Automatizarea sistemului energetic

AUTOMATIZAREA SISTEMULUI ENERGETIC

Automatizarile cu care este dotat sistemul energetic au rolul de a impiedica sau limita avariile din sistem. Desi au aceeasi destinatie ca si schemele de protec­tie, daca acestea reactioneaza numai la avarii cu caracter local, automatizarile per­mit atat sesizarea cat si actionarea la incidente cu caracter mai general.

Din aceasta categorie de scheme de automatizari cele mai importante sunt: reanclansarea auto­mata rapida (R.A. R.); anclansarea automata a rezervei (A.A.R.); descarcarea auto­mata a sarcinii la scaderea frecventei (D.A.S.F.); descarcarea automata a sarcinii la scaderea tensiunii (D.A.S.U.).

1. Reanclansarea Automazta Rapida (RAR)

Un dispozitiv R.A.R. consta dintr-o instalatie complexa care realizeaza rean­clansarea automata a unui intrerupator declansat de protectia prin relee, dupa un timp de la aceasta declansare, timp ce nu trebuie sa depaseasca cu mult inter­va­lul necesar pentru stingerea arcului la locul defect.

Exista o multitudine de scheme R.A.R. cu unul, doua sau trei cicluri de reanclansare. Elementele principale ale u­nui dispozitiv R.A.R. in constructie electromecanica sunt: un releu de timp (cu me­canism de ceasornic), un releu intermediar cu doua bobine (una de actionare, si una de retinere), releul de comanda a reanclansari, etc.

Daca defectul ce a determinat declansarea intrerupatorului a fost trecator (de exemplu o lovitura de tresnet in apropierea liniei de inalta tensiune), intrerupatorul ramane actionat si prin acest ciclu R.A.R. se elimina declansarea de durata a unor linii electrice.

Daca defectul persista, protectia comanda a doua declansare a intre­rupato­ru­lui, de aceasta data definitiv (realizandu-se un singur ciclu R.A.R.) pentru sis­te­me­le dublu R.A.R., dupa o prima declansare automata comandata de protectii, siste­mul permite o noua reanclansare automata.

2. Anclansarea automata a Rezervei (AAR)

Schemele    de alimentare ale consumatorilor importanti trebuie astfel conce­pute incat, in timpul unei avarii pe linia de alimentare sau la sursa de alimentare nor­mala, sa existe posibilitatea unei alimetari de rezerva.

Schema de principiu a unei instalatii A.A.R. ce alimenteaza barele statiei C prin linia principala L₁, din statia A si linia de rezerva L₂ din statia B, este prezen­ta­ta in figura 5.30. In functionarea normala alimentarea statiei C se face prin linia L₁ intrerupatorul Q₁ fiind inchis si deci releul intermediar cu temporizare K₁T este actionat, datorita contactelor 14-16, 18-20 ale intrerupatorului Q₂ avand deci cele doua contacte inchise. Daca tensiunea de la statia C este buna, atunci releele mini­male de tensiune F₁ si F₂, alimen­tate de la barele statiei C printr-un transformator de tensiune (nereprezentat in schema) sunt actionate si au contactele deschise. Da­ca pe linia de rezerva L₂ avem tensiune, releul maximal de tensiune F₃ (alimentat prin TT) este actionat si contactul sau este inchis.

Daca printr-un motiv oarecare se declanseaza intrerupatorul Q₂, atunci con­tactele sale auxiliare 14-16 si 18-20 se deschid si, contactul 11-13 se inchide.     Astfel releul K₁T ramane fara alimentare, dar prin contactul 11-13 al intre­ru­patorului Q_{2 ­} contactul inserior cu temporizare la deschidere al releuluzi K₁ si con­tactul inchis 11-13 al intrerupatorului Q_4­ se alimenteaza bobina de anclansare BA a intrerupatorului Q₄ ceea ce conduce la alimentarea statiei prin linia de rezerva L.

Figura 5.30. Schema electrica monofilara de principiu a

Anclansarii automate e rezervei (A.A.R.)

Q₁Q₄-intrerupatoare, BD-bobina declansatorului, TT-transformator de tensiune, F₁, F₂, F₃-relee minimale de tensiune, K₁T-releu de timp cu temporizare la revenire, K₂T-releu de timp cu temporizare la actionare, K₃-releu intermediar.

Anclansarea automata a rezervei are loc si in cazurile in care alimentarea de baza dispare, ca urmare a declansarii intrerupator Q₁ a liniei L₁ sau daca tensiunea la berale statiei C scade sub o valoares admisibila. La disparitia sau scaderea ten­si­unii la barele statiei C, releele minimale de tensiune F₁ si F₂    isi inchid contactele si provoaca prin contactul superior inchis al releului K₁T si contactul inchis al releu­lui F₃ alimentarea releului de timp K₂T, care dupa timpul reglat comanda prin re­le­ul intermediar K₃ alimentarea bobinei de declansare BD a intrerupatorului Q₂. De­clansarea intrerupatorului Q₂ determina in modul descris anterior anclansarea automata a intrerupatorului Q₄ si deci alimentarea statiei C de la linia de rezerva.

3. Descarcarea Automata a Sarcinii la scaderea Frecventei (DASF)

In functionarea normala asistemului energetic puterea produsa in sistem este egalacu puterea consumata iar frecventa tensiunii este constanta. Orice dezechilibru ce apare intre puterea produsa si cea consumata determina modificarea turatiei generatoarelor sincrone si deci a frecventei de functionare a sistemului. Producerea brusca a unui deficit de putere sunt sesizate de scaderea frecventei si pot fi inlaturate prin deconectarea unor consumatori.

Dupa o injectare suplimentara de putere in sistem, o data cu revenirea frec­ven­tei sistemul de automatizare trebuie sa permita reanclansarea automata a con­sumatorilor anterior declansati. Elementul caracteristic al schemei electrice de automatizare este releul de frecventa reglat la o freventa de revenire mai mica decat cea nominala. La cresterea consumului de putere din sistem, frecventa scade si cand aceasta devine mai mica decat frecventa de reglaj a releului de frecventa acesta comanda declansarea unor consumatori in ordinea inversa a importantei lor. Ca urmare a deconectarii acestor consumatori frecventa in sistem isi revine dar cat timp este mai mica decat o noua valoare de reglaj consumatorii raman deconectati. Injectarea suplimentara de putere in retea, comandata de dispecer, comanda reanclansarea consumatorilor anterior declansati. Astfel sistemul D.A.S.F. asigura stabilitatea sistemului energetic.

4. Descarcarea Automata a Sarcinii la scaderea Tensiunii (DASU)

Spre deosebire de scaderea frecventei care constituie un criteriu sigur al de­ficitului de putere activa din sistem, scaderea tensiunii din retea poate fi pro­vocata si de defecte cu caracter local (scurtcircuite) care se elimina prin actionarea tem­po­rizata a protectiilor si nu necesitp sacrificii de consumatori. Posibilitatea inter­pre­ta­rii gresite a scaderii tensiunii si efectuarea din acest motiv a unor sacrificii de con­sumatori care nu sunt necesare, constituie principala dificultate in realizarea des­ca­rcarii automate a sarcinii la scaderea tensiunii. Schema D.A.S.U. cuprinde trei re­le­e minimale de tensiune si un releu special capabil sa sesizeze existenta com­po­nen­telor de tensiune inversa in retea.

In functionarea normala, tensiunea aplicata releelor minimale de tensiune este mai mare decat o valoare reglata.

La scaderea tensiunii din retea sub valoarea de reglaj, ca urmare a cresterii consumului de putere activa in retea, releele minimale de tensiune comanda de­clan­sarea consumatorilor in ordinea inversa a importantei lor. Comanda de rean­clan­sare a consumatorilor se da numai dupa o injectie suplimentara de putere in retea.

In cazul unui scurtcircuit pe una din liniile din sistem, defect ce va fi elimi­nat selectiv de protectia aferenta, in retea apare o scadere a tensiunii ce poate con­duce la o declansare nedorita a unor consumatori. De aceea schema de automati­za­re este prevazuta cu un releu capabil sa sesizeze existenta componentelor de tensi­une inversa din retea, ce insotesc scurtcircuitele. Daca dupa o temporizare, tensi­u­nea din sistem si-a revenit la valoarea normala (peste valoarea de reglaj a releelor minimale de tensiune) acestea opresc deconectarea consumatorilor. Daca tensiunea din re1ea nu si-a revenit la o valoare mai mare decat cea de reglaj a releelor mini­male de tensiune, fapt care denota un deficit de putere in retea, acestea comanda de­clan­sarea unor consumatori pana la revenirea tensiunii in retea la valoarea nomi­nala.