10
141 prof. dr. sc. Srete Nikolovski mr. sc. Damir Šljivac, dipl. ing. Elektrotehnički fakultet, Osijek Igor Provči, dipl. ing. HEP – Prijenos, Prijenosno područje Opatija SIMULACIJA RADA NUMERIČKE ZAŠTITE REF 541 U TRANSFORMATORSKOJ STANICI TS 35/10 kV KORIŠTENJEM "POWER PROTECTOR" SOFTWARE-A SAŽETAK U radu je prikazan i objašnjen rad simulacijskog programa Easypower–Power Protector za simulaciju i koordinaciju rada numeričke zaštite. Program se koristi za simulaciju svih vrsta nadstrujnih, zemljospojnih i usmjerenih releja u Windows okružju. Za konkretnu TS 35/10 kV Pula-Zapad provjerena su stvarna podešenja zaštite trafo polja, vodnog polja i otpornika za uzemljenje i to za slučaj tropolnog i jednopolnog kratkog spoja na sekundarnoj strani TS i u na izvodu. Naveden je i primjer koordinacije rada numeričkih releja za zaštitu maloohmskog otpornika u istoj TS. Objašnjen je rad Power Protector programa, te baza podataka za veliki niz numeričkih releja (ABB, GEC, GE, BASLER, SIEMENS i drugih). Korišteni releji ABB serije REF 54x su modelirani u programu i u samoj simulaciji zaštite kao višefunkcionalni releji. Grafički su prikazane strujno-vremenske karakteristike releja, kao i način unosa vrijednosti podešenja vremene prorade, vremensko zatezanje i vrijednosti trenutne prorade i kašnjenja trenutne prorade. Ključne riječi: numerički releji, koordinacija rada zaštite, kratki spoj, programski alat, strujno vremenske karakteristike SIMULATION OF THE NUMERICAL PROTECTION REF 541 OPERATION IN TS 35/10 kV USING "POWER PROTECTOR" SOFTWARE SUMMARY The operation with Easypower–Power Protector program for simulation and co-ordination of power system protection operation is presented and explained in this paper. Program is using the simulation of all types of ground fault and directional relays in Windows surrounding. The real transformer field, line field and grounding resistor's protection settings is considered in TS 35/10 kV Pula-Zapad, in case of three-phase and single-line-to-ground fault at the secondary side of TS, as well as at the feeder terminal. The example of numerical relay co-ordination for low-ohmic resistor protection in the same TS is described. The Power Protector software operation and data base for large number of numerical relays (ABB, GEC, GE, BASLER, SIEMENS and others) is described. The used ABB relays of REF 54x series are modelled in the program, as well as in the protection simulation as multifunctional relays. Time- current relays characteristics are graphically presented, as well as the way of entering of the response time, time delay, instantaneous response current and time delay. Key words: numerical relays, power system protection co-coordination, short circuit, software, time-current characteristics B5 – 17 HRVATSKI KOMITET MEĐUNARODNOG VIJEĆA ZA VELIKE ELEKTRIČNE SISTEME, ZAGREB, Berislavićeva 6 ŠESTO SAVJETOVANJE CAVTAT, 09. - 13. studenoga 2003.

cired relejna zasštita simulacija

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: cired relejna zasštita simulacija

141

prof. dr. sc. Srete Nikolovski mr. sc. Damir Šljivac, dipl. ing. Elektrotehnički fakultet, Osijek Igor Provči, dipl. ing. HEP – Prijenos, Prijenosno područje Opatija

SIMULACIJA RADA NUMERIČKE ZAŠTITE REF 541 U TRANSFORMATORSKOJ STANICI TS 35/10 kV KORIŠTENJEM "POWER PROTECTOR" SOFTWARE-A

SAŽETAK

U radu je prikazan i objašnjen rad simulacijskog programa Easypower–Power Protector za simulaciju i koordinaciju rada numeričke zaštite. Program se koristi za simulaciju svih vrsta nadstrujnih, zemljospojnih i usmjerenih releja u Windows okružju. Za konkretnu TS 35/10 kV Pula-Zapad provjerena su stvarna podešenja zaštite trafo polja, vodnog polja i otpornika za uzemljenje i to za slučaj tropolnog i jednopolnog kratkog spoja na sekundarnoj strani TS i u na izvodu.

