background image

 

 

1

ZABEZPIECZENIA 

ELEKTROENERGETYCZNE 

Prowadzący 
dr hab. inż. W. Korniluk, prof. PB

 

Wykład 1 

Wiadomości wstępne

background image

 

 

2

Treść pierwszego wykładu

1. Literatura przedmiotu.

2. Rola i zadania elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej w 

układzie 

    elektroenergetycznym. 

     

3. Podstawowe kryteria identyfikacji zakłóceń stosowane w EAZ.

4. Klasyfikacja przekaźników elektrycznych.

5. Wymagania stawiane zabezpieczeniom elektroenergetycznym.

6. Niezawodność zabezpieczeń elektroenergetycznych.

7. Wykaz ważniejszych symboli graficznych stosowanych w schematach 

EAZ.

    

       

background image

 

 

3

Literatura 

1.  Synal B., Rojewski W., Dzierżanowski W. : Elektroenergetyczna 

automatyka 

    zabezpieczeniowa. Podstawy. Wyd.II poprawione i uzupełnione. 
    Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. Wrocław 2003.
2.  Winkler W., Wiszniewski A.: Automatyka zabezpieczeniowa w 

systemach 

    elektroenergetycznych. WNT, Warszawa 1998.
3. Kowalik R., Januszewski M., Smolarczyk A.: Cyfrowa 

elektroenergetyczna 

    automatyka zabezpieczeniowa. Oficyna Wydawnicza Politechniki 

Warszawskiej.  

    Warszawa 2006.
4. Żydanowicz J., Namiotkiewicz M.: Automatyka zabezpieczeniowa w 
    elektroenergetyce. WNT, Warszawa 1983.
5. Wróblewski J.: Zespoły elektroenergetycznej automatyki 

zabezpieczeniowej. 

    WNT, Warszawa 1993.
6. Borkiewicz A. : Automatyka zabezpieczeniowa, regulacyjna i 

łączeniowa w 

    systemie elektroenergetycznym. ZIAiDZ, Bielsko – Biała 1997.
7. Czasopismo „Automatyka elektroenergetyczna”.
8. Konspekt wykładów opracowany przez prowadzącego zajęcia.

background image

 

 

4

Treść wykładów – studia niestacjonarne 

1.  Rola elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej w układzie 

elektroenergetycznym. Zakłócenia i główne i kryteria ich identyfikacji     
  

2. Wymagania stawiane zabezpieczeniom. Niezawodność i skuteczność 

zabezpieczeń                                                                                             

3. Struktura urządzeń elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej 

 

4. Teletechnika w elektroenergetyce 

                                                 

5. Budowa elementów składowych  automatyki zabezpieczeniowej 

      

6. Zabezpieczenia linii elektroenergetycznych 

      

7. Zabezpieczenia transformatorów elektroenergetycznych 

                  

  

8. Zabezpieczenia prądnic synchronicznych i silników wysokiego napięcia   
9.  Automatyka przeciwawaryjna i poawaryjna                                    

background image

 

 

5

1.Wiadomości wstępne

1.1. 

Rola 

elektroenergetycznej 

automatyki 

zabezpieczeniowej w układzie elektroenergetycznym

         

Zadaniem  układu  elektroenergetycznego  jest  niezawodne  i 

bezpieczne 

dostarczenie 

energii 

elektrycznej 

użytkownikom. 

Wykonanie  tego  zadania  w  pełni  jest  niemożliwe  ponieważ 
przeciwdziałają temu przypadkowe czynniki nazywane zakłóceniami.

 

         

Zakłócenia  w  pracy  układu  elektroenergetycznego  można 

podzielić  na  zaburzenia,  przy  których  niemożliwa  jest  praca  układu 
lub  jego  elementu  oraz  zagrożenia,  przy  których  dopuszczalna  jest 
praca  przez  określony  czas.  Najczęściej  występującymi  i  groźnymi 
zaburzeniami  są  zwarcia  –  winny  być  one  wyłączane  w  krótkim 
czasie.  Natomiast  najczęściej  występującym  zagrożeniem  w  pracy 
układu  elektroenergetycznego  lub  jego  elementu    jest  przeciążenie 
cieplne i może ono być sygnalizowane lub, w przypadku przedłużania 
się, eliminowane samoczynnie. 

background image

 

 

6

         

Zwarcia  w  urządzeniach  elektrycznych  spowodowane  są 

nadmiernym 

wzrostem 

naprężeń 

elektrycznych,  cieplnych 

bądź 

mechanicznych. Pośrednimi przyczynami zwarć mogą być:

  

zmiany i wadliwe własności materiałów izolacyjnych,

  błędy montażowe,

  omyłki łączeniowe dokonywane w układzie elektroenergetycznym,

  wpływy klimatyczne, atmosferyczne i geologiczne,

  wpływy postronne spowodowane przez ludzi, zwierzęta i rośliny,

  wpływy elektryczne i magnetyczne.

