Technologie

Wyposażenie stacji elektroenergetycznych WN w ofercie ZEG-ENERGETYKA Sp. z o.o.

1. Wstęp.

W ostatnich 2 latach w programie rozwoju spółki ZEG-ENERGETYKA znalazły się nowe obszary działalności – urządzenia automatyki stacyjnej oraz prefabrykacja szaf urządzeń pomocniczych stacji elektroenergetycznych 110 kV/SN. Intensywne prace projektowo-konstrukcyjne zaowocowały szeregiem nowych produktów w tym zakresie. W artykule przedstawiono wybrane urządzenia oferowane przez ZEG-ENERGETYKA.

2. Zabezpieczenia i automatyka stacji 110 kV / SN.

Typowa stacja elektroenergetyczna zawiera kilka podsystemów takich jak stanowiska transformatorów mocy, rozdzielnię 110 kV i rozdzielnię SN z zabezpieczeniami i automatyką stacyjną oraz zasilanie potrzeb własnych AC i DC. ZEG-ENERGETYKA konsekwentnie buduje swoją ofertę w zakresie wyposażania stacji we wszystkie komponenty automatyki stacji oraz zabezpieczeń i aparatury do monitorowania pracy oraz sterowania dla urządzeń i obiektów energetyki.

Rozwijana obecnie oferta zabezpieczeń i automatyki dla stacji elektroenergetycznych obejmuje urządzenia dla:

  • zabezpieczania szyn zbiorczych rozdzielni  z układem lokalnej rezerwy wyłącznikowej,
  • układu regulacji napięcia stacji i zabezpieczeń transformatorów zaczepowych,
  • monitorowania i kontroli systemów potrzeb własnych,
  • układów przełączania zasilania oraz sygnalizacji awaryjnej.

3. Ogólna charakterystyka techniczna urządzeń automatyki i zabezpieczeń.

Urządzenia automatyki i EAZ dla stacji energetycznych 110/SN są montowane w szafach obejmujących zazwyczaj cały system automatyki (np. kontrola zasilania potrzeb własnych). Przyjęta została konstrukcja urządzeń dla takich szaf w systemie 19”. Zastosowano rozwiązania jednolite i modułowe, które pozwalają na zastosowanie wspólnych podzespołów dla różnych wyrobów (panele czołowe, mechanika, karty we/wy itd.). Stąd wynika także możliwość budowy kolejnych wyrobów na bazie uniwersalnej, modułowej konstrukcji.

Na podkreślenie zasługuje też możliwość różnego umieszczenia rozłącznego panelu czołowego urządzeń względem jednostki centralnej, lub też łączenia tych jednostek w grupy (np. sygnalizacji centralnej).

Wszystkie opisane w dalszej części urządzenia automatyki w obudowach 19” mają wspólne właściwości:

  • obudowa kasetowa 19’’/4U/160 mm,
  • modułowa konstrukcja umożliwiająca indywidualną konfigurację sprzętową,
  • zdejmowany panel frontowy z możliwością jego zabudowy w dowolnym miejscu,
  • programowalny kolorowy, dotykowy ekran 7’’ z funkcją sterowania i zmiany nastaw,
  • programowalne klawisze funkcyjne i wielokolorowe diody sygnalizacyjne,
  • izolowane wejścia pomiarowe napięciowe i prądowe,
  • wejścia dwustanowe optyczne, konfigurowalne,
  • konfigurowalne wyjścia stykowe do sterowania wyłącznikami i sygnalizowania awarii,
  • układy redundancji zasilania AC/DC, autodiagnostyki i sygnalizacji stanów awaryjnych,
  • karty we/wy wyposażone we wtyki skręcane 16 stykowe,
  • 8 portów komunikacyjnych, RS232, RS485, ST-światłowód, USB,
  • współpraca z sygnalizacją Al., Up.
  • możliwość rozbudowy urządzeń o dodatkowe funkcjonalności.

Znaczna liczba elementów sygnalizacji stanów zakłóceniowych w każdym produkcie zapewnia personelowi precyzyjną i szybką informację na temat pojawiających się zagrożeń. Urządzenia pełnią także funkcję rejestratorów zdarzeń. Komunikacja z systemem nadrzędnym możliwa za pomocą łączy światłowodowych, RS485, Ethernet. Do dyspozycji protokoły komunikacyjne ZEG, IEC60870-5-103 oraz (opcje) MODBUS, DNP-3, IEC-61850.