Naveden je i primjer koordinacije rada numeričkih releja za zaštitu maloohmskog otpornika u istoj TS. Objašnjen je rad Power Protector programa, te baza podataka za veliki niz numeričkih releja (ABB, GEC, GE, BASLER, SIEMENS i drugih). Korišteni releji ABB serije REF 54x su modelirani u programu i u samoj simulaciji zaštite kao višefunkcionalni releji. Grafički su prikazane strujno-vremenske karakteristike releja, kao i način unosa vrijednosti podešenja vremene prorade, vremensko zatezanje i vrijednosti trenutne prorade i kašnjenja trenutne prorade.

Ključne riječi: numerički releji, koordinacija rada zaštite, kratki spoj, programski alat, strujno vremenske karakteristike

SIMULATION OF THE NUMERICAL PROTECTION REF 541 OPERATION IN TS 35/10 kV USING "POWER PROTECTOR" SOFTWARE

SUMMARY

The operation with Easypower–Power Protector program for simulation and co-ordination of power system protection operation is presented and explained in this paper. Program is using the simulation of all types of ground fault and directional relays in Windows surrounding. The real transformer field, line field and grounding resistor's protection settings is considered in TS 35/10 kV Pula-Zapad, in case of three-phase and single-line-to-ground fault at the secondary side of TS, as well as at the feeder terminal.

The example of numerical relay co-ordination for low-ohmic resistor protection in the same TS is described. The Power Protector software operation and data base for large number of numerical relays (ABB, GEC, GE, BASLER, SIEMENS and others) is described. The used ABB relays of REF 54x series are modelled in the program, as well as in the protection simulation as multifunctional relays. Time-current relays characteristics are graphically presented, as well as the way of entering of the response time, time delay, instantaneous response current and time delay.

Key words: numerical relays, power system protection co-coordination, short circuit, software, time-current characteristics

B5 – 17

HRVATSKI KOMITET MEĐUNARODNOG VIJEĆAZA VELIKE ELEKTRIČNE SISTEME, ZAGREB, Berislavićeva 6

ŠESTO SAVJETOVANJECAVTAT, 09. - 13. studenoga 2003.

Page 2: cired relejna zasštita simulacija

B5 – 17

142

1. UVOD

Svrha uzemljenja neutralne točke u elektroenergetskim mrežama je ograničavanje struje kratkog spoja kao i razine unutarnjih prenapona kod dozemnih kvarova. U srednje naponskim (SN) mrežama provodi se galvanskim povezivanjem zvjezdišta sekundarnih namota energetskih transformatora VN/SN i zemlje. U slučaju kad transformatori nisu odgovarajuće grupe spoja ili nije izvedena neutralna točka sekundarnog namota potrebno je pristupiti uzemljenju umjetnog zvjezdišta koji se dobiva pomoću transformatora za uzemljenje određenih tehničkih karakteristika. Uzemljenje preko malog otpora je do danas jedini način uzemljenja SN mreža u Hrvatskoj elektroprivredi.

Ako su dostupna zvjezdišta sekundarnog namota svih transformatora u trafostanici moguća su dva pristupa odnosno sheme uzemljenja:

• jedan otpornik po trafostanici (TS) • jedan otpornik po transformatoru

U postrojenjima na području DP «Elektroistra» Pula uobičajena je shema jedan otpornik po trafostanici, kako u TS 110/35 kV tako i u TS 35/10(20) kV. Veličina struje i dužina trajanja prijelazne pojave kod uključenja energetskih transformatora u paralelan rad, te veličina otpora na mjestu jednopolnog kratkog spoja (visokoomski kvarovi) bitni su parametri koji uvjetuju ispravan rad relejne zaštite otpornika. Dosljedna primjena tipskog rješenja podešenja zaštite otpornika, odnosno rezervne zaštite vodova može dovesti do pogrešnog djelovanja relejne zaštite. Pogrešna prorada zaštite navodi na drugi uzrok ispada što dodatno otežava uspostavu normalnog pogona. Kako bi se izbjegle pogrešne prorade, iskustveno je povećana struja i vrijeme prorade zaštite. Povećanjem vrijednosti struje podešenja zaštite smanjuje se osjetljivost na kvarove uslijed jednopolnog kvara za slučaj visokoomskih kvarova i), što može dovesti do oštećenja otpornika uslijed prekomjernog zagrijavanja. Povećanje vremena trajanja struje uslijed premoštenja otpornika može dovesti do visokih napona dodira u mreži te do oštećenja uzemljivača naročito ako se radi o strujama iznad nekoliko kA .

