Technologie

Zdalny wskaźnik przepływu prądu zwarcia w sieci SN z komunikacją do systemu SCADA

Rozwiązania WAGO do redukcji współczynników SAIDI/SAIFI

Kluczowym wyzwaniem dla wszystkich operatorów systemów dystrybucyjnych (OSD) jest niezawodność oraz ciągłość dostaw energii elektrycznej do klienta. Ciągłość zasilania definiowana za pomocą współczynników niezawodnościowych SAIDI/SAIFI/MAIFI stanowi jeden ze wskaźników jakościowych pracy sieci dystrybucyjnej.

Sposobem poprawy jakości dostaw energii jest inwestowanie w infrastrukturę dystrybucyjną i urządzenia wspomagające. Do tych działań zalicza się projekty automatyzacji stacji transformatorowych SN/nN.

W realizację poprawy parametrów pracy sieci SN idealnie wpisuje się zdalny wskaźnik zwarcia firmy WAGO stanowiący jeden z elementów kompleksowego systemu automatyzacji pracy sieci i obsługi awarii.

Redukcja SAIDI/SAIFI dla każdego rodzaju sieci SN

Rys. 1. Detektor zwarć WAGO WE SG 750 do każdego rodzaju sieci SN

Detektor zwarć WAGO WE SG 750 to w pełni skalowalne i wielofunkcyjne urządzenie montowane na szynie TH 35. Urządzenie przystosowane jest do pracy w trudnych warunkach temperaturowych: od -40°C do +70°C,  z ograniczonym do niezbędnego minimum poborem mocy. Może pracować samodzielnie lub jako część sterownika telemechaniki w zewnętrznych lub wnętrzowych stacjach kontenerowych, szafkach sterowniczych łączników energetycznych oraz rozdzielniach sieciowych SN. Z uwagi na konieczność zapewnienia współpracy z różnymi źródłami wielkości pierwotnych opracowano kilka wariantów detektorów:

  • WE-SG-750-PP – dostosowany do pomiarów prądów fazowych i prądu ziemnozwarciowego przy użyciu przekładników prądowych. Prąd I0 może być mierzony poprzez przekładnik Ferrantiego lub wyliczany z mierzonych prądów fazowych (do konfiguracji). Napięcie U0 jest mierzone z układu otwartego trójkąta.
  • WE-SG-750-CRF – przeznaczony do pomiarów prądów fazowych przy użyciu cewek Rogowskiego. Prąd I0 może być mierzony poprzez przekładnik Ferrantiego lub wyliczany z mierzonych prądów fazowych (do konfiguracji). Napięcie U0 jest mierzone z układu otwartego trójkąta.
  • WE-SG-750-CR – dostosowany do pomiarów prądów fazowych przy użyciu cewek Rogowskiego. Urządzenie nie posiada wydzielonego układu do pomiaru prądu ziemnozwarciowego. Wartość prądu doziemnego jest obliczana na podstawie mierzonych prądów fazowych. Napięcie U0 jest mierzone z układu otwartego trójkąta.
  • WE-SG-750-CRU – dostosowany do pomiaru prądów fazowych przy użyciu cewek Rogowskiego. Prąd I0 wyliczany jest z prądów fazowych. Pomiar napięć fazowych dokonywany jest przy użyciu sensorów napięciowych o standardowym napięciu wyjściowym 2/√3 lub 3,25/√3. Napięcie U0   jest wyliczane na podstawie pomiarów wartości napięć
    fazowych.

Pełne spektrum funkcji pomiarowych oraz detekcji zwarć, jak również możliwość współpracy z dowolnych osprzętem pierwotnym daje możliwość zastosowania w każdym układzie pracy sieci SN.

