conducerea Și automatizareai automatizarea...

CONDUCEREA ȘI AUTOMATIZAREACONDUCEREA ȘI AUTOMATIZAREA INSTALAȚIILOR ENERGETICE

S.l.dr.ing. Nicoleta ARGHIRAgProf.dr.ing. Sergiu Stelian ILIESCU

http://shiva.pub.ro/cursuri/conducerea-si-automatizarea-instalatiilor-energetice/

C 6Curs 6

Conducerea și automatizarea instalațiilor energetice – Cuprins curs

PARTEA I. SISTEME DE REGLARE AUTOMATĂ

energetice Cuprins curs

S S G U O1.Reglarea automată a frecvenţei şi puterii active (RAf-P) în sistemele electroenergetice (SEE)2.Reglarea automată a tensiunii şi puterii reactive (RAT-Q) în SEE g ş p ( )PARTEA a II-a. SISTEME DE COMANDĂ AUTOMATĂ3.Anclanşarea automată a Alimentării de Rezervă (AAR) 4 Reanclansarea Automată Rapidă (RAR) pe liniile de energie electrică4.Reanclansarea Automată Rapidă (RAR) pe liniile de energie electrică5.Descărcarea Automată de Sarcină la scăderea tensiunii (DAS-U<) şi la scăderea frecvenţei (DAS-f<) 6 P i t tă il t di t l l hid l t i

Durata Aplicaţii Bibliografie

6.Pornirea automată a grupurilor generatoare din centralele hidro-electrice 7.Descărcarea Automată a Liniilor de Transport (DALT)8.Insularizarea (separarea automată) a sistemelor energetice interconectatePARTEA a III-a. SISTEME DE PROTECȚIE9.Principii, tehnologia de protecție IEC 60255-2010 Comunicații industriale – IEC 6185010.Comunicații industriale – IEC 61850

CURS 6 - CONDUCEREA ȘI AUTOMATIZAREA INSTALAȚIILOR ENERGETICE - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 2/

4 R l A t tă R idă (RAR)4. Reanclansarea Automată Rapidă (RAR) pe liniile de energie electrică

4.1. Considerații generale. Scop, definiții, schema bloc4.2. Clasificări RAR4.3. Condiții de funcționare. Studii de caz


CURS 6 - CONDUCEREA ȘI AUTOMATIZAREA INSTALAȚIILOR ENERGETICE - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 3

4.1. Considerații generale RAR

Dispozitivul de RAR este un sistem complex care realizează reanclanșareaautomată a unui întrerupător declanșat prin protecție, după un interval de timpscurt cunoscut drept pauza de RAR, interval necesar pentru stingerea arculuielectric produs la locul defectului, prin întreruperea tensiunii.

F ţi i di iti d RAR t ătFuncţionarea unui dispozitiv de RAR este următoarea:-în cazul declanşării întreruptorului de linie, prin protecţie sau nedorită, intră în funcţiune dispozitivul de RAR care verifică îndeplinirea anumitelor condiţii şi după "pauza de RAR" transmite comanda de reanclanşare la întreruptor


"pauza de RAR" transmite comanda de reanclanşare la întreruptor. -dacă defectul a fost lichidat, linia intră în funcţionare normală;-dacă defectul persistă protecţia prin relee comandă o nouă declanşare. În acest p p ţ p şcaz sunt posibile două variante: se repeta operaţiile descrise, deci se reia RAR-ul sau RAR-ul se blochează şi linia este deconectată definitiv.


4.1. Considerații generale RAR

Totalitatea operaţiilor din momentul declanşării întreruptorului şipână la reanclanşarea sa prin RAR formează "un ciclu de RAR",notat D-I-R unde D este declanşarea, I pauza de RAR, iar Rreanclanşarea.

Daca avem mai multe cicluri de RAR se pot nota cu:


D-I1-R-D-I2-R 2 cicluri de RAR;

D-I1-R-D-I2-R-D-I3-R 3 cicluri de RAR.D I1 R D I2 R D I3 R 3 cicluri de RAR.


