ei_06_2002_s_22-24.pdf
(
201 KB
)
Pobierz
R01.QXD
mgr in¿.
Zdzis³aw Stefankiewicz
Widok p³yty czo³owej
automatu SZR NID
SZR NID
Przemys³owe odbiory energii
elektrycznej, zw³aszcza zwi¹zane
z nowoczesnymi technologiami
produkcyjnymi, wymagaj¹
niezawodnego zasilania ze róde³
energii o odpowiednio wysokich
parametrach. Z tego wzglêdu
rozdzielnie przemys³owe maj¹
co najmniej dwa lub wiêcej
róde³ zasilania.
w uk³adach
prze³¹czania
zasilania rozdzielni
przemys³owych
mienionych powy¿ej uk³adach
automatyki mog¹ wyst¹piæ
ró¿ne rodzaje prze³¹czeñ, za-
le¿ne od wymaganego czasu
ich trwania oraz ¿¹danej sek-
wencji dzia³ania wy³¹czników
bior¹cych udzia³ w cyklu prze-
³¹czenia.
wybieg i zaczynaj¹ pracowaæ
jako pr¹dnice, wytwarzaj¹c na
szynach zbiorczych napiêcie
szcz¹tkowe. Zarówno amplitu-
da, jak i czêstotliwoæ tego na-
piêcia, malej¹ w czasie zale¿-
nym od iloci przy³¹czonych
do szyn rozdzielni napêdów,
ich mocy itp. W zwi¹zku z ist-
nieniem napiêcia szcz¹tkowe-
go, zamkniêcie wy³¹cznika
nowego toru zasilania nie mo-
¿e nast¹piæ w dowolnej chwi-
li, z uwagi na wyst¹pienie na-
piêcia ró¿nicowego, równego
geometrycznej ró¿nicy napiêæ
szcz¹tkowego i rezerwowego.
Wiêkszoæ silników mo¿e
byæ z³¹czona na napiêcie nie
przekraczaj¹ce ok. 1,3...1,4
U
n
z powodu znacznych war-
toci pr¹dów samorozruchu.
Napiêcie szcz¹tkowe maleje
zwykle do wartoci mniejszej
od ok. 30% U
n
po czasie od
0,5 s do 1 s. Z tego wzglêdu
prze³¹czenie zasilania z przer-
N
iespodziewane, nawet
prze³¹czaj¹ce z powrotem szy-
ny rozdzielni z napiêcia rezer-
wowego na podstawowe, gdy
tylko pojawienie siê napiêcia
podstawowego ma cechy trwa-
³ego powrotu. Wzglêdy rucho-
we lub technologiczne czêsto
stwarzaj¹ w tych rozdzielniach
potrzebê
planowego prze³¹-
czania zasilañ
(PPZ). Prze³¹-
czenia te, najczêciej inicjowa-
ne przez obs³ugê, powinny
byæ bezpieczne, tzn. w jak naj-
mniejszym stopniu zak³ócaæ
pracê odbiorów. Automatyza-
cja ¿¹danego cyklu prze³¹-
czeñ pozwala wykluczyæ b³ê-
dy obs³ugi, wyeliminowaæ
ewentualne awarie i zwi¹zane
z nimi straty materialne. W wy-
krótkotrwa³e przerwy
w zasilaniu wa¿nych
napêdów i urz¹dzeñ przemys-
³owych, mog¹ wywo³aæ
znaczne straty materialne.
W przypadku wyst¹pienia zak-
³óceñ w torze zasilania podsta-
wowego, niezbêdne jest prze-
³¹czenie rozdzielni na zasilanie
rezerwowe. Odbywa siê to
zwykle za pomoc¹ specjalnych
uk³adów automatyki samo-
czynnego za³¹czania rezerwy
(SZR).
