Szukaj:

REALIZACJA W STANDARDZIE IEC 61850 - APATOR ELKOMTACH

 

Apator -YouTube

 

Apator na YT!

 

Obejrzyj relacje video z najważniejszych wydarzeń naszej firmy.

 
- Produkty
- Eventy
- Targi
- CSR

 

OGLĄDAJ, SUBSKRYBUJ!

 

Automatyki zabezpieczeniowe pełnią bardzo istotną rolę w zapewnieniu prawidłowego funkcjonowania układu elektroenergetycznego poprzez zapobieganie potencjalnym zakłóceniom, ich odpowiednio szybką eliminację oraz automatyczną restytucję zasilania w miarę możliwości. Pozwala to uniknąć przerw w dostawach energii lub przynajmniej ograniczyć ich czas trwania oraz obszar występowania. Automatyki polowe (np. zabezpieczenie nadprądowe, SPZ) realizuje się autonomicznie w pojedynczym urządzeniu. Z kolei automatyki stacyjne z założenia wymagają interakcji z urządzeniami (np. zabezpieczeniami, przekładnikami) pracującymi w innych polach rozdzielni. W przypadku klasycznej realizacji wymagają doprowadzenia okrężnych obwodów sygnalizacyjnych (jak np. LRW, ZSZ) lub pomiarowych (np. SCO w polu bez pomiaru napięcia, SZR), co znacznie komplikuje projekt rozdzielni, zwiększa koszty inwestycji i eksploatacji oraz zwiększa podatność całego układu na potencjalne uszkodzenia. Co gorsza, niekiedy o uszkodzeniu obwodów okrężnych dowiadujemy się dopiero podczas wystąpienia zakłócenia na stacji, kiedy część automatyk nie zadziała zgodnie z założeniami.

Sposobem na obniżenie kosztów oraz zwiększenie niezawodności systemu jest zastąpienie kosztownych i kłopotliwych w eksploatacji obwodów okrężnych cyfrową magistralą informatyczną umożliwiającą swobodną wymianę informacji pomiędzy poszczególnymi ogniwami automatyk rozproszonych w rozdzielni. Taka magistrala oprócz tego, że jest zdecydowanie tańsza w budowie, ma szereg innych ważnych zalet. Jedną z nich jest to, że na etapie tworzenia infrastruktury stacji nie trzeba wiedzieć, jakie automatyki będą zastosowane i jakich będą wymagać powiązań. Dodawanie nowych lub modyfikacja istniejących automatyk nie wymaga żadnej ingerencji w sprzęt ani infrastrukturę. Ponadto, drożność takiej magistrali jest monitorowana przez cały czas, a jej ewentualne uszkodzenia są natychmiast wykrywane i sygnalizowane odpowiednim alarmem, podobnie jak awaria innego zabezpieczenia. Należy też zwrócić uwagę na to, że sygnały propagowane drogą cyfrową mogą mieć dołączone (i często mają) pole statusowe, więc jeżeli z jakichkolwiek przyczyn (np. uszkodzenia modułu sprzętowego) sygnał jest nieważny u źródła, został zablokowany przez dyspozytora lub pochodzi z modułu pracującego w trybie testowym, to będzie przetwarzany po stronie odbiorczej z uwzględnieniem tej informacji. W konwencjonalnej realizacji wykorzystującej obwody okrężne nie ma takiej możliwości. Dodatkowo, zastosowanie światłowodu zapewnia pełną izolację galwaniczną oraz praktycznie uodparnia magistralę na zakłócenia elektromagnetyczne występujące na stacji.

Stosując cyfrową wymianę informacji pomiędzy ogniwami automatyk można uzyskać satysfakcjonujące czasy reakcji, co jest szczególnie istotne w przypadku automatyk szybkich, takich jak np. LRW. Wprawdzie powstaje pewne dodatkowe opóźnienie w warstwie komunikacyjnej, lecz z kolei porównując do konwencjonalnej realizacji z wykorzystaniem obwodów okrężnych, zostają wyeliminowane dość istotne opóźnienia związane z czasem reakcji przekaźników oraz filtracją sygnałów na wejściach stykowych.

Jedno z rozwiązań dla sieci SN realizujących rozproszone automatyki stacyjne metodą cyfrową, oparte na modułach automatyki zabezpieczeniowej serii Ex-mBEL połączonych magistralą CAN, zostało opracowane przez firmę APATOR ELKOMTECH SA i zaprezentowane na konferencji Wodnik w 2008 r.