2. TEHNIČKE KARAKTERISTIKE MALOOMSKOG OTPORA

Otpornik za uzemljenje SN mreže je projektiran za kratkotrajno preopterećenje. Definiran je slijedećim vrijednostima struje:

• nazivnom strujom s dozvoljenim trajanjem od 5 sekundi, • trajnom dozvoljenom strujom i • deset minutnom dozvoljenom strujom. • To su parametri koji uvjetuju izbor i podešavanje zaštite otpornika. Uz poznati materijal od kojeg je izrađen otporni element te uz nazivnu struju otpornika

dozvoljenog trajanja 5 sekundi moguće je izračunati maksimalno vrijeme dopuštenog preopterećenja otpornog elementa za razne veličine struja iznad nazivne. Struja jednopolnog kvara u 35 kV mreži ograničena je strujom nazivne vrijednosti 300 A. Struja jednopolnog kvara u 10(20) kV mreži ograničena je strujom 150 A u mješovitoj i 300 A u kabelskoj mreži. Proračun vremena dozvoljenog preopterećenja izvršit će se za navedene nazivne struje otpornika prema izrazu:

1

ln 2

2

max

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⋅=

n

a

n

a

B

II

II

Tt ϑ (1)

gdje je :Tϑ – vremenska konstanta zagrijavanja otpornog elementa Ia – struja kroz otpornik In – nazivna struja otpornog elementa tB max – maksimalno vrijeme preopterećenja

Za struju od 300 A otporni element se izrađuje s dozvoljenom trajnom strujom jednakom ili većom od 65 A, dok za struju od 150 s dozvoljenom trajnom strujom jednakom ili većom od 32 A.

Page 3: cired relejna zasštita simulacija

B5 – 17

143

Slika1. t-I karakteristike otpornika za uzemljenje

3. SVOJSTVA POWER PROTECTOR SOFTWARE-A

Koordinacija rada relejne zaštite uz pomoć programskog paketa “EasyPower” se vrši pomoću modula Power Protector koji je sastavni dio programskog paketa “EasyPower”. Modul Power Protector omogućuje koordinaciju rada zaštite pomoću velikog broja grafičkih alata koji se lako koriste u rješavanju problema koordinacije rada zaštitnih uređaja. Podaci o zaštitnim uređajima se nalaze u katalogu opreme (Device Library), kao i podaci o svim ostalim komponentama i uređajima. Koristeći podatke iz kataloga opreme (Device Library), prilikom rada u modulu Power Protector, “Easy Power” može iscrtati vremensko-strujne krivulje (Time Current Characteristics (TCC)) zaštitnih uređaja kao i krivulje opterećenja ostalih uređaja, čije su osnovne karakteristike vrijeme i struja. Iscrtane krivulje se mogu koordinirati, odnosno uspoređivati i podešavati međusobno, a također se mogu koordinirati s rezultatima analize kratkog spoja.

3.1. Modul koordinacije rada zaštite Power Protector

Rad u ovom modulu kao i u ostalim modulima programskog paketa “EasyPower” obavlja se radom na iscrtanoj i definiranoj jednopolnoj shemi. Nakon unosa i definiranja strujnih transformatora te zaštitnih uređaja na jednopolnoj shemi odabirom opcije Tools i podopcije analize koordinacije rada zaštitnih uređaja Analysis Protective Device Coordination u glavnom izborniku, mogu se iscrtati TCC krivulje zaštitnih uređaja. Osim na ovaj način rad u modulu koordinacije rada zaštite se može započeti i pritiskom na oznaku modula koordinacije rada zaštite koja se nalazi na glavnom instrumentariju “Easy Power-a”. Modul koordinacije rada zaštite ima svoje instrumentarije kojima se vrlo lako služiti i pomoću kojih se obavlja koordinacija rada zaštite.

3.2. Instrumentariji modula koordinacije rada zaštite

Modul koordinacije rada zaštite, kao i ostali moduli “EasyPower-a” posjeduje svoje instrumentarije kojima se može služiti kako bi se izvršila analiza koordinacije rada zaštite. S instrumentarijima se vrlo lako služiti i omogućavaju brži rad u samom modulu koordinacije. Modul koordinacije rada zaštite posjeduje dva instrumentarija, instrumentarij analize koordinacije rada zaštite i instrumentarij prikaza TCC krivulja.

