Univerzitet u Beogradu Elektrotehnički fakultet Automatizacija distributivnih mreža Domaći rad 5 Indikatori kvarova i Senzori Making Electric Power Safer, More Reliable, and More Economical ® profesor: student: Dr. Zoran Radojević Dejan Jakovljević, 3107/09
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Univerzitet u Beogradu
Elektrotehnički fakultet
Automatizacija distributivnih mreža
Domaći rad 5
Indikatori kvarova i Senzori
Making Electric Power Safer, More Reliable, and More Economical ®
profesor: student:
Dr. Zoran Radojević Dejan Jakovljević, 3107/09
Uvod
Korišćenje univerzalnih indikatora kvarova dovodi do minimiziranja trajanja prekida u
napajanju potrošača električnom energijom. Korišćenje indikatora kvarova na ograncima i
izvodima distributivnih fidera omogućava navoĎenje stručnih ekipa za popravke tačno na
mesto kvara. Mogu se koristiti bilo gde u distributivnom sistemu. Postoje modeli za
nadzemne vodove, podzemne kablove, transformatore montirane na postolju, razvodne
ureĎaje montirane na postolju i ostala podzemna zatvorena postrojenja.
Zašto koristiti indikatore kvarova?
• Štede vreme i novac
• Dovode do bržeg lociranja kvara i obnavljanja napajanja potrošača
• Dovode do povećanja prihoda usled kraćeg vremena sa prekidom napajanja potrošača
• Dovode do povećanja zadovoljstva potrošača
• Produžavaju život kablovima (u poreĎenju sa drugim metodama za lociranje kvarova)
• Pouzdani su i laki za upotrebu
• Povećavaju sigurnost i poverenje montera voda
Ovde su predstavljene neke primene indikatora kvarova:
Podzemni sistemi
• Transformatori montirani na postolju
• Kutije za prekidače i sekcionisanje
• Podzemne komore
Nadzemni sistemi • Izvodi bez osigurača
• Teško pristupačne oblasti
• Dugački fideri bez središnjih prekidača
za APU ili sekcionisanje
• Fideri sa nadzemnim i podzemnim
segmentima
• Pronalaženje intermitentnih kvarova
• Detekcija otkaza opreme
Koje su prednosti korišćenja indikatora kvarova?
Pre pojave tehnologije za indikaciju kvarova u elektroenergetskom sistemu, postupak
lociranja kvarova u distributivnim mrežama je oduzimao dosta vremena, bio je veoma
zamoran, a ne retko i opasan. Kada bi se kvar javio na nadzemnom vodu, ekipa za
održavanje voda bi se vozila duž voda tražeći uzrok usled koga je došlo do kvara. U
ruralnim sredinama ili tokom nevremena ovaj sam po sebi zamoran posao je postajao još
teži. Ukoliko bi se kvar javio na podzemnom kablu ovaj proces je praktično bio
neprimenljiv. Indikatori kvara omogućavaju smanjenje vremena potrebnog za pronalaženje
kvara za 50 - 60%.
Prekidi u napajanju potrošača su skupi za distribucije
Indikatori kvara pomažu u sprečavanju pojave kvarova, a ukoliko se kvar javi dovode do
bržeg i efikasnijeg uklanjanja kvara u ponovnog uspostavljanja napajanja. Što je duže vreme
bez napajanja potrošača usled kvara, to su i veći gubici distribucije, pošto miruju brojila
potrošača koji su ostali bez električne energije. Indikatori kvara omogućavaju smanjenje
vremena neophodnog za pronalaženje kvara za 50% i više, a samim tim smanjuju se i gubici
distribucije za pola i skraćuje vreme koje ekipa provodi na terenu.
Indikatori kvara takoĎe smanjuju i štetu koju trpi elektroenergetski sistem usled pojave
kvara. Oni eliminišu potrebu za više osigurača za primenu “re-fuse and sectionalize” metode
lociranja kvara. Indikatori kvara produžavaju životni vek kablovima, zato što identifikacija
sekcije pogoĎene kvarom po sistemu pokušaja i greške nije više neophodna. Treba dodati da
su distribucije sve više okrenute ka novim tehnologijama koje dovode do sigurnijeg i
pouzdanijeg snabdevanja potrošača električnom energijom naročito zbog penala koji se
plaćaju regulatornoj agenciji zbog slabe pouzdanosti i benificija koje se dobijaju ukoliko je
pouzdanost i sigurnost zadovoljena. Indikatori kvara imaju tu moć da poboljšaju statistiku
pouzdanosti jedne distribucije. ReĎi i kraći intervali bez napajanja električnom energijom
znače zadovoljnije i srećnije potrošače i znače mnogo manje žalbi od strane potrošača.