Zdalny wskaźnik zwarcia – zabezpieczenie elektroenergetyczne
dla sieci SN

Na podstawie dokonywanych pomiarów detektor wykrywa stany awaryjne w sieci, na której jest zabudowany. Dzieje się tak w oparciu o następujący zestaw funkcji zabezpieczeniowych:

  • nadprądowego zabezpieczenia fazo­wego dwustopniowego (50/51)
  • nadprądowego zabezpieczenia ziem­nozwarciowego (50 N/51 N)
  • nadnapięciowego zabezpieczenia ziemnozwarciowego (59 N)
  • nadprądowego kierunkowego zabezpie­czenia ziemnozwarciowego (67 N)
  • admitancyjnego zabezpieczenia ziem­nozwarciowego (21 N)
  • admitancyjnego kierunkowego zabezpie­czenia ziemnozwarciowego (21 ND)

Aby ułatwić obsługę detektora, wszystkie nastawy funkcji zabezpieczeniowych dokonuje się w wartościach pierwotnych sieci. Detektor posiada cztery niezależne banki nastaw, które umożliwiają pełną edycję funkcji za pomocą specjalnego oprogramowania konfiguracyjnego. Dla podstawowej diagnostyki stanu pracy i lokalnej obsługi urządzenie zostało wyposażone w zestaw 4 diod LED, sygnalizujących zadziałanie podstawowych zabezpieczeń, komunikację poprzez złącze RS-485 oraz ewentualne uszkodzenie detektora. Do pełnej diagnostyki detektora służy wewnętrzny rejestrator o pojemności ostatnich 32 zdarzeń.

Zdalna komunikacja z systemami SCADA – skalowalny system telemechaniki WAGO

Detektor zwarć WE SG 750 może pracować jako urządzenie autonomiczne bądź być zintegrowany ze sterownikiem telemechaniki WAGO PFC200 XTR, tworząc skalowalny system telemechaniki Do komunikacji zdalnej wykorzystywane jest łącze ETHERNET lub port komunikacji RS-485 z obsługą protokołu MODBUS. Doposażając rozwiązanie w zasilanie UPS można realizować układy automatyzacji sieci dla wieloodpływowych węzłów sieciowych SN (stacji SN/nN, złącz kablowych SN, punktów rozłącznikowych SN). Sterownik zapewnia kompleksową obsługę podłączonych detektorów: od edycji poszczególnych banków nastaw, poprzez odczyt wartości mierzonych prądów i napięć, stan pracy urządzenia, odczyt rejestratora zdarzeń, wybór aktywnego banku nastaw, aż do kasowania pobudzeń i zadziałań poszczególnych funkcji zabezpieczeniowych włącznie. Realizując funkcję sterownika obiektowego, odpowiada za detekcję stanów położenia i sterowanie poszczególnymi łącznikami w rozdzielni sieciowej. Zarządza również wymianą informacji z nadrzędnym systemem SCADA poprzez zaimplementowane wewnętrznie protokoły telemetryczne, takie jak DNP3.0, IEC 60870-5-104 lub IEC 61850. Forma transmisji zależy od preferencji użytkownika (GPRS/TETRA/NETMAN/ETHERNET). Przygotowane na sterownik aplikacje zawierają moduły serwera WWW, dając pełen dostęp do sterownika oraz parametryzacji detektorów z użyciem dowolnej przeglądarki internetowej.

Podsumowanie

Zdalny wskaźnik zwarcia WAGO to element składowy kompleksowego systemu telemechaniki przeznaczonego do stosowania w sieci SN i nN. W połączeniu ze sterownikiem PFC200 zapewniającym zdalny nadzór nad obiektami elektroenergetycznymi oraz komunikację z systemem SCADA, układ może pracować jako element automatyki FDIR, jak również innych systemów restytucji sieci. Więcej informacji o rozwiązaniach WAGO dla inteligentnych sieci SN i nN na stronie: https://www.wago.com/smart-grid/pl/

Adrian Dałek

menedżer ds. projektów elektroenergetycznych

 

 

 

 

Click to comment

Leave a Reply

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

To Top