Punkty łącznikowe zdalnie sterowane

Transkrypt

1 Punkty łącznikowe zdalnie sterowane produkcji ZMER Kalisz Kalisz, maj 2005 r.

2 Przedsiębiorstwo Produkcyjne Aparatów i Konstrukcji Energetycznych ZMER Sp. z o.o. ul. Podmiejska 16, Kalisz Dział Obsługi Klienta: tel. (0-62) do 60 fax (0-62) Internet: handel@zmer.com.pl sprzedaz@zmer.com.pl

3 Spis treści I. Informacje o firmie II. Aparaty łączeniowe 1. Łączniki ON 3 SZ 24/4 i RN III S 24/ Charakterystyka techniczna-zastosowanie 2. Rozłącznik RNS 24/ Charakterystyka techniczna zastosowanie 2.2. Zalety III. Napędy elektryczne 1. Napędy elektryczne napowietrzne NSZ 24/33 i NSZ 24/ Zastosowanie 1.2. Charakterystyka techniczna 2. Napędy elektryczne wnętrzowe NSWo i NSWp 2.1. Zastosowanie 2.2. Charakterystyka techniczna IV. Sterowanie napędami elektrycznymi V. Wytyczne do lokalizacji, automatyka sieciowa 1. Współpraca łączników z przekładnikami prądowymi 2. Współpraca łączników ze wskaźnikami przepływu prądu 2.1. Wskaźniki Linetroll Wskaźnik FLITE VI. Doświadczenia ZMER z eksploatacji łączników zdalnie sterowanych uzyskane w Zakładach Energetycznych 1. Zakład Energetyczny Płock 2. Zakład Energetyczny Warszawa Teren VII. Kompletne zestawy konstrukcji VIII. Referencje

4 Wyróżnienie za Automatyzację sieci rozdzielczych SN z wykorzystaniem rozłączników napowietrznych i napędów elektrycznych sterowanych radiowo dla Przedsiębiorstwa Produkcji Aparatów i Konstrukcji Energetycznych Zmer Sp. z o.o. z Kalisza. 18. Międzynarodowe Energetyczne Targi Bielskie Energetab 2005

5 I. Informacje o firmie Rys. 3. Przedsiêbiorstwo Produkcyjne Aparatów i Konstrukcji Energetycznych ZMER Sp. z o.o. w Kaliszu rozpoczęło swoją działalność w 1952 roku, jako wytwórca wyrobów do budowy linii energetycznych. Zadania stawiane przez Energetykę przed przedsiębiorstwami produkującymi urządzenia i osprzęt energetyczny powodują konieczność ciągłego wzrostu zarówno w obszarze jakości produkcji, postępu technologicznego jak i technicznego. Nieustannie inwestujemy w nasze zaplecze techniczne. Posiadamy magazyny wyrobów gotowych oraz bogato wyposażony park maszynowy, w tym obrabiarki sterowane numerycznie, roboty spawalnicze, ocynkownię ogniową i galwanizerię oraz nowoczesną malarnie proszkową. ZMER nieustannie się rozwija i modernizuje, poszerzając tym samym grono swoich Klientów. Zapewniamy nowoczesne i bezpieczne produkty oraz w pełni profesjonalne usługi w korzystnych cenach. Nasze wyroby są antykorozyjnie zabezpieczane również poprzez cynkowanie ogniowe i galwaniczne. Sterowane numerycznie wykrawarki,roboty spawalnicze zapewniają naszym wyrobom dużą dokładność wykonania. Potwierdzeniem naszych starań stało się przyznanie certyfikatu ISO 9001:2000. Jedną z głównych gałęzi naszej produkcji są punkty łącznikowe sterowane drogą radiową. Jako jedni z pierwszych w kraju podjęliśmy działania idące w tym kierunku. Kilkuletnie prace rozwojowe, pokonanie wielu problemów technicznych zaowocowało tym, iż aktualnie możemy Państwu zaoferować, bezawaryjny, spełniający wszystkie wymogi bezpieczeństwa produkt. Możemy się również poszczycić, największą ilością uruchomionych punktów łącznikowych na terenie kilkunastu Zakładów Energetycznych w Polsce. Jest to produkt którego rola i zastosowanie w energetyce ciągle wzrasta. Zastosowanie punktów łącznikowych sterowanych radiowo to również większe oszczędności dla Zakładów Energetycznych dzięki ograniczeniu przerw w zasilaniu odbiorców energii elektrycznej do minimum. W naszej ofercie znajdują się następujące typy aparatów łączeniowych: ON 3 SZ 24/4, RN III S 24/4 i RNS 24/400-1 oraz następujące typy napędów napowietrznych NSZ-24/33 i NSZ-24/44 a także wnętrzowych NSWo, NSWp których sterowanie odbywa się poprzez stacje obiektowe firm produkujących systemy sterowania Mikronika Poznań i Elkomtech Łódź. Łączność stacji bazowej z poszczególnymi stacjami obiektowymi prowadzona jest za pomocą sieci trunkingowych lub GSM. Rys. 1. Rys. 2. 5

