Urządzenia Dla Energetyki nr 6/2016 by Urządzenia dla Energetyki

ISSN 1732-0216 INDEKS 220272

Nr 6/2016 (97)

w tym cena 16 zł ( 8% VAT )

| www.urzadzeniadlaenergetyki.pl | • JM-TRONIK – 35 lat na rynku energetycznym • Falowniki VT Drive dostępne już w Polsce – INTROL • SPRECON®-E-EDIR – Sprecher Automation • • Cyberatak na stacje energetyczne i odcięcie dostaw energii elektrycznej do 80 000 odbiorców na Ukrainie – TEKNISKA • • SmartARS pro – inteligencja i bezpieczeństwo w nowej generacji rozłączników ARS pro – APATOR • Aplikacje modułowego sterownika SEM w sieciach Smart – ITR • • Doświadczenia Schneider Electric w realizacji stacji cyfrowych opartych o technologię IEC 61850/GOOSE •

Specjalistyczny magazyn branżowy

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016 (97)

OD REDAKCJI

Spis treści n WYDARZENIA I INNOWACJE Od 25 lat wprawiamy w ruch, 25-lecie firmy Bosch Rexroth w Polsce .......................................................6 Lubelskie Targi Energetyczne ENERGETICS...............................................8 n TECHNOLOGIE, PRODUKTY, INFORMACJE FIRMOWE

JM-TRONIK – 35 lat na rynku energetycznym......................................10 Cyberatak na stacje energetyczne i odcięcie dostaw energii elektrycznej do 80 000 odbiorców na Ukrainie..................14 Metrologia pól elektrycznych i magnetycznych niskiej częstotliwości w otoczeniu elektroenergetycznych linii wysokiego napięcia w środowisku ogólnie dostępnym...............16 Zabezpieczenia póładaptacyjne podczęstotliwościowe i póładaptacyjna automatyka SCO..............................................................20

Wydawca Dom Wydawniczy LIDAAN Sp. z o.o. Adres redakcji 00-241 Warszawa, ul. Długa 44/50 lok. 109 tel./fax: 22 760 31 65 e-mail: redakcja@lidaan.com www.lidaan.com Prezes Zarządu Andrzej Kołodziejczyk, tel. kom.: 502 548 476, e-mail: andrzej@lidaan.com Dyrektor ds. reklamy i marketingu Dariusz Rjatin, tel. kom.: 600 898 082, e-mail: darek@lidaan.com Zespół redakcyjny i współpracownicy Redaktor naczelny: mgr inż. Marek Bielski, tel. kom.: 500 258 433, e-mail: marek.w.bielski@gmail.com Dr inż. Andrzej Maciej Maciejewski, tel. kom.: 601 991 000, e-mail: andrzej.maciejewski3@neostrada.pl Sekretarz redakcji: mgr Marta Olszewska tel. kom.: 531 266 287, e-mail: marta.is.roxy@gmail.com Dr inż. Wojciech Żurowski, doc. dr Valentin Dimov (Bułgaria), Inż. Armand Kehiaian (Francja), prof. dr hab. inż. Andrzej Krawczyk, prof. dr hab. inż. Krzysztof Krawczyk, dr inż. Jerzy Mukosiej, prof. dr hab. inż. Andrew Nafalski (Australia), prof. dr hab. inż. Andrzej Rusek, prof. dr inż. Wiesław Seruga, prof. dr hab. Jacek Sosnowski, prof. dr hab. inż. Czesław Waszkiewicz, prof. dr hab. inż. Jerzy Ziółko, mgr Anna Bielska

SmartARS pro – inteligencja i bezpieczeństwo w nowej generacji rozłączników ARS pro...............................................28

Redaktor ds. wydawniczych: Dr hab. inż. Gabriel Borowski

ENERGY & VISION ...................................................................................................32

Fotoreporter: Zbigniew Biel

Falowniki VT Drive dostępne już w Polsce..............................................38 30 lat Fabryki Kabli TECHNOKABEL w Szreńsku k/Mławy..............40 SPRECON®-E-EDIR...................................................................................................46 Doświadczenia Schneider Electric w realizacji stacji cyfrowych opartych o technologię IEC 61850/GOOSE..................48 Niezawodne rozdzielnice RM6 produkcji Schneider Electric......54 Nadążna kompensacja mocy biernej dynamicznych odbiorów średnich napięć.............................................56 Nietypowe układy przeniesienia napędu aparatów SN.................58 Aplikacje modułowego sterownika SEM w sieciach Smart.........60 n EKSPLOATACJA I REMONTY Transtools. Produkcja, dystrybucja i serwis hydrauliki maszynowej narzędzi pneumatycznych i hydraulicznych...........66 Profesjonalne narzędzia BAHCO w energetyce..................................68 Akumulatorowy odkurzacz plecakowy DVC260Z MAKITA...........70 Nowe akumulatorówki od Hitachi...............................................................72 Wkrętarki akumulatorowe firmy FEIN – specjalisty w dziedzinie elektronarzędzi..............................................74 Ręcznie wykonywane wiercenie przy optymalnej prędkości cięcia.................................................................76 Nowe narzędzia wielofunkcyjne Bosch dla profesjonalistów z innowacyjnym systemem Starlock .........................................................78

Redaktor Techniczny: Robert Lipski, info@studio2000.pl

Opracowanie graficzne: www.studio2000.pl Redakcja nie odpowiada za treść ogłoszeń. Redakcja zastrzega sobie prawo przeprowadzania zmian w tekstach, np. adiustowania lub skracania, a także nieodsyłania materiałów nie zakwalifikowanych do druku. Przedruk, a także publikacja w innej formie, np. elektronicznej w internecie, tylko za zgodą wydawcy i właściciela praw autorskich. Prenumerata realizowana przez RUCH S.A: Zamówienia na prenumeratę w wersji papierowej i na e-wydania można składać bezpośrednio na stronie www.prenumerata.ruch.com.pl Ewentualne pytania prosimy kierować na adres e-mail: prenumerata@ruch.com.pl lub kontaktując się z Telefonicznym Biurem Obsługi Klienta pod numerem: 801 800 803 lub 22 717 59 59 – czynne w godzinach 7.00 – 18.00. Koszt połączenia wg taryfy operatora.

Zapraszamy do odwiedzenia naszego stoiska nr 34 w pawilonie R na targach ENERGETAB Redakcja Urządzeń dla Energetyki

Współpraca reklamowa: JM-TRONIK......................................................................................................................................I OKŁADKA TEKNISKA........................................................................................................................................II OKŁADKA ENERIA CAT.................................................................................................................................. III OKŁADKA APATOR ELKOMTECH............................................................................................................... IV OKŁADKA ELEKTROMETAL ENERGETYKA.................................................................................................................... 3 APATOR...............................................................................................................................................................27 BAHCO................................................................................................................................................................69 BEZPOL...............................................................................................................................................................13 ELMA ENERGIA................................................................................................................................................57 ENERGETICS......................................................................................................................................................44 ENERGOELEKTRONIKA.PL...........................................................................................................................19 ENERVISION......................................................................................................................................................35 FEIN......................................................................................................................................................................77 FLUKE..................................................................................................................................................................65 HELUKABEL.......................................................................................................................................................65 HELUKABEL.......................................................................................................................................................65 HITACHI..............................................................................................................................................................73 INSTYTUT TELE- I RADIOTECHNICZNY..................................................................................................63 INTROL................................................................................................................................................................39 MAKITA...............................................................................................................................................................71 MERSEN..............................................................................................................................................................31 PROTEKTEL.......................................................................................................................................................... 9 SPRECHER AUTOMATION............................................................................................................................45 TECHNOKABEL................................................................................................................................................43 TRANSTOOLS...................................................................................................................................................67 UESA....................................................................................................................................................................37 WILK....................................................................................................................................................................... 5 ZREW TRANSFORMATORY............................................................................................................................ 7 ZWAE...................................................................................................................................................................59

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

www.pkiwilk.pl

STACJE TRANSFORMATOROWE ROZDZIELNICE ŚREDNIEGO NAPIĘCIA TRANSFORMATORY OLEJOWE I ŻYWICZNE ZŁĄCZA KABLOWE ŚREDNIEGO NAPIĘCIA ROZDZIELNICE NISKIEGO NAPIĘCIA DYSTRYBUCYJNE ROZDZIELNICE NISKIEGO NAPIĘCIA PRZEMYSŁOWE

ul. Portowa 4a, 64-761 Krzyż Wlkp., tel. 67/ 256 41 53, info@pkiwilk.pl

WYDARZENIA I INNOWACJE

Od 25 lat wprawiamy w ruch 25-lecie firmy Bosch Rexroth w Polsce Firma Bosch Rexroth Sp. z o.o. należąca do koncernu Bosch Rexroth AG już od lat sześćdziesiątych istnieje na rynku polskim. Dzięki zebranym doświadczeniom z własnych zakładów produkcyjnych z całego świata oraz szerokiej ofercie systemowej, firma jest w stanie zaoferować wydajne, precyzyjne, bezpieczne i energooszczędne rozwiązania z zakresu hydrauliki przemysłowej oraz hydrauliki w technice mobilnej, regulowanych napędów elektrycznych i sterowań oraz techniki przemieszczeń liniowych i montażu. Produkty i systemy Rexroth znajdują zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, między innymi w budownictwie wodnym, energetyce, maszynach budowlanych, maszynach komunalnych i rolniczych, metalurgii, górnictwie oraz automatyzacji linii produkcyjnych. „Od 25 lat wprawiamy w ruch” to motto przewodnie firmy Bosch Rexroth Sp. z o.o., która w tym roku obchodzi 25-lecie działalności w Polsce. Podczas rozwoju nowych produktów firma dba o wysoką jakość i efektywność swoich rozwiązań oraz o zrównoważony rozwój. To właśnie dzięki wysokiej jakości produktów i nowoczesności rozwiązań firma zyskała tak licznych klientów w Polsce, że w 1991 roku została podjęta decyzja o utworzeniu polskiego oddziału z centralą w Warszawie. Zespół doświadczonych specjalistów firmy Bosch Rexroth jest w stanie zaoferować kompleksowe usługi projektowe, wykonawcze, a także obsługę serwisową systemów napędu i sterowania przez cały cykl życia maszyny. Dzięki temu klienci firmy mogą ograniczyć własne zaangażowanie oraz czas jaki musieliby poświęcić na naprawę czy modernizację. Odpowiadając na rosnącą na rynku potrzebę rozwoju zawodowego oraz podniesieniem kwalifikacji specjalistów technicznych firma Bosch Rexroth jako The Drive & Control Company, oferuje profesjonalne szkolenia techniczne (tradycyjne i internetowe) umożliwiające poznanie wiedzy zarówno w teorii jak i w praktyce w laboratoriach szkoleniowych. Wydajność, precyzja, bezpieczeństwo i energooszczędność to cechy charakteryzujące napędy i sterowania firmy Bosch Rexroth, które wprawiają w ruch maszyny i urządzenia każdego forma-

tu. Przedsiębiorstwo posiada szerokie doświadczenie w aplikacjach mobilnych, maszynowych i projektowych, jak również automatyzacji przemysłu. Doświadczenie to wykorzystuje przy opracowywaniu innowacyjnych komponentów, indywidualnych rozwiązań systemowych oraz usług. Bosch Rexroth oferuje swoim klientom kompleksowe rozwiązania z zakresu hydrauliki, napędów elektrycz-

nych i sterowań, przekładni oraz techniki przemieszczeń liniowych i montażu. Przedsiębiorstwo, obecne w ponad 80 krajach, osiągnęło w 2015 roku obroty w wysokości 5,4 mld euro przy zatrudnieniu na poziomie 31 100 pracowników. Więcej informacji: www.boschrexroth.pl Bosch Rexroth n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

WYDARZENIA I INNOWACJE

Lubelskie Targi Energetyczne ENERGETICS W dniach 15 – 17 listopada b.r. za sprawą Targów Energetycznych ENERGETICS Lublin stanie się stolicą polskiej energetyki.

NERGETICS to jedno z wiodących wydarzeń w Polsce dedykowanych profesjonalistom z sektora energetycznego. W ramach targów, zarówno firmy o charakterze koncernów (krajowych i międzynarodowych), jak i indywidualni przedsiębiorcy zaprezentują nowoczesne urządzenia, aparaturę i technologie dla przemysłu energetycznego. Targi skupiają zwiedzających pochodzących z Polski, Białorusi, Ukrainy, Rosji, reprezentujących sektory: paliwowo-energetyczny, elektromaszynowy, wydobywczy, budowlany, metalurgiczny, motoryzacyjny. W tym gronie znajdują się pracownicy zakładów energetycznych, elektrowni, elektrociepłowni, działów energetycznych firm i zakładów przemysłowych, hurtowni elektrycznych, przedstawicie-

le biur projektowych branży elektrycznej i budowlanej, firm wykonawczych władz samorządowych, a także inżynierowie, elektrycy i instalatorzy. Dopełnieniem ekspozycji będą seminaria, konferencje i szkolenia dotyczące aktualnych i ważnych tematów dla branży, m.in.: zwiększania oszczędności energii elektrycznej, budowy ogniw fotowoltaicznych różnych generacji, wyznaczania mocy znamionowej instalacji fotowoltaiczne, biogospodarki czy budowanictwa pasywnego. Nowością IX edycji ENERGETICSU 2016 jest poszerzenie zakresu tematycznego o utrzymanie ruchu oraz XVIII edycja Ogólnopolskich Dni Młodego Elektryka (ODME). Targom Energetycznym ENERGETICS po raz pierwszy będą towarzyszyć Wschodnie

Dni Kooperacji, których celem jest stworzenie miejsca spotkań dla środowiska podwykonawców i kooperantów z szeroko rozumianej branży przemysłowej z kraju i z zagranicy. Wstęp na Targi dla przedstawicieli branży jest bezpłatny po rejestracji on-line lub podczas trwania wydarzenia. Formularz rejestracyjny dostępny jest na stronie internetowej: http://www.energetics.targi.lublin.pl/ . n Lubelskie Targi Energetyczne ENERGETICS 15 – 17 listopada 2016 Targi Lublin S.A. ul. Dworcowa 11, 20-406 Lublin, www.energetics.targi.lublin.pl

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

ZAPRASZAMY NA TARGI

ENERGETAB 2016 W BIELSKU-BIAŁEJ 13-15.09.2016 HALA A, STOISKO 65

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

JM-TRONIK – 35 lat na rynku energetycznym Historia Spółki JM-TRONIC sięga 1981 r., kiedy to w odpowiedzi na potrzeby rynkowe, swoją działalność rozpoczął Zakład Wytwórczy Przekaźników i Łączników Energetycznych JM-TRONIK. Przez 35 lat firma założona przez Jerzego Matiakowskiego z niewielkiego, kilkuosobowego przedsiębiorstwa stała się liczącym i poważanym producentem aparatury elektroenergetycznej, cenionym zarówno przez rodzimych, jak i zagranicznych Klientów. Niewiele jest bowiem na naszym rynku firm o polskim i rodzimym kapitale, które mogą się pochwalić porównywalnym doświadczeniem, a doświadczenie liczone w datach to pewne, solidne i sprawdzone rozwiązania. Obecnie w ofercie przedsiębiorstwa znajduje się zarówno aparatura rozdzielcza, łączeniowa, zabezpieczeniowa, pomiarowa, jak również automatyka i systemy oraz usługi związane z realizacją inwestycji.

M-TRONIC Sp. z o.o. posiada w swojej ofercie rozdzielnice SN, nN, jedno- i dwusystemowe, dopuszczone do stosowania w podziemnych zakładach górniczych, jak również rozdzielnice trakcyjne. Wszystkie rozdzielnice produkowane i oferowane przez firmę posiadają certyfikaty wydane przez uprawnione jednostki certyfikujące. Rozdzielnice średniego napięcia: jednosystemowa typu MultiCell i dwusystemowa typu MultiCell 2S to uniwersalne rozwiązania stosowane w segmentach wytwarzania i dystrybucji energii, przemysłu oraz trakcji. Rozdzielnice te zestawione są z elementów składowych w postaci pól rozdzielczych różnych ze względu na ich funkcję oraz cechy konstrukcyjne. Rozdzielnice MultiCell i MultiCell 2S są przeznaczone do instalowania w stacjach elektroenergetycznych o napięciu znamionowym do 24 kV. Uniwersalna konstrukcja umożliwia ich montaż zarówno w budynkach jak i przenośnych stacjach kontenerowych transformatorowo-rozdzielczych. Dzięki szerokiej gamie wyposażenia oraz możliwości zastosowania aparatury sterowniczej, łączeniowej oraz pomiarowej czołowych producentów pól zapewniamy dowolną możliwość konfigurowania pól rozdzielczych. Rozdzielnica typu MultiCell-G oraz MultiCell 2S-G w wykonaniu kopalnianym, posiadają dopuszczenia Wyższego Urzędu Górniczego i mogą zasilać urządzenia o napięciu znamionowym do 12kV zainstalowane w polach niemetanowych i metanowych w wyrobiskach.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Dwuczłonowa rozdzielnica nN typu PowerCell jest uniwersalną rozdzielnicą niskiego napięcia powszechnie stosowaną w segmentach, gdzie wymagana jest duża pewność zasilania oraz możliwie najwyższy poziom bezpieczeństwa użytkowników i urządzeń. Zastosowany w niej modułowy system firmy CUBIC stosowany jest w zakładach produkcyjnych, na statkach, w górnictwie, w infrastrukturze oraz obiektach użyteczności publicznej, wszędzie tam gdzie nawet krótkotrwała przerwa w zasilaniu może spowodować ogromne straty ekonomiczne oraz może poważnie zakłócić procesy wytwarzania. Rozdzielnice kasetowe PowerCell zaprojektowano w oparciu o doświadczenia eksploatacyjne użytkowników, w wyniku czego stanowią optymalne połączenie cech przystępności w użytkowaniu, bezpieczeństwa obsługi oraz poprawności ekonomicznej rozwiązania. Rozdzielnice PowerCell zaprojektowano przy optymalnym wykorzystaniu przestrzeni panelu, z uwzględnieniem możliwości doboru rozmiaru kasety w zakresie obciążalności od 16A do 630A. Kasety przystosowane są do zainstalowania dowolnego interfejsu komunikacyjnego rodziny fieldbus, włącznie z nadrzędnym systemem Ethernet. Z kolei rozdzielnica trakcyjna typu TrakCell jest wnętrzową rozdzielnicą prądu stałego przeznaczoną do zasilania trakcji tramwajowej i metra. Napięcie nominalne rozdzielnicy wynosi 660V i 750V. Konstrukcja modułowa łączy w jedną całość wyodrębnione przedziały: wyłącznika szybkiego, szyn zbiorczych, odłącznika szyny obejściowej, przyłącza kablowego i obwodów pomocniczych. Nowoczesne rozwiązania techniczne zapewniają prostą i bezpieczną obsługę oraz umożliwiają wykorzystanie rozdzielnicy w bezobsługowych podstacjach tradycyjnych. Firma JM-TRONIC Sp. z o.o. w swojej ofercie posiada również aparaturę pierwotną i wtórą, której zastosowanie w rozdzielnicach własnej produkcji podnosi konkurencyjność oraz zmniejsza koszty ich zakupu i eksploatacji. Wyłącznik próżniowy typu VC-1 to trójfazowy wyłącznik próżniowy średniego napięcia, przeznaczony do łączenia prądu przemiennego o częstotliwości 50Hz we wnętrzowych urządzeniach rozdzielczych na napięcie znamionowe 12kV, 17,5kV, 24kV oraz 36kV. Wyłącznik służy do załączania i wyłączania prądów pod obciążeniem oraz w warunkach zwarcio-

wych i może być stosowany w rozdzielnicach przeznaczonych do pracy w zakładach górniczych, przemysłowych i elektrowniach. Może pracować w miejscach o wymaganej dużej częstości łączeń i dużej niezawodności działania jak również w obwodach wymagających samoczynnego ponownego załączenia (SPZ). Wyłącznik VC-1 zgodnie z obowiązującymi przepisami podlega pełnym badaniom typu, spełnia wymagania norm i posiada certyfikat wydany przez uprawnioną jednostkę certyfikującą. W ofercie aparatury zabezpieczeniowej, jaką produkuje JM-TRONIC Sp. z o.o. znajdują się sterowniki polowe, automatyka zabezpieczeniowa SN oraz nN. Firma oferuje swoim klientom również takie rozwiązania jak m.in.: zabezpieczenia różnicowe transformatora, zabezpieczenia generatora, zabezpieczenia różnicowe linii Zespół zabezpieczeń MUZGEN dla małych jednostek wytwórczych produkcji firmy JM-Tronik jest kompleksowym zabezpieczeniem bloków wytwórczych. Jest to interesujące rozwiązanie dla rozwijającej się energetyki małej i średniej mocy zarówno dla układów pracujących bezpośrednio na szyny SN lub poprzez transformator blokowy. MUZGEN w postaci szafy automatyki zabezpieczeniowej jest doskonałą ofertą dla przedsiębiorstw które pragną zajmować się rynkiem rozproszonym źródeł energii oraz zapewnić jej należytą ochronę. MUZGEN jest szczególnie zalecanym rozwiązaniem dla generatorów synchronicznych napędzanych turbiną parową lub wodną. Urządzenia mogą być w dowolny sposób zestawiane tworząc grupy zabezpieczeń. W prostych aplikacjach może być wykorzystany sam sterownik megaMUZ-2-GR, natomiast w większych maszynach i bardziej zaawansowanych aplikacjach każda z grup zabezpieczeń może składać się z kilku urządzeń np.: yy megaMUZ-2-GR jako podstawowe zabezpieczenie generatora, yy megaMUZ-2-TRR jako zabezpieczenie różnicowe transformatora blokowego, yy megaMUZ-2-TRR jako zabezpieczenie różnicowe bloku, yy megaMUZ-2 jako sterownik pola i zabezpieczenia częstotliwościowe i napięciowe. Wszystkie urządzenia obsługiwane są przy pomocy jednego oprogramowania, a ich konfiguracja i eksploatacja są proste i intuicyjne. Sprawdzone rozwiązania zapewniają bardzo wysoką niezawodność i pewność dzia-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

łania. Standardowo zespół zabezpieczeń jest zabudowany w szafie energetycznej z ramą uchylną o wymiarach 800x600x2000mm, ale w zależności od wymagań może być skonfigurowany w inny sposób lub zamawiany jako oddzielne urządzenia. Sterownik polowy MegaMUZ-2 jest uniwersalnym zespołem zabezpieczeń integrującym funkcje zabezpieczeniowe, pomiarowe, sterownicze i rejestracyjne. Dzięki zastosowaniu jednego oprogramowania, istnieje możliwość wykorzystania urządzenia do każdego rodzaju pola. Sterownik polowy MegaMUZ-2 wyposażony jest w duży, kolorowy i dotykowy ekran graficzny na którym wizualizować można schematy synoptyczne pól, a także realizować pomiary m.in. prądów, napięć, mocy, energii. Urządzenie jest uniwersalne zarówno programowo, jak i sprzętowo. Sterownik polowy MultiMUZ-3 jest uniwersalnym zespołem zabezpieczeń integrującym funkcje zabezpieczeniowe, pomiarowe , sterownicze i rejestracyjne. Dzięki zastosowaniu jednego oprogramowania, istnieje możliwość wykorzystania urządzenia do każdego rodzaju pola. Sterownik polowy MultiMUZ-3 wyposażony jest w duży, monochromatyczny ekran graficzny na którym wizualizować można schematy synoptyczne pól (do 5 łączników) a także realizować pomiary m.in. prądów, napięć, mocy, energii). MultiMUZ-3 można opcjonalnie wyposażyć w panel operatorski typu SLIM, umożliwiający montaż w miejsce istniejących mocno wyeksploatowanych zabezpieczeń MultiMUZ i MultiMUZ-2. Sterownik polowy megaMUZ-smart to połączenie panelu operatorskiego z kolorowym ekranem dotykowym o dużej przekątnej oraz jednostki centralnej, której zmodernizowana funkcjonalność wywodzi się z dobrze znanej na rynku linii sterowników polowych megaMUZ-2. MegaMUZ-smart pozwala na wykonanie wielu czynności, do których poprzednio był wymagany komputer lub dokumentacja. Zastosowanie nowego sterownika znacznie upraszcza proces uruchomienia i eksploatacji pola. Jedną z innowacyjnych cech sterownika jest złącze USB przewidziane do wygodnego przenoszenia danych. W prosty sposób pobrana może być zawartość rejestratora zdarzeń, zakłóceń, kryterialnego oraz rejestru zmian i konfiguracji urządzenia. Sterownik obsługuje dowolną licz-

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

bę użytkowników na kilku poziomach uprawnień. Prowadzony jest również rejestr zmian parametrów z informacją o dacie, godzinie i kategorii zmienianego parametru. Cyfrowy zespół zabezpieczeń typu multiMUZ-2 jest wielofunkcyjnym cyfrowym zespołem zabezpieczeń integrującym funkcje zabezpieczeniowe, pomiarowe, sterowania i komunikacji oraz logiki programowalnej, przeznaczonym do stosowania w polach rozdzielczych SN, jak również do ochrony pojedynczych urządzeń, np. silników, transformatorów, baterii kondensatorów, itp. Cyfrowy zespół zabezpieczeń ecoMUZ-2 przeznaczony jest do ochrony przed skutkami zwarć międzyfazowych, doziemnych i przeciążeń w sieciach średniego napięcia. Urządzenie posiada szeroki zestaw zabezpieczeń realizujących eliminacyjną automatykę zabezpieczeniową. EcoMUZ-2 jest wielofunkcyjnym cyfrowym zabezpieczeniem integrującym funkcje zabezpieczeniowe, pomiarowe, zdalnego sterowania, komunikacji oraz logiki programowalnej, przeznaczonym do stosowania w polach rozdzielczych SN do ochrony urządzeń np. silników, transformatorów, linii napowietrznych, linii kablowych. Autonomiczny zespół zabezpieczeń ecoMUZ-2G przeznaczony jest do ochrony przed skutkami zwarć międzyfazowych, doziemnych i przecią-

żeń w sieciach średniego napięcia. Jest wielofunkcyjnym, cyfrowym zespołem zabezpieczeń integrującym funkcje zabezpieczeniowe, pomiarowe, sterowania, komunikacji oraz logiki programowalnej, przeznaczonym do stosowania w polach rozdzielczych SN. Urządzenie można zastosować także do ochrony pojedynczych urządzeń np. silników, transformatorów, baterii kondensatorów, itp. Zespół posiada wszystkie podstawowe zabezpieczenia i układy automatyki do obsługi pól średnich napięć oraz zabezpieczenia transformatora WN/SN. Przekaźnik miniMUZ-RG przeznaczony jest do wykrywania zwarć doziemnych w sieciach średniego i niskiego napięcia z izolowanym, kompensowanym lub uziemionym punktem zerowym. Dzięki zastosowaniu najnowszych zdobyczy techniki cyfrowej udało się uzyskać małe gabaryty oraz atrakcyjną cenę urządzenia. Przekaźnik miniMUZ-RT przeznaczony jest do wykrywania zwarć fazowych w sieciach średniego i niskiego napięcia. Przekaźnik może pracować w układach jedno, dwu i trójfazowych. Dzięki zastosowaniu najnowszych zdobyczy techniki cyfrowej udało się uzyskać małe gabaryty oraz atrakcyjną cenę urządzenia. Przekaźnik miniMUZ-SR przeznaczony jest do ochrony silników niskiego napięcia przed skutkami zwarć międzyfazowych, przeciążeń, asymetrii, pracy silnika niedociążonego oraz od nadmiernej temperatury silnika.

