Badanie zabezpieczeń ziemnozwarciowych sieci SN



Podobne dokumenty
CZAZ-L+ i Sterowniczej linii SN

CZAZ TH CYFROWY ZESPÓŁ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ STRONY GÓRNEJ TRANSFORMATORA WN/SN KARTA KATALOGOWA

DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA KARTA KATALOGOWA CYFROWY ZESPÓŁ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ I STEROWNICZEJ POLA ŁĄCZNIKA SZYN SN

KARTA KATALOGOWA CYFROWY ZESPÓŁ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ I STEROWNICZEJ TRANSFORMATORA UZIEMIAJĄCEGO SN W SIECI UZIEMIONEJ PRZEZ REZYSTOR

KARTA KATALOGOWA. Przekaźnik ziemnozwarciowy nadprądowo - czasowy ZEG-E EE

CYFROWY ZESPÓŁ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ I STEROWNICZEJ TRANSFORMATORA

CYFROWY ZESPÓŁ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ

PRZEKAŹNIK ZIEMNOZWARCIOWY

PRZEKAŹNIK ZIEMNOZWARCIOWY NADPRĄDOWO-CZASOWY

KARTA KATALOGOWA KARTA KATALOGOWA KARTA KATALOGOWA

Przekaźnik napięciowo-czasowy

PRZEKA NIK ZIEMNOZWARCIOWY NADPR DOWO-CZASOWY KARTA KATALOGOWA

KARTAKATALOGOWA KARTA KATALOGOWA CYFROWY ZESPÓŁ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ I STEROWNICZEJ BATERII KONDENSATORÓW SN CZAZ - KR

DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA KARTA KATALOGOWA CYFROWY ZESPÓŁ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ POLA POMIARU NAPIĘCIA

RIT-430A KARTA KATALOGOWA PRZEKAŹNIK NADPRĄDOWO-CZASOWY

izaz100 2 / 8 K A R T A K A T A L O G O W A

PL B1. Układ zabezpieczenia od zwarć doziemnych wysokooporowych w sieciach średniego napięcia. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL

RPz-410 KARTA KATALOGOWA PRZEKAŹNIK MOCY ZWROTNEJ

ZEG-E. Zabezpieczenie ziemnozwarciowe

15. UKŁADY POŁĄCZEŃ PRZEKŁADNIKÓW PRĄDOWYCH I NAPIĘCIOWYCH

TRÓJFAZOWY PRZEKAŹNIK NAPIĘCIOWO-CZASOWY

ZEG-ENERGETYKA Sp. z o. o Tychy, ul. Biskupa Burschego 7 tel. (032) ; tel./fax (032) zeg-e@zeg-energetyka.com.

CYFROWY ZESPÓŁ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ I STEROWNICZEJ POLA ZASILAJĄCEGO SN

RET-430A TRÓJFAZOWY PRZEKAŹNIK NAPIĘCIOWO-CZASOWY KARTA KATALOGOWA

CZAZ-T1, CZAZ-T2, CZAZ-T3

DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA KARTA KATALOGOWA KARTAKATALOGOWA. Zespó Sygnalizacji Zak óceniowej

ZABEZPIECZENIE NADPRĄDOWO-CZASOWE I ZIEMNOZWARCIOWE KARTA KATALOGOWA

Sterownik polowy CZIP -PRO

Zabezpieczenia ziemnozwarciowe w sieciach SN. Zagadnienia ogólne

KARTA KATALOGOWA. Cyfrowy Zespół Automatyki Zabezpieczeniowej i Sterowniczej. dla pól elektroenergetycznej sieci rozdzielczej średniego napięcia

ĆWICZENIE NR 5 BADANIE ZABEZPIECZEŃ ZIEMNOZWARCIOWYCH ZEROWO-PRĄDOWYCH

DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA KARTA KATALOGOWA KARTA KATALOGOWA. Zespó Sygnalizacji Zak óceniowej

ZEG-E. Cyfrowy Zespół Automatyki Zabezpieczeniowej i Sterowniczej linii SN

KARTA KATALOGOWA. Przekaźnik napięciowo - czasowy ZEG-E EE

KARTA KATALOGOWA ZABEZPIECZENIE NADPRĄDOWO-CZASOWE I ZIEMNOZWARCIOWE. RITz-421

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

Układy przekładników napięciowych

Karta produktu. EH-P/15/01.xx. Zintegrowany sterownik zabezpieczeń

CZAZ-T CZAZ-TSE ZEG-E. transformatora SN/0,4kV KARTA KATALOGOWA KARTA KATALOGOWA KARTA KATALOGOWA

ZEG-ENERGETYKA Sp. z o. o Tychy, ul. Biskupa Burschego 7 tel. (032) ; tel./fax (032)

Cyfrowe zabezpieczenie różnicowe transformatora typu RRTC

Walizka do badania zabezpieczeñ ziemnozwarciowych W-37

PRZEKAŹNIK NAPIĘCIOWO-CZASOWY

Środki ochrony przeciwporażeniowej część 2. Instrukcja do ćwiczenia. Katedra Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa. Ćwiczenia laboratoryjne

Laboratorium Urządzeń Elektrycznych

Regulator napięcia transformatora

ĆWICZENIE NR 3 BADANIE PRZEKAŹNIKÓW JEDNOWEJŚCIOWYCH - NADPRĄDOWYCH I PODNAPIĘCIOWYCH

multimuz-2 Cyfrowy zespół zabezpieczeń

Zabezpieczenie ziemnozwarciowe kierunkowe o opóźnieniach inwersyjnych.