6 II. Aparaty łączeniowe 1. Łączniki ON 3 SZ 24/4 i RN III S 24/ Charakterystyka techniczna-zastosowanie Aparaty te są oparte na bazowej konstrukcji odłącznika napowietrznego typu ON 3 SZ-24/4 (rys.4) przeznaczone są do zamykania i otwierania obwodów elektrycznych w napowietrznych sieciach rozdzielczych średnich napięć. Mogą być również stosowane jako łączniki izolacyjne gdyż w stanie otwartym stwarzają bezpieczną przerwę izolacyjną. Są aparatami trójbiegunowymi o wspólnym napędzie dla wszystkich biegunów. Każdy biegun wsparty jest na dwóch izolatorach, przy czym jeden izolator zamocowany jest na stałe do ramy, drugi do belki ruchomej. Na izolatorach w części stałej i ruchomej zamocowane są samonaprowadzające się główne styki prądowe o dużej powierzchni przylegania, zapewniające liniowe połączenia zespołów stykowych i wyposażone w zaciski przyłączeniowe służące do podłączenia przewodów roboczych linii. Elementy podstawy i belki ruchomej wykonane są z profili stalowych ocynkowanych ogniowo. Rozłączniki (rys.5) wyposażone są w migowe styki opalane, które rozwierają się gwałtownie po rozłączeniu styków głównych, posiadają możliwość operowania nimi pod obciążeniem prądowym rzędu 20 A. Odłączniki i rozłączniki przystosowane są do sterowania radiowego napędami silnikowymi grupy NSZ produkowanymi przez ZMER Kalisz. Rys. 4. Odłącznik ON 3 SZ 24/4 6 Rys.5. Rozłącznik RN III S 24/4

7 Cechy wyróżniające aparaty ON 3 SZ 24/4, RN III S 24/4 Są aparatami gwarantującymi długotrwałą, bezawaryjną pracę, Posiadają bardzo dobre parametry elektryczne dzięki zastosowaniu płaskich styków głównych oraz styków opalanych, Umożliwiają pracę w stanach: załączono, odłączono, Wyróżniają się prostą i bezpieczną obsługą, Wszystkie aparaty mają cechy łączników izolacyjnych, Wszystkie aparaty mogą być instalowane na słupach w wariantach nad i pod linią SN. 2. Rozłącznik RNS 24/ Charakterystyka techniczna - zastosowanie Rozłącznik typu RNS-24/400-1 (rys.6,7) jest aparatem nowej generacji, przystosowanym do obsługi linii napowietrznych o napięciu 15 kv, obciążonych prądem znamionowym do 200 A w przypadku sterowania napędem silnikowym grupy NSZ. Ma on szczególne zastosowanie w zakresie łączenia linii magistralnych, pierścieniowych lub transformatorów. Mo e być również stosowany jako łącznik izolacyjny, gdyż w stanie otwartym stwarza bezpieczną przerwę izolacyjną. Konstrukcja aparatu sprosta surowej pracy sieci napowietrznej w każdych warunkach klimatycznych, również przy pokryciu lodem. Rozłącznik odpowiada wymaganiom normy PN-89/E oraz JEC (1983). Jest aparatem trójbiegunowym na wspólnej podstawie z obrotowym mechanizmem napędowym. Gwarantuje on długotrwałą, bezawaryjną pracę. Elementy podstawy i mechanizmu napędowego wykonane są z profili stalowych ocynkowanych ogniowo. Rys.6 i 7. Rozłącznik RNS 24/

8 2.2. Zalety Cechy wyróżniające rozłącznik RNS 24/400-1 Jest aparatem gwarantuj¹cym dugotrwa³¹, bezawaryjn¹ pracê, Przystosowany do wykonywania ³¹czeñ pod obci¹ eniem pr¹dem znamionowym 200 A, Wyró nia siê prostot¹ i bezpieczn¹ obsug¹, Posiada cechy ³¹czników izolacyjnych, Mo e byæ instalowany na s³upach w wariantach nad i pod lini¹ SN, Rys.8. Nagrody i wyróżnienia. Typ łącznika Dane techniczne ON 3 SZ 24/4 RN III S 24/4 RNS 24/400-1 Napięcie znamionowe 24 kv 24 kv 17,5 kv Napięcie udarowe-piorunowe wytrzymywane 125/145 kv 125/145 kv 95/110 kv Prąd znamionowy ciągły 400 A 400 A 200 A Czêstotliwoœæ znamionowa 50 Hz 50 Hz 50 Hz Napięcię o częstotliwości sieciowej krótkotrwałe wytrzymywane Prądy znamionowe wyłączalne - ładowanie linii przy napięciu 24kV - w obwodzie o małej indukcyjności - w obwodzie sieci pierœcieniowej - nieobci¹ onych transformatorów 50/60 kv / 1 min. 50/60 kv / 1 min. 38/45 KV / 1 min A 20 A 20 A do 400 kva 10 A 200 A 200 A do 1250 kva Znamionowy pr¹d szczytowy wytrzymywalny 40 ka 40 ka 20 ka Znamionowy zwarciowy pr¹d za³¹czalny 1-sek 16 ka 16 ka 8 ka Masa ³¹cznika 51,5 kg 55 kg 72 kg Temperatura otoczenia K ( C) K ( C) K ( C) Temperatura œrednia 24-godzinna 308K (35 C) 308K (35 C) 308K (35 C) Wilgotnoœæ wzglêdna powietrza do 100% do 100% do 100% Wysokoœæ instalowania nad poziomem morza do 1000 m do 1000 m do 1000 m Atest 4/33/EE/00 wydany przez Energopomiar Gliwice 4/34/EE/00 wydany przez Energopomiar Gliwice 389 wydany przez Instytut Energetyki Warszawa Tab.1. Dane techniczne łączników

