WYKORZYSTANIE PROGRAMU LabVIEW DO WYZNACZANIA PRĄDÓW ZWARCIOWYCH W SIECIACH ELEKTROENERGETYCZNYCH

Podobne dokumenty
15. UKŁADY POŁĄCZEŃ PRZEKŁADNIKÓW PRĄDOWYCH I NAPIĘCIOWYCH

Spis treści. Oznaczenia Wiadomości ogólne Przebiegi zwarciowe i charakteryzujące je wielkości

Algorytm obliczania charakterystycznych wielkości prądu przy zwarciu trójfazowym (wg PN-EN :2002)

Wyznaczanie wielkości zwarciowych według norm

LABORATORIUM PODSTAWY ELEKTROTECHNIKI

MODELE ELEMENTÓW SEE DO OBLICZEŃ ZWARCIOWYCH

Obliczenia wielkości zwarciowych z wykorzystaniem nowych norm

6.2. Obliczenia zwarciowe: impedancja zwarciowa systemu elektroenergetycznego: " 3 1,1 15,75 3 8,5

Wyznaczenie parametrów schematu zastępczego transformatora

Laboratorium Urządzeń Elektrycznych

dr inż. Krzysztof Stawicki

W3 Identyfikacja parametrów maszyny synchronicznej. Program ćwiczenia:

ZJAWISKA W OBWODACH TŁUMIĄCYCH PODCZAS ZAKŁÓCEŃ PRACY TURBOGENERATORA

Zespół Szkół Technicznych im. J. i J. Śniadeckich w Grudziądzu

Ćwiczenie 1 Badanie układów przekładników prądowych stosowanych w sieciach trójfazowych

PROGRAM W ŚRODOWISKU LABVIEW DO POMIARU I OBLICZEŃ W LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCZNYCH

st. stacjonarne I st. inżynierskie, Energetyka Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie nr 4 OBWODY TRÓJFAZOWE

Laboratorium Elektroenergetycznej Automatyki Zabezpieczeniowej Instrukcja laboratoryjna LABORATORIUM ELEKTROENERGETYCZNEJ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ

Temat: Analiza pracy transformatora: stan jałowy, obciążenia i zwarcia.

Badanie ograniczników przepięć

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie transformatora jednofazowego

Ćwiczenie: "Silnik indukcyjny"

Elektrotechnika II stopień ogólnoakademicki. stacjonarne. przedmiot kierunkowy. obowiązkowy polski semestr I semestr letni. nie

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2014/2015

Układy przekładników napięciowych

Politechnika Wrocławska Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Z TR C. Materiał ilustracyjny do przedmiotu. (Cz. 3)

1. JEDNOSTKI WZGLĘDNE W ANALIZIE STANÓW NIEUSTALONYCH

Nastawy zabezpieczenia impedancyjnego. 1. WSTĘP DANE WYJŚCIOWE DLA OBLICZEŃ NASTAW INFORMACJE PODSTAWOWE O LINII...

Wpływ impedancji transformatora uziemiającego na wielkości ziemnozwarciowe w sieci z punktem neutralnym uziemionym przez rezystor

Badanie silnika indukcyjnego jednofazowego i transformatora

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

ANALIZA WPŁYWU NIESYMETRII NAPIĘCIA SIECI NA OBCIĄŻALNOŚĆ TRÓJFAZOWYCH SILNIKÓW INDUKCYJNYCH

2.3. Praca samotna. Rys Uproszczony schemat zastępczy turbogeneratora

KARTA PRZEDMIOTU. Rok akademicki 2010/2011

Ćwiczenie 5 Badanie wpływu asymetrii napięcia zasilającego na pracę sieci

KOMPUTEROWE STANOWISKO DO POMIARU PODSTAWOWYCH WIELKOŚCI ELEKTRYCZNYCH W OBWODACH TRÓJFAZOWYCH

Układy przekładników prądowych

Rozkład napięcia na łańcuchu izolatorów wiszących

Ćwiczenie: "Obwody ze sprzężeniami magnetycznymi"

Nr programu : nauczyciel : Jan Żarów

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

SKUTECZNOŚĆ CZUJNIKÓW PRZEPŁYWU PRĄDU ZWARCIOWEGO PODCZAS ZWARĆ DOZIEMNYCH OPOROWYCH

Temat ćwiczenia. Pomiary przemieszczeń metodami elektrycznymi

transformatora jednofazowego.

