Električna postrojenja Sekundarni sustav - riteh.uniri.hr · • Prikupljanje i lokalna obrada...

Električna postrojenja

Sekundarni sustav

Sekundarni sustav u elektroenergetskom postrojenju

• Signalizacija (svjetlosna, zvučna, daljinska)• Mjerenje (pogonsko, obračunsko)• Upravljanje (upravljanje aparatima, blokade)• Regulacija i lokalna automatika

(transformatora)• Zaštita (transformatora, vodova, ...)• Nadzor (transformatora, prekidača)

Sekundarni sustav u elektroenergetskom

postrojenju

Pomoćni strujni krugovi i uređajiu elektroenergetskom postrojenju

• Pomoćni strujni krugovi aparata• Akumulatorska baterija• Razvod istosmjernog napona• Izvori izmjeničnog napona (NN

mreža, DEA)• Razvod izmjeničnog napona• Kompresorsko postrojenje• Razvod komprimiranog zraka• Komunikacijski sustav • Sustav za gašenje požara (Tr, G)

Na razini vodnog polja obavljaju se slijedeće zadaće:

• Zaštita voda (distantna, nadstrujna, zemljospojna, termička, APU, ...)

• Lokalno / daljinsko upravljanje• Mjerenje izmjeničnih veličina (U, I, P, Q, f) i nadzor

izmjerenih podataka (min/max)• Registracija događaja u vezi s djelovanjem zaštite,

nadzorom i upravljanjem• Lokalno sučelje, komunikacija s nadređenom

razinom, samonadzor• Signalizacija događaja u pomoćnim postrojenjima

Na razini transformatorskog poljaobavljaju se slijedeće zadaće:

• Zaštita transformatora (diferencijalna, nadstrujna, termička, zaštita otpornika za uzemljenje, zaštita od otkaza prekidača, zaštita od nesklada polova, Buchholz, kontaktni termometar, termo slika)

• Lokalna regulacija napona i jalove snage• Lokalno / daljinsko vođenje• Mjerenja (U, I, P, Q), nadzor izmjerenih podataka,

lokalni nadzor toka snage• Obračunsko mjerenje• Registracija događaja vezi s djelovanjem zaštite,

nadzorom i upravljenjem• Lokalno sučelje, komunikacija s nadređenom

razinom, samonadzor

Zadaće na razini postrojenja• Komunikacija s nadređenom razinom vođenja• Komunikacija sa sekundarnim podsustavom i

uređajima na razini polja• Komunikacija pomoću lokalnog korisničkog sučelja• Zaštita na razini postrojenja (zaštita sabirnica, zaštita

od otkaza prekidača)• Nadzor i upravljanje na razini postrojenja• Prikupljanje i lokalna obrada podataka• Izvođenje blokada u sustavu upravljanja• Mjerenja napona i frekvencija• Samonadzor i održanje baze podataka• Podfrekvencijsko rasterećenje i kompenzacija jalove

snage na srednjenaponskim sabirnicama

Sustav zaštite i vođenjaRješenje funkcija zaštite i vođenja mora se zasnivati na slijedećim postavkama:

• Sustav zaštite i vođenja mora se temeljiti na principu distribuiranog sustava i koordinacije funkcija nadzora, upravljanja, zaštite i mjerenja.

• Objekt je u normalnom pogonu bez stalne posade daljinski nadziran i upravljan iz nadređenog centra u skladu s dogovorenim razgraničenjem nadležnosti za svaku od funkcija nadzora i upravljanja.

• Nadzor i upravljanje trebaju biti organizirani hijerarhijski na tri razine: razina polja, razina objekta i razina nadređenog centra.

Sustav zaštite i vođenjaRješenje funkcija zaštite i vođenja mora se zasnivati na slijedećim postavkama:

• Funkcije nadzora i upravljanja, te zaštite moraju biti potpuno odvojene i nezavisne jedna o drugoj i raditi potpuno autonomno, osim za SN razinu.

• Na razini polja upravljanje aparatima i osnovna pokazna mjerenja moraju biti uvijek raspoloživa čak i u slučaju kvara dijela ili cijelog sustava nadzora i upravljanja.

• Blokade su sastavni dio nadzora i upravljanja.• Nadzor i upravljanje se uvijek moraju tretirati tako da

se osigura funkcionalnost cijelog sustava, od polja preko objekta do nadređenog centra.

Sustav zaštite i vođenja• Rješenje zaštite, nadzora, upravljanja i mjerenja

projektira se uvijek tako da se jednostavno može proširivati dodavanjem novih polja i funkcija, a da se pri tome ne narušava do tada postignuta funkcionalnost sustava.

• U važnim elektroenergetskim postrojenjima (npr. TS 400/220/110 kV Žerjavinec) uobičajeno je izgraditi sustav s udvostručenim funkcijama zaštite, AC/DC napajanja i daljinskog upravljanja.

