Sistem za detekcijo prekinitve polizoliranih vodnikov ter prenos

8. KONFERENCA SLOVENSKIH ELEKTROENERGETIKOV – Čatež 2007
CIRED ŠK 3
Sistem za detekcijo prekinitve polizoliranih vodnikov ter prenos meritev –
MC LiSa®
Mag. Marjan Bezjak, MMB, Aljaževa 12, Maribor, tel. 00386 (0)41 734 366
e-mail: marjan.bezjak1@guest.arnes.si;
Mag. Zvonko Toroš, Elektro Primorska, Erjavčeva 22, Nova Gorica, tel. 00386 (0)5 339 66 00
e-mail: zvonko.toros@elektro-primorska.si;
Benjamin Turnšek, Elektro Primorska, Erjavčeva 22, Nova Gorica, tel. 00386 (0)5 339 66 00
e-mail: benjamin.turnsek@elektro-primorska.si;
Goran Ambrožič, Iskra MIS, Ljubljanska c. 24a, Kranj, tel. 00386 (0)4 237 21 60
e-mail: Goran.Ambrozic@iskra-mis.si;
Rafko Bertoncelj, Iskra MIS, Ljubljanska c. 24a, Kranj, 00386 (0)4 237 21 60
e-mail: Rafko.Bertoncelj@iskra-mis.si;
Povzetek – Referat predstavlja sistem za detekcijo prekinitve polizoliranih vodnikov – MC LiSa®, ki sočasno
omogoča tudi prenos podatkov o meritvah v transformatorski postaji in poročil o kvaliteti električne energije po
SIST EN 50160. Uporaba s patenti zaščitene metode detekcije na podlagi zaznavanja sprememb napetosti in kotov
med napetostmi, do katerih pride ob prekinitvi daljnovoda, omogoča tudi podrobnejšo definicijo oz. razlikovanje
med različnimi tipi okvar. Metoda je predstavljena na primeru izvedenega projekta električne zaščite ob prekinitvi
polizoliranih vodnikov na daljnovodu »Matulji« in daljinskem nadzoru transformatorske postaje 20/0,4 kV »Sviščaki
1« s pošiljanjem meritev iz postaje in poročil o kvaliteti električne energije po SIST EN 50160.
System for detection of cut-off covered conductors and data transfer - LiSa®
Abstract – This paper presents system for detection of cut-off covered conductors – MC LiSa®, which is also capable of
sending the data about the measurements in transformer station and reports about quality of power supply according to
SIST EN 50160. Patented solution used in the system, based on detecting the differences in the system of voltages and
angles between voltages which significantly differs before and after cut-off, allows the system to select from different
types of faults pending in the distribution network. The method is presented on the realised project of electrical protection
for detection of cut-off covered conductors on the power line »Matulji« and remote control of transformer station 20/0,4
kV »Sviščaki 1« with sending measurements from station and reports about the quality of power supply according to
SIST EN 50160.
A. Splošno o prekinitvi vodnika z vidika varnosti
V primeru pretrganja vodnika so lahko dostopni
deli vodnika pod napetostjo. Verjetno gre pripisati le
»ugodnemu« naključju, da ni bilo žrtev. Takšne
dogodke je potrebno odpraviti in sicer z:
V distribucijskem elektroenergetskem sistemu se
srečujemo z realnimi pogoji obratovanja, ki imajo za
posledico tudi prekinitve vodnikov. Dosedanje
izkušnje kažejo, da do sedaj ni bilo zanesljive
signalizacije ali zaščite ob prekinitvi vodnika(ov).
• načrtovanjem, gradnjo in vzdrževanjem tako, da
ne pride do pretrgov,
• uporabo ustrezne zaščitne naprave, ki okvaro
zazna in omogoči izklop voda ter tako prepreči
stanje nevarno za ljudi in živali.
I. UVOD
Nemalokrat je prekinitev vodnika obravnavana kot
neko stanje, ki se v praksi dogodi in mu ni bila
posvečena posebna pozornost do prejema informacije.
