SZRSamoczynne Załączanie Rezerwy

System Cyfrowych Zabezpieczeń - CZIP

System CZIP jest przeznaczony dla wszystkich pól rozdzielni średniego napięcia - szczególnie energetyki zawodowej, w sieciach o dowolnym sposobie uziemienia punktu zerowego co powoduje, że również bardzo dobrze nadaje się do rozdzielni przemysłowych.

Obejmuje również automatykę SZR, zespół dla pola 110kV transformatora zasilającego oraz zespół dla pola silnika asynchronicznego wysokiego napięcia.
System realizuje wszystkie funkcje dotychczasowych układów automatyki elektroenergetycznej pól SN i umożliwia realizacje nowych zadań wynikających z aktualnych potrzeb eksploatacyjnych sieci. Bardzo istotną cechą zespołów typu CZIP jest ich zdolność do łatwej współpracy z dyspozytorskimi systemami kontroli i nadzoru pracy sieci elektroenergetycznej.

Zaleca się umieszczanie zespołów CZIP bezpośrednio na przedniej części celki rozdzielnicy średniego napięcia. Wiąże się to z ich funkcją, jako sterownika pola.


Do podstawowych zadań zespołów CZIP należą:

• realizacja kryteriów automatyki zabezpieczeniowej danego pola,
• pomiar prądów i napięć w obwodach wtórnych pola rozdzielni,
• obliczanie wartości mocy i energii przepływających pierwotnymi obwodami pola,
• określanie i przekazywanie do systemu nadrzędnego stanu łączników pola,
• sterowanie wyłącznikiem pola,
• realizacja funkcji telemechaniki,
• komunikacja z komputerowym systemem nadzoru (np. EX, SYNDIS) w oparciu o protokół DNP 3.0, bezpośrednio lub poprzez własny koncentrator CZIP-NET,
• samokontrola pracy poszczególnych elementów zespołu CZIP,
• sporządzanie raportów w wewnętrznej pamięci - odpowiednik rejestratora zdarzeń,
• rejestracja przebiegów podczas wybranych stanów sieci, w tym również zakłóceniowych - rejestrator zakłóceń,
• sygnalizacja optyczna za pomocą diod świecących umieszczonych na płycie czołowej urządzenia,
• sterowanie przekaźnikami programowalnymi,
• współpraca z komputerem umożliwiającym wygodną obsługę programową w zakresie zmiany nastaw, programowania sygnalizacji i przekaźników, określania stanów wejść i wyjść, przeglądania zdarzeń, obserwowania wyników pomiarów.
  