RET-325 PRZEKAŹNIK NAPIĘCIOWO-CZASOWY KARTA KATALOGOWA

Układy przekładników prądowych

DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA KARTA KATALOGOWA INSTRUKCJA OBSŁUGI. Zespó Sygnalizacji Zak óceniowej

ZABEZPIECZENIA URZĄDZEŃ ROZDZIELCZYCH ŚREDNIEGO NAPIĘCIA. Rafał PASUGA ZPBE Energopomiar-Elektryka

RET-350 PRZEKAŹNIK NAPIĘCIOWY KARTA KATALOGOWA

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

mzaz L ZABEZPIECZENIE LINII ŒREDNIEGO NAPIÊCIA

Rys. 1 Schemat funkcjonalny karty MMN-3

PRZEKAŹNIK NAPIĘCIOWY

Ćwiczenie 1 Badanie układów przekładników prądowych stosowanych w sieciach trójfazowych

Instytut Tele- i Radiotechniczny WARSZAWA. Sygnalizator przepływu prądu zwarcia

DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA OPIS TECHNICZNY APLIKACJE. Zespó Sygnalizacji Zak óceniowej

Przekaźnik mieści się w uniwersalnej obudowie zatablicowej wykonanej z tworzywa niepalnego ABS o wymiarach 72x72x75 mm.

POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI

mzaz T ZABEZPIECZENIE TRANSFORMATORA SN / 0,4 kv

Ochrona instalacji elektrycznych niskiego napięcia przed skutkami doziemień w sieciach wysokiego napięcia

Zabezpieczenia ziemnozwarciowe. Kryteria, dobór oraz własności

CZAZ U INSTRUKCJA OBSŁUGI

CZAZ U INSTRUKCJA OBSŁUGI

ZEG-ENERGETYKA Sp. z o. o Tychy, ul. Biskupa Burschego 7 tel. (032) ; tel./fax (032) zeg-e@zeg-energetyka.com.

SKUTECZNOŚĆ CZUJNIKÓW PRZEPŁYWU PRĄDU ZWARCIOWEGO PODCZAS ZWARĆ DOZIEMNYCH OPOROWYCH

ZEG-ENERGETYKA Sp. z o. o Tychy, ul. Biskupa Burschego 7 tel. (032) ; tel./fax (032) zeg-e@zeg-energetyka.com.

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

1. ZASTOSOWANIE 2. BUDOWA

OCENA MOŻLIWOŚCI POPRAWY SKUTECZNOŚCI DZIAŁANIA ZABEZPIECZEŃ ZIEMNOZWARCIOWYCH W SIECIACH SKOMPENSOWANYCH 1. WSTĘP

DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA

CZAZ UM CYFROWY ZESPÓŁ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ I STEROWNICZEJ DLA SILNIKA ASYNCHRONICZNEGO I SYNCHRONICZNEGO WN KARTA KATALOGOWA

Przekaźnik kontroli ciągłości obwodów wyłączających

1. ZASTOSOWANIE 2. BUDOWA

ELMAST MASTER 1011 S MASTER 1111 S ELEKTRONICZNE CYFROWE ZABEZPIECZENIA BIAŁYSTOK AGREGATÓW POMPOWYCH GŁĘBINOWYCH J E D N O F A Z O W Y C H

ZAŁ WYŁ ZAŁĄCZ TRYB PRACY WYŁĄCZ PRACY PRACY ZAŁ ZAŁ ZAŁ WYŁ. RS232 Wyjście napięcia - Sekcja 2 Wyjścia pomocnicze - blokady ZAŁ ZAŁ ZAŁ WYŁ WYŁ WYŁ

Walizka serwisowa do badania zabezpieczeń elektroenergetycznych W-23

Rys. 1. Schemat blokowy rejestratora ZRZ-28

KARTA KATALOGOWA. Cyfrowy Zespół Automatyki Zabezpieczeniowej silnika asynchronicznego WN ZEG-E EE

KARTA KATALOGOWA. Cyfrowy Zespół Automatyki Zabezpieczeniowej linii WN ZEG-E

CZAZ GT BIBLIOTEKA FUNKCJI PRZEKAŹNIKI, LOGIKA, POMIARY. DODATKOWE ELEMENTY FUNKCJONALNE DSP v.2

ZEG-ENERGETYKA Sp. z o. o Tychy, ul. Biskupa Burschego 7 tel. (032) ; tel./fax (032)

RCN-301 PRZEKAŹNIK KONTROLI CIĄGŁOŚCI NAPIĘCIOWYCH OBWODÓW LICZNIKOWYCH KARTA KATALOGOWA

DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA W-25

ZEG-ENERGETYKA Sp. z o. o Tychy, ul. Biskupa Burschego 7 tel. (032) ; tel./fax (032)

1. ZASTOSOWANIE 2. BUDOWA

Urządzenie wykonane jest w obudowie z tworzywa ABS przystosowanej do montażu zatablicowego. Wymiary zewnętrzne urządzenia przedstawiono na rys.

