Historia. Układ przestrzenny. Rozdzielnia 110 kv. Stan istniejący

Transkrypt

1

2 Historia Pod koniec lat dziewięćdziesiątych nasileniu uległy prace badawczo projektowe, zmierzające do wprowadzenia na sieć PKP układu zasilania z jednostopniową transformacją napięcia 110/3 kv. Podyktowane było to planowanym wzrostem prędkości pociągów na wybranych liniach magistralnych (głównie CMK) przy jednoczesnej konieczności odciąŝenia istniejących podstacji trakcyjnych SN/3 kv, zakłócających pracę innych odbiorów energii elektrycznej. Dodatkowym czynnikiem, przemawiającym na korzyść nowego systemu zasilania elektrotrakcyjnego, były plany wprowadzenia na sieć PKP nowoczesnego taboru z rozruchem energoelektronicznym. Tabor tego typu charakteryzuje się znacznie wyŝszymi wymaganiami co do jakości napięcia zasilającego, w porównaniu do eksploatowanych dotychczas lokomotyw i zespołów trakcyjnych z przestarzałym rozruchem oporowym. Prace badawcze, prowadzone przez pracowników naukowych Politechniki Warszawskiej, przy współudziale zespołu specjalistów z CNTK i przedstawicieli energetyki kolejowej, zaowocowały w krótkim czasie powstaniem wytycznych do budowy jednostopniowych zespołów prostownikowych oraz pozostałych urządzeń toru głównego podstacji z transformacją 110/3 kv. Zdecydowano, Ŝe prototypowy obiekt powstanie w wyniku modernizacji istniejącej, klasycznej podstacji trakcyjnej Huta Zawadzka na Centralnej Magistrali Kolejowej. Zadania tego podjęła się firma Elester-PKP, a prototypowa podstacja została uruchomiona w 1999 roku. Budynek podstacji, ze względu na duŝe gabaryty i łatwą komunikację, pozwalał na wygodne prowadzenie prac modernizacyjnych. Układ przestrzenny Zasadniczą zmianą w układzie przestrzennym istniejącej podstacji trakcyjnej Huta Zawadzka była budowa napowietrznej rozdzielni 110 kv. Likwidacji uległy dotychczasowe stanowiska transformatorów prostownikowych, które przeniesiono na teren rozdzielni 110 kv. Pomiędzy stanowiskami transformatorów i budynkiem podstacji wybudowano ekranowane mosty szynowe typu rurowego na podporach stalowych. Budynek podstacyjny został odpowiednio zaadaptowany, przy czym rozmieszczenie pomieszczeń i urządzeń nie uległo zasadniczym zmianom. Całkowicie nowym elementem podstacji były jedynie szafy zabezpieczeń i pomiarów 110 kv na hali prostownikowo rozdzielczej. Układ zasilania przed modernizacją Układ przestrzenny zmodernizowanej PT Huta Zawadzka. Układ zasilania po modernizacji z transformacją 110/3 kv Rozdzielnia 110 kv Stan istniejący Podstacja trakcyjna Huta Zawadzka wybudowana została w 1977 roku w ramach elektryfikacji Centralnej Magistrali Kolejowej na odcinku Idzikowice (Radzice) Szeligi. W stanie poprzedzającym modernizację podstacja wyposaŝona była w trzy 6-pulsowe prostowniki PK-17/3,3 z transformatorami 4400 kva, przestarzałą piętrową rozdzielnicę 3 kv z niesekcjonowaną szyną zbiorczą oraz zabezpieczenia elektromechaniczne. Zasilanie podstacji zrealizowane było za pomocą dwóch krótkich linii 15 kv z sąsiadującej stacji 110/15 kv zakładu energetycznego. Zasilanie zmodernizowanej podstacji Huta Zawadzka zrealizowano za pomocą dwóch krótkich linii 110 kv z sąsiadującej stacji 110/15 kv zakładu energetycznego. Ze względu na niewielką odległość i wzajemne usytuowanie obu stacji jedna z linii zasilających wykonana została jako most szynowy. Drugą linię zrealizowano za pomocą kabla. Rozdzielnia 110 kv wyposaŝona została w nowoczesną aparaturę 110 kv produkcji ABB ZWAR z wyłącznikami SF 6. Rozdzielnia ta zaprojektowana została jako 6-polowa. W rozwiązaniu pierwotnym posiadała ona 2 pola linii zasilających z GPZ Huta Zawadzka, 2 pola transformatorów prostownikowych, 1 pole sprzęgła oraz 1 pole planowanej linii 110 kv do podstacji trakcyjnej Budy Zosiny (obecnie Budy Stare). Podstacja ta miała zostać zmodernizowana w niedalekiej przyszłości, jednak ze względów finanso- 2