Uporaba polizoliranih vodnikov v srednjenapetostnem
(SN) omrežju je problematiko razširila tudi na
tovrstne daljnovode (DV). Ponavljajoče se okvare pretrgi polizoliranih vodnikov, so ta problem ponovno
aktualizirale in odprli »staro« zahtevo, da problem
strokovno obdelamo in predlagamo ustrezne rešitve.
B. Kako do informacije o nastanku dogodka
Običajno pridobimo informacijo o dogodku prekinitvi vodnika SN omrežja posredno in sicer:
• z notranjim načinom, ko pridobimo informacijo o
nastanku okvare in morebitne prekinitve vodnika
preko sistema daljinskega vodenja z javljanjem
dežurni službi, ki skladno z obratovalnimi navodili
pristopi k odpravljanju okvare.
Ta primer ustreza z vidika varnosti.
8. KONFERENCA SLOVENSKIH ELEKTROENERGETIKOV – Čatež 2007
CIRED ŠK 3
• z zunanjim načinom, ko dobi informacijo dežurna
služba posredno, s telefonskimi klici porabnikov
ali od službe, ki opravlja preglede naprav.
Splošno velja, da je ta drugi način pridobivanja
informacij prepočasen. Čas, ko je lahko vodnik pod
napetostjo, je lahko zelo dolg tudi nekaj deset ur. Z
vidika varnosti je to nedopustno!
C. Vzroki za prekinitev vodnika
Vzrokov za prekinitev oziroma pretrg vodnika,
dveh, ali vseh vodnikov je več, lahko jih razdelimo v
dve skupini:
-
zunanji vzroki so mehanske preobremenitve,
atmosferske prenapetosti ali posegi tretje osebe,
podiranje drevesa in
notranji vzroki so interne napetosti ali neustrezni
materiali, neustrezne tehnološke rešitve in
drugo.
D. Kako zaznajo odjemalci prekinitev vodnika
II. SISTEM MC LISA®
A. Splošno
Sistem MC LiSa® z omrežnim analizatorjem
MC760L s komunikatorjem MI480L združuje v eni
napravi daljinski nadzor količine in kvalitete
električne
energije
na
sekundarni
strani
transformatorske postaje (TP) 20(10)/0,4 kV in
odkrivanje in analizo okvar v TP in v SN omrežju oz.
SN vodu. Sistem pošilja informacije o količini in
kvaliteti energije in informacije, opozorila in alarme o
okvarah in vrstah okvar, kot so izpad TP, izpad DV,
izpad varovalke, prekinjen en vodnik, dva vodnika....
A. Daljinski nadzor transformatorske postaje (TP)
Analizator omrežja MC760L je namenjen merjenju vseh
električnih veličin in analizi kakovosti električne napetosti
po standardu SIST EN 50160. V internem pomnilniku
shranjuje poročila in omogoča odkrivanje morebitnih
vzrokov težav na omrežju.
B. Odkrivanje prekinjenih vodnikov
Najpogostejši primeri prekinitev so v SN omrežju
na podeželju. Odjemalci so priključeni večinoma
enofazno, deloma trifazno za pogon strojev.
Sprememba – zmanjšanje napetosti, ki se pojavi pri
prekinitvi vodnika na SN napajalnem delu
transformatorja, se odraža pri delovanju strojev in pri
razsvetljavi.
Odjemalci
zaznajo
nenormalno
obratovalno stanje po neustrezni svetilnosti
razsvetljave in po nepravilnem delovanju električnih
strojev in naprav. To nenavadno stanje lahko
odjemalci sporočijo dežurni službi, kar pa ni
zanesljivo obveščanje o nenormalnem obratovanju.
Posebej za primer, ko je pri prekinitvi vodnik pod
napetostjo na tleh in dostopen mimoidočim!