Dobór takiego zestawu zabezpieczeń powoduje, że urządzenia kompleksowo zabezpieczenia silnik minimalizując możliwość uszkodzenia lub awarii silnika. Urządzenie posiada również dwa styki przełączne swobodnie programowalne przez użytkownika. Przekaźniki typu miniMUZ opcjonalnie posiadają osłonę z pleksiglasu na płytę czołową co pozwala na plombowanie nastaw. Istnieje również możliwość wykonania wersji do współpracy z modułem zasilania autonomicznego dzięki czemu nie wymagają one zasilania pomocniczego i mogą zasilać się przekładników prądowych. Firma JM-TRONIC Sp. z o.o. na przestrzeni 35 lat stopniowo rozszerzała ofertę, oraz zwiększała moce produkcyjne, które pozwalają firmie na sprawną obsługę nawet najbardziej wymagających zamówień. Doświadczony i dynamiczny zespół Spółki zapewnia wysokiej jakości terminowe i ekonomiczne rozwiązania. Filary, takie jak niezawodność, elastyczność czy innowacyjność sprawiają, że oferta sygnowana marką JM-TRONIK opiera się na szybkich terminach realizacji, kompleksowej obsłudze, długich okresach gwarancji oraz na dyspozycyjnym serwisie. Firma gwarantuje również swoim doświadczeniem, że Klienci otrzymują sprawdzony i niezawodny produkt. Z pełną ofertą firmy JM-TRONIC Sp. z o.o. można zapoznać się na stronie www.jmtronik.pl. JM-TRONIK n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Cyberatak na stacje energetyczne i odcięcie dostaw energii elektrycznej do 80 000 odbiorców na Ukrainie W dniu 23 grudnia 2015 roku, około godziny 13:00 w sieci lokalnego, zachodnio-ukraińskiego dostawcy energii – Prykarpattyaoblenergo – wystąpiły przerwy w dostawach energii. Nastąpiło trwające około 6 godzin odcięcie zasilania do 80 000 odbiorców. W tym samym czasie, z powodu awarii technicznych, klientom nie udawało się również zgłosić zaistniałego problemu w call-center dystrybutora energii. Ponadto wydaje się, że inne regionalne spółki energetyczne na Ukrainie także zostały w tym samym czasie zaatakowane. Po przeanalizowaniu przez badaczy uzyskanych do tej pory informacji, potwierdza się, że bezpośrednią przyczyną przerw w dostawach prądu na Ukrainie były zaawansowane, najprawdopodobniej wsparte silnym finansowaniem cyberataki.

tego, co do tej pory zostało ujawnione, wydaje się, że napastnicy użyli co najmniej jednego rodzaju złośliwego oprogramowania (malware) do uszkodzenia serwerów sieci OT (sieci sterowania przemysłowego) i wykazali możliwość jego rozprzestrzeniania wewnątrz zaatakowanej sieci. Najbardziej prawdopodobnym jest, że w celu uruchomienia ataku, sprawcy byli włączeni online w sieć OT atakowanego przedsiębiorstwa. Pozwoliło im to wybrać dokładny czas dla wykonania sekwencji działań które finalnie spowodowały przerwy w zasilaniu.

Penetracja sieci

Przeprowadzenie jednoczesnego ataku na kilka regionalnych energetycznych firm dystrybucyjnych było dokładnie skoordynowane, aby zwiększyć prawdopodobieństwo osiągnięcia przez atakujących zamierzonego celu. Raporty w mediach wskazują konkretnych dostawców energii, którzy zostali zaatakowani, w tym Prykarpattyaoblenergo i Kyivoblenergo. Dokładne kalendarium ataku i sekwencja zdarzeń są nadal niejasne i jeszcze analizowane. Kyivoblenergo upublicznił klientom informację, która mówi, że w wyniku ataku doszło do odłączenia siedmiu podstacji 110kV i dwudziestu trzech podstacji 35kV, co wywołało zanik zasilania, który dotknął 80 000 odbiorców energii. Wydaje się, że główny składnik malware’u został osadzony w oprogramowaniu urządzeń HMI (Human – Machine Interface, np. systemy typu SCADA) wykorzystywanych przez przedsiębiorstwa energetyczne. Gdy operatorzy aktualizowali ich oprogramowanie, zostały pobrane

zainfekowane pliki, które zawierały złośliwe oprogramowanie pochodzące od atakującego. Kiedy malware został już pobrany, napastnicy uzyskali trwały dostęp do sieci atakowanych przedsiębiorstw.

Wewnątrz sieci OT

Po infiltracji sieci poprzez urządzenia HMI, program atakujący zaczął rozprzestrzeniać się w sieci, gdzie celem były serwery odpowiedzialne za kontrolę urządzeń stacyjnych i raportujące ich stan. Pozwoliło to atakującym – aż do zakończenia fazy realizacji ataku na ukrycie dokładnego stanu sieci dystrybucyjnej oraz na usunięcie danych, które mogłyby posłużyć jako dowody sądowe. Obydwa działania wydłużyły czas jaki zajęła spółkom dystrybucyjnym reakcja na cyberatak. Co więcej, nawet teraz skutki tych działań wciąż utrudniają badaczom dokładne odtworzenie przebiegu ataku.

Realizacja ataku

Przeprowadzone analizy i zebrane dowody wskazują, że podczas ataku napastnicy wykonywali działania bezpośrednio z zaatakowanej sieci, prawdopodobnie za pośrednictwem portu zdalnego dostępu. Wiadomo, że atakujący użyli zmodyfikowanej wersji oprogramowania zdalnego dostępu, które zostało zainstalowane wcześniej w sieci atakowanej firmy. Będąc w sieci, atakujący byli w stanie wysłać odpo-

wiednie polecenia do stacyjnych urządzeń wykonawczych i - koordynując te działania - wywołać zamierzone skutki. Analiza ataku ujawnia, że z awarią było związane złośliwe oprogramowanie składające się z co najmniej dwóch elementów. Pierwszy z nich - „KillDisk” był prawdopodobnie użyty do usunięcia niektórych danych z serwerów. Ten program prawdopodobnie nie spowodował bezpośrednio odcięcia dopływu energii. Działania atakujących brały pod uwagę czas, miejsce i oddziaływanie skutków awarii, co nie jest typowym motywem użycia programu „KillDisk”. Najprawdopodobniej celem „KillDisk” było usunięcie z serwerów potencjalnych danych dowodowych i opóźnienie przywracania usług przez usuwanie danych z serwerów SCADA po tym jak awaria już została spowodowana. Inny szkodliwy program wykorzystany przez atakujących jest związany z cyberatakami „BlackEnergy”. Szkodnik ten został użyty, aby pobrać i aktywować oprogramowanie ‚KillDisk’. Możliwe jest, że szkodnik BlackEnergy również był wykorzystywany do zbierania informacji podczas penetracji sieci lub do bezpośredniego wykonania ataku. Kolejnym oprogramowaniem,

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE które stosowali atakujący jest backdoor SSH. Prawdopodobnie był użyty do komunikowania się pomiędzy innymi serwerami i urządzeniami wewnątrz sieci a serwerami atakujących, podczas gdy były one podłączone do zaatakowanej sieci. Podczas trwania blackout’u, czyli „właściwej” fazy odcięcia energii, atakujący przeprowadzili dodatkowy atak „Denial of View” który odciął dyspozytorów systemu od możliwości podglądu stanu urządzeń i spowodował przeciążenie call center w centrum obsługi klienta. Skutkiem tego call center nie przyjmowało rozmów z klientami dzwoniącymi po pomoc lub informację podczas przerwy w dostawach energii.

Wnioski

Sprawa ukraińskiego blackout’u rzuca światło na kilka zagadnień dotyczących cyberataków na przemysłowe systemy SCADA: 1. Osiągnięcie tak znaczącego efektu ataku wymagało dobrej koordynacji. Aby spowodować odcięcie dostaw energii w tak dużym rozmiarze, hakerzy musieli przedostać się do kilku sieci i to w różnych organizacjach. Ponadto musieli koordynować wydawanie poleceń do stacyjnych urządzeń wykonawczych. 2. Firmy najsłabiej chronione są najbardziej podatne na atak. Istnieje wiele sposobów by spowodować przestój w dostawach energii, a zakładając, że celem atakujących było po prostu spowodowanie odczuwalnej na szeroką skalę przerwy w dostawach energii na Ukrainie, to zgodnie z logiką powinni oni atakować cele najbardziej narażone i najsłabiej chronione. Faktycznie stwierdzono, że podobne złośliwe działania były prowadzone także wobec innych ukraińskich firm, ale były one lepiej zabezpieczone i na czas udało im się zmniejszyć narażenie i nie dopuścić do ataku. 3. Stosowanie łańcuchów dostaw jako wektorów ataku: wydaje się, że napastnicy manipulowali plikami urządzeń HMI. Gdy operator urządzenia pobierał plik aktualizacji oprogramowania urządzenia HMI ze strony internetowej dostawcy, mógł pobrać plik zainfekowany szkodliwym oprogramowaniem. 4. Ukrywanie uszkodzeń: atakujący zazwyczaj próbują ukryć uszkodzenia. Powody tego działania wpisują się również w przypadek ukraiński: wydłużenie czasu osłabienia ochrony podmiotu atakowanego i komplikacja prac analityczno-badawczych po ataku.

5. Duża skala anomalii zachowania się sieci: jak podano, napastnicy wykazali zdolność do przemieszczania się w sieci pomiędzy podstacjami energetycznymi, wysyłania polecenia do urządzeń stacyjnych, zmiany konfiguracji serwerów i otwarcia kanału komunikacyjnego z zewnątrz sieci. Mechanizmy bezpieczeństwa, takie jak zapory SCADA DPI lub systemy SCADA IDS mogłyby wykryć niektóre z działań w tym łańcuchu zdarzeń. 6. Zapobieganie cyberatakom na systemy SCADA jest naprawdę możliwe! Gdy atakowane firmy dowiadywały sią o prowadzeniu wobec nich szkodliwych działań, inicjowano wewnętrzne scenariusze działań osłabiających atak. Koncentrowały się one głównie na przejściu do ręcznego sterowania w podstacjach. Krok ten okazał się skuteczny, ale niestety za późno – podejmowany był dopiero po wykryciu ataku, gdy odcięcie dostaw energii już miało miejsce. Gdyby atak został wykryty w jego pierwszej fazie, dałoby to większe szanse na zapobieganie przestojom. Wczesne rozpoznanie jest więc kluczem do całkowitego udaremnienia ataków cybernetycznych. Atakujący potrzebuje relatywnie dużo czasu do przygotowania i przeprowadzenia ataku, co stwarza znaczące i zauważalne zaburzenia w zachowania się sieci. Ukraińskiemu blackout’owi można było zapobiec i to w wielu punktach położonych wzdłuż całego łańcucha zdarzeń składających się na strukturę ataku (tzw. „Kill-Chain”). W fazie penetracji sieci, skuteczna segregacja sieci OT pozwoliłaby na wykrycie prób przenikania do sieci przez osoby atakujące. Ten rodzaj wewnętrznej segregacji sieci informatycznej przedsiębiorstwa był już wcześniej (w sierpniu 2014) sugerowany przez ICS-CERT. Wszystko, co było w tym celu wymagane to implementacja firewalla rozdzielającego lokalizacje (stacje energetyczne). Radiflow Secure Gateway 3180 został zaprojektowany właśnie do tego celu. Dzięki szerokim możliwościom VPN i uwierzytelniania, a także natywnemu Deep Packet Inspection(DPI), ten przemysłowy firewall jest najodpowiedniejszym środkiem do skutecznej segregacji sieci. Ponadto, gateway ten jest zdolny do samodzielnego uczenia się zasad DPI, co pomaga w łatwym wdrożeniu wielu urządzeń Secure Gateway przy minimalnym nakładzie pracy na konfigurację. Dowodzi to, że podczas segregacji sieci taki firewall jest niezwykle ważnym środkiem, gdyż umożliwia wykrywanie i zapobieganie kolejnym fa-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

zom ataku. W przypadku blackout’u na Ukrainie, nawet bez takich urządzeń, ukraińscy operatorzy nadal mieli możliwość wykrycia ataku.

Router RadiFlow 3180

W obszarze ruchu poprzecznego, Radiflow Industrial IDS zapewnia najwyższy poziom ochrony. Korzystając z Network Visibility Package, ukraińscy operatorzy sieci byliby w stanie zobaczyć, że hakerzy otworzyli połączenia SSH pomiędzy różnymi stacjami w sieci. Ponadto, można by wykryć kanał komunikacji z serwerami sterowania należącymi do atakujących. Innym ważnym pakietem oprogramowania zawartym w IDS Radiflow jest pakiet Cyber Attack – silnik oparty na algorytmie detekcji sygnatur malware pozwalający na wykrywanie znanego złośliwego oprogramowania komunikującego się wewnątrz sieci. Wiadomym jest, że na Ukrainie napastnicy wykorzystali malware BlackEnergy, jak również znane SSH-Backdoory. Obydwa malware’y mają znane sygnatury i mogły zostać łatwo wykryte. Wreszcie, w fazie ataku, operatorzy sieci mogli widzieli dokładnie polecenia wysłane przez atakujących. W następstwie cyberataku na Ukrainie powstał duży problem w zebraniu dowodów ze względu na brak danych. Korzystając z Radiflow Industrial IDS operatorzy mogli przeanalizować ruch, który spowodował awarię i śledzić wszystkie działania atakujących. Byłby to dokonały materiał kryminalistyczny, zaś etap łagodzenia skutków ataku byłby znacznie łatwiejszy i krótszy. n

Yehonatan Kfir, CTO w firmie RadiFlow, Jacek Leszczuk, Inżynier Marketingu Technicznego w Tekniska Polska Sp. z o.o.

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Metrologia pól elektrycznych i magnetycznych niskiej częstotliwości w otoczeniu elektroenergetycznych linii wysokiego napięcia w środowisku ogólnie dostępnym Streszczenie. W artykule omówiono mierniki stosowane do pomiarów pól elektromagnetycznych niskiej częstotliwości występujących w otoczeniu obiektów elektroenergetycznych. Na podstawie uzyskanych wyników pomiarów przedstawiono zasadność ich stosowania.

Słowa kluczowe: pole elektryczne, pole magnetyczne, pomiary, linia wysokiego napięcia Keywords: electric field, magnetic field, measurement, high-voltage power line

Wstęp

W artykule omówiono rodzaje aparatury pomiarowej stosowanej do pomiarów pól elektrycznego i magnetycznego o częstotliwości 50 Hz, przedstawiono sposób pomiaru wartości natężeń pól elektrycznego i magnetycznego o częstotliwości 50 Hz w otoczeniu linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia oraz zasady ich przeliczania na warunki odpowiadające znamionowemu ich obciążeniu. Szczególną uwagę zwrócono na niepewność pomiarów i czynniki składające się na budżet niepewności.

Sposób postępowania – wymagania ogólne

Przed przystąpieniem do wykonywania pomiarów elektrycznego i magnetycznego o częstotliwości 50 Hz należy zlokalizować źródła mierzonych pól elektrycznych i magnetycznych oraz ustalić na podstawie dokumentacji technicznej tych źródeł granice zmienności wartości natężeń tych pól. Dodatkowo zaleca się sprawdzić, czy w otoczeniu tych źródeł nie występują inne źródła, które mogą wpływać na wynik pomiarów. Szczególnie dotyczy to urządzeń elektroenergetycznych będących źródłem pola magnetycznego (np. instalacje klimatyzacyjne i ogrzewanie podłogowe).

Mierniki natężenia pola elektrycznego 50 Hz

Do pomiarów natężenia pola elektrycznego o częstotliwości 50 Hz w otoczeniu obiektów elektroenergetycznych zaleca się stosować mierniki dipolowe złożone z odizolowanych od siebie elektrod. Zasada pomiaru miernikiem dipolowym oparta jest na zależności miedzy prądem I wywołanym przepływem ładunku indukowanego w obydwu elektrodach, a natężeniem zewnętrznego – pierwotnie niezakłóconego obecnością przyrządu – przemiennego pola elektrycznego E. Dla najczęściej stosowanego miernika w postaci dipola sferycznego funkcja przetwarzania E = f (I) może być określona analitycznie:

(1)

gdzie: kU – współczynnik zależny od promienia kuli miernika, I – wartość prądu wywołana przepływem ładunku indukowanego w obydwu elektrodach tworzących dipol elektryczny miernika. Dodatkowo mierniki natężenia pola elektrycznego powinny spełniać wymagania normy PN-IEC 833: 1997 Pomiary pól elektrycznych częstotliwości przemysłowej [1]. Mierniki natężenia pola elektrycznego składają się zwykle z sondy dipolowej

Abstract. The article discusses the measuring devices used for measuring low frequency electromagnetic fields occurring in the vicinity of power facilities. The validity of their use is shown on the basis of the obtained measurements results. (Methodology for measuring low-frequency electric and magnetic fields in the surrounding of high-voltage power lines).

wykonanej w formie dwu płytkowej lub dwóch pół czasz , przetworników AC/f i f/DC oraz izolacyjnego drążka manewrowego, przy czym dipol i przetworniki mogą stanowić odrębne elementy lub być wykonane w jednej obudowie. Miernik powinien być tak skonstruowany, aby umożliwił pomiar przy odległości nie mniejszej niż 1,6 m między sondą pomiarową a osobą podtrzymującą miernik [1]. Drążek izolacyjny służący do podtrzymania sondy powinien mieć wystarczające właściwości izolacyjne by przy wilgotności do 75 % nie wpływał na wynik pomiaru. Dopuszcza się smarowanie drążka pastą hydrofobową. Dodatkowo na wskazanie miernika nie powinny mieć wpływu pola magnetyczne, wyższe harmoniczne lub zakłócenia radioelektryczne, które mogą wystąpić w warunkach pomiaru natężenia pola elektrycznego niskiej częstotliwości 50 Hz (EMC). Na rysunku 1 przedstawiono widok miernika natężenia pola elektrycznego typu ZCMP-1 wyposażonego w dipol sferyczny w formie dwupłytkowej.

Rys.1. Widok miernika natężenia pola elektrycznego typu ZCMP-1

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Metody pomiarów pola elektrycznego 50 Hz

Pomiary należy wykonywać w miejscach dostępnych dla człowieka na wysokości 2,0 m nad poziomem ziemi. W przypadku balkonów i tarasów w budynkach mieszkalnych pomiary należy wykonywać dodatkowo na wysokości poręczy w odległości poziomej 1,0 m od poręczy. Położenie osi pomiarowej miernika w stosunku do źródła mierzonego pola elektrycznego powinno być takie, aby miernik wskazywał największą wartość w tym punkcie. Największą wartość zwykle otrzymuje się, gdy oś pomiarowa miernika jest skierowana w kierunku źródła pola. W czasie pomiarów miernik powinien znajdować się pomiędzy źródłem pola a osobą trzymającą drążek z miernikiem. Ma to na celu zminimalizować wpływ odkształcenia pola przez tę osobę na wynik pomiaru. Dopuszcza się pomiar z drążkiem w pozycji równoległej do osi linii WN. W otoczeniu istniejących budynków mieszkalnych pomiary muszą być wykonywane w odległości nie mniejszej niż 1,5 m od ściany budynku. W uzasadnionych przypadkach dopuszcza się pomiary w odległościach mniejszych. Z obszaru pomiarów trzeba usunąć wszystkie przedmioty ruchome, które w istotnym stopniu mogą wpłynąć na wyniki pomiarów. Pomiary na terenach z zaroślami, zbożem, czy trawą o wysokości większej niż 0,5 m nie są miarodajne. W przypadkach koniecznych na takich terenach należy wyznaczyć natężenie pola elektrycznego 50 Hz w inny sposób, np. drogą obliczeń.

Warunki środowiskowe przy pomiarach pola elektrycznego 50 Hz

Pomiary należy wykonywać przy dobrej pogodzie. Wilgotność względna powietrza nie powinna być większa niż 75 %. Technicznie możliwy jest pomiar przy wilgotności większej, jeżeli istnieje pewność, że wpływ przewodności drążka izolacyjnego przy wzroście danej jest pomijalnie mały nie uwzględniany przy sporządzaniu budżetu niepewności. Temperatura otoczenia w czasie pomiarów nie powinna być niższa niż ustalona w instrukcji obsługi miernika. Nie zaleca się z uwagi na wyświetlacz ciekłokrystaliczny wykonywania pomiarów poniżej 0° C.

Sposób wykonania pomiarów natężenia pola elektrycznego 50 Hz

Sposób przeprowadzania pomiarów reguluje Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów (Dz. U. nr 192, poz. 1883) [2]. Przed wykonywaniem pomiarów, miernik powinien być kondycjonowany tzn. znajdować się, przez co najmniej 10 min. w otoczeniu, w którym mają być wykonywane pomiary. Pomiary wykonuje się umieszczając miernik w pionach pomiarowych na wysokościach od 0,3 m do 2,0 m włącznie nad ziemią lub inną płaszczyzną na której mogą przebywać ludzie, przyjmując za wynik pomiaru maksymalną zmierzoną w danym pionie wartość natężenia pola elektrycznego 50 Hz. Sondę miernika należy tak zorientować, aby w danym punkcie pomiarowym uzyskać maksymalną wartość, wskazywaną przez miernik (zgodnie z instrukcją obsługi). Pomiary natężenia pola elektrycznego 50 Hz należy w miarę możliwości wykonywać w takich warunkach pracy źródeł pola elektrycznego 50 Hz, przy których na obszarze pomiarowym występuje maksymalne natężenie pola. W przypadku występowania natężenia pola elektrycznego 50 Hz o wartościach przekraczających wartości dopuszczalne należy wyznaczyć obszar na którym występują przekroczenia Wyniki pomiarów należy zapisać, co będzie stanowić m.in. podstawę do sporządzenia budżetu niepewności. Do wyników pomiarów należy wprowadzić następujące poprawki, uwzględniające możliwy wzrost natężenia pola elektrycznego 50 Hz w stosunku do warunków pomiarów. 1) Poprawka na największą dopuszczalna wartość napięcia roboczego w sieci, którą oblicza się z zależności:

(3) gdzie: ht – odległość przewodu roboczego linii od ziemi w temperaturze pomiaru, htemp – odległość przewodu roboczego od linii do ziemi w temperaturze największego zwisu normalnego ( + 60 °C lub -5 °C z sadzią normalną wg PN-E-05100-1:1998 [3]). Poprawkę tą uwzględnia się w przypadku obszarów bezpośrednio pod przewodami roboczymi linii WN w środkowej części przęsła. W pobliżu słupów oraz w odległościach większych niż 10 m od skrajnej fazy przewodu roboczego linii WN poprawka ta jest praktycznie równa jedności. Wyniki pomiarów należy pomnożyć przez współczynniki poprawkowe: (4) gdzie: Ep – zmierzona wartość natężenia pola elektrycznego 50 Hz, Em – wartość natężenia pola elektrycznego 50 Hz, która może wystąpić w najbardziej niekorzystnych warunkach. Poprawki na największy zwis przewodów można nie uwzględniać, gdy mierzone wartości są znacznie mniejsze (np. o rząd wielkości) od wartości dopuszczalnych.

Mierniki natężenia pola magnetycznego 50 Hz

Do pomiarów natężenia pola magnetycznego o częstotliwości 50 Hz w otoczeniu obiektów elektroenergetycznych mogą być stosowane mierniki wyposażone w sondy cewkowe (do pomiarów wartości natężenia pola magnetycznego nie przekraczających 2000 A/m) oraz mierniki wyposażone w sondy hallotronowe (do pomiarów wartości natężenia pola magnetycznego z zakresu kA/m). Zasada pomiaru miernikiem pola magnetycznego o częstotliwości 50 Hz oparta jest na indukowaniu się prądu I w cewce lub w hallotronie. Dla najczęściej stosowanych mierników (2) natężenia pola magnetycznego funk cja przetwarzania H = f (I) może być określona analitycznie: gdzie: Um – największa, dopuszczalna wartość napięcia źródła warunkach (5) normalnej eksploatacji, Up – wartość napięcia źródła w czasie wykonywania gdzie: kI – współczynnik zależny od papomiarów. rametrów cewki lub hallotronu, I – wartość prądu indukowanego w cewce lub 2) Poprawka na największy zwis prze- hallotronie. wodów fazowych linii, którą można Dodatkowo mierniki natężenia powyznaczyć według wzoru: la magnetycznego powinny spełniać

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE wymagania normy PN-90/T-06584: Mierniki i metody pomiarów natężenia pola magnetycznego o częstotliwości 50 Hz [4]. Mierniki natężenia pola magnetycznego 50 Hz składają się zwykle z sondy wykonanej z cewki lub hallotronu, oraz przetworników AC/f i f/DC, przy czym sonda i przetworniki mogą stanowić odrębne elementy lub być wykonane w jednej obudowie. Z uwagi na pomijalny wpływ osoby wykonującej pomiary na wskazania miernika natężenia pola magnetycznego 50 Hz nie jest wymagane wyposażenie miernika w drążek izolacyjny. Dotyczy to szczególnie pomiarów wykonywanych w sąsiedztwie linii WN. Z uwagi na fakt, że pole magnetyczne 50 Hz pochodzące od obiektów elektroenergetycznych w tym również od linii WN jest polem wirowym, wymagana jest podczas wykonywania tych pomiarów właściwa orientacja sondy pomiarowej miernika w celu określenia maksymalnej wartości natężenia pola magnetycznego 50 Hz dla pomiarów sondami kierunkowymi. W przypadku mierników izotropowych problem orientacji sondy nie ma takiego wpływu na wynik. Dodatkowo na wskazanie miernika nie powinny mieć wpływu pola elektryczne, wyższe harmoniczne lub zakłócenia radioelektryczne, które mogą wystąpić w warunkach pomiaru natężenia pola magnetycznego niskiej częstotliwości 50 Hz (EMC). Na rysunku 2 przedstawiono widok miernika natężenia pola magnetycznego 50 Hz typu ESM-100 wyposażonego w 3 osiową sondę hallotronową.