3 wych plany te zostały odsunięte w czasie. Ostatecznie dodatkowe pole na PT Huta Zawadzka zostało rozebrane, a schemat rozdzielni 110 kv uproszczony do typowego układu H4 z wyłącznikami w polach liniowych i transformatorowych oraz dwoma odłącznikami w gałęzi poprzecznej. Prostownik ten zapewnia 12-fazową pulsację napięcia wyprostowanego 3,3 kv oraz podwyŝszoną wytrzymałość zwarciową, wymaganą do pracy w układzie transformacji jednostopniowej 110/3 kv. Prąd znamionowy prostownika w III klasie przeciąŝalności wynosi 1700 A i w połączeniu ze znacznie sztywniejszym napięciem na szynach 3,3 kv umoŝliwia przesłanie do pojazdu trakcyjnego znacznie większej mocy niŝ w przypadku stosowanych wcześniej zespołów prostownikowych PK-17. Dostarczony prostownik wyposaŝony został w mikroprocesorowe urządzenie zabezpieczające MPZ-10 firmy MY-SOFT, przystosowane do komunikacji za pośrednictwem magistrali CANBUS. Układ MPZ-10 umoŝliwia pomiar prądu oraz napięcia na wyjściu prostownika, monitoruje temperaturę diod i radiatorów, a takŝe wykrywa ewentualne zwarcia wewnętrzne. Rozdzielnia 110 kv na PT Huta Zawadzka. Transformator prostownikowy TOCRp 7000/115. Wyłącznik 110 kv typu LTB z komorami SF6. Zespoły prostownikowe Zmodernizowana podstacja wyposaŝona została w dwa zespoły prostownikowe. W zespole prostownikowym zastosowano czterouzwojeniowy transformator TOCRp 7000/115 dostarczony przez zakłady EMIT z śychlina. Transformator ten miał przekładnię 115/1,3/1,3/16,5 kv, układ połączeń YNd11y0d11, moc 7,3 MVA i chłodzenie naturalne ONAN. WyposaŜony został w 16-stostopniowy, podobciąŝeniowy przełącznik zaczepów oraz regulator napięcia firmy Computers & Control. Z uzwojeń 2 x 1,3 kv transformatora prostownikowego zasilany jest prostownik PD-17/3,3 wyprodukowany przez Instytut Elektrotechniki. Uziemnik punktu zerowego i wyprowadzenie napięcia 15 kv. 3

4 Regulacja napięcia Prostownik diodowy PD-17/3,3 z układem MPZ-10. Połączenia transformatorów prostownikowych z prostownikami wykonano za pomocą ekranowanych mostów szynowych produkcji Elektrobudowa S.A. Rozwiązanie to wybrane zostało ze względu na duŝą odległość pomiędzy stanowiskami transformatorów i budynkiem podstacyjnym, a takŝe ze względu na potrzebę wyeliminowania niebezpieczeństwa wystąpienia zwarcia na wyprowadzeniach 1,3 kv transformatora prostownikowego. Zwarcia w tym miejscu charakteryzują się duŝą wartością prądu i byłyby bardzo szkodliwe dla transformatora. W izolatorach przepustowych do budynku podstacji zainstalowane zostały przekładniki prądowe dla potrzeb zabezpieczenia róŝnicowego transformatora oraz zabezpieczenia zwarciowego prostownika. Transformator TOCRp 7000/115 wyposaŝony został w szesnastostopniowy, podobciąŝeniowy przełącznik zaczepów, włączony w uzwojenie 115 kv od strony punktu gwiazdowego. Regulacja napięcia odbywa się w zakresie ±10 % (po 8 stopni w górę i w dół). W rozwiązaniu pierwotnym