E. Kako obravnavati prekinitev vodnika z vidika
obratovanja z uporabo sistema MC LiSa®
Ob prekinitvi vodnika MC LiSa® alarmira sistem za
nadzor omrežja. Na podlagi te informacije dežurna služba
izvede vse potrebno, da zagotovi varno obratovanje. Sistem
MC LiSa® omogoča tudi neposreden takojšen ali zakasnjen
avtomatski izklop voda s prekinjenim vodnikom. In sedaj se
pojavi vprašanje ali realizirati izklop. Dilema je vezana na
morebitne odškodnine. Potrebno bo pridobiti izkušnje na
vsakem vodu posebej in šele na podlagi tega odločiti o
takojšnjem odklopu voda s prekinjenim vodnikom.
Odločitev o »ne izklopu« v tej začetni fazi projekta lahko
argumentiramo z »mnogo« krajšim časom nenormalnega
obratovalnega stanja sistema s pomočjo MC LiSa® kljub
klasičnemu posegu (brez takojšnega izklopa). Odločitev o
načinu odpravljanja nenormalnega obratovalnega stanja je
v splošnem zato prepuščena obratovalcem in odločitvenim
skupinam distributerja.
Pri odkrivanju in analizi okvar v SN omrežjih, ki jih
omogoča MC LiSa®, je najpomembnejše pravočasno
odkrivanje in izklop prekinjenih vodnikov v primerih, ko
druge električne zaščite tega ne omogočajo, ne zmorejo ali
ne zaznajo.
Večkrat namreč električna zaščita ne zazna prekinitve
vodnika. Vzrok ne delovanja električne zaščite je prekinitev
malo obremenjenega vodnika, pri kateri se ne pojavi stik z
zemljo (n.pr. zaradi izolacije na vodniku) ali pa je ta stik z
zemljo zelo slab (n.pr. na skalnatem terenu). Lahko pa je
tudi okvara takšne vrste (n.pr. prekinitev v zraku ali ne
napajan del prekinjenega vodnika na tleh).
Merjenje sekundarnih, nizkih napetostni (NN) v TP
20(10)/0,4kV z omrežnim analizatorjem MC760L nam daje
informacijo o okvari, ki je lahko izpad varovalk(e),
prekinitev vodnika, dveh, treh vodnikov ali izpad napetosti
na TP ali izpad napetosti na celotnem SN vodu zaradi neke
druge okvare. Ne daje pa nam nedvoumne informacije
o prekinjenem vodniku.
Za nedvoumno informacijo o prekinitvi vodnika(ov) so
potrebne informacije s primarne strani transformatorja.
Sistem MC LiSa® omogoča sprejem in obdelavo informacij
s primarne strani v obliki (digitalnih) signalov D1 in D21 oz.
D22 in s pomočjo teh signalov odkriva in analizira okvare
(pretrgan SN vodnik, izpad SN varovalk, delovanje zaščite
transformatorja, itd). Tako sistem nesporno ugotovi, da je
(so) vodnik(i) pretrgan(i) in lahko direktno ali indirektno
preko DCV izklopi vod s pretrganim(i) vodnikom(i).
Zahtevani informaciji D1 in D21 oz. D22 sta v TP na
razpolago in če nista, bi bilo potrebno vgraditi ustrezno
opremo za pridobitev teh informacij.
8. KONFERENCA SLOVENSKIH ELEKTROENERGETIKOV – Čatež 2007
CIRED ŠK 3
C. Indikator D1 in signal D1
Prisotnost ali neprisotnost omrežne fazne napetosti na
dovodu v SN celici ali na SN vodu ugotavljamo s pomočjo
kapacitivnih delilnikov napetosti z indikatorjem D1.
Prisotnost napetosti bo prikazana s signalom D1, če bo vsaj
ena od primarnih faznih SN napetosti > 0,45ּUfN. Indikator
ne sme prikazati prisotnosti napetosti, če je fazna napetost <
0,1ּ UfN.
D. Indikator D2 in signala D21 in D22
Simetričnost ali nesimetričnost omrežne napetosti na
dovodu v SN celici ali na SN vodu ugotavljamo s pomočjo
kapacitivnih delilnikov napetosti z indikatorjem D2 z n.pr.
relejnim izhodom ali preko RS 485 z MODBUS
komunikacijskim protokolom. Nesimetričnost sistema
primarne napetosti ne bo prikazana s signalom D21, če bodo
vse medfazne napetosti: U > 0,7·UN ali če bodo vsi koti med
osnovnimi harmonskimi funkcijami faznih napetosti
pozitivni.