     

Bezpośrednimi skutkami zwarć mogą być nieszczęśliwe wypadki z 

ludźmi,  uszkodzenia  dynamiczne  i  cieplne  urządzeń  elektrycznych,  spadki 
napięć  w  sieci,  przerwy  w  zasilaniu  odbiorców,  utrata    równowagi 
współpracujących podsystemów i inne.

           

Do  zaburzeń  w  pracy  systemu  elektroenergetycznego  zalicza  się 

również długotrwałe kołysania mocy.

Rola elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej w układzie elektroenergetycznym

background image

 

 

7

         

Zagrożenie  przeciążeniem  cieplnym  elementów  układu 

elektroenergetycznego  spowodowane  jest  najczęściej  (z  wyjątkiem 
pogorszenia  warunków  chłodzenia)  nadmiernym  wzrostem  prądu 
płynącego przez przewody fazowe linii czy urządzeń. Wzrost ten może być 
spowodowany  zwiększonym  poborem  mocy  czynnej  i  biernej,  obniżką 
napięcia  w  sieci  zasilającej  silniki,  zmiana  konfiguracji  systemu  lub 
niewłaściwą  praca  niektórych  urządzeń,  np.  regulatorów  napięcia  lub 
regulatorów baterii kondensatorowych. Przeciążenia cieplne przyśpieszają 
znacznie  proces  starzenia  się  izolacji  urządzeń  a  więc  czas  użytkowania 
tych urządzeń. Do zagrożeń w pracy układu elektroenergetycznego zalicza 
się również asymetrię obciążenia, kołysania mocy i obniżenie napięcia.

         

Elektroenergetyczna  automatyka  zabezpieczeniowa  reaguje  na 

zakłócenia  w  pracy  układu  elektroenergetycznego.  Ma  ona  za  zadanie 
ograniczać  skutki  zakłóceń  przez  dokonywanie  następujących 
czynności: 

 wyłączenie elementu uszkodzonego lub zagrożonego,

  odpowiednie  przełączanie  w  układzie  elektroenergetycznym 
powodujące 
    zmniejszenie lub likwidacje zagrożenia,

  sygnalizowanie  nienormalnego  stanu  pracy  elementu  czy 
układu.

Rola elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej w układzie elektroenergetycznym

background image

 

 

8

          Elektroenergetyczną  automatykę  zabezpieczeniową  można  podzielić 
na prewencyjną, eleminacyjną i restytucyjną. 

         

Automatyka  zabezpieczeniowa  prewencyjna  samoczynnie 

zapobiega lub likwiduje niektóre zakłócenia, stwarzające w systemie 
elektroenergetycznym  stan  zagrożenia  (rys.1.1),  eliminując  zupełnie  lub 
ograniczając  skutki  tych  zakłóceń.  Dotyczy  to  między  innymi  takich 
zakłóceń jak przeciążenia cieplne, zmniejszenie się częstotliwości, wzrosty 
napięcia i kołysania mocy.

         

Automatyka  zabezpieczeniowa  eleminacyjna  wyłącza  elementy 

układu  dotknięte  zakłóceniem  zwanym  zaburzeniem  (rys.1.1).  Dotyczy  to 
takich  elementów  i  zakłóceń,  przy  których  bezpieczna  praca  układu  jest 
niemożliwa.  Najczęstszym  i  najgroźniejszym  rodzajem  zakłócenia,  przy 
którym działa automatyka eleminacyjna są zwarcia.

       

Automatyka  restytucyjna  ma  za  zadanie  doprowadzić  układu 

elektroenergetyczny  do  normalnej  pracy  poprzez  dokonanie  na  nim 
odpowiednich  czynności  łączeniowych  w  stanie  pozakłóceniowym  po 
eleminacji  zakłócenia  (rys.1.1).  Przykładami  działalności  automatyki 
restytucyjnej mogą być:

 SPZ - samoczynne ponowne włączenie do pracy elementów 
uprzednio 
    wyłączonych przez automatykę eleminacyjną,

 SZR - samoczynne włączenie do pracy elementów rezerwowych.