Zabezpieczenie obwodów prądu stałego mzaz-dc

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

CZAZ-U OPIS TECHNICZNY CYFROWY ZESPÓŁ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ I STEROWNICZEJ

Układ Automatyki Rezerwowania Wyłaczników LRW-7

1. ZASTOSOWANIE 2. BUDOWA

Załącznik nr 2: Lp. Nazwa sygnału Sterowanie 1 Sterowanie 2 Uwagi SZR 110kV Sprzęgło 110 kv Pole liniowe 110 kv

ELMAST F S F S F S F S ZESTAWY STERUJĄCO-ZABEZPIECZAJĄCE BIAŁYSTOK DO AGREGATÓW POMPOWYCH J E D N O F A Z O W Y C H

ZEG-ENERGETYKA Sp. z o. o Tychy, ul. Biskupa Burschego 7 tel. (032) ; tel./fax (032) zeg-e@zeg-energetyka.com.

Transkrypt:

Badanie zabezpieczeń ziemnozwarciowych sieci SN 1 1 Wiadomości wstępne 1.1 Sposoby uziemiania punktów neutralnych Sieci średnich napięć w Polsce są głównie sieciami rozdzielczymi zasilanymi z sieci przesyłowo rozdzielczych. Linie SN wykonuje się zarówno jako kablowe i napowietrzne. Charakterystyczną cechą tych sieci jest struktura promieniowa. Sieci SN nie są ze sobą powiązane galwanicznie i zasilają określone obszary terenu, zakładu przemysłowego lub miasta. Charakterystyczną cecha tych sieci są różne sposoby uziemiania ich punktu neutralnego. Sieci SN w Polsce pracują jako: Sieci z izolowanym punktem neutralnym Sieci z punktem neutralnym uziemionym przez dławik kompensacyjny (z kompensacją ziemnozwarciową) Sieci z punktem neutralnym uziemionym przez rezystor W sieciach średnich napięć nie stosuje się bezpośredniego uziemienia punktu neutralnego U N Izolowany punkt neutralny Uziemiony punkt neutralny sieci przez reaktancję przez rezystancję bezpośrednio 6kV 6kV (SN) WN SN WN SN D WN SN R Nie stosuje się 11kV WN WN Nie stosuje się Nie stosuje się Nie stosuje się 4kV (WN) Rys. 1.1. Sposób pracy punktu neutralnego krajowego systemu elektroenergetycznego. 1.1.1 Sieci z izolowanym punktem neutralnym Izolowanie punktu neutralnego sieci SN jest najstarszym stosowanym rozwiązaniem. Rozwój sieci SN co do długości linii oraz coraz powszechniejsze stosowanie kabli zamiast linii napowietrznych, spowodowało jednak wzrost pojemności sieci, a co za tym idzie wzrost wartości prądu zwarcia jednofazowego do wartości nie akceptowalnych. Część publikacji wskazuje na ograniczenie do wartości 5 A. Sieci gdzie nie występuję te ograniczenia, a także sieci SN w górnictwie, w dalszym ciągu pracują z izolowanym punktem neutralnym. Jako wady tych sieci można przedstawić: zmniejszona możliwość samolikwidacji zwarć przy znacznych wartościach prądu ziemnozwarciowego, wysoki poziom i wielokrotność przepięć, prowadzących do zwarć podwójnych i wielokrotnych,

