Transformatory SN/nn z podobciążeniowymi przełącznikami zaczepów - doświadczenia praktyczne i możliwości zastosowania

Transkrypt

1 Konferencja Stacje elektroenergetyczne WN/SN i SN/nn maja 2018, Kołobrzeg Transformatory SN/nn z podobciążeniowymi przełącznikami zaczepów - doświadczenia praktyczne i możliwości zastosowania innogy Stoen Operator Bartosz Pawlicki

2 1 Projekty w iso 2 Urządzenia 3 Działanie 4 Podsumowanie

3 PROJEKTY W ISO

4 SVR/FBVR - idea SVR Smart Voltage Regulation Musimy być przygotowani na przyłączanie generacji rozproszonej w sieci nn Obecnie FBVR Frequency Based Voltage Regulation Smart Grid to również zmiana filozofii bilansowania systemu elektroenergetycznego Co może się dziać w sieci nn gdy pojawia się generacja rozporsozna i e-mobility? PV słoneczny dzień E-mobility ładowanie samochodów +7% -8% Przyszłość +12% -13% +13% -14% +9% -10% 4

5 SVR/FBVR jak to działa? Sygnał zdalny (dyspozytor) GPRS (PLC?) SN Regulator napięcia MR Sterownik FBVR / SVR nn F B V R Sensor 1 Sensor 2 4 algorytmu regulacji SVR 1. Wg napięcia na szynach nn stacji 2. Wg napięcia sensora 1 3. Wg napięcia sensora 2 4. Złożony z uwzględnieniem wszystkich napięć z różną wagą (np. napięcie stacji 0.5, sensor i sensor ) 2 tempa regulacji zależne od intensywności zmiany napięcia w sieci nn δu 10% 5% 0% 0,00% 0,20% δf 5

6 SVR/FBVR - lokalizacje Testujemy na różnych grupach odbiorców Bloki wielorodzinne - Żoliborz Domy jednorodzinne - Włochy Sensory napięcia Na końcach wybranych (najdłuższych i najbardziej obciążonych) obwodów nn zainstalowano sensory napięcia, które pozwalają kontrolować jego poziom. WARSZAWA Jedno z założeń projektu: Pozyskamy wiedzę na temat przydatności transformatorów z PPZ i automatyki w praktyce OSD 6

7 URZĄDZENIA

8 Podstawowy element układu Transformator 15/0,4kV z PPZ wraz ze sterownikiem Regulacja napięcia w stacji SN/nn: transformatory SN/nn z możliwością zmiany napięcia pod obciążeniem nigdy wcześniej nie stosowane przez OSD w Polsce. 2 x 400kVA W projekcie wykorzystano dwa transformatory 400kVA ze sterownikami FBVR/SVR System w pełni sterowalny ze SCADA PPZ Maschinen Reinhausen typu itap OLTC zainstalowano w transformatorach SGB Transformator 15/0.4kV z PPZ 8

9 Parametry Transformator 15/0,4kV z PPZ wraz ze sterownikiem Typ: olejowy Moc znamionowa: 400kVA Napięcie znamionowe górne: 15,75kV Napięcie znamionowe dolne: 0,42kV Straty jałowe: A 0 <0,43kW +20% Straty obciążeniowe: C k <4,6kW +5% Rozporządzenia Komisji (UE) Nr 548/2015 z dnia 21 maja 2014r w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE w odniesieniu do transformatorów elektroenergetycznych małej, średniej i dużej mocy. Procentowe napięcia zwarcia: 4,5% Przełącznik zaczepów: podobciążeniowy Regulacja napięcia po stronie: górnej Regulacja napięcia: +4x2-4x2% (9 zaczepów) skrajne zaczepy w praktyce niewykorzystywane Wymagania iso TR bez PPZ: +2,5 3x2,5% Kolejne projekty: +2x1,5-6x1,5% 9