Page 4: cired relejna zasštita simulacija

B5 – 17

144

Slika 2. Prikaz linije s oznakama instrumentarija za koordinaciju rada zaštite

Odabir crtanja TCC krivulje (Plot Selected): Iscrtava TCC krivulju. Otvori TCC krivulju (Open a TCC): Otvara TCC krivulju. Obriši TCC krivulju (Delete a TCC): Briše TCC krivulju. Izbor kvara na jednoj sabirnici (Fault Selected Buses): Uzrokuje kvar na izabranoj sabirnici i prikazuje rezultat. Daljinski V & I (Remote Bus V & I): Prikaz napona i struje na udaljenoj sabirnici. Tropolni kratki spoj (3 Phase Fault): Odabir tropolnog kratkog spoja. Jednopolni kratki spoj sa zemljom (Line to Ground Fault): Odabir jednopolnog kratkog spoja sa zemljom. Dvopolni kratki spoj sa zemljom (Double Line to Ground Fault): Odabir dvopolnog kratkog spoja sa zemljom. Dvopolni kratki spoj (Line to Line): Odabir dvopolnog kratkog spoja. Rasčisti (Clear): Briše sve podatke koji se nalaze u dijalog okviru koji je trenutno otvoren.

Slika 3. Prikaz oznaka instrumentarija za prikaz TCC krivulja

Open a TCC: Otvara TCC krivulju. Store a TCC: Sprema TCC krivulju u bazu podataka. Store a TCC as: Sprema TCC krivulju uz mogućnost promjene naziva. Delete a TCC: Briše TCC krivulju. Place One-line on TCC: Stavlja jednopolnu shemu na kojoj je prikazan dio mreže u dijalog okvir s TCC krivuljom. Place Title Block: Stavlja umanjeni dijalog okvir s podacima o TCC krivulji ispod TCC krivulje. Insert Difference Calculator: Ubacuje proračun razlike na TCC krivulju. Insert SC Tick Mark: Ubacuje simbol u obliku strelice na TCC krivulju koja označava struju KS. Fault Selected Buses: Uzrokuje kvar na izabranoj sabirnici i prikazuje rezultat. Fault All Buses: Uzrokuje kvar na svim sabirnicama. Remote Bus V & I: Prikaz napona i struje na udaljenoj sabirnici. Momentary: Prikazuje početnu (1/2 periode) struju kvara na jednopolnoj shemi. Interrupting: Prikazuje rasklopnu (5 perioda) struju kvara na jednopolnoj shemi. 30 Cycle: Prikazuje trajnu (30 perioda) struju kvara na jednopolnoj shemi. Tropolni kratki spoj (3 Phase Fault): Jednopolni kratki spoj sa zemljom (Line to Ground Fault): Dvopolni kratki spoj sa zemljom (Double Line to Ground Fault): Dvopolni kratki spoj (Line to Line): Clear: Briše sve podatke koji se nalaze u dijalog okviru koji je trenutno otvoren.

Page 5: cired relejna zasštita simulacija

B5 – 17

145

4. SIMULACIJA STRUJNO-VREMENSKIH KRIVULJA U POWER PROTECTOR SOFTWARE-U

4.1. Podaci o strujno-vremenskoj TCC krivulji (Time Current Characteristics)

Većina podataka o TCC krivuljama unešena je I postoji u bazi podataka u samom software sa svim vremensko-strujnim karakteristikama. Ako neke ne postoje mogu se unijeti ručno (recimo za domaće releje R. Končar). TCC krivulja se predstavlja određenim brojem vremenskih i strujnih koordinata. Prikaz TCC krivulje jest glatka linija koja prolazi kroz vremensko-strujne točke. Prikazi TCC krivulja nekih releja se temelje na formulama. Na slici 4. iscrtana je TCC krivulja releja GEC IAC-51 za vrijednosti prihvatne struje od 10 A i s vremenskim zatezanjem od 1 s. Prikazano je deset točaka kroz koje prolazi TCC krivulja. Koordinate odnosno vremensko-strujne vrijednosti tih točaka su ispisane u zagradama.

