! Védelmek és automatikák!

Átírás

1 ! Védelmek és automatikák! Eloadás év, I. félév " Előadó: Póka Gyula BME-VMT PÓKA GYULA 1

2 1. eloadás. Bevezetés, irodalom, internet, védelmi alapfogalmak, védelmekkel és védelmi rendszerekkel szemben támasztott követelmények, generációk, védelmi rendszer tervezése. BME-VMT PÓKA GYULA 2

3 Előadások megosztása. Póka Gyula: hétfő, h, 8x2 óra: Védelmek és automatikák elvei, fajtái, tervezése, működése. Varjú György: hétfő, h, 4x2 óra: Alállomási elektromágneses zavarok (EMI). Védelmek EMC követelményei és vizsgálata. Petri Kornél: hétfő, h, 2x2 óra: Mikroprocesszoros védelmek felépítése, védelmi algoritmusok. Zerényi József és Kisvölcsey Jenő: szerda, h, együtt 14x2 óra 120 kv-0,4 kv feszültségszintek üzemzavari viszonyai, feszültségletörés elleni védekezés. Főbb hálózatelemek elosztóhálózati és ipartelepi hálózatok védelmei és automatikái, beállítások. Elektronikus alapkapcsolások, EMC alkalmazások. Védelmi laboratóriumi mérések: d.u.!kiegészítő, néhol vizsgaanyag. BME-VMT PÓKA GYULA 3

4 Védelmek és automatikák. Előadók. Póka Gyula Kisvölcsey Jenő Varjú György Petri Kornél Zerényi József BME-VMT PÓKA GYULA 4

5 Vizsgakövetelmények. TANTÁRG YIADATLAP SZERINT. Előfeltétel: a szorgalmi időszakban írt két zárthelyi legalább elégséges megírása (van egy pótzárthelyi lehetőség). Vizsga: írásbeli vizsga, indokolt esetben szóbeli kiegészítés lehetőségével. A vizsga-osztályzatnál a zárthelyik eredménye 25 %-ban a hallgató kérésére figyelembe vehető. BME-VMT PÓKA GYULA 5

6 Az előadást segítő könyvek, jegyzetek és egyéb segédanyagok (Póka Gyula) Könyv: Védelmek és automatikák villamosenergia-rendszerekben Budapest, Magyar Elektrotechnikai Egyesület - Műszaki Könyvkiadó. Szerkesztette Póka Gyula (az úgy nevezett KÉK KÖNYV ). Segédlet (sillabusz): A Villamosművek Tanszék adminisztrációjában korlátozott számban vizsgáig kölcsönvehető.az anyag a kék könyv szemelvényeit, és a védelmi parancsátvitel táblázatait tartalmazza. Elektronikus anyagok: helyen interneten elérhető: - Microsoft PowerPoint dia-készletek: 1-9 VedAut-**. - Tanulmányok: Áramváltók tranziens méretezése, Távolsági védelem. - Vizsga: Vizsgakérdések Védelmek és automatikák című tárgyból a tanévre. BME-VMT PÓKA GYULA 6

7 A képek és a tanulmányok helye. Az elektronikus anyagok [PowerPoint dia-készletek, tanulmányok és a évi vizsgakérdések] megtalálhatók, letölthetők, kinyomtathatók: BME-VMT PÓKA GYULA 7

8 műszaki Egyetem központi épület BME-VMT PÓKA GYULA 8

9 Védelem, illetve védelmi rendszer feladata a villamos energiarendszerekben vagy azok egyes részeiben bekövetkezett hibát vagy rendellenes üzemállapotot érzékelni, és emberi beavatkozástól függetlenül, a hiba helyének megállapítása vagy a normálistól eltérő üzemállapot kimutatása UTÁN a hibás berendezést kikapcsolni, illetőleg a személyzetnek jelzést adni. Cél: további rombolódás elkerülése (ív) energiarendszer ép részeinek zavartalan üzeme KÁR BME-VMT Láncreakció! PÓKA GYULA 9

10 VILLAMOS Ív BME-VMT PÓKA GYULA 10

11 CSENDES ŐRSZEM Silent Sentinel A védelem: Silent Sentinel, csendes őrszem, mozdulatlanul figyelő indián, amely azonban veszély felléptekor villanásszerűen felismeri a helyzetet, megítéli, és cselekszik. EZÉRT: a védelmekkel és védelmi rendszerekkel szemben támasztott követelmények a következők: szelektivitás, gyors működés, üzembiztonság érzékenység, egyszerűség, gazdaságosság BME-VMT PÓKA GYULA 11

12 Védelmekkel és védelmi rendszerekkel szemben támasztott követelmények. (1) 1.) Szelektivitás. Csak az a rész essen ki, amelyik hibás. Abszolút szelektív védelmek differenciál-elvu védelmek. Relatív szelektív védelmek áramlépcsozés impedancia-lépcsozés idolépcsozés * Megszakítókkal részekre tagolás (egységkapcsolás: * Szelektív idolépcso: t t 2 t b t V2 t e2 t M t V1 t 2 1 t 2 t 1 = t t V1 + t M + t b + t e2 + t V2 t V = időrelé-szórás, t M = megszakító KI-önidő, t e2 = 2.véd.visszaesési idő, t b = biztonsági idő. t 1 BME-VMT PÓKA GYULA 12

