UKŁAD AUTOMATYCZNEJ REGULACJI STACJI TRANSFORMATOROWO - PRZESYŁOWYCH TYPU ARST

Transkrypt

1 Oddział Gdańsk JEDNOSTKA BADAWCZO-ROZWOJOWA ul. Mikołaja Reja 27, Gdańsk tel. (48 58) , fax: (48 58) ZAKŁAD TECHNIKI MIKROPROCESOROWEJ tel. (48 58) ; fax: (48 58) , UKŁAD AUTOMATYCZNEJ REGULACJI STACJI TRANSFORMATOROWO - PRZESYŁOWYCH TYPU ARST KARTA INFORMACYJNA Gdańsk 2000

2 2 PRZEZNACZENIE Układy typu ARST to autonomiczne układy regulacji wieloparametrowej, które poprzez automatyczne sterowanie przełącznikami zaczepów transformatorów, prowadzą regulację jednego z wybranych parametrów stacji transformatorowo - przesyłowych NN. Jednocześnie stanowią one układ wykonawczy nadrzędnej, obszarowej regulacji napięcia i mocy biernej w systemie elektroenergetycznym. W tym przypadku są zdalnie sterowane z ODM (KDM). Układy ARST przeznaczone są do: utrzymywania zadanego poziomu napięcia na systemach szyn zbiorczych po stronie niższej lub wyższej transformatora lub grupy transformatorów, regulacji mocy biernej przesyłanej przez transformatory, regulacji według kryterium zadana przekładnia transformatora (numer zaczepu transformatora). ZAKRES STOSOWANIA Układy ARST mogą być stosowane w stacjach transformatorowo-przesyłowych NN o dwóch lub większej liczbie poziomów napięć, dowolnej konfiguracji (dwa lub więcej transformatory, pracujące równolegle lub indywidualnie). OPIS TECHNICZNY Podstawową wielkością regulowaną w układzie ARST jest napięcie strony niższej lub wyższej każdego z transformatorów stacji. Możliwy jest również automatyczny lub ręczny wybór innych parametrów regulacji, tj. mocy biernej przesyłanej przez transformatory lub przekładni (numeru zaczepu). Regulacja odbywa się z uwzględnieniem działania blokad napięciowych (nad i podnapięciowej) oraz zabezpieczenia przed przeciążeniem prądowym. Również po osiągnięciu skrajnych położeń przełącznika zaczepów transformatora blokowana jest regulacja - w kierunku wyżej po osiągnięciu ostatniego zaczepu i odpowiednio, niżej, gdy osiągnięty został pierwszy zaczep. Układ z powodu nieciągłej regulacji posiada nastawianą strefę nieczułości, której przekroczenie powoduje zadziałanie przełącznika zaczepów z nastawianym, stałym lub zależnym od odchyłki, opóźnieniem zadziałania. Układ ARST zapewnia regulację transformatorów pracujących indywidualnie lub połączonych równolegle. Podczas regulacji równolegle pracujących transformatorów następuje automatyczne wyrównywanie ich przekładni. Układ rozpoznaje rodzaj pracy transformatorów stacji. W tym celu do ARST doprowadzone są informacje o położeniu łączników stacji. W podstawowej wersji układu ARST informacje te wprowadzone są przy pomocy styków przekaźników odwzorowujących stan łączników. Wprowadzone są również dane analogowe określające takie parametry transformatorów, jak napięcie strony niższej i wyższej oraz moce bierna i czynna. Układ nie wymaga dodatkowych przetworników pomiarowych, jeżeli istniejące posiadają odpowiedni zapas umożliwiający dołączenie dodatkowego obciążenia (100 Ω) wnoszonego przez układ. Możliwe jest również wprowadzenie danych w postaci telegramu telemechaniki UTJ, w przypadku, gdy są one dostępne na stacji, co znacznie upraszcza instalację układu na obiekcie. Konstrukcja układu ARST oparta jest na systemie modułów elektronicznych (pakietów), umieszczonych we wspólnej kasecie 19, 3U. Ilość pakietów dobierana jest w zależności od ilości transformatorów i konfiguracji stacji. Konstrukcja taka zapewnia pełną elastyczność pod względem zmian funkcjonalnych układu w przypadku rozbudowy stacji. Istnieje również możliwość zmiany oprogramowania układu i algorytmów regulacji podczas eksploatacji układu, w zależności od potrzeb i wymagań systemu elektroenergetycznego.

