Zabezpieczenia ziemnozwarciowe
Transkrypt
Zabezpieczenia ziemnozwarciowe
Zabezpieczenia ziemnozwarciowe Kryteria, dobór oraz własności Dr inż. Andrzej Juszczyk AREVA T&D sp. z o.o. Zabezpieczenia ziemnozwarciowe. Kryteria, dobór oraz własności. e-mail: [email protected] Zabezpieczenia ziemnozwarciowe w ofercie 6FKQHLGHU(OHFWULF. W związku ze skomplikowanymi zjawiskami zachodzącymi podczas zwarć doziemnych oraz różnymi typami sieci, Schneider Electric opracował szereg kryteriów zabezpieczeniowych, dostępnych w przekaźnikach serii MiCOM. Wszystkie poniższe uwagi dotyczą zabezpieczeń Schneider Electric, gdyż zła konstrukcja (również oprogramowanie) przekaźnika zmienia własności kryteriów zabezpieczeniowych. Do wyboru w przekaźnikach MiCOM są następujące kryteria zabezpieczeniowe: Kryterium Sieć izolowana Sieć Sieć z rezystorem kompensowana Io> Zalecane przy Nie zalecane Wymagane jako zabezpieczenia spełnieniu warunków dodatkowe do innych nadprądowe czułości działania(ale kryteriów ze względu na bezkierunkowe bez silników powyżej bezpieczeństwo 1MW w sieci). (przepalenie się Dla sieci gdzie bezpiecznika w występują silniki obwodach Uo) powyżej 1MW należy stosować kryteria korzystające z napięcia Uo Io> Dopuszczalne przy Nie nadaje się Zalecane (przy zabezpieczenia ustawieniu czasu ustawieniu czasu nadprądowe opóźnionego odpadu na opóźnionego odpadu na kierunkowe wartość 0,1s wartość 0,1s i kątowe ustawieniu kąta maksymalnej czułości na wartość 30°) Io> Zalecane przy Nie zalecane Zalecane przy zabezpieczenie nastawieniu kąta ustawieniu kąta nadprądowe maksymalnej czułości maksymalnej czułości czynno lub na wartość 90° na wartość 30° biernomocowe (Io∗sinϕ) oraz czasie (Io∗cosϕ lub odpadu 0,1s Io∗sinϕ) Yo> Doskonałe przy Doskonałe, pewne i Doskonałe, pewne i zabezpieczenie spełnieniu warunków szybkie, ale w parze szybkie. Może być bezkierunkowe czułości działania dla z zabezpieczeniem podstawowym admitancyjne zwarcia metalicznego Go>. Można ustawić zabezpieczeniem jeśli (które najczęściej szybszy czas spełnione są warunki bardzo łatwo spełnić) działania niż Go> czułości dla zwarcia eliminując w ten metalicznego. Ze sposób wszelkie względu bezpieczeństwa problemy (brak Uo) powinno być zakłóceniowe. uzupełnione Io> Go> Nie nadaje się Doskonałe, ale przy Bardzo dobre. Może być bezkierunkowe sprawnym jako podstawowe lub wymuszeniu zabezpieczenie. Ze ukierunkowane składowej czynnej względu bezpieczeństwa dla długich linii (załączenie (brak Uo) powinno być (duża pojemność) rezystora) uzupełnione Io> Bo> kierunkowe Bardzo dobre jako Nie nadaje się Nie zalecane susceptancyjne zabezpieczenie podstawowe. uzupełnienie go kryterium Yo> tworzy doskonały układ zabezpieczeń Po> - mocowe Nie nadaje się Nie zalecane Nie nadaje się 1/3 Typ przekaźnika P120, P121, P122, P123, P124, P125, P126, P127, P139, P141, P142, P143, PS482 P125, P126, P127, P139, P141, P142, P143, PS482 P125, P126, P127, P139, P141, P142, P143, RPox259, RER259, PS482 P139, P141, P142, P143, PS482 P139, P141, P142, P142, PS482 P139, P141, P142, P143, PS482 P125, P126, P127 Ocena kryteriów pod względem skuteczności działania w sytuacjach niekorzystnych dla przekaźników: Kryterium Zwarcia oporowe Zwarcia metaliczne Łuk przerywany Io> - zabezpieczenia Mała czułość Bardzo dobre Zależy od nadprądowe działania ze względu konstrukcji bezkierunkowe na metodę nastawy. przekaźnika. Można skuteczność poprawić wprowadzając czas opóźnienia odpadu. Io> - zabezpieczenia Ograniczona czułość Problemy z Mała odporność nadprądowe działania ze względu selektywnością Można skuteczność kierunkowe kątowe na konieczność podczas trudnych poprawić wysokiej nastawy w zwarć, szczególnie wprowadzając czas celu poprawnego w sieci opóźnienia odpadu działania podczas kompensowanej zwarć metalicznych. Io> - zabezpieczenie Ograniczona czułość Problemy z Mała odporność, ale nadprądowe czynno działania ze względu selektywnością lepsza od kątowego. lub biernomocowe na konieczność podczas trudnych Można skuteczność wysokiej nastawy w zwarć, szczególnie poprawić (Io∗cosϕ lub celu poprawnego w sieci wprowadzając czas Io∗sinϕ) działania podczas kompensowanej opóźnienia odpadu zwarć metalicznych Yo> Doskonała czułość Doskonała Doskonała zabezpieczenie ograniczona jedynie