4.1. Schema bloc RAR

4

TT

12

4

I

S

a3

I a

b

PROTTCtRAR

L tRAR=tsch.RAR+ta.i>tdiz


4.1. Consideraţii generale RARSimboluri relee de protecţie


4.1. Funcţionare RARoperarea unui ciclu RAR pentru un defect tranzitoriu

Perioada arcului

Pauza de RAR

timpul de RARtimpul de RAR


4.1. Funcționare RAROperarea unui ciclu RAR pentru un defect permanent

Pauza de RAR

timpul de RAR


4.2. Clasificări RAR1.După timpul de reanclanşare tRAR: RAR ultrarapid, RAR rapid şi RAR lent.

2. După principiul de funcţionare: RAR mecanic şi RAR electric.

3 D d l d i l di i i l i d RAR3.După modul de pornire al dispozitivului de RAR sunt :

-RAR cu pornire prin necorespondenţa între poziţia cheii de comandă şi poziţia întreruptorului ;

-RAR cu pornire prin impuls de la protecţia prin relee care declanşează întreruptorul de linie.

4. După modul de revenire al schemei de RAR sunt : RAR cu revenire manuală şi RAR cu revenire automată.

5. După modul execuţiei comenzii de reanclanşare a întreruptorului există :

-RAR simplu, fără restricţii ;

-RAR cu restricţionări.RAR cu restricţionări.

6. După modul de coordonare cu protecţia prin relee avem :

-RAR necoordonat cu protecţia;

-RAR coordonat cu protecţia.


4.2. Clasificări RAR1.După timpul de reanclanşare tRAR:

RAR ultrarapid (tRAR= 0.1 - 0.5 s)

RAR rapid (tRAR= 0.5 - 1.5 s)

RAR lent (tRAR > 1.5 s).


4.2. Clasificări RAR2. După principiul de funcţionare:

- RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarteş g gcomprimate (armate) sau greutăţi ridicate şi lăsate să cadă. Seîntâlnesc doar la joasă tensiune şi la întreruptoare comandatemanual.

- RAR-ul electric fie în variante cu relee, fie în variante cucomutaţie statică sau numerică, se aplică întreruptoarelor cucomandă de la distanţă cu dispozitive de acţionare solenoidalecomandă de la distanţă cu dispozitive de acţionare solenoidalesau pneumatice. La randul lor acestea pot fi: RAR trifazat (RAR-T)sau RAR monofazat (RAR-M).


4.2. Clasificări RAR3.După modul de pornire al dispozitivului de RAR sunt :sunt :

-RAR cu pornire prin necorespondenţa între p ţpoziţia cheii de comandă şi poziţia întreruptorului ;

RAR cu pornire prin Pornire prin necorespondență-RAR cu pornire prin impuls de la protecţia prin relee care declanşează

Pornire prin necorespondență

declanşează întreruptorul de linie.


4.2. Clasificări RAR3.După modul de pornire al dispozitivului de RAR sunt :sunt :

-RAR cu pornire prin necorespondenţa între p ţpoziţia cheii de comandă şi poziţia întreruptorului ;

RAR cu pornire prin-RAR cu pornire prin impuls de la protecţia prin relee care declanşeazădeclanşează întreruptorul de linie. Pornire prin impuls de la protecția prin relee


4.2. Clasificări RAR5. După modul execuţiei a comenzii de reanclanşare a întreruptoruluiexistă :

-RAR simplu, fără restricţii;

-RAR cu restricţionări determinate de controlul absenţei tensiunii, control l re enirii tensi nii de la capăt l op s şi păstrarea sincronism l icontrolul revenirii tensiunii de la capătul opus şi păstrarea sincronismului între tensiuni.


4.2. Clasificări RAR6. După modul de coordonare cu protecţia prin relee avem :

-RAR necoordonat cu protecţia;RAR necoordonat cu protecţia;

-RAR coordonat cu protecţia prin relee în sensul accelerării execuţiei comenzilor date de protecţie, urmând ca restabilirea selectivităţii f ţi ă ii t i ă f ă d ă ţi i l l i d RARfuncţionării acesteia să se facă după execuţia ciclului de RAR.


4.2. Clasificări RAR7. După modul de acționare :

- RAR trifazat;RAR trifazat;

- RAR monofazat


4.2. Clasificări RARReanclanşarea Automată Rapidă Trifazată (RAR-T)

Da tRAR

Start


Dispozitivul de RAR – T cu condensator, pentru o linie radială


f


Modificarea schemei de RAR – T pentru controlul lipsei tensiunii


35...30

S


Schema pentru RAR-T cu condensator, cu controlul sincronismului

4.3. Condiții de funcționare RAR Reanclanşarea trebuie să aibă loc la declanşarea întrerupătorului provocată de

protecţie şi nu la deconectarea normală. Dispozitivul trebuie să permită blocarea reanclanşării atunci când declanşareap p ş ş

este provocată de anumite protecţii (de exemplu, protecţia diferenţială de bare) Schema de RAR trebuie să permită ca alegerea regimului de reanclanşare

monofazată sau trifazată (atunci când nu sunt prevăzute ambele) să se facăuşor din punctul de vedere al personalului de exploatare.