JACEK KLUCZNIK OBLICZANIE WARTOŚCI PRĄDÓW W PRZEWODACH ODGROMOWYCH LINII ELEKTROENERGETYCZNYCH

Ćwiczenie nr 4. Badanie filtrów składowych symetrycznych prądu i napięcia

STUDIA I STOPNIA STACJONARNE ELEKTROTECHNIKA

Badanie ograniczników przepięć

ĆWICZENIE T2 PRACA RÓWNOLEGŁA TRANSFORMATORÓW

PL B1. Sposób wyznaczania błędów napięciowego i kątowego indukcyjnych przekładników napięciowych dla przebiegów odkształconych

Rozkład napięcia na łańcuchu izolatorów wiszących

Ćwiczenie: "Silnik prądu stałego"

Wpływ nagrzania żył roboczych górniczych kabli i przewodów oponowych na czułość nadprądowych zabezpieczeń zwarciowych w sieciach kopalnianych

LABORATORIUM PRZEKŁADNIKÓW

ANALIZA PRZEBIEGU PRACY TURBOGENERATORA PO WYSTĄPIENIU SAMOCZYNNEGO PONOWNEGO ZAŁĄCZENIA LINII

LABORATORIUM PRZEKŁADNIKÓW

W5 Samowzbudny generator asynchroniczny

TRANSFORMATOR TRÓJFAZOWY

WZMACNIACZ ODWRACAJĄCY.

ĆWICZENIE 3 Badanie obwodów trójfazowych z odbiornikiem połączonym w trójkąt

Energetyka I stopień ogólnoakademicki stacjonarne. kierunkowy. obowiązkowy. polski semestr 1 semestr zimowy

LABORATORIUM PRZEKŁADNIKÓW

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Kompensacja mocy biernej w obecności wyŝszych harmonicznych. Automatycznie regulowane baterie kondensatorów SN w Hucie Miedzi Głogów

PN-EN :2012

LABORATORIUM PRZETWORNIKÓW ELEKTROMECHANICZNYCH

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu ELEKTROTECHNIKA (Nazwa kierunku studiów)

Tematy prac dyplomowych dla studentów studiów I. stopnia stacjonarnych kierunku. Elektrotechnika. Dr inż. Marek Wancerz elektrycznej

APLIKACJA NAPISANA W ŚRODOWISKU LABVIEW SŁUŻĄCA DO WYZNACZANIA WSPÓŁCZYNNIKA UZWOJENIA MASZYNY INDUKCYJNEJ

ĆWICZENIE 1 JEDNOFAZOWE OBWODY RLC. Informatyka w elektrotechnice ZADANIA DO WYKONANIA

Data oddania sprawozdania BADANIA ODBIORNIKÓW TRÓJFAZOWYCH

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

Pytania podstawowe dla studentów studiów I-go stopnia kierunku Elektrotechnika VI Komisji egzaminów dyplomowych

Ćwiczenie nr.14. Pomiar mocy biernej prądu trójfazowego. Q=UIsinϕ (1)

Wytrzymałość udarowa powietrza

Sieci średnich napięć : automatyka zabezpieczeniowa i ochrona od porażeń / Witold Hoppel. Warszawa, Spis treści

POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Elektryczny Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych

Ćwiczenie nr.13 Pomiar mocy czynnej prądu trójfazowego

W6 Wzajemne oddziaływanie odbiorników sprzężonych przez impedancję źródła Program ćwiczenia:

ĆWICZENIE NR 7. Badanie i pomiary transformatora

JEDNOSTKI TRANSFORMATOROWE 400/110 kv 450 MVA JAKO WAŻNY ELEMENT MODERNIZACJI I POPRAWY NIEZAWODNOŚCI KRAJOWEJ SIECI PRZESYŁOWEJ

WPŁYW SPOSOBU MODELOWANIA TRANSFORMATORÓW ENERGETYCZNYCH NA POPRAWNOŚĆ OBLICZEŃ ZWARCIOWYCH

Informacja dotycząca nastaw sygnalizatorów zwarć doziemnych i międzyfazowych serii SMZ stosowanych w sieciach kablowych SN.