2 utrudnienie lokalizacji doziemionej linii napowietrznej przy małych wartościach prądu ziemnozwarciowego, zagrożenie porażeniowe przy dłuższym utrzymywaniu się doziemienia w sieci napowietrznej. Główną zaletą sieci z izolowanym punktem neutralnym jest koszt ich wykonania, który jest zdecydowanie mniejszy w porównaniu z kosztami wykonania sieci z punktem neutralnym uziemionym. Różnica w kosztach wynika ze stosowania w sieciach z uziemionym punktem neutralnym skomplikowanych systemów instalacji uziemiających. Mniejsze zagrożenie porażeniowe w stosunku do sieci uziemianych jest kolejną zaletą tych sieci. 1.1.2 Sieci z kompensacją ziemnozwarciową Sieci z kompensacją ziemnozwarciową są efektem technicznego rozwoju sieci pracujących z izolowanym punktem neutralnym. Celem uziemiania punktu neutralnego transformatora po stronie średniego napięcia przez dławik gaszący jest ograniczenie prądu ziemnozwarciowego do poziomu resztkowego. Uziemiając punkt neutralny przez dławik wprowadza się do sieci prąd indukcyjny płynący podczas zwarcia jednej fazy z ziemią. Pojawienie się prądu indukcyjnego powoduje zmniejszenie wypadkowego prądu ziemnozwarciowego do wartości resztkowej. Ten rodzaj sieci znalazł swoje zastosowanie głównie w sieciach napowietrznych ponieważ umożliwia on w znacznym stopniu likwidacje zwarć doziemnych przemijających zarówno samoistnie jak i z zastosowaniem automatyki SPZ (Samoczynne Ponowne Załączenie). Uzwojenia po stronie średniego napięcia transformatorów zasilających sieci SN najczęściej połączone są w trójkąt więc dławik włącza się poprzez transformator uziemiający, który zwykle pełni rolę transformatora potrzeb własnych. Zaletami kompensacji ziemnozwarciowej są: zmniejszenie wartości prądów ziemnozwarciowych, zmniejszenie rozmiarów uszkodzeń kabli przy zwarciach doziemnych, zmniejszenie zagrożenia porażeniowego, możliwość zasilania odbiorców podczas pojedynczego doziemienia. Sieci kompensowane posiadają wady głównie zależne od dokładności kompensacji czyli wartości prądu resztkowego. Przy niedokładnej kompensacji prąd resztkowy ma duże wartości co uniemożliwia samoistną likwidację doziemień. Sieci takie charakteryzują się także licznymi przepięciami o znacznych wartościach prowadzącymi często do zwarć wielokrotnych. 1.1.3 Sieci z punktem neutralnym uziemionym przez rezystor Wady sieci kompensowanych były przyczyną wprowadzenia sieci z punktem neutralnym trwale uziemionym przez rezystor. Trwałe uziemienie punktu neutralnego przez rezystor powoduje ograniczenie czasu trwania i zmniejszenie poziomu przepięć ziemnozwarciowych. Rezystor uziemiający dobiera się tak aby stosunek jego prądu do prądu pojemnościowego sieci zawierał się w przedziale 1-1,5. Uziemienie punktu neutralnego przez rezystor pociąga za sobą dość znaczne wartości prądów przy doziemieniach. Graniczną wartością prądu doziemnego w takich układach jest wartość 5A. Dzięki takim wartościom prądu doziemnego znacznemu uproszczeniu ulegają zabezpieczenia. W takich układach stosuje się zabezpieczenia nadprądowe zerowe jak i kierunkowe. Trwałe połączenie punktu neutralnego z ziemią przez rezystor znalazło swoje zastosowanie głównie choć nie wyłącznie w sieciach kablowych, ponieważ duże wartości prądu doziemnego (do 5A) w tych sieciach nie powodują zagrożenia porażeniowego. Wartości napięć rażeniowych są kilkakrotnie mniejsze od dopuszczalnych wartości dzięki zastosowaniu żył powrotnych lub powłok metalowych kabli.

3 1.2 Sposoby wykrywania zwarć doziemnych w sieciach SN. Wykrywanie zwarć doziemnych w sieciach średnich napięć odbywa się według następujących kryteriów: - nadprądowe zerowe - prądowe kierunkowe - napięciowe zerowe - admitancyjne - kryteria wykorzystujące wyższe harmoniczne 1.2.1 Kryterium nadprądowe zerowe. Kryterium nadprądowe zerowe opiera się na pomiarze wartości ustalonego prądu zerowego. Prąd składowej zerowej uzyskuje się za pomocą przekładników połączonych w układ Holmgreena lub poprzez przekładnik Ferrantiego. Podczas doziemienia w zabezpieczanej linii płynie prąd zerowy całej sieci pomniejszony o prąd zerowy zabezpieczanej linii co obrazuje rysunek 1.2. T I S Pozostała część sieci I S -I L Zabezpieczana linia Io> Rys. 1.2 Rozpływ prądu zerowego podczas zwarcia doziemnego w zabezpieczanej linii. Zabezpieczenie mierzy składową zerową prądu płynącą w zabezpieczanej linii i porównuje wartość pomierzoną z wartością rozruchową. Po przekroczeniu wartości rozruchowej następuje wyłączenie zabezpieczanego obiektu. O skuteczności działania tego zabezpieczenia decyduje spełnienie warunku czułości. Jeżeli warunek czułości nie może być spełniony wówczas stosuje się kryterium kierunkowe (kątowoprądowe). 1.2.2 Kryterium kierunkowo prądowe. Kryterium kierunkowo prądowe (kątowo prądowe) opiera się na wyznaczeniu kierunku prądu zerowego na podstawie pomiaru przebiegów prądu zerowego, napięcia zerowego i kąta fazowego pomiędzy tym prądem i napięciem. Do selektywnego wykrywania doziemień wykorzystuje się fakt, że w linii zdrowej składowa czynna prądu zerowego jest w fazie z napięciem natomiast w linii doziemionej w opozycji do napięcia. W zależności od sposobu pracy punktu neutralnego sieci brana jest pod uwagę składowa czynna lub bierna prądu zerowego. W sieciach kompensowanych lub uziemionych przez rezystor I cos I r