3 3 Układ jest przystosowany do zdalnego sterowania z odległego ośrodka dyspozytorskiego (ODM, KDM) poprzez urządzenia ETN, RTU, w przyszłości system zdalnego sterowania DYSTER. Komunikacja układu ARST z dyżurnym stacji zapewniona jest przy wykorzystaniu lokalnego terminala komputerowego, który umożliwia: wprowadzanie zadawanych parametrów regulacji (wybór kryterium regulacji, wartości zadane napięć, mocy biernych, numerów zaczepów), uzyskanie obrazu graficznego topologii stacji wraz z aktualnymi wartościami, mierzonych w układzie wielkości, a także komunikatów o stanie pracy układu ARST. Te same informacje dostępne są na terminalu komputerowym nadrzędnego ośrodka dyspozytorskiego (ODM, KDM). Możliwe jest wykonanie układu ARST w wersji rozbudowanej, obejmującej dodatkowo funkcje ciągłej rejestracji pracy układu i realizowanego procesu regulacji. Pozwala to na sukcesywną analizę przebiegu regulacji dla oceny jej jakości i skuteczności. Na rysunku przedstawiono powiązania układu ARST z przykładową stacją NN o trzech poziomach napięć i trzech transformatorach. PODSTAWOWE DANE TECHNICZNE 1. Napięcie zasilania 220V, 50Hz 2. Sygnały wejściowe analogowe (bocznik pomiarowy 100 Ω).+5 ma, ma, ma 3. Sygnały wejściowe dwustanowe 24V= 4. Pomiar numeru zaczepu kod BCD lub Gray a 5. Sygnały wyjściowe sterujące wyżej/niżej, awarii styk no 220V=, 1A 6. Łącze do lokalnego terminala RS 232C lub pętla prądowa +/- 20mA, bodów 7. Łącze zdalnego sterowania RS 232C lub pętla prądowa +/- 20 ma, bodów WYMAGANIA DLA SIECI POMIAROWEJ UKŁADU Dla układów ARST przyjęto założenie, że działają one w oparciu o własną, niezależną sieć pomiarową sygnałów analogowych i dwustanowych. Jest to konieczne dla zapewnienia poprawnego działania tych układów, szczególnie w sytuacjach awaryjnych w systemie elektroenergetycznym i pewności, że nie pogłębią one skutków takich awarii, co ma istotne znaczenie przy dużym nasyceniu tych układów w energetyce, jak również ich często skoordynowanej pracy. Dla realizacji algorytmów regulacji każdy układ ARST wymaga doprowadzenia do niego z obiektu (stacji) odpowiedniego zestawu sygnałów analogowych i dwustanowych.

4 4 1. Sygnały analogowe Zestaw sygnałów (pomiarów) analogowych obejmuje: moce czynne i bierne transformatorów (autotransformatorów) sprzęgających systemy szyn zbiorczych (pomiar po stronie niższej lub wyższej ze wskazaniem na stronę niższą); napięcie wszystkich systemów i sekcji szyn; W przypadku braku przekładników pomiarowych na systemach (sekcjach) szyn możliwe jest wykorzystanie pomiarów napięć w polach transformatorowych a nawet w polach linii odejściowych. moce czynne i bierne oraz napięcie w polach sprzęgieł, jeżeli z konfiguracji rozdzielni wynika możliwość pracy transformatora przez sprzęgło; przekładnia transformatora (numer zaczepu transformatora); Pomiar realizowany za pomocą odpowiednich przetworników pomiarowych przetwarzających położenie napędu przełącznika zaczepu na sygnał cyfrowy. Układ ARST nie wymaga oddzielnych przetworników pomiarowych napięcia, mocy czynnej i biernej, o ile istniejące w stacji przetworniki spełniają dwa warunki: klasa ich nie jest gorsza niż 1, mogą być dodatkowo obciążone obciążeniem 200 Ω (włączonym w obwody pętli prądowej). Jeżeli te warunki nie są spełnione układ ARST wymaga dodatkowych przetworników pomiarowych dla zapewnienia niezbędnej dokładności regulacji. 2. Sygnały dwustanowe Zestaw sygnałów dwustanowych obejmuje odwzorowanie stanu położenia łączników: w polach transformatorów (autotransformatorów) sprzęgłowych (po stronie niższej i wyższej), w polach pomiaru napięcia, w polach sprzęgieł, w polach linii odejściowych, jeżeli w nich realizowane są pomiary napięć, w polach tych linii, które powinny być prezentowane w systemie monitorowania układu ARST. Odwzorowanie łączników realizuje się w sposób jednobitowy według konwencji: łącznik zamknięty V lub +220 V (napięcie układu ARST lub stacyjne), łącznik otwarty - przerwa. Do sygnałów dwustanowych należą sygnały z przełączników Ręczna - Automatyczna w tablicach sterowniczych transformatorów. Układ ARST generuje sygnały dwustanowe, obejmujące m.in. awarię, blokady itp. do wykorzystania przez układy sygnalizacji lub system komputerowy stacji.

5 5 Schemat powiązań układu ARST z przykładową stacją NN