Rola elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej w układzie elektroenergetycznym

background image

 

 

9

Rys.1.1. Stany systemu elektroenergetycznego i rola w nich EAZ

Rola elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej w układzie elektroenergetycznym

background image

 

 

10

1.2. Podstawowe kryteria identyfikacji zakłóceń stosowane 
w EAZ

          Urządzenia  elektroenergetycznej  automatyki  zabezpieczeniowej 
odróżniają  stan  zakłócenia  od  stanu  pracy  normalnej  na  podstawie 
wybranego  zbioru  informacji  o  wartości  prądów,  napięć,  częstotliwości, 
temperatury  itd.  Obróbka  tej  informacji  a  następnie  diagnoza 
dotycząca stanu pracy
 przebiega według uprzednio zaprogramowanego 
algorytmu postępowania. 

            Identyfikacja  przez  zabezpieczenie  stanu  zakłóceniowego  w 
dowolnym    elemencie  lub  systemie  elektroenergetycznym  opata  jest  na 
pomiarze  wielkości  fizycznych,  których  odpowiednia  zamiana  w  czasie 
charakteryzuje wystąpienie stanu zakłóceniowego. 
     W tablicy 1.1 podano zestawienie najczęściej występujących rodzajów 
zakłóceń w elementach lub w układzie elektroenergetycznym oraz kryteria 
ich identyfikacyjne.

background image

 

 

11

Tablica 1.1. Kryteria identyfikacji wybranych zakłóceń

Rodzaj zakłócenia

Kryterium identyfikacji

zwarcie ogólne

wzrost prądu

obniżenie się lub zanik napięcia

zmniejszenie się impedancji

zwarcie niesymetryczne

pojawienie 

się 

składowej 

przeciwnej  prądu,  napięcia  lub 

mocy

przeciążenie cieplne

wzrost prądu

wzrost 

temperatury 

części 

wiodących 

lub izolacji

deficyt mocy czynnej

obniżenie się częstotliwości

szybkość zmian częstotliwości

kołysanie moc

szybkość 

zmian 

impedancji 

ruchowej

lub prądu obciążenia

Podstawowe kryteria identyfikacji zakłóceń

background image

 

 

12

1.3. Struktura urządzeń elektroenergetycznych automatyki 
       zabezpieczeniowej

          Urządzenia  elektroenergetycznej  automatyki  zabezpieczeniowej 
ogólnie można podzielić na następujące człony: 

  człony doprowadzające i przekształcające wielkości pomiarowe,

  człony pomiarowe,

  człony sterowniczo – sygnalizacyjne,

  człony energii pomocniczej.

          Do  członu  pomiarowego  informacja  o  stanie  pracy  obiektu 
zabezpieczanego może być przekazywana przez:
 obwody przyłączone do uzwojeń wtórnych przekładników prądowych i 
    napięciowych,

 obwody przyłączone do przetworników łącza radiowego lub wysokiej 
    częstotliwości zestyków innych urządzeń zabezpieczających, czujników 
itp.

          Konieczne  jest  w  szeregu  przypadkach  przekształcenie  wielkości 
pomiarowych  np.  z  prądu  na  napięcie,  prądów  fazowych  na  składowe 
symetryczne prądów fazowych z częstotliwości na napięcie itp.

background image

 

 

13

Rys.1.2.  Schemat  blokowy  uogólnionego  układu  elektroenergetycznej 
automatyki 
zabezpieczeniowej

Obiekt zabezpieczany

Przekładniki 
prądowe, napięciowe, 
czujniki, itp

Przetworniki np.
prąd/napięcie=
napięcie/na-pięcie

=

Zespoły 
przekaźni-ków 
np.
pradowe,
impedancyjneitd
.

Stero-
wanie

Źródło 
napięcia 
pomocni
czego

Sygnalizacja

Rejestracja

Struktura urządzeń elektroenergetycznych automatyki zabezpieczeniowej

background image

 

 

14

          W  członie  pomiarowym  dokonywane  są  operacje  porównania 
doprowadzonych  wartości  wielkości  elektrycznych  z  wartościami 
rozruchowymi. W następstwie tego podejmowana jest decyzja o istnieniu, 
czy  nie,  stanu  zakłóceniowego.  Zadanie  to  spełniają  najczęściej 
przekaźniki  elektryczne.  Przekaźnik  taki  dokonuje  przewidziane 
skokowe zmiany  w  jednym lub w większej liczbie obwodów wyjściowych 
pod  wpływem  powstania  odpowiednich  warunków  w  obwodzie 
elektrycznym  lub  obwodach  elektrycznych  wejściowych  sterujących  tym 
przekaźnikiem.