4 gdzie: W sieciach z izolowanym punktem neutralnym I sin I I prąd rozruchowy zabezpieczenia I r nastawiony prąd rozruchowy zabezpieczenia φ kąt między napięciem i prądem zerowym a) b) r Uo Uo działania niedziałania Ir φ Io Io φ Ir działania niedziałania Rys. 1.3 Charakterystyka rozruchowa przekaźników ziemnozwarciowych kątowoprądowych (a) dla sieci kompensowanych i uziemionych przez rezystor, (b) dla sieci z izolowanym punktem neutralnym. W rozwiązaniach praktycznych stosuje się charakterystykę rozruchową uniwersalną, opisaną równaniem: Ir Ir cos( ) Gdzie: I r prąd rozruchowy zabezpieczenia I nastawiony prąd rozruchowy zabezpieczenia φ kąt między napięciem i prądem zerowym φ nastawiony kąt charakterystyczny ( lub 9)

5 I r I r 9 9 Rys. 1.4. Uniwersalna charakterystyka zabezpieczenia kierunkowego. 1.2.3 Kryterium admitancyjne Kryterium admitancyjne polega na pomiarze prądu zerowego, napięcia zerowego i kąta fazowego pomiędzy tym prądem i napięciem. Na podstawie tych pomiarów wyznacza się admitancję linii, w której zostało zainstalowane zabezpieczenie. Kryterium to opiera się na wzroście modułu admitancji zerowej w doziemionej linii. Po przekroczeniu przez moduł admitancji wartości rozruchowej zabezpieczenie działa na wyłączenie doziemionej linii. Charakterystyką rozruchową dla kryterium admitancyjnego jest okrąg leżący na płaszczyźnie admitancji zerowej o środku w początku układu współrzędnych. Charakterystykę rozruchową zabezpieczenia bazującego na kryterium admitancujnym przedstawia rysunek 1.5.a. a) b) jbo jbo Yo Yo Go blokowania Go blokowania działania działania Rys. 1.5 Charakterystyka rozruchowa zabezpieczenia ziemnozwarciowego admitancyjnego: a) bezkierunkowego, b) kierunkowego Kolejną modyfikacją kryterium admitancyjnego jest kryterium admitancyjne kierunkowe. Kryterium admitancyjne kierunkowe polega na wyodrębnieniu poszczególnych składowych admitancji (susceptancji i kondunktancji) oraz porównywaniu tych wielkości z wartościami nastawionymi w zabezpieczeniu według odpowiednich charakterystyk rozruchowych.

6 Charakterystykę rozruchową zabezpieczenia admitancyjnego kierunkowego przedstawiono na rysunku 1.5.b. Charakterystyki zabezpieczeń admitancyjnych działających na składowe admitancji przedstawiono na rysunkach odpowiednio: na susceptancje na rysunku 1.6.a oraz na konduktancje na rysunku 1.6.b. (a) (b) jbo jbo działania niedziałania Bor Yo Yo Go Go Gor niedziałania działania Rys. 1.6. Charakterystyka rozruchowa zabezpieczenia admitancyjnego kierunkowego: (a) susceptancyjnego, (b) konduktancyjnego 2 Ogólny opis zabezpieczenia CZAZ-l Zabezpieczenie CZAZ-l jest mikroprocesorowym zabezpieczeniem linii Średnich Napięć spełniającym dodatkowo funkcje sterownika pola. CZAZ-l umożliwia zabezpieczenie linii SN pracujących w układach sieci izolowanych, kompensowanych oraz bezpośrednio uziemionych przez rezystor. Zespół zabezpieczeń posiada możliwość sterowania lokalnego (za pomocą przycisków i wyświetlacza umieszczonego na panelu czołowym) oraz sterowania zdalnego (za pomocą komputera z zainstalowaną aplikacją wizualizacyjną) 2.1 Budowa Zespół zabezpieczeń CZAZ-l mieści się w obudowie BOPLA w dwóch wariantach wykonania dla montażu natablicowego lub zatablicowego. Wejścia pomiarowe wyposażono w zaciski bezśrubowe umożliwiające podłączenie przewodów o przekroju nie przekraczającym 4mm 2. Pozostałe obwody wejściowe wyposażono w łącza wtykowe umożliwiające podłączenie przewodów o przekroju nie przekraczającym 2,5mm 2. Płytę czołową zespołu wyposażono w wyświetlacz LCD oraz klawiaturę składającą się z 6 przycisków umożliwiających pełne sterowanie zespołem. Dodatkowo w celu sygnalizacji optycznej stanu pracy pola oraz stanu pracy zespołu na płycie czołowej umieszczono szereg diod sygnalizacyjnych. Widok zespołu zabezpieczeń przedstawiono na rysunku 2.1.