Badanie transformatora

MODELOWANIE I ANALIZA NARAŻEŃ PRZEPIĘCIOWYCH W SIECIACH ŚREDNICH NAPIĘĆ

Zalecenia projektowe i montaŝowe dotyczące ekranowania. Wykład Podstawy projektowania A.Korcala

POMIARY MOCY (OBWODY JEDNO- I TRÓJFAZOWE). POMIARY PRĄDÓW I NAPIĘĆ W OBWODACH TRÓJFAZOWYCH

2. Zwarcia w układach elektroenergetycznych... 35

ĆWICZENIE NR 5 BADANIE ZABEZPIECZEŃ ZIEMNOZWARCIOWYCH ZEROWO-PRĄDOWYCH

Sieci i zabezpieczenia. Elektrotechnika I stopień ogólnoakademicki. stacjonarne. przedmiot kierunkowy. obowiązkowy polski semestr VI semestr letni

HARMONICZNE W PRĄDZIE ZASILAJĄCYM WYBRANE URZĄDZENIA MAŁEJ MOCY I ICH WPŁYW NA STRATY MOCY

TRANSFORMATORY. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

LINIA PRZESYŁOWA PRĄDU PRZEMIENNEGO

Wpływ nieliniowości elementów układu pomiarowego na błąd pomiaru impedancji

INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ BADANIE PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH

Ć w i c z e n i e 1 POMIARY W OBWODACH PRĄDU STAŁEGO

REZONANS SZEREGOWY I RÓWNOLEGŁY. I. Rezonans napięć

Ćwiczenie 5 BADANIA ODBIORNIKÓW TRÓJFAZOWYCH

dr inż. Jan Staszak kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES) obowiązkowy (obowiązkowy / nieobowiązkowy) język polski I

METODY BADAŃ POMIAROWYCH W WIEJSKICH STACJACH TRANSFORMATOROWYCH

Transkrypt:

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej Nr 0 XIV Seminarium ZASTOSOWANIE KOMPUTERÓW W NAUCE I TECHNICE 004 Oddział Gdański PTETiS WYKORZYSTANIE PROGRAMU LabVIEW DO WYZNACZANIA PRĄDÓW ZWARCIOWYCH W SIECIACH ELEKTROENERGETYCZNYCH Ryszard WEPA 1, Ryszard ROSKOSZ, Michał ZIÓŁKO Politechnika Gdańska, ul. G. Narutowicza 1,1, 80-95 Gdańsk Tel: (58 47 845 fax: (058 47 17 e-mail: 1. rwepa@ely.pg.gda.pl. rroskosz@ely.pg.gda.pl. mziolko@ely.pg.gda.pl W artykule przedstawiono sposób wyznaczania prądów zwarciowych przy pomocy programów obliczeniowych stworzonych w LabVIEW. Dzięki tym programom upraszcza się tok obliczeń i zwiększa się ich efektywność. Powstały, w oparciu o te programy, przyrząd wirtualny umoŝliwia nastawę róŝnych parametrów układu elektroenergetycznego, obliczanie pośrednich wartości (np. składowych symetrycznych, a następnie obliczanie prądów zwarciowych dla róŝnych typów zwarć. 1. WPROWADZENIE Obliczanie i analiza zwarć w sieciach elektroenergetycznych jest jednym z podstawowych zagadnień praktyki projektowej i eksploatacyjnej. Z tego powodu wciąŝ są one przedmiotem badań i studiów o czym świadczy fakt, Ŝe w ramach IEC (Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna - International Elektrotechnical Commission działa Komitet Techniczny nr 7 zajmujący się problematyką zwarciową. Składa się on z dwóch grup roboczych, z których pierwsza zajmuje się problematyką obliczeniową, a druga skutkami przepływu prądów zwarciowych. Znajomość prądów zwarciowych ma na celu poznanie skutków ich występowania, jest niezbędna przy projektowaniu, budowie, rozbudowie i prowadzeniu ruchu sieci elektrycznej oraz określeniu parametrów róŝnych elementów systemu elektroenergetycznego. Stosowane sposoby rozwiązywania zagadnień zwarciowych są trudne z powodu duŝej liczby przekształceń i obliczeń. Obliczenia są skomplikowane i uciąŝliwe. Przy rozwiązywaniu większości praktycznych zadań zawiązanych z wyznaczaniem podstawowych wielkości zwarciowych stosuje się szereg załoŝeń upraszczających np.: pomijanie nasycenia układów magnetycznych (umoŝliwia linearyzację, załoŝenie symetrii układu trójfazowego, pomijanie przewodności pojemnościowej, pomijanie prądów magnesujących transformatorów, uwzględnienie obciąŝeń w sposób przybliŝony, pomijanie rezystancji w sieciach najwyŝszych napięć, uwzględnianie w sposób przybliŝony współczynników transformacji, załoŝenie stałych obrotów generatora itp.