          Człon  sterowniczo  –  sygnalizacyjny  ma  za  zadanie  wysyłanie 
impulsu sterującego do wyłączników lub innych urządzeń, przekazywanie 
informacji  obsłudze  oraz  rejestrowanie  stanu  zagrożenia  lub  sposobie 
likwidacji zaburzenia. 

 

          Źródła  napięć  pomocniczych  dostarczają  energii  niezbędnej  do 
działania urządzeń automatyki elektroenergetycznej. 
     Obecnie urządzenia zabezpieczające są z reguły tak konstruowane, że 
człony pomiarowe, sterowniczo sygnalizacyjne i układy przekształcające a 
często  źródła  energii  pomocniczej  stanowią  pewna  całość.    Taki  zespół 
automatyki 

zabezpieczeniowej 

(ZAZ) 

konstruuje 

się 

jako 

specjalizowany przystosowany do zabezpieczenia określonego urządzenia 
elektroenergetycznego.

Struktura urządzeń elektroenergetycznych automatyki zabezpieczeniowej

background image

 

 

15

1.4. Klasyfikacja przekaźników elektrycznych

          Przekaźnik  elektryczny  składa  się  z  członu  rozruchowego
reagującego  na  wystąpienie  warunków  w  obwodzie  (w  obwodach) 
sterującym  tym  przekaźnikiem  oraz  z  członu  wykonawczego
wykonującego przewidziane skokowe zmiany w obwodzie (w obwodach) 
sterowanym  tym  przekaźnikiem.  Przez  wystąpienie  odpowiednich 
warunków  w  obwodach  sterujących  należy  rozumieć  pojawienie  się, 
zanik  lub  zmianę  wartości  wielkości,  która  doprowadza  się  do 
przekaźnika w celu spowodowania jego działania.

          W  zależności  od  sposobu  doprowadzania  wielkości  zasilającej 
przekaźniki  dzieli  się  na  pierwotne  (zasilane  bezpośrednio)  i  wtórne 
(zasilanie za pośrednictwem przekładników). 
      Ze  względu  na  zastosowanie  przekaźniki  dzieli  się  na  pomocnicze
które  reagują  na  pojawienie  się  lub  zanik  wielkości  zasilającej  i 
pomiarowe,  które  działają  przy  określonej  wartości  doprowadzonej 
wielkości pomiarowej.  

          Do  przekaźników  pomocniczych  zalicza  się  przekaźniki 
pośredniczące, zwłoczne i sygnałowe.

background image

 

 

16

Funkcjonują jeszcze następujące podziały przekaźników:

 pod względem rodzaju wielkości pomiarowej na pomiarowe 
prądowe, 
    napięciowe, częstotliwościowe, impedancyjne, mocowe, itd.

 pod względem zasady działania na elektromagnetyczne, indukcyjne,  
    elektrodynamiczne, indukcyjno – elektrodynamiczne, magnetyczne, 
cieplne,    
    elektroniczne  analogowe (na wzmacniaczach operacyjnych) i cyfrowe 
    (mikroprocesorowe).

     W urządzeniach EAZ oprócz przekaźników elektrycznych (zasilanych na 
wejściu  wielkościami  elektrycznymi)  stosowane  są  również  przekaźniki 
mechaniczne
  reagujące  na  zmiany  temperatury,  ciśnienia,  prędkości 
przepływu cieczy.

          Wszystkie  przekaźniki  stosowane  w  EAZ  zwane  są  przekaźnikami 
elektroenergetycznymi.
          Zespół  przekaźników  wraz  z  obwodami  zewnętrznymi  pomiarowymi  i 
pomocniczymi  przeznaczony  do  ochrony  obiektu  od  określonego 
zakłócenia  zwany  jest  zabezpieczeniem  elektroenergetycznym
Odróżnia się dwa rodzaje zabezpieczeń – podstawowe i rezerwowe.

