automatizari - shiva.pub.ro · 2. clasificări rar 2. după principiul de funcţionare: - rar-ul...

32
AUTOMATIZARI S.l.dr.ing. Nicoleta ARGHIRA Prof.dr.ing. Sergiu Stelian ILIESCU http://shiva.pub.ro/cursuri/automatizari/

Upload: others

Post on 10-Sep-2019

31 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

AUTOMATIZARI

S.l.dr.ing. Nicoleta ARGHIRA

Prof.dr.ing. Sergiu Stelian ILIESCU

http://shiva.pub.ro/cursuri/automatizari/

Page 2: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

Durata Aplicaţii Bibliografie

PARTEA I. SISTEME DE REGLARE AUTOMATĂ

1.Reglarea automată a frecvenţei şi puterii active (RAf-P) în sistemele

electroenergetice (SEE)

2.Reglarea automată a tensiunii şi puterii reactive (RAT-Q) în SEE

PARTEA a II-a. SISTEME DE COMANDĂ AUTOMATĂ

3.Anclanşarea automată a Alimentării de Rezervă (AAR)

4.Reanclansarea Automată Rapidă (RAR) pe liniile de energie electrică

5.Descărcarea Automată de Sarcină la scăderea tensiunii (DAS-U<) şi la scăderea

frecvenţei (DAS-f<)

6.Pornirea automată a grupurilor generatoare din centralele hidro-electrice

7.Descărcarea Automată a Liniilor de Transport (DALT)

8.Insularizarea (separarea automată) a sistemelor energetice interconectate

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU

Automatizari

– Cuprins curs

2/

Page 3: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

Durata Aplicaţii Bibliografie

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU

Reanclansarea Automată Rapidă (RAR) pe

liniile de energie electrică

1. Considerații generale. Scop, definiții, schema bloc

2. Clasificări RAR

3. Condiții de funcționare. Studii de caz

3

Page 4: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

Durata Aplicaţii Bibliografie

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU

Reanclansarea Automată Rapidă (RAR) pe

liniile de energie electrică

1. Considerații generale. Scop, definiții, schema bloc

2. Clasificări RAR

3. Condiții de funcționare. Studii de caz

4

Page 5: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

Defecte60% - 70% dintre defecte sunt temporare

• Conductori loviti de vant

• Ramuri cazute pe linii aeriene

• Animale

• Soferi imprudenti

• Fulgere

• Greseli de operare

• Unele defecte sunt permanente:

Un ciclu de RAR ar trebui sa indeparteze defectul

Punerea la pamant a sectiunii

Page 6: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

Durata Aplicaţii Bibliografie

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU

1. Considerații generale RAR

6

Dispozitivul de RAR este un sistem complex care realizează reanclanșarea

automată a unui întrerupător declanșat prin protecție, după un interval de timp

scurt cunoscut drept pauza de RAR, interval necesar pentru stingerea arcului

electric produs la locul defectului, prin întreruperea tensiunii.

Funcţionarea unui dispozitiv de RAR este următoarea:

-în cazul declanşării întreruptorului de linie, prin protecţie sau nedorită, intră în

funcţiune dispozitivul de RAR care verifică îndeplinirea anumitelor condiţii şi după

"pauza de RAR" transmite comanda de reanclanşare la întreruptor.

-dacă defectul a fost lichidat, linia intră în funcţionare normală;

-dacă defectul persistă protecţia prin relee comandă o nouă declanşare. În acest

caz sunt posibile două variante: se repeta operaţiile descrise, deci se reia RAR-ul

sau RAR-ul se blochează şi linia este deconectată definitiv.

Page 7: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

Durata Aplicaţii Bibliografie

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU

1. Considerații generale RAR

7

Totalitatea operaţiilor din momentul declanşării întreruptorului şi

până la reanclanşarea sa prin RAR formează "un ciclu de RAR",

notat D-I-R unde D este declanşarea, I pauza de RAR, iar R

reanclanşarea.

Daca avem mai multe cicluri de RAR se pot nota cu:

D-I1-R-D-I2-R 2 cicluri de RAR;

D-I1-R-D-I2-R-D-I3-R 3 cicluri de RAR.