- 18 - W niniejszym opracowaniu podano sposób obliczania prądów zwarciowych w sieci trójfazowej [1, ]. Zostanie to przedstawione na konkretnym przykładzie obliczania zwarć dla wybranego fragmentu sieci elektroenergetycznej. Obliczenia zostaną wykonane sposobem tradycyjnym, a następnie przedstawiony zostanie stworzony do tego celu przyrząd wirtualny (wg definicji podanej przez National Instruments USA wykorzystujący zintegrowane środowisko LabVIEW []. UmoŜliwi on wykonanie obliczeń zwarciowych dla róŝnych konfiguracji sieci i dowolnych nastaw parametrów.. SCHEMAT ZASTĘPCZY SIECI ELEKTROENERGETYCZNEJ Schemat zastępczy elementu sieci elektroenergetycznej (jako model matematyczny [1] jest utworzony z impedancji i admitancji, których sposób połączenia i wartości wynikają z relacji matematycznych opisujących stan pracy elementów i pozostają niezmienne we wszystkich stanach pracy. Z powodu stałości, impedancje i admitancje są nazywane parametrami danego elementu sieci. Cecha parametru wynika z przyjęcia dwóch załoŝeń: - w sieci występują jedynie przebiegi o ustalonej częstotliwości znamionowej 50 Hz lub bliskiej znamionowej, - elementy sieci mają charakterystyki liniowe, czyli są elementami liniowymi. Dalszym załoŝeniem jest symetria fazowa sieci trójfazowej, która umoŝliwia reprezentację jednofazową sieci trójfazowej. ZałoŜenia symetrii i liniowości sieci umoŝliwiają stosowanie w obliczeniach przekształcenia sieci trójfazowej ze sprzęŝeniami elektromagnetycznymi pomiędzy obwodami fazowymi na trzy prostsze sieci składowych symetrycznych: zgodnej, przeciwnej i zerowej. JeŜeli obciąŝenie mocowe sieci jest symetryczne, to składowe przeciwne i zerowe wszystkich prądów i napięć są równe zeru i stan elektryczny sieci trójfazowej moŝna wyznaczyć wyłącznie ze stanu elektrycznego sieci dla składowej zgodnej. Prądy i napięcia sieci składowej zgodnej są równe prądom i napięciom fazy pierwszej w sieci trójfazowej. Pozwala to ograniczyć obliczenia do jednej fazy i stosowania schematów zastępczych fazowych. Schematy i parametry dla składowej przeciwnej i zerowej do obliczania zwarć niesymetrycznych są zwykle odnoszone do schematów i parametrów dla składowej zgodnej. W celu przestawienia sposobu obliczeń zwarciowych przyjęto fragment sieci przedstawiony na rysunku 1 (system elektroenergetyczny typu SEE1 o S z = 4 GVA, U n = 110 kv. Dla tego fragmentu zostanie obliczony metodą klasyczną początkowy prąd zwarciowy dla zwarcia trójfazowego, dwufazowego i jednofazowego w rozdzielni C. G1 kv T1 115 kv G A B LNN1 C T 15 kv Rys. 1. Fragment systemu sieci elektroenergetycznej

