ZINTEGROWANY ZESPÓŁ DO AUTOMATYCZNEJ KOMPENSACJI PRĄDÓW ZIEMNOZWARCIOWYCH TYPU BS KKZ (dla napięcia znamionowego sieci 15kV opcja 20kV)

Transkrypt

1 ZINTEGROWANY ZESPÓŁ DO AUTOMATYCZNEJ KOMPENSACJI PRĄDÓW ZIEMNOZWARCIOWYCH TYPU BS KKZ (dla napięcia znamionowego sieci 15kV opcja 20kV) Zastosowanie: Automatyczna kompensacjacja pradów ziemnozwarciowych w sieciach średniego napięcia z punktem neutralnym uziemionym przez dławik ( linie skompensowane). Zasada działania: Urządzenie w sposób kompleksowy realizuje zadanie płynnej kompensacji prądów ziemnozwarciowych pełniąc jednocześnie funkcję: pomiarową, regulacyjną oraz automatyki AWSCz. BS KKZ automatycznie, bez wyłączania sieci i bez emisji szkodliwych zakłóceń dostosowuje wartość indukcyjności niezbędnej do kompensacji parametrów prądów ziemnozwarciowych ustalonych na podstawie pomiaru bezpośredniego. Bezpośredni pomiar parametrów ziemnozwarciowych dokonywany jest przez analizę rzeczywistego rozpływu prądów w układzie powstającego w wyniku wprowadzenia w układ kontrolowanego impulsu napięciowego ( metoda Lorenca). Polega to na włączeniu na kilkanaście sekund zewnętrznego źródła zasilania i chwilowym wymuszeniu napięcia w punkcie neutralnym sieci, który dostępny jest w punkcie zerowym uzwojenia górnego napięcia transformatora potrzeb własnych (dla napięć Uo<400VAC). Wymuszenie dokonywane jest przez dodatkowe uzwojenie zwane uzwojeniem wymuszającym. Przy napięciach Uo>400VAC pomiar jest dokonywany poprzez zmianę reaktancji dławika. Podczas wymuszenia dokonywane są pomiary napięcia oraz rozpływu prądów w mierzonym układzie. Wyniki dokonanych pomiarów są podstawą do obliczenia następujących parametrów kompensowanej sieci: aktualna pojemność sieci i reaktancja pojemnościowa sieci, aktualna reaktancja indukcyjna dławika, prąd doziemny dławika (pomiar wykonywany na bieżąco), napięcie Uo,(zakres 0-7,2 kv) prąd pojemnościowy zwarcia, prąd indukcyjny zwarcia, prąd resztkowy, Dołączony rezystor AWSCz zapewnia prawidłowe działanie zabezpieczeń w sytuacji wywołanego kompensacją spadku wartości składowej czynnej prądu zwarcia. Parametry uzyskane z układu poprzez alizator parametrów sieci są kierowane do sterownika połączeniem światłowodowym. W oparciu o przeprowadzoną analizę program generuje sygnały do sterowania i kontroli pracy dławika gaszącego. Żądana reaktancja dławika jest obliczana i nastawiana tak, aby uzyskać prąd resztkowy zwarcia w nastawionym zakresie. Po uzyskaniu nastawy ponownie jest wykonywany pomiar i obliczenia dla potwierdzenia oczekiwanych parametrów. Następnie układ sterowania przechodzi w stan oczekiwania sprawdzając następujące kryteria, które uruchamiają ponownie działanie układu: Kryterium zmiany prądu dławika w zakresie nastawialnym Idmin<Id<Idmax Kryterium czasowe nastawialne (zwykle przyjmuje się 60min) Kryterium układu połączeń stacji (działanie od przełączeń pól PW i sprzęgła) Kryteria te muszą być pobudzone przez odpowiednio długi czas (standardowo przyjmuje się 30sek, czas ten jest nastawialny), aby wyeliminować niepotrzebne działanie układu w przypadku zmian krótkotrwałych. Działanie układu może być również wymuszone w każdej chwili z systemu nadrzędnego poprzez dostępne sterowania i nastawy. BEZPOL Sp. z o.o Myszków, ul. Partyzantów 21 1