na PT Huta Zawadzka zastosowano regulator napięcia RNT-5E firmy Computers & Control, którego działanie uzaleŝnione było od napięcia na szynie 3 kv DC. Rozwiązanie to nie zdało egzaminu ze względu na duŝą zmienność obciąŝenia po stronie prądu stałego i związane z nią głębokie wahania napięcia na szynie prądu stałego. W efekcie przełącznik zaczepów wykonywał nadmierną liczbę operacji i był naraŝony na przedwczesne zuŝycie. Problem ten rozwiązano przenosząc kryterium działania regulatora na stronę 110 kv i uzaleŝniając pozycję przełącznika zaczepów tylko i wyłącznie od aktualnej wartości napięcia na szynach 110 kv (według zadanej tabeli). Przyjęty układ eliminował sprzęŝenie zwrotne w działaniu regulatora napięcia i zapewniał utrzymanie prawidłowej wartości napięcia na szynie 3 kv nieobciąŝonej podstacji. Rozwiązanie to uznane zostało za standard i powtórzono je w kolejnych podstacjach trakcyjnych z transformacją jednostopniową 110/3 kv. Zaadoptowany i zmodernizowany budynek PT Huta Zawadzka. Nowe wyzwania i problemy Rurowe mosty szynowe między transformatorem i prostownikiem. Jednym z pierwszych problemów, jakie pojawiły się w fazie projektowania prototypowej podstacji, był dobór zabezpieczenia róŝnicowego transformatora prostownikowego. Chodziło oczywiście o liczbę uzwojeń - Ŝadna z firm nie oferowała wówczas zabezpieczenia dla transformatora 4-uzwojeniowego. Problem ten został rozwiązany poprzez zastosowanie układu przekładników pomocniczych, który na drodze elektrycznej sumował prądy obu uzwojeń prostownikowych. Rozwiązanie to pozwoliło na zastosowanie typowego zabezpieczenia 3-wejściowego firmy Alstom. 4

5 zastosowanie tych przekładników było i tak konieczne dla potrzeb zabezpieczenia róŝnicowego transformatora. Zwłoka czasowa w działaniu tego zabezpieczenia jest niewielka i ma zadanie tylko i wyłącznie zapewnić skuteczną likwidację zwarć w sieci trakcyjnej przez wyłączniki szybkie zasilaczy trakcyjnych. Przyjęty układ zapewniał skuteczną ochronę prostownika od zwarć wewnętrznych przy jednoczesnym zachowaniu selektywności działania zabezpieczeń w rozdzielni 15 kv i 3 kv. Rozwiązanie to uznane zostało równieŝ za standard i powtórzono je na kolejnych podstacjach trakcyjnych 110/3 kv. Szafy zabezpieczeń i pomiarów rozdzielni 110 kv. Tablica sygnalizacji centralnej rozdzielni 110 kv. Tablice sterowania i sygnalizacji rozdzielni 110 kv. Innym problemem była ochrona zwarciowa samego prostownika. Ze względu na wykorzystanie dodatkowego uzwojenia transformatora prostownikowego do zasilania LPN i potrzeb własnych podstacji, pojawił się problem zapewnienia selektywnej pracy zabezpieczeń w rozdzielni 15 kv przy jednoczesnej skutecznej ochronie prostownika od zwarć wewnętrznych. Wystąpienia zwarcia wielkoprądowego w linii potrzeb nietrakcyjnych 15 kv nie moŝe powodować wyłączenia transformatora 110/1,3/1,3/15 kv, gdyŝ zwarcie to jest likwidowane selektywnie przez odpowiedni wyłącznik w rozdzielni 15 kv. W związku z tym opóźnienie w działaniu zabezpieczenia nadprądowego po stronie 110 kv powinno wynosić co najmniej 0,4 0,6 s. Jednocześnie wszystkie zwarcia wewnętrzne w prostowniku diodowym powinny być likwidowane moŝliwie szybko, a w kaŝdym przypadku z czasem poniŝej 200 ms ze względu na wytrzymałość zwarciową modułów diodowych. W celu rozwiązania tego problemu zastosowano dodatkowe zabezpieczenie nadprądowe, zasilane z przekładników