- 18 - Dane elementów sieci: Generator G1: typ TGH - 10-01, S n = 1,5 MVA, P n = 10 MW, U n =, kv, Transformatory: T1- typ TORb1000/110: S n = 1 MVA, ϑ n = 115/, kv/kv, grupa połączeń Yd11, u z = 11%, X 0 =0,85X 1, T- typ TORb5000/110: S n = 5 MVA, ϑ n = 115/15,75 kv/kv, grupa połączeń Yd11, u z = 11%, X 0 =0,85X 1, Linia napowietrzna LNN1: typ ALF- 40, U n = 110 kv, liczba torów 1, liczba przewodów odgromowych -, s = 40 mm, X 1 = 0,405 Ω/km, l = 50 km. Obliczenia wykonane zostaną metodą tradycyjną oraz przy pomocy przyrządów wirtualnych stworzonych w programie LabVIEW.. OBLICZENIA PARAMETRÓW OBWODU ZWARCIOWEGO.1. Obliczenie reaktancji zastępczej obwodu zwarciowego dla składowej zgodnej Reaktancje elementów sieci zostały sprowadzone na stronę napięcia 115 kv. a reaktancja generatora wartości reaktancji X G1(1 oblicza się z zaleŝności x d % UnG1 1,1 (, 115 X = = G1(1 ϑ T1 = 18, 0 Ω 100 100 1,5 (1 SnG1, b reaktancje transformatorów X T u z% U ngt1 11 (, 115 X = = T1(1 ϑ T1 = 90, 90 Ω 100 100 1 ( SnT1, c reaktancja linii napowietrznej u z% U ngt 11 (115 X T (1 = = = 58, 0 Ω 100 ( S 100 5 ' LNN1(1 1LNN1 LNN1 n X = X l = 0,405 50 = 0, 5 Ω (4 W wyniku powyŝszych obliczeń powstaje schemat zastępczy obwodu zwarciowego w celu wyznaczenia wartości reaktancji zastępczej dla składowej zgodnej X 1. jx G1(1 kv 115 kv jx T1(1 jx LNN1(1 jx T(1 15 kv E 1 A B C U 1 Rys.. Schemat zastępczy obwodu zwarciowego dla składowej zgodnej

- 184 - Wartość reaktancji zastępczej dla składowej zgodnej X 1 obliczona z punktu widzenia miejsca zwarcia wynosi X = X + X + X = 18,0 + 90,90 + 0,5 = 49, 75 Ω (5 1 G1(1 T1(1 LNN1(1 Wartość reaktancji X T(1 nie została uwzględniona w obliczeniach, poniewaŝ bezpośrednio za transformatorem T znajdują się odbiory i w związku z tym obwód składowej zgodnej nie jest zamknięty... Obliczenie reaktancji zastępczej obwodu zwarciowego dla składowej przeciwnej Podobnie jak w punkcie poprzednim wyznacza się parametry obwodu zwarciowego dla składowej przeciwnej: a reaktancja generatora X G1( x % U ng1 1 (, 115 X = = G1( ϑ T1 = 19, 0 Ω ( 100 100 1,5 S n, b reaktancje transformatorów u z% UnGT1 11 (, 115 X = = = T1( XT1(1 ϑ T1 = 90, 90 Ω (7 100 100 1 S n, c reaktancja linii napowietrznej uz% U ngt 11 (115 X T ( = XT (1 = = = 58, 0 Ω (8 100 S 100 5 ' LNN1( LNN1(1 1LNN1 LNN1 n X = X = X l = 0,405 50 = 0, 5 Ω (9 Mając obliczone powyŝsze parametry sporządza się schemat zastępczy obwodu zwarciowego dla składowej przeciwnej i wyznacza wartość reaktancji zastępczej dla składowej przeciwnej X. jx G1( kv 115 kv jx T1( jx LNN1( JX T( 15 kv A B C U Rys.. Schemat zastępczy obwodu zwarciowego dla składowej przeciwnej