Sistem MC LiSa® lahko programiramo tudi tako, da
bomo na vhod D2 privedli digitalni signal D22, ki kaže status
transformatorskega SN ločilnega stikala. Signal D22
omogoča signalno stikalo na ločilnem stikalu v SN
transformatorskem polju.
III. OPIS ZAŠČITE DV MATULJI
A. Splošno
Srednje napetostni daljnovod DV Matulji
je
izveden z golimi vodniki, v velikem delu pa tudi s
polizoliranimi vodniki (PIV), ki se večkrat pretrgajo.
Zato so se v elektrodistribucijskem podjetju Elektro
Primorska d.d. odločili, da bodo DV Matulji med RTP
»Ilirska Bistrica« in TP »Sviščaki 1« opremili z
električno zaščito prekinjenih vodnikov. Ugotovili so
namreč, da ob prekinitvah vodnikov PIV, ki padejo na
tla, klasična električna zaščita v RTP »Ilirska
Bistrica« v izvodu Matulji velikokrat ne zazna
zemeljskega stika in ne izklopi voda.
Kratek opis trase:
Za celotno traso je značilno, da ima dve daljši
sekciji izvedeni s PIV in sicer več km dolg vod s PIV
med RTP »Ilirska Bistrica« in med stojnim mestom z
odklopnikom na drogu, to je z daljinsko vodenim
progovnim ločilnim mestom DVPLM »Zabiče« ter
drugi več km dolgi vod s PIV med DVPLM »Zabiče«
in TP 20/0,4 kV »Sviščaki 1«, ki je na koncu voda.
Kratek opis projekta:
Zaščita prekinjenih vodnikov je izvedena z
zaščitnimi napravami MC LiSa®, ki so inštalirane v
merilnih točkah:
-
na koncu DV Matulji: v TP »Sviščaki 1«,
-
med obema sekcijama voda s PIV: na drogu
z odklopnikom DVPLM »Zabiče«,
-
na začetku voda: v RTP »Ilirska Bistrica«,
izvod Matulji.
V DCV je inštaliran koncentrator, ki dobiva
različna, vrsti okvare primerna SMS sporočila iz
merilnih točk in lahko na osnovi teh informacij
samodejno ukrepa, to je pošlje komando za izklop
ustreznemu odklopniku in informira o tem nadrejeni
center, ali pa prepustil ukrepanje nadrejenemu centru.
Vzporedno z zaščitno funkcijo je inštalirana GPRS
komunikacija za prenos podatkov o izmerjenih
električnih veličinah. Izbrane električne veličine v
programiranih časovnih intervalih
prenašamo v
paketu na internetni portal, ki je dostopen z geslom.
Kratek opis delovanja zaščite:
Pri prekinitvi vodnika(ov) v prvi sekciji voda s PIV
med RTP »Ilirska Bistrica« in DVPLM »Zabiče«
bosta aktivirani zaščitna naprava MC LiSa® na
DVPLM »Zabiče« in zaščitna naprava MC LiSa® na
koncu voda v TP »Sviščaki 1«, zato bo to okvaro
izklopil odklopnik v RTP »Ilirska Bistrica« v celici z
izvodom Matulji,
Pri prekinitvi vodnika(ov) v drugi sekciji, to je med
DVPLM »Zabiče« in TP »Sviščaki 1«, bo aktivirana
le zaščitna naprava MC LiSa® v TP »Sviščaki 1« in
bo zato to okvaro izklopil odklopnik DVPLM
»Zabiče«.
B. Merilne in izklopne točke
1. Končna merilna točka:
TP »Sviščaki 1«, zidana TP s SF6 stikalno napravo,
2. Merilna in izklopna točka v vodu:
DVPLM »Zabiče«, drog z odklopnikom,
3. Začetna merilna in izklopna točka:
RTP »Ilirska Bistrica«, 20 kV izvod Matulji.