Realizacja w standardzie IEC 61850

Najnowsze rozwiązanie, zgodne ze standardem IEC 61850, jest oparte na zabezpieczeniach serii Ex-BEL oraz Ex-fBEL połączonych pojedynczą lub podwójną światłowodową siecią Ethernet o przepustowości 100 Mbit/s. Poszczególne urządzenia są połączone tzw. szyną stacyjną łączącą wszystkie urządzenia z przełącznikami sieciowymi połączonymi w topologii pierścienia.

Poszczególne ogniwa automatyk rozproszonych wymieniają informację między sobą za pomocą specjalnych, multicastowych ramek warstwy Ethernet, zwanych komunikatami GOOSE (ang. Generic Object-Oriented Station Event), które propagują sygnalizacje (np. stan wyłącznika, żądanie załączenia lub wyłączenia, pobudzenie progu SCO) oraz zdarzenia pomiarowe (np. prąd wyłączenia, odległość od miejsca zwarcia) od urządzeń źródłowych zwanych wydawcami (ang. publisher), jednocześnie do wszystkich powiązanych urządzeń zwanych subskrybentami (ang. subscriber).

W oparciu o międzypolowe komunikaty GOOSE można zrealizować dowolną automatykę stacyjną. Przykładem zrealizowanej automatyki eliminacyjnej jest automatyka lokalnej rezerwy wyłącznikowej (LRW). Zabezpieczenia w polach zasilających sekcje szyn oraz zabezpieczenie w polu sprzęgła otrzymują z pól liniowych sygnały żądania rezerwy. W przypadku nieudanej próby wyłączenia zwarcia w polu liniowym zostaje wysłany komunikat GOOSE z żądaniem rezerwy, przy czym zabezpieczenie w polu sprzęgła reaguje na nie w pierwszej kolejności, aby dać szansę na utrzymanie zasilania drugiej sekcji, jeżeli była zasilana od strony transformatora.

W analogiczny sposób można zrealizować automatykę zabezpieczenia szyn zbiorczych (ZSZ), przy czym w tym przypadku w sytuacji wystąpienia dużego prądu zwarciowego w polu liniowym zabezpieczenia szyn zbiorczych otrzymują sygnał informujący o pobudzeniu zabezpieczenia nadmiarowo-zwarciowego w tym polu, który blokuje działanie wybranych progów zabezpieczenia nadmiarowo-zwarciowego w polu zasilającym.

Przykładem zrealizowanej automatyki restytucyjnej jest automatyka samoczynnego załączania rezerwy (SZR) z rezerwą ukrytą, której schemat ideowy przedstawia rysunek 3. W tym przypadku automatyka umieszczona w przekaźniku w polu sprzęgła otrzymuje z pól pomiaru napięcia informację o zaniku napięcia, a z pól zasilających – stany wyłączników. Automatyka SZR oddziałuje lokalnie na wyłącznik w polu sprzęgła, a także poprzez komunikaty GOOSE adresowane do pól zasilających wystawia żądania załączenia lub wyłączenia wyłączników.

Przykładem zrealizowanej automatyki prewencyjnej jest rozproszona automatyka samoczynnego odciążania częstotliwościowego (SCO), której schemat ideowy przedstawia rysunek 4. Na podstawie odbieranych z pola pomiaru napięcia sygnałów informujących o pobudzeniu poszczególnych progów SCO, zabezpieczenia pracujące w poszczególnych polach liniowych wyłączają je zgodnie z zaplanowanym schematem wyłączania odbiorów. W analogiczny sposób i w oparciu o te same dane można zrealizować automatykę samoczynnego ponownego załączania (SPZ) po zadziałaniu SCO.

Należy podkreślić, że w przeciwieństwie do konwencjonalnej realizacji wykorzystującej obwody okrężne, istnieje możliwość przesłania zdarzenia z wartością analogową, np. wartością prądu zwarcia, napięcia zasilającego czy częstotliwości sieci.

TA STRONA UŻYWA COOKIE. Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie cookie, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki. Korzystanie z naszego serwisu internetowego bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zapisane w pamięci urządzenia. Więcej informacji można znaleźć
w naszej Polityce prywatności. W przeglądarce można zmienić ustawienia dotyczące cookies.
X Zamknij