prądowych umieszczonych w przepustach mostu szynowego 2 x 1,3 kv. Nie stanowiło to problemu, gdyŝ 5 Filtr gamma KaŜdy zespół prostownikowy wyposaŝony został w indywidualny filtr gamma, składający się z powietrznego dławika katodowego 6 mh i baterii kondensatorów o pojemności 1000 µf. Dławiki katodowe, wyprodukowane przez zakłady EMIT z śychlina, zlokalizowano tradycyjnie obok szaf prostownikowych. Baterie kondensatorów natomiast umieszczono wraz z dodatkowym wyposaŝeniem w celkach rozdzielnicy 3 kv. Zabezpieczenie baterii kondensatorów od skutków zwarć wewnętrznych wykonano za pomocą bezpieczników topikowych 3 kv w wykonaniu trakcyjnym. Do kontroli stanu tych bezpieczników, a co za tym idzie napięcia na poszczególnych kondensatorach, zastosowano uproszczony przetwornik pomiarowy WN produkcji Elester-PKP. Do sterowania pracą filtru gamma wykorzystano urządzenie MPZ-10, które w porozumieniu z producentem zostało wyposaŝone w dodatkowe układy wejść i wyjść. Nadmienić naleŝy, Ŝe koncepcja i projekt zastosowanego filtru gamma powstały w ścisłej współpracy z Politechniką Warszawską i przedstawicielami CNTK. Działanie pojemnościowego filtru gamma róŝniło się w sposób zasadniczy od działania powszechnie znanych filtrów rezonansowych (urządzeń wygładzających) na podstacjach SN/3 kv. Oprócz niewątpliwych zalet filtr gamma stanowił na początku źródło licznych problemów.

6 i mniejszą indukcyjność dławika równą 4,4 mh. Natomiast w zespole prostownikowym 110/3 kv czas zanikania tych przepięć jest znacznie dłuŝszy, gdyŝ zaindukowanym w dławiku napięciem ładowana jest bateria kondensatorów filtru gamma. W niekorzystnym przypadku całkowitego odciąŝenia podstacji moŝliwe jest utrzymanie się napięcia na poziomie 5 10 kv przez czas kilku sekund. Zjawisko to stanowiłoby duŝe zagroŝenie dla izolacji sieci trakcyjnej i urządzeń na podstacji. W celu wyeliminowania przepięć długotrwałych zastosowano zespół diod bocznikujących dławik katodowy wraz z elektronicznym układem kontrolującym stan tych diod i powodującym wyłączenie zespołu prostownikowego w przypadku ich przebicia i trwałego zbocznikowania dławika danego zespołu. Układ ten miał jednak tendencję do zadziałań zbędnych podczas operacji łączeniowych na rozdzielni 110 kv (otwieranie i zamykanie odłączników). W celu wyeliminowania tego niekorzystnego zjawiska w układzie przeciwprzepięciowym na PT Huta Zawadzka wprowadzone zostały odpowiednie zmiany, które przyczyniły się do skutecznego wyeliminowania tego problemu w kolejnych podstacjach 110/3 kv. Kondensatory filtru gamma w celce rozdzielnicy 3 kv. Jednym z problemów, charakterystycznych dla zespołów prostownikowych z pojemnościowym filtrem typu gamma, jest udar prądu towarzyszący załączaniu rozładowanej baterii kondensatorów pod napięcie. Następujące po nim oscylacje energii między baterią kondensatorów i dławikiem katodowym mogą stanowić źródło znacznych przepięć. W celu ochrony urządzeń podstacji trakcyjnej przed opisanym wyŝej zjawiskiem zastosowano układ rozruchowy, składający się z dwóch styczników i opornika. Rozruch filtru gamma przebiega dwufazowo. W pierwszej fazie rozruchu następuje zamknięcie stycznika głównego, a stycznik rozruchowy pozostaje otwarty. Kondensatory ładowane są przez rezystor, który ogranicza udar prądu oraz tłumi oscylacje energii. W fazie drugiej natomiast stycznik rozruchowy zostaje zamknięty, a rezystor