Gdy zasilanie rozdzielni na-
piêciem rezerwowym przez
d³u¿szy czas nie jest wskaza-
ne, stosowane s¹ uk³ady auto-
matyki
samopowrotu
(SP),
rodzaje
prze³¹czeñ
Prze³¹czenie powolne
z przerw¹
z jednego toru zasi-
lania na drugi polega na tym,
¿e zamkniêcie wy³¹cznika
w nowym torze nastêpuje do-
piero wtedy, gdy otworzy siê
wy³¹cznik w torze dotychcza-
sowego zasilania. W rozdziel-
niach przemys³owych, naj-
czêciej w chwili powstania
przerwy w zasilaniu, silniki ob-
racaj¹ce siê pod wp³ywem
momentów bezw³adnoci mas
napêdzanych, rozpoczynaj¹
22
www.elektro.info.pl
6/2002
cyfrowy automat
w¹ wymaga kontroli wartoci
napiêcia szcz¹tkowego, aby
zamkniêcie wy³¹cznika nowe-
go toru zasilania nast¹pi³o do-
piero wtedy, gdy wartoæ na-
piêcia ró¿nicowego na szynach
bêdzie mniejsza od dopusz-
czalnej.
Prze³¹czenie szybkie bez
przerwy
polega na chwilowym
w³¹czeniu do równoleg³ej pra-
cy obu torów zasilaj¹cych.
Czas pracy równoleg³ej powi-
nien byæ jednak bardzo krótki,
z uwagi na mo¿liwoæ powsta-
nia zwarcia podczas zwiêkszo-
nej w tym okresie mocy zwar-
ciowej. Prze³¹czenie bezprzer-
wowe mo¿e byæ stosowane tyl-
ko wtedy, gdy napiêcia obu
róde³ s¹ synchroniczne, a k¹t
fazowy miêdzy nimi nie przek-
racza okrelonej wartoci. Po-
cz¹tek cyklu prze³¹czenia, to
jest zamkniêcie wy³¹cznika
w nowym torze zasilaj¹cym,
nastêpuje po uprzednim
sprawdzeniu czy spe³nione s¹
dopuszczalne warunki synchro-
nizmu. Bezzw³ocznie po zam-
kniêciu tego wy³¹cznika, ot-
wierany jest wy³¹cznik w torze
dotychczasowego zasilania.
W pewnych przypadkach, gdy
nie jest wskazane ³¹czenie do
pracy równoleg³ej obu róde³
nawet na krótk¹ chwilê, stoso-
wane jest prze³¹czenie z krót-
k¹ przerw¹ w zasilaniu.
Prze³¹czenie szybkie z krót-
k¹ przerw¹ polega na równo-
czesnym impulsowaniu na wy-
³¹czniki w obu torach zasilaj¹-
cych (na otwieraj¹cy w torze
aktualnego zasilania i zamyka-
j¹cy w nowym torze zasilaj¹-
cym) lub impulsowaniu na
zamkniêcie wy³¹cznika w to-
rze rezerwy, bezzw³ocznie po
otwarciu siê wy³¹cznika w to-
rze aktualnego zasilania.
W obu przypadkach cykl prze-
³¹czeñ nastêpuje po spraw-
dzeniu, czy warunki synchro-
nizmu miêdzy napiêciami
w obu torach mieszcz¹ siê
w dopuszczalnych granicach.
Niewielka przerwa zasilania
szyn stacji jest funkcj¹ czasów
w³asnych zamykania i otwiera-
nia zastosowanych wy³¹czni-
ków.
zerw¹ utajon¹ wystêpuje wte-
dy, gdy zasilanie ka¿dej sekcji
odbywa siê normalnie z od-
dzielnego toru zasilania, a w ra-
zie zaniku napiêcia na której-
kolwiek z nich, zasilanie przej-
muje ta sekcja, która pozostaje
aktualnie pod napiêciem.