- 185 - Wartość reaktancji zastępczej dla składowej przeciwnej X widzenia miejsca zwarcia wynosi obliczona z punktu X = X + X + X = 19,0 + 90,90 + 0,5 = 80, 45 Ω (10 G1( T1( LNN1( Wartość reaktancji zastępczej dla składowej przeciwnej X róŝni się od reaktancji zastępczej X 1 tylko wartością reaktancji generatora X G1(... Obliczanie reaktancji zastępczej obwodu zwarciowego dla składowej zerowej Parametry obwodu zwarciowego dla składowej zerowej wynoszą: a reaktancja generatora X G0 - obliczona na podstawie zaleŝności x0% Un = 100 X G0 (11 S n Reaktancje X G0 oblicza się wtedy, gdy za generatorem zasilającym zwarcie znajduje się transformator o uzwojeniach pierwotnych połączonych w gwiazdę. Gdy uzwojenia transformatora poprzedzającego generator połączone są w trójkąt, to prąd składowej zerowej nie płynie przez generator i reaktancja X G0 nie wchodzi do obwodu zwarciowego (X G0 = 0. Natomiast rezystancję R G0 w praktycznych obliczeniach pomija się. b reaktancje transformatorów Wartości reaktancji X T1(0 i X T(0 określone są przez wytwórcę transformatorów i wynoszą odpowiednio: X X T (0 T1(0 = 0,85 X = 0,85 X T (1 T1(1 X = 0,85 18,0 = 77, Ω T1(0 = 0,85 18,0 = 77, Ω (1 c reaktancja linii napowietrznej Wartość reaktancji X L(0 zaleŝy przede wszystkim od budowy linii, liczby przewodów odgromowych, własności gruntu i jest wielokrotnością reaktancji X L(1 ' X LNN1(0 = X 0LNN1 llnn1 = 1,41 50 = 7,05Ω (1 Na podstawie powyŝszych obliczeń stworzony został schemat zastępczy obwodu zwarciowego dla składowej zerowej (rys. 4, co pozwala wyznaczyć wartość reaktancji zastępczej dla składowej zerowej X 0. jx T1(0 115 kv jx LNN1(0 jx T(0 B C U 1 Rys. 4. Schemat zastępczy obwodu zwarciowego dla składowej zerowej

- 18 - X ( XT1(0 + X LNN1(0 XT (0 (77, + 7,05 49,05 = 0 = =, 84 X + X + X 77, + 49,4 + 7,05 0 X T1(0 T (0 LNN1(0 Ω (14 Po obliczeniu reaktancji zastępczych dla obwodów zwarciowych poszczególnych składowych wyznacza się wartości początkowych prądów zwarciowych..4. Obliczenie prądów zwarciowych Prąd zwarcia jednofazowego bezpośredniego wyznacza się z zaleŝności I U n = (15 + Z 1,1 k 1 Z 1 + Z 0 gdzie: U n napięcie fazowe sieci, Z 1, Z, Z 0 impedancje zastępcze obwodu zwarciowego dla składowych symetrycznych: zgodnej, przeciwnej i zerowej. Przy obliczaniu impedancji zastępczych obwodu zwarciowego pominięto rezystancje elementów układu, a uwzględniono tylko reaktancje składowych symetrycznych (X 1, X, X 0. Stąd wartość prądu zwarcia wynosi 1,1 U n 1,1 (115 Ik 1 = = = 8, 00 A (1 X + X + X 49,75 + 80,45 +,84 1 0 Prąd zwarcia dwufazowego bezpośredniego wyznacza się z zaleŝności 1,1 U n 1,1 U n 1,1 (115 I k = = = = 8, 0 A (17 Z + Z X + X 49,75 + 80,45 1 1 Prąd zwarcia trójfazowego bezpośredniego 1,1 U n 1,1 (115 Ik = = = 9, 40 A (18 X 49,75 1 4. PRZYRZĄD WIRTUALNY DO OBLICZEŃ ZWARCIOWYCH Przedstawione w punkcie obliczenia moŝna realizować za pomocą stworzonych do tego celu przyrządów wirtualnych. KaŜdy z nich realizuje jedną z następujących funkcji: wyznaczanie napięcia E 1 w miejscu zwarcia przed zaistnieniem zwarcia, wyznaczanie reaktancji generatora X GEN, wyznaczanie reaktancji transformatora jednofazowego X TRAFO1F, wyznaczanie reaktancji transformatora trójfazowego X TRAFOF, wyznaczanie reaktancji linii napowietrznej X LNN,