zwarty. Dodatkowo, w celu ochrony wyłączników szybkich przed udarem prądowym od baterii kondensatorów w przypadku pobliskich zwarć w sieci trakcyjnej, w szereg z baterią kondensatorów filtru gamma włączono na stałe niewielką rezystancję. Innym problemem, związanym z zastosowaniem pojemnościowego filtru typu gamma, są stosunkowo duŝe i długotrwałe przepięcia, powstające w chwili gwałtownego przejścia zespołu prostownikowego z duŝego obciąŝenia na pracę jałową. Sytuacja taka ma miejsce w przypadku działania wyłączników szybkich na podstacji lub w taborze znajdującym się w jej pobliŝu. Źródłem tych przepięć jest energia pola magnetycznego zgromadzona w dławiku katodowym. W przypadku klasycznego zespołu SN/3 kv przepięcia te nie są groźne z uwagi na udarowy charakter 6 Układ rozruchowy i diagnostyczny filtru gamma (wnętrze celki). Rozdzielnia 3 kv W zmodernizowanej podstacji trakcyjnej 110/3 kv Huta Zawadzka zastosowano po raz pierwszy w historii PKP dwuczłonową rozdzielnicę prądu stałego 3,3 kv typu RPS/K, z wysuwnym wyłącznikiem szybkim na wózku,

7 dostarczoną przez zakłady APENA (obecnie GE Power Controls). Niespotykaną dotychczas nowością były takŝe silnikowe napędy odłączników sekcyjnych i obejściowych, co przyczyniło się do znacznego wzrostu operatywności dyspozytora zasilania w zakresie awaryjnych przełączeń w rozdzielni 3 kv. Rozdzielnia prądu stałego wyposaŝona została ponadto w nowoczesną automatykę rozproszoną, opartą na sterownikach mikroprocesorowych CZAT 3000, produkcji Elester-PKP. Pomiar prądu i napięcia po stronie prądu stałego odbywał się za pomocą przetworników pomiarowych, zapewniających pełną separację obwodów wtórnych rozdzielnicy od obwodów pierwotnych 3 kv DC. Było to moŝliwe dzięki zasileniu części wysokonapięciowej przetwornika wprost z napięcia mierzonego, a takŝe dzięki komunikacji pomiędzy częścią wysoko- i niskonapięciową zrealizowanej przy pomocy światłowodu. Rozwiązanie to pozwoliło na podwyŝszenie bezpieczeństwa obsługi oraz wyeliminowanie transduktorów i uniezaleŝnienie pomiaru prądu zasilaczy trakcyjnych od obecności pomocniczego napięcia przemiennego 400/230 V~. Budowa przetwornika pomiarowego, eksploatowanego na PT Huta Zawadzka, jest bardzo zbliŝona do oferowanego obecnie przez firmę Elester-PKP modułu HVM. Część wysuwna pola zasilacza oporniki i bezpieczniki próby linii. Część wysuwna pola zasilacza wyłącznik szybki BWS. Celka minusowa Rozdzielnica prądu stałego 3 kv typu RPS/K. Wyłączniki szybkie zasilaczy trakcyjnych, typu BWS, posiadały zdolność wyłączania prądów zwarciowych na poziomie 50 ka, występujących w układzie transformacji jednostopniowej 110/3 kv. Do ochrony podnapięciowej rozdzielni prądu stałego 3,3 kv zastosowano urządzenie NAP-TRAK firmy MY-SOFT, które przystosowane zostało do komunikacji za pomocą magistrali CANBUS. W ramach modernizacji PT Huta Zawadzka pozostawiono istniejącą celkę minusową, eliminując jedynie zbędny odłącznik anodowy trzeciego prostownika. Celka minusowa wyposaŝona została w elektroniczne zabezpieczenie ziemnozwarciowe typu EZZ produkcji Elester-PKP. Automatyka CZAT 3000 w polu zasilacza trakcyjnego 3 kv. Rozdzielnica 3 kv. W oddali celka minusowa z EZZ i TCK. 7