Klasyfikacja przekaźników

background image

 

 

17

     Wyróżnić można trzy generacje rozwiązań EAZ:

 elektromechaniczne – najstarsze, udoskonalane wraz z rozwojem 
    elektroenergetyki (od początku XX wieku),

 elektroniczne analogowe – lata 70-te XX wieku – okres wdrożeń i  
zastosowań
    praktycznych,

 cyfrowe – lata 90-te XX wieku – produkcja seryjna i zastosowanie na 
szeroką 
    skalę. 

          W  eksploatacji  znajdują  się  wszystkie  trzy  rodzaje  zabezpieczeń.  Na 
terenie Zakładu Energetycznego Białystok SA udział poszczególnych typów 
w ogólnej liczbie zainstalowanych zabezpieczeń sieci ŚN w 2003r. wynosił:

  elektromechanicznych – 24%,

 elektronicznych analogowych – 48%,

 cyfrowe – 28%.

     Ogólne zasady realizacji trzech generacji zabezpieczeń przedstawiono 
symbolicznie  na  rys.  1.3.  i  1.4  na  przykładzie  przekaźnika  pomiarowego 
reagującego na jedną wielkość wejściową (prąd).

Klasyfikacja przekaźników

background image

 

 

18

 a)

b)

Rys. 1.3. Schemat ideowy zabezpieczeń: 
a) elektromechanicznego,  1  –  przekaźnik  pomiarowy,  2  –  wyjściowy 

przekaźnik pośredniczący; 

b) elektronicznego analogowego, 1 – przetwornik sygnału pomiarowego, 2 

–  układ  pomiarowy,  3  –  wzmacniacz  sygnału  wykonawczego,  4  – 
wyjściowy przekaźnik pośredniczący, 5 – zasilacz 

Klasyfikacja przekaźników

background image

 

 

19

Rys. 1.4. Schemat zabezpieczenia cyfrowego: 
1  –  przetwornik  sygnału  pomiarowego  (dopasowujący)  plus  filtracja 
analogowa, 
2 – układ próbkująco-pamiętający (i ewentualnie filtracja cyfrowa), 
3 – jednostka centralna, 
4 – wzmacniacz sygnału wykonawczego,
5 – zespół końcowych przekaźników pośredniczących, 
6 – port szeregowy (wprowadzanie i wyprowadzanie danych), 
7 – przetwornik sygnałów dwustanowych, 8 – zasilacz 

Klasyfikacja przekaźników

background image

 

 

20

          Do  podstawowych  wad  zabezpieczeń  elektromechanicznych 
należą
:  bezwładność  części  mechanicznych  (co  utrudnia  uzyskanie 
dużej  szybkości  działania),  ograniczone  możliwości  realizowania 
bardziej  wyrafinowanych  charakterystyk  i  kryteriów  działania
niezbędna  jest  precyzja  wykonania.  Zaletą  jest  prostota  i  duża 
długotrwała niezawodność (do 30 lat). 
          Zabezpieczenia  elektroniczne  analogowe  są  wrażliwe  na 
zakłócenia
  w  agresywnym  środowisku  elektromagnetycznym,  posiadają 
także zmniejszoną niezawodność długotrwałą (czas „życia” od 15 do 20 
lat).  Do  ich  zalet  należy  szybkość  działania,  większe  możliwości 
stosowania  bardziej  wyrafinowanych  kryteriów  działania,  typizacja 
elementów  składowych,  możliwość  modularyzacji  i  integracji  wielu 
funkcji
 w jednym zabezpieczeniu. 
          Zabezpieczenia  cyfrowe,  podobnie  jak  analogowe,  cechują  się 
szybkim zużyciem „moralnym” powodowanym postępem technologicznym 
w  zakresie  techniki  cyfrowej.  Zalety  tych  zabezpieczeń  są  podobne  jak 
zabezpieczeń  elektronicznych  analogowych.
  Dochodzą  jednak  do 
tego  możliwości programowej realizacji wyrafinowanych kryteriów 
pomiarowych 

funkcji 

logicznych

ogromne 

możliwości 

informatyczne  (dane  o  przebiegu  zakłócenia,  rejestracja  i  lokalizacja 
zakłóceń), samokontrola i autotestowanie zwiększające niezawodność 
eksploatacyjną, możliwe rozwiązania adaptacyjne.