4. CZAZ-SZ – zabezpieczenie szyn zbiorczych

Aktualne wymaga się wyposażenia rozdzielni 110 kV w zabezpieczenie szyn zbiorczych ze zintegrowanym układem lokalnego rezerwowania wyłączników. CZAZ-SZ jest cyfrowym zabezpieczeniem przeznaczonym dla ochrony szyn rozdzielni wysokich napięć 110/220/400 kV. Działające bardzo szybko (czas wyłączenia do 15 ms) i selektywnie zabezpieczenie zawiera również zintegrowaną automatykę lokalnej rezerwy wyłącznikowej (LRW) z kryterium prądowym i wyłącznikowym.

Rys. 1. CZAZ-SZ – różnicowe zabezpieczenie szyn zbiorczych z automatyką LRW (wersja skupiona).

Dzięki modułowej i skalowalnej konstrukcji CZAZ-SZ posiada duże możliwości łatwego dostosowania do różnych układów pól i schematów rozdzielni. Urządzenie może pracować w konfiguracji skupionej oraz rozproszonej.

Rys. 2. CZAZ-SZ – wersja rozproszona zabezpieczenia szyn zbiorczych

Skupiona wersja CZAZ-SZ składa się z 1 lub 2 zespolonych kaset 19” i pozwala na obsługę jednego systemu szyn z dwoma  sekcjami. Mogą to być układy typu H zawierające do 8 wyłączników i do 9 pól, z najbardziej rozpowszechnio¬nym układem H5 na czele..

Rys. 3. CZAZ-SZ – jednostka centralna i polowe

W wersji rozproszonej urządzenie jest podzielone na jednostkę centralną oraz jednostki polowe. W tym wypadku system umożliwia obsługę do 3 systemów szyn podzielonych na 9 sekcji zawierających do 9 łączników szyn, do 24 wzdłużnych łączników sekcji oraz do 48 pól. System rozproszony pozwala na znaczne zmniejszenie kosztów okablowania stacji, zwłaszcza dla rozbudowanych stacji.

Podstawowe właściwości CZAZ-SZ:

  • zastosowanie w jednosystemowych rozdzielniach z dwoma sekcjami (wersja skupiona zabezpieczenia) lub do 3 systemów i 9 sekcji (wersja rozproszona)
  • funkcja kontroli prądu różnicowego i kryterium porównawczo fazowe
  • czas wyłączenia zwarcia na szynach zbiorczych < 15 ms
  • wykrywanie zwarć w strefach martwych odpływów i łączników szyn (pomiędzy przekładnikiem prądowym a otwartym wyłącznikiem)
  • do 64 wejść dwustanowych i do 24 wyjść wyłączających (obsługa do 8 wyłączników) w pojedynczej kasecie
  • kontrola ciągłości obwodów wyłączających.

Zabezpieczenie CZAZ-SZ powstawało przy wsparciu z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego (Inteligentny Rozwój) jako projekt POIR.01.01.01-00-0433/17.

5. ARN-T – regulacja napięcia transformatora

Automatyczna regulacja napięcia dla stacji WN/SN jest realizowana przez cyfrowy regulator napięcia ARN-T, który steruje napędem przełącznika zaczepów transformatora WN/SN przy współpracy z odpowiednim systemem sterowania i nadzoru. Na stacjach bezobsługowych regulator samoczynnie przełącza podobciążeniowe zaczepy transformatora.

Regulator jest wyposażony w układ kontrolujący prawidłowość utrzymywanych napięć w dopuszczalnym zakresie. Impulsowanie na zmianę zaczepu transformatora i czas przełączenia jest odwrotnie proporcjonalny do wielkości odchyłki napięcia. Charakterystyka regulacji wybierana jest przez użytkownika w pięciu wariantach osobno dla odchyłki w górę i w dół. Regulator może sterować napięciem transformatorów dwu-i trójuzwojeniowych. Istnieje możliwość regulacji napięcia z kompensacją spadku napięcia na linii zasilającej wybranego odbiorcę. W takim przypadku napięcie stabilizowane jest tylko u wybranego odbiorcy.

Podstawowe właściwości:

  • praca w trybie automatycznym lub ręcznym.
  • regulacja napięcia dobowa, tygodniowa, miesięczna, roczna
  • regulacja napięcia z wybraną charakterystyką (5 wariantów)
  • możliwość zdalnego sterowania przełącznikiem zaczepów
  • wyjścia stykowe do sterowania  zaczepami i sygnalizowania awarii – konfigurowalne
  • wejścia pomiarowe 2x napięciowe i 2x prądowe

Regulator może też współpracować ze wskaźnikiem numeru zaczepu transformatora AWZ-1 produkcji ZEG-ENERGETYKA..

