1 / 27

 Védelmek és automatikák  4. előadás.

Üzemzavari automatikák-2: Rendszerautomatikák. Pseudo-szinkron átkapcsoló automatika. Zárlati teljesítményirány érzékelése.  Védelmek és automatikák  4. előadás. 20 12 -20 13 év, I. félév.  Előadó: Póka Gyula. PÓKA GYULA 1. BME-VMT. Rendszerautomatikák. PÓKA GYULA 2.

mervyn
Download Presentation

 Védelmek és automatikák  4. előadás.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Üzemzavari automatikák-2: Rendszerautomatikák. Pseudo-szinkron átkapcsoló automatika. Zárlati teljesítményirány érzékelése.  Védelmek és automatikák 4.előadás. 2012-2013 év, I. félév  Előadó: Póka Gyula PÓKA GYULA 1 BME-VMT

  2. Rendszerautomatikák PÓKA GYULA 2 BME-VMT

  3. Lengésközéppont(impedanciafelezésben) Mindig itt a legkisebb a feszültség A B UA UB abszolút érték   400 UA lengésközéppont U = 0  = 1800 Virtuális zárlat: UB Rendszerautomatikák1. ZA + ZB UA UB  = 00

  4. Védelmek szerepe , rendellenes üz.áll.  KI és JELZÉS Üzemzavari automatikák védelem kioldása után  üzem helyreállítása, RESTORATION,ezeken belül: 1.) Rendszerek, rendszerrészek közötti összeköttetések célja: - kisebb tartalékképzés - szállítás (tervszerű, szerződéses, piacivill.en.ip.liberalizáció) - üzembiztonság (kisegítés  telj.hiány, vagy vezeték kiesés) Ha túllépés? (folytatás) Rendszerautomatikák2. (folytatás) Rendszerautomatikák1.) rendszerüzemzavarok megelőzése, 2.) rendszerüzemzavar bekövetkezik: káros hatás korlátozása, 3.) rendszerüzemzavar után: az üzem helyreállítása. RENDSZERÜZEMZAVAROK KIALAKULÁSÁNAK OKAI

  5. 2.) Ha túllépésmiért?kiesések(vezeték,generátor,fogyasztó) • rossz szabályozás • AKKORa rendszerek közötti összeköttetése(ke)n • a.) termikus túlterhelés jön létrerendszer- • b.) tranziens stabilitásbomlás jönne létreautomatika • c.) statikus stabilitásbomlás jönne létreműködik 3.) Összeköttetés (lehet egy vagy több vezeték)  METSZÉK Kritikus metszék („darázsderék”)legvalószínűbben létrejöhet a,b,c   900(1/PAn+1/PBn). P.t2(közelítés) és ha az egyikP,   900(P / Pn).t2 lengésközéppont(ok) Ha bomlik: PAn PBn P   Példa: PAnP t = 0,1s 0,4s 1s 1000 1000 90 1440 ! 9000 ! 10000 1000 0,90 14,40 900 100000 1000 0,090 1,440 90 PBn Rendszerautomatikák3.(folytatás)

  6. Rendszerautomatikák4.(folytatás) Spontán kiesés MINDIG a legkedvezőtlenebb metszék mentén jön létre!(Z<,I>) Ott, ahol a legnagyobb a terhelés, amelyik elemre a legnagyobb szükség lenne! + Szekunder bomlások. (Ezért meg kell előzni a spontán bomlást, pl. nem szabad I>, stb.) Rendszerautomatika lehetséges intézkedései: • Kézi leterhelés (ha van rá elég idő, pl.FFK[0: nem automatikus]) Automatikus leterhelés (fogyasztó-kidobás, generátorkidobás (lásd a következő képet), a generátor rövid idejű leterhelése pl. gőzszeleppel (lásd a második képet) Végső megoldásként:automatikus bontás (optimális metszék mentén), EZUTÁN FTK automatika rendszer (lásd a harmadik képet)

  7. generátor kidobás ΔP ΔP fogyasztói kidobás Generátor-fogyasztó kidobása Ha veszélyesen megnő az átviteli teljesítmény: PBn  PAn Mindig a kisebb rendszerben kell beavatkozni