10 Parametry Sterownik Zakres temperatur pracy: - 25 C +65 C (lub należy przewidzieć konstrukcję szafy sterownika w sposób zapewniający jego pracę w wymienionym zakresie temperatury) W trakcie eksploatacji uszkodził się zasilacz 48VDC zasilający sterownik PPZ i jego napęd. Napięcia zasilania całego układu: 230V AC Napięcie pracy urządzeń: 24VDC (Mikronika) i 48VDC MR (WAGO) Czas podtrzymania po zaniku zasilania: co najmniej 2 godziny - zbędne, wystarczy kilka minut Urządzenie do pomiaru prądów wykorzystuje przekładniki prądowe konwencjonalne (lub cewki Rogowskiego). Pomiar napięcia realizowany bezpośrednio. Komunikacja z sensorami napięcia nn na końcach linii poprzez łączność 3G Do rozważenie komunikacja PLC? 10

11 Parametry Sterownik - zbędne, wystarczy kilka minut 11

12 Parametry Sensory Zakres temperatur pracy: -25 C +65 C (brak miejsca na grzałki i brak możliwości dostosowania złącza do innych temperatur) Napięcia zasilania całego układu: 230V AC Napięcie pracy urządzeń: 24VDC Brak podtrzymania Pomiar napięcia realizowany bezpośrednio - problem z bezpiecznikami instalacyjnymi w podstawie na szynę, rezystancja na bezpieczniku zaburzyła pomiary Komunikacja ze stacją TR z PPZ poprzez 3G Do rozważenie komunikacja PLC? 12

13 DZIAŁANIE

14 Regulacja napięcia w praktyce (1) Aktywny algorytm SVR - z uwzględnieniem wszystkich napięć z różną wagą (napięcie stacji 0.5, sensor i sensor ) Napięcie na szynach stacji [L1] Napięcie sensora 2 [L1] Pozycja przełącznika zaczepów Prąd w stacji [L1] Przebieg tygodniowy 14

15 Regulacja napięcia w praktyce (2) Aktywny algorytm SVR - z uwzględnieniem wszystkich napięć z różną wagą (napięcie stacji 0.5, sensor i sensor ) Napięcie na szynach stacji SN/nn [L1] Pozycja PPZ w st. SN/nn Napięcie na szynach RPZ [L1-L2] Pozycja PPZ w st. RPZ Przebieg tygodniowy 15

16 Regulacja napięcia w praktyce (3) Aktywny algorytm SVR - z uwzględnieniem wszystkich napięć z różną wagą (napięcie stacji 0.5, sensor i sensor ) Napięcie sensora 2 [L1] Przebieg tygodniowy 16

17 WNIOSKI

18 Podsumowanie / zagadnienia warte poruszenia Wielu dostawców TR - jeden dostawca PPZ na rynku - MR W projekcie iso zastosowano PPZ typu MR GRIDCON itap Obecnie dostępny przełącznik MR ECOTAP VPD i Ormazabal W projekcie iso integratorem automatyki (sterownik SVR/FBVR) była BRPMSA Mikronika alternatywnie MR oferuje swoje sterowniki i sensory + algorytmy F B Uproszczone projekty V Wydaje się, że można rozważyć rezygnację z sensorów, ale konieczny jest algorytm R kształtowania napięcia w funkcji obciążenia transformatora i napięcia po stronie SN U nn =f(i nn, U SN ) Pomiary W projektach iso algorytmy były oparte o pomiar napięcia w 1 fazie w przyszłości będziemy preferować średnią napięć ze wszystkich faz. Gdzie instalować? - generacja rozproszona w sieci nn, stacje ładowania EV w sieci nn - alternatywa dla działań inwestycyjnych polegających na budowie nowych stacji TR do zasilenia obszaru nn - rozległe sieci SN, gdzie spadki napięć mogą powodować problem z utrzymaniem napięcia w sieciach nn

19 Dziękuję! Kontakt Dr inż. Bartosz Pawlicki Planowanie Rozwoju Sieci M T bartosz.pawlicki@innogy.com 19