- 187 - wyznaczanie reaktancji autotransformatora X AUTOTRAFO, wyznaczanie reaktancji systemu elektroenergetycznego X SEE, wyznaczanie poszczególnych prądów zwarcia: trójfazowego, dwufazowego i jednofazowego w rozdzielni C. Rys. 5. Panel przyrządu wirtualnego do wyznaczania prądu zwarcia jednofazowego Rys.. Diagram przyrządu wirtualnego do wyznaczania prądu zwarcia jednofazowego

- 188 - Na rysunkach 5 i przedstawiony został przykład przyrządu wirtualnego do obliczania prądu zwarcia jednofazowego. Na panelu (rys. 5 nastawiane są parametry obwodu i przedstawiane wyniki obliczeń, które wykonuje program. Obliczenia pozostałych wielkości obwodu zwarciowego, wyznaczone w punkcie, wykonują stworzone w tym celu odpowiednie przyrządy wirtualne. PoniewaŜ programy w LabVIEW są tworzone w sposób hierarchiczny, zatem kaŝdy przyrząd wirtualny moŝe zostać uŝyty w innym układzie jako podprogram. Podprogram uruchamia się oddzielnie. Łącząc poszczególne podprogramy tworzy się przyrząd wirtualny (rys. 7 o modułowej strukturze, która umoŝliwia łatwe usuwanie ewentualnych błędów i uruchamianie całego programu. Powstały w ten sposób przyrząd umoŝliwia z poziomu panelu zamodelowanie wszystkich układów sieci odbiorczych. UnG1 [kv] 00,0 00,0 SnG1 [MVA] 00,0 00,0 x"d [%] 0,0 0,0 10,0 40,0 x" [%] 0,0 0,0 10,0 40,0 [kv/kv] 10,0 15,0 5,0 0,0 Un [kv] 00,0 100,0 00,0,0 1,50 0,0 50,0 1,10 0,0 50,0 1,00 0,0 5,0 18,5 0,0 115,00 400,0 Un T1 [kv] 00,0 00,0,0 Sn T1 [MVA] 00,0 00,0 1,00 uz T1 [%] 40,0 0,0 0,0 80,0 0,0 100,0 11,00 X0/X1 T1 [-] 0,4 0, 0, 0,8 0,0 1,0 0,85 [kv/kv] 10,0 15,0 5,0 0,0 0,0 5,0 18,5 X1 [Ω] 0,00 +49,7 i X [Ω] 0,00 +80,4 i X0 [Ω] 0,00 +0,7 i Un T [kv] 00,0 00,0 Sn T [MVA] 00,0 00,0 uz T [%] 40,0 0,0 0,0 80,0 X0/X1 T [-] 0,4 0, 0, 0,8 [kv/kv] 4 ZWARCIE 10,0 15,0 W ROZDZIELNI C 5,0 0,0 115,00 Un LNN [kv] 00,0 00,0 5,00 L NN [km] 100,0 150,0 50,0 00,0 0,0 100,0 11,00 X1 ' [Ω/km] 1,0 0,5 1,5 0,0 1,0 0,85 X0' [Ω/km] 1,0 0,5 1,5 0,0 5,0 0,88 [kv/kv] 10,0 15,0 5,0 0,0 Ik"1 [ka] 0,9 Ik" [ka] 0,4 Ik'z [ka] 0,71 110,00 0,0 50,0 50,00 0,0 0,41,0 0,0 1,4,0 0,0 5,0 1,00 Ik" [ka] 0,9 Rys. 7. Panel sterowania diagramem do wyznaczania prądów zwarciowych