7 Rys. 2.1 Widok zespołu zabezpieczeń CZAZ-l 2.2 Zabezpieczenia oraz funkcje dodatkowe Zespół zabezpieczeń wyposażono w następujący zestaw zabezpieczeń: Zabezpieczenia od zwarć międzyfazowych - nadprądowe bezzwłoczne z dodatkowym członem czasowym - nadprądowe zwłoczne niezależne - nadprądowe zwłoczne z charakterystyką zależną Zabezpieczenie od zwarć doziemnych - nadprądowe dwustopniowe zwłoczne niezależne - nadprądowe zwłoczne zależne - nadprądowe zwłoczne kierunkowe - admitancyjne Wszystkie te zabezpieczenia są w pełni cyfrowe i działają w oparciu o algorytmy pozwalające na wyznaczenie wartości skutecznych oraz amplitud sygnałów wejściowych pomiarowych a także ich cyfrową filtrację. Zabezpieczenie wyposażono także w szereg układów dodatkowych takich jak: - układ współpracy z zabezpieczeniami zewnętrznymi - układ współpracy z obwodami LRW(lokalnej rezerwy wyłącznikowej) - układ automatyki SPZ - układ kontroli ciągłości obwodów wyłączających - układ współpracy z automatyką SCO (samoczynne częstotliwościowe odciążenie) - układ współpracy z wyłącznikiem, odłącznikiem i uziemnikiem - układ do współpracy z układem sygnalizacji akustycznej stacji - układ sygnalizacji stanu pracy pola - układ kontroli sprawności zespołu Zespół CZAZ-L posiada także funkcje: - autonomicznego rejestratora zdarzeń i zakłóceń - jednosekundowego rejestratora prądów i napięć międzyfazowych oraz sygnałów dwustanowych - miernika prądów kumulowanych wyłącznika

8 Wszystkie układy i funkcje dodatkowe pozwalają pracować zespołowi zabezpieczeń jako sterownik pola linii średnich napięć. 2.3 Parametry techniczne Poniżej przedstawiono podstawowe parametry techniczne zespołu zabezpieczeń: Pomocnicze napięcie zasilające Upn 24V DC, 6V DC, 11V DC, 22V DC Zakres roboczy napięcia pomocniczego Up (,8 1,1)Upn Podtrzymanie napięcia zasilania tp 5 ms (PN-IEC 255-11) Pobór mocy w obwodach pomiarowych,5va/fazę Pobór mocy w obwodach napięcia pomocniczego 2W Czas własny zadziałania 4 ms Współczynnik powrotu: - dla zabezpieczeń nadmiarowych,97 - dla zabezpieczeń niedomiarowych 1,3 Obwody pomiarowe prądowe: - prąd znamionowy In 5A lub 1A - prąd znamionowy Ion 5A - częstotliwość znamionowa fn 5Hz Obwody pomiarowe napięciowe: - napięcie znamionowe Un 1V - częstotliwość znamionowa fn 5Hz Wytrzymałość elektryczna izolacji - napięcie przemienne 2kV/5Hz/1min. - napięcie udarowe 5kV; 1,2/5µs Odporność na zakłócenia zewnętrzne 2,5kV/1MHz/4Ud/s Zakres temperatur pracy (268 313)K, (-5 4) C Wilgotność względna 8% Stopień ochrony obudowy IP 4 Masa zespołu 6,5kg[6] 3 Przebieg ćwiczenia Celem ćwiczenia jest pomiar charakterystyk działania członów zabezpieczeniowych od zwarć doziemnych. Pomiarów dokonuje się w układzie, którego schemat przedstawiono na rysunku 3.1. W ćwiczeniu wykorzystuje się przekładnik Ferrantiego o przekładni k i = 75.