C. Delovanje sistema
Naprava MC
komuniciranja:
-
LiSa®
ima
dva
načina
GPRS in
SMS sporočila.
GPRS komunikacijo uporablja MC LiSa® za
pošiljanje rezultatov meritev strežniku v intervalu
prenosa nekaj ur. S pomočjo GPRS komunikacije tudi
nastavljamo komunikacijski vmesnik MI480L.
MC LiSa® uporablja komunikacijo SMS za alarme
ob okvarah v SN vodu in v TP in za opozorila in za
posebne informacije.
8. KONFERENCA SLOVENSKIH ELEKTROENERGETIKOV – Čatež 2007
CIRED ŠK 3
Vrsta možnih SMS sporočil oz. telegramov iz merilnih točk v koncentrator
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Opis Akcije
Pretrgan vodnik – alarm se javlja vsako uro trajanja okvare
Pretrgana dva vodnika – alarm se javlja vsako uro trajanja
okvare
Pretrgani trije vodniki – alarm se javlja vsako uro trajanja
okvare
Izklop TP - napaka na TP, varovalka – alarm se javlja vsako
uro trajanja okvare
Izklop TP in (istočasno) izpad primarne napetosti (SN voda)
– alarm se javlja vsako uro trajanja okvare
Okvara odpravljena – vzpostavljeno obratovanje
Testni režim – alarm aktiven
Testni režim – test na 24 ur
Testni režim – prekinjen
Slaba baterija v UPS napajalniku
Okvara prenapetostne zaščite
Potrditev izklopa naprave zaradi vzdrževanja SN voda
Potrditev vključitve naprave po končanem vzdrževanju
V DCV v Novi Gorici je v okviru tega projekta
inštaliral koncentrator, ki dobiva ob okvari SMS
sporočila iz merilnih točk. Na osnovi vsebine SMS
Naslov SMS
ALARM
SMS Sporočilo
1 line out !
ALARM
2 lines out !
ALARM
Primary out !
ALARM
TS failure !
ALARM
INFORMATION
WARNING
INFORMATION
WARNING
WARNING
WARNING
INFORMATION
INFORMATION
TS out and primary out !
Status OK !
Test failure !
Test OK !
Test Interrupted !
Bad battery !
Surge protection fault !
Maintenance !
Monitoring !
sporočil in lokacije merilne točke, ki je sporočilo
poslala, bo koncentrator po določenem algoritmu
ugotovil vrsto in lokacijo okvare.
Vrsta možnih SMS sporočil oz. telegramov iz koncentratorja v merilne točke:
1
2
3
4
5
Opis Akcije
Reset MC Lisa
Start samokontrole
Izklop odklopnika
Izklopa naprave zaradi vzdrževanja SN voda – tudi z GSM telefonom
Vključitve naprave po končanem vzdrževanju SN voda – tudi z GSM
telefonom
SMS Sporočila
#rst
#sst
#tso
#pmt
#emt
D. Naprava MC LiSa®v TP »Sviščaki«
Merimo sekundarne napetosti in uporabljamo digitalni
signal prisotnosti SN napetosti: D1 in digitalni signal
statusa SN ločilnega stikala v transformatorskem
polju: D22.
Algoritem delovanja naprave MC LiSa®v TP »Sviščaki«:
Normalni obratovalno stanje:
D1 – prisotna je SN napetost
D22 – SN stikalo je vklopljeno
Nenormalno obratovalno stanje, ob okvari:
D1 – ni prisotna SN napetost (odvisno od okvare)
D22 – SN stikalo je izklopljeno (okvara/izklop TP)
Merjenje sekundarnih
napetosti:
vsaj ena U < 0,7ּUN
DA
Merjenje sekundarnih
napetosti:
vse U < 0,7ּUN
NE
D1
Prisotnost
SN napetosti
DA
D22
SN stikalo
vklopljeno
DA
Okvara
Sporočilo
Pretrgan 1 vodnik
DA
DA
DA
DA
Pretrgana 2 vodnika
DA
DA
NE
DA
DA
DA
DA
NE
Izpad SN napet. ali
pretrgani 3 vodniki
Izklop TP - okvara
TP, varovalke,...