9 III. Napędy elektryczne 1. Napędy elektryczne napowietrzne NSZ 24/33 i NSZ 24/ Zastosowanie Napędy elektryczne typu NSZ-24/33 (rys. 9) i NSZ-24/44 (rys. 10) są napędami silnikowymi i służą do zamykania i otwierania odłączników lub rozłączników w liniach SN 15 i 20 kv. Przystosowane są do manewrowania łącznikami produkcji ZMER Kalisz Charakterystyka techniczna Obudowę napędów NSZ-24/33 (rys. 9) stanowi konstrukcja szafki wykonana z blachy nierdzewnej. Sterowanie napędami odbywa się poprzez stacje obiektowe firm produkujących systemy sterowania (Mikronika Poznań lub Elkomtech Łódź). Łączność stacji bazowej z poszczególnymi stacjami obiektowymi (sterowniami) prowadzona jest za pomocą radiotelefonów trunkingowych. Napędy NSZ-24/44 (rys. 10) stanowią wersją napędów wyposażonych w sterownik obiektowy w jednej obudowie. Wnętrze szafki posiada układ Rys. 9. NSZ-24/33 regulowanego podgrzewania elektrycznego. Stosowane są głównie w przypadku sterowania jednym odłącznikiem lub rozłącznikiem. Zasilanie napędów elektrycznych i sterowników przewidziane jest bezpośrednio z sieci SN poprzez specjalny transformator 15(20)/ 0,231 kv. Bezpośrednie źródło prądu stanowią bezobsługowe akumulatory o łącznym napięciu 24 VDC, zabezpieczające bezawaryjne działanie również w stanie beznapięciowym sieci SN. Napędy mog¹ być uruchamiane: lokalnie, z miejsca zainstalowania za pomocą przycisków Załącz-Odłącz, umieszczonych w szafce, zdalnie - drogą radiową lub przewodowo, ręcznie za pomocą korby. Napędy s¹ wyposażone w blokadę elektryczną i mechaniczną uniemożliwiającą ich uruchomienie. Stosowanie blokady mechanicznej (możliwość zamknięcia na kłódkę) jest konieczna przy odstawieniu napędu w stanie wyłączonym odłącznika lub rozłącznika SN w czasie wykonywania prac remontowych linii. Połączenie cięgna napędu z korbą odłącznika lub rozłącznika odbywa się poprzez cięgno rurowe typu ECN. Napędy elektryczne posiadają atest Instytutu Energetyki Warszawa nr 389. Rys. 10. NSZ-24/44

10 2. Napędy elektryczne wnętrzowe NSWo i NSWp 2.1. Zastosowanie Napęd silnikowy NSWp (rys.11) przeznaczony jest do otwierania i zamykania rozłączników typu OR, ORB w polach rozdzielni w miejsce dotychczas stosowanych napędów ręcznych typu NRW. Napęd silnikowy NSWo (rys.12) obrotowy przeznaczony jest do otwierania i zamykania rozłączników typu OR4...P...; OR4...P4...; OR5...P... w polach rozdzielni w miejsce dotychczas stosowanego napędu ręcznego typu NRK/ Charakterystyka techniczna Rys. 11. Napęd NSWp Rys. 12. Napęd NSWo 10 Napędy silnikowe wnętrzowe NSWp (Rys. 11) montowane są w rozdzielni w miejsce napędu ręcznego rozłącznika. W zestaw wyposażenia dostarczonego przez ZMER wchodzą przekładnia z silnikiem montowana na wsporniku, cięgno napędu, korba oraz panel sterowania w obudowie z blachy nierdzewnej. Konstrukcja jest dostosowana do zamocowania w ramie rozdzielni bez konieczności zmian konstrukcyjnych ramy. Napęd wykonany jest w wersji uniwersalnej (możliwość mocowania na prawej lub lewej stronie rozdzielni). Napęd wymaga zasilania napiêciem stałym 24V. Bezpośrednie źródło prądu stanowią dwa bezobsługowe akumulatory o łącznym napięciu 24V i pojemności 16Ah. Napędy silnikowe NSWo (rys.12) montowane są w rozdzielni w miejsce napędu ręcznego rozłącznika. W zestawie wyposażenia dostarczonego przez ZMER wchodzą, przekładnia z silnikiem montowana na wsporniku w obudowie (szafie) wykonanej ze stali nierdzewnej oraz cięgna napędu odłącznika i uziemnika, korba, klucz załączania uziemnika oraz panel sterowania. Konstrukcja jest dostosowana do zamocowania w ramie rozdzielni bez konieczności zmian konstrukcyjnych ramy. Napęd wykonany jest w wersji uniwersalnej (możliwość mocowania na prawej lub lewej stronie rozdzielni). Napęd uziemnika jest ręczny i zablokowany mechanicznie w czasie gdy rozłącznik jest załączony. Po wyłączeniu rozłącznika następuje odblokowanie napędu ręcznego uziemnika. Załączając uziemnik blokuje się elektrycznie napęd rozłącznika. Zasilanie napędu prądem stałym o napięciu 24V. Bezpośrednie źródło prądu stanowią dwa bezobsługowe akumulatory o łącznym napięciu 24 V i pojemności 16 Ah. Napędy NSWo,NSWp mogą być uruchamiane: - lokalnie z miejsca zainstalowania za pomocą przycisków Załącz- Odłącz umieszczonych na płycie czołowej panelu sterowania - zdalnie przewodowo lub drogą radiową - ręcznie za pomocą korby Napędy wyposażone są w blokadę elektryczną uniemożliwiającą ich uruchomienie. Panel sterowania przystosowany jest do współpracy z systemami zdalnego nadzoru i sterowania opracowanymi przez Elkomtech Łódź i Mikronikę Poznań Napędy elektryczne posiadają atest Instytutu Energetyki Warszawa nr 389. Realizujemy kompleksowe dostawy wraz z urządzeniami sterującymi i zasilającymi.

11 IV. Sterowanie napędami elektrycznymi Urządzenia produkowane przez nas współpracują z dowolnym sterownikiem telemechaniki dostępnym na polskim rynku. W szczególności współpracujemy z takimi firmami jak: ELKOMTECH S.A. Łódź oraz MIKRONIKA Poznań. Zakłady Energetyczne korzystające i używające systemów SCADA tych firm stosują z powodzeniem nasze rozwiązania sprzętowe. Jako sterownik telemechaniki możemy komunikować się zarówno w systemie trunkingowym jak też innym medium, komunikacyjnym np. systemami opartymi o telefonię komórkową GSM. Dostarczamy kompletne systemy w zależności od zapotrzebowania Klienta. Rys.13. Sterownik Ex micro-2 używany do punktów rozłącznikowych z możliwością transmisji danych pomiarowych. Rys. 14. Widok stacji obiektowej SO- 12R2 dedykowanej do sterowania 12 łacznikami np. w stacji WRS lub w węźle odłaczników napowietrznych 11