Page 8: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

1. Schema bloc RAR

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 8

PROT

1

2

4

3

I

L

TC

S

TT

tRAR

a

b

tRAR=tsch.RAR+ta.i>tdiz

Page 9: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

1. Consideraţii generale RAR

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 9

Simboluri relee de protecţie

Page 10: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

1. Funcţionare RAR

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 10

operarea unui ciclu RAR pentru un defect tranzitoriu

Perioada

arcului

Pauza de RAR

timpul de RAR

Page 11: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

1. Funcționare RAR

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 11

Operarea unui ciclu RAR pentru un defect permanent

Pauza de RAR

timpul de RAR

Page 12: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

Durata Aplicaţii Bibliografie

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU

Reanclansarea Automată Rapidă (RAR) pe

liniile de energie electrică

1. Considerații generale. Scop, definiții, schema bloc

2. Clasificări RAR

3. Condiții de funcționare. Studii de caz

12

Page 13: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

2. Clasificări RAR1.După timpul de reanclanşare tRAR: RAR ultrarapid, RAR rapid şi RAR lent.

2. După principiul de funcţionare: RAR mecanic şi RAR electric.

3.După modul de pornire al dispozitivului de RAR sunt :

-RAR cu pornire prin necorespondenţa între poziţia cheii de comandă şi poziţia întreruptorului ;

-RAR cu pornire prin impuls de la protecţia prin relee care declanşează întreruptorul de linie.

4. După modul de revenire al schemei de RAR sunt : RAR cu revenire manuală şi RAR cu revenire automată.

5. După modul execuţiei comenzii de reanclanşare a întreruptorului există :

-RAR simplu, fără restricţii ;

-RAR cu restricţionări.

6. După modul de coordonare cu protecţia prin relee avem :

-RAR necoordonat cu protecţia;

-RAR coordonat cu protecţia.

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 13

Page 14: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

2. Clasificări RAR1.După timpul de reanclanşare tRAR:

RAR ultrarapid (tRAR= 0.1 - 0.5 s)

RAR rapid (tRAR= 0.5 - 1.5 s)

RAR lent (tRAR > 1.5 s).

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 14

Page 15: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

2. Clasificări RAR2. După principiul de funcţionare:

- RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoartecomprimate (armate) sau greutăţi ridicate şi lăsate să cadă. Seîntâlnesc doar la joasă tensiune şi la întreruptoare comandatemanual.

- RAR-ul electric fie în variante cu relee, fie în variante cucomutaţie statică sau numerică, se aplică întreruptoarelor cucomandă de la distanţă cu dispozitive de acţionare solenoidalesau pneumatice. La randul lor acestea pot fi: RAR trifazat (RAR-T)sau RAR monofazat (RAR-M).

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 15

Page 16: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

2. Clasificări RAR3.După modul de pornire al dispozitivului de RAR sunt :

-RAR cu pornire prin necorespondenţa între poziţia cheii de comandă şi poziţia întreruptorului ;

-RAR cu pornire prin impuls de la protecţia prin relee care declanşează întreruptorul de linie.

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 16

Pornire prin necorespondență

Page 17: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

2. Clasificări RAR3.După modul de pornire al dispozitivului de RAR sunt :

-RAR cu pornire prin necorespondenţa între poziţia cheii de comandă şi poziţia întreruptorului ;

-RAR cu pornire prin impuls de la protecţia prin relee care declanşează întreruptorul de linie.

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 17

Pornire prin impuls de la protecția prin relee

Page 18: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

2. Clasificări RAR5. După modul execuţiei a comenzii de reanclanşare a întreruptoruluiexistă :

-RAR simplu, fără restricţii;

-RAR cu restricţionări determinate de controlul absenţei tensiunii, controlul revenirii tensiunii de la capătul opus şi păstrarea sincronismului între tensiuni.

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 18

Page 19: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

2. Clasificări RAR6. După modul de coordonare cu protecţia prin relee avem :

-RAR necoordonat cu protecţia;

-RAR coordonat cu protecţia prin relee în sensul accelerării execuţiei comenzilor date de protecţie, urmând ca restabilirea selectivităţii funcţionării acesteia să se facă după execuţia ciclului de RAR.