Ze wzglêdu na uniwersal-
noæ i prostotê, najszersze za-
stosowanie znalaz³y dotych-
czas urz¹dzenia do powolnego
SZR. W tym przypadku cykl
prze³¹czenia nastêpuje po za-
niku lub obni¿eniu siê napiêcia
zasilaj¹cego do wartoci ni¿-
szej od nastawionej, z pewnym
opónieniem w cyklu pe³-
nym lub bezzw³ocznie po ot-
warciu wy³¹cznika w torze za-
silania podstawowego w cyk-
lu skróconym. Opónienie
wyklucza zbêdne dzia³anie au-
tomatyki podczas krótkotrwa-
³ych za³amañ napiêcia.
Obydwa prze³¹czenia uwarun-
kowane s¹ zmniejszeniem siê
napiêcia szcz¹tkowego do war-
toci ni¿szej od nastawionego
progu. Wad¹ urz¹dzeñ tego ty-
pu jest stosunkowo d³uga
przerwa w zasilaniu odbiorów,
co mo¿e doprowadziæ do zak-
³óceñ przemys³owych proce-
sów technologicznych. Auto-
mat SZR NID, wyposa¿ony
w automatykê szybkich prze-
³¹czeñ, w znacznym stopniu
eliminuje t¹ wadê. Po przypad-
kowym otwarciu wy³¹cznika
w torze zasilania podstawowe-
go, za³¹czenia toru rezerwo-
wego nastêpuje bezzw³ocznie,
o ile tylko k¹t rozchy³u wekto-
rów napiêcia szcz¹tkowego
i napiêcia rezerwy nie przekro-
czy nastawionej wartoci.
Zwykle analiza pracy odbio-
rów pozwala zdecydowaæ czy
po nieudanym szybkim SZR
mo¿e nast¹piæ SZR powolny
z kontrol¹ zaniku napiêcia
szcz¹tkowego.
Samoczynny powrót do za-
silania podstawowego po cyk-
lu SZR (SP)
stosowany jest,
gdy wzglêdy ruchowe lub tech-
F
automat SZR-NID
w uk³adach
PPZ, SZR i SP
Cyfrowy Automat SZR-NID
(zdjêcie), opracowany przez In-
stytut Tele- i Radiotechniczny,
przeznaczony jest do pracy
w uk³adach elektroenergetycz-
nej automatyki prze³¹czania
róde³ zasilaj¹cych w rozdziel-
niach redniego i niskiego na-
piêcia. Automat przystosowany
jest do pracy w rozdzielniach
wyposa¿onych w dwa nieza-
le¿ne tory zasilaj¹ce, transfor-
matory lub linie i mo¿e praco-
waæ w uk³adzie rezerwy jaw-
nej lub ukrytej.
Automat mo¿e realizowaæ
wszystkie cykle prze³¹czania
zasilania rozdzielni: samoczyn-
ne za³¹czanie rezerwy SZR,
samoczynny powrót do zasila-
nia podstawowego SP, plano-
we prze³¹czanie zasilania
PPZ.
Samoczynne za³¹czanie
rezerwy (SZR)
nastêpuje w ra-
zie zak³óceñ powsta³ych
w pracy toru zasilania podsta-
wowego. Zadaniem automatu
jest utrzymanie zasilania od-
biorców energii drog¹ prze³¹-
czenia na ród³o zasilania re-
zerwowego. Stosowane s¹ za-
sadniczo dwa rodzaje uk³adów
zasilania rozdzielni: z rezerw¹
jawn¹ i z rezerw¹ utajon¹.
W uk³adzie zasilania z rezerw¹
jawn¹ rozdzielnia zasilana jest
normalnie ze ród³a podsta-
wowego, a niezale¿nie od tego
ma drugi tor zasilania ze ród-
³em rezerwowym. Uk³ad z re-
23
6/2002
www.elektro.info.pl
a)
nich zdarzeñ z rozdzielczoci¹
10 ms. Zliczane s¹ równie¿ na
osobnych licznikach wszystkie
wykonane przez automat cykle
prze³¹czeñ. Wywietlacz gra-
ficzny z matryc¹ dotykow¹,
pe³ni¹c¹ funkcjê klawiatury,
znajduj¹cy siê na p³ycie czo-
³owej automatu, przedstawia
operatorowi aktualny stan
³¹czników, wartoci mierzo-
nych napiêæ oraz umo¿liwia
odczyt i wprowadzenie nastaw
oraz poleceñ. Przyk³adowe ok-
na wywietlacza przedstawio-
no na rys. 1.