12 V. Wytyczne do lokalizacji, automatyka sieciowa 12 Aby w pełni wykorzystać możliwości i zalety łączników sterowanych radiowo dużą uwagę należy poświęcić ich właściwej lokalizacji. Nie może to być lokalizacja przypadkowa lecz podporządkowana koncepcji prowadzenia ruchu w danej sieci. Łączniki sterowane radiowo można instalować w miejsce istniejących łączników z napędem ręcznym, w punktach o ważnym znaczeniu dla usuwania awarii, dokonywania przełączeń planowych i awaryjnych. Łączniki te, ze względu na ich koszt, w pierwszej kolejności winny być instalowane w liniach magistralnych, punktach stałego podziału sieci, na początku odgałęzień o dużej liczbie stacji odbiorczych, czyli w miejscach o strategicznym znaczeniu dla sieci elektroenergetycznej. Tworząc lub rozbudowując system zdalnego nadzoru i sterowania łącznikami SN w danej spółce dystrybucyjnej, należy brać pod uwagę następujące czynniki: układ pracy sieci w warunkach zasilania podstawowego i awaryjnego, kategorię czyli ważność odbiorców zasilanych z danego ciągu linii, skutki wynikające z nieplanowanych przerw w zasilaniu odbiorców, obciążenie szczytowe linii lub odgałęzienia, stan techniczny i awaryjność sieci - w liniach o zwiększonej awaryjności winna być większa liczba łączników, warunki terenowe, w tym odległość i łatwość dojazdu w różnych warunkach pogodowych, odległość od punku lokalizacji łącznika do stacji bazowej z uwzględnieniem warunków propagacji fal radiowych. W dotychczasowych realizacjach udało nam się wykonać szereg rozwiązań technicznych pracujących do dzisiaj bez żadnych usterek. Dodatkowo poza sterowaniem zdalnym urządzeniami rozłącznikowymi oferujemy system automatyki. W przypadkach uzasadnionych w celu uzyskania optymalnego rozwiązania można posłużyć się uproszczoną analizą ekonomiczną bazującą na rocznych kosztach nie dostarczonej energii spowodowanych zakłóceniami w sieci SN. Sygnalizacja przepływu prądu zwarciowego to zdecydowane skrócenie czasu trwania awarii. Systemy radiowego sterowania łącznikami słupowymi mogą przyczynić się do szybkiej lokalizacji uszkodzenia i jego eliminacji, a tym samym skrócenia czasu awaryjnego wyłączenia. Efekt ten można zyskać poprzez włączenie do układu sterowania urządzeń sygnalizujących przepływ prądów zwarciowych. Tą samą drogą po której przekazywane są polecenia

13 dla łączników przekazywane są do ośrodka dyspozycji ruchu informacje o drodze przepływu prądu zwarciowego, co pozwala na jednoznaczne wskazanie uszkodzonego odcinka linii. Doraźne działanie służb dyspozytorskich polega wtedy na odłączeniu (drogą radiową) uszkodzonego fragmentu linii, a następnie przywróceniu zasilania w części nieuszkodzonej. Łączniki produkowane przez ZMER Kalisz mogą współpracować z urządzeniami, gdzie do wykrywania prądu zwarciowego wykorzystuje się przekładniki prądowe wmontowane w przewody linii i po stronie wtórnej połączone z odpowiednimi układami automatyki zamontowanymi w sterowniku lub szafce napędu łącznika, jak i ze wskaźnikami przepływu prądu mierzącymi pole elektromagnetyczne linii i nie połączonymi galwanicznie z linią elektroenergetyczną. 1. Współpraca łączników z przekładnikami prądowymi System mikroprocesorowy umieszczony w szafie sterownika lub szafie napędu elektrycznego łącznika, poprzez przekładniki prądowe, kontroluje przepływ prądów w trzech fazach linii. Na bieżąco śledzi symetrie prądów fazowych (wykrywa zwarcia doziemne) oraz dyskryminuje prąd udarowy występujący podczas załączania linii. Wartość prądu rozruchowego dla członu pomiarowego ustalana jest przez użytkownika, przy czym należy tu brać pod uwagę układ pracy punktu neutralnego sieci, wartość prądu zwarciowego sieci i linii oraz przyjąć odpowiedni współczynnik bezpieczeństwa. Po wykryciu prądu zwarciowego system mikroprocesorowy automatyki sieciowej wysyła drogą radiową do systemu operacyjnego telemechaniki odpowiednią informację o zaistniałym zdarzeniu i oczekuje na cykl Samoczynnego Ponownego Załączenia (SPZ). Automatyka zabezpieczeniowa w rozdzielni SN stacji realizuje wyłączenie uszkodzonej linii w odpowiednio zaprogramowanym cyklu SPZ. Otwarcie rozłącznika przez który przepłynął prąd zwarciowy, stwierdzony przez urządzenie automatyki sieciowej, następuje w pierwszej lub drugiej przerwie beznapięciowej cyklu SPZ zaprogramowanej uprzednio w urządzeniu. W przypadku zwarcia przemijającego, urządzenia automatyki sieciowej zainstalowane w głębi sieci i skojarzone z łącznikami sterowanymi radiowo, pozwalają na samoczynne eliminacje awarii bez ingerencji dyspozytora. Jeżeli w sieci SN stosowana jest automatyka 3-krotnego SPZ, w jednej linii mogą być zainstalowane szeregowo dwa łączniki wyposażone w urządzenia automatyki sieciowej wraz z przekładnikami prądowymi. Pozwala to na eliminację części zwarć przemijających, które likwidowane są w drugim cyklu SPZ. 13