Pošto su indikatori kvarova jeftini i ne zahtevaju neko posebno održavanje korisnici ovih
indikatora kvarova mogu biti sigurni da će njihovom upotrebom povećati profit. Manje
novca potrošenog za lociranje i otklanjanje kvara znači više novca za ulaganje u poboljšanja
distributivnog sistema.
Prekidi u napajanju potrošača su veoma skupi i za same potrošače
Procenjeno je da je trošak potrošača pri nestanku električne energije usled kvarova na
prenosnoj ili distributivnoj mreži dva puta veći nego pri nestanku električne energije usled
problema u proizvodnji (pošto takve restrikcije najčešće dolaze najavljene), što ukazuje na
neophodnost sprečavanja, odnosno brzog otklanjanja kvarova u prenosnoj i distributivnoj
mreži. Nestanci električne energije posebno koštaju industrijske i komercijalne potrošače:
studija IEEE iz 1997. godine je utvrdila da je ukupna cena (trošak) jednog većeg
idustrijskog potrošača, usled nenajavljenog nestanka struje u trajanju od jednog sata,
$39459. Veliki komercijalni i industrijski potrošači trpe velike troškove i usled smanjenog
napona napajanja ($7694 prosečan trošak) i usled kratkotrajnih prekida napajanja ($11027).
Indikatori kvarova takođe pomažu i u sprečavanju pojave kvarova
Primenom indikatora kvarova u oblastima u kojima se često javljaju kratkotrajni prekidi
napajanja, usled prolaznih kvarova, pomoću svetlosne indikacije, na efikasan i brz način
mogu se locirati dati prolazni kvarovi kao i njihovi uzroci. Ova primena indikatora kvarova
pomaže distribuciji da razreši uzroke datih kratkotrajnih prekida, kao i da spreči pojavu
kvarova koji bi doveli do dužih prekida u napajanju potrošača. Korišćenjem indikatora
kvarova kao preventivnog sredstva, distribucije smanjuju svoje i troškove svojih potrošača i
povećavaju pouzdanost distributivne mreže. Proizvode se i jedinstveni brojači kvarova koji
pomažu pri odreĎivanju frekvencije pojave prolaznih i stalnih kvarova.
Indikatori kvarova poseduju sledeće osobine:
• Kompaktni su i laki
• Lako se instaliraju i imaju snažan i prost mehanizam za fiksiranje koji odgovara širokom
opsegu preseka provodnika
• Brojne opcije indikacije uključujući i displej
• Displej je otporan na mehanička oštećenja
• Mogući opseg reagovanja im je od 50 do 3000A
• Lako se primećuju i lako se očitavaju
• Duga garancija (oko 5 godina)
• Većina ne koristi baterije. Oni kojima su baterije potrebne koriste patentiranu tehnologiju
koja obezbeĎuje izuzetno dug vek baterijama
Indikatori kvarova – opcije
Pomoćni kontakt: Opcija "A"
Pomoćni kontakt omogućava interfejs izmeĎu indikatora kvara i različitih informacionih
sistema kao što je SCADA. Relej ostaje otvoren kada je indikator u normalnom stanju bez
reagovanja, a zatvara se kada indikator reaguje. Rezervisana magnetna memorija
omogućava da se indikator kvara koristi kao SCADA senzor.
BEACON®
Indikatori kvarova sa BEACON™ displejima olakšavaju pronalaženje kvarova noću i u
drugim situacijama sa slabom vidljivošću. Ovakvi displeji se sastoje od jedne ili više LED
dioda koje počinju da svetle kada kvar izazove reagovanje indikatora kvara.
Neki BEACON™ displeji poseduju i mehaničke pokazivače i LED diode, dok ostali prosto
ukazuju na postojanje kvara samo sa LED diodama. Većina displeja mogu se dobiti i u
svetlećoj BEACON™ verziji.
Resetovanje – vraćanje indikatora u normalno stanje (bez kvara)
- BEACON™ indikator kvara se vraća u normalno stanje (bez kvara) kada LED dioda
prestane da svetli.
- Indikatori kvarova sa strujnim ili naponskim resetovanjem se vraćaju u normalno
stanje (bez kvara) kada se uspostave normalna struja odnosno napon u sistemu.