6. Nadzór układów zasilania potrzeb własnych stacji

Urządzeniami przeznaczonymi do kontroli zasilania urządzeń potrzeb własnych stacji elektroenergetycznych są: monitor potrzeb własnych MPW-1, automatyka kontroli doziemień systemu zasilania prądem stałym ASD-1 oraz automat przełączania zasilania ATS-1. Wymienione aparaty zapewniają:

  • pomiar prądów: prostownika, baterii i obciążenia całkowitego,
  • pomiar napięcia (podwyższone i obniżone napięcia),
  • kontrolę i lokalizację uszkodzeń w obwodach prądu stałego,
  • kontrolę doziemienia w kablach DC.
Rys. 5. Monitoring potrzeb własnych MPW-1
Rys. 6. Czujniki automatyki kontroli doziemień ASD-1

Monitor MPW-1 służy do kontroli pracy szaf rozdzielni zasilania potrzeb własnych prądu przemiennego oraz prądu stałego. Kontrolowane są (dwutorowo) stany wyłączników sekcjonowanej rozdzielni potrzeb własnych 0,4kV w układzie dwóch dopływów z łącznikiem szyn. Wykonywany jest pomiar prądów i napięć w dwóch dopływach rozdzielni.

Monitorowanie rozdzielnicy zasilania gwarantowanego 230V AC potrzeb własnych polega na:

  • kontroli pozycji łączników (dwutorowo),
  • pomiarze napięcia na sekcji,
  • pomiarze obciążenia na sekcji.

Dla rozdzielni prądu stałego 110V/220V dodatkowo mierzony jest prąd ładowania akumulatorów. Wszystkie powyższe parametry są też kontrolowane w sekcji zasilania potrzeb własnych 24/48V DC.

Sygnalizacja stanów i zakłóceń zapewnia personelowi precyzyjną i szybką informację na temat pojawiających się zagrożeń. Urządzenie posiada również serwer WWW dla lokalnej i zdalnej kontroli parametrów pracy aparatury.

System zasilania prądem stałym układów potrzeb własnych stacji elektroenergetycznej wymaga wykrywania i lokalizacji uszkodzeń w obwodach prądu stałego oraz kontrolę doziemień w kablach. Zespół automatyki ASD-1 służy do samoczynnego wykrywania pogorszenia stanu izolacji w obwodach prądu stałego zasilania 110VDC/220VDC. Urządzenie pozwala na ciągłą kontrolę stanu izolacji nieuziemionych obwodów DC. Pomiar wykonywany jest niezależnie w każdym z odpływów. Dwa progi nastaw sygnalizują i alarmują o niskiej wartości rezystancji izolacji. Programowalne wyjścia przekaźnikowe oraz diody sygnalizują wystąpienie określonego stanu izolacji instalacji napięcia stałego potrzeb własnych. Sygnalizacja może być grupowana w zbiorcze sygnały alarmowe.

W układach wymagających w stanach awaryjnych szybkiego podłączenia agregatu prądotwórczego (np. do zasilania prostownika), wyposażeniem systemu zasilania potrzeb własnych może być tez automat przełączenia zasilania ATS-3 lub ATS-9.

Rys. 7. Przełącznik ATS-3

Urządzenie służy do samoczynnego załączenia rezerwy zasilania i automatycznego powrotu do zasilania podstawowego w rozdzielniach 400/230V. Urządzenia automatyki przełączania zasilania należą do podstawowych układów wpływających na pewność zasilania odbiorów. ATS-3 dedykowany jest dla rozdzielni potrzeb własnych posiadających do trzech wyłączników i przełącza zasilanie dopływów poprzez łącznik szyn.

Dla bardziej złożonych układów rozdzielni stosowany jest aparat ATS-9. Urządzenie to obsługuje rozdzielnie potrzeb własnych w układzie do dziewięciu wyłączników wraz z obsługą agregatów. Funkcje automatu są takie, jak ATS-3, natomiast konstrukcja i charakterystyka jest zgodna z parametrami urządzeń w kasetach 19” (np. oddzielny panel wyświetlacza).

7. Podsumowanie

Opisane powyżej produkty z oferty ZEG-ENERGETYKA tworzą podstawowy komplet urządzeń dla stacji wysokich napięć, w które są wyposażane prefabrykowane w zakładzie szafy wyposażenia stacji. Poza opisanymi oferowane są również systemy sygnalizacji centralnej, obejmujące rozbudowane systemy wielokasetowe (SC-64), ale też małogabarytowe optyczne wskaźniki SC-16. W skład wyposażenia stacji wchodzą także różnego typu przekaźniki pomocnicze, konwertery, sygnalizatory i inne akcesoria produkowane w ZEG-ENERGETYKA.

Click to comment

Leave a Reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

To Top