13 Védelmekkel és védelmi rendszerekkel szemben támasztott követelmények. (2) 2.) Gyors működés. Célja: sérülés csökkentése a hibahelyen l R = Ω, Q = I 2 Rt = k.i 0,6.t Joule 1,4 I ép részek üzeme zavartalan legyen > fogyasztói stabilitás > generátor-eromuvi stabilitás 3.) Üzembiztonság. Részei: > balesetcsökkentés * védelmi tartalékolás (részletesen később) * védelem és csatlakozó körök megbízhatósága Megbízhatóság (Reliability [házasság]) Biztos működés saját zárlatra (Dependability [jó szerető]) Felesleges működés elkerülése idegen zárlatra (Security [hűség]) BME-VMT PÓKA GYULA 13

14 Védelmekkel és védelmi rendszerekkel szemben támasztott követelmények. (3) 4.) Érzékenység. Azt jelenti: a védelem biztosan és szelektíven érzékeljen: minden fajta hibát (kivéve 2xFf), minden üzemállapot-variáció mellett (max.-min.), és minden zavaró tényezo mellett (R h, lengés, túlterhelés, védelmi hiba, adatismereti hiba, stb.) 5.) Egyszerűség. Ha szükséges: kompromisszumot kell alkalmazni: > kis valószinűségű hibák > kis valószinűségű üzemállapotok figyelmen kívül hagyása. DE: alapvédelmi holtsáv nem lehet! 6.) Gazdaságosság. Alapszempont: a védelem sokkal nagyobb értéket véd, mint saját értéke. Új védelem, mint többlet, alkalmazása akkor gazdaságos, ha a zárlatok jobb (gyorsabb, stb) hárításával több hasznot ad, mint amennyi kárt felesleges kioldásával okoz. BME-VMT PÓKA GYULA 14

15 VÉDELEM-MÉRŐELEMEK Ha egy mérőelemnek biztosan meg kell szólalni adott X érték felett, akkor a beállítás egyenlete, X fölé: A be.(1 ε) X Ha egy mérőelemnek biztosan nem szabad megszólalni adott Y érték felett, akkor a beállítás egyenlete, A be.(1 + ε) BEÁLLÍTÁSA. Y Y alá: A be A be X 1 ε Y 1 + ε ε az adatismereti hiba, a mérováltók leképzési hibája, a védelem hibája, a hibahelyi ellenállás zavarása stb. figyelembe vételére. BME-VMT PÓKA GYULA 15

16 FEGYVERTÁR. A védelmi feladatok megvalósítására rendelkezésre álló védelmi fegyvertár a következő: I>t túláram-érzékelés Z<t impedanciacsökkenés-érzékelés Z<-S -t1-t2-t3 távolsági védelem ΣI- I differenciál-elvű érzékelés 3I 0 >-S 0 t földzárlat érzékelés Speciális védelmek (frekvencia, feszültség, stb.) BME-VMT PÓKA GYULA 16

17 VÉDELMIGENERÁCIÓK. Védelmi elvek: azonosak, (de néha más megoldás új ötlet vagy új eszközök miatti új elvek miatt, pl. µp telj.iránymérés) Kivitel: változik viszonylag gyorsan. Jellemző osztályozás: különböző GENERÁCIÓK, (pl. itt: távolsági védelem alapján) önidő a.) Robusztus kivitelű elektromechanikus védelem ms b.) Gyors távolsági védelem (szintén el.mech.véd.) 100 ms c.) Egyenirányítós elvű védelem ms (félig elektromechanikus, félig félvezetős) d.) Sztatikus (elektronikus) védelem ms (integráló jellegű impulzus elvű) e.)digitális (numerikus, mikroprocesszoros) védelem ms (mintavételezés + A/D átalakítás + digitális feldolgozás) BME-VMT PÓKA GYULA 17

18 Tipikus mikroprocesszoros védelem. BME-VMT BME-VMT PÓKA PÓKA GYULA GYULA 18

19 VÉDELMIRENDSZER TERVEZÉSE. Lépések: 1.) Adott primer hálózati elrendezés felvétele. Fontos: a rendszer részekre tagolása megszakítókkal! védelmi egységek kialakítása/kialakulása visszahatás a primer kialakításra (eredő gazdaságosság!) (zárlatképző?) 2.)Védelmek kiválasztása követelmények (szel.,gyors.,üz.bizt., ) illesztés (újonnan belépo a többivel) szokásos alkalmazás, szabványok 3.)Zárlatszámítás mélység (részletesség) max.-min. hál. üzemállapot (védelemre nézve) variációk száma 4.)Beállításszámítás számítógépes programokkal sugaras hálózaton vagy egyszeru esetekben BME-VMT kézi számítás PÓKA GYULA 19

20 " Kö s zö nö m a fig y e lm e t.. BME-VMT PÓKA GYULA 20