłóceń objętych działaniem automatyki zabezpieczeniowej Ogólne załoŝenia Zwarcia wielkoprądowe Zwarcia doziemne małoprądowe Praca niepełnofazowa Zwarcia zwojowe w maszynach wirujących i transformatorach PrzeciąŜenia cieplne Awarie systemowe Inne rodzaje zakłóceń Ogólna struktura automatyki zabezpieczeniowej Zbieranie i wstępne przetwarzanie sygnałów Wprowadzenie Sygnały prądowe i napięciowe Wiadomości ogólne Prądy przejściowe przy zwarciach wielkoprądowych Prądy przejściowe przy zwarciach małoprądowych Przekładniki prądowe Przekładniki prądowe konwencjonalne Przekładniki prądowe niekonwencjonalne Układy połączeń przekładników prądowych Dobór przekładników prądowych Filtry składowej zerowej prądu Przekładniki napięciowe Przekładniki napięciowe indukcyjne Przekładniki napięciowe pojemnościowe 84

2 Przekładniki napięciowe niekonwencjonalne Zakłócenia we wtórnych obwodach pomiarowych Inne czujniki pomiarowe Czujniki temperatury Czujniki optyczne Czujniki pola magnetycznego Przesył sygnałów Wprowadzenie Techniczna realizacja łączy telekomunikacyjnych dla automatyki zabezpieczeniowej Łącza przewodowe Łącza wielkiej częstotliwości Łącza światłowodowe Łącza radiowe Przetwarzanie sygnałów w przekaźnikach i zespołach automatyki zabezpieczeniowej Technika analogowa Ogólna struktura toru przetwarzania sygnałów Układy wejściowe Układy przygotowawcze Komparatory Układy decyzyjne Układy wyjściowe Układy wejść dwustanowych Układy zasilania pomocniczego Przekaźniki i zespoły automatyki zabezpieczeniowej Technika cyfrowa Wiadomości wstępne Dyskretyzacja sygnałów analogowych Wstępne przetwarzanie cyfrowe Pomiary cyfrowe wielkości kryterialnych Stosowanie pomiarów rozmytych Funkcje dodatkowe związane z automatyką zabezpieczeniową Rejestracja zakłóceń Znaczenie rejestracji zakłóceń Rejestracja zakłóceń za pomocą autonomicznego urządzenia Rejestracja zakłóceń w urządzeniu zabezpieczającym Współpraca urządzeń do rejestracji zakłóceń Oprogramowanie urządzeń do rejestracji zakłóceń Lokalizacja zwarcia w liniach elektroenergetycznych Źródła błędów w procesie lokalizacji Eliminowanie błędów wywołanych rezystancją przejścia 160

3 Eliminowanie błędów spowodowanych sprzęŝeniem z torem równoległym Eliminowanie błędów wywołanych złoŝoną konfiguracją linii Kompensacja wpływu pojemności linii Falowe lokalizatory miejsca zwarcia Główne kryteria zabezpieczeniowe i ich praktyczne zastosowanie Kryterium nadprądowe Kryterium nadprądowe jako podstawa do wykrywania zwarć wielkoprądowych Kryterium nadprądowe jako podstawa do wykrywania przeciąŝeń cieplnych Kryterium nadprądowe jako podstawa do wykrywania zwarć doziemnych małoprądowych Kryterium nad- i podnapięciowe Kryterium nadnapięciowe Kryterium podnapięciowe Kryterium róŝnicowoprądowe Zakres zastosowania kryterium Ogólna zasada pomiaru prądu róŝnicowego Stabilizacja zabezpieczeń róŝnicowoprądowych Kryterium kątowoprądowe Zakres stosowania kryterium kątowoprądowego Zastosowanie kryterium kątowoprądowego do selektywnego wykrywania zwarć wielkoprądowych Zastosowanie kryterium kątowoprądowego do selektywnego wykrywania zwarć małoprądowych Zmiana kierunku przepływu mocy czynnej jako kryterium wykrywające pracę silnikową generatorów synchronicznych Kryterium podimpedancyjne Zmiana impedancji jako kryterium występowania zwarć wielkoprądowych Zasada wyboru napięć i prądów zapewniających prawidłowy pomiar impedancji Techniczna realizacja pomiaru impedancji w przekaźnikach odległościowych Podejmowanie decyzji w automatyce zabezpieczeniowej Wiadomości wstępne Stosowanie opóźnienia Zwielokrotnianie zabezpieczeń Układy adaptacyjne Rola układów adaptacyjnych Modele deterministyczne i logika dwuwartościowa 224