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 19

Page 20: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

2. Clasificări RAR7. După modul de acționare :

- RAR trifazat;

- RAR monofazat

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 20

Page 21: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

2. Clasificări RARReanclanşarea Automată Rapidă Trifazată (RAR-T)

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 21

Dispozitivul de RAR – T cu condensator, pentru o linie radială

Start

Da tRAR

Page 22: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

2. Clasificări RARReanclanşarea Automată Rapidă Trifazată (RAR-T)

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 22

Modificarea schemei de RAR – T pentru controlul lipsei tensiunii

1I

RAR-T

+}

CEA

B1

TT

La RAR-T

U< 1RV

2I

CEB

B2

L

R

0'

CC

4

CC

1

6RC1E

B2

2E

P

2

1V

1

1V

2

9E

P1E

P1L

S

1E

B1

5R

0 3

Page 23: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

2. Clasificări RARReanclanşarea Automată Rapidă Trifazată (RAR-T)

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 23

Schema pentru RAR-T cu condensator, cu controlul sincronismului

0'

1RI21LS 0

"

+

CC46R

C

1EB22EP

CC1

RCT2 RCS 1RI

35...30

1RI1

1EB1

5R1EB

9EP RCT1 1RI3

4R

0'’’

24

6

-

Page 24: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

Aplicaţii Bibliografie

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU

Reanclansarea Automată Rapidă (RAR) pe

liniile de energie electrică

1. Considerații generale. Scop, definiții, schema bloc

2. Clasificări RAR

3. Condiții de funcționare. Studii de caz

24

Page 25: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

3. Condiții de funcționare RAR

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 25

Mecanismul întrerupătorului impune un timp mort minim alcătuit dinsuma dintre timpul de reset al mecanismului de declanșare și timpulde închidere al mecanismului.

Schema de funcționare a unui întrerupător:

Page 26: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

3. Condiții de funcționare RAR

Ulei

(11kV)

Vid

(15kV)

Ulei

(132kV)

Aer

(380kV)

SF6

(132kV)

SF6

(380kV)

t1 0,06 0,038 0,03 0,035 0,04 0,02

t2 0,1 0,053 0,06 0,045 0,07 0,05

t3 0,08 0,023 0,2 0,235 0,03 0,01

t4 0,16 0,048 0,35 0,065 0,08 0,06

t5 0,24 0,28 0,5 0,3 0,11 0,07

t6 0,02 0,07 0,01 0,02 0,12 0,04

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 26

Tipuri de întrerupătoare și timpii necesari pentru a executa operațiile.

Schema de funcționare a unui întrerupător

Page 27: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

3. Studii de caz

Linie alimentată la ambele capete

Rețea buclată

Linii paralele (dublu circuit)

- control sincronism;

- control lipsă tensiune.

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 27

Page 28: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

3. Studii de caz

Linie alimentată la ambele capete:

- control sincronism;

- control lipsa tensiune.

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 28

~ ~A B

I1 I2

B1 B2

RART

U <

RART

U - U

Page 29: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

3. Studii de caz

Rețea buclată

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 29

U <

RART

U - U

~ ~

I3

I4 I5

Consumator

I1 I2

A B

I6

L1

L2 L3

RART

U <

RART

U - U

RART

U <

RART

U - U

U - U

RART

U <

Page 30: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

3. Studii de caz

Reclosere pe LEA

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 30

Page 31: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

3. Studii de caz

Linii paralele (dublu circuit)

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 31

~ ~

I3 I4

I1 I2

A B

L1

L2

RART

U <RART

I

RART

U <RART

Page 32: AUTOMATIZARI - shiva.pub.ro · 2. Clasificări RAR 2. După principiul de funcţionare: - RAR-ul mecanic foloseşte energia înmagazinată în resoarte comprimate (armate) sau greutăţi

BibliografieIliescu, S.St., Teoria reglării automate, ed. Printech, Bucureşti, 2006

Mihoc, D., Iliescu, S.St., Făgărăşan, Ioana, Ţăranu, Gh., Matei, G., Automatizarea proceselor termo- si electroenergetice, Ed.Printech, Bucureşti, 2008

Producatori de echipamente:

MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 32

ABB - Relay Manufacturer, Västerås, Sweden.

Basler Electric - Relay Manufacturer, Highland,

Illinois. Download their applications

papers/guides .

Beckwith Electric - Specialty Relay

Manufacturer, Key Largo, Florida.

Cooper Power Systems - Edison Pro Relays

General Electric - Relay Manufacturer

GEC - Alstom - Relay Manufacturer. Download

their applications manuals and conference

papers .

NxtPhase - Optical CTs, VTs, and Relays

Pulsar Technologies - Power Line Carrier (PLC)

tranceivers and hybrids (formerly part of

Westinghouse relaying)

RFL - Power Line Carrier (PLC) and other

Communications Equipment

Schweitzer Engineering Labs (SEL) - Relay

Manufacturer, Pullman, WA (Technical Papers)

Siemens - Relay Manufacturer, Germany.