Metody pomiarów pola magnetycznego 50 Hz

ny budynku. W uzasadnionych przypadkach dopuszcza się pomiary w odległościach mniejszych.

Warunki środowiskowe i poprawki pomiarowe

Pomiary należy wykonywać przy dobrej pogodzie. Wilgotność względna powietrza nie powinna być większa niż 75 %. Możliwy jest pomiar przy wilgotności większej, jeżeli istnieje pewność, że wpływ przewodności obudowy miernika i sondy pomiarowej przy wzroście wilgotności powyżej 75 % jest pomijalnie mały i nie uwzględniany przy sporządzaniu budżetu niepewności. Temperatura otoczenia w czasie pomiarów nie powinna być niższa niż ustalona w instrukcji obsługi miernika. Nie zaleca się z uwagi na wyświetlacz ciekłokrystaliczny wykonywania pomiarów poniżej 0° C.

Sposób wykonania pomiarów natężenia pola magnetycznego 50 Hz

znajdować się, przez co najmniej 10 min. w otoczeniu, w którym mają być wykonywane pomiary. Pomiary wykonuje się umieszczając miernik (lub jego sondę) w pionach pomiarowych na wysokościach od 0,3 m do 2,0 m włącznie nad ziemią lub inną płaszczyzną, na której mogą przebywać ludzie, przyjmując za wynik pomiaru maksymalną zmierzoną w danym pionie wartość natężenia pola magnetycznego 50 Hz. Sondę miernika należy tak zorientować, aby w danym punkcie pomiarowym uzyskać maksymalną wartość, wskazywaną przez miernik (zgodnie z instrukcją obsługi). Pomiary natężenia pola magnetycznego 50 Hz należy w miarę możliwości wykonywać w takich warunkach pracy źródeł pola magnetycznego 50 Hz, przy których na obszarze pomiarowym występuje maksymalne natężenie pola. Dopuszcza się inne warunki pracy źródeł pola magnetycznego 50 Hz w czasie wykonywania pomiarów, przy czym wyniki pomiarów należy przeliczyć wówczas na warunki odpowiadające występowaniu maksymalnych natężeń pól wg zależności: (6) gdzie: Hmax – największa wartość natężenia pola magnetycznego, jaka może wystąpić w danym punkcie pomiarowym przy znamionowym prądzie obciążenia, Hpom – zmierzona wartość natężenia pola magnetycznego w punkcie pomiarowym, Izn – znamionowa wartość prądu obciążenia toru prądowego, Ipom – wartość prądu w czasie pomiarów. W przypadku występowania natężenia pola magnetycznego 50 Hz o wartościach przekraczających wartości dopuszczalne należy wyznaczyć obszar, na którym występują przekroczenia. Wyniki pomiarów należy odnotować w zapisie, który będzie stanowił m.in. podstawę do sporządzenia budżetu niepewności.

Budżet niepewności

Rys.2. Widok miernika natężenia pola magnetycznego ESM-100

Przy sporządzaniu budżetów niepewności należy stosować zasady podane przez GUM w wytycznych do obliczania

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE i wyrażania niepewności pomiaru [5]. W budżetach tych, musi być uwzględniona niepewność standardowa typu A oraz typu B. Oznacza to, że przy ich szacowaniu musi być uwzględniona niepewność wynikająca z zastosowanej aparatury pomiarowej oraz przyjętej metodyki pomiarów. Przy wyznaczaniu budżetu niepewności warto uwzględnić wszystkie czynniki zakłócające lub mogące mieć wpływ na poprawność wskazań przyrządów. Proponuje się, aby laboratoria badawcze posiadające akredytację na ten rodzaj pomiarów, we własnym zakresie sporządzały budżety niepewności i przedstawiały go w czasie audytów okresowych do akceptacji audytorom technicznym.

Literatura

[1] PN-IEC 833: 1997 Pomiary pól elektrycznych częstotliwości przemysłowej [2] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów (Dz. U. nr 192, poz. 1883) [3] PN-E-05100-1:1998 Elektroenergetyczne linie napowietrzne - Projektowanie i budowa - Linie prądu przemiennego z przewodami roboczymi gołymi [4] PN-90/T-06584: Mierniki i metody pomiarów natężenia pola magnetycznego o częstotliwości 50 Hz

[5] Wyrażanie niepewności pomiaru. Przewodnik. Główny Urząd Miar. 1999 n mgr inż. Piotr Papliński, Instytut Energetyki, Instytut Badawczy ul. Mory 8, 01-330 Warszawa, e-mail: piotr.paplinski@ien.com.pl mgr inż. Hubert Śmietanka, Instytut Energetyki, Instytut Badawczy ul. Mory 8, 01-330 Warszawa, e-mail: hubert.smietanka@ien.com.pl

DRUKOWANY BIULETYN BRANŻOWY

QR CODE

Wygenerowano na www.qr-online.pl

WORTAL

KONFERENCJE 2016

Darmo wy wpis p o d s t aw ow y

21.01.2016 - Łódź - edycja 40 25.02.2016 - Warszawa - edycja 41 16.03.2016 - Częstochowa - edycja 42 20-21.04.2016 - Zabrze (kopalnia)

- edycja V

18.05.2016 - Trójmiasto - edycja 43 09.06.2016 - Augustów - edycja 44 22.09.2016 - Sandomierz - edycja 45 - nowości z branży - porady specjalistów - przegląd prasy branżowej - katalogi firm i producentów - opisy urządzeń i podzespołów - kalendarium ważnych wydarzeń - słownik techniczny angielsko-polski i polsko-angielski

13.10.2016 - Szczecin - edycja 46

NEWSLETTER (11.000 ODBIORCÓW)

03.11.2016 - Nowy Sącz - edycja 47 24.11.2016 - Włocławek

- edycja VI

08.12.2016 - Lublin - edycja 48

Energoelektronika.pl tel. (+48) 22 70 35 290/291, fax (+48) 22 70 35 101 marketing@energoelektronika.pl, www.energoelektronika.pl

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

df P  f n  W e  t / Tm ……………………………………… dt Tm

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE gdzie:

Zabezpieczenia póładaptacyjne T – zastępcza stała elektromechaniczna analizowanego u Zastępczą stałą elektromechaniczną w przybliżeniu można podczęstotliwościowe T  2  H ……………………….…………………… i póładaptacyjna automatyka SCO fn – częstotliwość znamionowa sieci, m

Mgr inż. Adam Klimpel Mgr inż. Adam Klimpel Streszczenie Apator Elkomtech S.A. Nadal w KSE dominują tradycyjne rozwiązania SCO z relaApator Elkomtech tywnie znaczną zwłoka S.A. czasową. Przy szybkich zapadach

gdzie: gdzie: DW – zastępcza stała tłumienia odbiorów wydzielonego DW - zastępcza stała tłumienia odbiorów wydzielonego uk układu, ZABEZPIECZENIA PODCZĘSTOTLIWOŚCIOWE I częstotliwości rodzi to zagrożenie, żePÓŁADAPTACYJNE w procesie utraty rówHW – zastępcza stała inercji generacji w wydzielonym układzie. H – zastępcza stała inercji generacji w wydzielonym ukł WPODCZĘSTOTLIWOŚCIOWE ZABEZPIECZENIA PÓŁADAPTACYJNE I nowagi częstotliwości, SCOPÓŁADAPTACYJNA nie zdąży odciążyć sieci i czę- AUTOMATYKA SCO P  PO stotliwość może spaść znacznie poniżej dopuszczalnej dla AUTOMATYKA PÓŁADAPTACYJNA SCO ……………………………………………… PW  G różnego rodzaju jednostek wytwórczych (JW). Charaktery (3) PG Streszczenie styki dopuszczalnej pracy JW przy częstotliwości różnej od Streszczenie Nadal w KSE dominują tradycyjne rozwiązania relatywnie czasową. Przy znamionowej są zwykle czasowo-zależne i różne dla róż- SCO POP– zsumaryczna mocznaczną obciążeń zwłoka w analizowanym wydzieloO – sumaryczna moc obciążeń w analizowanym wydzielo nych typów Stąddominują zastosowanie jedno, a nawet dwustopnym lub wyspie, Nadal w JW. KSE tradycyjne rozwiązania SCO zpodsystemie relatywnie znaczną zwłoka czasową. Przy str. 1 szybkich zapadach częstotliwości rodzi to zagrożenie, że w procesie utraty równowagi niowych zabezpieczeń podczęstotliwościowych do zabezP – sumaryczna moc generowana w analizowanym wyG szybkich zapadach rodzi sieci to zagrożenie, że wmoże procesie równowagi częstotliwości, SCO częstotliwości nie zdąży odciążyć i częstotliwość spaść utraty znacznie poniżej pieczania JW wydaje się być rozwiązaniem niedoskonałym. dzielonym podsystemie lub wyspie. częstotliwości, SCO nie zdąży odciążyć sieci i częstotliwość spaść znacznie poniżej dopuszczalnej dla różnego rodzaju jednostek wytwórczych (JW). może Charakterystyki dopuszczalnej Zachodzi też potrzeba skoordynowania działania tych zadopuszczalnej dla różnego rodzaju jednostek wytwórczych (JW). Charakterystyki dopuszczalnej pracy JWi SCO. przy częstotliwości od znamionowej są zwykle czasowo-zależne dla bezpieczeń W poniższym artykuleróżnej zaproponowano systemach z domi– sumaryczna mocelektroenergetycznych, generowana iwróżne analizowanym wydz Ptradycyjnych PW G –Gsumaryczna moc generowana w analizowanym wydziel rozwiązania postaciczęstotliwości zabezpieczeń nującymi i konwencjonalnymi JW, wartościzabezpieczeń Tim można pracy JWwtypów przy różnej od znamionowej zwykle czasowo-zależne różne było dla różnych JW. Stąd pół-adaptacyjnych zastosowanie jedno, a są nawet dwustopniowych W tradycyjnych systemach moc welektroenergetycznych wydzie P sumaryczna mocgenerowana generowana wanalizowanym analizowanym wydz PG–a–sumaryczna zG wystarczającą dokładnością określić, a ponadto w trakcie i pół-adaptacyjnego poprawiających ten stan rzeczy. jedno, W tradycyjnych systemach elektroenergetycznych, z różnych typówSCOJW. Stąd zastosowanie nawet dwustopniowych zabezpieczeń podczęstotliwościowych do zabezpieczania JW wydaje się być rozwiązaniem niedoskonałym. utraty częstotliwości parametr ten praktycznie nie ulegał zaJW, wartości T można było z wystarczającą dokładności m JW, wartości T można było z wystarczającą dokładnością oz m podczęstotliwościowych do zabezpieczania JW tych wydaje się być rozwiązaniem niedoskonałym. Zachodzi też potrzeba skoordynowania działania zabezpieczeń i SCO.systemach W poniższym artykule W tradycyjnych elektroenergetycznych, W tradycyjnych systemach elektroenergetycznych sadniczym zmianom. częstotliwości parametr ten praktycznie nie ulegał zasadn

częstotliwości praktycznie nie ulegał zasadnicz Zachodzi też potrzeba skoordynowania tych zabezpieczeń imożna SCO. W poniższym artykule rozwiązania w postaci działania zabezpieczeń pół-adaptacyjnych iten pół-adaptacyjnego SCO 1.zaproponowano Utrata równowagi częstotliwościowej JW, wartości TmTmmożna było z zwystarczającą dokładnością JW, wartościparametr było wystarczającą dokładności

Utrata równowagi częstotliwościowej jest wynikiemzabezpieczeń wystąPoczątkowa wartość pochodnej (dla t=0) wynosi:nie zaproponowano rozwiązania w postaci pół-adaptacyjnych i pół-adaptacyjnego SCO poprawiających ten stan rzeczy. częstotliwości parametr ten praktycznie ulegał częstotliwości parametr ten praktycznie nie ulegałzasadnic zasadn Początkowa wartość pochodnej t=0) wynosi: pienia na tyle dużego deficytu mocy czynnej w systemie, Początkowa wartość pochodnej (dla(dla t=0) wynosi: poprawiających ten stan rzeczy. podsystemie lub wydzielonej wyspie, że z odchyłką częstodf 0 PW 0 df 0Początkowa 0wartość 1. Utrata równowagi częstotliwościowej Początkowa pochodnej …………………………………………… pochodnej(dla (dlat=0) t=0)wynosi: wynosi:  f nPWwartość tliwości nie radzą już sobie układy regulacji. Takiemu znacz(4) ………………………………………………  f dt n TP Tna m 0 tyle dużego deficytu mocy 1. Utrata równowagi częstotliwościowej Utrata równowagi jest wynikiemdt nemu deficytowi mocyczęstotliwościowej czynnej towarzyszy adekwatna dfwystąpienia df  P m 0W 0W 0 0 0  fże …………………………………………… n f zmiana wartości częstotliwości, tym szybsza,lub im większy jest nzodchyłką gdzie: Utrata równowagi częstotliwościowej jest wynikiem wystąpienia na……………………………………………… tyle dużego deficytunie mocy czynnej w systemie, podsystemie wydzielonej wyspie, częstotliwości radzą gdzie: dt T dt T m 0 m 0 ten deficyt. W takiej sytuacji jedynym środkiem zaradczym gdzie: ΔP , T – początkowe wartości (dla = 0) odpowiedn czynnej w systemie, podsystemie lub wydzielonej wyspie, że z odchyłką częstotliwości nie już sobie układy regulacji. Takiemu znacznemu deficytowi mocy czynnej towarzyszy adekwatna w0 m0 ΔP – początkowe wartości t radzą =t 0) odpowiednio w0,, TTm0 jest jak najszybsze zrównoważenie poboru mocy z geneΔPgdzie: – początkowe wartości (dla t =(dla 0) odpowiednio gdzie: w0 m0 stałej elektromechanicznej. już sobie układy regulacji. Takiemu znacznemu deficytowi mocy czynnej towarzyszy adekwatna zmiana wartości częstotliwości, tym szybsza, im większy jest ten deficyt. W takiej sytuacji jedynym stałej elektromechanicznej. racją. Ponieważ proces utraty równowagi odbywa się barwzględnego mocy i zastępczej stałej elektromeΔP ,T wartości (dla t= , m0 Tm0–deficytu –początkowe początkowe wartości (dla t =0)0)odpowiednio odpowiedn ΔP w0w0 zmiana częstotliwości, tym szybsza, im większy jest tenmocy deficyt. W takiej sytuacji jedynym dzo szybkowartości tozaradczym równie szybko należy środki zaradcze chanicznej. środkiem jest jakpodjąć najszybsze zrównoważenie poboru z generacją. Ponieważ proces stałej elektromechanicznej. stałej elektromechanicznej. wutraty postacirównowagi odciążenia i tę rolę automatyka SCO, Pobudzenie 1-go konwencjonalnego SCO mie środkiem zaradczym jestwypełnia jak zrównoważenie poborunależy mocy zstopnia generacją. Ponieważ odbywa sięnajszybsze bardzo szybko to równie szybko podjąć środki zaradcze proces w SCO Pobudzenie 1-go stopnia konwencjonalnego mama miejsc czyli Samoczynne Częstotliwościowe Odciążanie. SkuteczPobudzenie 1-go stopnia konwencjonalnego SCO ma miejzapadu częstotliwości, który można wyznaczyć z zależnoś utraty równowagi bardzoautomatyka szybko to równie szybko należy podjąć środki zaradcze w z zależności: postaci odciążeniaodbywa i tę rolę się wypełnia SCO, czyli Samoczynne Częstotliwościowe zapadu częstotliwości, który można wyznaczyć ne działanie tej automatyki ma doprowadzić do właściwego sce po czasie t1,1-go od chwili rozpoczęcia zapadu częstotliwoPobudzenie stopnia konwencjonalnego SCO Pobudzenie 1-go stopnia konwencjonalnego SCOma mamiejs mie postaci odciążenia i tę rolę wypełnia automatyka SCO, czyli Samoczynne Częstotliwościowe   f P Odciążanie. Skuteczne działanie tej automatyki ma doprowadzić do właściwego odciążenia w odciążenia w analizowanym podsystemie wyspie tak, aby ści, który można wyznaczyć z zależności: n w 0   f P zapadu częstotliwości, wyznaczyć w 0 który którymożna można wyznaczyćz zzależnośc zależnoś częstotliwości, ……………………………… t1T Tmln ln n zapadu Odciążanie. Skuteczne działanie automatyki mat1doprowadzić właściwego odciążenia w się wanalizowanym trakcie tego procesu częstotliwość nietej obniżyła się pom procesu podsystemie wyspie tak, aby w trakcie tego częstotliwość nie obniżyła PP)w0 )………………………………… fdo f n (1P 1 ff(f1   f  nn n w0 niżej 47,5 Hz, a odbudowa częstotliwości doprowadziła dotrakcie t t analizowanym podsystemie wyspie tak, aby w tego częstotliwość nie obniżyła się (5) poniżej 47,5 Hz, a odbudowa częstotliwości doprowadziła jejw0na wartości nominalnej procesu ……………………………… TmTdo  ustalenia ……………………………… ln1 1 1  m ln ustalenia jej na wartości nominalnej 50 Hz. W wyniku analizy    f f ( 1 P )    f f ( 1 P ) 1 n w 0 1 n w 0 poniżej 47,5 Hz, a analizy odbudowa częstotliwości dopowszechnie ustalenia jej stosowanej naSCO, wartości nominalnej 50 Hz. W wyniku dynamicznej SEE doprowadziła dochodziNatomiast się do uproszczonej dynamicznej SEE dochodzi się do powszechnie stosowazadziałanie czyli odciążenie, nastąpi dop Natomiast zadziałanie SCO, czyli odciążenie, nastąpi dopier 50 Hz. W wyniku analizy dynamicznej SEE dochodzi się do powszechnie stosowanej uproszczonej zależność opisującej początkową wartość pochodnej zmian częstotliwości przy deficycie mocydopiero nej uproszczonej zależność opisującej początkową wartość Natomiast zadziałanie SCO, czyli odciążenie, nastąpi SCO, czyli: SCO, czyli: Natomiast zadziałanie SCO, czyli odciążenie, Natomiast zadziałanie SCO, czyli odciążenie, nastąpidopie dop pochodnej zmian częstotliwości przy deficycie mocy wypo czasie zadziałania całegoprzy układu SCO, czyli: zależność opisującej początkową wartość pochodnej zmian częstotliwości deficycie mocy nastąpi wynoszącym ΔP w: noszącym ΔP : SCO, czyli: SCO, czyli: wynoszącym ΔP : w …………………………………………… df PW wt / Tm 1Z ……………………………………………… t1O t1Ot1t1t1Z t (6)

………………………………………………………………………(1) e  fn  gdzie df dt  f  TPmW e  t / Tm ………………………………………………………………………(1) gdzie t1Ot:1O:t1 t1 t1Zt1Z …………………………………………… …………………………………………… (1) gdzie: n t – czas, po którym następuje odciążenie przez 1-szy sto dt Tm t1O –1O czas, poktórym którym następuje odciążenie przez gdzie : gdzie : t – czas, po następuje odciążenie przez 1-szy sto-1-szy stopie 1Ot – czas, po którym następuje pobudzenie 1-szego stopnia gdzie: 1czas, po którym następuje pobudzenie 1-szego stopnia na t1tpień, –t1O – –czas, czas,popoktórym którymnastępuje następujeodciążenie odciążenieprzez przez1-szy 1-szystop sto 1O gdzie: t – czas działania 1-go stopnia SCO, obejmujący: gdzie: t1 ––1Z czas, podziałania którym następuje pobudzenie 1-szego stopnia t1Z czas 1-go stopnia SCO, obejmujący: fn – częstotliwość znamionowa sieci, t czas, po którym następuje pobudzenie 1-szego stopnia n czas, po którym następuje pobudzenie 1-szego stopnia 1 t– 1– fnf– częstotliwość znamionowa sieci, nastawionego na częstotliwość f1, n – częstotliwość znamionowa sieci, t – czas działania 1-go stopnia SCO, obejmujący: t – czas działania 1-go stopnia SCO, obejmujący: 1Z–1Z tczas działania t1P  tW1-go  t1stopnia TmT–m zastępcza stałastała elektromechaniczna analizowanego tt1Z SCO, obejmujący: – zastępcza elektromechaniczna analizowanego 1Zukładu. d ……………………………………… 1Z  t1P  tW  t1d ………………………………………… układu. Tm – zastępcza stała elektromechaniczna analizowanego tt–1P –układu. czas 1-go stopnia przekaźnika (suma czasu tokreślić  działania Zastępczą elektromechaniczną w przybliżeniu tWtWzależnością: t1dt1-go t1Pmożna stopnia przekaźnika (suma czasu wł Zastępczą stałąstałą elektromechaniczną w przybliżeniu można 1Ztczas 1Ptdziałania 1Z  1P 1 (7) d ………………………………………… ……………………………………… czasowej) określić zależnością: Zastępczą stałą elektromechaniczną w przybliżeniuczasowej) określić zależnością: ttmożna –czas działania 1-go –czas czas działania 1-gostopnia stopniaprzekaźnika przekaźnika(suma (sumaczasu czasuw 1Pt1P –czas działania 1-go stopnia przekaźnika (suma czasu t – czas działania wyłącznika, w 1P ……………………….………………………………….……………….(2) t – działania wyłącznika, 2  H wczasowej) czasowej) W (2) własnego i znastawionej zwłoki czasowej) – czas zwłoki ewentualnych układów pośredniczących, t1dttwtt–––w1dczas czas zwłoki ewentualnych układów pośredniczących, TTm  2 DHW ……………………….………………………………….……………….(2) czas działania wyłącznika, działania wyłącznika, – czas działania wyłącznika, w a zatem odciążenie nastąpi przy częstotliwosci: W m attzatem odciążenie nastąpi przy częstotliwosci: ––czas zwłoki ewentualnych układów pośredniczących, zwłoki ewentualnych układów –czas czas zwłoki ewentualnych układówpośredniczących, pośredniczących, 1d 1dt1d  t/1Tm O / Tm gdzie: DW  t 1 O f  f 1   P 1  e ) ……………………… zatem przyczęstotliwosci: fa1aOzatem 1odciążenie 1wnastąpi  e przy )częstotliwosci: 1 O f nodciążenie n Pw nastąpi ………………………… gdzie:  t1Ot1/OTm / Tm DW - zastępcza stała tłumienia odbiorów wydzielonego układu, mocy o wartość odciążenia fWtedy ulegnie PwPw11deficyt edeficyt ) )o………………………… fulegnie 1zmianie zmianie  e mocy Wtedy wartość odciążenia P ……………………… 1fO1O nf n1URZĄDZENIA 20 DLA ENERGETYKI 6/2016 DW - zastępcza stała tłumienia odbiorów wydzielonego układu, zmian częstotliwości na: HW – zastępcza stała inercji generacji w wydzielonym układzie. zmian częstotliwości na: Wtedy Wtedyulegnie ulegniezmianie zmianiedeficyt deficytmocy mocyo owartość wartośćodciążenia odciążeniaP f iO  Pwi  t / Tm P  P stała inercji generacji w wydzielonymdf H – zastępcza układzie. i0

 

 

 

Natomiast zadziałanie SCO, czyli odciążenie, nastąpi dopiero po czasie zadziałania całego układu SCO, t1PtWtWt1d t1d t1tZ1czyli: Z t 1P 

……………………………………………………..…….…………(7) ……………………………………………………..…….…………(7) t1P – czas działania 1-go stopnia przekaźnika (suma czasu własnego i znastawionej  t  t tt1P – czas działania 1-go stopnia przekaźnika (suma czasu własnego–izwłoki znastawionej zwłoki ……………………………………………………………………..…....(6) TECHNOLOGIE, PRODUKTY INFORMACJE FIRMOWE 1O 1 1Z czasowej) gdzie : czasowej) tw––czas, czaspodziałania wyłącznika, t1O którym następuje odciążenie przez 1-szy stopień, twczas, czas działania wyłącznika, po którym następuje pobudzenie 1-szego pośredniczących, stopnia nastawionego na częstotliwość f1 , SEE stała elektromechaniczna zarówno systemu elektroat1t–1d zatem odciążenie nastąpi przy częstotliwości: ––czas zwłoki ewentualnych układów – czas zwłoki ewentualnych układów pośredniczących, t1Z działania 1-go stopnia SCO, 1dczas energetycznego, jak i podsystemu, czy wyspy różniły się at–zatem odciążenie nastąpi przyobejmujący: częstotliwosci: miedzy sobą nieznacznie co do wartości. Przy znacznym zatem odciążenie częstotliwosci: ta  t  t1d ……………………………………………………..…….…………(7) Pw 1 nastąpi e  t1O / Tm przy ) ……………………………..………………….……..(8) 1fZ1O 1P ftW n 1 (8) udziale źródeł GR i OZE w SEE te różnice mogą być nie do  t1O / Tm t1PWtedy –fczas działania przekaźnika czasu własnego i znastawionej zwłoki W skrajnym  f n 11-go  stopnia Pwdeficyt 1  emocy(suma ) ……………………………..………………….……..(8) co spowoduje zmianę pochodnej ulegnie zmianie o wartość odciążenia P1O ,pominięcia. przypadku może się np. wydzielić 1 O czasowej) zmianulegnie częstotliwości na: mocy o wartość odciążenia P1O , Wtedy zmianie deficyt podsystem lub wyspa z dominującym udziałem GR i OZE, tw Wtedy – czas działania wyłącznika, zmianę pochodnej ulegnie zmianie deficyt mocy o wartość odciążenia P1O , cow spowoduje df–spowoduje f iO  ewentualnych Pwi  t10 pochodnej co zmianę zmian częstotliwości na: a wtedy różnica stałej czasowej w stosunku do stałej czaiczas 0 t1dzmian układów pośredniczących, e / Tm ……………………………………………………………………(9)  zwłoki częstotliwości na: sowej systemowej może być parokrotna. Ilustrację procesu dt odciążenie Tm nastąpi przy częstotliwosci: a zatem zapadu częstotliwości i odciążania przez SCO, przy różnych df i 0 Dokładna f iO  Panaliza  t1Ot10 / Tm /zmian Tm wi częstotliwości w węzłach systemu Wi, w warunkach wystąpienia f1O  f  ) ……………………………..………………….……..(8) ……………………………………………………………………(9) n 1  Pw 1  e e (9) czasach odciążania przedstawia rysunek 1. nagłego deficytu na obecność (opisaną zależnością 5) Tm mocy, dt ulegnie spowoduje aperiodyczną zmianę pochodnej Wtedy zmianie deficytwykazuje mocy o wartość odciążenia poza P1O , coskładową również składowych zmian częstotliwości na: okresowych pochodzących od kołysani mocy. Na rys 1. zestawiono charakterystyki procesu odciążania















