AUTOMATIZARI
S.l.dr.ing. Nicoleta ARGHIRA
Prof.dr.ing. Sergiu Stelian ILIESCU
http://shiva.pub.ro/cursuri/automatizari/
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/
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
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
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
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.
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.
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
1. Consideraţii generale RAR
MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 9
Simboluri relee de protecţie
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
2. Clasificări RAR7. După modul de acționare :
- RAR trifazat;
- RAR monofazat
MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 20
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
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
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
-
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
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:
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
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
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
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 <
3. Studii de caz
Reclosere pe LEA
MODUL 6 - AUTOMATIZARI - N. ARGHIRA/S.ST. ILIESCU 30
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
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.