14 2. Współpraca łączników ze wskaźnikami przepływu prądu Układy sterujące napędami łączników produkowanych przez ZMER Kalisz umożliwiają współpracę ze wskaźnikami typu Linetroll serii 3000 oraz wskaźnikami typu FLITE Wskaźniki Linetroll 3000 Linetroll 3000 kontroluje obecność napięcia i wartość prądu płynącego w linii za pomocą wbudowanych czujników pola elektrycznego i magnetycznego. Czujnik prądowy automatycznie dostosowuje się do wartości przepływającego prądu, reagując na gwałtowny wzrost mierzonej wartości. Może być wykorzystany w sieciach o różnych układach pracy punktu neutralnego. Jest wyposażony w beznapięciowe styki przekaźnika pośredniczącego i może współpracować z dowolnym systemem zdalnego sterowania. Rozróżnia i sygnalizuje zwarcia doziemne i symetryczne oraz zwarcia trwałe i przemijające. Działa na zasadzie pomiaru pola elektromagnetycznego linii elektroenergetycznej bez galwanicznego połączenia z wysokim napięciem. Wskaźnik jest montowany na słupach w odległości 4 5 m poniżej przewodów. Po wykryciu uszkodzenia zadziałają wszystkie wskaźniki zainstalowane między GPZ, a miejscem zwarcia. Pozostałe wskaźniki pozostają nieaktywne. Jako dodatkowe wyposażenie może być stosowana lampa ksenonowa o dużym intensywnym błysku. Maksymalna czułość wskaźnika dla zwarć doziemnych wynosi 4A. Wymiary zewnętrzne sygnalizatora Linetroll 3000 wynoszą 200x120x75 mm, a jego masa 1200 g. Bardziej rozbudowaną wersję wskaźnika stanowi Linetroll inteligentny kierunkowy wskaźnik prądu. Jest on dodatkowo wyposażony w człon kierunkowy. Na zewnątrz wskaźnika, zwarcia doziemne sygnalizowane są zapalaniem się diody sygnalizacyjnej koloru zielonego lub czerwonego w zależności od kierunku prądu zwarciowego, a zwarcia symetryczne - zapaleniem się obu diod Wskaźnik FLITE 14 Wskaźnik montowany jest na słupie linii elektroenergetycznej. Jego zasada działania polega na analizie zmian pola elektromagnetycznego wokół przewodów linii. Wykrywane są zarówno zwarcia doziemne, jak i zwarcia międzyfazowe. Dzięki wydajnemu mikroprocesorowi wskaźnik jest w pełni programowalny i może działać w oparciu o następujące kryteria: bezwzględne przekroczenie zadanej wartości prądu, względny przyrost prądu w czasie di/dt, zmiana wielkości prądu potwierdzona wyłączeniem napięcia. Możliwe jest również zadziałanie wskaźnika po określonej zwłoce

15 czasowej. Uaktywniony wskaźnik zaczyna wysyłać sygnały świetlne, wskazując przepływ prądu oraz sygnały radiowe o zasięgu ok. 50 m. Wskaźnik dodatkowo posiada rejestrator umożliwiający zbieranie danych o zakłóceniach, z określeniem ich charakteru i daty. Opcjonalnie dostępne jest zdalne przekazywanie sygnałów zakłóceń (przewodowo) do systemu SCADA. Wymiary zewnętrzne wskaźnika FLITE wynoszą ok. 300x150x150 mm, a jego masa ok. 610 g. Zalety wskaźników przepływu prądu zwarciowego są niezaprzeczalne, a ich prostota montażu i współpraca z łącznikami sterowanymi radiowo (zwłaszcza Linetroll 3000) świadczy o pełnej przydatności w sieci elektroenergetycznej. Rys.15. Przykład zastosowania wskaźników przepływu prądu zwarciowego w sieci napowietrznej 15

16 VI. Doświadczenia ZMER z eksploatacji łączników zdalnie sterowanych uzyskane w Zakładach Energetycznych 1. Zakład Energetyczny Płock 16 Prawo Energetyczne i nowe uregulowania prawne spowodowały, że Spółki Dystrybucyjne podejmują działania w celu ograniczenia przerw w zasilaniu odbiorców energii elektrycznej do minimum. Cel ten można osiągnąć przez zmniejszenie liczby uszkodzeń na sieciach elektroenergetycznych oraz skracając czas likwidacji awarii lub usterki. Lokalizacja uszkodzeń w sieci rozdzielczej średniego napięcia, wykonywana jest metodą eliminacji odpowiednich, zgodnie z przyjętą procedurą, odcinków linii. Dotychczas, aby wykonać powyższe manipulacje łączeniowe, których celem jest zlokalizowanie i odłączenie uszkodzonego odcinka linii, pogotowie energetyczne musiało podjechać do odłącznika i wykonać jego ręczne otwarcie. Dojazd do odłącznika, zwłaszcza jesienią i zimą z uwagi na warunki pogodowe i terenowe jest utrudniony i wymaga czasu. Zarówno dyspozytor RDR kierujący lokalizacją awarii, jak i odbiorcy pozbawieni zasilania muszą cierpliwie czekać, aż pogotowie dojedzie do wyznaczonego odłącznika i wykona nim zadysponowane manipulacje. Dla zlokalizowania miejsca uszkodzenia i odłączenia uszkodzonego odcinka linii czynność ta może być powtarzana kilkakrotnie, podczas gdy odłączniki sterowane zdalnie (radiowo), umożliwiają dyspozytorowi wykonanie pierwszego podziału sieci już w ciągu kilkunastu sekund po wystąpieniu awarii. Wystarczy, że na ekranie monitora dokona wyboru odpowiedniego obiektu i wyśle polecenie otwarcia lub zamknięcia łącznika siecią trunkingową, co pozwala na przywrócenie zasilania wszystkim lub części wyłączonych odbiorców, w czasie znacznie krótszym niż dotychczas. Pierwsze prace nad zastosowaniem odłączników sterowanych zdalnie w sieci Zakład Energetyczny Płock S.A. (ZEP S.A) rozpoczęto w połowie 1997 r. Zarząd ZEP S.A. powołał wówczas zespół, którego zadaniem było przeanalizowanie możliwości oraz zasadności tego typu rozwiązań technicznych w naszej sieci, a następnie opracowanie planu ich wdrożenia. W skład zespołu weszli pracownicy Pionu Technicznego i Rejonów Energetycznych.