Dokładna analiza zmian częstotliwości w węzłach systemu Wi, w warunkach wystąpienia

df i 0 fiO  analiza Pwi  t / Tm Dokładna częstotliwości w węzłach systemu pozaprzez SCO przy zapadzie z prędkością: ……………………………………………………………………(9) e zmian  nagłego deficytu mocy, wykazuje na obecność składową aperiodyczną (opisaną zależnością 5) fTnm  f t  pwystąpienia  [ Ai sin(2nagłego f ai t   ideficytu )  B sin(mocy, 2f i twy  i )  ...] …………..………....(10) Wdtfi,Wiw warunkach df/dt = -2,5 Hz/s (co odpowiada np. przy Tm = 10s, ΔP = również składowych okresowych pochodzących odwarunkach kołysani mocy. nastawieniach w KSE czasów działania wystąpienia analizapoza zmianskładową częstotliwości w węzłach systemu Wi, w kazuje na obecność aperiodyczną (opisaną 50%), oraz aktualnie gdzie:Dokładna nagłego deficytu mocy, wykazuje na obecność poza składową aperiodyczną (opisaną zależnością 5) zależnością 5) również składowych okresowych pochodząposzczególnych stopni fWi – przebieg zmian częstotliwości w węźle „i”, również składowych okresowych pochodzących od kołysani mocy. cych od kołysani mocy. df/dt = -4,0 Hz/s (co np. przy Tm = 10s, ΔP = A f,Wi B,  …–f namplitudy fβ, ..odpowiada w węźle „i”,  f t pskładowych  [ Ai sin(2periodycznej f ai t   i )oczęstotliwości B sin(2f iodpowiednio t   i )  ...]fα,…………..………....(10) 80%), oraz nastawieniach czasów działania zgodnie z IRiESP, α, β, … – odpowiednio przesunięcia fazowe ww. przebiegów periodycznych w węzłach „i”, fWigdzie:  f n  f t  p  [ Ai sin(2f ai t   i )  B sin(2f i t   i )  ...] …………..………....(10) (10) tzn t = 100 ms. Wypadkową inercję wydzielonego układu zawierającego „n” jednostek wytwórczych o Jak widać mimo groźniejszego zapadu przy df/dt = -4 Hz/s, gdzie: fWi – przebieg zmian częstotliwości w węźle jednostkowej inercji poszczególnych jednostek Hi, oraz„i”, mocy znamionowej Pi można określić z gdzie: dzięki szybszemu działaniu SCO (na każdym stopniu 100 ms) fWi – przebieg zmian częstotliwości w węźle „i”, zależności: ,…– B,amplitudy …–zmian amplitudy składowych periodycznej o częstotliwości odpowiednio fα, fβ, .. wszybciej węźlei mniej„i”, ,– B,przebieg składowych periodycznej o częstotliwości odpowiednio proces fα, fβ, .. wodbudowy węźle „i”, częstotliwości przebiega fAWiA częstotliwości w węźle „i”, α, β, … – odpowiednio przesunięcia fazowe ww. przebiegów periodycznych w węzłach „i”, α, ,β,B,… – odpowiednio przesunięcia fazowe ww. przebiegów wsza węzłach „i”, str.periodycznych 2 A …– amplitudy składowych periodycznej o częstotliwojest głębokość zapadu (47,8 Hz) niż przy df/dt = -2,5 Hz/s Wypadkową inercję wydzielonego układu „n” jednostek wytwórczych o„n” Wypadkową ści odpowiednio fαinercję , fβ, .. w węźle „i”, zawierającego (47,6 Hz) i przy aktualnychwytwórczych nastawieniach SCO. wydzielonego układu zawierającego jednostek o jednostkowej inercji poszczególnych jednostek Hi, orazww. mocyprzebieznamionowej Pi można określić z α, β, … – odpowiednio przesunięcia fazowe jednostkowej inercji poszczególnych jednostek H , oraz mocy znamionowej P można określić z i i zależności: 2. Wymagania odnośnie SCO i zabezpieczeń gów periodycznych w węzłach „i”, zależności: str. 2 zawierającego podczęstotliwościowych JW Wypadkową inercję wydzielonego układu „n” jednostek wytwórczych o jednostkowej inercji poszczestr. 2Ustawa Prawo Energetyczne określa obowiązki operatorów systemu przesyłowego i systemu dystrybucyjnego, w tym gólnych jednostek Hi, oraz mocy znamionowej Pi można określić z zależności: także odpowiedzialność za bezpieczeństwo energetyczn ne, oraz zasady współpracy z innymi podmiotami w celu H i  Pi …………………………………………………………………………………..(11)  obrony KSE przed awarią. OSP ma obowiązek opracowyH  i 1 n (11) wanie planów działania na wypadek wystąpienia awarii Pi  i zobowiązuje OSD i wytwórców do współdziałania z OSP i 1 w tym zakresie. Wymagania stawiane przez OSP powinny  H  P …………………………………………………………………………………..(11) W zgodne z wymaganiami stawianymi przez ENTSO-E. H  tradycyjnych systemach elektroenergetycznych, z domiW tradycyjnych systemach elektroenergetycznych, zbyć dominującymi konwencjonalnymi jednostkami P nującymi konwencjonalnymi jednostkami wytwórczymi, inwytwórczymi, inercja H ≈ z 5-8 s. (do zwykle Tm = 2H = 10 s.) Wraz z ercja H ≈ 5-8 s. (do elektroenergetycznych, analiz przyjmowano zwykle Tmanaliz = 2H = przyjmowano 2.1. Wymagania ENTSO-E W tradycyjnych systemach dominującymi konwencjonalnymi jednostkami wytwórczymi, inercja H ≈ 5-8 s. (do analiz przyjmowano zwykle Tm = 2H = 10 s.) Wraz z wysycaniem SEE źródłami GR a w szczególności OZE maleje jego zastępcza stała czasowa. Zatem 10 s.) Wraz z wysycaniem SEE źródłami GR a w szczególności wysycaniem SEE źródłami GR a w szczególności OZE maleje jego zastępcza stała czasowa. Zatem OZE malejeutraty jego zastępcza stała czasowa. Zatem wodpowiednio przy- szybciej Zagadnieniem z nastawieniamiszybciej SCO jest przypadku utraty równowagi w takich nierozerwalnym warunkach odpowiednio wwprzypadku równowagi częstotliwościowej w takichczęstotliwościowej warunkach następuje utraty zapad częstotliwości. Zmienia to warunki pracy automatyk regulacyjnych j padku równowagi częstotliwościowej w takich wa-i automatyki koordynacja działania SCO i zabezpieczeńi częstotliwościonastępuje zapad częstotliwości. Zmienia to warunki pracy automatyk regulacyjnych automatyki j SCO. Dodatkowy problem, to niejednorodność geograficznego rozkładu udziału wspomnianych runkach odpowiednio następuje zapad wych JW. W wymaganiach wspomnianej „Policy 5” jest tylko źródeł o małej inercji. Rodzi to szybciej nowy problem. W tradycyjnym SEEczęstotlistała elektromechaniczna SCO.systemu Dodatkowy problem, to niejednorodność geograficznego rozkładu udziału wspomnianych zarówno Zmienia elektroenergetycznego, jak i automatyk podsystemu, czyregulacyjnych wyspy różniły się miedzy2.jeden sobą wości. to warunki pracy lapidarny zapis odnoszący się dopodczęstotliwościowych zabezpieczeń czę- JW Wymagania odnośnie SCO i zabezpieczeń nieznacznie coodo małej wartości. Przy znacznym udziale źródeł GRnowy i OZE w SEE te różnice mogą byćtradycyjnym Ustawa Prawo Energetyczne określa obowiązki operatorów systemu przesyłowego i sys źródeł inercji. Rodzi to problem. W SEE stała elektromechaniczna inieautomatyki j SCO. Dodatkowy problem, to niejednorodstotliwościowych JW: do pominięcia. W skrajnym przypadku może się np. wydzielić podsystem lub wyspa z dystrybucyjnego, w tym także odpowiedzialność za bezpieczeństwo energetyczne, oraz ność geograficznego rozkładu udziału wspomnianych źró„B G5. Automatic tripping of generating units” (autodominującym GR i OZE, elektroenergetycznego, a wtedy różnica w stałej czasowej w stosunku do stałej czasowej zarównoudziałem systemu jak i podsystemu, czy wyspy różniły się miedzy sobą współpracy z innymi podmiotami w celu obrony KSE przed awarią. OSP ma obowiązek systemowej może być parokrotna. Ilustrację procesu zapadu częstotliwości i odciążania przez SCO, deł o małej inercji. to nowy problem. W tradycyjnym matyczne wyłączanie jednostek wytwórczych) –awarii „Powinno planów działania wypadek wystąpienia mogą i zobowiązuje OSD i w nieznacznie coRodzi doprzedstawia wartości. Przy znacznym udzialeopracowywanie źródeł GR i OZE w na SEE te różnice być przy różnych czasach odciążania poniższy rysunek. być to zabronione wtym zakresie a 51,5 do współdziałania z OSP w zakresie.pomiędzy Wymagania 47,5 stawiane przezHz.” OSP powinny być nie do pominięcia. W skrajnym przypadku może się np.stawianymi wydzielić podsystem lubabywyspa z wymaganiami przez ENTSO-E. Równocześnie OSP wymaga od Wytwóców, zabezpiedominującym udziałem GR i OZE, a wtedy różnica w stałej czasowej w stosunku donastawione stałej czasowej czenia podczęstotliwościowe bloków były na 10



i 1

2.1. Wymagania ENTSO-E systemowej może być parokrotna. Ilustrację procesu zapadu częstotliwości i odciążania przez SCO, przy różnych czasach odciążania przedstawia poniższy rysunek.

Rys. 1. Przebieg procesu odciążania przez SCO

Rys.2 . Wymagania ENTSO-E odnośnie nastawienia SCO

Rys. 1. Przebieg procesu odciążania przez SCO Rys. 2 . Wymagania ENTSO-E odnośnie nastawienia SCO Na rys 1. zestawiono charakterystyki procesu odciążania przez SCO przy zapadzie z prędkością:

Zagadnieniem nierozerwalnym z nastawieniami SCO jest koordynacja działan  df/dt = -2,5 Hz/s (co odpowiada np. przy Tm = 10s, ΔP = 50%), oraz aktualnie nastawieniach w KSE czasów działania poszczególnych stopni zabezpieczeń częstotliwościowych JW. W wymaganiach wspomnianej „Policy 5” jest  df/dt = -4,0 Hz/s (co odpowiada np. przy Tm = 10s, ΔP = 80%), oraz nastawieniach czasów lapidarny zapis odnoszący się do zabezpieczeń częstotliwościowych JW: działania zgodnie z IRiESP, tzn t = 100 ms. „B - G5. Automatic tripping of generating units” (automatyczne wyłączani URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI Jak widać mimo groźniejszego zapadu przy df/dt = -4 6/2016 Hz/s, dzięki szybszemu działaniu SCO (na wytwórczych) - “Powinno być to zabronione w zakresie pomiędzy 47,5 a każdym stopniu 100 ms) proces odbudowy częstotliwości przebiega szybciej i mniejsza jest Równocześnie OSP wymaga od Wytwóców, aby zabezpieczenia podczęstotliwościo głębokość zapadu (47,8 Hz) niż przy df/dt = -2,5 Hz/s (47,6 Hz) i przy aktualnych nastawieniach

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE czestotliwość nie wyższą niż 47,5 Hz ze zwłoką czasową nie krótszą niż 3 s. Wymaganie OSP jest znacznie bardziej rygorystyczne, niż wymaga tego ENTSO-E.

2.2. Wymagania odnośnie SCO zawarte w IRiESP i IRiESD

Przekaźniki realizujące funkcję samoczynnego częstotliwościowego odciążania (SCO) powinny spełniać następujące wymagania: (1) umożliwiać nastawienie wartości f z zakresu od 47 do 50 Hz ze zmianą skokową co 0,05 Hz, (2) umożliwiać nastawienie zwłoki czasowej w zakresie od 0,05 do 1 s ze zmianą skokową co 0,05 s, (3) czas własny przekaźników nie może być większy niż 100 ms, (4) zapewniać poprawną pracę w zakresie od 0,5 do 1,1 Un, (5) dokładność pomiaru częstotliwości nie mniejsza niż 10 mHz, (6) zapewnić możliwość zastosowania blokady napięciowej w uzgodnionych z OSP przypadkach. Natomiast wymagania OSP odnośnie aktualnych nastawień dostosowane są do parametrów populacji aparatury SCO zainstalowanej w KSP i kształtują się następująco: Tab. 1. Aktualne nastawienia SCO w KSE Stopień odciążenia f iodc

stopni odciążenia [Hz] 49 1) 48,7 48,5 48,3 48,1

Moc odciążenia 2) [%] 15 15 10 5 5

Zwłoka czasowa 3) T [s] 0,2 0,2 0,5 0,5 0,5

jest. Co prawda wymagania odnośnie pracy FW przy obniżonej częstotliwości są takie jak przedstawiono na powyższym rysunku, ale towarzyszy im klauzula „Wartości napięcia i częstotliwości podane w powyższych punktach są quasi-stacjonarnymi, z gradientem zmian dla częstotliwości mniejszym niż 0,5% na minutę, a dla napięcia mniejszym niż 5% na minutę” (np. p. 8.3.3 IRiESD PGE). Jest to jednoznaczne ze zwolnieniem (przez Operatorów Systemów Dystrybucyjnych) FW z obowiązku uczestniczenia w obronie KSE, zarówno w warunkach utraty równowagi częstotliwościowej, jak i w przypadkach utraty równowagi napięciowej. Szereg energetyk poza europejskich opracowuje własne standardy głównie wzorowane na standardach NERC, który wymagania odnośnie SCO i zabezpieczeń częstotliwościowych JW, zawarł w Standardzie PRC-006-1. Normy te, poza szczegółowymi wymaganiami co do nastawien SCO dla poszczególnych podsystemów, charakteryzuje położenie nacisku na skoordynowanie nastawień SCO i zabezpieczeń częstotliwościowych JW. W każdym razie w USA, Nowej Zelandii, Kanadzie, Austalii, jak i szeregu krajów europejskich minimalizowany jest czas własny SCO. W wielu elektroenergetykach stosowane są układy dynamiczne SCO. Szereg energetyk prowadzi prace nad wdrożeniem systemów póładaptacyjnych lub adaptacyjnych SCO.

3. Wpływ odchyleń częstotliwości wielu elektroenergetykach stosowane są układy dynamiczne SCO. Szereg energetyk prowadzi pr na turbogeneratory nad wdrożeniem systemów póładaptacyjnych lub adaptacyjnych SCO.

W ogólnym przypadku wpływ odchylenia częstotliwości 3. Wpływ odchyleń na na turbogeneratory od nominalnej wczęstotliwości SEE skutkuje turbogeneratory głównie: ogólnym przypadku wpływ odchylenia częstotliwości od nominalnej w SEE skutkuje yW y rezonansem w wirujących maszynach, powodującym turbogeneratory głównie: uszkodzenia skutek mechanicznych drgań,  rezonansem wna wirujących maszynach, powodującym uszkodzenia na skutek mechaniczn drgań, yy skracaniem czasu życia, a w skrajnym przypadku uszko skracaniem czasu życia, a wywoływane w skrajnym przypadku uszkodzenie łopatek turbiny wywoływ dzenie łopatek turbiny drganiami rezonandrganiami rezonansowymi, sowymi,  przy znacznym obniżeniu częstotliwości (o więcej niż 8%) zakłóceniami w pracy potr 1) Próg SCO skoordynowany z ENTSO-E (wymagane co najmniej 5% mocy yy przy znacznym obniżeniu częstotliwości (o więcej niż 8%) własnych odciążania), 2) 3) stopni odciążenia Moc odciążenia Zwłoka czasowa T częstotliwości Odchylenie może potrzeb przede wszystkim stanowić zagrożenie dla samej generacji. O 2) Stopień zakłóceniami w pracy własnych. Moc odciążenia liczona jako procent szczytowego zapotrzebowania odciążenia np. dla elektrowni wodnej 10% obniżenie częstotliwości (do 45Hz) nie jest groźne, o systemu, Odchylenie częstotliwości może przede wszystkim stano[Hz] [%] [s] 3) fiodc elektrownia cieplna jest wrażliwa na 5% obniżenie częstotliwości. Moc użyteczna elektro Zwłoka czasowa (T): suma czasu własnego (t0) i nastawy członu zwłoczwić zagrożenie dla samej generacji. O ile np.pomocniczych dla elektrowcieplnej w dużym stopniu uzależniona jest od urządzeń z napędami silnikowy nego przekaźnika (Δt) (T=t0 +Δt). 49 1) 15 0,2 f1odc takich jak np.:10% pompy wody zasilające kocioł, młyny podajniki, ni wodnej obniżenie częstotliwości (dowęglowe 45Hz) inie jest wentylatory ci powietrza itd. Kiedy częstotliwość spada zaczyna raptownie spadać moc wspomnianych urząd groźne, o tyle elektrownia cieplna jest wrażliwa na 5% ob48,7 15 0,2 f2odc pomocniczych, co z kolei powoduje spadek energii turbiny generatora. Następuje zjawi W f IRiSEP osobne wymagania postawione są odnośnie niżenie częstotliwości. użyteczna elektrowni cieplnej kaskadowe, wraz ze spadkiem Moc częstotliwości spada moc, a to w efekcie powoduje dalsze obniża 48,5 10 0,5 3odc częstotliwości i pogłębiauzależniona poważne zagrożenie dla urządzeń całej elektrowni. Najistotniejszym problem uczestniczenia farm wiatrowych (FW) w procesie obrony w dużym stopniu jest od pomocniwydaje zsięnapędami być zagrożenie dla samej turbiny 5 przedstawione na0,5 f4odc systemu przed 48,3 awarią. Zostały one ryczych silnikowymi, takichparowej jak np.:związane pompyz jej wo-pracą przy obniżo częstotliwości. W turbinie najbardziej narażonymi na uszkodzenia związane z pracą p sunku dy zasilająceróżnej kocioł, węglowe i podajniki, wentylato0,5 f5odc 3. 48,1 5 częstotliwości od młyny znamionowej są łopatki turbiny. Zachodzi zależność między czas życia łopatek turbiny i czasem ich pracyczęstotliwość przy częstotliwości różnej zaczyna od znamionowej. Związane Zgodnie z Prawem Energetycznym w swoich IRiESD ry ciągu powietrza itd. Kiedy spada 1) Próg SCO skoordynowany z ENTSO-E (wymagane OSD co najmniej 5% mocy odciążania), to głównie zspadać rezonansem zachodzącym przy pomocczęstotliwościach różnych 2) Moc odciążenia liczona wymagania jako procent szczytowego zapotrzebowania powinni stawiać odnośnie obronysystemu, systemu, raptownie mocmechanicznym wspomnianych urządzeń 3) Zwłoka czasowa (T): suma czasu własnego (t0) i nastawy członu zwłocznego przekaźnika (Δt)nominalnej. (T=t0 +Δt). Ważny jest fakt, że wpływ pracy przy odchyleniu częstotliwości ma ef w tym w stosunku do FW przyłączonych do sieci zamknięniczych, cotzn. z kolei spadek energii turbiny kumulacyjny, że np.powoduje praca ½ minuty z częstotliwością fn – 4% gene(48 Hz) skraca czas życi tej,IRiSEP pokrywające się z wymaganiami Niestety tak nie farm wiatrowych ratora. Następuje zjawisko pracy kaskadowe, wraz ze spadkiem połowę, czyli kolejny w takich samych warunkach (½ minuty przy 48 W osobne wymagania postawione sąOSP. odnośnie uczestniczenia (FW) w przypadek f1odc f2odc f3odc f4odc f5odc

doprowadzi procesie obrony systemu przed awarią. Poniżej zostały one przedstawine w postaci rysunku.do uszkodzenia łopatek.

źródło: GE źródło: GE

Rys. 3. Wymagania dla FW zgodnie z IRiESP

Rys. 4. Granice pracy łopatek turbiny przy częstotliwości różnej od znamionowej

Rys. 4. Granice pracy łopatek turbiny przy częstotliwości róż4. Koordynacja zabezpieczeń podczęstotliwościowych generatorów i SCO nej od znamionowej

Zgodnie z Prawem Energetycznym OSD w swoich IRiESD powinni stawiać wymagania odnośnie obrony systemu, w tym w stosunku do FW przyłączonych do sieci zamkniętej, pokrywające się z str. 6 pracy FW przy wymaganiami OSP. Niestety tak nie jest. Co prawda wymagania odnośnie obniżonej częstotliwości są takie jak przedstawiono na powyższym rysunku, ale towarzyszy im URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI klauzula „Wartości napięcia i częstotliwości podane w powyższych punktach są quasistacjonarnymi, z gradientem zmian dla częstotliwości mniejszym niż 0,5% na minutę, a dla napięcia mniejszym niż 5% na minutę” (np. p. 8.3.3 IRiESD PGE). Jest to jednoznaczne ze zwolnieniem

6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE częstotliwości spada moc, a to w efekcie powoduje dalsze obniżanie częstotliwości i pogłębia poważne zagrożenie dla całej elektrowni. Najistotniejszym problemem wydaje się być zagrożenie dla samej turbiny parowej związane z jej pracą przy obniżonej częstotliwości. W turbinie najbardziej narażonymi na uszkodzenia związane z pracą przy częstotliwości różnej od znamionowej są łopatki turbiny. Zachodzi zależność między czasem życia łopatek turbiny i czasem ich pracy przy częstotliwości różnej od znamionowej. Związane jest to głównie z rezonansem mechanicznym zachodzącym przy częstotliwościach różnych od nominalnej. Ważny jest fakt, że wpływ pracy przy odchyleniu częstotliwości ma efekt kumulacyjny, tzn. że np. praca ½ minuty z częstotliwością fn – 4% (48 Hz) skraca czas życia o połowę, czyli kolejny przypadek pracy w takich samych warunkach (½ minuty przy 48 Hz) doprowadzi do uszkodzenia łopatek.

4. Koordynacja zabezpieczeń podczęstotliwościowych generatorów i SCO

Podstawowa specyfika działania przekaźnika podczęstotliwościowego leży w fakcie, że wielkość mierzona (częstotliwość) zmienia się nie tylko wykładniczo w czasie; w rzeczywistości nakładają się na nią pulsacje wynikające z kołysania między jednostkami wytwórczymi, oraz oscylacje międzysystemowe (rys. 7). Stąd działanie układu, wskutek zwłoki czasowej, ma miejsce przy wartości częstotliwości niższej od wartości nastawionej, przy której następuje pobudzenie i w różnym czasie zależnie od umiejscowienia punktu pomiaru w sieci. Dodatkowym problemem jest fakt, że wielkość deficytu mocy, przy którym nastąpiła utrata stabilności jest nieznana, a i określenie zastępczej stałej elektromechanicznej Tmo napotyka na trudności, gdyż wartość ta zależna jest od tego jaki fragment systemu się wydzieli z danym deficytem mocy. Stąd z góry nie wiadomo, według których charakterystyk f = f(t) będzie następowało odciążanie. Kolejną cechą odróżniającą układ pomiarowy zabezpieczeń częstotliwosciowych od innych aparatów EAZ jest fakt, że pomiar częstotliwości odbywa się w sposób pośredni. Układ pomiarowy korzysta z napięć fazowych lub międzyfazowych pozyskiwanych z przekładników pomiarowych. Zatem nie bez znaczenia jest przyjęty wybór napięć (fazowe lub skojarzone), algorytm pomiarowy, oraz rodzaj filtracji częstotliwości podstawowej. Przebiegi napięć w warunkach utraty równowagi częstotliwości odkształcone są nie tylko ze względu na harmoniczne, ale również na występujące kołysania miedzy jednostkami wytwórczymi, oraz często również przez takie zjawiska jak ferrorezonansy i przepięcia. Również miejsce pomiaru jest nie bez znaczenia. Przy dzisiejszym rozwoju techniki np. w przypadku SCO pomiar częstotliwości może być realizowany po stronie WN, zaś odciążenie po stronie SN transformatora, co niewątpliwie poprawiłoby niezawodność działania tej automatyki. Problem koordynacji SCO i zabezpieczeń f<JW wynika z konieczności zapewnienia bezpieczeństwa KSE z jednej strony i ochrony samych elektrowni z drugiej strony. Z punktu widzenia systemu elektroenergetycznego w trakcie utraty stabilności częstotliwości, utrzymanie każdej jednostki wytwórczej w ruchu jest zasadniczym problemem ogromnej wagi. Utrata jakiejkolwiek generacji w czasie procesu zapadu częstotliwości powoduje pogłębienie deficytu mocy, a co za tym idzie pogarsza warunki odbudowy częstotliwości. Zatem dopóki trwa proces odciążania nie powinno mieć miejsca odłączanie żadnej generacji od sieci, a moc generowana przez przyłączone jednostki powinna być jak największa. Aktualnie zabezpieczenia f< bloku powodujące jego odłączenie od sieci (np. na PPW lub do pracy wyspowej) nastawione

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

są na 47,5 Hz, ze zwłoką czasową 3 s. Należy jednak pamiętać, że przy zapadzie częstotliwości, w trakcie tej zwłoki czasowej, wartość częstotliwości ulega dalszym zmianom; jeśli odciążanie przez SCO było skuteczne – częstotliwość odbudowuje się (wzrasta), jeśli nie, to nadal maleje. W zależności od wielkości deficytu mocy i skuteczności działania SCO pobudzenie zabezpieczenia f< może nastąpić przy różnych szybkościach zapadu częstotliwości df/dt. Ponieważ po pobudzeniu zabezpieczenia częstotliwości nadal się zmienia (zwykle opada), to zadziałanie może nastąpić przy niższej częstotliwości, zależnie od charakterystyki zapadu (czyli też od skuteczności odciążania). Proces odciążania może być nieskuteczny z szeregu przyczyn, do których należą: yy wolumen odciążania może być mniejszy od założonego (jest to proces losowy, chyba że stosowane jest tzw. inteligentne odciążanie), yy inercja zastępcza wydzielonego podsystemu lub wyspy jest mniejsza od ogólnosystemowej, dla której obliczano nastawienia SCO (chociażby na większy udział OZE, generatorów gazowych itp.), yy w trakcie opadania częstotliwości odłączają się kolejne źródła (np. wskutek działania zabezpieczeń technologicznych, stanów przejściowych itp.). Obrazuje to poniższy rysunek, na którym zilustrowano skrajne przypadki, gdy po pobudzeniu zabezpieczenia f< nie następuje żadne odciążanie przez SCO. Jak widać, np. przy zapadzie z szybkością df/dt = -1 Hz/s zabezpieczenie wyśle sygnał na wyłączenie dopiero przy częstotliwości 45,2 Hz. Nawet przy łagodnym zapadzie z prędkością df/dt = -0,2 Hz/s sygnał na wyłączenie zostanie wysłany przy 46,9 Hz. W każdym z tych przypadków będzie miało miejsce co najmniej skrócenie czasu życia łopatek turbiny, a kto wie czy nie poważniejsza awaria. Nasuwa się więc wniosek, że czas działania f< generatora powinien być uzależniony od szybkości opadania częstotliwości w chwili jego pobudzenia. Ze względu jednak na występujące w rzeczywistym przebiegu f=f(t) oscylacje częstotliwości powinno być zastosowane kryterium Δf/Δt (a nie df/dt). Gdyby przekonwertować na 50 Hz charakterystykę NERC granicznych nastawień f<0 generatora, to sytuacja wygląda jeszcze bardziej krytycznie. Ilustruje to rysunek 5. Kolejną godną rozpatrzenia jest sytuacja, gdy SCO może być skuteczne, ale ostatnie stopnie odciążania działają poniżej progu pobudzenia f< bloku, czyli 47,5 Hz. Sytuację tę ilustruje poniższy rysunek. Np. dla przypadku df/dt = -5Hz/s, miwniosek, że czas działania f< generatora być uzależniony od szybkości mo poprawnego działania SCOpowinien częstotliwość zapada poni- opadania częstotliwości w chwili jego pobudzenia. Ze względu jednak na występujące w rzeczywistym żej 47 Hzf=f(t) i woscylacje tym obszarze utrzymuje sięzastosowane ponad 2kryterium s. Zgodnie przebiegu częstotliwości powinno być Δf/Δt (a nie df/dt). na 50po Hzok. charakterystykę NERC granicznych zGdyby rys. 5przekonwertować nastąpi jednak 1 s uszkodzenie łopateknastawień turbiny.f<0 generatora, to sytuacja wygląda jeszcze bardziej krytycznie. Ilustruje to poniższy rysunek.