Klasyfikacja przekaźników

background image

 

 

21

1.5. Wymagania stawiane zabezpieczeniom elektroenergetycznym

     Żąda się od zabezpieczeń aby działały możliwie jak najszybciej 
przy  maksymalnym  zachowaniu  wybiórczości  i  niezawodności 
działania

    Możliwie duża szybkość działania jest potrzebna w celu:

  zwiększenia bezpieczeństwa pracy obsługi i osób postronnych,

  ograniczenie skutków od łuku i prądu zwarciowego,

   zmniejszenie  wpływu  zaniku  napięcia  w  sieci  na  pracę 

odbiorników, szczególnie silników,

  zabezpieczenie synchronicznej współpracy generatorów,

   niedopuszczenie  do  przekształcania  się  zwarć  doziemnych  w 

międzyfazowe (w sieci z nieuziemionym punktem zerowym),

  zwiększenie skuteczności działania urządzeń SPZ.

          Nowoczesne  zabezpieczenia  działają  z  czasem  około  0,02  0,04  s, 

natomiast  czas  wyłączania  szybkich  wyłączników  wysokonapięciowych 
wynosi 0,02-0,04s.

  Najdłuższe  czasy  trwania  zwarć  trójfazowych  w  liniach  przesyłowych, 
wynikające  z  warunków  zapewnienia  stabilności  współpracy 
generatorów
, wynoszą od 0,1 do 0,35 s.

background image

 

 

22

          Wybiorcze  działanie  zabezpieczenia  polega  na  tym,    że 
zabezpieczenie  spowoduje  odłączenie  od  źródeł  zasilających  jedynie 
element  uszkodzony.  Wybiórczość  może  również  dotyczyć  rodzaju  zwarcia 
np.  w  zabezpieczeniu  odległościowym.  Zadziałanie  niewybiorcze 
(zbędne)  niektórych  zabezpieczeń  może  spowodować  olbrzymie  straty 
materialne.  W  praktyce  dopuszcza  się  niewybiorcze  szybkie  działanie 
zabezpieczeń  w  przypadkach  gdy  po  takim  działaniu  następuje  włączenie 
elementu rezerwowego w miejsce wyłączonego przez zabezpieczenie.
     Czułość zabezpieczenia może być scharakteryzowana jako zdolność  
na  reagowanie  na  minimalne  zakłócenie,  które  nie  spowoduje  jeszcze 
dużych  skutków.  Duża  czułość  działania  zabezpieczeń  jest  wymagana 
wtedy gdy stan zakłócenia i stan pracy normalnej scharakteryzowany przez 
określone  parametry  mało  się  różnią,  przykładowo  wartość  prądu  zwarcia 
w dolinie obciążenia przy włączonej małej liczbie generatorów od wartości 
prądu obciążenia w szczycie obciążenia.
 

 

 

 

 

Niezawodność 

zabezpieczenia 

definiuje 

się 

jako 

prawdopodobieństwo,  że  zabezpieczenie  będzie  spełniało  swą  funkcję 
prawidłowo  przez  określony  czas.  Niezawodność  działania  zabezpieczenia 
zależy od materiałow i elementów użytych do jego konstrukcji, poprawnego 
doboru wartości rozruchowych i warunków eksploatacji.
          Wskaźniki  niezawodnościowe  działania  zabezpieczeń 
elektroenergetycznych  wylicza  się  na  podstawie  statystyki  zadziałań 
(rys.1.4, tab.1.2). 

Wymagania stawiane zabezpieczeniom

background image

 

 

23

Rys. 1.5. Klasyfikacja działania zabezpieczeń elektroenergetycznych

Wymagania stawiane zabezpieczeniom

background image

 

 

24

N

N

a

a

N

N

b

b

1

b

2

b

1

c

2

c

Tab.1.2.Wskaźniki niezawodnościowe działania zabezpieczeń

Zadziałanie potrzebne

Zadziałanie niepotrzebne

c

a = 0,9  
0,97

brakujące

z winy 

przekaźnikó

w

z innych 

przyczyn

z winy 

przekaźnikó

w

z innych 

przyczyn

n i e p r a w i d ł o w e

          Pobór  mocy  zabezpieczeń  powinien  być  możliwie  mały,  gdyż  koszt 
przekładników  prądowych  i  napięciowych  w  dużym  stopniu  zależy  od 
mocy, które one winny dostarczać zabezpieczeniom w czasie ich działania. 

     Podstawowe normy i przepisy dotyczące EAZ zestawiono w tab.1.3. 
     Najważniejszych krajowych producentów aparatury zabezpieczeniowej 
podano w tab.1.4. 

