SYGNALIZATOR ZWARĆ DOZIEMNYCH W SIECIACH KABLOWYCH

Nowa konstrukcja powstała w oparciu o posiadane doświadczenia z eksploatacji odcinkowych lokalizatorów miejsca zwarcia dla sieci kablowej, głównie kompensowanej, jako sieci stawiającej wysokie wymogi konstrukcyjne nie tylko dla zabezpieczeń ziemnozwarciowych ale i lokalizatorów.
Przyjęto założenie, że sieć kablowa kompensowana SN jest wyposażona dla potrzeb zabezpiczeń ziemnozwaciowych w automatykę wymuszania prądu czynnego (AWSC).

Firma SOFTIN, wspólnie z Zakładem Energetycznym Opole S.A., opracowała serię lokalizatorów miejsca zwarcia w sieci kablowej średniego napięcia (SN), typ SZK.

DOTYCHCZASOWE DOŚWIADCZENIA EKSPLOATACYJNE

Zakład Energetyczny Opole stosuje lokalizatory miejsca zwarcia w sieci kablowej kompensowanej już od 1995r. Do chwili obecnej ilość monitorowanych odcinków linii kablowych poprzez zainstalowane lokalizatory różnego typu (między innymi SZK-1, SZK-2) przekracza 200 miejsc. Poprawność zadziałań urządzeń jest weryfikowana, potwierdzając każdorazowo ich przydatność w lokalizacji miejsc awarii.
Z długiego czasu obsługi i wykorzystywania lokalizatorów wynikają znaczne doświadczenia eksploatacyjne pracowników Wydziału Nadzoru i Utrzymania Sieci.

kontroler

WARUNKIEM PRAWIDŁOWEGO DZIAŁANIA URZĄDZEŃ LOKALIZACYJNYCH W KOMPENSOWANEJSIECI SN JEST SPEŁNIENIE ZALEŻNOŚCI NA PRĄD ROZRUCHU LR (PRÓG ZADZIAŁANIA LOKALIZATORA):

Zakład Energetyczny Opole stosuje lokalizatory miejsca zwarcia w sieci kablowej kompensowanej już od 1995r. Do chwili obecnej ilość monitorowanych odcinków linii kablowych poprzez zainstalowane lokalizatory różnego typu (między innymi SZK-1, SZK-2) przekracza 200 miejsc. Poprawność zadziałań urządzeń jest weryfikowana, potwierdzając każdorazowo ich przydatność w lokalizacji miejsc awarii. Z długiego czasu obsługi i wykorzystywania lokalizatorów wynikają znaczne doświadczenia eksploatacyjne pracowników Wydziału Nadzoru i Utrzymania Sieci.

kb*ICU < Ir < (IN +ICU + IRW )/ kc

Gdzie dodawanie prądów jest wektorowe, a ponadto:

kb    – współczynnik bezpieczeństwa,
kc    – współczynnik czułości,
ICU   – prąd ziemnozwarciowy, pojemnościowy udziału linii (lewa strona nierówności opisuje

linię zdrową, prawa strona nierówności dotyczy linii z doziemieniem),IN     – prąd nieskompensowania sieci,
IRW   – prąd czynny wymuszony przez automatykę AWSC.

Warunek ten jest z powodzeniem spełniony:

  • dla średniej wielkości rejonów kompensacyjnych, z liniami o prądzie ICU rzędu 15÷20A,
  • przy stosunkowo dużym prądzie wymuszenia (IRW rzędu 20÷25A),
  • dla układów sieciowych, gdzie dotrzymywany jest założony układ normalny sieci zgodnie ze wzorem na prąd rozruchu.

Powyższe uwarunkowania wystąpią przy założeniu, że zwarcie doziemne jest metaliczne lub nisko oporowe, co praktycznie jest spełnione w zdecydowanej większości przypadków.

 

Nowa opcja rozwiązania urządzenia lokalizacyjnego – SZK-1, SZK-2, SZK-30.

STAN OBECNY

Na podstawie doświadczeń eksploatacyjnych odcinkowych lokalizatorów miejsca zwarcia z energetyki zawodowej, głównie ZE Opole wynika, że:

  • W niektórych przypadkach trudnym staje się dochowanie ustalonych warunków ruchowych sieci, tzw. układów normalnych. Prowadzi to do zmiany warunków początkowych (założo-nych), głównie wartości prądu pojemnościowego udziału ICU . Wynika stąd niedotrzymanie warunków na prąd rozruchu Ir lokalizatora.
  • Przy uruchamianiu lokalizatorów konieczne jest pracochłonne liczenie prądów ziemnozwar-ciowych – pojemnościowych ICU wykonywanych przez wyspecjalizowane służby, głównie służby EAZ. Alternatywą do obliczeń może być pomiar prądów ziemnozwarciowych, ale w warunkach kontrolowanego zwarcia doziemnego.

ALTERNATYWNE ROZWIĄZANIE KONSTRUKCYJNE

Firma “SOFTIN”, biorąc pod uwagę powyższe trudności, opracowała nowe rozwiązanie lo-kalizatorów, które weszło na stałe do eksploatacji zwłaszcza na sieciach kompensowanych. Wersje te umownie nazwano jako “pracujące według algorytmu kierunkowego”, to: SZK-1, wykonania 05÷08 i 10 oraz SZK-2, wykonania 02, 04, 06.

ZALETY NOWEGO ROZWIĄZANIA:

  • proste nastawianie lokalizatora, nastawia się (dopasowuje) tylko czas trwania wymuszenia prądu czynnego przez automatykę AWSC,
  • liczenie prądów ziemnozwarciowych jest zbędne,
  • lokalizatory mogą pracować w sieci o zmiennej konfiguracji (różne warunki ruchowe).

LOKALIZATOR W OPCJI "KIERUNKOWEJ" PRZESZŁY BADANIA:

  • laboratoryjne na modelu sieciowym w ZE Opole,
  • laboratoryjne w Instytucie Komputerowych Systemów Automatyki i Pomiarów (protokół badań nr 6/2002),
  • eksploatacyjne w czasie prób zwarciowych w sieci rzeczywistej RE Brzeg,
  • eksploatacyjne w sieci 15kV w Rejonie Energetycznym Kędzierzyn-Koźle.

Obecnie są także oferowane sygnalizatory zwarć doziemnych i międzyfazowych dla linii napowietrznych typu SZN-1 i SZN-2.