Slika 4. Prikaz TCC krivulje s vrijednostima vremensko-strujnih točaka

Vrijednosti tih točaka se mogu prikazati i tablično u katalogu releja. Na slici 5. je prikazana tablica podešenja releja R1, R3, i R4 za slučaj TS Pula zapad.

Slika 5. Prikaz tablice podešenje za TS Pula zapad

4.2. Prikaz TCC krivulja baziran na formulama

U nekim digitalnim relejima koriste se formule za dobivanje TCC krivulja. Te formule se nalaze u katalogu opreme “EasyPower-a”, a to su:

1. IEC formula 2. Multilin ANSI formula 3. Basler/Siemens formula 4. Schweitzer formula

Za unos podataka o TCC krivulji odabiremo prikladni naziv formule u polju označenom nazivom “Model”

Page 6: cired relejna zasštita simulacija

B5 – 17

146

4.3. Podešavanje vrijednosti struja prorade

Zaštitni uređaji imaju prilagodljiva podešenja za struju prorade i zatezna vremena. Mogu se specificirati prilagodljivi rasponi vrijednosti kao kontinuirani (Continuous) ili diskretni (Discrete). Diskretni raspon vrijednosti (Discrete): Raspon vrijednosti je diskretan ako postoji konačan broj diskretnih vrijednosti po kojima se mogu prilagoditi podešenja djelovanja. Pri izboru diskretnih moraju se specificirati sva moguća podešenja kojima raspolažemo, a nalaze se u redovima tablice. Na primjer, ako je raspon vrijednosti vremena prorade releja {0.5, 0.6, 0.8, 1, 1.2, 1.5, 2} odabire se za raspon vrijednosti Discrete i unose se druge vrijednosti vremena prorade u odvojene redove tabele nazvane Values (vrijednosti). Slično tome, ako su vrijednosti zateznih vremena releja diskretne odabire se Discrete u dijalog okviru. Sve vrijednosti zateznih vremena moraju se zasebno unijeti u uzastopne redove za zatezna vremena. Kontinuirani raspon djelovanja (Continuous): Raspon vrijednosti je kontinuirano prilagodljiv ako je podijeljen vrijednošću koraka. Kada se vrše prilagodbe vrijednosti podešenja se povećavaju ili smanjuju za višekratnik vrijednosti koraka. Kada se odabere bilo koji raspon kao kontinuirani tada se mora specificirati vrijednost koraka. Za kontinuirane raspone vrijednosti dovoljno je specificirati samo dva podešenja: minimalnu i maksimalnu vrijednost raspona vrijednosti. Na primjer, ako je prorada releja kontinuirano prilagodljiva od vrijednosti 0.5 – 2 s najmanjim povećanjem od 0.01 tada se specificira 0.5 kao minimalna vrijednost, a 2 kao maksimalna vrijednost, podesi se tip raspona na Continuous i specificira se vrijednost koraka 0.01. Kada se bilo koji raspon vrijednosti navodi kao kontinuirani, “EasyPower” će računati srednje vrijednosti za odabrano podešenje interpolacijom.

4.4. Povlačenje TCC krivulja (Dragging TCC Curves)

Nakon crtanja TCC krivulja, krivulje se mogu modificirati mišem, povlačenjem krivulja u željeni položaj. Kursor se postavi iznad TCC krivulje koja se želi modificirati, te se pomiče po krivulji dok se ne pojavi strelica. Nakon toga krivulja se povlači u željeni položaj. Pojavljuje se poruka koja označava koji uređaj odgovara TCC krivulji prema kojoj se povlači originalna krivulja. Poruka će sadržavati ime proizvođača, tip, model, ime uređaja i podatke koji se modificiraju. Strelica će se također pojaviti pokazujući koliko je krivulja povučena od svoje originalne pozicije. Povlačenje TCC krivulja će promijeniti različite podatke za različite uređaje. Kao što je to prikazano na slici 6. i 7.