Rys 5. Działanie zabezpieczenia <f bloku przy różnych szybkościach zapadu częstotliwości df/dt (bez SCO)

Rys. 5. Działanie zabezpieczenia <f bloku przy różnych szybKolejną godną rozpatrzenia jest sytuacja, gdy SCO(bez możeSCO) być skuteczne, ale ostatnie stopnie kościach zapadu częstotliwości df/dt

odciążania działają poniżej progu pobudzenia f< bloku, czyli 47,5 Hz. Sytuację tę ilustruje poniższ rysunek. Np. dla przypadku df/dt = -5Hz/s, mimo poprawnego działania SCO częstotliwość zapada poniżej 47 Hz i w tym obszarze utrzymuje się ponad 2 s. Zgodnie z rys. 5 nastąpi jednak po ok. 1 s uszkodzenie łopatek turbiny.

Rys 5. Działanie zabezpieczenia <f bloku przy różnych szybkościach zapadu częstotliwości df/dt (bez SCO)

Kolejną godną rozpatrzenia jest sytuacja, gdy SCO może być skuteczne, ale ostatnie stopnie odciążania działają poniżej progu pobudzenia f< bloku, czyli 47,5 Hz. Sytuację tę ilustruje poniższy rysunek. Np. dla przypadku df/dt = -5Hz/s, mimo poprawnego działania SCO częstotliwość zapada poniżej 47 Hz i w tym obszarze utrzymuje się ponad 2 s. Zgodnie z rys. 5 nastąpi jednak po ok. 1 s uszkodzenie łopatek turbiny.

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE i kołysań między lokalnymi JW. (np. dla UCTE częstotliwość oscylacji między-obszarowych jest rzędu 0,2 do 0,26 Hz). Oscylacje te zależą od wielu czynników i ich częstotliwość jest trudna do wyznaczenia na drodze analitycznej. Głównie wyznacza się ją na drodze analiz symulacyjnych (np. przy wykorzystaniu PSS). Na rysunku 7 dla zilustrowania zjawiska przedstawiono przykładowe przebiegi zmian częstotliwości mierzone w trzech różnych punktach SEE.

str. 8

Rys. 6. Przypadek zagrożenia uszkodzenia turbiny przy dużym zapadzie częstotliwości i konwencjonalnym zabezpieczeniu f< bloku

Na rysunku 7 przykładowo zaznaczono chwilowe wartości pochodnej zmian częstotliwości df/dt przy częstotliwości f=49 Hz. Średnia wartość df/dt = -2,3 Hz/s. Zmierzona w węźle E systemu wartość ta wynosi df/dt = +0,7 Hz/s, zaś w węźle F df/dt = -0,5 Hz/s. Jak widać jedynie słuszne jest wykorzystywanie kryterium przyrostu różnicowego zmian częstotliwości, która to wartość przy właściwie dobranym oknie (Δt) stanowi uśrednioną wartość pochodnej, dając bardziej wiarygodne kryterium działania układu automatyki.

5. Pół-adaptacyjne SCO

Pół-adaptacyjne SCO wykorzystuje fakt, że w wydzielonym Powyższy przypadek potwierdza konieczność jak najszybukładzie o zdeterminowanej wartości stałej elektromechaszego działania SCO tak, aby przy dużych deficytach mocy nicznej (Tm) pochodna zmian częstotliwości jest wprost działanie SCO nie kolidowało z zabezpieczeniami f< generaproporcjonalna do względnego deficytu mocy (zal. 1). Tatorów. Jeśli zaistnieje sytuacja, że częstotliwość zaczykie rozwiązanie zapewnia szybkie i skuteczne odciążanie. na się odbudowywać po pobudzeniu zabezpieczenia Schemat logiczny działania przykładowego zabezpieczenia f<0 bloku (czyli Δf/Δt ≥0), to należałoby wydłużyć czas pół-adaptacyjnego zrealizowanego przy zastosowaniu zaRys. 6. Przypadek zagrożenia uszkodzenia turbiny przy dużym zapadzie częstotliwości i konwencjonalnym działania f< tak, aby dać szanse na odbudowę bezpieczeniu Ex-BEL produkcji firmy Apator Elkomtech S.A. zabezpieczeniu f< bloku częstoPowyższy iprzypadek potwierdza tak, aby przy dużych tliwości nie odłączać JW konieczność od sieci. jak najszybszego działania SCOprzedstawia poniższy rysunek. deficytach mocy działanie SCOrozwiązaniem nie kolidowało zSCO zabezpieczeniami f< generatorów. Jeśli zaistnieje Wiadomo, że najlepszym jest układ obAktywacja układów detekcji przyrostu różnicowego częsytuacja, że częstotliwośćlub zaczyna się odbudowywać po pobudzeniu f<0 Δf/Δt bloku ma miejsce przy 49,3 Hz, przy czym poszarowy, inteligentny, rozproszony inteligentny adapta- zabezpieczenia stotliwości (czyli Δf/Δt ≥0), to należałoby wydłużyć czas działania f< tak, aby dać szanse na odbudowę cyjny. Jednaki nie budowa takich to koszty znacznie budzenie przekaźnika podtrzymywane przez wartości Pół-adaptacyjne SCO wykorzystujeΔf/Δt fakt, żejest w wydzielonym układzie o zdeterminowanej częstotliwości odłączać JW odukładów, sieci. (Tm) pochodna częstotliwości jest wprost proporcjonalna do przekraczające budżety inwestycyjne odpowiednio czas. Ozmian ile częstotliwość w dalszym Wiadomo, że najlepszym rozwiązaniem SCO jest elektroenergetyki układ obszarowy, inteligentny,stałej lub elektromechanicznej rozproszony zadany względnego deficytu mocy (zal. 1). Takie rozwiązanie zapewnia szybkie i skuteczne odciążanie. na najbliższych kilka Jednak lat. Realnym rozwiązaniem wdrociągu zapada, to przy 49 Hz następuje zadziałanie właściinteligentny adaptacyjny. budowa takich układów, tojest koszty znacznie przekraczające budżety Schemat logiczny działania przykładowego zabezpieczenia pół-adaptacyjnego zrealizowanego przy inwestycyjne elektroenergetyki na najbliższych lat.już Realnym rozwiązaniemzastosowaniu jest wdrożenie żenie systemów pół-adaptacyjnych nakilka bazie zainstalowego toru przyrostu różnicowego. zapewnienia zabezpieczeniu Ex-BEL produkcji firmyCelem Apator Elkomtech S.A. przedstawia poniższy systemówaparatów pół-adaptacyjnych na bazieSCO, już zainstalowanych aparatów cyfrowychrysunek. SCO, oraz nowo wanych cyfrowych oraz nowo instalowanej dużego poziomu niezawodności układu, działanie poinstalowanej aparatury. Aktywacja układów detekcji przyrostu różnicowego częstotliwości Δf/Δt ma miejsce przy 49,3 Hz, aparatury. szczególnych torów przyrostu różnicowego rezerwowaprzy czym pobudzenie przekaźnika Δf/Δt jest podtrzymywane przez odpowiednio zadany czas. O W proponowanych układach EAZ wykorzystywane jest kryterium przyrostu różnicowego W proponowanych układach EAZ wykorzystywane jest krytene jest przez konwencjonalny pod-częstotliczęstotliwość w dalszym ciągu zapada, to przekaźnik przy 49 Hz następuje zadziałanie właściwego toru częstotliwości Δf/Δt (nie df/dt). Kryterium pochodnej nie można stosować, zeile względu na fakt, że przyrostu różnicowego. rium różnicowego częstotliwości Δf/Δt (nie df/dt). wościowy. jak jużprzyrostu wspomniano , w trakcie utraty równowagi częstotliwości na aperiodyczny przebieg zmian Celem zapewnienia dużego poziomu niezawodności układu, działanie poszczególnych torów przyrostu różnicowego rezerwowane jest przez konwencjonalny przekaźnik częstotliwości nakładają sięnie oscylacje częstotliwości (rzędu do 2 Hz) wynikające ze zjawisk Kryterium pochodnej można stosować, ze 0,1 względu pod-częstotliwościowy. oscylacji między-obszarowych i kołysań JW. (np. dla UCTE częstotliwość na fakt, że jak już wspomniano, w między trakcielokalnymi utraty równowaoscylacji między-obszarowych jest rzędu 0,2 do 0,26 Hz). Oscylacje te zależą od wielu czynników i gi częstotliwości na aperiodyczny przebieg zmian częstoich częstotliwość jest trudna do wyznaczenia na drodze analitycznej. Głównie wyznacza się ją na tliwości nakładają się oscylacje częstotliwości (rzędu 0,1 do drodze analiz symulacyjnych (np. przy wykorzystaniu PSS). Na poniższym rysunku dla 2zilustrowania Hz) wynikające zeprzedstawiono zjawisk oscylacji między-obszarowych zjawiska przykładowe przebiegi zmian częstotliwości mierzone w trzech różnych punktach SEE.

Rys. 8. Uproszczony schemat logiczny przykładowego zabezpieczenia pół-adaptacyjnego z zastosowaniem

zabezpieczenia EX-BEL lub EX-fBEL Rys. 8. Uproszczony schemat logiczny przykładowego zabezPowyżej przedstawiony okład SCO pół-adaptacyjnego jest przykładowy. Układ ten można zarówno pieczenia z zastosowaniem zabezpieczeuprościć, jak ipół-adaptacyjnego rozbudowywać w zależności od postawionych wymagań systemowych. nia EX-BEL lub EX-fBEL

Powyżej przedstawiony Rys. 7. Przykładowe przebiegi utraty równowagi częstotliwości rejestrowane w różnych punktach

układ SCO pół-adaptacyjnego jest

przykładowy. Układ ten można zarówno uprościć, jak i rozRys. 7. Przykładowe przebiegi częstotliwości systemu przy początkowej pochodnejutraty zapadu równowagi częstotliwości df/dt = -2,3 Hz/s. rejestrowane w różnych punktach systemu przy początkowej budowywać w zależności od postawionych wymagań sysNa powyższym rysunku przykładowo zaznaczono chwilowe zmian częstotliwości pochodnej zapadu częstotliwości df/dt = -2,3 Hz/s. wartości pochodnejtemowych. df/dt przy częstotliwości f=49 Hz. Średnia wartość df/dt = -2,3 Hz/s. Zmierzona w węźle E systemu wartość ta wynosi df/dt = +0,7 Hz/s, zaś w węźle F df/dt = -0,5 Hz/s. Jak widać jedynie słuszne jest wykorzystywanie kryterium przyrostu różnicowego zmian częstotliwości, która to wartość przy właściwie dobranym oknie (Δt) stanowi uśrednioną wartość pochodnej, dając bardziej wiarygodne URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI kryterium działania układu automatyki.

5. Pół-adaptacyjne SCO

6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE 5. poprawne działanie układu, zarówno przy utracie równowagi przez KSE, jak i przy wydzieleniu układu wyspowego.

6. Zabezpieczenie pod-częstotliwościowe póładaptacyjne bloku GT

Zagrożenie uszkodzenia turbiny z powodu pracy przy

ΔPw = -2,2, czyli 55% ubytkowi generacji), bezpiecznie, tzn. częstotliwość odbudowu obniżonej częstotliwości może przebiega mieć miejsce zasadniczo się powyżej 47,5 Hz. zZalety dwóch powodów zaistniałych przy utracie równowagi układu pół-adaptacyjnego w odniesieniu do układów konwencjonalnych: częstotliwości: 1. przyspieszenie procesu odciążania, zwiększenie pewności i skuteczności działania odciążania, 1. 2.przy zapadach o początkowej średniej i dużej szybkości 3. znaczne zmniejszenie ryzyka zapadu częstotliwości do wartości zagrażających Jednostkom (-2Wytwórczym Hz/s do -4(szczególnie Hz/s) i nieskutecznym turbogeneratorom), działania SCO, zmniejszenie zastosowanych aparatów SCO szybkości w sieci, 2. 4.przy dużychilości zapadach o początkowej poniżej 5. działanie zarówno przy utracie równowagi przez KSE, -5 poprawne Hz/s, kiedy to zukładu, zasady działania konwencjonalne SCOjak i przy wydzieleniu układu wyspowego.

Rys. 9. Charakterystyki odciążania przez zabezpieczenie pół-adaptacyjne i SCO konwencjonalne

zwykle jest nieskuteczne.

6. Zabezpieczenie pod-częstotliwościowe pół-adaptacyjne bloku GTczęstoRys. 9. Charakterystyki odciążania przez zabezpieczenie półZ analiz dopuszczalnej pracy turbiny przy obniżonej Na powyższym rysunku zilustrowano przebieg odciążania realizowany przez proponowane SCOuszkodzenia turbiny z powodu pracy przy obniżonej częstotliwości może mieć miejsc Zagrożenie -adaptacyjne SCOporównania konwencjonalne tliwości pół-adaptacyjne. i Dla przedstawiono również działanie konwencjonalnego SCO dlawynika, że nie powinno się dopuszczać do nawet

zasadniczo z dwóch powodów zaistniałych przy utracie równowagi częstotliwości: przypadku df/dt = -3 Hz. Jak widać, dla zapadu -3 Hz/s przy układzie pół-adaptacyjnym odbudowa krótkotrwałej pracy turbo-generatora przy częstotliwości 1. przy zapadach o początkowej średniej i dużej szybkości (-2 Hz/s do -4 Hz/s) i częstotliwości rozpoczyna się po ok. 0,5 s od chwili wystąpienia zapadu (przy częstotliwości ok nieskutecznym Na powyższym rysunku zilustrowano przebieg odciążaponiżej 47 Hz. Zdziałania drugiejSCO, strony ENTSO dopuszcza odłą48,76 Hz), zaś w przypadku konwencjonalnego SCO odbudowa częstotliwości rozpoczyna się po 2. przy dużych zapadach o początkowej szybkości poniżej -5 Hz/s, kiedy to z zasady działan nia przez proponowane SCO pół-adaptacyjJW od SEE przy częstotliwości poniżej 47,5 Hz. ok. realizowany 1,3 s (przy częstotliwości 47,9 Hz). Na poniższym rysunku dla porównania czenie zestawiono konwencjonalne SCO zwykle jest nieskuteczne. przebiegi odciążania przy konwencjonalnym SCO i poł-adaptacyjnym SCO. ne. Dla porównania przedstawiono również działanie konPrzy nastawień proponowanego zabezpieczenia Z analizdoborze dopuszczalnej pracy turbiny przy obniżonej częstotliwości wynika, że nie powinno się dopuszczać do nawet krótkotrwałej pracy turbo-generatora poniżej 47 Hz. Z wencjonalnego SCO dla przypadku df/dt = -3 Hz. Jak wipod-częstotliwościowego częstotliwość 47przy Hz częstotliwości przyjęto jako drugiej strony ENTSO dopuszcza odłączenie JW od SEE przy częstotliwości poniżej 47,5 Hz. dać, dla zapadu -3 Hz/s przy układzie pół-adaptacyjnym graniczną. Proponowany schemat logiczny zabezpieczenia Przy doborze nastawień proponowanego zabezpieczenia pod-częstotliwościowego częstotliwość 4 odbudowa częstotliwości rozpoczyna się po ok. 0,5 s od przedstawiono na rysunku 11. schemat logiczny zabezpieczenia przedstawiono na Hz przyjęto jako graniczną. Proponowany poniższym rysunku. chwili wystąpienia zapadu (przy częstotliwości ok 48,76 odciążania przez zabezpieczenie pół-adaptacyjne konwencjonalne Hz), zaśRys.w9. Charakterystyki przypadku konwencjonalnego SCOi SCO odbudowa częstotliwości rozpoczyna się odciążania po ok. 1,3 s (przyprzez częstoNa powyższym rysunku zilustrowano przebieg realizowany proponowane SCO pół-adaptacyjne. porównania przedstawionorysunku również działanie konwencjonalnego SCO dla tliwości 47,9Dla Hz). Na poniższym dla porównania przypadku df/dt = -3 Hz. Jak widać, dla zapadu -3 Hz/s przy układzie pół-adaptacyjnym odbudowa zestawiono przebiegi przywystąpienia konwencjonalnym częstotliwości rozpoczyna się poodciążania ok. 0,5 s od chwili zapadu (przy częstotliwości ok 48,76 Hz), zaś w przypadku konwencjonalnego SCO odbudowa częstotliwości rozpoczyna się po SCO i poł-adaptacyjnym SCO. U 3faz

f< 47,8 Hz

Inicjacja pomiaru

Zwłoka czasowa

f< 47,5 Hz

t=3s

t=0,5s

f t <-0,2

ok. 1,3 s (przy częstotliwości 47,9 Hz). Na poniższym rysunku dla porównania zestawiono przebiegi odciążania przy konwencjonalnym SCO i poł-adaptacyjnym SCO.

Wyłącz

f t <-1

t=0,2s

f t <-2

Rys. 10. Porównanie przebiegu odciążania przy konwencjonalnym SCO i pół-adaptacyjnym SCO

f< 47,0Hz

t=0,1s

Jak widać proces odciążania przy zastosowaniu pół-adaptacyjnego SCO nawet przy ekstremalnym Rys. 11. Schemat pół-adaptacyjnego zabezpieczenia pod-częstotliwościowego bloku GT zrealizowany przy deficycie mocy df/dt = -6Hz/s (co przy np. Tm = 10s odpowiada względnemu deficytowi mocy zastosowaniu zabezpieczenia Ex-mBEL produkcji firmy Apator Elkomtech Rys. 11. Schemat pół-adaptacyjnego zabezpieczenia pod-czę

str. 11

Rys. 10. Porównanie przebiegu odciążania przy konwencjonalnym SCO i pół-adaptacyjnym SCO

stotliwościowego GT zrealizowany przy zastosowaniu Zabezpieczenie ma trzy bloku stopnie reagujące na przyrost różnicowy częstotliwości Δf/Δt, których inicjacja (dobór okna Ex-mBEL pomiarowego Δt) następuje po przekroczeniu 47,8 Hz. Zadziałanie zabezpieczenia produkcji firmy Apator Elkomtech poszczególnych torów Δf/Δt następuje poniżej częstotliwości 47,5 Hz, przy czym każdy z tych torów ma własną zwłokę czasową zależną od Δf/Δt. Celem zapewnienia wysokiej niezawodności Zabezpieczenie trzy stopnie reagujące na przyrost różnicoukładu przy zapadzie ma częstotliwości poniżej 47 Hz następuje wysłanie impulsu wyłączającego po zwłoce 100 ms. wy częstotliwości Δf/Δt, których inicjacja (dobór okna pomiaro-

wego Δt) następuje po przekroczeniu 47,8 Hz. Zadziałanie postr. 12 szczególnych torów Δf/Δt następuje poniżej częstotliwości 47,5

Rys. 10. proces Porównanie odciążania przy konwencjoJak widać odciążaniaprzebiegu przy zastosowaniu pół-adaptacyjnego SCO nawet przy ekstremalnym deficycie mocy = -6Hz/s (co przy np. Tm = 10s odpowiada względnemu deficytowi mocy nalnym SCOdf/dt i pół-adaptacyjnym SCO

str. 11

Jak widać proces odciążania przy zastosowaniu pół-adaptacyjnego SCO nawet przy ekstremalnym deficycie mocy df/ dt = -6Hz/s (co przy np. Tm = 10s odpowiada względnemu deficytowi mocy ΔPw = -2,2, czyli 55% ubytkowi generacji), przebiega bezpiecznie, tzn. częstotliwość odbudowuje się powyżej 47,5 Hz. Zalety układu pół-adaptacyjnego w odniesieniu do układów konwencjonalnych: 1. przyspieszenie procesu odciążania, 2. zwiększenie pewności i skuteczności działania odciążania, 3. znaczne zmniejszenie ryzyka zapadu częstotliwości do wartości zagrażających Jednostkom Wytwórczym (szczególnie turbogeneratorom), 4. zmniejszenie ilości zastosowanych aparatów SCO w sieci,

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

Rys. 12. Przykładowe działanie zabezpieczenia pół-adaptacyjnego pod-częstotliwościowego bloku GT

Rys. 12. Przykładowe działanie zabezpieczenia pół-adaptacyjNa powyższym rysunku zilustrowano działanie proponowanego zabezpieczenia pól-adaptacyjnego nego pod-częstotliwościowego bloku GT przez SCO konwencjonalne. Jak widać, pod-częstotliwościowego na tle charakterystyk odciążania

przy zapadach z początkową prędkością df/dt < -4,5 Hz/s nawet przy poprawnym działaniu SCO istnieje zagrożenie, że częstotliwość obniży swą wartość poniżej granicznej częstotliwości bezpiecznej pracy łopatek turbiny. Aktualnie stosowane zabezpieczenie <f bloku nastawione na f<47,5 Hz i zwłokę t=3s dopuści do pracy bloku poniżej granicznej wartości, zagrażając uszkodzeniu łopatek turbiny. Np. przy deficycie mocy powodującym zapad z początkową szybkością -6Hz/s (np. Tm=8s, ΔPw=0,96), mimo poprawnego działania SCO może doprowadzić do spadku częstotliwości do 46 Hz, zagrażając nie tylko łopatkom turbiny, ale poprawnej pracy

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Hz, przy czym każdy z tych torów ma własną zwłokę czasową zależną od Δf/Δt. Celem zapewnienia wysokiej niezawodności układu przy zapadzie częstotliwości poniżej 47 Hz następuje wysłanie impulsu wyłączającego po zwłoce 100 ms. Na rysunku 12 zilustrowano działanie proponowanego zabezpieczenia pól-adaptacyjnego pod-częstotliwościowego na tle charakterystyk odciążania przez SCO konwencjonalne. Jak widać, przy zapadach z początkową prędkością df/ dt < -4,5 Hz/s nawet przy poprawnym działaniu SCO istnieje zagrożenie, że częstotliwość obniży swą wartość poniżej granicznej częstotliwości bezpiecznej pracy łopatek turbiny. Aktualnie stosowane zabezpieczenie <f bloku nastawione na f<47,5 Hz i zwłokę t=3s dopuści do pracy bloku poniżej granicznej wartości, zagrażając uszkodzeniu łopatek turbiny. Np. przy deficycie mocy powodującym zapad z początkową szybkością -6Hz/s (np. Tm=8s, ΔPw=0,96), mimo poprawnego działania SCO może doprowadzić do spadku częstotliwości do 46 Hz, zagrażając nie tylko łopatkom turbiny, ale poprawnej pracy napędów potrzeb własnych.

7. Podsumowanie

Obecnie stosowana technika SCO i algorytmy zabezpieczeń częstotliwościowych praktycznie nie uległy zmianie od początku swego zastosowania w KSE, czyli od ponad 50-ciu lat. Należy mieć na uwadze, że w tym okresie czasu zaszły dalekie zmiany w strukturze samego KSE, jak i przede wszystkim w powiązaniach międzysystemowych. Najistotniejsze jednak zmiany w odniesieniu do warunków pracy SCO powodowane są zmianami struktury sieci i rodzaju źródeł energii zainstalowanych w SEE. W dodatku, aktualnie dostępna technika symulacji zjawisk sieciowych pozwala na dokładniejszy dobór algorytmów i nastawień aparatury EAZ. Z przeprowadzonych rozważań wynika, że aby uzyskać właściwe skoordynowanie i skuteczność działania SCO, jak i niezawodną ochronę generatorów przy zastosowaniu zabezpieczeń pod-częstliwościowych należy: 1. zastosować układy pół-adaptacyjne SCO, 2. stopniowo wraz z rekonstrukcją obwodów wtórnych wdrażać Póładaptacyjne Inteligentne SCO, a w przyszłości i obszarowe SCO, 3. OSP powinien zweryfikować wymagania odnośnie zabezpieczeń podczęstotliwościowych JW, zezwalając na ich odłączanie przy częstotliwości 47,5 Hz (tak jak wymaga ENTSO-E), 4. do zabezpieczenia Jednostek Wytwórczych przy zapadach częstotliwości należy stosować zabezpieczenia pól-adaptacyjne, uzależniając ich czas działania od szybkości zanikania częstotliwości df/dt tak, aby nie dopuścić do skracania czasu życia łopatek turbiny, 5. zastosowanie pół-adaptacyjnego SCO i pół-adaptacyjnych zabezpieczeń podczęstotliwościowych bloku GT zapewni koordynację tych automatyk, poprawi niezawodność i bezpieczeństwo pracy SEE, 6. nowoczesne zabezpieczenia (np. zabezpieczenia typu „Ex” produkcji firmy Apator Elkomtech) dysponują nie tylko układami pod-częstotliwościowymi, ale również reagującymi na przyrost częstotliwości Δf/Δt, oraz są wyposażone w układy logiki programowej. Umożliwia to zarówno realizowanie pół-adaptacyjnego SCO, jak i pół-adaptacyjnych zabezpieczeń pod-częstotliwościowych i nad-częstotliwościowych, 7. podobnie jak zaproponowano rozwiązanie zabezpieczeń pół-adaptacyjnych podczęstotliwościowych należy zaprojektować zabezpieczenia póładaptacyjne nadczę-

stotliwościowe. W przypadku tych zabezpieczeń ich selektywne działanie nie tylko zabezpiecza bloki GT przed uszkodzeniem, ale i KSE przed black-outem.