2 Standardowo urządzenie wyposażone jest w dotykowy panel sterujący zawierający wizualizację stanu pracy dławika. Oprócz sterowania automatycznego możliwe jest sterowanie ręczne poprzez przyciski sterujące znajdujące się na szafie BSW lub w innym miejscu w pobliżu dławika. Regulacja odbywa się według wartości podanych na skali. Przy sterowaniu ręcznym należy zachować szczególną ostrożność, pracę tą mogą wykonać tylko osoby przeszkolone do obsługi systemu BS KKZ. Wyniki pomiarów, stanu systemu, alarmów są wysłane poprzez protokół komunikacyjny (zależny od typu, jaki zastosowany jest w danej stacji) do systemu stacji. Jako standardowy stosowany jest protokół DNP 3.0. Element sterujący układem znajduję się w stacji elektroenergetycznej (jest przygotowany do pracy równoległej z bliźniaczym układem drugiego dławika nadążnego). Układ sterowania może w współpracować również z układem dławika stałego. Przy pracy równoległej w stacji SN zamontowane są dwa systemy BS KKZ komunikujące się ze sobą. Oprogramowanie systemów współpracuje wtedy z łącznikami pól obu Potrzeb Własnych, łącznikiem sprzęgłowym (szynowym) rozdzielni SN oraz z systemem nadrzędnym uwzględniając konfigurację rozdzielni oraz wytyczne. Elementy składowe zespołu BS KKZ: 1 Transformator uziemiający typ BTUO 2 Dławik gaszący olejowy regulowany szczelinowy typ BDGORs wraz z rezystorem do wymuszania składowej czynnej BWR-b 20/15 (bezpośredni). 3 Moduł sterujący 4 Moduł pomiarowy Dane techniczne: Lp. Typ Napięcie sieci (V) Moc znamionowa (kvar) Zakres regulacji (A) 1. BS KKZ 1091/ BS KKZ 1455/ BS KKZ 1819/ BS KKZ 2275/ BS KKZ 2728/ Częstotliwość znamionowa 50 Hz Zasilanie 1 x 400 VAC, 3 x 230 VAC / 220 VDC Protokół komunikacyjny DNP 3.0. Łącze inżynierskie ( wyposażenie standardowe) E-LAN, RS232, RS485 Parametry środowiskowe Temperatura pracy -25 do +40 Wykonanie napowietrzne i wnętrzowe Maks. wys.pracy 1000 m n.p.m. 2 BEZPOL Sp. z o.o Myszków, ul. Partyzantów 21

3 Schemat zintegrowanego zespołu BS KKZ TRANSFORMATOR UZIEMIAJĄCY BTUO DŁAWIK GASZĄCY BDGORs REZYSTOR AWSCz BWRb 20/15 POLE SN PW L1 L2 L3 WYMUSZENIE POMIARU ANALIZATOR PARAMETRÓW SIECI STEROWANIE DŁAWIKIEM STEROWNIK MODUŁ STEROWNIKA BS KKZ Ekran Menu Podstawowe modułu sterującego BEZPOL Sp. z o.o Myszków, ul. Partyzantów 21 3

4 Zalety układu BS KKZ: realizacja wszystkich zadań wynikających z kompensacji prądów ziemnozwarciowych w sieciach skompensowanych za pomocą jednego zespołu urządzeń. pomiar i kontrola parametrów ziemnozwarciowych bez konieczności przerw w zasilaniu wykonanie pomiarów bez wprowadzania do sieci szkodliwych zakłóceń ograniczenie zabudowanej powierzchni pola potrzeb własnych GPZ-tu znaczne obniżenie czasu wykonania instalacji na GPZ-cie obniżenie kosztów materiałów i robocizny przy wykonaniu instalacji gdyż: (wymaga wykonania tylko jednego stanowiska montażowego, nie trzeba ponosić kosztów transportu oddzielnych urządzeń, uniknięcie ewentualnych błędów montażowych) Parametry poszczególnych modułów mogą być dostosowane do wymagań określonych przez klienta. Na życzenie użytkownika istnieje możliwość wyposażenia urządzeń w inny osprzęt taki jak przepusty konektorowe firmy Euromold oraz odpowiednie głowice kablowe, zaciski transformatorowe, podkładki antywibracyjne itd. Poszczególne moduły systemu można również nabyć jako oddzielne urządzenia w indywidualnych obudowach. Umożliwia to stopniowe kompletowanie całości systemu w miarę posiadanych środków. Producent zapewnia przeszkolenie personelu obsługującego zintegrowany system kompensacji prądów ziemnozwarciowych. Wyposażenie: 1. Przepust DT 20/Nf/ Przepust DT 3/ Przepust DT 1/ Przepust pomiarowy 6P 5. Przekaźnik Buchholza BF 25/6 6. Konserwator 7. Odwilżacz 1,5 L 8. Reduktor napędu 9. Podwozie 10. Szafka sterowania 11. Radiator B2/520 FG-11/ Wlew oleju na pokrywie 13. Termometr G3/4 14. Rezystor 15. Tabliczka znamionowa 16. Zawór spustowy 17. Ucha do podnoszenia 18. Ucha do mocowania w czasie transportu 4 BEZPOL Sp. z o.o Myszków, ul. Partyzantów 21