  8. Rendszerautomatikák5.(folytatás) • ad:Generátor rövid idejű leterhelése pl. gőzszeleppel. • A kritikus metszék tranziens stabilitási bomlását képes megakadályozni az átvitt teljesítmény rövid idejű csökkentésével. • A kritikus metszék átvitt P teljesítményének veszélyes emelke-dését relé érzékeli. • A generátor főgőzszelepét rövid időre lezárja (átvitt P csökken). • Ennek hatására a tranziens stabilitás területet nyer (egyenlő területek módszere). • Néhány tizedmásodperc múlva az automatika a főgőzszelepet nyitja (így a kazán hőtehetetlensége, vagy gyors szabályozója a kazánnak folyamatos üzemet képes adni). • A tranziens stabilitás megmarad. (ábra a következő dián)

  9. P üzemi statikus stabilitás határa végénlengés ! tranziens stabilitás határa L Püzemi GY üzem-zavari  Pcsökk visszak üzemi max zárlati zárlat megszűnik GY gyorsító terület L lassító terület P Generátor rövid idejű leterhelése pl. gőzszeleppel. PÓKA GYULA 9 BME-VMT

  10. Frekvencia változása, ha szabályozás nincs: ahol Ka frekvencia-tényező: K = ( 1…3) T a rendszer együttes mecha-nikai időállandója ( 5…20 s) f = f1 f időlépcsőzés f1 fbe f fh t (t0) t1 t2 t3 Rendszerautomatikák FTK automatika rendszer (frekvenciacsökk.terheléskorlátozás) Szétesés/bontás esetén a frekvencia a teljesítményhiányosrészen csökken. • FTK rendszerek: • időlépcsőzés (bemutatva) • frekvencialépcsőzés • kombinált lépcsőzés (f, t)(igen rövid idő) • - fmegszólal = fbe + k.(f / t) • (megszólalási frekvenciát emel) [+ t] • - önállóan f/t [+ t] (veszélyes)

  11. I P  1800 3600 900 1.) Feladat: nagy túlterhelés statikus stabilitás tranziens stabilitás 2.) Megoldás: érzékelés, kézi leterh., aut.leterh., aut. bontás 3.) Ha bontás van: FTK, pseudo aut., gyors üzemzav.indítás 4.) + megoldás: egyenáramú betét. KRITIKUS METSZÉKEN bomlás (+ szekunder bomlás) megelőzése, vagy optimális bontás (VÉGE) Rendszerautomatikák7.(folytatás) Automatikus leterhelés és optimális bontás érzékelése: I> P>  mérés a kritikus metszéken + t Összefoglalás:

  12. Pseudo-szinkron átkapcsoló automatika PÓKA GYULA 12 BME-VMT

  13. A együttfutás Elv: B” B´ B A’ UA C   • = AB = 2(fAfB) T = , azaz Lebegő feszültség: U=UAUB UB (forgó) Például: ha f = 0,1 Hz, akkor T = 10 s ha f = 1 Hz, akkor T = 1 s   Pseudo-szinkron átkapcsoló automatika(1.) UA UB MA MB B A A F B MA MB F

  14. Átmeneti tartomány USY meghúzva UOPP elejtve Szinkron tartomány USY elejtve t >tF U lebegő feszültség Ha tF lejár, azaz t > tF, akkor az automatika működik. Határesetben: . Példa:ha  = 300, tF = 0,05 s, fMAX = 1,66Hz tF = 0,2 s, fMAX = 0,42Hz tF = 0,83 s, fMAX = 0,1 Hz Oppozíciós tartomány (UOPP meghúzva) Pseudo-szinkron átkapcsoló automatika(2. folytatás: frekvencia-ellenőrzés) UOPP USY B C USY,UOPP feszültség-relék F 

  15. A-ról B-re indító nyomógomb A-ról B-re indító nyomógomb A A MA sé MA sé A A A-ról B-re indító relé A-ról B-re indító relé MA segédérintkezője MA segédérintkezője UOPP UOPP É É A A Élesítő relé Élesítő relé É É USY USY TF TF behúzáskésl. ejtéskésl. UOPP UOPP É É Frekvencia-differencia időreléje Frekvencia-differencia időreléje TF TF M M TF TF USY USY munkaérintkező munkaérintkező Működtető relé Működtető relé M M nyugalmi érintkező nyugalmi érintkező + + M M A A MB BE MB BE + + MB sé MB sé M M A A MA KI MA KI MB segédérintkezője MB segédérintkezője - + + + Pseudo-szinkron átkapcsoló automatika(egyvonalas ábra)