Zespoły CZIP przejmują również wszystkie zadania wynikające z potrzeb pola w zakresie centralnego i lokalnego sterowania. Realizowane jest także wiele funkcji pomocniczych, które wynikają bezpośrednio z potrzeb operatorskich oraz wizualizacyjnych urządzenia. Są one różne dla poszczególnych pól.
W tablicy 2.1. zestawiono wszystkie zespoły nowej generacji.
Na rysunku na wewnętrznej stronie okładki przedstawiono powiązania pomiarowych obwodów wtórnych rozdzielni z zespołami CZIP w poszczególnych polach. Wielkości pomiarowe doprowadzone na zaciski są mierzone bezpośrednio. Inne wielkości są obliczane.
Wszystkie kryteria prądowe i napięciowe bazują na wartościach skutecznych tych wielkości, a nie na harmonicznej podstawowej. Spowodowało to duże trudności przy konstruowaniu szybkich algorytmów obliczeniowych, ale pozwoliło na odstrojenie się od wielu niekorzystnych zjawisk - szczególnie w zabezpieczeniu baterii kondensatorów od skutków przeciążeń, czy w zabezpieczeniach zerowoprądowych. Natomiast zabezpieczenia admitancyjne bazują na wielkościach średnich. Jest to korzystne podczas wykrywania zwarć doziemnych, podczas których obserwuje się bardzo silne odkształcenia krzywej prądu. Zjawisko to spotykane jest szczególnie podczas zwarć przerywanych w liniach napowietrznych lub przy małych prądach ziemnozwarciowych (rzędu kilku czy kilkunastu A) w liniach kablowych.
Wszystkie zespoły realizują pomiary i udostępniają je na zewnątrz w formie podawania na wyświetlaczu, do programu MONITOR lub systemu nadrzędnego. Dotyczy to wielkości wejściowych lub wykorzystywanych jako kryterialne. Są one również przeliczane na stronę pierwotną z uwzględnieniem wprowadzonych parametrów przekładników.
Dodatkowo te zespoły, gdzie wielkościami wejściowymi są prądy i napięcia (czyli oprócz automatyki SZR i pola pomiaru napięcia) wykonują pomiary mocy czynnej i biernej. Natomiast w zespole dla pola liniowego pomiary zostały bardzo rozbudowane - mierzone są energie (czynne i bierne) i moce piętnastominutowe w kilku strefach czasowych z podziałem na energię dopływającą i odpływającą. Dokładność tych pomiarów jest na tyle dobra, że może służyć do kontroli odbiorców, ale nie może być używana do celów rozliczeniowych. Dla przykładu - błędy pomiaru prądu w zakresie od 0,35 do 50 A oraz pomiaru napięcia w zakresie od 0 do 130 V nie przekraczają wartości 1,5 %.
Zespoły CZIP współpracują pomiędzy sobą realizując pewne funkcje logiczne, automatyki i zabezpieczenia ogólnostacyjne, w tym zabezpieczenie szyn zbiorczych i lokalną rezerwę wyłącznikową. W tych celach nie korzysta się z transmisji łączem komputerowym. Cyfrowo przesyłane są natomiast sygnały dyspozytorskie, raporty, wyniki pomiarów i żądane komunikaty. Transmisja do nadrzędnego systemu komputerowego odbywa się szeregowo, asynchronicznie i w obu kierunkach.
Pozostawiono dotychczasowa zasadę, że impuls otwierający wyłącznik jest zawsze formowany w zespole danego pola, a jeśli zadziałanie zabezpieczenia ma powodować również otwarcie wyłącznika w innym polu, to informacje o tym przechodzą poprzez zespoły obu pól.
Inną przyjętą zasadą jest to, że impulsy na otwarcie wyłącznika przez zabezpieczenia są podtrzymywane tak długo, dopóki nie nastąpi zanik kryterium powodującego jego zadziałanie. Jeśli impuls otwierający pochodzi z innego pola, to jest on podtrzymywany tak długo, dopóki na wejściu do zespołu utrzymuje się stan logiczny o tym informujący, co zresztą jest stosowane w konwencjonalnej telemechanice. Stąd w niektórych zespołach wprowadzono nastawę czasu innych impulsów wyjściowych, która reguluje czas podtrzymania tych sygnałów. Typowym przykładem z tej grupy jest wyłączanie BKR przy działaniu zabezpieczeń w polu SN transformatora 110kV/SN. W dotychczasowych układach analogowych nie ma informacji o zdarzeniu, że taki sygnał wyłączający został odebrany, a wyłącznik nie otworzył się. W przypadku układów CZIP w spisie komunikatów odnotowany zostanie sygnał wejściowy i dodatkowo pobudzona będzie sygnalizacja Up. 

Ważniejsze powiązania logiczne pomiędzy zespołami poszczególnych pól realizują: 

1. Zabezpieczenie szyn zbiorczych ZS umieszczone w CZIP-1T, które działa wykorzystując dotychczasowe prądowo-logiczne kryterium blokowania nadprądowego elementu rozruchowego przez pobudzone zabezpieczenia odpływów. Podejmuje ono wybór miejsca wyłączenia zwarcia w przypadku pracy rozdzielni z zamkniętym łącznikiem szyn, 

2. Lokalna rezerwa wyłącznikowa LRW umieszczona w CZIP-1T i CZIP-1S, która otwiera wyłącznik pola zasilającego (lub łącznika szyn) przy braku otwarcia wyłącznika w polu, w którym zadziałało zabezpieczenie, 

3. Regulator mocy biernej umieszczony w CZIP-1T realizujący kryterium mocowe, podnapięciowe i nadnapięciowe. Jeśli użytkownik chce je wykorzystać, to w zespole CZIP-1C musi to uwidocznić w nastawach i wykonać połączenie pomiędzy odpowiednimi zaciskami zespołów w polu transformatora 110 kV/SN i BKR. 

4. Samoczynne załączanie rezerwy (SZR) w zespole CZIP-2R, operujące na polach transformatorów obu sekcji i łączniku szyn,

5. SCO wypracowujące kryteria w polu pomiaru napięcia CZIP-1U i rozsyłające sygnały do wszystkich pól liniowych.