Comanda de anclanşare dată prin dispozitiv trebuie să aibă o durată suficientăpentru a se asigura anclanşarea întreruptorului.

În cazul extinderii defectului sau apariţia unui nou defect în timpul pauzei RAR,trebuie să se producă declanşarea trifazată definitivă.

Dispozitivul trebuie să permită realizarea unei singure reanclanşări şi să revinăautomat în starea în care este pregătit de acţionare, după o perioadă de timp încare nu se mai poate produce nici o reanclanşare. Această perioadă de timpnumită perioadă de blocaj este de obicei reglabilă până la 20 s şi are rolul de aevita solicitări repetate ale aparatajului reţeleievita solicitări repetate ale aparatajului reţelei.


4.3. Condiții de funcționare RARMecanismul întrerupătorului impune un timp mortminim alcătuit din suma dintre timpul de reset almecanismului de declanșare și timpul de închideremecanismului de declanșare și timpul de închidereal mecanismului.

Ti i d î t ăt i ti ii i t

Ulei Vid Ulei Aer SF6 SF6

Tipuri de întrerupătoare și timpii necesari pentru a executa operațiile.

Schema de funcționare a unui întrerupător

(11kV) (15kV) (132kV) (380kV) (132kV) (380kV)

t1 0,06 0,038 0,03 0,035 0,04 0,02

t2 0,1 0,053 0,06 0,045 0,07 0,05

t3 0,08 0,023 0,2 0,235 0,03 0,01

t4 0,16 0,048 0,35 0,065 0,08 0,06

t5 0,24 0,28 0,5 0,3 0,11 0,07

t6 0,02 0,07 0,01 0,02 0,12 0,04


4.3. Studii de cazLinie alimentată la ambele capeteRețea buclatăRețea buclatăLinii paralele (dublu circuit)

- control sincronism;control sincronism;- control lipsă tensiune.


4.3. studii de cazLinie alimentată la ambele capete:

- control sincronism;;

- control lipsa tensiune.


4.3. studii de cazRețea buclată


4.3. studii de cazLinii paralele (dublu circuit)


Linkuri utilexplore New Automation Award – Pheonix Contacthttp://www.xplore.org/2015/en/index.htmg

Eurel Management Cup:http://www.eurel.org/home/Events/IMC/Pages/IMC.aspxp g g p

Eurel Young Engineers Seminar:http://www eurel org/home/events/yes/pages/yes aspxhttp://www.eurel.org/home/events/yes/pages/yes.aspx

EUREL field trip Finland 2014:https://www.vde.com/de/YoungNet/Studierende/Aktionen/Documents/Presentation%20Finland%20Tour%20Final.pdf


BibliografieIliescu, S.St., Teoria reglării automate, ed. Printech, Bucureşti, 2006

Mihoc, D., Iliescu, S.St., Făgărăşan, Ioana, Ţăranu, Gh., Matei, G., C d i t ti i t l tiil ti Ed P i t hConducerea şi automatizarea instalatiilor energetice, Ed.Printech, Bucureşti, 2008

Producatori de echipamente:Producatori de echipamente:ABB - Relay Manufacturer, Västerås, Sweden.Basler Electric - Relay Manufacturer, Highland, Illinois. Download their applications

GEC - Alsthom - Relay Manufacturer. Download their applications manuals and conference papers .

papers/guides .Beckwith Electric - Specialty Relay Manufacturer, Key Largo, Florida.Cooper Power Systems - Edison Pro Relays

NxtPhase - Optical CTs, VTs, and RelaysPulsar Technologies - Power Line Carrier (PLC) tranceivers and hybrids (formerly part of Westinghouse relaying)

General Electric - Relay Manufacturer RFL - Power Line Carrier (PLC) and other Communications EquipmentSchweitzer Engineering Labs (SEL) - Relay Manufacturer, Pullman, WA (Technical Papers)


Siemens - Relay Manufacturer, Germany.