Mogući načini realizacije sustava zaštite i vođenja

RELEJNA ZAŠTITA EES-a

• Zaštita generatora

• Zaštita prijenosnog sustava

• Zaštita sustava za razdiobu električne energije

ZAŠTITA GENERATORA

• Zaštita hidro generatora

• Zaštita turbo generatora

• Zaštita dieselgeneratora

ZAŠTITA PRIJENOSNOG SUSTAVA

• Zaštita dalekovoda• Zaštita kabela• Zaštita transformatora• Zaštita prigušnica• Zaštita kondenzatorskih

baterija• Zaštita sabirnica• Zaštita od zatajenja

prekidača• Podfrekvencijska zaštita• Zaštita od naponskog sloma

ZAŠTITA DISTRIBUCIJSKOG SUSTAVA

• Zračni vod• Kabelski vod• Transformator• Uređaj za uzemljenje nul točke (maloomski otpornik,

kompenzacijska prigušnica)• Sabirnice u postrojenju srednjeg napona• Spojno polje• Kondenzatorska baterija• Polje MTU• Mjerno polje• VN motor

KVAROVI U PRIJENOSNOJ MREŽI

ZAŠTITA DALEKOVODA U PRIJENOSNOJ MREŽI

• Distantna zaštita• Uzdužna diferencijalna

zaštita• Usmjerena zemljospojna

zaštita• Rezervna nadstrujna zaštita• Funkcija automatskog

ponovnog uključenja (APU)• Funkcija provjere

sinkronizma• Funkcija blokade pri njihanju

snage

Upravljanje

• Razine upravljanja su organizirane strogo hijerarhijski. U svakom trenutku treba poštovati princip subordinacije, tj. u istom trenutku nadležnost za upravljačkom akcijom može biti pridodijeljena samo jednoj razini. Najviši prioritet ima najniža razina(lokalno na razini polja) i uvijek niža razina višeg prioriteta može oduzeti nadležnost višoj razini nižeg prioriteta, dok obrat ne vrijedi.

• Svi procesni podaci raspoloživi na razini objekta istodobno su raspoloživi i za funkciju daljinskog upravljanja u nadređenom centru. Postrojenje se povezuje s nadređenim centrom na prijenosnoj razini uvijek preko dva neovisna komunikacijska puta, uz omogućen automatski izbor prijenosnog puta.

Upravljanje

• Blokade su sastavni dio upravljanja. Uzdužne i poprečne blokade bilo na razini polja ili cijelog objekta rješavaju se ožičenjem i/ili programski. Pri tome treba biti omogućeno da se u izvanrednim pogonskim uvjetima, uz prethodnu autorizaciju pristupa, neposredno upravljanje aparatima provede bez prethodne provjere zadovoljenja uvjeta blokade.

• Opće je pravilo da se sve izdane komande na svim razinama i upravljačkim mjestima u normalnom pogonu moraju prije izvršenja podvrgnuti provjeri zadovoljenja svih unaprijed zadanih uvjeta blokada.

Nadzor• Funkcija nadzora ostvaruje se na svim razinama, uz

napomenu da je nadzor moguć istodobno na svim razinama. Pravilo je da niti jedno stanje koje bi moglo ugroziti siguran rad i pogon ne smije ostati neregistrirano. Svi događaji se bilježe i arhiviraju na jednom od raspoloživih medija u samom objektu.

• Unapređenje funkcije nadzora ostvaruje se kroz mogućnost trajnog bilježenja procesnih podataka u objektu i njihov dohvat s udaljenih lokacija. Arhivirani podaci se koriste za naknadne analize djelovanja zaštite, pogonskih događaja, te pri održavanju.

Mjerenja• Pogonska mjerenja (energetska mjerenja)• Obračunska mjerenja

• Pogonska mjerenja su sva ona mjerenja koja su u funkciji vođenja EES-a, tj. samog objekta i prikazuju se na svim razinama.

• Obračunska mjerenja služe isključivo za funkciju obračuna električne energije i nisu izravno uključena u sustav nadzora i upravljanja, nego su uključena u sustav za prikupljanje, daljinski prijenos i obradu obračunskih i energetskih podataka u prijenosnoj mreži HEP-a.

KomunikacijaKomunikacija unutar objekta se rješava pomoću ožičenih ili optičkih veza bilo kao lokalna mreža (LAN) ili veza točka-točka vrlo visoke raspoloživosti i kvalitete. Za komunikaciju s numeričkom uređajima (npr. zaštitom) danas se najčešće koriste optičke veze.

Komunikacijski protokoli moraju odgovarati međunarodnim IEC standardima, odnosno normama (npr. IEC 61850).

Norma IEC 61850• IEC 61850 “Komunikacijske mreže i sustavi u

transformatorskim stanicama” je međunarodna norma koja se primjenjuje u području automatizacije TS (sekundarnih sustava) i koja objedinjuje iskustva stečena na izradi norme UCA 2 i serije normi IEC 60870.

• Normom se definiraju komunikacije između uređaja sekundarnog sustava i odgovarajući zahtjevi na sekundarni sustav.

• Norma se odnosi na sve funkcije automatizacije električnih postrojenja.

Norma IEC 61850• Primjenom norme IEC 61850 i serijske

komunikacije postignuta je otvorenost za:– razmjenu podataka između uređaja raznih

proizvođača,– primjenu najnovijih tehnologija na području

komunikacija,– primjenu različitih filozofija eksploatacija i mogućnost

njihove promjene tijekom životnog vijeka sustava,– primjenu najnovijih tehnologija na području

proizvodnje uređaja i sustava,– podršku jednostavnijem inženjeringu i održavanju.

Pri rješenju ovog sustava, zbog izrazito narasle potrebe za komunikacijama na lokalnoj razini potrebno je posvetiti posebnu pozornost broju podataka koji se može pojaviti u havarijskom slučaju.

Ni u kom slučaju se ne smije dogoditi da zbog problema u komunikaciji na lokalnoj razini dođe u pitanje bilo koja funkcija lokalnog ili daljinskog sustava upravljanja i nadzora.

Zato treba koristiti komunikacijska rješenja koja višestruko nadmašuju (faktor 1000) izračunati informacijski promet.

Komunikacija

26

Ukupno za stanično računalo ~17.000 signala

Ukupno za CDU Mraclin~2.000 signala

Ukupno za radno mjesto u objektu ~ 11.000 signala

TS Žerjavinec