8 Z uwagi na elektryczne połączenie uziomów rozdzielni 110 kv z uziomem podstacji, zaprojektowano urządzenie EZZ w wykonaniu dwukierunkowym, z dodatkowym zwiernikiem dla przepięć ziemnozwarciowych o przeciwnej polaryzacji. Dla zapewnienia ciągłego monitoringu stanu sieci powrotnej zastosowano tester ciągłości kabli powrotnych TCK-1 firmy KOLEN. Rozdzielnia 15 kv W budynku podstacji pozostawiono istniejącą rozdzielnicę 15 kv, która została odpowiednio przystosowana i zmodernizowana. Ze względu na likwidację istniejących zespołów prostownikowych, liczba pól rozdzielni uległa zmniejszeniu z 12 do 9. Istniejący odłącznik sekcyjny z napędem ręcznym, znacznie ograniczający operatywność dyspozytora zasilania, zastąpiono w pełni wyposaŝonym polem wyłącznikowym. Do budowy tego pola wykorzystano aparaturę elektryczną z likwidowanych pól zespołów prostownikowych. Ostatecznie, rozdzielnia 15 kv składała się z następujących pól: 2 pól zasilających z transformatorów głównych; 4 pól linii potrzeb nietrakcyjnych; 2 pól transformatorów potrzeb własnych SN/nn; 1 pola sprzęgłowego (wyłącznika sekcyjnego); W pierwszej wersji projektu przyjęto, Ŝe w dodatkowe uzwojenie 15 kv wyposaŝony będzie tylko jeden z dwóch transformatorów prostownikowych. ZałoŜenie to wynikało z braku wcześniejszych doświadczeń odnośnie zasilania rozdzielni 15 kv z czwartego uzwojenia transformatora prostownikowego, a takŝe ze względu na przewidywane problemy w tym zakresie. Zasilanie rezerwowe rozdzielni 15 kv stanowić miał kabel z pobliskiego GPZ. Rozwiązanie to jednak nie doszło do skutku i zastosowano jednakowe transformatory prostownikowe. Projektowane pole dopływowe z GPZ-tu zastąpiono polem dopływowym z drugiego transformatora prostownikowego. Decyzja ta okazała się słuszna, gdyŝ prototypowy układ zasilania rozdzielni 15 kv sprawdził się w praktyce. NaleŜy mieć równieŝ na uwadze, Ŝe pobliski GPZ wybudowany został w zasadzie tylko na potrzeby zasilania CMK, a jego dalsza eksploatacja po przebudowie PT Huta Zawadzka była ekonomicznie nieuzasadniona. W związku tym krótko po modernizacji podstacji trakcyjnej zakład energetyczny podjął decyzję o częściowej likwidacji GPZ obok podstacji (zlikwidowano transformatory 110/15 kv i rozdzielnię SN). Gdyby więc pierwsza wersja projektu została przyjęta, zasilanie rezerwowe rozdzielnicy 15 kv stanęłoby pod znakiem zapytania. Paradoksalnie, po likwidacji rozdzielni 15 kv na GPZ Huta Zawadza, zaistniała konieczność zasilenia potrzeb własnych tej stacji z podstacji trakcyjnej (linią niskiego napięcia), a więc w układzie odwrotnym niŝ przewidywano na początku. Potrzeby własne W układzie zasilania potrzeb własnych na PT Huta Zawadzka pozostawiono istniejące transformatory olejowe 15/0,4 kv o mocy 160 kva, zlokalizowane na zewnątrz budynku podstacji w ogrodzonych stoiskach. Zmodernizowana rozdzielnica 15 kv z zabezpieczeniami MultiMUZ. W zmodernizowanej rozdzielnicy SN wyeliminowano istniejącą automatykę przekaźnikową, instalując na jej miejsce nowoczesne zabezpieczenia cyfrowe MultiMUZ firmy JM-Tronik. W normalnym układzie pracy rozdzielnia 15 kv zasilana jest z czwartego, połączonego w trójkąt, uzwojenia 15 kv transformatora prostownikowego. Zasilanie rozdzielni odbywa się w układzie sieci izolowanej, bez transformatora uziemiającego i z pozostawieniem istniejących transformatorów potrzeb własnych 15/0,4 kv o mocy 160 kva. Zastosowanie układu sieci izolowanej pozwala na bezproblemowe, awaryjne zasilenie potrzeb własnych z sąsiedniej podstacji za pomocą LPN. 8 Pozostawiony transformator potrzeb własnych 15/0,4 kv kva.