DA
DA
NE
NE
Izpad TP in SN voda
ALARM
1 Line Out !
ALARM
2 Lines Out !
ALARM
Primary out !
ALARM
TS Failure !
ALARM
TS out and
primary out !
8. KONFERENCA SLOVENSKIH ELEKTROENERGETIKOV – Čatež 2007
CIRED ŠK 3
III. OPIS NAPRAVE MC LISA®
Sl. 1. Blok shema naprave MC LiSa®
A. Komponente naprave MC LiSa®
Napravo MC Lisa® sestavljajo različne komponente
nameščene v kovinsko omarico velikosti 500 x 500 x
210 mm. Nabor vgrajenih komponent je odvisen od
variante detektorja in opreme v merilni točki. Možna
je tudi vgradnja komponent v obstoječo NN
distribucijsko omarico.
Glavni sestavni deli sistema so:
• Merilni center MC760L
• Merilni center MC740 (izvedba za indikacijo
preko kapacitivnih delilnikov)
• Komunikacijski vmesnik MI480L
• UPS brezprekinitveni napajalnik
• Kx kontaktorja za test in izklop
• Zaščitni elementi za prenapetost in tok
• LED za indikacijo delovanja
• Testna tipka
B. Merilni center MC760L
Analizator omrežja MC760L je instrument
namenjen permanentni analizi kakovosti električne
napetosti po standardu SIST EN 50160. V internem
pomnilniku se shranjujejo poročila za obdobje zadnjih
7 let. Poleg tega shranjuje tudi preko 170.000
odstopanj merjenih veličin od standardnih vrednosti,
kar omogoča odkrivanje morebitnih vzrokov težav na
omrežju.
Pomembnejše
lastnosti
omrežnega
analizatorja MC760L so:
• Vrednotenje kakovosti električne napetosti po
SIST EN 50160
• Meritve trenutnih vrednosti preko 140 veličin (U,
I, P, Q, S, PF, PA, f, φ, THD, MD, Energija,
Strošek energije po tarifah...)
• Razred točnosti 0,5
• Harmonska analiza faznih, medfaznih napetosti in
tokov do 63-tega harmonika
• Analogni vhodi in štirje digitalni vhodi/izhodi
• Časovni rele z nastavitvami t = 1.....10 s ...
Priključen je na sekundarni strani TP in opravlja
zahtevane meritve trifaznega sistema. Napetostni
vhodi so priključeni direktno na sekundarno stran TP.
Tokovni vhodi so vezani indirektno preko merilnih
transformatorjev. Poleg analognih tokovnih in
napetostnih vhodov ima Merilni center MC760L tudi
možnost zajemanja do štirih digitalnih signalov.
Merilniku nastavimo parametre sistema ter mejne
vrednosti sistema napetosti. Ta odstopanja v primeru
napake zazna Komunikacijski vmesnik MI480L in na
podlagi meritev formira ustrezno sporočilo o napaki,
ki jo pošlje v DCV.
C. Merilni center MC740 (indikator)
Status prisotnosti ter simetrije omrežne fazne
napetosti na dovodu v SN celici ali na SN vodu
ugotavljamo s pomočjo kapacitivnih delilnikov
napetosti ter nanje priključenim, v ta namen
prirejenim, Merilnim centrom MC740. Indikator
potrebujemo, da lahko nedvoumno določimo tip
okvare (varovalka - prekinjen vod). V kolikor je
informacija o tem v TP že zagotovljena, uporaba tega
instrumenta ni potrebna. Obstaja tudi varianta detektor
samo z Merilnim centrom MC740 kot indikator, ne
vsebuje pa Merilnega centra MC760L. Ta varianta
detektorja se lahko uporablja na vmesnih točkah.