Literatura

[1]. David J. Finlay, John Horak, „Load shedding for utility and industrial power system reliability” IEEE Conference, Colorado 2005, [2]. General Electric Company, “Load Shedding, Load Restoration and Generator Protection Using Solid-state and Electromechanical Underfrequency Relays”, Philadelphia, 2008, [3]. Gjukaj A., Kabashi G., Pula G., Avdiu N., Prebreza B., „Re-Design of Load Shedding Schemes of the Kosovo Power System”, World Academy of Science, Engineering and TechnologyVol:50 2011-02-23, [4]. Habou You, Vijal Virtal i inni, „An intelligent adaptive load shedding scheme”, 14 PSCC, Sevilla, 24-28 June 2002, [5]. Klimpel A., Dziuba A.. „Aktualizacja wymagań techniczno - organizacyjnych dla opracowania planów obrony KSE w zakresie automatycznego odciążania KSE w stanach awaryjnych” EPC SA. Warszawa 2004/2006 r. (Praca zamówiona przez PSE-Operator S.A.), [6]. Klimpel A., Dziuba A.. „Studium badawcze możliwości zastosowania kryterium napięciowego przy uwzględnieniu działania automatyki SCO w planach obrony KSE”, EPC SA. Warszawa 2006/2008 r. (Praca zamówiona przez PSE-Operator S.A.), [7]. Klimpel A., Głaz M., “Działanie automatyki odciążającej w warunkach wystąpienia awarii” Konferencja KAE, Bielsko Biala 2007 r., [8]. Klimpel A., Lubicki W., “Infrastruktury krytyczne w elektroenergetyce”, Śląskie Wiadomości Elektrotechniczne, nr5/2009, [9]. Klimpel A., „Odciążanie jako ostateczny środek obrony KSE”, Konferencja „Blackout w KSE”, Poznań czerwiec 2012, [10]. Lubośny Z., Szczerba Z., Zajczyk R. „Działanie automatyki SCO na obszarze wydzielonej wyspy po utracie powiązania z systemem elektroenergetycznym. Konferencja JASE” .Wrocław, 11 - 15 października 1999 r. Machowski J. „Charakterystyki wytwarzania i odbioru jako czynnik decydujący o odchyleniach częstotliwości”. Instytut Elektroenergetyki Politechniki Warszawskiej, [11]. Mohd A. A. Zin,H. Mohd Hafcz, W. K. Wong, „Static and Dynamic Under-frequency Load Shedding: a Comparison”, 2004 Intematlonal Conference on Power System Technology - POWERCON 2004, Singapore, 27-24 November 2004, [12]. NERC PRC-006-1 “Automatic Underfrequency Load Shedding”, 2012, [13]. NERC PRC-024-1”Generator Frequency and Voltage Protective Relay Setting”, 2013, [14]. Seyedi H., Sanaye-Pasand M., “Design of New Load Shedding Special Protection Schemes for a Double Area Power System”, American Journal of Applied Sciences 6 (2); 317-327, 2009, [15]. Shahgholian G, Salary M.E., “Effect of Load Shedding Strategy on Interconnected Power Systems Stability When a Blackout Occurs”, International Journal of Computer and Electrical Engineering, Vol. 4, No. 2, April 2012, [16]. Zbiorowa, “Intelligent Load Shedding Ned for a Fast and Optimal Solution”, IEEE, PCIC, Europe 2005, [17]. Zbiorowa, “An Intelligent Adaptive Load Shedding Scheme”, 14th PSCC, Sevilla, 24-28 June 2002, [18]. Zbiorowa, “A benefit comparison of Load Shedding versus use of Distributed Generation” Intelligent Grid Research Cluster- Project 3, IET Generation, Transmission and Distribution, June 2011, [19]. A.Klimpel, M.Głaz, „Potrzeba oceny i badań automatyki SCO w KSE”, XVII seminarium ENERGOTESTU „Automatyka w elektroenergetyce” Zawiercie 23 - 25. 04. 2014, [20]. A.Klimpel, M.Kołodziejczyk “Skuteczność zabezpieczeń podczęstliwościowych bloków wytwórczych” XVII ogólnopolska konferencja 2014 „Zabezpieczenia przekaźnikowe w energetyce”, Karpacz, październik 2014 r., [21]. Zbiorowa. “International Guide on the Protection of Synchronous Generators”, CIGRE, Raport 479, WG B5.04, October 2011.

Mgr inż. Adam Klimpel, Apator Elkomtech S.A. n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

SmartARS pro – inteligencja i bezpieczeństwo w nowej generacji rozłączników ARS pro

NOW

OŚĆ

Apator S.A. to firma z wieloletnią tradycją. Historia produkcji aparatury łączeniowej sięga roku 1950, gdy w Toruniu powstały Pomorskie Zakłady Wytwórcze Aparatury Niskiego Napięcia, które w późniejszych latach przyjęły nazwę Apator. Od samego początku firma reagowała na potrzeby rynku energetycznego, tworząc w każdym okresie innowacyjne na ten czas produkty. Znajdowały one zastosowanie w wielu aplikacjach energetycznych i przemysłowych.

ażdy z nowych wyrobów przez wiele lat - do czasu jego kolejnej wersji - z powodzeniem był i jest stosowany, zarówno w energetyce jak i przemyśle. Kilkadziesiąt lat nadało wyrobom odpowiednią markę, a nazwa Apator dzisiaj kojarzy się odbiorcom z bardzo dobrą jakością wykonania oraz niezawodnością działania. Jednymi ze szlagierowych wyrobów sprzedawanych przez firmę są rozłączniki bezpiecznikowe listwowe typu ARS, których historia sięga początku lat 90. XX w. Od tamtego czasu przeszły one wiele metamorfoz.

Fot. 2

Fot. 1

Fot. 3

Fot. 4

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Kolejne wersje miały coraz nowocześniejsze rozwiązania, których wymagał rynek energetyczny. Za każdym razem dział rozwoju tworząc modyfikację rozłącznika, starał się wzbogacić ją o tzw. „wartość dodaną” – zwiększyć funkcjonalność i sprawić, aby obsługa była jeszcze bardziej intuicyjna i bezpieczna. Od kilku lat oferowane są dwie wersje produktowe z rodziny rozłączników izolacyjnych bezpiecznikowych listwowych: ARS oraz ARS pro. W drugiej połowie 2016 r. pojawiła się kolejna nowa generacja rodziny typu ARS, z przedrostkiem „smart” podkreślającym „inteligencję” aparatów. SmartARS pro (fot. 1) są przeznaczone do aplikacji, w których wymagana jest wysoka niezawod-

Fot. 5

ność oraz bezpieczeństwo obsługi, tj. rozdzielnic niskich napięć w stacjach transformatorowych, przemysłowych rozdzielnic niskiego napięcia oraz złączy kablowo-rozdzielczych. Rozłączniki smartARS pro spełniają wymagania najnowszych norm europejskich PN-EN 60947-1 i PN-EN 60947-3. Ich parametry techniczne dostosowane są do najnowszych standardów specyfikacji technicznych zakładów energetycznych, zarówno polskich jak i zagranicznych. SmartARS pro można wyposażyć w odpowiednie moduły detekcyjne (fot. 2), przekładniki prądowe (fot. 3), łączniki miniaturowe oraz inne akcesoria. Tak wyposażone rozłączniki przewidziane są do stosowania w nowym systemie opracowanym przez Apator, służącym do monitorowania stacji i rozdzielnic niskiego napięcia. System ten nosi nazwę 4grid Inspect. Rozwiązanie 4grid Inspect umożliwia tworzenie inteligentnych systemów nadzoru stacji SN/nn, które są jednymi z elementów inteligentnych sieci, powszechnie znanych jako smart grid. Wykorzystane urządzenia oraz usługi IT pozwalają na bezpieczną dystrybucję energii i otrzymanie pełnego pakietu informacji o jej jakości i stanie zamontowanych komponentów. Rozłącznik smartARS pro jest jednym z głównych części składowych tego systemu. Daje on informację do systemu nadzoru SCADA o stanie przepalenia się wkładki bezpiecznikowej, pomiarze prądów fazowych oraz informuje o pozycji pracy rozłącznika (zamknięty/otwarty). Jedną z głównych i najważniejszych innowacji w rozłącznikach smartARS pro jest bezpieczny i szybki montaż w technologii PPN. Specjalna konstrukcja rozłącznika z zabudowanymi w podstawie modułami zawierającymi śruby (fot. 4) pozwala na jego bezpieczny montaż na moście szynowym w technologii PPN. Poza bezpieczeństwem rozwiązanie to przyspiesza w znacznym stopniu prace instalatorskie w porównaniu do wersji klasycznej. Pozwala to firmom wykonawczym w znacznym stopniu obniżyć koszty związane z montażem. Rozwiązanie takie jest możliwe również dla wersji rozłącznika z zabudowanymi zaciskami hakowymi. Rozłącznik smartARS pro został dostosowany do istniejących systemów rozdzielnic. Wymiary zewnętrzne i specjalnie wyprofilowane kształty umożliwiają jego montaż w systemowych rozwiązaniach szaf wielu marek, z wykorzystaniem elementów maskujących danych producentów (fot. 5).

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

Kolejna innowacja to kontrolowane odprowadzenie ciepła w rozłącznikach smartARS pro. Specjalnie zaprojektowane kanały umiejscowione wewnątrz rozłącznika umożliwiają jeszcze lepszą wymianę ciepłego powietrza, co w znacznym stopniu wpływa na poprawę pracy rozłącznika. Wykorzystany został tzw. „efekt komina” (fot. 6).

Fot. 6

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Fot. 7

Od dołu rozłącznika zostaje zasysane zimne powietrze, które następnie przechodząc przez tory prądowe, odbiera od nich ciepło i górnymi otworami oddaje je na zewnątrz. Zaletą tego rozwiązania jest to, że rozłącznik smartARS pro oddając ciepłe powietrze do góry, nie podgrzewa pozostałych rozłączników zamontowanych na moście szynowym. Zmodyfikowana została także obudowa rozłącznika w porównaniu z poprzednią wersją. Obecnie tworzy ona jeden element bezpośrednio połączony z osłonami konstrukcja obudowy nadaje jej odpowiedniej sztywności, powodując, że pracujący w niej napęd nie ma żadnych zbędnych luzów, zapewniając stabilność i pewność działania. Nowa konstrukcja detali w rodzinie rozłączników smartARS pro pozwoliła na uzyskanie podwyższonego stopnia ochrony IP. Rozłączniki w pozycji pracy przy zasłoniętych otworach pomiarowych umiejscowionych w pokrywkach, mają „od czoła” klasę ochrony IP30. W pozycji otwartej (rozłączonej) – IP20. W trakcie operacji łączeniowych, gdy nóż wkładki bezpiecznikowej umiejscowiony jest jeszcze w stykach szczękowych, osoba obsługująca rozłącznik ma przez cały czas zapewnioną ochronę i pewność, że nie dotknie elementów będących pod napięciem, w tym noża wkładki bezpiecznikowej. Dopiero po wyjściu noży ze styków szczękowych, gdy pojawi się widoczna przerwa izolacyjna, następuje do-

Fot. 8

stęp do noży wkładki bezpiecznikowej. Jest wtedy stuprocentowa pewność, że rozłącznik rozłączył obwód. W każdej kolejnej wersji rozłączników ARS w osłonie styków umiejscowione są specjalnie zaprojektowane i odpowiednio usytuowane nad stykami szczękowymi płytki dejonizacyjne, które we właściwy sposób, podczas operacji łączeniowych dzielą, a następnie gaszą łuk elektryczny, podnosząc w ten sposób bezpieczeństwo obsługi rozłączników. Bardzo dobra jakość tworzyw od lat zapewnia wysoką jakość produktów z rodziny rozłączników ARS pro. Istotnym i niezmiernie ważnym parametrem jest także klasa palności tworzyw sztucznych użytych do produkcji rozłączników smartARS pro. Są to najwyższej klasy tworzywa mające klasę palności V0. Apator zlecił wykonanie badań potwierdzających deklarowaną klasę palności w akredytowanym laboratorium badawczym. Badania zostały wykonane na próbkach o grubości minimalnej, maksymalnej oraz uśrednionej, grubościach, które występują w detalach wchodzących w skład całego rozłącznika. Apator tworząc nową wersję rozłączników rodziny ARS – smartARS pro, wprowadził w tym rozłączniku szereg innowacji oraz zmian. Zrobił to w głównie dla podniesienia bezpieczeństwa i zapewnienia łatwej obsługi rozłącznika. Premiera smartARS pro, jeszcze w postaci prototypu 3D została pozytyw-

nie odebrana podczas ubiegłorocznych targów Energetics w Lublinie. Rozłącznik izolacyjny bezpiecznikowy smartARS pro otrzymał tam wyróżnienie w kategorii „Produkt Roku” (fot. 7). W kwietniu b.r. podczas IX Konferencji Naukowo-Technicznej I-MITEL smartARS pro otrzymał również wyróżnienie prezesa Oddziału Zagłębia Węglowego SEP w konkursie „Najlepszy innowacyjny produkt lub technologia elektrotechniczna” (fot. 8). Po pierwszych pozytywnych opiniach z rynku przyszedł czas, aby smartARS pro, podobnie jak jego poprzednik ARS pro, został z powodzeniem wdrożony w aplikacjach energetycznych i przemysłowych. Zwłaszcza, że w procesie projektowania zostały zastosowane nowsze, innowacyjne rozwiązania, których wymagał rynek energetyczny. n mgr inż. Robert Łuczak – Menadżer Produktu, Biuro Rozwoju Aparatury Łączeniowej Apator SA

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

ENERGY & VISION Tegoroczna edycja targów Energetab, w których uczestniczymy już po raz piąty jest dla nas kolejną okazją do zaprezentowania szerokiemu gronu osób związanych z branżą energetyczną filozofii działania firmy i naszej wizji współczesnej energetyki. Od początku funkcjonowania EnerVision dokładamy wszelkich starań, aby spełniać naszą misję tzn. być godnym zaufania, solidnym i pewnym partnerem w sektorze energetyki, dostarczającym produkty o najwyższym współczynniku jakości do ceny, proponującym innowacyjne rozwiązania, które ułatwią naszym Klientom realizować ich własne cele i osiągać im dużą wartość dodaną. Zdajemy sobie sprawę, że w dobie rosnącej konkurencji oraz coraz większej presji cenowej nie jest to łatwe zadanie, ale dzięki energii do działania i wsparciu naszych partnerów, z którymi połączyła nas podobna wizja prowadzenia biznesu oraz przekonanie, że klient jest najważniejszy, z satysfakcją realizujemy kolejne projekty w Polsce.

spółpraca z uznanymi na świecie producentami takimi jak: Mosdorfer (osprzęt dla linii elektroenergetycznych), Loruenser (osprzęt dla stacji elektroenergetycznych), Sediver (izolatory szklane) oraz Suzhou Furukawa Power Electric (przewody OPGW) pozwala nam zaoferować Państwu następujące korzyści: 1. Globalna jakość stanowiąca jeden z kluczowych czynników sukcesu każdej z firm, które reprezentujemy. Dzięki wykorzystaniu metod zaawansowanego planowania jakości produktu APQP (Advanced Product Quality Planning) pojawia się ona już w procesie rozwoju produktów. W dalszej kolejności sprawdzane są materiały, z których produkowane są oferowane wyroby. Stała kontrola poddostawców, zaawansowane procesy produkcyjne oraz innowacyjna technologia we wszystkich zakładach produkcyjnych pozwalają zagwarantować spójną i niezmienną na całym świecie jakość osprzętu, izolatorów i przewodów OPGW. Produkty, które oferujemy spełniają nie tylko wytyczne prawa, dyrektyw i norm międzynarodowych, ale są także zgodne z wymaganiami krajowych specyfikacji technicznych czy parametrami określonymi dodatkowo przez inwestorów. Aby sprostać rosnącym wymaganiom klientów nasi partnerzy wyznaczają sobie najwyższe standardy działania nie tylko w odnie-

One team, one goal, one vision – zespół EnerVision

sieniu do samych produktów, ale także procedur i systemów zarządzania. Potwierdzeniem tej dbałości o jakość są nie tylko certyfikaty ISO, ale także certyfikaty Instytutu Energetyki dla przewodów OPGW i osprzętu, czy wreszcie długa lista referencyjna projektów realizowanych na całym świecie. 2. Niezawodność i bezpieczeństwo. Żyjemy w czasach, kiedy branża energetyczna i działające w niej podmioty, ulegają ciągłym przemianom w poszukiwaniu optymalnych rozwiązań za-

równo pod względem technicznym, jak i ekonomicznym. Celem nadrzędnym jest przy tym zapewnienie bezpiecznej i bezawaryjnej pracy linii oraz poprawa współczynników niezawodności takich jak SAIDI (wskaźnik przeciętnego systemowego czasu trwania przerwy długiej w dostawach energii elektrycznej) czy SAIFI (wskaźnik przeciętnej systemowej częstości przerw długich w dostawie energii). Gwarantem niezawodności mogą być tylko wyroby najwyższej jakości poparte doświadczeniem producenta. Mając na uwadze kilkadziesiąt

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE lat działalności każdej z firm, które z du- Firmy, które reprezentujemy posiadamą reprezentujemy w Polsce, możemy ją własne działy R&D oraz wewnętrzz całkowitym przekonaniem stwierdzić, ne laboratoria, w których nieustannie że Mosdorfer, Loruenser, Sediver oraz poszukują nowych materiałów, proSFPOC są niezawodnym partnerem duktów i technologii, które wpłyną na w energetyce na całym świecie, dostar- poprawę działania oraz niezawodność czającym wyroby bezpieczne na lata. i bezpieczeństwo linii i stacji energePrzykładowo, unikalne w skali światowej tycznych. Przykładem może być wspoprocesy projektowania i produkcji Sedi- mniany wyżej ‘Load Transposition Sysver były rozwijane przez ostatnie 60 lat tem’ czy osprzęt skręcany firmy Loruprzy wykorzystaniu doświadczeń zdo- enser, który jest nie tylko prosty i szybki bytych podczas wieloletniej obserwacji w montażu, ale też gwarantuje wydajny i ocenie działania milionów dostarczo- i bezpieczny przesył energii poprzez nych izolatorów oraz rozwojowi nowych nowe lub rozbudowywane stacje. technologii. Szkło Sediver, które powsta- Osprzęt ten, poprzez wykonanie jak je w procesie topienia opartym o spe- największej liczby połączeń w jednym cjalną technologię pieców oraz własne zacisku, pozwala również eliminować parametry i kontrolę procesu, charakteryzuje się wyjątkową jednorodnością i wysoką czystością, dzięki której ilość kloszy rozbijających się podczas eksploatacji jest nieznaczna (< 1/10000 szt./ rok), co pozwala ograniczyć koszty eksploatacyjne. Z kolei w liniach, w których zastosowane zostały długopniowe izolatory porcelanowe możemy mieć do czynienia ze zjawiskiem pękania izolatorów spowodowanym przez procesy starzeniowe izolatora, działanie naprężeń termicznych lub sił zewnętrznych. W przypadku uszkodzenia jednego z izolatorów porcelanowych długopniowych w łańcuchu powstają duże, niekontrolowane siły dynamiczne, które mogą uszkodzić pozostałe izolatory, a także elementy łańcucha, a tym samym doprowadzić do opadnięcia przewodu fazowego i poważnych uszkodzeń, zwłaszcza górnej części słupów. Rozwiązaniem, które pozwala ograniczyć 220/110 kV BGP-R110kV ANWIL-PSE Azoty Włocławek ryzyko tego typu uszkodzeń jest opracowany i opatentowany przez zbędne punkty styku i charakteryzuje Mosdorfer specjalny osprzęt tzw. Load się bardzo niskim poziomem zakłóceń Transposition System (system rozprasza- radioelektrycznych. nia energii), który w przypadku zerwania Innowacje niejednokrotnie powstają jednego izolatora zapewnia ochronę ca- też w odpowiedzi na potrzeby klienłego łańcucha, a tym samym chroni linię. tów. Przykładem tego jest opracowany przez Mosdorfer osprzęt wykonany ze 3. Innowacyjność. Stworzenie inno- stali niskotemperaturowej (gwarantująwacyjnych rozwiązań wymaga nie tyl- cej udarność na poziomie 27J w temp. ko wizjonerskiego myślenia ze stro- -20⁰C, co zapewnia odpowiednią wyny inżynierów i naukowców posia- trzymałość osprzętu w ekstremaldających kompetencje techniczne nie niskich temperaturach), który jest w zakresie projektowania, ale także ciągłych z powodzeniem stosowany w budowanych liniach wysokich napięć w Europie i znacznych inwestycji w badania i rozwój.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

(Norwegia, Finlandia, Austria) i Ameryce Płn (Kanada). W ostatnim czasie Mosdorfer we współpracy z producentem z Kanady wprowadza na rynek europejski kolejną innowację tj. wysokiej jakości kompozytowe słupy modułowe dla energetyki, które stanowią idealne rozwiązanie wszędzie tam, gdzie panują trudne warunki środowiskowe (wiatry, sadź) oraz terenowe do wymiany istniejących czy montażu nowych słupów. Wśród najważniejszych zalet słupów kompozytowych można wymienić: wysoką wytrzymałość dzięki trwałemu materiałowi kompozytowemu, niewielką wagę oraz ich modułową budowę, która pozwala na tworzenie różnych kombinacji słupów oraz ograniczenie kosztów logistycznych. Ponadto są one wolne od toksycznych konserwantów charakterystycznych dla słupów drewnianych, przez co nie wywołują negatywnego wpływu na środowisko. 4. Doświadczenie. Każda z reprezentowanych przez nas firm może się pochwalić bogatą historią oraz doświadczeniem, co czyni je strategicznymi partnerami dla globalnego przemysłu energetycznego, działającym na wszystkich kontynentach. Korzenie firmy Mosdorfer siegają, aż 1712 roku, kiedy Josef Mosdorfer został właścicielem kuźni ostrzy w Weiz, która przez kilka następnych pokoleń wytwarzała produkty głównie dla rolnictwa. Produkcja osprzętu do napowietrznych linii energetycznych została po raz pierwszy uruchomiona w 1949 roku i trwa nieprzerwanie do dnia dzisiejszego. W ciągu tych kilkudziesięciu lat Mosdorfer wraz ze swoimi klientami zrealizował ponad 1000 projektów na całym świecie, zyskując status globalnego dostawcy dla energetyki. Z kolei rodzinna firma Loruenser, która w 1947 roku zbudowała odlewnię metali lekkich oraz tokarnię i kuźnię wytwarzała początkowo wyroby aluminiowe przeznaczone głównie dla budownictwa. W krótkim czasie firma wyspecjalizowała się także w produkcji osprzę-

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE tu dla przemysłu elektrotechnicznego. Dziś zaciski i uchwyty Loruensera są instalowane w obiektach stacyjnych na wszystkich kontynentach, w różnym terenie czy warunkach klimatycznych. Ponad 60-letnią obecnością na rynku może pochwalić się również Sediver, który w tym czasie zyskał niezrównane doświadczenie w dziedzinie budowy, projektowania, produkcji oraz badań izolatorów do linii energetycznych wysokich napięć oraz do kolejowych sieci trakcyjnych, co sprawia, że jest najlepszym partnerem w dziedzinie zastosowań związanych z izolacją. Niezbitym tego dowodem są poniższe liczby: yy 500 milionów izolatorów ze szkła hartowanego zainstalowanych w ponad 150 krajach na liniach do 1000 kV AC yy 6 milionów izolatorów ze szkła hartowanego zainstalowanych na liniach prądu stałego do 800 kV yy 5 milionów izolatorów kompozytowych na liniach do 735 kV yy Milion izolatorów Sedicoat – izolatorów ze szkła hartowanego z powłoką silikonową do zastosowań przy prądzie stałym oraz zmiennym