9 3.1 Układ pomiarowy U R X2-4 U S U T U N X2-5 Tester zabezpieczeń MPF-3 I R I S I T I N + Start - Przekładnik Ferrantiego k l X1-13 CZAZ-L X3-2 X1-14 X3-19 X3-17 X3-15 X3-1 Stół laboratoryjny + 22V DC - + Stop - + - 12V= X6-3 X6-4 X3-2 Rys 3.1. Schemat układu pomiarowego do badania zabezpieczeń ziemnozwarciowych. 3.2 Badanie zabezpieczenia nadprądowego Uaktywnić zabezpieczenie nadprądowe (Io1) i skonfigurować zgodnie z poleceniami prowadzącego. Zmierzyć, wykorzystując tester MPF3 współpracujący z komputerem PC, wartość prądu rozruchowego zabezpieczenia. Dla każdej z wybranych nastaw powtórzyć trzykrotnie pomiar prądu rozruchowego. Wyniki uśrednić. Po każdorazowym pobudzeniu zabezpieczenia należy dokonać kasowania alarmów przyciskiem 3.3 Badanie zabezpieczenia nadprądowego kierunkowego Uaktywnić zabezpieczenie nadprądowe kierunkowe (Io3) i skonfigurować zgodnie z poleceniami prowadzącego. Zmierzyć, wykorzystując tester MPF3 współpracujący z komputerem PC, wartość prądu rozruchowego zabezpieczenia w funkcji kąta przesunięcia fazowego (zmieniając kąt φ co 1 o ), tak aby uzyskać charakterystykę Io=f(φ). Charakterystyki zmierzyć dla kątów charakterystycznych i 9. ZE WZGLEDU NA INACZEJ PRZYJETĄ KONWENCJIĘ WYZNACZANIA KĄTA PRZESUNIECIA FAZOWEGO W TESTERZE ( U I) I W ZABEZPIECZENIU ( I U) ODCZYTUJĄC Z TESTERA WARTOŚĆ KĄTA NALEŻY ZMIENIĆ JEGO ZNAK NA PRZECIWNY.

1 3.4 Badanie zabezpieczenia admitancyjnego Uaktywnić zabezpieczenie admitancyjne (Io4) i skonfigurować zgodnie z poleceniami prowadzącego. Ustawić charakterystykę konduktancyjną. Zmierzyć, wartość prądu rozruchowego zabezpieczenia w funkcji kąta przesunięcia fazowego, przy stałej wartości napięcia U wynoszącej 2V, tak aby uzyskać charakterystykę działania zabezpieczenia na płaszczyźnie G-jB. Pomiary powtórzyć przy wartości napięcia U wynoszącej 4V. Następnie ustawić charakterystykę susceptancją i analogicznie wykonać jej pomiar. Wykreślając charakterystykę rozruchową na płaszczyźnie G-jB należy z wartości uzyskanych w czasie pomiarów (U, I, φ) wyznaczyć wartość kondunktancji i susceptancji rozruchowej. 4 Zawartość sprawozdania 1. Porównanie wartości rozruchowej zmierzonej i nastawionej dla zabezpieczenia nadpradowego. 2. Charakterystyki rozruchowe zabezpieczenia nadprądowego kierunkowego. Na jednym wykresie proszę pokazać wyniki pomiarów (punkty) oraz charakterystykę teoretyczna wykreślona na podstawie zależności podanej w dokumentacji urządenia CZAZ-L 3. Charakterystyki rozruchowe zabezpieczenia admitancyjnego. Na wykresie prosze narysować charakterystykę teoretyczną liniową, wynikającą z nastaw, oraz umieścić wartości uzyskane z pomiarów (punkty). 4. Uwagi i wnioski ZAŁĄCZNIKI 1. Dokumentacja zabezpieczenia CZAZ-L: Opis zabezpieczeń ziemnozwarciowych 2. Dokumentacja zabezpieczenia CZAZ-L: Schemat aplikacyjny

CZAZ-L KARTA KATALOGOWA ZABEZPIECZENIA Zabezpieczenie nadprądowe bezzwłoczne (lub zwłoczne niezależne dla linii długich), od zwarć międzyfazowych (Ib) 51 Zakres nastawczy prądu rozruchowego (2, 25,)In co,1in Zakres nastawczy czasu zadziałania ( 5)ms co 1ms Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne, od zwarć międzyfazowych (It) 51 z możliwością wyboru jednego z dwóch wariantów: - niezależne (It1) 51 Zakres nastawczy prądu rozruchowego Zakres nastawczy czasu zadziałania Zakres nastawczy czasu zadziałania w cyklu PDZ - z charakterystyką czasową zależną (It2) 51 (rys.1) Zakres nastawczy prądu rozruchowego Zakres nastawczy czasu zadziałania (,5 8,)In co,1in ( 5)ms co 1ms ( 1)ms co 1ms (,5 5,)In co,1in (5 3)ms co 1ms t1 β t = α I 1 I r I r - wartość nastawienia prądu rozruchowego I - prąd zwarcia t 1 - czas nastawionego opóźnienia przy I=1Ir α,β - współczynniki: α=1, β=9 - charakterystyka stroma α=2, β=99 - charakterystyka bardzo stroma Rys. 1. Charakterystyka rozruchowa zabezpieczenia It2 (t 1 =2ms) A - α=1, β=9 B - α=2, β=99 Zabezpieczenie od zwarć doziemnych z możliwością wyboru jednego z czterech wariantów: - dwustopniowe nadprądowe zwłoczne niezależne (Io1) 51N Zakres nastawczy prądu rozruchowego I stopnia (1 25)mA co 1mA Zakres nastawczy czasu zadziałania I stopnia (1 6)ms co 1ms Zakres nastawczy prądu rozruchowego II stopnia (2 5)mA co 1mA Zakres nastawczy czasu zadziałania II stopnia (1 3)ms co 1ms - 3 - EE42634.1