Slika 6. Prikaz povlačenje TCC krivulje MCCB Slika 7. Prikaz povlačenja TCC krivulje releja niskonaponskog kompaktnog prekidača

Povlačenje TCC krivulje releja može promijeniti više podešenja uključujući i zatezna vremena, i vrijeme trenutačne prorade. Nakon povlačenja krivulja u željene položaje ti se privremeni podaci snimaju i pohranjuju u opcije “Edit Temporary”. Na ovaj način će se otvoriti privremeni dijalog okvir (Temporary

Page 7: cired relejna zasštita simulacija

B5 – 17

147

Data dialog box) što će omogućiti privremene promjene podataka u svrhu daljnjih procjena. Pri izlasku iz programa TCC krivulja bez snimanja modificiranih podataka pojavit će se poruka koja će nas navesti na snimanje podataka.

4.5. Ubacivanje kalkulatora vremenske razlike (Insert Difference Calculator)

Korištenjem kalkulatora vremenske razlike može se izračunati razlika u vremenima djelovanja između TCC prikaza bilo koja dva zaštitna uređaja pri danoj vrijednosti struje

Slika 8. Prikaz računanja vremenske razlike (Difference Calculator)

5. PRIMJENA INVERZNIH I – T KARAKTERISTIKA ZA ZAŠTITU MALOOMSKOG OTPORNIKA

Postoje četiri internacionalne standardne strujno-vremenske grupe krivulja. Odnos između struje i vremena u skladu je sa standardima BS 142 i IEC 255-4 i definiran je izrazom :

1

)(−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

>

⋅= α

β

IIkst (2)

gdje je: t – vrijeme prorade; k – vremenski multiplikator; I – vrijednost struje kvara; I> – podešena vrijednost struje. Konstante α i β poprimaju vrijednosti prema tablici I

Tablica I. Strujno vremenske krivulje

Strujno–vremenskih krivulja α β Normal inverse

Very inverse Extremely inverse Long-time inverse

0,02 1,0 2,0 1,0

0,14 13,5 80,0 120,0

Page 8: cired relejna zasštita simulacija

B5 – 17

148

Zaštita maloomskog otpornika u području vrijednosti struja do 300 A, područje termičke zaštite otpornika, izvedena je long-time inverse karakteristikom definiranom parametrima k=1 i I =15 A. Zaštita maloomskog otpornika u području vrijednosti iznad 300A, zaštita od premoštenja otpornika, izvedena je extremno inverznom karakteristikom s parametrima k=0,05 i I=200 A.

Slika 9. Izbor inverznih strujno – vremenskih karakteristika za zaštitu maloomskog otpornika

6. ANALIZA RADA RELEJNE ZAŠTITE U TS 35/10 KV PULA ZAPAD

Upotrebom digitalnih releja u kojima je u jednom uređaju objedinjeno više funkcija moguće je pojednostaviti, a samim time i pojeftiniti rješenje uz istovremeno smanjenje nepotrebnih prorada zaštite. Digitalne releje moguće je konfigurirati i podesiti tako da se istovremeno koriste inverzno zavisne I-t karakteristike i vremenski nezavisne I-t karakteristike uz istovremeni nadzor uklopnog stanja elemenata elektroenergetskog postrojenja, važnih za logiku djelovanja relejne zaštite. Spomenuta problematika u TS 35/10(20) kV Pula zapad riješena je primjenom digitalnih releja, terminala polja ABB 541, ugrađenih na niženaponskoj strani energetskih transformatora. Izborom zaštitnih blokova unutar digitalnih releja ostvarene su slijedeće zaštite:

1. zaštita od visokoomskog kvara upotrebom I-t vremenske nezavisne karakteristike sa strujnim podešenjima 5 A i vremenom 5 minuta (300s) – isključene pripadnih energetskih transformatora,

2. termička zaštita maloomskog otpornika upotrebom inverzne I-t karakteristike: ○ long time inverse, k=1 I=15 A

3. zaštita od premoštenja maloomskog otpornika: ○ extremely inverse, k=0,05 I=200 A

4. rezervna zaštita voda od jednopolnog kvara upotrebom I-t vremenski nezavisne (definit time) karakteristike sa strujnim podešenjima 100 A i vremenom 5 sekundi

5. zaštita 10 (20) kV sabirnica od kratkog spoja upotrebom I-t vremenski nezavisne (definit time) karakteristike sa strujnim podešenjem 900 A i vremenom 0,2 sekunde

6. zaštita od preopterećenja niže naponske strane energetskih transformatora upotrebom I-t vremenski nezavisne (definit time) karakteristike sa strujnim podešenjem 492 A i vremenom 1,8 sekundi.