17 Po zapoznaniu się z doświadczeniami innych spółek Dystrybucyjnych stosującymi już odłączniki sterowane zdalnie oraz ofertami techniczno-handlowymi producentów wybrano rozłącznik typu RNS-24/400-1 z napędem elektrycznym NSZ 24/33 produkcji ZMER Kalisz oraz sterownik SIMON-1MT produkowany przez Elkomtech Łódź. Rozłącznik ten jest aparatem nowej generacji, umożliwiającym zdalne wykonywanie czynności łączeniowych na liniach obciążonych mocą do 5 MW. Sterownik SIMON współpracuje ze stosowanymi w ZEP SA systemami: telemechaniki Ex i łączności radiowej DIGICOM 7 (Alcatel). Bezpośrednie źródło zasilania silnika napędu i sterownika stanowi bateria akumulatorów bezobsługowych, która w normalnej pracy współpracuje buforowo z przyłączonym do sieci SN, specjalnym układem zasilającym tą baterię akumulatorów, co umożliwia wykonywanie manipulacji łączeniowych również po zaniku napięcia w sieci SN. Miejsca zainstalowania rozłączników zdalnie sterowanych radiowych zostały wytypowane w porozumieniu z komórkami ruchu i eksploatacji Rejonów Energetycznych. Przy typowaniu miejsc, wzięto pod uwagę zarówno względy techniczne jak i ekonomiczne (wyznaczono okresy zwrotu nakładów inwestycyjnych), uwzględniając: przypuszczalny wzrost sprzedaży energii elektrycznej, ograniczenie ilości i długości przerw w dostawie energii elektrycznej. Przy względach technicznych przyjęto następujące zasady typowania tych miejsc: w trzonach linii 15kV instalować rozłączniki o obciążalności 200A w taki sposób, aby ilość stacji SN/nn pomiędzy rozłącznikami wynosiła od 10 do 15 sztuk. Kryterium to można złagodzić w przypadku stacji o dużym obciążeniu lub występowaniu odbiorców wymagających większej pewności zasilania, na odgałęzieniach łączących trzony różnych linii 15kV w miejscach, gdzie parametry techniczne linii (przekrój, długość) umożliwiają zasilanie stacji z sąsiedniej linii przy zachowaniu wymaganych odpowiednich wartości napięcia (rozłączniki 200A). na liniach na których nie ma zainstalowanych rozłączników, należy w pierwszym etapie przewidzieć przynajmniej dwa rozłączniki: jeden umożliwiający podział ciągu na połowę, drugi pozwalający zasilić nieuszkodzony odcinek z sąsiedniej linii (przy zachowaniu zasad z punktu 2). w miejscach rozgałęzienia linii, gdzie uzasadnione jest zainstalowanie kilku rozłączników należy wykorzystywać do ich sterowania jeden sterownik. Jeden sterownik typu EX-micro można wykorzystać do sterowania 9-ciu rozłączników (przy ograniczeniu liczby sygnalizacji). 17

18 W celu podwyższenia pewności zasilania ważnych odbiorców (np. szpitale, stacje wodociągowe, itp.), którzy mają możliwość zasilania dwustronnego, a nie posiadają automatyki SZR, jeżeli istnieją możliwości techniczne, należy stosować rozwiązanie jeden sterownik i dwa rozłączniki. Na odgałęzieniach (bez powiązań), gdzie prąd obciążenia nie przekracza 20A można stosować rozłączniki o prądzie wyłączalnym 20A (w przypadku większych prądów manipulacje rozłącznikiem wykonywać beznapięciowo, np. w celu odłączenia odgałęzienia i wykonania próby załączenia linii). Pierwsze rozłącznik sterowane drogą radiową uruchomiono w ZEP SA w 1997 r. na terenie ZEP RE Płock Sp. z o.o. W początkowej fazie eksploatacji w 1997 r. wystąpiły kłopoty we współpracy sterownika z Ex-em i systemie łączności trunkingowej Alcatel. Problem szybko usunięto. Dziś pracują sprawnie, aczkolwiek wymagają okresowych przeglądów eksploatacyjnych. Prace montażowe wykonywane były przez Rejony Energetyczne, natomiast rozruch urządzeń prowadziła spółka służb technicznych ZEP TECH Sp. z o.o. przy współpracy firmy Elkomtech Łódź. W 2001 roku z 7 Rejonów Energetycznych powstały dwie spółki dystrybucyjne D1 i D2. Liczbę zainstalowanych i wykorzystywanych rozłączników radiowych w poszczególnych latach przedstawiono w poniższej tabeli. D1 D2 ROK Rejon Energetyczny ZEP RE Płock ZEP RE Kutno ZEP RE Gostynin ZEP RE Sierpc ZEP RE Ciechanów ZEP RE Mława ZEP RE Płońsk Razem Ogółem w ZEP S.A Tab.2. Liczba zainstalowanych i wykorzystywanych rozłączników radiowych w latach w ZEP S.A. 18 Napędów do aparatów wnętrzowych zainstalowano łącznie w 2004 r. 9 sztuk w obu spółkach dystrybucyjnych. Dziś możemy mówić już o efektach i przydatności w rozbudowanych i rozległych sieciach rozdzielczych SN. Dla przykładu możemy podać, że w 1999 r. ww. rozłączników do lokalizacji awarii i przełączeń ruchowych użyto 1887 razy, w tym do awarii 1029 razy i przełączeń ruchowych 858 razy. Do końca 2004 r. rozłączników do lokalizacji awarii i przełączeń ruchowych użyto razy. Widać coraz wyraźniej na wzrastające wykorzystywanie rozłączników we wszystkich sytuacjach ruchowych przez operatorów sieci rozdzielczych i ich przydatność w systemie elektroenergetycznym.