  16. A É MA sé AB indítás É TF Δ Uopp A MA KI & & Δ Usy Δ Uopp Δ Uopp Δ Usy MB sé & & 1 TF É M M A MBBE & 1 TF 1 1 & & & & & & & TF Pseudo-szinkron átkapcsoló automatika. Logikai vázlat. (A-ról B-re áttérés) Bemenetek: sárga. Részeredmény : zöld. Kimenetek: piros PÓKA GYULA 16 BME-VMT

  17. DIGITÁLIS megoldás: • f-et mér, • f-nek és a beállított megszakító bekapcsolási önidőnek (tMSZ,BE) megfelelő előretartással kapcsol, hogy kb. éppen • szinkron állapotban történjen az áttérés.

  18. Zárlati teljesítményirány érzékelése PÓKA GYULA 18 BME-VMT

  19. CÉL: a védelem érzékelésének irányítást adni. Alkalmazás: irányítás nélkül nem lehet szelektivitást adni:hurkolt hálózaton a távolsági védelemhez, két oldalról táplált rendszerben (pl. nagyhálózatra dolgozó kiserőmű) a túláramvédelemhez. [(B) szöge][(A)szöge] Irányrelé általánosan: < arc < . Általában: A=U, B=I Ha =  +1800, akkor: K|U||I|cos(-)0,vagy Re[k.U.Î.ej]0 Ezt úgy lehet értelmezni, mint  irányban vett teljesítményt. Zárlati teljesítményirányérzékelése (1.) Ha  = 00, akkor hatásos teljesítmény-irányt (cos  relé), ha  = 900, akkor meddő teljesítmény-irányt (sin  relé), ha pl.  = 450, akkor 450-os irányban vett teljesítményt érzékel. PÓKA GYULA 19 UxI mellett lehet még : UxU, IxI, stb. BME-VMT

  20. UV UV.ej  Az érzékenység a legnagyobb, ha az IV áram UV.ej irányába mutat. IV 900 IV Karakterisztika MEGSZÓLAL RETESZEL Védelem felszerelési helye IV HOLTSÁV (jön) Zárlat helye ZV Zm ~ Rh UV Hibahelyi átmeneti ellenállás Ezért: célszerű, ha K < V Vektorábra:V = v ZV = RV + j.XV = |ZV|.ejv, ha Rh= 0 ZV ==.ejv, és így UV V = V pl. K = 300 IV’ jX v V IV’ figyelembe veszi Rh-t: K UV Z IV R IV Zárlati teljesítményirány érzékelése2. (folytatás.)

  21. Minél közelebb van a zárlat a védelemhez, annál kisebb UV, és így annál bizonytalanabb a szögrelé Holtsáv fogalma: Védelem felszerelési helye(fesz.váltó helye) 3F, 2F, 2FN, FN: holtsáv! HOLTSÁV Vigyázat: ez a holtsáv más, mint a megszakító-beragadási védelemnél!  Zárlati teljesítményirány érzékelése.3. (folytatás.) Holtsáv fogalma. U U MEGSZÓLAL MEGSZÓLAL RETESZEL RETESZEL Szűkített karakterisztikájú szögrelé (digitális védelmeknél) HOLTSÁV Szögrelé karakterisztikája:minél közelebb van a zárlat a védelemhez, annál inkább érvényesül Rh szerepe, azaz annál inkább:  < V

  22. Zárlati teljesítményirány érzékelése4. (folytatás.) Általános megoldás:POLARIZÁLÁS ÉP FESZÜLTSÉGGEL. Ép állapotban: UBC = k.UA0.ej(90) [ = 900] UPOLARIZÁLÓ UZÁRLATI Általában:UP = UZ.ej  = K   új régi Például A0 FN zárlatra UBC választása: K= (300) =900 UZ=UA0 = (+600) Például (ábra):  = 30(90)=+600 Kapacitív jellegű áramra érzékeny! IMAX UP=UBC UP= UPOLARIZÁLÓ lehet a három vonali feszültségből előállított kombinált vektor is. Aszimmetrikus zárlatoknál mindig van ép feszültség, ezért a módszer aszimmetrikus zárlatokra(2F, 2FN, FN)mindigTELJES holtsáv-mentesítést ad, de 3Fközeli zárlatokraa holtsáv továbbra is fennmarad.