Wymagania stawiane zabezpieczeniom

background image

 

 

25

 Tab.1.3. Podstawowe normy i przepisy dotyczące EAZ

PN-IEC 60050-
448:2000

Międzynarodowy słownik terminologiczny elektryki. 
Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa

IEV 60050-444

International Electrotechnical Vocabulary – Part 444.
Elementary relaks (Przekaźniki pośredniczące). Słownik 
Terminologiczny z terminami również w języku polskim

IEV 60050-445

International Electrotechnical Vocabulary – Part 445: Time relays 
(Przekaźniki czasowe). Słownik terminologiczny z terminami również 
w języku polskim

PN-86/E-88601

Przekaźniki energoelektryczne – Przekaźniki i zespoły automatyki 
energoelektrycznej – Terminologia.

PN-86/E-88600

Przekaźniki energoelektryczne – postanowienia ogólne

PN-93/E-88641

Układy zabezpieczeniowe (odpowiednik IEC 60255-20:1984)

PN-EN 60255-3:1999

Przekaźniki energoelektryczne- Przekaźniki pomiarowe z jedną 
wejściową wielkością zasilającą, o niezależnym lub zależnym czasie 
działania

PN-IEC 255-12:1994

Przekaźniki energoelektryczne - Przekaźniki kierunkowe i przekaźniki 
mocowe z dwoma wielkościami wejściowymi zasilającymi

PN-IEC 255-13:1994

Przekaźniki energoelektryczne- Przekaźniki różnicowe stabilizowane

PN-IEC 255-16:1997

Przekaźniki energoelektryczne – Impedancyjne przekaźniki 
pomiarowe

PN-EN 60255-21-
1:1999

Przekaźniki energoelektryczne – Badanie odporności przekaźników 
pomiarowych i urządzeń zabezpieczeniowych na wibracje, udary 
pojedyncze i wielokrotne oraz wstrząsy sejsmiczne – Badania 
odporności na wibracje (sinusoidalne)

background image

 

 

26

PN-EN 60255-21-
2:2000 

J.w.- Badania odporności na udary pojedyncze i wielokrotne

PN-EN 60255-21-
3:1999

J.w. – badania sejsmiczne 

PN-92/E-88608

Przekaźniki energoelektryczne – Próby odporności przekaźników 
pomiarowych i urządzeń zabezpieczeniowych na zakłócenia – Próba 
udarami oscylacyjnymi o częstotliwości 1 MHz (odpowiada IEC 60255-
22-1:1988)

PN-EN 60255-22-
2:1999

Przekaźniki energoelektryczne- Badanie odporności przekaźników 
pomiarowych i urządzeń zabezpieczeniowych na zakłócenia 
elektryczne – Badanie odporności na zakłócenia od wyładowań 
elektrostatycznych

PZPN-IEC 60255-22-3 
(Projekt)

J.w.- Badania odporności na zakłócenia od pól elektromagnetycznych 

PN-IEC 60255-22-
4:1996

J.w.- Badania odporności na szybkozmienne zakłócenia przejściowe

PN-EN 60255-23:1998

Przekaźniki energoelektryczne – Działanie zestyków

PN-EN 60255-25:2002

Przekaźniki energoelektryczne- Część 25; Badanie zaburzeń 
elektromagnetycznych emitowanych przez przekaźniki pomiarowe i 
urządzenia zabezpieczeniowe

PN-EN 60255-26:2004

Przekaźniki elektroenergetyczne – Część 26: Wymagania dotyczące 
kompatybilności elektromagnetycznej przekaźników pomiarowych i 
urządzeń zabezpieczeniowych

PN-EN 61810-1:2002

Elektromechaniczne przekaźniki pomocnicze z niestawialnym czasem 
działania – Część 1: Postanowienia ogólne

PN_EN 61810-5:2001

Elektromechaniczne przekaźniki pomocnicze z nienastawialnym 
czasem działania – Koordynacja izolacji

Podstawowe normy i przepisy dotyczące EAZ

background image

 

 

27

PN-EN 61811-1:2001

Elektromechaniczne przekaźniki pomocnicze z nienastawialnym czasem 
działania, o określonej jakości – Część 1: norma wspólna

PN-EN 61812-1:1999

Przekaźniki czasowe nastawne do zastosowań przemysłowych – Część 1: 
Wymagania i badania

PN-EN 11600-2:2002

Specyfikacja wspólna: Elektromechaniczne przekaźniki pomocnicze – 
Część 2: Postanowienia ogólne i metody badań przekaźników czasowych

PN-EN 11600-3:2002

Specyfikacja wspólna. Elektromechaniczne przekaźniki pomocnicze – 
Część 3: procedury badań i pomiarów