EnerVision na targach Energetab 2015

Stacja 400/110kV Żarnowiec

Działalność firmy SFPOC (Suzhou Furukawa Power Optic Cable Co.) rozpoczęła się natomiast w 2002 roku, kiedy to powołana została spółka joint venture pomiędzy Furukawa Electric Co. Ltd z Japonii (FEC) i grupą Etern (Yonding)

z Chin. Przeniesiono wówczas produkcję firmy Phillips Fitel Inc. Canada, należącej do Furukawa Electric i dokonano transferu technologii z FEC. Już wtedy Furukawa miała 25 lat doświadczeń w obszarze badań i rozwoju oraz produkcji OPGW. Obecnie produkcja odbywa się w fabryce w Chinach, zgodnie z wymaganiami ISO 9001 oraz pod ścisłym nadzorem Furukawa Electric z Japonii. Przewody OPGW produkowane przez SFPOC charakteryzują się wysoką jakością , czego dowodem są pozytywne wyniki testów przeprowadzonych zgodnie ze standardami IEEE oraz IEC w laboratorium Kinectrics Inc. w Kanadzie oraz projekty realizowane na najbardziej wymagających rynkach – w Ameryce, Australii, Kanadzie czy Norwegii. Czerpiąc z doświadczeń naszych partnerów jednocześnie staramy się systematycznie pogłębiać naszą wiedzę, poprzez aktywne uczestnictwo w branżowych wydarzeniach takich jak targi czy konferencje, które są doskonałą okazją do wymiany doświadczeń. W kwietniu br. wspólnie z firmą Sediver zorganizowaliśmy konferencję pt. Doświadczenia projektowe i eksploatacyjne z izolacją w liniach napowietrznych WN’, w której uczestniczyli przedstawiciele biur projektowych, firm inwestycyjnych i wykonawczych. 5. Wsparcie techniczne. Bazując na tak bogatym doświadczeniu naszych partnerów możemy zaoferować Państwu wsparcie techniczne na każdym etapie realizacji projektu – począwszy od projektowania, poprzez uzgodnie-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE nia techniczne aż po nadzór nad dostawami czy montażem na obiektach. Do Państwa dyspozycji są m.in. yy MOVE - niezależna jednostka biznesowa firmy Mosdorfer GmbH, z siedzibą w Weiz/Austria, która łączy kompetencje techniczne w zakresie projektowania produktów, badań laboratoryjnych i terenowych, rozwoju systemów i innowacji, posiadająca nie tylko doświadczonych i wysoko wykwalifikowanych inżynierów, ale także odpowiedni sprzęt oraz laboratoria pozwalające na przeprowadzenie badań mechanicznych i elektrycznych, yy interdyscyplinarny zespół wykwalifikowanych inżynierów Sediver zajmujących się badaniem i rozwojem optymalnych rozwiązań w dziedzinie ochrony i izolacji wysokonapięciowej oraz 6 ośrodków badań i analizy, w tym laboratorium badań wysokonapięciowych CEB, zlokalizowane w Bazet/Francja z najnowszym wyposażeniem umożliwiającym prowadzenie szeroko zakrojonych programów badawczych oraz wykonywanie prób na kompletnych łańcuchach dla sieci do 800 kV. 6. Kompleksowość. Dzięki współpracy z naszymi partnerami możemy klientom w Polsce zaoferować kompleksowe dostawy dla linii i stacji energetycznych, obejmujące m.in. yy osprzęt Mosdorfer dla linii WN,SN i nn, w tym: osprzęt dla łańcuchów 110, 220 i 400 kV z izolatorami porcelanowymi, szklanymi

yy yy

i kompozytowymi, osprzęt dla przewodów OPGW, ADSS, HTLS, systemy tłumienia drgań (tłumiki, odstępniki) firmy DAMP – pioniera w zakresie projektowania i produkcji odstępników tłumiących (dla wiązek dwu, trzy, cztero, sześcio i ośmioprzewodowych dla wszystkich napięć do 800 kV), które od ponad 40 lat pracują skutecznie i bezawaryjnie w liniach na całym świecie, słupy kompozytowe RS Poles, kompleksowe i optymalne rozwiązania Loruenser dla stacji elektroenergetycznych, m.in. uniwersalny system zacisków MFC, osprzęt skręcany, osprzęt rurowy, przewody i szyny rurowe o długości powyżej 20 metrów, łańcuchy izolatorów dla stacji, izolatory szklane Sediver o różnych kształtach kloszy i wytrzymałości mechanicznej do 760 kN dostosowane do ek sploatacji w różnorodnych warunkach środowiskowych, przewody OPGW firmy SFPOC (Suzhou Furukawa Power Optic Cable) o różnych konstruk-

cjach (m.in. Centrum, Lux, Dual) z liczbą włókien oraz parametrami mechanicznymi i elektrycznymi dopasowanymi do wymagań projektowych. Referencje w Polsce Wyżej wymienione korzyści docenione zostały już przez wielu klientów w Polsce, dla których dostarczyliśmy ponad 1000 km przewodów OPGW, ponad 170 tys. szt. izolatorów szklanych oraz osprzęt dla kilkudziesięciu linii i stacji elektroenergetycznych. Wspólnie z projektantami i wykonawcami realizowaliśmy projekty dla linii 110 kV w różnych spółkach dystrybucyjnych, a także dla linii i stacji 220 i 400 kV, w których inwestorem są Polskie Sieci Elektroenergetyczne. W niniejszym artykule pokazane zostały realizacje tylko wybranych obiektów. Na życzenie dostępna jest pełna lista referencyjna, do której z ogromną satysfakcją systematycznie dopisujemy kolejne projekty. Być może następny będziemy realizować właśnie z Państwem? Już teraz możemy zapewnić, że dołożymy wszelkich starań, aby dołączyli Państwo do grona osób zadowolonych ze współpracy z EnerVision i firmami, które reprezentujemy w Polsce. Zapraszamy Państwa do odwiedzenia naszego stoiska na targach Energetab 2016 (pawilon J, stoisko 26) oraz kontaktu z przedstawicielami firmy. Zespół Enervision n

Uczestnicy konferencji izolatorowej, Sulejów, IV 2016

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Falowniki VT Drive dostępne już w Polsce Aby zapewnić swoim Klientom jak najlepszą ofertę falowników (przetwornic częstotliwości) przy jednoczesnym zachowaniu rozbudowanych możliwości i atrakcyjnej ceny, INTROL wprowadził do oferty nową rodzinę falowników VT Drive. Zastosowanie

Falowniki, a dokładniej przetwornice częstotliwości to urządzenia stosowane do płynnej regulacji prędkości obrotowej silników, oszczędności energii, zabezpieczenia silników i kontroli nad silnikiem w procesie produkcyjnym. Falowniki VT Drive oferują pełną kontrolę nad silnikami o mocach od 0,4 kW do 3550 kW i dla napięć: 230 V, 400 V, 690 V, 1140 V. Zastosowanie urządzeń VT Drive to praktycznie wszystkie branże, w których maszyny posiadają silniki elektryczne. Przykłady zastosowań to aplikacje pompowe, wentylatory, podajniki, podnośniki, szlifierki, frezarki, tokarki, obrabiarki, maszyny technologiczne i wiele innych.

Rozbudowane możliwości

Rozszerzając ofertę falowników o nowe modele, INTROL postarał się zaoferować szereg dodatkowych rozwiązań i korzyści. Dlatego też nowe falowniki VT Drive posiadają zaawansowane funkcje, spośród których najważniejsze to: yy zdejmowalny panel operatorski (hmi), który jednocześnie pełni funkcje dodatkowej pamięci – za jego pomocą można przenosić nastawy parametrów pomiędzy różnymi falownikami VT Drive, yy przeciążalność 150%/60sek lub 190%/2sek, yy sterowania: skalarne, wektorowe bezczujnikowe, wektorowe ze sprzężeniem zwrotnym, momentowe, yy wbudowane tranzystory hamowania, yy wbudowany sterownik PLC i regulator PID yy bardzo dobrze rozwiązany problem z chłodzeniem – wysokowydajne ra-

diatory i wentylatory odpowiednio rozwiązują problem z chłodzeniem. Dostępne są również modele falowników, gdzie radiator może być całkowicie wysunięty poza obręb szafy, w której znajduje się falownik – w takim przypadku następuje całkowite odprowadzenie ciepła, yy wbudowana komunikacja Modbus RTU, yy standardowo wbudowane wejścia i wyjścia dyskretne i analogowe, możliwość rozbudowy o dodatkowe karty rozszerzeń: z wejściami/ wyjściami, enkoderowe/resolverowe, komunikacyjne, yy możliwość programowania zarówno z wyświetlacza (intuicyjne menu), jak również z poziomu komputera (darmowe oprogramowanie)

Dostępne modele falowników VT Drive

Oferta falowników VT Drive posiada odpowiednio zaprojektowane rozwiązania dla poszczególnych aplikacji, tak więc w typoszeregu VT Drive dostępne są następujące modele falowników: VT Drive serii V8 – standardowy wysokowydajny serwonapęd (falownik do układów serwo) Stopień napięcia: 220V, 380V Zakres mocy: 0,4KW ~ 220KW VT Drive serii V7 – wysokowydajny falownik dźwigowy

Stopień napięcia: 380V, 690V Zakres mocy: 0,7KW ~ 500KW VT Drive serii V6 – falownik z możliwością sterowania momentem Stopień napięcia: 220V, 380V Zakres mocy: 0,4KW ~ 500KW VT Drive serii V5 – ekonomiczny falownik o zaawansowanych możliwościach sterowania wektorowego Stopień napięcia: 220V, 380V, 690V, 1140V Zakres mocy: 0,4KW ~ 3MW

Falowniki dla polskiego odbiorcy

Dostępne w Polsce falowniki VT Drive posiadają darmowe oprogramowanie narzędziowe, które jest w pełni w języku polskim. Dzięki temu każda osoba będzie mogła w łatwy sposób skonfigurować przetwornicę VT Drive. Oczywiście, oprócz oprogramowania, w języku polskim dostępna jest również pełna dokumentacja oraz skrócona instrukcja (do tzw. szybkiego uruchomienia). INTROL jest autoryzowanym dystrybutorem falowników marki VT Drive na terenie Polski, zapewniając szkolenia, wsparcie techniczne, pomoc przy uruchomieniu, a także serwis gwarancyjny i pogwarancyjny oferowanych falowników. W celu uzyskania dodatkowych informacji na temat nowych na polskim rynku falowników należy skontaktować się z Działem napędów i sterowania INTROL sp. z o.o.: tel. 32 7890051 / tel. 32 7890054, email: napedy@introl.pl. Szczegółowe informacje o falownikach także na stronach: www.introl.pl oraz www.sklep.introl.pl. INTROL n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

30 lat Fabryki Kabli TECHNOKABEL w Szreńsku k/Mławy TECHNOKABEL, jako Przedsiębiorstwo Techniczno-Usługowe Przemysłu Kablowego powstał w 1982 roku. Założone przez inżynierów, specjalistów przemysłu kablowego, którzy poprzednio pracowali m.in. w Fabryce Kabli w Ożarowie Mazowieckim, Ośrodku Badawczo Rozwojowym Energokabel oraz Zjednoczeniu Przemysłu Kablowego w Warszawie. Głównym przedmiotem działalności był eksport usług technicznych świadczonych dla zachodnich producentów maszyn kablowych. Działalność ta była wysoko rentowna, co pozwoliło na zgromadzenie środków finansowych na budowę Zakładu Przewodów Słaboprądowych w Szreńsku, który zaprojektowali w latach 1984-85 inżynierowie Technokabla. Zakład zlokalizowano w obiektach po zbankrutowanej bukaciarni kółka rolniczego. Adaptacja budynków oraz budowa niezbędnej infrastruktury zrealizowana została w 1986 roku. Pierwszą produkcję uruchomiono w październiku tegoż roku.

abryka została wyposażona w nowoczesne linie produkcyjne produkcji zachodniej, w tym w pierwszą na świecie prototypową 8-mio biegową ciągarkę pasemek drutu (pracuje poprawnie do dnia dzisiejszego). Program produkcji był wyjątkowo skromny i obejmował jedynie kilka grup asortymentowych izolowanych żył o przekrojach od 0,14mm² do 2,5mm². Zatrudnienie wynosiło 44 osoby a produkcja w skali pierwszego roku to 1000 km przewodów słaboprądowych o wartości 200 tyś zł. Już w roku 1987 wyprodukowano i sprzedano 38 000 km przewodów o wartości ponad 1 mln zł. Głównymi klientami były przedsiębiorstwa polskiego przemysłu elektronicznego. Obecnie Fabryka zatrudnia 143 pracowników, w tym 28 pracowników z wyższym wyksztalceniem. Produkcja w skali rocznej to 30 000km kabli zawierających 120 000km żył o wadze 4000 ton i wartości ponad 100 mln zł. Są to wysokiej jakości, zaawansowane technicznie kable i przewody, z czego ponad 15% sprzedawanych jest na eksport. Zakres produkowanych wyrobów został rozszerzony do 630mm² dla kabli jednożyłowych a dla kabli pięciożyłowych do 5x240mm². Kable sygnalizacyjne produkujemy do 100 żył a kable parowe do 60 par. Maksymalna zewnętrzna średnica produkowanych kabli może wynosić nawet 86mm. W ciągu tych 30 lat TECHNOKABEL opraco-

Rys. 1. Fabryka Kabli TECHNOKABEL w Szreńsku

wał konstrukcję i technologię produkcji 150 grup asortymentowych obejmujących ponad 10 000 typowymiarów wyrobów. W okresie ostatnich 10 lat TECHNOKABEL zainwestował w rozwój fabryki 46,3 mln zł środków własnych, co umożliwiło podjęcie produkcji wielu nowych grup wyrobów.

Program produkcji

TECHNOKABEL specjalizuje się w konstruowaniu i produkcji następujących grup wyrobów: yy Kable dla automatyki obiektowej w przemyśle, elektrowniach, inteligentnych budynkach i innych obiektach infrastruktury yy Kablach bezpieczeństwa (tzw. kablach ognioodpornych) są to kable z utrzymaniem funkcji w czasie pożaru, muszą być stosowane w systemach bezpieczeństwa pożarowego yy Kablach elektroenergetycznych miedzianych niskiego napięcia do 3kV we wszystkich możliwych od-

mianach i zastosowaniach yy Kablach sterowniczych i przyłączeniowych giętkich, w różnych rodzajach ekranów a także kablach do falowników yy Kablach do transmisji danych dla lokalnych sieci komputerowych (LAN) yy Kablach górniczych elektroenergetycznych i sygnalizacyjnych w tym także szybowych yy Kablach i przewodach ciepłoodpornych w izolacji i powłoce silikonowej do pracy w temperaturze do 180˚C a dla wykonań specjalnych nawet 200˚C Większość produkowanych kabli wykonujemy także w wersji bezhalogenowej, olejoodpornej, pancerzonej drutem lub taśmą stalową, mrozoodpornej, uniepalnionej, ognioodpornej ( utrzymanie funkcji w czasie pożaru), a także w innych wykonaniach specjalnych. TECHNOKABEL produkuje także przewody koncentryczne, telekomunikacyjne, głośnikowe, mikrofonowe, mon-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE tażowe, dźwigowe oraz do zastosowań specjalnych, a także kable według indywidualnych wymagań odbiorców.

Jakość wyrobów

Kable i przewody naszej produkcji znane są na rynku z nowoczesności i wysokiej jakości. Już od początku istnienia fabryki położyliśmy nacisk na zapewnienie wysokiej jakości produkowanych wyrobów. Szczególnie w początku lat 90-tych, kiedy upadł krajowy przemysł elektroniczny i zamówienia spadły do 30% normalnego poziomu. Aby uchronić przedsiębiorstwo od bankructwa uruchomiono produkcję nowych wyrobów do automatyki przemysłowej na eksport do Niemiec. Po roku eksport ten osiągnął 60% produkcji. Odbiorcy z Niemiec postawili bardzo ostre wymagania jakościowe. Owocuje to tym, że dzisiaj kable i przewody Technokabla nie ustępują, jakością wyrobom produkowanym przez niemieckich producentów eksportujących do Polski. Zapewnienie stałej wysokiej jakości kabli i przewodów pozwoliło Technokablowi stać się kwalifikowanym dostawcą do światowych koncernów elektrotechnicznych. Jakość wyrobów jest najważniejszym priorytetem. Wszyscy pracownicy przestrzegają zasady: „jakość jest za darmo, ale trzeba o nią stale dbać”. Już w 1999 roku TECHNOKABEL wdrożył normę ISO 9001 i uzyskał certyfikat TÜV SÜD Monachium na projektowanie, produkcję i sprzedaż kabli i przewodów. W roku 2013 uzyskano również certyfikat według normy ISO 14001 ochrony środowiska.

Ekranowanie

Coraz większe zastosowanie elektroniki we wszystkich dziedzinach życia spowodowało, że wymagania stawiane kablom w zakresie ekranowania niewspółmiernie wzrosły. Podczas projektowania systemu sterowania czy przesyłu danych powinniśmy przeanalizować integralność sygnału na końcu transmisji, uwzględniając występujące interferencje zakłóceń i szumów pochodzących z otoczenia linii kablowej, jak i występujących wewnątrz kabla. Kable sterownicze, w których występuje transmisja danych i instalowane są one w halach fabrycznych, gdzie pracują duże silniki elektryczne, spawarki i inne tego typu urządzenia wymagają stosowania ekranów. Kable układane na obszarach położonych w pobliżu radarów, stacji radiowych lub telewizyjnych wymagają również stosowania ekranów. Kable sterownicze mogą

Rys. 2. Przekrój kabla elektroenergetycznego YnKXSżo 0,6/1 kV 5x240 SM

posiadać ekran wspólny na skręconym ośrodku oraz ekrany indywidualne na poszczególnych żyłach czy parach, pod ekranem każdej pary znajduje się nieizolowana żyła uziemiająca. Najczęściej stosowanym ekranem jest oplot z pasemek miedzianych drutów ocynowanych. Skuteczność ekranowania zapewniona jest przez optymalną gęstość optyczną ekranowania, odpowiedni kąt oplotu oraz całkowity brak przerw lub dziur w oplocie. Drugim rodzajem ekranów stosowanych w kablach są taśmy metalowe; najczęściej jest to folia aluminiowa laminowana tworzywem, pod folią stosuje się nieizolowaną żyłę uziemiającą. Drugim rodzajem ekranu jest taśma miedziana. Obowiązująca dyrektywa Wspólnoty Europejskiej określająca normy emisyjności w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej EMC wymaga stoso-

wania kabli ekranowanych. TECHNOKABEL specjalizuje się w produkcji kabli ekranowanych, mając możliwość stosowania wszystkich rodzajów ekranów. Posiada także aparaturę oraz stanowisko do badania skuteczności ekranowania kabli.

Prace B+R

TECHNOKABEL od początków działalności prowadzi prace badawczo rozwojowe w zakresie kabli i przewodów. Dotyczą one następujących zagadnień: yy Zwiększenie niezawodności wszystkich kabli i przewodów yy Zwiększona obciążalności kabli elektroenergetycznych yy Zwiększenie możliwości transmisyjnych kabli transmisj danych yy Zwiększenie czasu utrzymania funkcji kabla w czasie pożaru (kable ognioodporne)

Rys. 3. Przekroje kabli przeciwpożarowych z podtrzymaniem funkcji NHXH-J 0,6/1 kV FE180 PH90/E90 oraz (N)HXH-J 0,6/1 kV FE180 PH90/E90 (pomarańczowe)

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE trzymałościową oraz komorę klimatyczną, komorę starzeniową przeznaczone do badania kabli i przewodów wg norm europejskich i amerykańskich w zakresie temperatur od -70 do +350oC. Ponadto posiadamy stanowiska do badania wytrzymałości kabli na wielokrotne zginanie, oraz pracujących w prowadnikach łańcuchowych. W związku z produkcją bardzo odpowiedzialnych kabli elektroenergetycznych „ognioodpornych”, Technokabel od 2004 roku sukcesywnie rozbudowuje fabryczne laboratorium palności kabli i przewodów. Obecnie wykonujemy sprawdzenia odporności na rozprzestrzenianie płomienia dla pojedynczych przewodów według norm PN-EN 60332-1-2, PN-EN 60332-2-2 oraz dla wiązek przewodów według serii norm PN-EN 60332-3. Ponadto sprawdzamy ciągłość obwodu podczas palenia według norm PN-EN 50200, PN-EN 50362 i PN-IEC 60331-21. Od 2007 roku prowadzimy badania odporności przewodów na działanie wody podczas pożaru. Wykonujemy testy według norm brytyjskich BS 8434 oraz BS 6387 (metoda D3-kategoria W). Wykorzystując wektorowe Analizatory sieci firmy Agilent do 6 GHz wykonujemy pomiary: Impedancji falowej; Tłumienności jednostkowej; Tłumienności odbiciowej; Tłumienności przenikowe (NEXT, ELFEXT), Opóźności (DELY), Asymetrii opóźności (SKEW) Ponadto posiadamy precyzyjny miernik oporności sterowany komputerowo z kompensacją temperaturową oraz sprawdzamy właściwości ekranujące kabli symetrycznych i współosiowych poprzez pomiar impedancji sprzężeniowej.

Rys. 4. Ekranowany kabel elektroenergetyczny YKYektmyn 0,6/1 kV 4x70 SM

Rys. 5. Kabel do przekształtników częstotliwości z żyłą ochronną podzieloną na trzy części 3Plus 2YSLCY-J 4x25

Rys. 6. Kabel do przekształtników częstotliwości 2YSLCYn-J 4x95

Rys. 7. Kabel sygnalizacyjny YnKSY-Nr 0,6/1 kV

Rys. 8. Przewód dźwigowy płaski H07VVH6-F 12G1,5

Rys. 9. Przewód dźwigowy płaski H05VVH6-F 4x4G1

yy Zwiększamy skuteczność ekranowania yy Odporności kabli na narażenia mechaniczne yy Odporności kabli na działanie wilgoci yy Przedłużenie okres życia kabla powyżej 30-35 lat yy Nie rozprzestrzenianie pożaru, uniepalnienie yy Ekonomiczny koszt wytworzenia Własne prace badawczo-rozwojowe pozwalają na uruchamianie w każdym roku ponad 100 nowych wyrobów. Wiele technologii kablowych, jak i nowych materiałów, zostało po raz pierwszy w kraju zastosowane przez Technokabel. Projektowanie i produkcja kabli i przewodów według indywidualnych wymagań odbiorców to jedna ze specjalności Technokabla. Przy projekto-

waniu kabli i przewodów nasi inżynierowie kierują się zasadą optymalnych rozwiązań, aby kabel spełniał wymagania, a jednocześnie by jego koszt wykonania był uzasadniony. Produkując zaawansowane technicznie i niezawodne kable, zapewniamy korzyści naszym klientom.

Laboratorium fabryczne

Technokabel posiada wszystkie niezbędne stanowiska do sprawdzania parametrów elektrycznych, mechanicznych, starzeniowych, palności oraz parametrów transmisyjnych. Posiadamy automatycznie sterowane pole pomiarowe dla kabli wielożyłowych oraz dla pojedynczych testów napięciowych prądem zmiennym do 50 kV. W zakresie badań mechanicznych posiadamy wysokiej klasy maszynę wy-

Podsumowanie

Dzisiaj Fabryka Kabli TECHNOKABEL w Szreńsku to europejskiej klasy, średniej wielkości kablownia produkująca wyroby wysokiej jakości spełniające najostrzejsze wymagania odbiorców krajowych i zagranicznych. Szeroki asortyment produkcji, krótkie terminy dostaw oraz ponad 2000 wyrobów posiadanych w naszych magazynach, pozwala szybko dostarczać klientom potrzebne kable i przewody. Kable wyprodukowane w TECHNOKABLU pracują na najbardziej odpowiedzialnych obiektach - w kraju takich jak Gazoport, rafinerie ORLEN i LOTOS, elektrownie, zakłady chemiczne, kopalnie, podziemne magazyny gazu itp. n Marian Germata TECHNOKBEL S.A.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

SPRECON®-E-EDIR Zaawansowany cyfrowy kierunkowy sygnalizator zwarć nowym rozwiązaniem systemu SPRECON dla automatyki stacyjnej oraz inteligentnych sieci dystrybucji energii elektrycznej.

precher Automation oferuje sprawdzoną, innowacyjną, doskonałą technologicznie, zaawansowaną platformę SPRECON o modułowej budowie, do automatyki i zabezpieczania urządzeń stacyjnych na wszystkich poziomach napięć. Oprócz tradycyjnych zastosowań w obszarze automatyki stacyjnej, zabezpieczeń, telemechaniki i systemów SCADA, Sprecher Automation dostarcza nowoczesne i zaawansowane rozwiązania automatyki dla stale rosnącego obszaru dystrybucji, ze szczególnym uwzględnieniem bezpieczeństwa i stabilności obsługi sieci. Dotyczy to szczególnie rozwiązań automatyki dla rozdzielni i stacji transformatorowych (inteligentnych stacji energetycznych), a także zarządzania zasilaniem od dostawców energii odnawialnej. Obok systemu do wizualizacji procesów, SPRECON to również następujące serie urządzeń: yy SPRECON-E-C: wielofunkcyjne urządzenia automatyki yy SPRECON-E-P: zabezpieczenia i wielofunkcyjne urządzenia zabezpieczające i sterownicze yy SPRECON-E-EDIR: kierunkowy sygnalizator zwarć yy SPRECON-E-T3: kompaktowe moduły sterownicze

Dane techniczne

(Metody i oprogramowanie)

EDIR

(Urządzenie)

Pomiar operacyjny U, I

P, Q, S, cos(φ)

Zliczanie zadziałań / statystyki

Irms

Metody stanów ustalonych cos(φ), sin(φ)

Metoda sektorowa cos_sin(φ)

Metoda admitancyjna

Metoda harmonicznych 3., 5., fx1, fx2, fx

Metoda stanów przejściowych qu2: ZF < 5 kΩ

qu4: ZF < 20 kΩ

Metoda powracających doziemień qui2: ZF < 5 kΩ

qui4: ZF < 20 kΩ

Metoda impulsów

Rys.1. SPRECON-E-EDIR jako samodzielne urządzenie w standardowej obudowie z panelem sterowania, zg. z IEC 61554 (S x W x G = 96 x 48 x 85 mm)

Zaawansowany, w pełni cyfrowy sygnalizator zwarć SPRECON-E-EDIR znajduje zastosowanie zarówno w sieciach pracujących w układzie kompensacji prądu ziemnozwarciowego, jak też w sieciach z punktem zerowym uziemionym przez rezystor lub w sieciach izolowanych. EDIR wykorzystuje jednocześnie różne metody wykrywania kierunku zwarć, którym można nadać różne priorytety. Sygnalizator realizuje funkcje sygnalizacyjne, pomiarowe, statystyczne i sterowania umożliwiając przekazanie informacji o stanie nadzorowanych linii/kabli do systemu nadrzędnego lub telemechaniki. Można do tego wykorzystać protokół

50 Hz symetryczne / asymetryczne

Analiza zespolona → Przekompensowanie nie wymagane

Metoda szybkich impulsów

Metoda admitancyjna różnicowa

Sygnalizowanie kierunku zwarcia

Pamięć obwodu napięciowego

Lokalizacja zwarcia

IDMT

Funkcja kierunkowa DT (2 stopnie)

Ustalanie priorytetów

Operacje logiczne

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Dane techniczne

(Metody i oprogramowanie) Rejestr zdarzeń

EDIR

(Urządzenie) v

Lista ostatnich zdarzeń >20

Synchronizacja czasu poprzez Modbus / IEC 60870-5-103 / DNP3.0

Pamięć zapisu: 10 MB

Zapis danych Rejestrator zakłóceń, Długość zapisu zależna od karty SD Aktualizacja oprogramowania

v 2/4/8 kHz v

z pamięci USB

poprzez Ethernet

jest dowolnie konfigurowalny. W zależności od różnych scenariuszy pracy rozdzielnicy, urządzenie samodzielnie lub zdalnie może przełączać banki nastaw. Sygnalizator można zaprogramować poprzez oprogramowanie zainstalowane na komputerze lub poprzez pamięć USB z przygotowanymi nastawami. W ten sam sposób można wymienić firmware urządzenia. Możliwe jest szybkie przygotowanie wszystkich nastaw na komputerze i późniejsze wgranie na obiekcie bez konieczności korzystania z komputera. EDIR ma wbudowany WEB serwer pozwalający na lokalne lub zdalne monitorowanie pracy urządzenia. Tak jak cała platforma urządzeń serii SPRECON, urządzenie umożliwia szyfrowanie interface’ów transmisyjnych, w tym sieciowych, jak i połączeń serwisowych. Dane techniczne (urządzenie EDIR) Napięcie