  23. Zárlati teljesítményirány érzékelése5. (folytatás.) A holtsáv csökkentésének és megszüntetésének módszerei A.) Holtsáv-csökkentés. Érzékenység-fokozás. De 3Fközeli zárlatokraa holtsáv fennmarad(felharm) B.) Holtsáv-mentesítés eszközei: a.) Előirányítás: ha a teljesítmény-irányrelé nem eléggé érzékeny, azaz nem tudja megállapítani a zárlat irányát, inkább engedi a kioldást, mert lényeges prioritás: FONTOSABB A ZÁRLATOT MEGSZÜNTETNI, MINT SZELEKTÍVEN, STB. HÁRÍTANI. b.) Feszültségtáplálás koncentrált impedancia mögül(1. következő dia) c.) Holtsávkioldó: ha az irányrelé sem nem szólalt meg, sem nem rete-szelt, és 3F zárlat lépett fel, akkor a holtsávkioldó csekély (0,1…0,2 s) késleltetés után kioldást ad. d.) Áramirányrelével: ha polarizálásra található mindig azonos irányú áram, akkor IxI áramszorzatrelé alkalmazható teljes holtsávmentes-séggel. Például gyűjtősínzárlatra, ahol gyakori a 3F zárlat, és U = 0 (második következő dia) e.) Emlékező kapcsolás.(harmadik következő dia)

  24. ÁV FV Védelem Zárlati teljesítményirány érzékelése6. (folytatás.) b.) Feszültségtáplálás koncentrált impedancia mögül: Impedanciamérés alappontja: feszültségváltó helye. Iránymérés alappontja: áramváltó helye. PÓKA GYULA 24 BME-VMT

  25. és (IA + IB) x IBsegítségével. IZ Zárlati teljesítményirány érzékelése7. (folytatás.) d.) Áramirányrelével:ha polarizálásra található mindig azonos irányú áram, akkor IxI áramszorzatrelé alkalmazható teljes holtsávmentességgel. Például gyűjtősínzárlatra, ahol gyakori a 3F zárlat, és U = 0. Példa: 400/120 kV-os transzformátor 120 kV-os oldali gyűjtősínzárlati sínkiválasztása : ITR iránya mindig azonos, ezért alkalmas polarizálásra. ITR = IA + IB Tehát sínszelekció lehetséges: (IA + IB) x IA Jelmagyarázat: megszakító áramváltó TR ITR IA IB IZ

  26. Zárlati teljesítményirány érzékelése7. (folytatás.) Emlékező kapcsolás, mikroprocesszoros védelmek e.) Emlékező kapcsolás:zárlatkor nagy az áram, zárlat előtt ép a feszült-ség:az emlékező kapcsolás „emlékszik” a zárlat előtti feszültségre. - elektronikus védelmeknél50 Hz-re hangolt párhuzamos rezgőkör van állandóan a feszültségváltóra kapcsolva, és ez táplálja az irányrelé feszültség-bemenetét. A megoldás nem működik, ha a vezetéket feszültség alá helyezik, és ekkor lép fel zárlat. Ezt + logikai módszerrel lehet feloldani: a megszakítóra adott bekapcsoló parancsot a védelem is megkapja, erre „ébresztési előgyorsítást” végez. - mikroprocesszoros védelmeknélazt lehet kihasználni, hogy a digita-lizált mennyiségeket a védelem tárolja, ígyazok felhasználhatók az irány-méréshez. Pl. egyik megoldás szerint a védelem méri a polarizáló feszültsé-get, és ha az adott szintnél (pl. 5…30 %-nál) kisebb, akkor az egy (két) periódussal előbbi, még ép feszültséget használja polarizálásra.A vezeték feszültség alá helyezésének problémája igen egyszerűen feloldható, pl. ha a se zárlatkor, se egy (két) periódussal előtte sincs értékelhető feszültség, a védelem mérés nélkül azonnal kiold (quasi „ébresztési előgyorsítást”végez.)

  27. V É G E ! PÓKA GYULA 27 BME-VMT

More Related