4 Algorytmy oparte na sygnałach rozmytych oraz logice rozmytej Algorytmy wielokryterialne Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych Automatyka zabezpieczeniowa linii elektroenergetycznych Wprowadzenie Automatyka zabezpieczeniowa do wykrywania zwarć wielkoprądowych Zabezpieczenia nadprądowe Zabezpieczenia odległościowe bezłączowe Współpraca zabezpieczeń odległościowych za pomocą łączy telekomunikacyjnych Zabezpieczenia porównawczoprądowe wzdłuŝne Zabezpieczenia porównawczofazowe Zabezpieczenia zerowoprądowe kierunkowe Zabezpieczenie porównawczokierunkowe wykorzystujące niestacjonarne sygnały pomiarowe Automatyka zabezpieczeniowa do wykrywania i lokalizacji zwarć doziemnych małoprądowych Zabezpieczenia reagujące na ustalone przebiegi wielkości pomiarowych Zabezpieczenia reagujące na przejściowe przebiegi wielkości pomiarowych Zabezpieczenia linii elektroenergetycznych od przeciąŝeń Automatyka samoczynnego ponownego załączania (SPZ) Wiadomości podstawowe Automatyka SPZ w sieciach z bezpośrednio uziemionym punktem neutralnym Automatyka SPZ w sieciach rozdzielczych SN Wybiorniki fazowe do współpracy z automatyką SPZ Automatyka zabezpieczeniowa transformatorów i autotransformatorów Zakłócenia w pracy transformatorów i autotransformatorów Awaryjność transformatorów Rodzaje zakłóceń w pracy transformatorów Wymagania stawiane zabezpieczeniom transformatorów Zabezpieczenia róŝnicowe wzdłuŝne transformatorów Zabezpieczenia nadprądowe transformatorów Zabezpieczenia odległościowe transformatorów Zabezpieczenie gazowo-przepływowe Zabezpieczenia przeciąŝeniowe transformatorów Zabezpieczenie od nadmiernego strumienia w rdzeniu transformatorów Automatyka zabezpieczeniowa szyn zbiorczych 311

5 10.1. Wprowadzenie Zabezpieczenia róŝnicowoprądowe szyn zbiorczych Małoimpedancyjne zabezpieczenia róŝnicowoprądowe Wielkoimpedancyjne zabezpieczenia róŝnicowe Dwukryterialne zabezpieczenia szyn zbiorczych Zabezpieczenia analogowe Zabezpieczenia cyfrowe Uproszczone zabezpieczenie szyn zbiorczych sieci rozdzielczych SN Lokalne rezerwowanie wyłączników Automatyka zabezpieczeniowa generatorów Wprowadzenie Zabezpieczenia od zwarć doziemnych w uzwojeniu stojana Przyczyny i skutki występowania zwarć doziemnych Zabezpieczenie ziemnozwarciowe stojana generatorów pracujących bezpośrednio na szyny zbiorcze Zabezpieczenia ziemnozwarciowe generatorów pracujących w układach blokowych Zabezpieczenia od zwarć międzyfazowych w uzwojeniu stojana Wiadomości ogólne Zabezpieczenie róŝnicowoprądowe Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne z blokadą napięciową Zabezpieczenie podimpedancyjne Zabezpieczenia od zwarć zwojowych w uzwojeniu stojana Zabezpieczenie od zwarć w wirniku i obwodzie wzbudzenia Zabezpieczenie nadnapięciowe Zabezpieczenie od utraty wzbudzenia Zabezpieczenia od asymetrii prądowej Zabezpieczenia od przeciąŝeń cieplnych Zabezpieczenia pod- i nadczęstotliwościowe Zabezpieczenia od pracy silnikowej turbogeneratorów Ogólna zasada doboru zabezpieczeń generatorów Automatyka zabezpieczeniowa bloków generatortransformator Wprowadzenie Zabezpieczenia od zwarć wielkoprądowych Rodzaje zabezpieczeń Zabezpieczenia róŝnicowoprądowe Zabezpieczenia podimpedancyjne Zabezpieczenia od utraty synchronizmu Zabezpieczenia od przewzbudzenia Zabezpieczenia od przypadkowego przyłączenia turbozespołu do systemu elektroenergetycznego 385

6 12.6. Zabezpieczenie od nadmiernego momentu skręcającego na wale turbozespołu Wytyczne doboru automatyki zabezpieczeniowej bloków generatortransformator Dystrybucja sygnałów wyjściowych z zespołów automatyki zabezpieczeniowej Automatyka zabezpieczeniowa silników elektrycznych Wprowadzenie Zakłócenia w pracy silników Zabezpieczenia silników indukcyjnych Zabezpieczenia zwarciowe Zabezpieczenia przeciąŝeniowe i rezerwowe Specyfika zabezpieczeń silników synchronicznych Zintegrowane zabezpieczenia silników Automatyka przeciwawaryjna i poawaryjna Wiadomości wstępne Przeciwdziałanie utracie równowagi statycznej Przeciwdziałanie utracie równowagi przejściowej Układy rozcinające Przeciwdziałanie niestabilności napięciowej Warunki powstawania niestabilności napięciowej Podnapięciowe odciąŝanie Przeciwdziałanie nadmiernemu podwyŝszeniu poziomu napięć Przeciwdziałanie załamaniu się częstotliwości Zapobieganie przeciąŝeniom cieplnym Restytucja poawaryjna w systemie elektroenergetycznym Wprowadzenie Samoczynne załączanie rezerwy (SZR) Restytucja stacji i systemu Przyszłość automatyki elektroenergetycznej Nowe zadania i środki Obszarowa synchronizacja próbkowania Integracja układów sterowania Zmiany w automatyce zabezpieczeniowej 438 Literatura 441 Skorowidz 447 oprac. BPK