Stvarno stanje spoja releja u TS 35/10(20) kV Pula zapad prikazano na slici 3. ukazivalo je na potrebu da u dijelu koji se odnosi na podešenje releja, odaberemo multi-function spoj releja jer smo u jednom uređaju aktivirali 51DT/50, 51DT/50N, 51/50N, i htjeli da sve zaštitne funkcije budu aktivne, odnosno da pratimo njihov odziv na zadane kvarove (vrsta i udaljenost mjesta kvara).

Page 9: cired relejna zasštita simulacija

B5 – 17

149

Cilj analize koordinacije rada relejne zaštite pri kratkom spoju na sabirnici PULA ZAPAD 10_1 je

prikaz načina funkcioniranja nadstrujne i kratkospojne zaštite na dijelu mreže simuliranim kvarom, te selektivnost rada releja koji djeluju na toj dionici. Releji koji djeluju prilikom koordinacije nakon simulacije kvarova su prikazani u tablicama. Analiza koordinacije rada relejne zaštite pri simuliranom 3PKS i 1PKS pokazala je zadovoljavajuće selektivno djelovanje releja u TS Pula Zapad.

Tablica II. Rezultati koordinacije rada zaštite za tropolni kratki spoj na sabirnici PULA ZAPAD 10_1:

Releji Napon ( kV )

Funkcijsko djelovanje

Vrijednost struje kvara Ik ( A )

Vrijeme djelovanja t ( s )

R-1 35 51DT/50 1169 2.012 R-3-1 10 51DT/50 4094 0.206 R-5-1 10 51DT/50 8189 0.051

Tablica III. Rezultati koordinacije rada zaštite za jednopolni kratki spoj na sabirnici: PULA ZAPAD 10_1

Releji Napon ( kV )

Funkcijsko djelovanje

Vrijednost struje kvara I0 ( A )

Vrijeme djelovanja t ( s )

R-3-3 10 51/50N 150 13.874 R-3-4 10 51DT/50N 150 5.024 R-5-1 10 51DT/50 293 1.003 R-5-2 10 51DT/50N 293 0.614

Tablica IV. Rezultati koordinacije rada zaštite za tropolni kratki spoj na sabirnici PULA ZAPAD 0.4 kV

Releji Napon ( kV )

Funkcijsko djelovanje

Vrijednost struje kvara Ik ( A )

Vrijeme djelovanja t ( s )

R-3-1 10 51DT/50 515 0.206 R-5-1 10 51DT/50 1030 0.049

Slika 10. Prikaz jednopolne sheme TS 35/10 kV Pula zapad

Page 10: cired relejna zasštita simulacija

B5 – 17

150

Slika 11. Prikaz koordinacije rada zaštite za 1PKS na TS PULA_ZAPAD 10 kV

7. ZAKLJUČAK

U radu je prikazan simulacijski program Easypower–Power Protector za koordinaciju rada numeričke zaštite. Program se koristi za simulaciju svih vrsta kvarova i zaštita osim distantne. Za konkretnu TS 35/10 kV Pula-Zapad provjerena su stvarna podešenja zaštite i to za slučaj tropolnog i jednopolnog kratkog spoja na sekundarnoj strani TS i u na izvodu.

Naveden je i primjer koordinacije rada numeričkih releja za zaštitu maloomskog otpornika u istoj TS sa terminalom polja REF 541 tvrtke ABB. Korišteni relej serije REF 541 su modelirani u programu i više funkcionalni releji uz grafički prikaz strujno-vremenskih karakteristika releja. Prokazana je dobra koordinacija I podešenje postojećih releja.

LITERATURA

[1] S.H. Horowitz,Power System Relaying, 2nd, Research Studies Press LTD. Somerset, England, 1995.

[2] S.Nikolovski, Basis of Relay Protection in Power System, Osijek, 2001. [3] ABB: Protective Relaying Theory and Aplication, 1994. [4] ABB: User’s Manual and Tehnical Description REF 54_1999. [5] A. T. Johns and S. K. Salman, Digital Protection for Power Systems IEEE Power Series 15 ,

London, 1995. [6] S. Drandić and N. Rudan, "Choice and setting of relay protection of low-ohmic grounding resistor in

MV electrical networks using digital relays," in Proc. IV HR CIGRE , November 4-8, Cavtat, Croatia