- 189 - Nastawy wartości parametrów elementów sieci systemu elektroenergetycznego dokonuje się na panelu przy pomocy oznaczonych elementów: generator G1, transformatory: T1 i T, linia napowietrzna LNN1. Wartości parametrów moŝna nastawiać płynnie potencjometrem lub wpisywać ich wartości liczbowe. Na panelu znajdują się wyświetlacze, które pokazują wartości obliczonych prądów zwarcia (punkt,4: I k1 - prąd zwarcia jednofazowego bezpośredniego, I k - prąd zwarcia dwufazowego bezpośredniego, I k - prąd zwarcia trójfazowego bezpośredniego, Wyświetlane są równieŝ obliczone wartości reaktancji zastępczych składowych symetrycznych (X 1, X, X 0 obwodu zwarciowego. 5. WNIOSKI 1. Przedstawiony w niniejszym opracowaniu sposób wykorzystania przyrządu wirtualnego stworzonego w LabVIEW do wyznaczania prądów zwarciowych w sieciach elektroenergetycznych jest łatwy w praktycznym stosowaniu i pozwala na znaczne skrócenie czasu operacji obliczeniowych.. Podany sposób obliczeń przy pomocy przyrządów wirtualnych jest bardzo przydatny przy wyznaczaniu rozpływu prądów zwarciowych podczas projektowania układów sieci.. PowyŜszy przyrząd wirtualny umoŝliwia równieŝ określenie wartości współczynników asymetrii prądowej i napięciowej [4, 5] w układach i sieciach elektroenergetycznych podczas zwarć. Jest to przydatne przy projektowaniu zabezpieczeń od asymetrii obciąŝenia []. 4. Wprowadzając niezbędne zmiany w przyrządzie wirtualnym do obliczania prądów zwarciowych, moŝna stworzyć przyrząd do lokalizacji miejsca zwarcia w linii trójprzewodowej jednotorowej wykorzystując metodę dwustronnego pomiaru składowych zerowych dla linii jednotorowej [7,8]. 5. Wykorzystanie komputerowych programów LabVIEW do obliczania zwarć jest cenną pomocą dydaktyczną podczas wykładu oraz w czasie prowadzania ćwiczeń laboratoryjnych.. BIBLIOGRAFIA 1. Kacejko P., Machowski J.: Zwarcia w sieciach elektroenergetycznych podstawy obliczeń. WNT. Warszawa 199.. Jackowiak M., Lubośny Z., Wojciechowicz W.: Zbiór zadań z obliczeń prądów zwarciowych w sieciach elektroenergetycznych. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej. Gdańsk 1995.

- 190 -. Wepa R., Roskosz R.: Wykorzystanie programu LabVIEW do wyznaczania wielkości elektrycznych w układach trójfazowych. Materiały Konferencyjne. XI Międzynarodowe Seminarium Metrologów Metody i Technika Przetwarzania Sygnałów w Pomiarach Fizycznych Rzeszów 00. Politechnika Rzeszowska, Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych. 4. Wepa R.: Zastosowanie techniki wirtualnej w badaniu asymetrii obciąŝenia układów trójfazowych. Materiały Konferencyjne. V Konferencja Naukowo-Techniczna " Jakość energii elektrycznej i wyrobów elektrotechnicznych" JAWE'99. Piechowice 1999. Pol. Lubelska. 5. Wepa R., Roskosz R.: Wykorzystanie programu LabVIEW do wyznaczania współczynników asymetrii prądu i napięcia w sieciach elektroenergetycznych. Materiały Konferencyjne. XI Międzynarodowe Seminarium Metrologów Metody i Technika Przetwarzania Sygnałów w Pomiarach Fizycznych Rzeszów 00. Politechnika Rzeszowska, Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych.. śydanowicz J.: Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa. T. Warszawa, WNT 1985. 7. Szczerski R.: Lokalizacja uszkodzeń w sieciach elektroenergetycznych. WNT. Warszawa 1990. 8. Zieliński P.: Modelowanie zwarć w sieciach elektroenergetycznych przy uŝyciu przyrządów wirtualnych. Praca dyplomowa inŝynierska wykonana w Katedrze Miernictwa Elektrycznego PG pod kierunkiem dr inŝ. R. Wepy. Gdańsk 00. APPLICATION OF THE LabVIEW PROGRAM FOR DETERMINATION OF SHORT-CIRCUIT CURRENT IN ELECTRICAL POWER SYSTEMS The paper presents the problems relating to determination the short-circuit currents using software created in LabVIEW of National Instruments. The software enables calculation of the impedance sequence components and short-circuit currents in three phase power systems. Examples of calculation of the typical short-circuit currents for different setting values of the three phase power system parameters in the form of virtual instruments are given.