Po wybraniu typu rezerwy
(ukryta w torze I, jawna w to-
rze II) oraz po wprowadzeniu
danych o iloci i usytuowaniu
przek³adników napiêciowych,
operator wybiera rodzaj prze-
³¹czeñ, a nastêpnie szczegó-
³owe parametry dotycz¹ce
progów rozruchowych cz³onów
napiêciowych, czasów opó-
nienia cyklu wolnego SZR, gra-
nicznego, opónienia sygnali-
zacji zaniku napiêcia rezerwy,
dopuszczalnych warunków
synchronizmu (
D
U,
D
f,
Dj
) itp.
Automat mo¿e realizowaæ
wybrany cykl prze³¹czeñ jeli
jest aktywny i istniej¹ warunki
umo¿liwiaj¹ce prawid³owe
prze³¹czanie oraz nie jest on
zablokowany. Stan zablokowa-
nia automatu jest sygnalizowa-
ny optycznie na p³ycie czo³o-
wej i przez wyjcia dwustano-
we, a przyczyny wyst¹pienia
blokady s¹ rejestrowane
w dzienniku. Blokada mo¿e
byæ ustawiona lub usuwana
przez wiele czynników pocho-
dz¹cych od: operatora lokalne-
go, wejæ dwustanowych, sys-
temu nadrzêdnego, algoryt-
mów automatyk, funkcji kont-
roli stanu ³¹czników itp.
W urz¹dzeniu zaprogramo-
wano dwa rodzaje testów.
t
Test 1
uruchamiany
jest po ka¿dym w³¹czeniu
urz¹dzenia do pracy, nie wy-
maga dodatkowej aparatury
i koñczy siê samoczynnym
przejciem do normalnego try-
bu pracy. Podczas testu kontro-
lowane s¹:
MODU£Y (komunikacja z:
panelem czo³owym, obwo-
dami wejæ i wyjæ dwusta-
nowych, napiêciowymi uk-
³adami pomiarowymi
i z systemem nadrzêdnym),
NASTAWY (odczyt danych
przechowywany w pamiêci
RAM podtrzymywanej bate-
ryjnie w szczególnoci war-
toci nastaw, dziennika zda-
rzeñ, liczników),
ZASILANIE (stan wewnêtrz-
nych napiêæ zasilaj¹cych
poszczególne podzespo³y).
t
Test 2
umo¿liwia opty-
malne sprawdzenie dzia³ania
wszystkich elementów sprzêto-
wych wchodz¹cych w sk³ad
obwodów kontrolno-steruj¹-
cych, znajduj¹cych siê wew-
n¹trz i na zewn¹trz urz¹dze-
nia. Test wymaga dodatkowego
zaanga¿owania aparatury po-
miarowej i wspó³dzia³ania
operatora.
Standardowo automat wy-
posa¿any jest w ³¹cze RS-
232, które mo¿e byæ zamie-
nione na RS-485 lub wiat³o-
wód. Komunikacja z systemem
nadrzêdnym odbywa siê przez
protokó³ MODBUS. Do lokal-
nego nadzoru pracy urz¹dzenia
oferowany jest pakiet progra-
mowy pozwalaj¹cy na wszech-
stronny podgl¹d: pomiarów,
stanów wejæ i wyjæ dwusta-
nowych, blokad, sygnalizacji,
zawartoci dziennika zdarzeñ,
liczników zdarzeñ, nastaw, itp.
Oprogramowanie pozwala rów-
nie¿ na:
t
edycjê nastaw,
t
archiwizacjê na dysku
wszystkich odczytanych pa-
rametrów,
t
przygotowywanie zestawów
nastaw.