5 ELEMEMNTY UKŁADU AUTOMATYCZNEJ KMPENSCJI MOCY BIERNEJ (dla napięcia znamionowego sieci 15kV opcja 20kV) DŁAWIK GASZĄCY OLEJOWY REGULOWANY SZCZELINOWY BDGORs Budowa: RDZEŃ niskostratna blacha transformatorowa zimnowalcowana w izolacji nieorganicznej, UZWOJENIA drut z miedzi elektrolitycznej okrągły emaliowany lub profilowy w izolacji papierowej, wykonana z blachy stalowej ocynkowanej ogniowo, wyposażona w podwozie z kołami umożliwiającymi dostosowanie ich położenia do kierunku jazdy. KADŹ Zależnie od życzenia klienta dostępne są dwa wykonania: kadź radiatorowa lub falista. Zastosowanie: Dławiki gaszące szczelinowe typu BDGORs służą do płynnego kompensowania prądu ziemnozwarciowego w skompensowanych sieciach elektroenergetycznych. Włącza się je między punkt zerowy transformatora energetycznego a ziemię w przypadku połączenia w gwiazdę lub pomiędzy punkt zerowy transformatora uziemiającego a ziemię w przypadku połączenia w trójkąt. Urządzenie może być regulowane automatycznie (np. we współpracy z systemem automatycznej kompensacji BS KKZ) lub ręcznie (zdalnie bądź bezpośrednio). Wyposażenie: Przepusty uzwojenia dławika Przepusty uzwojenia dodatkowego Przepusty przekładnika prądowego Olejowskaz Napęd ręczny regulacji szczeliny Przekaźnik Buchholza Zawór spustowy oleju do prób Zaciski uziemiające Podwozie Tabliczka znamionowa Odwilżacz Termometr Spust oleju do konserwatora Konserwator Wlew oleju do konserwatora Wlew oleju na pokrywie Ucha do unoszenia Ucha transportowe Maks wysokość pracy Zakres temp. pracy Częstotliwość znamionowa Prąd znamionowy 1000 m n.p.m do + 40 C 50 Hz 500 A/60 s BEZPOL Sp. z o.o Myszków, ul. Partyzantów 21 5

6 Wyposażenie: 1. Przepust DT 20/Nf/ Przepust DT 3/ Przepust DT 1/ Tabliczka znamionowa 5. Przekaźnik Buchholza BF 25/6 6. Konserwator 7. Odwilżacz 1,5 L 8. Reduktor napędu 9. Podwozie 10. Szafka sterowania 11. Radiator B2/520 FG 1000x6 12. Wlew oleju na pokrywie 13. Termometr TB-100 G3/4 14. Przepust pomiarowy 6P 15. Ucha do mocowania w czasie transportu 16. Zawór spustowy 17. Ucha do podnoszenia Parametry techniczne: Typ dławika BDGORs 1091/15 BDGORs 1455/15 BDGORs 1819/15 BDGORs 2275/15 BDGORs 2728/15 Napięcie sieci (V) Napięcie dławika (V) Moc znamionowa (kvar) Długość A (mm) Wymiary gabarytowe Szerokość B (mm) Wysokość C (mm) Rozstaw kół D (mm) Masa (kg) Zakres regulacji (A) BEZPOL Sp. z o.o Myszków, ul. Partyzantów 21

7 REZYSTOR DO WYMUSZANIA SKŁADOWEJ CZYNNEJ AWSCZ TYP BWR Zasada działania: Rezystor AWSCz włączony równolegle do dławika kompensującego za pomocą wysokonapięciowego łącznika próżniowego. Załączenie rezystora następuje podczas trwałych zwarć doziemnych w sieci co powoduje zwiększenie składowej czynnej prądu zwarcia z ziemią i znaczną poprawę warunków działania zabezpieczeń ziemnozwarciowych. Bezpośrednie załączanie rezystora w punkcie neutralnym sieci powoduje, że wartości wprowadzanego do pętli zwarciowej prądu są niezależne od aktualnej pozycji przełącznika zaczepów dławika kompensacyjnego. Zastosowanie: Rezystor bezpośredni AWSCz jest przeznaczony do wymuszania składowej czynnej prądu zwarcia z ziemią w skompensowanych sieciach średniego napięcia i wspomaga działanie zabezpieczeń ziemnozwarciowych. Budowa: Rezystor o prądzie znamionowym 20 A (na życzenie klienta parametry rezystora mogą być inne), wysokonapięciowy łącznik próżniowy, układ pomiaru temperatury, sterownik cyklu pracy Wymiary i wyposażenie rezystora wymuszającego AWSCZ typu BWR: 1 Przepust DT 20 NS/250 2 Przepust DT V250 przekładnik prądowy 3 Obudowa układu sterowania 4 Kadź 5 Termometr kontaktowy 6 Olejowskaz 7 Zawór nadciśnienia 8 Zawór spustowy BEZPOL Sp. z o.o Myszków, ul. Partyzantów 21 7

8 Rezystancja znamionowa rezystora w temp 273K Znamionowe napięcie sieci Znamionowe napięcie rezystora Znamionowy poziom izolacji Napięcie probiercze wg IEC i 4 Napięcie piorunowe wg IEC i 4 Znamionowy prąd wymuszający Klasa zabrudzeniowa Znamionowy czas obciążenia rezystora Min przerwa w przepływie prądu wymuszającego wytrzymałości cieplnej urządzenia) Znamionowe napięcie sterujące Chłodzenie Masa oleju Masa całkowita Maks wysokość pracy Zakres temp pracy Najwyższa wilgotność względna Częstotliwość znamionowa 450 Ω±5% 600 Ω±5% 875Ω±5% 15 kv 20 kv 30 kv 9 kv 12 kv 17,5 kv 28kV 28 kv 38 kv 75kV 75kV 95 kv 20 A * I do II 10 s 30 s V AC/DC ONAN 150 kg ok. 320 kg 1000 m n.p.m do + 60 C 100% 50 Hz Przykładowy montaż rezystora AWSCz na obudowie dławika do kompensacji prądów ziemno-zwarciowych. * Na zamówienie klienta jesteśmy w stanie wykonać rezystor typu BWR o dowolnych parametrach w obudowie indywidualnej jako samodzielne urządzenie. Możliwe jest opcjonalne wyposażenie urządzenia w termometr kontaktowy blokujący załączenie urządzenia w przypadku przegrzania układu. 8 BEZPOL Sp. z o.o Myszków, ul. Partyzantów 21

9 REZYSTOR DO WYMUSZANIA SKŁADOWEJ CZYNNEJ AWSCZ TYP BWR - B/II 20/30 Zasada działania: Rezystor AWSCz włączony równolegle do dławika kompensującego za pomocą wysokonapięciowego łącznika próżniowego. Załączenie rezystora następuje podczas trwałych zwarć doziemnych w sieci co powoduje zwiększenie składowej czynnej prądu zwarcia z ziemią i znaczną poprawę warunków działania zabezpieczeń ziemnozwarciowych. Bezpośrednie załączanie rezystora w punkcie neutralnym sieci powoduje, że wartości wprowadzanego do pętli zwarciowej prądu są niezależne od aktualnej pozycji dławika kompensacyjnego. Zastosowanie: Rezystor BWR - B/II 20/30 ma zastosowanie w sieciach kompensowanych SN jako rezystor wymuszający bezpośredni. Stosuje się go w celu wymuszenia przepływu składowej czynnej prądu zwarciowego. W napowietrznych liniach bardzo często występują zakłócenia doziemne przejściowe, które łatwo przekształcają się w zwarcia trwałe podtrzymywane łukiem elektrycznym. Kompensacji nadążna ograniczając składową bierną prądu resztkowego sprzyja samoistnemu zanikowi łuku i wygaszeniu takiego zwarcia. Jednak w rzeczywistych układach sieciowych pełna kompensacja (rozstrojenie równe zero) jest kłopotliwa. Powodem tego jest zjawisko naturalnej asymetrii doziemnej sieci, które działając na szeregowe połączenia dławika i pojemności doziemnej sieci może generować efekt rezonansowy skutkujący znacznym wzrostem napięcia składowej zerowej i pogłębieniem różnic w napięciach fazowych względem ziemi. W związku z tym unika się kompensacji dokładnej wprowadzając rozstrojenie układu nawet o 20%. Tracone są w ten sposób najlepsze możliwości skutecznego gaszenia zwarć łukowych. Z tego powodu wprowadzono dodatkową funkcję tłumienia obwodu ziemnozwarciowego sieci, która ogranicza znacznie efekty rezonansowe i pozwala na prowadzenie znacznie mniejszego rozstrojenie kompensacji (np. na poziomie nie większym niż 5%). Funkcję tłumienia realizuje rezystor bocznikujący reaktancję dławika. Jego wartość dla sieci 15 kv jest tak dobrana, że współczynnik tłumienia sieci zwiększa od kilku do kilkunastu procent w zależności od parametrów doziemnych sieci i poziomu jej naturalnej asymetrii napięciowej. Tak dobrana tłumienność nie ogranicza skuteczności dławika w gaszeniu zwarć łukowych i nie zmienia układu realizującego automatykę AWSCz sieci powoduje, że wartości wprowadzanego do pętli zwarciowej prądu są niezależne od aktualnej pozycji dławika kompensacyjnego. BEZPOL Sp. z o.o Myszków, ul. Partyzantów 21 9

10 Budowa: Rezystor o prądzie znamionowym 20/30 (na życzenie klienta parametry rezystora mogą być inne), wysokonapięciowy łącznik próżniowy, układ pomiaru temperatury, sterownik cyklu pracy Wymiary i wyposażenie rezystora wymuszającego AWSCZ typu BWR - B/II 20/30/: Przepust DT 20/NF/250 2 Stycznik 3 Termometr oporowy 4 Olejowskaz 5 Wlew oleju 6 Zawór spustowy 10 BEZPOL Sp. z o.o Myszków, ul. Partyzantów 21

11 Znamionowe napięcie sieci Znamionowe napięcie pracy Napięcie probiercze krótkotrwałe 50Hz 1min Napięcie probiercze piorunowe udarowe 1,2/50µs Znamionowy prąd wymuszający Znamionowy czas obciążenia prądem pracy rezystora Max ilość cykli zwarciowych następujących bezpośrednio po sobie Rodzaj chłodzenia Znamionowe napięcie sterownicze Znamionowy prąd obwodów sterowniczych Przekładnik prądowy Masa całkowita Masa oleju Maks wysokość pracy Zakres temp. pracy Najwyższa wilgotność względna Częstotliwość znamionowa 15750V 9093V 38kV 95kV I1=20A; I2=30A 10s 1 ONAN 220VDC/230VAC 10A 50/5A (opcja dodatkowa) 420 kg 200 kg 1000 m n.p.m do + 60 C 100% 50 Hz Przykładowy montaż rezystora AWSCz na obudowie dławika do kompensacji prądów ziemno-zwarciowych. Na zamówienie klienta jesteśmy w stanie wykonać rezystor typu BWR o dowolnych parametrach w obudowie indywidualnej jako samodzielne urządzenie. Możliwe jest opcjonalne wyposażenie urządzenia w termometr kontaktowy blokujący załączenie urządzeniaw przypadku przegrzania układu. * Przepusty niskiego napięcia tylko w wersji z przekładnikiem 50/5 ** Pomiar temperatury realizowany jest opcjonalnie termometrem standardowym lub kontaktowym BEZPOL Sp. z o.o Myszków, ul. Partyzantów 21 11

12 NOTATKI 12 BEZPOL Sp. z o.o Myszków, ul. Partyzantów 21