9 Likwidacji uległy przestarzałe rozdzielnice okapturzone niskiego napięcia 230/400 V prądu przemiennego oraz 220 V prądu stałego. Nowe rozdzielnice wykonano jako wolnostojące i wyposaŝono w nowoczesną aparaturę nn. Do budowy rozdzielnic zastosowano estetyczne skrzynki plastikowe produkcji ElektromontaŜ Wrocław. W układzie zasilania obwodów 220 V prądu stałego zastosowano bezobsługową baterię akumulatorów i dwa nowoczesne zasilacze buforowe. Nowa bateria akumulatorów umieszczona została w istniejącym pomieszczeniu akumulatorni. Do koordynacji pracy rozdzielni potrzeb własnych zastosowano sterownik CZAT 3000 produkcji Elester-PKP. Automatyka rozproszona Na zmodernizowanej podstacji Huta Zawadzka po raz pierwszy w energetyce kolejowej PKP zastosowano system automatyki rozproszonej. Automatyka rozdzielni prądu stałego 3,3 kv oraz rozdzielni potrzeb własnych oparta została na sterownikach mikroprocesorowych CZAT 3000 produkcji Elester-PKP. Automatyka rozdzielni 15 kv zrealizowana została w oparciu o cyfrowe zespoły zabezpieczeniowe MultiMUZ firmy JM-Tronik. Urządzenia te włączone zostały do elektronicznej magistrali wymiany danych CANBUS, do której ponadto włączono sterowniki MPZ-10 zespołów prostownikowych oraz zabezpieczenie podnapięciowe NAP-TRAK firmy MY-SOFT. Dostarczone przez firmę Alstom zabezpieczenia rozdzielni 110 kv, ze względu na niekompatybilność ze standardem CANBUS, zostały włączone do systemu automatyki podstacyjnej za pośrednictwem modułów CZAT 3000 pełniących funkcję sprzęgłową. Do sterowania odległościowego odłącznikami na sieci trakcyjnej zaadoptowano urządzenie Usb-2. podstacji trakcyjnej, a przede wszystkim wyeliminowało konieczność układania duŝej liczby kabli sterowniczych na potrzeby zdalnego sterowania. W przyjętym rozwiązaniu szafa obiektowa zdalnego sterowania BUSZ, dostarczona przez Elester-PKP, komunikowała się z urządzeniami w poszczególnych polach za pomocą elektronicznej magistrali CANBUS. Zmodernizowana podstacja włączona została do istniejącego na CMK systemu zdalnego sterowania BUSZ-UM, wykorzystującego do komunikacji z NC Idzikowice urządzenia telegrafii wielokrotnej TgFM i kable TKD. Prawidłowa współpraca pomiędzy ultranowoczesną automatyką cyfrową i przestarzałym systemem telegrafii wielokrotnej świadczy o wysokiej elastyczności oferowanych przez firmę Elester-PKP rozwiązań technicznych. Szafa obiektowa zdalnego sterowania BUSZ na PT Huta Zawadzka. NC Idzikowice centrum zdalnego sterowania zasilaniem na CMK. Zabezpieczenia 110 kv firmy Alstom współpracujące z CZAT Sterowanie lokalne Sterowanie zdalne Zastosowanie systemu automatyki rozproszonej pozwoliło na znaczne uproszczenie obwodów wtórnych 9 Na PT Huta Zawadzka zastosowany został po raz pierwszy terminal komputerowy, umoŝliwiający wygodną lokalną obsługę obiektu przez dyŝurnego elektromontera. Komputer terminala wyposaŝono w monitor LCD, odporny na silne zakłócenia elektromagnetyczne występujące na podstacji oraz przyjazne oprogramowanie zobrazowania.