CZAZ-L KARTA KATALOGOWA - nadprądowe zwłoczne z charakterystyką czasową zależną (Io2) 51N (rys.2) Zakres nastawczy prądu rozruchowego (1 1)mA co 1mA Zakres nastawczy czasu zadziałania (1 1)ms co 1ms t = 2t 2 I I or o I or - wartość nastawienia prądu rozruchowego, I o - prąd składowej zerowej t 2 - czas nastawienia opóźnienia przy I o = 2I or. Rys. 2. Charakterystyka rozruchowa zabezpieczenia Io2 (tr=4ms) - nadprądowe kierunkowe zwłoczne niezależne (Io3) 67N (rys.3) Zakres nastawczy prądu rozruchowego (1 5)mA co 1mA Zakres nastawczy napięcia rozruchowego (5 2)V co 1V Zakres nastawczy kąta maksymalnej czułości ϕr = ( 9) poj. co 5 Zakres nastawczy czasu zadziałania ( 3)ms co 1ms Ior Io cos( ϕ ϕ) przy U o U omin r I o - prąd składowej zerowej U o - napięcie składowej zerowej ϕ - kąt przesunięcia fazowego między Io a Uo, I or - wartość nastawienia prądu rozruchowego U ormin - wartość nastawienia napięcia rozruchowego ϕ r - nastawiony kąt maksymalnej czułości. Rys. 3. Charakterystyka rozruchowa zabezpieczenia Io3 (ϕ r = ) - 4 - EE42634.1

CZAZ-L KARTA KATALOGOWA - admitancyjne kierunkowe zwłoczne (Io4) (rys.4 i 5) Zakres nastawczy prądu rozruchowego (1 5)mA co 1mA Zakres nastawczy napięcia rozruchowego (5 2)V co 1V Zakres nastawczy kąta maksymalnej czułości ϕr = ( 9) poj. co 5 Zakres nastawczy czas zadziałania ( 3)ms co 1ms Yr Y cos( ϕ przy U o U omin Ir Yr = 1V r ϕ) Y r wartość nastawienia admitancji rozruchowej I r wartość nastawienia prądu rozruchowego U o napięcie składowej zerowej U omin wartość nastawcza napięcia rozruchowego ϕ r kąt maksymalnej czułości (nastawiany) ϕ kąt przesunięcia fazowego między prądem i napięciem Rys. 4. Charakterystyka rozruchowa zabezpieczenia Io4 (ϕ r = ) Rys. 5. Charakterystyka rozruchowa zabezpieczenia Io4 (ϕ r = 9 ) Współpraca z systemem łukochronnym VAMP przeznaczonym do ochrony pola przed skutkami powstania łuku elektrycznego (opcja). Czujnik błysku VA1DA systemu VAMP jest doprowadzony do wejścia dwustanowego ZT1. Warunkiem pobudzenia sterowania awaryjnego jest równoczesne: - powstanie silnego błysku światła, - przekroczenie nastawionej wartości prądu rozruchowego. Zakres nastawczy prądu rozruchowego (,5 8,)In co,1in - 5 - EE42634.1

Rys.6 Schemat przy³¹czeñ zewnêtrznych CZAZ-L SN CZ CW1 CW2 M SCO SPZpoSCO L1 L2 L3 Zdalna blokada zabezpieczeñ II blok nastaw A A A II blok nastaw - telemechanika Blokada zabezpieczeñ N N N Up RN Awaria LRW ZS dn dn dn X6 X3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 X7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 da da da L1 L2 L3 s1 s1 s1 s2 s2 s2 s1 s1 s1 s2 s2 s2 DC/DC Z COW1 COW2 W RN W-OFF W-ON O-OFF O-ON Uz-OFF RS485 COM2 COM1 (opcja) S1 S2 S3 S4 S5 S6 X8 (RS) 1 2 3 4 Za³¹czenie remontowe Za³¹czenie operacyjne Blokada za³. BLZ1 Blokada za³. BLZ2 Odstawienie BLZ2 SPZ czynny Wy³¹czenie operacyjne Wy³¹czenie awaryjne A B A B Styki programowalne S7 S8 CZAZ-L Uo * X2 1 2 3 4 5 n n n a a a U12 U23 s1 s2 * X1 1 2 3 4 5 6 13 14 Uz X4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 ZT5 ZT4 ZT3 ZT2 ZT1 X5 BlZT(1-3) 1 2 3 4 5 6 7 8 Kas WWZ +AW/UP AW UP AL Kasowanie Blok. Wtl Ztl Sposób pod³¹czenia obwodów pr¹dowych w uk³adzie dwóch przek³adników L1 L2 L3 X1 1 2 3 4 5 6 s1 s2 s1 s2 Napiêcie pomocnicze Up Napiêcie sterownicze uk³adu CW2 Zasilanie obwódów telemechaniki 24V -9- EE42634.1