- Indikatori kvarova sa vremenskim resetovanjem se vraćaju u normalno
stanje (bez kvara) kada prethodno (fabrički) podešeno vreme resetovanja istekne.
Karakteristika dnevnog ograničavanja
Karakteristika dnevnog ograničavanja produžava život baterijama koje koriste indikatori za
nadzemne sisteme tipa BER na taj način što onemogućava paljenje LED dioda tokom doba
dana sa dovoljno spoljašnje svetlosti, kada su sasvim dovoljni i mehanički pokazivači na
indikatoru. Ukoliko je indikator još uvek u stanju reagovanja (postoji kvar) u trenucima kada
padne mrak automatski će se upaliti LED diode i tako učiniti vidljivim pokazivanje
indikatora. Ovaj ciklus paljenja i gašenja dioda će se nastaviti sve dok se kvar ne otkloni i
indikator ne preĎe u normalno stanje (bez kvara).
Reagovanje sa kašnjenjem: Opcija "DT"
Reagovanje sa kašnjenjem kao opcija sprečava neželjenog reagovanja koje se može desiti u
slučajevima kada je vreme odziva reagovanja indikatora kvara znatno brže od zaštite
sistema. Ova opcija usporava vreme odziva reagovanja indikatora kvara sa 1ms na
standardno vreme reagovanja sa kašnjenjem od 24ms. Drugačija vremena reagovanja su
dostupna samo na poseban zahtev.
Vod pod naponom - Hot Line: Opcija "HL"
HOT LINE - LCD displej predstavlja jednu od dve opcije displeja kod naponskih indikatora.
Kada je sistem pod naponom LCD displej očitava HL - HOT LINE; kada se javi kvar i vod
više nije pod naponom displej je prazan ukazujući na gubitak napona.
Sprečavanje reagovanja usled sklopnih operacija: Opcija "IR"
Opcija IR - Inrush Restraint sprečava nepotrebno reagovanje indikatora kvara u slučajevima
kada se usled APU-a javi velika vrednost struje tokom prelaznog procesa koja premašuje
nominalnu vrednost reagovanja indikatora kvara. Indikatori kvarova sa automatskim
resetovanjem koji bi normalno reagovali na ovakvu struju prelaznog režima, sa ovom
opcijom bi ostali u normalnom stanju, ne bi reagovali. ProizvoĎač posebno preporučuje
zaštitu od nepotrebnog reagovanja kod indikatora sa opcijom pomoćnog kontakta. U tom
slučaju sprečavanje reagovanja ovog tipa, sprečava nepotrebno slanje lažnih izveštaja o
nepostojećem kvaru na daljinu, tokom normalnog prelaznog režima. Ova opcija sprečavanja
lažnog reagovanja je takoĎe neophodna i kod brojača kvarova.
Oklopljavanje – ekraniranje u čvorištima: Opcije "J" i "J6"
Ovakvo ekraniranje ili oklopljavanje sprečava indikatore kvarova, koji su montirani u
tačkama predviĎenim za ispitivanje, da nepotrebno reaguju zbog svoje blizine susednim
faznim provodnicima. Ekraniranje tipa "J" je neophodno kod svih indikatora kvarova
predviĎenim za montiranje u ispitnim tačkama, sa nominalnim vrednostima reagovanja od
60 do 200A i primenjenim u sistemima klase 200A. Ekraniranje tipa "J6" je neophodno kod
indikatora kvarova koji se primenjuju na ispitnim mestima tipa 600A T-bodies.
Set za traženje grešaka: Opcija "K"
ProizvoĎač nudi proizvode sa ručnim resetovanjem (MR) u setu kako bi olakšao primenu
ovog tipa indikatora pri privremenoj instalaciji kao ureĎaja za traženje grešaka.
Linam®
EOS Manufacturing zaštitni znak koji predstavlja sinonim za kvalitetne indikatore kvarova
više od 50 godina.
Nezamenljiva baterija: Opcija "N"
BEACON® svetleći LED indikatori su dostupni sa nezamenljivom baterijom umesto
standardne zamenljive baterije. Opcija "N" ukazuje na povećan kapacitet baterije indikatora
sa 2.4Ah na 8.5Ah i povećan vek trajanja sa 1200 na 3000 radnih sati. Kada se baterija
istroši BEACON® LED dioda više neće svetleti kada indikator registruje kvar.
Ipak, ukoliko indikator poseduje i mehanički pokazivač on će na taj način nastaviti da vrši
svoju funkciju pošto mehanički pokazivač ne zahteva napajanje baterijom.