19 2. Zakład Energetyczny Warszawa Teren W 1997 roku na podstawie fotografii punktu rozłącznikowego opracowaliśmy dokumentacje i dostarczyliśmy do ZEW-T S.A. komplet urządzeń pracujących w systemie telemechaniki Ex firmy ELKOMTECH. Rys.16. Jeden z pierwszych wykonanych przez ZMER punktów sterowania radiowego w m. Hołubla Rys.18. Punkt wykonany w m. Hołubla obejmował sterowanie czterema rozłącznikami RN III S 24/4 (rys.5) z napędami elektrycznymi NSZ-24 (rys.9) zrealizowane na trzech stanowiskach słupowych. Jedno nowe zrealizowane na słupach wirowanych E-12/12 z dwoma rozłącznikami zainstalowanymi pod linią SN, oraz dwoma stanowiskami jedno rozłącznikowymi wykonanymi na słupach istniejących. Rys.17. Rozłącznik zainstalowany na istniejącym stanowisku słupowym z napędem elektrycznym. Jest to jeden z czterech rozłączników zainstalowanych w punkcie. 19

20 Rys.19. Stanowisko słupowe istniejące z zainstalowanymi na konstrukcjach ZMER anteną dookólną, iglicą odgromową, transformatorem zasilającym układ sterowania oraz odgromnikami. Rozłącznik zamocowany nad linią SN. Rys.20. Szafka sterownika z mikroprocesorowym układem Ex-micro2, dwoma akumulatorami zasilającymi, zasilaczem, radiem MOTOROLA Data Box Rys.21. Układ sygnałów sterownika Ex-micro2. Rys.22. Jako rozwiązanie alternatywne sterownik Ex - ML

21 Na słupie z kierunku zasilania zainstalowana jest antena chroniona przed wyładowaniami atmosferycznymi iglica odgromową, transformator zasilający /230 V chroniony odgromnikami. Na słupie nad linią zainstalowany jest rozłącznik RN III S 24/4 (rys.5) z napędem, na tym samym słupie znajduje się sterownik SIMON wyposażony w zasilacz, sterownik MIKRO-1, radio (w pierwszej wersji tradycyjne a obecnie DATA BOX MOTOROLA do pracy trunkingowej). Pomiędzy stanowiskami słupowymi rozciągnięta jest linka stalowa o przekroju 10mm z zawieszonymi przewodami sterowniczymi i zasilającymi. Rys. 23. Rys. 24. Innym przykładem zrealizowanego punktu sterowania rozłącznikami w wersji czterech rozłączników jest punkt wykonany w całości na nowych stanowiskach słupowych (wersja z projektem). Podobnie jak w wersji poprzedniej na stanowisku od strony zasilania zainstalowany jest transformator zasilający i antena. Różnicą jest umieszczenie przewodów sterowniczych w ziemi oraz zainstalowanie szafki sterownika na słupie centralnym, Kabel antenowy jest położony w ziemi łącznie z innymi kablami zasilającymi i sterowniczymi. Tłumienie sygnału wynosi mniej niż 60 db co jest zupełnie wystarczające do uzyskania właściwej łączności z urządzeniem bazowym przy zastosowaniu anteny dookólnej o odzysku 8dB. Rys

22 Rys. 27. Rozłącznik RN III S 24/4 (rys.5) zainstalowany na słupie pojedynczym na górze toru prądowego. Pomimo nieznacznych odległości zastosowano naciąg pełny słupy pojedyncze są zaprojektowane w wersji przelotowej. Rys. 26. Można w przypadku bliskich odległości usytuowania stanowisk słupowych wykonać punkt rozłącznikowy z naciągiem luźnym funkcje słupów jedno rozłącznikowych pozostaną krańcowe, a słup centralny będzie słupem przelotowym. W takim przypadku ze względu na niewielkie odległości pomiędzy stanowiskami słupowymi wzajemne relacje pomiędzy umiejscowieniem instalacji antenowej, transformatora zasilającego oraz szafki sterownika z radiem nie mają większego znaczenia ani ze względu na spadki napięć na przewodach wykonawczych, ani na tłumienie sygnału antenowego. Najwygodniej umieścić wtedy szafkę ze sterownikiem na Rys. 28. słupie centralnym ze względu na zainstalowanie na nim dwóch szafek napędów. Punkt tak wykonany wymaga wymiany słupa centralnego, zainstalowania konstrukcji z rozłącznikami i napędami na słupach sąsiednich, oraz wykonania niezbędnych połączeń. Relatywnie w stosunku do ilości sterowanych rozłączników jest to rozwiązanie stosunkowo tanie. Jedynym problemem może być niezadowalający

23 stan słupów jedno rozłącznikowych. W takim przypadku ze względu na planowaną eksploatację warto zastanowić się nad ich wymianą. Rys. 29. Jednym z najciekawszych technicznie rozwiązań jakie udało się zrealizować w naszej dotychczasowej praktyce była realizacja punktu cztero rozłącznikowego w dwóch sekcjach dwu rozłącznikowych oddalonych od siebie o ponad 200 m. Rys. 30. Rys. 31. Rys. 32. Rys. 34. Rys. 33.