10 Zastosowanie terminala komputerowego przyczyniło się do wzrostu bezpieczeństwa lokalnej obsługi podstacji. Chodzi tutaj w szczególności o moŝliwość zasterowywania wyłącznikami w rozdzielni 15 kv z bezpiecznej odległości (dyŝurki), co w przypadku pozostawienia w rozdzielnicy wyłączników małoolejowych ma duŝe znaczenie. Znane są bowiem przypadki eksplozji tych wyłączników podczas załączania na zwarcie. Podsumowanie Podstacja trakcyjna Huta Zawadzka była obiektem prototypowym. W konsekwencji na Ŝadnym etapie realizacji firma Elester-PKP nie mogła liczyć na doświadczenia innych firm w zakresie projektowania i wykonawstwa tego typu obiektów. To właśnie nasi inŝynierowie musieli stawić czoła licznym początkowo problemom, z który kaŝdy stanowił niepowtarzalną okazję do zdobywania nowej wiedzy i doświadczeń. Dziś z przyjemnością moŝemy stwierdzić, Ŝe sprostaliśmy wymaganiom Inwestora, a wyniki dotychczasowej eksploatacji PT Huta Zawadzka potwierdzają słuszność przyjętych przez naszą firmę rozwiązań. Wszystko to w połączeniu z faktem, Ŝe modernizację tę wykonaliśmy w ruchu ciągłym bez przerw w zasilaniu sieci trakcyjnej pozwala nam uwaŝać się za pioniera w zakresie budowy bądź modernizacji podstacji trakcyjnych z zastosowaniem transformacji jednostopniowej 110/3 kv. Terminal komputerowy sterowania lokalnego w dyŝurce podstacji. Prace w ruchu ciągłym Ze względu na funkcję jaką pełni PT Huta Zawadzka w układzie zasilania Centralnej Magistrali Kolejowej, firma Elester-PKP nie dysponowała moŝliwością całościowego wyłączenia obiektu na czas przebudowy. Mimo zastosowania prototypowych rozwiązań i urządzeń, modernizacja podstacji musiała zostać przeprowadzona w ruchu ciągłym przy zapewnieniu bezprzerwowego zasilania sieci trakcyjnej i bez zwiększonego poboru mocy na sąsiednich podstacjach. Warunek ten wynikał z duŝego obciąŝenia układu zasilania na północnym odcinku CMK przez pociągi ekspresowe rozwijające prędkość pod górę. Sytuacja ta nie stanowiła jednak większego problemu, ze względu na opracowaną przez firmę Elester-PKP, unikalną technologię przebudowy czynnego obiektu, z przejściową pracą podstacji na części starych i nowych urządzeń. PT Huta Zawadzka stan na dzień r. PPHU Elester-PKP Sp. z o.o. ul. Pogonowskiego Łódź tel fax biuro@elester-pkp.com.pl W sprawach związanych z budową bądź modernizacją podstacji trakcyjnych i innych obiektów układu zasilania elektrotrakcyjnego bądź elektroenergetycznego prosimy o kontakt z następującym pracownikiem Elester-PKP: Jacek Jastrzębski jacek.jastrzebski@elester-pkp.com.pl Copyright by Elester-PKP Centralna Magistrala Kolejowa. 10