D. Komunikacijski vmesnik MI480L
Komunikacijski vmesnik MI480L je z Merilnim
centrom MC760L ter indikatorjem MC740 povezan
preko RS485 komunikacije. Tako lahko zajema
podatke o alarmih ter zahtevanih meritvah. Ob
alarmih reagira z formiranjem ustreznega SMS
sporočila, ki ga posreduje GSM modemu v DCV. Za
periodično pošiljanje meritev ter poročila o kvaliteti
električne energija pa uporablja GPRS komunikacijo.
Poleg komunikacije ima vgrajena tudi dva digitalna
vhoda in izhoda. Preko izhodov lahko proži
periodično avtomatsko testiranje delovanja ter
posreduje impulz za avtomatski izklop, preko vhodov
pa dobi povratno informacijo o delovanju zaščitnih
elementov v sistemu ter UPS-a.
E. UPS – pomožno napajanje
Naprava MC LiSa® potrebuje za delovanje, ko je
TP brez napetosti, pomožni vir napetosti, ki ga
predstavlja UPS - brezprekinitveni napajalnik 230
VAC/230VAC. Opcijsko se lahko uporabijo tudi
drugi pomožni viri napetosti.
F. WEB aplikacija za zajem meritev, poročil o
kvaliteti električne energije in nastavljanje
Sestavni del sistema je tudi podatkovni strežnik,
ki deluje na Linux platformi. Na njem teče web
aplikacija z različnimi nivoji dostopa, preko katere je
možno nastaviti detektorje in določiti nabor podatkov
za prenos. Preneseni podatki, meritve, poročila o
kvaliteti energije in alarmih, se shranjujejo v MySql
podatkovno bazo in so lahko prikazani v tabelarični
ali grafični obliki. Možen je tudi izvoz v obstoječ
SCADA sistem za upravljanje omrežja. Povezava med
detektorji in strežnikom poteka preko GPRS
komunikacije.
IV. PREIZKUS SISTEMA MC LISA® NA DV MATULJI
Preskušanje zaščite smo izvedli ob istočasnem
merjenju napetosti na DVLM »Zabiče« in TP »Sviščaki 1«,
kjer smo merili tudi sekundarne napetosti in kote med
faznimi napetostmi na SN vodu in na sekundarni strani TP.
Preskusi so pokazali, da zaščita pravilno deluje in da v času
približno 20 s dobimo informacijo o prekinitvi vodnika na
koncentrator in mobilni telefon dežurnega elektrikarja.
Problem je nastal, ko smo preskušali zaščito dolgega
neobremenjenega DV, kjer so bile vse napetosti višje od
nastavljenega »praga« delovanja in le izmerjeni koti so
kazali na nesimetričnost sistema napetosti. Osnovni rezultati
meritev v TP »Sviščaki 1« za prekinjen vodnik so prikazani
v tabelah, kjer pomenijo:
Primarna stran: medfazne napetosti in koti med faznimi napetostmi:
Vrsta preskusa
Izmerjene napetosti pred preskusom
Vklop obremenjenega DV s prekinjenim vodnikom
Prekinitev vodnika obremenjenega DV
Vklop neobremenjenega DV s prekinjenim vodnikom
Koti med osnovnimi harmonskimi funkcijami faznih napetosti
U12 (kV)
19,7 do 19,9
18
18
25
α12 = - 40,2 o
U23 (kV)
18,2 do 18,5
8,8
8,1
20
α23 ≈ 116,3 o
U31 (kV)
21 do 21,2
9,2
10
17
α31 ≈ - 36,1o
delovanje
da
da
ne
da
Sekundarna stran: fazne napetosti:
Vrsta preskusa
Izmerjene napetosti pred preskusom
Vklop obremenjenega DV s prekinjenim vodnikom
Prekinitev vodnika obremenjenega DV
Vklop neobremenjenega DV s prekinjenim vodnikom
Koti med osnovnimi harmonskimi funkcijami faznih napetosti
Uf1 (V)
234,6
234,1
235,5
290
α12 = 148,4 o
Uf2 (V)
234
124,2
115,5
234
α23 = 0,7 o
Uf3 (V)
233,96
109,6
120,2
254
α31 = 171,7 o
delovanje
da
da
ne
da
U12 (V)
405,96
358
351
490
U23 (V)
405,04
15
15
460
U31 (V)
405,72
343
355
394
delovanje
da
da
ne
Sekundarna stran: medfazne napetosti:
Vrsta preskusa
Izmerjene napetosti pred preskusom
Vklop obremenjenega DV s prekinjenim vodnikom
Prekinitev vodnika obremenjenega DV
Vklop neobremenjenega DV s prekinjenim vodnikom
Preskusi so pokazali, da ne samo fazne, ampak tudi
medfazne napetosti niso vedno zanesljivo merilo, kot
kaže primer vklopa dvofazno napajanega več kot 10
km dolgega voda s transformatorji v praznem teku.