PN/G-42042:1998

Środki ochronne i zabezpieczające w elektroenergetyce kopalnianej – 
Zabezpieczenia zwarciowe i przeciążeniowe  Wymagania i zasady 
doboru

PN-EN 60617-7:2004

Symbole graficzne stosowane w schematach. Aparatura łączeniowa, 
sterownicza i zabezpieczeniowa

Tab.1.4. Krajowi producenci aparatury zabezpieczeniowej 

Producent

Asortyment produkcji

Computers & Control  S.C.Katowice 
www.candc.pl

Zabezpieczenie odległościowe linii. Zabezpieczenie 
ziemnozwarciowe kierunkowe. Zabezpieczenie 
różnicowoprądowe

Elkomtech S.A. Łódź www.elkomtech.pl

Zabezpieczenia SN (EX)

Podstawowe normy i przepisy dotyczące EAZ

background image

 

 

28

Energopomiar -Elektryka Gliwice
www.energopomiar.com.pl

Zabezpieczenia porównawczo-fazowe. Sprzęt do 
badania zabezpieczeń, Urządzenia telesterowania

Energotest Energopomiar Gliwice 
www.energotest.com.pl

Synchronizatory. Automatyka SZR. Zabezpieczenia 
potrzeb własnych elektrowni. Zabezpieczenie 
ziemnozwarciowe dla sieci SN

Instytut Energetyki Laboratorium 
Automatyki 
i Zabezp. Warszawa www.ien.com.pl

Zabezpieczenie różnicowe transformatora. Sprzęt 
do badania zabezpieczeń 

Instytut Tele i Radiotechniczny Warszawa 
www.itr.org.pl

Zabezpieczenia SN (MUPASZ)

JM-Tronik Warszawa www.jmtronik.com.pl

Zabezpieczenia SN (MUZ) Automatyka SZR 

RELPOL S.A Żary www.relpol.com.pl

Przekaźniki pomocnicze

RELPOL- Polon Zielona Góra

Zabezpieczenia SN (CZIP)

ZEG Energetyka Sp.z o.o. Tychy www.zeg.pl

Zabezpieczenia generatorów i silników.
Zabezpieczenie linii WN. Zabezpieczenia SN 
(CZAZ). Przekaźniki pomiarowe, czasowe 
i specjalne

ZIAD Bielsko Biała www.ziad.bielsko.pl

Zabezpieczenia Sygnalizatory. Testery

ZPrAE Sp.z Sp.o. Siemianowice www.zprae.pl

Zabezpieczenie szyn i LRW (TSL i TL)

ALSTOM T&D Protecrion & Control S.A. 
Świebodzice  www.refa.alstom.pl.

Zabezpieczenia SN (SMAZ). Przekaźniki 
pomiarowe. Przekaźniki czasowe

Krajowi producenci aparatury zabezpieczeniowej

background image

 

 

29

Wykaz ważniejszych symboli graficznych stosowanych w 

schematach elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej

3

G

3

3

a )

 

b )

a )

b )

*

                                          

     

                                        

Generator

Transformator

dwuuzwojeniowy

Transformator

trójuzwojeniowy

Autotransformator

Silnik indukcyjny

trójfazowy

Silnik synchroniczny 

o magnesie trwałym

Przekładnik 

prądowy

Przekładnik 

napięciowy

Wyłącznik otwarty

Wyłącznik zamknięty

Odłącznik

Bezpiecznik

Przekaźnik

Przekaźnik nadprądowy

zwłoczny

Bateria 

akumulatorów

background image

 

 

30

-

-

f

f

~~

~ ~

~

~ ~

~

~ ~

&

&

= 1

1

1

1

M U X

Wykaz ważniejszych symboli graficznych stosowanych w schematach elektroenergetycznej automatyki 
zabezpieczeniowej

Prostownik

pełnookresowy

Przetwornik DC/DC

Przetwornik 

częstotliwości

Filtr

dolnoprzepustowy

Filtr

górnoprzepustowy

Filtr

środkowoprzepustowy

Filtr

środkowozaporowy

Człon logiczny

AND(i)

Człon logiczny

NAND(nie - i)

Człon logiczny

wyłącznie OR

Człon logiczny

OR(lub)

Człon negacji

NO

Człon logiczny

NOR (nie - lub)

Człon opóźniający

nastawny

Człon opóźniający

Multiplexer


Document Outline