Oprogramowanie przezna-
czone jest do instalacji na kom-
puterach typu PC lub Laptop,
wyposa¿onych w ³¹cze szere-
go-we RS 232.
b)
Rys. 1
Widok wywietlacza graficznego
a) okno przedstawiaj¹ce aktualny stan rozdzielni oraz typ rezerwy,
b) okno z przyk³adow¹ list¹ poleceñ steruj¹cych oraz wartociami
mierzonych napiêæ
nologiczne dopuszczaj¹ zasila-
nie odbiorów przez ród³o re-
zerwowe tylko w okrelonym
krótkim czasie. W cyklu samo-
powrotu automat SZR NID
mo¿e wykonywaæ szybkie
prze³¹czenia bez przerwy
w zasilaniu, z krótk¹ przerw¹
w obu przypadkach z kontrol¹
k¹ta dopuszczalnego przesu-
niêcia fazowego lub prze³¹-
czenia z przerw¹ i jednoczesn¹
kontrol¹ zaniku napiêcia
szcz¹tkowego. Zwykle w przy-
padku nieudanego szybkiego
prze³¹czenia, spowodowane-
go brakiem wyst¹pienia do-
puszczalnych warunków syn-
chronizmu, istnieje mo¿liwoæ
dokonania prze³¹czenia po-
wolnego z kontrol¹ napiêcia
szcz¹tkowego. Automatyka
mo¿e równie¿ spowodowaæ
powrót do stanu rozdzielni, ja-
ki by³ przed rozpoczêciem cyk-
lu samopowrotu, gdy w odpo-
wiednio nastawionym czasie,
wy³¹czniki nie dokona³y po-
prawnych ³¹czeñ.
Planowe prze³¹czanie zasi-
lania (PPZ)
w rozdzielniach
przemys³owych najczêciej
wystêpuje podczas okrelo-
nych procesów technologicz-
nych, wymagaj¹cych zmiany
przeci¹¿onych róde³ zasila-
nia, wiêkszych poborów mocy
lub wiêkszej niezawodnoci
zasilania. Planowe prze³¹cza-
nie ma charakter dwukierunko-
wy z jednego toru zasilania
na drugi lub odwrotnie. Zwykle
prze³¹czanie to odbywa siê
miêdzy ród³ami synchronicz-
nymi, co najwy¿ej z niewielkim
przesuniêciem fazy. W cyklu
PPZ mo¿na zaprogramowaæ
dowolny rodzaj prze³¹czeñ jak
przy samopowrocie. Je¿eli
z powodu niepoprawnej pracy
wy³¹czników, cykl PPZ nie
zosta³ wykonany w okrelo-
nym czasie granicznym, mo¿li-
wy jest powrót ³¹czników do
stanu w jakim znajdowa³y siê
przed rozpoczêciem cyklu.
Charakterystyka pracy au-
tomatu SZR-NID.
Realizacja
okrelonego cyklu prze³¹czeñ
wynika z aktualnego uk³adu
rozdzielni, wprowadzonych
nastaw oraz rodzaju pobudze-
nia automatyki. Wszystkie fazy
cyklu prze³¹czeñ s¹ szczegó-
³owo rejestrowane. Odtworze-
nie poszczególnych etapów
prze³¹czania oraz zmiany sta-
nów wy³¹czników jest mo¿li-
we w dzienniku, w którym za-
pamiêtywanych jest 100 ostat-
q
24
www.elektro.info.pl
6/2002
Plik z chomika:
pilot1216
Inne pliki z tego folderu:
ei_06_2002_s_04.pdf
(463 KB)
ei_06_2002_s_05.pdf
(66 KB)
ei_06_2002_s_06_10.pdf
(6438 KB)
ei_06_2002_s_12-14.pdf
(1295 KB)
ei_06_2002_s_15-19.pdf
(2692 KB)
Inne foldery tego chomika:
- II w.św. - Pacyfik, Azja
- II w.św. - Rosja - ZSRR
- II w.św. Afryka, Atlantyk
- ★ Oszukać Umysł
ENCYKLOPEDIA KOŚCIELNA
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin