vvv, Politechnika Lubelska, Studia, Semestr 6, sem VI

SPZ – jego zadaniem jest przełączanie zasilania podstawowego na rezerwowe w przypadku zaniku lub nadmiernego obniżenia się  napięcia w torze zasilania podstawowego, przy jednoczesnej pełnej sprawności urządzeń zasilania rezerwowego. Automatyka ta ma na celu poprawienie niezawodności dostaw energii elektrycznej. Aby układ SZR spełniał swoje zadanie, źródło rezerwowego zasilania powinno charakteryzować sie dostatecznym zapasem mocy, zapewniającym prawidłowa prace awaryjnie przyłączonych odbiorników (z uwzględnieniem np. samorozruchów silników). W przypadku, gdy tor zasilania rezerwowego nie jest w stanie przejąć całkowitego obciążenia, układ SZR trzeba wyposażyć dodatkowo w automatykę odciążającą, która wyłączy mniej ważne odbiory. Automatyka SZR może być rozwiązana w różnorodny sposób, w zależności od warunków pracy urządzeń i schematu rozdzielni.

rezerwa jawna - tor zasilania rezerwowego w normalnym układzie pracy nie przenosi ,adnego obciążenia, jednak może zostać załączony w celu przejęcia całkowitego obciążenia.

rezerwa ukryta - źródła zasilania nie są w pełni obciążone w normalnym stanie pracy i mogą być czasowo przeciążone w wyniku przełączenia całego obciążenia na zasilanie z jednego źródła.

Układ SZR z modułem automatyki zapewnia:

• automatyczne przełączanie zasilania pomiędzy źródłem (zasilaczem) podstawowym

a rezerwowym;

• automatyczne przełączanie powrotne na zasilanie podstawowe;

• możliwość dopasowania czasu zwłoki reakcji SZR na zanik i powrót napięcia do czasu

działania układów SZR w rozdzielniach nadrzędnych oraz nastaw czasowych zabezpieczeń;

• możliwość zablokowania automatyki SZR w celu wykonania przeglądów rozdzielni;

• ręczne sterowanie stycznikami;

• wzajemne blokady elektryczne i mechaniczne styczników przed załączeniem źródeł do

pracy równoległej;

• sygnalizacje optyczna obecności prawidłowych napiec źródeł, załączenia styczników.

Przekładniki napięciowe

Układ połączeń w pełna gwiazdę  przekładników napięciowych umożliwia pomiar wszystkich napiec fazowych i międzyfazowych w sytuacji wystąpienia dowolnego zakłócenia.

Układ połączeń w niepełna gwiazdę (układ V) jest stosowany w przypadkach, gdy zabezpieczenia maja reagować jedynie na zwarcia międzyfazowe, gdyż nie jest on w stanie wykryć zwarcia doziemnego w fazie, w której nie zainstalowano przekładnika napięciowego jest to tzw. układ oszczędnościowy. Stosuje sie go w sieciach z izolowanym punktem zerowym, w celu wykrywania zwarć międzyfazowych.

W układzie otwartego trójkąta przekładniki napięciowe po stronie pierwotnej są  połączone w gwiazdę a po stronie wtórnej uzwojenie łączymy szeregowo i obwód zamykamy woltomierzem. Układ ten umożliwia pomiar składowej zerowej napięcia, która występuje w przypadku uszkodzenia izolacji w dowolnej fazie. Układ ten służy do wykrywania zwarć doziemnych oraz kontroli stanu izolacji.

Kompensacja p.ziemnozwarciowych

Sieć kompensowana – jest to sieć, której punkt neutralny jest połączony z ziemią przez reaktancję indukcyjną (dławik) tak dobraną, aby w przypadku łukowego zwarcia jednofazowego z ziemią następowała kompensacja składowej pojemnościowej prądu, w stopniu umożliwiającym samoczynne gaśnięcie łuku.

Sieć z uziemionym punktem neutralnym – jest to sieć, której punkt neutralny jest połączony z ziemią bezpośrednio albo przez rezystancję lub reaktancję indukcyjną o wartości umożliwiającej:

a) w sieciach średniego i wysokiego napięcia zmniejszenie przepięć ziemnozwarciowych i stworzenie lepszych warunków działania zabezpieczeń ziemnozwarciowych,

b) w sieciach niskiego napięcia stworzenie właściwych warunków ochrony przeciwporażeniowej w zakłóceniowych stanach pracy.

Oględziny maja na celu sprawdzenie czy urządzenie zainstalowane na stałe:

1. Zostały prawidłowo dobrane i zainstalowane zgodnie z wymaganiami normy.

2. Nie maja widocznych uszkodzeń wpływających na pogorszenie bezpieczeństwa, a ponadto

obejmują dodatkowo:

• sprawdzanie ochrony przed dotykiem bezpośrednim, łącznie z pomiarem odstępów;

• sprawdzenie ochrony przeciwpo5arowej;

• sprawdzanie poprawności podłączenia przewodów;

• sprawdzanie poprawności oznakowania;

• sprawdzanie nastaw zabezpieczeń;

• sprawdzanie łączników;

• sprawdzanie doboru urządzeń i środków ochrony w zale5nosci od stopnia zagro5enia;

• sprawdzenie rozmieszczenia tablic i napisów informacyjnych;

• sprawdzenie poprawności połączeń przewodów;

• sprawdzenie lokalizacji urządzeń elektrycznych;

• sprawdzenie doboru klasy ochronności i stopnia IP urządzeń.

Kompensacja mocy biernej

Metody kompensacji mocy biernej można podzielić na dwie podstawowe:

• naturalne metody poprawy współczynnika mocy biernej;

• metoda poprawy współczynnika mocy za pomocą urządzeń kompensujących

Do naturalnych metod poprawy współczynnika mocy biernej należy:

• właściwy dobór silników;

• ograniczenie pracy jałowej odbiorników;

• stosowanie przełącznika „trójkąt – gwiazda”, jeżeli z trybu pracy maszyny wynika

konieczność czasowej pracy silnika dla małego obciążenia (poniżej 50 % jego mocy

znamionowej);

• stosowanie silników zwartych zamiast pierścieniowych i szybkoobrotowych zamiast

wolnoobrotowych, ze względu na większa wartość znamionowych współczynników mocy;

• zastępowanie dużych silników asynchronicznych silnikami synchronicznymi, które

umożliwiają prace dla cos  = 1 lub nawet pobierają z sieci moc bierna pojemnościową

(przy przewzbudzeniu);

• należyta konserwacja i remonty silników;

• dobór mocy transformatorów odpowiadających przewidywanym obciążeniom.

Urządzenia kompensujące w sposób sztuczny moc bierna, wykorzystują efekt wytwarzania

mocy biernej przez kondensatory energetyczne. Kondensatory jako urządzenia do kompensacji

mocy biernej maja istotne pozytywne cechy, takie jak:

• możliwość instalowania w dowolnym punkcie sieci i praktycznie przy dowolnym napięciu

znamionowym;

• niewielkie straty mocy czynnej na wytworzenie 1 kvar mocy biernej, rzędu 0,003 –

0,005 kW/kvar;

• budowa jednostek kondensatorowych o różnych napięciach i mocach znamionowych;

• możliwości tworzenia baterii kondensatorów o dowolnych mocach;

• niewielkie zapotrzebowanie na miejsce, prosty montaż i obsługa.

Kondensatory maja oczywiście również właściwości niekorzystne, do których można

zaliczyć:

• wrażliwość na występowanie wyższych harmonicznych w napięciu zasilającym;

• stosunkowo niewielkie moce znamionowe jednostek kondensatorowych;

• silna zależność mocy od napięcia;

• zależność mocy od temperatury i częstotliwości;

• występowanie przetężeń i przepieć przy załączaniu baterii oraz możliwość występowania

przepiec przy wyłączaniu.

Harmoniczne

Harmoniczne napięcia to napięcia sinusoidalne o częstotliwości równej całkowitej krotności

częstotliwości podstawowej napięcia zasilającego.

Harmoniczne mogą być określone:

• indywidualnie przez ich względna amplitudę (Uh) odniesiona do składowej podstawowej U1,

gdzie h jest rzędem harmonicznej;

• łącznie na przykład przez całkowity współczynnik odkształcenia harmonicznymi THD,

obliczany zgodnie z następującym wyrażeniem:

Harmoniczne napięcia zasilającego są spowodowane głównie przez nieliniowe odbiorniki

u odbiorców, przyłączone do sieci zasilających o różnych napięciach znamionowych. Harmoniczne

prądu przepływającego przez impedancje sieci powodują powstanie harmonicznych napięcia.

Harmoniczne prądów i impedancje sieci, a zatem również harmoniczne napięcia w złączach sieci

elektroenergetycznych zmieniają sie w czasie.

Główny efekt wpływu harmonicznych to zmniejszenie zdolności przesyłowych instalacji

odbiorczych związane ze wzrostem wartości obciążenia ponad obciążenie wynikające z mocy

zainstalowanych odbiorników oraz rezonanse. W szczególności efekt ten można zaobserwować:

• w instalacjach przemysłowych obciążonych przekształtnikami statycznymi;

• w instalacjach biurowych z duża ilością oświetlenia fluoroscencyjnego, zawierającego

kondensatory do poprawy współczynnika mocy;

• w instalacjach ze znaczącym obciążeniem sprzętem komputerowym.

Regulatory RC-2 i  RC-4

Regulatory te składają sie z członów pomiarowych i wykonawczych. W RC-2 członem pomiarowym jest ustrój indukcyjny, który jest niemal identyczny ze stosowanym ustrojem w licznikach energii. Ustrój ten jest skonstruowany tak, że tarcze przestają sie obracać przy cos  = 0,9. W RC-4 natomiast ustrój ten został zastąpiony przesuwnikiem fazowym oraz zasilanym z tego przesuwnika dyskryminatorem fazy. Układ ten daje możliwość regulacji zadanego cos . Pomiary tego układu poprzez sterownik i przekaźniki wpływają na prace synchronicznego

silnika. Członem wykonawczym w obu regulatorach jest przełącznik rtęciowy, którego łączniki są

szeregowo włączone w obwody styczników sterujących praca członów baterii kondensatorów.

Regulacja mocy biernej to jedyna funkcja tych regulatorów.

Regulator FCR12

jest przeznaczony do regulacji współczynnika mocy biernej

w sieciach niskiego napięcia o częstotliwości 50/60 Hz. Zaliczany jest do tzw. regulatorów

„szybkich" - może dokonywac10 regulacji w ciągu jednej sekundy.

Regulator, poza współczynnikiem mocy biernej, mierzy i wyświetla następujące wielkości:

• napięcia miedzy mierzonymi fazami; • prąd w trzeciej fazie;

• częstotliwość napięcia sieciowego; • moc czynna; • moc bierna; • nieparzyste harmoniczne prądu  • współczynnik harmonicznego odkształcenia prądu THDI; • nieparzyste harmoniczne napięcia • współczynnik harmonicznego odkształcenia napięcia THDU.