selektywność pod selektywność pod bezkierunkowe progiem warunkiem warunkiem gdy rozruchowym Uo> wprowadzenia współczynnik prawidłowych czułości jest większy nastaw. od 3 (dla Uo=100V) Go> bezkierunkowe Doskonała czułość Doskonała Bardzo dobra lub kierunkowe dla ograniczona jedynie selektywność bez selektywność. długich linii (duża progiem konieczności Szczególnie, gdy pojemność) rozruchowym Yo> wprowadzania współczynnik nastaw (nastawa czułości jest większy fabryczna) od 3 (dla 3Uo=100V) (najczęściej nastawa fabryczna zapewnia uzyskanie takiej czułości) Bo> kierunkowe Doskonała czułość Doskonała Bardzo dobra susceptancyjne ograniczona jedynie selektywność pod selektywność. progiem warunkiem Szczególnie, gdy rozruchowym Uo> wprowadzenia współczynnik prawidłowych czułości jest większy nastaw (stosowanie od 3 (dla podstawowych 3Uo=100V) reguł) Po> - mocowe Bardzo mała czułość Dobra selektywność Wrażliwe na te zjawisko 2/3 Uchyby kątowe Nie wrażliwe Wrażliwe na uchyby, szczególnie w sieci kompensowanej Wrażliwe na uchyby szczególnie w sieci kompensowanej Nie wrażliwe Mało wrażliwe Mało wrażliwe Mniej wrażliwe od kątowych i czynnomocowych UWAGI: - Wybór kryteriów powinien być wynikiem analizy konkretnej sieci. - Zastosowanie odpowiednich kryteriów dla danej sieci zapewnia 100% potwierdzoną przez użytkowników skuteczność działania, jeżeli tylko: - Jest dostateczny poziom Uo, zezwalający na działanie kryteriom zabezpieczeniowym (zwarcia oporowe), - czasy opóźnienia działania nie są zbyt długie (możliwość gaśnięcia łuku przed odmierzeniem czasu opóźnienia i ponowny zapłon po dłuższym czasie), - Przekładnik Ferrantiego jest prawidłowo zamontowany - Kierunkowość jest dobrze ustawiona (kierunkowość nie dotyczy Io>, Yo>, Go>) - Próg Uo może być przy dobrze dobranych kryteriach ustawiony dość nisko: 5V dla uziemienia przez rezystor, 10V dla sieci kompensowanej, 15V dla sieci izolowanej ( wartości wtórne 3Uo) – co daje bardzo wysokooporowe zwarcia dla tych sieci. - Nie należy stosować długich czasów opóźnienia niż wynika to z konieczności stopniowania czasowego. Długie czasy opóźnień były kiedyś stosowane w celu uzyskania selektywności działania. Obecnie powodują wręcz odwrotny skutek. Czasy opóźnienia 0,2s są dostateczne długie ze względu na selektywność działania skutecznych kryteriów (admitancyjne). Stosowanie krótkich czasów zmniejsza prawdopodobieństwo zgaszenia łuku i jego ponownego zapłonu. - Szybkie eliminowanie zwarć doziemnych powoduje brak degradacji innych kabli (zwarcia podwójne, naruszenie izolacji a potem po wygrzaniu następne doziemienie w innym kablu) zwłaszcza w sieciach z izolowanym punktem gwiazdowym, gdzie współczynnik przepięć jest bardzo duży. - Zaleca się, jeżeli jest to tylko możliwe, stosowanie najprostszych kryteriów. Najlepiej bezkierunkowych. Jeżeli nie zapewnia się przy pomocy tych kryteriów działania w każdych warunkach, to należy ustawiać je jako rezerwowe, najlepiej z krótszym czasem działania (np. 0,1s), niż bardziej wyrafinowane zabezpieczenia (szczególnie gdy korzystają z kierunku). - W wielu kryteriach nastawy wpływają na selektywność działania, dlatego dla weryfikacji nastaw oraz kierunku zaleca się stosowanie wbudowanych rejestratorów zakłóceń, które mogą być wyzwalane przez bardzo nisko nastawione zabezpieczenia nadprądowe Io> działające z krótkim czasem opóźnienia (nie powiązane oczywiście z przekaźnikami wyjściowymi). Przy takim nastawieniu podczas zwarcia doziemnego na jakiejkolwiek linii następuje wyzwolenie rejestratorów zakłóceń w każdej linii. Najbardziej cenne źródło informacji stanowią przebiegi z linii niedoziemionych. Powyższa rejestracja pozwala na doskonałe zweryfikowanie nastaw (Yo, Bo, Go, Io>, Io_czynne, Io_bierne) oraz wprowadzenia korekcji kątowej uchybów przekładników Ferrantiego. Korekcja kątowa wszelkich uchybów jest dostępna w przekaźnikach P139 oraz P141, P142, P143. W przypadku braku wiedzy dotyczącej obróbki sygnałów pochodzących z rejestratorów zakłóceń firma ALSTOM służy w tej materii pomocą. 3/3 Schneider Electric Energy Poland Sp. z o.o. Zakład Automatyki i Systemów Elektroenergetycznych 58-160 Świebodzice, ul. Strzegomska 23/27 Tel. +48 (74) 854 84 10, Fax +48 (74) 854 86 98 www.schneider-electric.com www.schneider-electric.pl