Zaradi tega smo nadgradili algoritem z merjenjem
kotov med osnovnimi harmonskimi funkcijami faznih
napetosti.
Preskusili smo tudi primer prekinjenega vodnika, ki
je imel ne napajani del ozemljen in prekinitev dveh
vodnikom, pri čemer je bil eden izmed njih z ne
napajanim delom tudi ozemljen. Dobili smo rezultate,
ki niso veliko odstopali od pričakovanih (teoretičnih
in laboratorijskih). Zaščita je v obeh primerih
zanesljivo pokazala prekinitev enega oz. dveh
vodnikov, zaščita zemeljskega kratkega stika v RTP
Ilirska Bistrica pa tega zemeljskega stika na DV
Matulji ni zaznala.
Referat lahko zaključimo z ugotovitvijo, da zaščitne
naprave v vseh treh merilnih točkah delujejo, kot je bilo
načrtovano. Pri obratovalcih so pomisleki le zaradi
pogostega javljanja tudi v primerih, ko ostale zaščite
ugotovijo okvaro. Zato bi kazalo koncentrator povezati v
SCADA sistemom v DCV in dograditi program tako, da bi
SCADA alarme iz naprav MC LiSa® prezrla, če bi
delovale tudi druge zaščite. Reagirala bi le, če bi
katera od naprav MC LiSa® javila prekinitev
vodnika(ov), ostale zaščitne naprave pa tega ne bi
zaznale. Temu bi lahko sledil takojšen izklop ali pa
samo alarm, odvisno od ocene rizika in zahtevnosti
odjemalcev.
V. IZKUŠNJE IZ OBRATOVANJA IN ZAKLJUČEK
Zaščitni sistem MC LiSa® je bila inštaliran na DV
Matulji konec leta 2006 in v času do konca leta ni bilo
nobenih posebnih dogodkov, razen izklopa DV ob
rednih vzdrževalnih delih, ki jih lahko naprava prezre,
če ji pošljemo ustrezno sporočilo.
V letu 2007 se je zvrstilo nekaj dogodkov, ki jih je
sistem MC LiSa® zaznal in sicer izklopi DV zaradi
zemeljskih kratkih stikov (20.1., 1.2., 6.3. in 16.3.
2007). Vmes je prišlo dne 13. 2. 2007 tudi do
pretrganja vodnika v sekciji DVPLM »Zabiče« in TP
»Sviščaki 1«, ki mu je sledil takoj tudi zemeljski stik in je
zato odklopnik DVPLM Zabiče izklopil. Naprava MC
LiSa® je zaznala okvaro, vendar ne kot prekinitev vodnika
(zaradi nastavljene časovne zakasnitve 3 s), ampak kot
izpad voda.
REFERENCE
[1] M. Bezjak, Z. Toroš, Z. Bombek “Naprava za
odkrivanje in izklop voda s prekinjenimi vodniki
– Patent SI21482 –”, CIGRE, Velenje 2005
[2] M. Bezjak, Z. Toroš, Z. Bombek “Patent SI
21482”, Urad RS za intelektualno lastnino,
Ljubljana, julij 2004.
[3] M. Bezjak, Z. Toroš, Z. Bombek “Patent SI
21717”, Urad RS za intelektualno lastnino,
Ljubljana, maj 2005.