24 Dzięki zastosowaniu sterowników mikroprocesorowych serii ML wykonanych przez ELKOMTECH S.A udało się dzięki połączeniu dwóch części sterownika magistralą informatyczną LON wykonać punkt z jednym radiem i jednym sterownikiem podzielonym na dwie sekcje. (rys.35) Rys. 36. Rys. 35. EX-ML-C1 Rys. 37. Punkt funkcjonuje od roku 2002 i jak dotąd mimo częstych sterowań zdalnych (teren bagienny) nie nastąpiły na nim żadne zakłócenia. W celu lepszego wspomagania pracy napędu elektrycznego zastosowano w odsuniętych rozłącznikach dodatkowe akumulatory służące jako źródło napięcia 24V (wykonawcze) W podobny sposób realizowane są punkty trzy rozłącznikowe. Rys

25 W przypadku zdjęcia powyżej zastosowano pomiędzy słupem centralnym, a słupem jedno rozłącznikowym luźny naciąg przewodów, który powoduje fakt, iż kąt odgałęzienia od magistrali nie ma praktycznego znaczenia. Słup centralny pozostaje w funkcji tak naprawdę przelotowego, zaprojektowany jest jednak jako krańcowy. Ze względu na niewielkie odległości urządzenia antenowe i transformator zasilający zainstalowane są na słupie jedno rozłącznikowym. Na słupie centralnym zainstalowane s¹ dwa rozłączniki z napędami (Rys. 9) i szafka sterownika z radiem. Rys. 40. Rys. 39. W rozwiązaniu tym przewody antenowy, sterownicze i wykonawcze łącznie z przewodem zasilającym ułożone są w ziemi łącznie z bednarką uziemiającą. Rys. 41.

26 W przypadku dużych odległości pomiędzy słupem centralnym, a słupem jedno rozłącznikowym konieczne jest odpowiednie rozmieszczenie urządzeń będących elementami składowymi punktu rozłącznikowego, oraz zastosowanie dodatkowych akumulatorów wspomagających. Rys. 42. Rys. 43. Jednocześnie oba stanowiska słupowe muszą zostać zaprojektowane do przenoszenia odpowiednich naprężeń. Słup centralny jako odporowo-narożny a słup z jednym rozłącznikiem jako krańcowy. Rys. 44. Rys. 45.

27 W nowszych rozwiązaniach (realizowanych po roku 2004) zamiast transformatora olejowego stosujemy transformator żywiczny. Rys. 47. Rys. 46. Istnieje również możliwość konstrukcyjna do zainstalowania na słupie centralnym instalacji antenowej co znacznie skraca długość przewodu antenowego i zmniejsza tłumienie sygnału. Inne typowe zrealizowane przykłady rozłączników napowietrznych Rys. 49. Rys. 50. Rys. 48. Rys. 51.

28 Kolejną grupą urządzeń produkowanych przez nasz Zakład są urządzenia do sterowania rozłącznikami w stacjach wnętrzowych. Stosujemy napędy do rozłączników grupy OR, z reguły instalujemy napęd elektryczny (rys.12) na wymienionej elewacji pola 15kV. Rys. 52. Rys. 54. Rys. 53. Rys. 55. Rys. 56. Rys

29 W efekcie zdobywanych doświadczeń powstała realizacja sterowania stacją wnętrzową wieżyczkową łącznie ze stanowiskiem słupowym jedno rozłącznikowym przed stacją. Urządzenia sterujące, radio i dwa napędy wnętrzowe znajdują się w budynku stacji, na słupie znajduje się napęd elektryczny i rozłącznik napowietrzny. Rys. 60. Rys. 58. Rys. 59. Rys. 61. Rys. 62. W efekcie dotychczasowych realizacji możemy powiedzieć,że deklaracja opisana na wstępie tego albumu jest przez ZMER Kalisz spełniona i chętnie służymy pomocą w realizacji różnych, nawet bardzo nietypowych rozwiązań sieciowych które są przedmiotem zainteresowania naszych klientów. Polecamy nasze usługi w dostawie kompleksowych rozwiązań dostarczanych na miejsce inwestycji z pełnym wyposażeniem dodatkowym. Naszymi współpracownikami są firmy radiokomunikacyjne, dostawcy systemów SCADA, oraz firmy wykonawcze posiadające doświadczenie w montażu naszych urządzeń. 29

30 VII. Kompletne zestawy konstrukcji Jesteśmy również producentem kompletnych zestawów konstrukcji do budowy oraz modernizacji punktów łącznikowych sterowanych radiowo oraz zapewniamy kompleksowe dostawy urządzeń wraz ze środkami łączności i osprzętem. Szczegółowe informacje dotyczące montażu i instalowania łączników SN oraz elementów zespołu napędowego w liniach napowietrznych są przedmiotem oddzielnych opracowań wykonanych przez: Energolinia Spółka z o.o. Katalog słupów z odłącznikami ON 3 SZ 24/4 lub rozłącznikami RN III S 24/4 i RNS 24/400-1 sterowanymi radiowo linii AFL-6 35(50) i AFL-6 70(50) na żerdziach betonowych E, EPV, ŻN, BSW Elprojekt Spółka z o.o. i Energolinia Spółka z o.o. na zlecenie PTPiREE Album słupów z rozłącznikami sterowanymi radiowo dla linii napowietrznych średniego napięcia kv z przewodami gołymi 35, 50 i 70 mm 2 na żerdziach wirowanych i BSW Tom 1, 2 i 3 Nasza firma może się pochwalić ponad tysiącem instalacji łączników sterowanych radiowo, a do największych naszych klientów zaliczają się między innymi takie zakłady jak: Energetyka Kaliska S.A., Zakład Energetyczny Płock, Zakład Energetyczny Tarnów, Zakład Energetyczny Warszawa Teren, Beskidzka Energetyka, Zamojska Korporacja Energetyczna, LUBZEL, Rzeszowski Zakład Energetyczny, Zakład Energetyczny Legnica, Zakład Energetyczny Koszalin, ENEA O/Szczecin, ENEA O/Poznań, ENERGIAPRO O/Wrocław, PKP Energetyka dla sieci pozatrakcyjnych. 30

31 VIII. Referencje Zapewniamy dobór urządzeń w terenie oraz pomoc w zakresie montażu i szkolenia obsługi. Poniżej zamieszczamy referencje wystawione przez naszych Klientów. 31

32