Konfiguracja Webserver online/offline

SPRECON-E Service

Niskosygnałowe

100 V

Prąd

komunikacyjny lub obwody sygnalizacyjne i wyjściowe. Szeroki zakres nastaw umożliwia stosowanie sygnalizatora w sieciach SN o dowolnym napięciu. Sygnalizator EDIR może być dostarczony jako urządzenie całkowicie autonomiczne, działające niezależnie lub jako karta rozszerzająca możliwości układu Smart Grid lub SHN (Self Healing Network) SPRECON-E-T3. W tym przypadku do komunikacji wykorzystywane są porty komunikacyjne i dowolny protokół stosowany w energetyce. Wszystkie urządzenia SPRECON-E-EDIR wykorzystują od strony komunikacyjnej i sterowniczej te same możliwości konfiguracyjne, które daje oprogramowanie SPRECON-E Designer. Funkcje dostępne jako kryterium wykrywania zakłócenia są dowolnie konfigurowalne co do czasów zadziałania, sygnalizacji i kasowania. Kasowanie może odbywać się automatycznie lub poprzez dowolną logikę, włącznie z kasowaniem z systemu nadrzędnego lub przycisku na panelach urządzenia czy rozdzielnicy. Funkcje wykrywania zakłócenia mogą pracować równolegle, a wybór, która funkcja ma pobudzić sygnalizację,

Rys. 2. Inteligentna stacja rozdzielcza z automatyką SPRECON-E-T3 i kierunkową sygnalizacją zwarć SPRECON-E-EDIR

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

Niskosygnałowe Adapter na 1 A / 5 A

4 v opcja

Wejścia binarne

2+4

Przekaźniki

2+4

RS485 Modbus / IEC 60870-5-103 / DNP3.0

v v

USB 2.0 HS

Ethernet 10/100 Mbit/s

Napięcie zasilania (18..75 VDC, 26..160 VDC, 220 VAC/VDC)

Dostęp poprzez WEB serwer jest zabezpieczony i szyfrowany, hasła i nazwy użytkowników przechowywane są w oprogramowaniu również w postaci zaszyfrowanej. Układ urządzeń EDIR jako element Smart Grid lub SHN ma zintegrowany firewall, wbudowany IPsec/Open-VPN, różne systemy szyfrowania danych np. AES128, AES192, AES256, Blowfish, DES, 3DES, Camellia, IDE, odporność na skanery portów, ping flood, TCP-Syn flood, weryfikacja poprzez OpenVAS. Możliwości sterownicze urządzenia można rozszerzać poprzez karty wejść/wyjść. Urządzenie pracuje wtedy nie tylko jako sygnalizator zwarć ale również jako sterownik pola rozdzielnicy. W skład dostawy urządzenia wchodzą: yy czujnik prądu ziemnozwarciowego (przekładnik prądowy lub przetwornik niskosygnałowy) z ramką montażową do mocowania na kablu sieci SN, yy jednostka główna EDIR w obudowie do montażu na szynie DIN lub do montażu zatablicowego, yy sygnalizator świetlny do zamocowania w dowolnym miejscu, np. na zewnętrznej ścianie budynku, w miejscu dobrze widocznym. Sprecher Automation n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Doświadczenia Schneider Electric w realizacji stacji cyfrowych opartych o technologię IEC 61850/GOOSE Wstęp

Schneider Electric jako jeden z głównych dostawców rozwiązań systemowych wprowadził w ostatnich latach na rynku Polskim najnowsze technologie w dziedzinie Systemów Sterowania i Nadzoru. Technologie, które znalazły zastosowanie w zakładach energetycznych jak i w przemyśle. Te technologie są wynikiem stałych inwestycji w rozwój hardware’u oraz software’u oraz zaplecza inżynierskiego, laboratoryjnego oraz testowego znajdującego się w naszym zakładzie w REF Świebodzic. Dzięki nowoczesnej technologii oraz wiedzy możemy zaoferować Klientom rozwiązania, którymi mogą się oni cieszyć przez lata, rozbudowując swoje obiekty z gwarancją posiadania najnowszych rozwiązań technicznych. Dostępne rozwiązania w dziedzinie protokołów komunikacyjnych na poziomie telemechaniki oraz urządzeń EAZ pozwoliło nam wyjść naprzeciw oczekiwaniom Klientów. Jednym z dostępnych protokołów jest IEC61850 którego zalety zostały docenione przez użytkowników umożliwiając im wykorzystać wszystkich jego możliwości. Do tego zaliczamy komunikaty GOOSE pozwalające zrealizować cyfrowe automatyki zabezpieczeniowe. Ten protokół jest dostępnym we wszystkich naszych urządzeniach telemechaniki jak i w zabezpieczeniach serii MiCOM P30, P40, Sepam oraz VAMP.

zawodność typu PRP (Parallel Redundancy Protocol) pojawiła się w ostatnim czasie jako odpowiednik topologii DHP (Dual-Homing Protocol), która jest tak samo jak SHP własnością Schneider Electric. Proces implementacji standardu IEC61850 przez Schneider Electric w polskiej energetyce został rozpoczęty w 2000 roku. Doświadczenia wynikające z eksploatacji tego protokołu pozwoliły nam wdrożyć komunikaty GO-

OSE w gliwickim oddziale Tauron Dystrybucja przy stacjach elektroenergetycznych SE 110/20kV Kasztanowa oraz SE 110/20kV Miasteczko. Przy pomocy w/w komunikatów GOOSE zrealizowano automatyki zabezpieczeniowe takie jak SZR, ZSZ i LRW w rozdz. SN. W dalszej części zostaną przedstawione rozwiązania, w tym podobieństwa i różnice, jakie zastosowano w zakresie automatyk i struktury sieciowej dla obiektów wykonanych w oparciu o urządzenia

Rys. 1. Architektura systemu SE 110/20kV Kasztanowa

Technologie

Pierwsze aplikacje w których został zastosowany protokół IEC61850 opierały się o topologię sieciową typu gwiazda. Jednakże rynek wymusił zastosowanie technologii bardziej bezpiecznych, w których głównym celem było zagwarantowanie niezawodności sieciowej. To poskutkowało wypuszczeniem na rynek topologii sieciowej typu pierścień. Pierwszym opracowanym standardem, który jest własnością Schneider Electric to SHP (Self Healing Protocol). Następnie została wdrożona topologia sieciowa typu RSTP/eRSTP (Rapid Spanning Tree Protocol). Topologia która zapewnia maksymalną nie-

Rys. 2. Wielopierścieniowa topologia systemu

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE firmy Schneider. Ścisła współpraca inżynierów Schneider Electric oraz przedstawicieli Zakładu Energetycznego pozwoliła nabyć doświadczenie od momentu projektowania, poprzez realizację, do uruchomienia i eksploatację. Jedna z pierwszych stacji w Polsce, w której zastosowano technologię redundantną opartą o pierścień SHP (self healing protocol – samo leczący się protokół) jest stacja SE 110/20kV Kasztanowa. Tak jak przedstawiono na rysunku 1, w skład topologii pierścieniowej wchodziły urządzenia zabezpieczające oraz urządzenia telemechaniki. Projekt ten wyróżnia się na tle innych projektów zastosowaniem cyfrowych automatyk zabezpieczeniowych oraz blokad międzypolowych. Do realizacji cyfryzacji wykorzystano komunikaty GOOSE opisane w normie IEC61850 i pozwoliło to zrezygnować z połączeń drutowych pomiędzy zabezpieczeniami. „Przewagą cyfryzacji automatyk zabezpieczeniowych nad standardowym odrutowaniem jest ciągłe monitorowanie stanu połączenia pomiędzy urządzeniami.” Jakakolwiek awaria połączenia sieciowego jest automatycznie sygnalizowana, a niezawodność sieci jest utrzymana dzięki topologii sieciowej pierścień SHP (zasada tworzenia pierścieni SHP została przedstawiona na rysunku 2). W przypadku awarii odrutowania pomiędzy zabezpieczeniami, zostaniemy uświadomieni o problemie dopiero po fakcie, gdy dana automatyka nie zadziała. W realizacji cyfrowych automatyk zabezpieczeniowych istotna jest redundancja połączeń, która ma za zadanie gwarantowanie niezawodności sieciowej a technologia SHP spełnia te wymogi zwłaszcza, że rekonfiguracja sieci w przypadku awarii jest krótsza niż 1 ms. Architektura typu pierścień SHP korzysta z mechanizmów pozwalających na dynamiczną rekonfigurację drzewa połączeń w redundantnym ringu. Wykorzystany mechanizm zarządzający komunikacją w ringach jest SHP (Self Healing Protocol). Podczas normalnej pracy sieci (rysunek 3) przepływ informacji odbywa się w określonym kierunku podstawowym. W momencie awarii medium transmisyjnego lub switch’a (rysunek 4), SHP pozwala stworzyć nową logiczną topologię sieci, pomijającą uszkodzony element i zmienić kierunek przepływu danych w kierunku rezerwowym w czasie do jednej milisekundy. Każde z połączeń posiada

Rys. 3. Schemat transmisji danych podczas podstawowej pracy sieci w architekturze ringu SHP

Rys. 4. Schemat transmisji danych po wystąpieniu awarii sieci w architekturze ringu SHP

Rys. 5. Architektura systemu SE 110/20kV Miasteczko

konfigurowalny koszt przejścia dzięki czemu otrzymujemy przewidywalne scenariusze komunikacyjne w momencie uszkodzenia połączeń lub urządzeń w sieci. To co jest najistotniejsze w architekturze typu pierścień SHP a tym bardziej na obiekcie SE Kasztanowa to niezawodność sieci która jest zagwaranto-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

wana dzięki zastosowaniu pierścieniu oraz niskiemu czasu rekonfiguracji sieci który jest poniżej 1 ms. Czas rekonfiguracji jest ważny ze względu na wymianę komunikatów GOOSE i nie może być dłuższy niż 4 ms. Inną technologią, która spełnia te wymagania jest technologia PRP (Parallel Redundancy Protocol) i wybór jej zasto-

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE jących równolegle. Podczas normalnej pracy sieci przepływ informacji odbywa się równolegle w obu sieciach LAN. Każdy podwójnie podłączony węzeł PRP posiada interfejs do każdej sieci LAN i wysyła ramkę jednocześnie do każdej z tej sieci LAN. Odbiorca otrzymuje w normalnym trybie obie ramki i odrzuca duplikat. W przypadku awarii medium transmisyjnego lub switch’a w jednej z sieci LAN, odbiorca będzie operować z ramką z drugiej sieci LAN. Informacje które zabezpieczenia wymieniają między sobą za pośrednictwem komunikatów GOOSE są następujące: yy SCO yy SPZ po SCO yy SZR yy Lokalna rezerwa wyłącznikowa yy Zabezpieczenie szyn zbiorczych yy Blokady między polowe yy Kasowanie zabezpieczeń yy Telesterowania yy Przełączenie banków nastaw Wspólna cecha wykorzystania GOOSE na każdej z w/w stacji to wymóg Klienta odnośnie pełnej automatyzacji stacji pod względem wykorzystania połączeń cyfrowych, a co za tym idzie: yy redukcja kosztów związanych z projektowaniem połączeń drutowych, yy redukcja kosztów związanych z projektowaniem koryt kablowych, yy redukcja kosztów robót budowlanych, yy w pełni wykorzystanie komunikatów GOOSE do tworzenia automatyk. Gdy wybór pada na realizację cyfrowej stacji na poziomie obwodów wtórnych w oparciu o komunikaty GOOSE to musimy działać według określonego wzorca. Pozwoli to szybko i sprawnie zrealizować założony cel. Nabyte doświadczenie pozwoliło nam usystematyzować proces realizacji, a w dalszej części zostaną omówione poszczególne etapy tego procesu.

Rys.6. Architektura systemu RS Mościckiego

Rys. 7. Schemat transmisji danych podczas podstawowej pracy sieci w architekturze podwójna gwiazda PRP

Dlaczego GOOSE w stacjach cyfrowych

Rys. 8. Przykład komunikacji opartej na 2 wyjściach przekaźnikowych i 2 wejściach binarnych na IED (6 przewodów miedzianych)

sowania padł na stację SE 110/20kV Miasteczko (rysunek 5). Jak na razie jest to jedyna stacja w Polsce oparta o tą najnowszą technologie i na pewno nie ostatnia (w trakcie realizacji w tej technologii jest stacja RS Mościckiego należąca do PGE

Dystrybucja S.A. oddział w Lublinie; rysunek 6), ponieważ została stworzona z myślą o cyfrowych stacjach. Architektura typu podwójna gwiazda PRP (rysunek 7) korzysta z dwóch oddzielnych sieci Ethernetowych działa-

W sferze automatyk stacyjnych, automatyki zabezpieczeniowe są oparte na połączeniach miedzianych, czyli połączeń drutowych punkt-punkt pomiędzy zabezpieczeniami (IED) z wyjściami przekaźnikowymi odrutowanych do wejść binarnych. W ramach każdego zabezpieczenia IED, fizyczne wejścia binarne są powiązane z informacją która ma być przetwarzana, a fizyczne wyjście przekaźnikowe są powiązane z informacją, która ma być wysyłana do innych urządzeń IED (rysunek 8 i 9). Takie podejście sprawia, że poprawianie, modyfikacja i aktualizacja logik zabezpie-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE czeniowych stają się trudne ponieważ w celu dodania nowych sygnałów wejściowych lub wyjściowych wymagane jest dodatkowe odrutowanie (lub ponowne odrutowanie). Coraz częstsze stosowanie sieci Ethernet jako popularny protokół komunikacyjny oraz dostępności i akceptacja Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC) 61850 standardów wiadomości GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Wydarzenia) wyeliminowały konieczność takiego oprzewodowania i uprościły pracę inżynierów, architektów i projektantów sieciowych. GOOSE z definicji to szybka wiadomość wykorzystywana w systemach opartych o IEC 61850, która udostępnia ważne informacje (np. zadziałania zabezpieczeniowe i położenie łączników) pomiędzy rozproszonymi funkcjami. Komunikaty GOOSE są zarządzane przez ich odpowiednie bloki kontrolne (control block). W obrębie każdego IED, wirtualne wejścia GOOSE są połączone z informacjami, które muszą zostać przetworzone a wirtualne wyjścia GOOSE są połączone z informacjami, które muszą zostać wysłane do innych urządzeń IED (patrz rysunek 10 i 11). Protokół IEC 61850 wyszczególnia: yy szybką powtarzalność wiadomości GOOSE, aby uniknąć utratę danych (nawet jeśli w bardzo rzadkich przypadkach, pierwszy komunikat GOOSE zostanie utracony, pierwsze powtórzenie zostanie odebrane milisekundę później), yy okresową emisję GOOSE w celu poinformowania subskrybentów (subscribers), że wydawca (publisher) jest zdrowy. Komunikat GOOSE jest komunikatem grupowym. Wiadomości GOOSE są publikowane przez IED w sieci. Wszystkie inne IED, które mają na nie reagować muszą się zapisać do tej wiadomości. Dlatego komunikat GOOSE może wysłać tylko fragment informacji o wydawcy IED. Są pewne błędne przekonania o tym, jak wiadomości GOOSE są interpretowane: yy Wiadomość GOOSE jest wysyłana tylko od IED “A” do IED “B” (jest to nieprawda), yy Jest to np. rozkaz typu: IED „A” pyta lub rozkazuje IED „B” do „podróży” (jest to również nieprawda). W Tabeli 1 wymieniono kilka przykładów, w jaki sposób komunikaty GOOSE działają oraz komunikują się pomiędzy różnymi urządzeniami IED.

Rys. 9. Przykład konfiguracji IED składający się z 3 wejść binarnych I 4 wyjść przekaźnikowych

Rys. 10. Przykład komunikacji opartej na wiadomościach GOOSE (1 Sieć Ethernet)

Rys. 11. Przykład konfiguracji IED wejść i wyjść GOOSE

Projektowanie

Pojawienie się standardu IEC61850 wymusiło odmienne od dotychczasowego podejście do etapu projektowania. Zaistniała konieczność stworzenia oraz opisania logik działania zabezpieczeń, automatyk polowych i stacyjnych, jak również blokad polowych i międzypolowych. Wzięło się to stąd, iż dostarczane urządzenia, na których miała być realizowana idea obiektu w pełni wykonanego w standardzie IEC61850, to urządzenia nieskonfigurowane, które trzeba wypełnić logikami i informacjami GOOSE. W związku z tym, przede wszystkim, należało sobie odświeżyć i przypomnieć całą wiedzę o bramkach, przerzutnikach, funkcjach logicznych itd., aby móc zaprojektować jednostkę polową, która będzie spełniała oczekiwania w zakresie zabezpieczenia, automatyk i blokad wewnątrzpolowych oraz sygnalizacji, zarówno tej lokalnej jak i ogólnostacyjnej. W następnym etapie, już w oparciu o jednostki polowe, zostały opisane i stworzone logiki, przy pomocy których zostało zrealizowane: Zabezpieczenie Szyn i Lokalnej Rezerwy Wyłącznikowej rozdzielni 20kV, automatyka SZR 20kV „jawna” i „ukryta”, czy automatyka WZ Rezystora dla SE Kasztanowa. Na tym

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

etapie zostały również opisane logikami wszystkie blokady zewnątrzpolowe, osobno dla rozdzielni 20kV, osobno dla rozdzielni 110kV oraz blokady pomiędzy obiema rozdzielniami. Po tym wszystkim, czyli po stworzeniu zabezpieczeń i automatyk, pozostała już jedynie rzecz banalna, czyli przypisanie GOOSE, aby móc je wysłać w wirtualny świat, który będzie realizował rzeczywiste automatyki i blokady. Dla obiektów realizowanych w standardzie IEC61850 faza projektowania wymaga bardzo ścisłej i nieustannej współpracy projektanta, producenta i szeroko rozumianego inwestora, bo reprezentowanego również przez tych, którzy będą w przyszłości odpowiedzialni za eksploatację. Trzeba przyznać, że pierwsze tak realizowane obiekty to projektowo duże wyzwanie i ogromny wysiłek, zwłaszcza, że nie można się oprzeć o wcześniejsze doświadczenia. Jednak z drugiej strony, udział w takim projekcie, szczególnie kiedy się widzi poprzedzony ogromem pracy i wysiłku efekt końcowy, daje wiele satysfakcji i zadowolenia. Przejście od pustej kartki papieru, poprzez tworzenie miedzy innymi automatyk, gdzie jedynym ograniczeniem jest wyobraźnia twórcy, do efektu końcowego, czyli

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Tabela 1 Porównanie podejścia GOOSE do konwencjonalnego podejścia Korzyści Konwencjonalne podejście

Podejście GOOSE Ilość wejść binarnych oraz wyjść przekaźnikowych może być Oszczędności przeWymagana większa liczba wejść binarnych oraz wyjść zmniejszona, a tym samym fizyczny rozmiar IED może zmniejstrzeni (hardware) przekaźnikowych. szyć się z 80TE do 60TE lub 40TE oraz z 60TE do 40TE. Wszystkie typowe rysunki, które definiują okablowanie komuRedukcja czasu przy nikacyjne zostają zastąpione przez opis konfiguracji pliku IEC Wymagane są typowe schematy. projektowaniu 61850, który można skonfigurować za pomocą narzędzia takiego jak Schneider Electric System Engineering Tool (SET). Wszystkie te kable, które zazwyczaj łączą wyjścia przekaźnikoMniejsza ilość okablo- Dziesiątki czy setki kabli są wymagane do podłączenia we z wejściami binarnymi są zastąpione mniejszą ilością świawania wyjść przekaźnikowych do wejść binarnych. tłowodów lub kabli ethernetowych. Dodatkowa przestrzeń potrzebna dla przełączników etherneMniejsza przestrzeń Konwencjonalnie IED wymagają dużej przestrzeni do zagotowych (switchy) jest więcej niż skompensowana przez znaczdo zagospodarowania spodarowania. ną oszczędność przestrzeni, która wynika z mniejszych IED. Oszczędność czasu Wszystkie przewody używane w testach okablowania Wymagane jest jedynie podłączenie IED do sieci Ethernet oraz prac podczas należy zainstalować i dokładnie sprawdzić przed testowaa jeśli niektóre zabezpieczenia nie są obecne to mogą zostać Testów Odbioru Faniem automatyk zabezpieczeniowych. Jeśli nie są obecne zasymulowane. brycznego (FAT) wszystkie przekaźniki, pełny test nie może być zakończony. Dopóki IED nie odbierze oczekiwane wiadomości GOOSE do Oszczędność czasu Wszystkie testy połączeń okablowania muszą być powtóktórych subskrybował to będzie wyświetlał alarm. Jeśli alarm oraz prac podczas rzone na obiekcie i wszystkie błędnie połączone przewody nie jest wyświetlany, to oznacza że sieć Ethernet działa i że kotestach uruchomiemuszą być na nowo połączone. munikaty GOOSE są odbierane. niowych Jeśli przewód z jednego wyjścia przekaźnikowego do wej- W przypadku gdy łącze komunikacyjne jest uszkodzone to poZwiększona ochrona ścia binarnego jest przerwany to awaria zostanie wykryta jawi się alarm i ekipa eksploatacacyjna może szybko naprawić i niezawodność podopiero wtedy, gdy zaprojektowana automatyka nie zaprzerwane łącze ponieważ wiadomości GOOSE są cyklicznie przez monitorowanie działa i jest to za późno. publikowane. Każdy przewód z jednego wyjścia przekaźnikowego do Większe bezpiewejścia binarnego musi być przetestowany. Testy te stanoczeństwo personelu, wią zagrożenie bezpieczeństwa dla personelu wykonujące- Jako że automatyka GOOSE jest samo monitorująca się to krótszy okres przerw/ go badania. Ponadto ryzyko nieprawidłowego działania au- oznacza że jest bezobsługowa. wyłączeń tomatyki zabezpieczeniowej wzrasta podobnie jak długość potencjalnej przerwy/wyłączenia. Jeśli przewód z jednego wyjścia przekaźnikowego do wejŁatwiejsza naprawa ścia binarnego zostanie przerwany, to musi być co najmniej Bezpieczeństwo personelu jest zwiększone a czas i okres przełącza komunikacyjnaprawiony lub na nowo połączony a to nie jest ani łatwe, rwy/wyłączenia jest zaoszczędzony. nego ani szybkie w wykonaniu. Ze względów bezpieczeństwa wymagane jest wyłączenie podczas procesu naprawy. Jedynie plik nastaw musi być modyfikowany kiedy automatyGdy dodatkowy sprzęt jest zainstalowany to wymagane Prostsze rozbudowy ka zabezpieczeniowa jest aktualizowana. Nie jest wymagane jest dodatkowe oprzewodowanie. dodatkowe oprzewodowanie.

w rzeczywistości, zgodnie z założeniami i oczekiwaniami, działających automatyk i blokad, musi cieszyć. I cieszy. Etap tworzenia od podstaw logik działania automatyk można by określić, jako powrót do źródeł, bo tak przecież zostały stworzone automatyki, co prawda nie na bazie bramek logicznych czy przerzutników, a jedynie z wykorzy-

staniem kombinacji i układów styków przekaźników pomocniczych. Ze względu na ilość logik potrzebnych do zrealizowania zabezpieczenia pola Sprzęgła 20kV oraz automatyki SZR ukryta, SZR jawna 1 i SZR jawna 2, konieczne było zastosowanie dwóch IED, z których jeden realizuje zabezpieczenia pola Sprzęgła, a drugi stanowi

przekaźnik SZR. Jak można zauważyć na rysunku 12 wejścia oraz wyjścia logiki działania automatyki SZR jawnej 1 i jawnej 2 stanowią sygnały GOOSE. Ze względu na ilość logik potrzebnych do zrealizowania zabezpieczenia pola Sprzęgła 20kV oraz automatyki SZR ukryta, SZR jawna 1 i SZR jawna 2, konieczne było zastosowanie dwóch IED, z których jeden realizuje zabezpieczenia pola Sprzęgła, a drugi stanowi przekaźnik SZR.

Realizacja

Rys. 12 Przykładowy fragment logiki działania automatyki SZR jawnej 1 i jawnej 2

Przejście do etapu realizacji inwestycji na obiekcie to jednocześnie początek kilkutygodniowego bardzo mocnego zacieśnienia współpracy pomiędzy przedstawicielami producenta urządzeń, w tym przypadku Schneider Electric, a wykonawcą rozruchu obiektu, w tym przypadku Tauron Dystrybucja Serwis. Ze względu na charakter obiektu zrealizowanego w standardzie IEC61850, pozytywnym aspektem jest że służby zajmujące się eksploatacją obiektu brały udział przy projektowaniu, próbach pomontażowych, funkcjonalnych i uruchomieniowych.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Tabela 2. Ilość komunikatów GOOSE odbieranych i wysyłanych przez przekaźniki poszczególnych pól GOOSE Pole / Automatyka Wysyła- Odbiene rane Pole odpływowe 20kV 3 6 Sprzęgło 20kV 14 25 Transformator str. 20kV 12 19 SZR 20kV 28 10 WZ Rezystora 5 4 Transformator str. 110kV 10 7 Linia 110kV 6 2 Sprzęgło 110kV 11 9

Stacje SE 110/20kV Kasztanowa i SE 110/20kV Miasteczko, jeżeli chodzi o ich realizacje, to z wszech miar zupełnie odmienne obiekty. Stacja SE 110/20kV Kasztanowa to nowo budowana stacja w układzie H5, natomiast SE 110/20kV Miasteczko to stacja systemowa kompleksowo modernizowana w przypadku rozdzielni 110kV i rozbudowywana o rozdzielnie 20kV. W związku z tym doświadczenia z rozruchu obu obiektów są odmienne. Dla budowanej od zera stacji SE Kasztanowa jedynym ograniczeniem i warunkiem brzegowym był końcowy termin uruchomienia obiektu. Praktycznie po zakończonym montażu aparatury pierwotnej i wtórnej, na czas konfiguracji urządzeń i prób funkcjonalnych, mieliśmy przez cały czas całą stację do dyspozycji, mogąc bezkarnie sprawdzać na wszelkie możliwe sposoby automatyki i blokady. W przypadku SE Miasteczko nie było już takiego komfortu, ponieważ modernizacja odbywała się na czynnym obiekcie. Modernizację i rozbudowę stacji podzielono na dwa etapy. Pierwszy etap obejmował wyłączenie i rozszynowanie połowy rozdzielni 110kV dla potrzeb wymiany aparatury pierwotnej i postawienia budynku nowej nastawni, rozdzielni 20kV oraz komór transformatorów. Drugi etap, który rozpoczął się zaraz po uruchomieniu połowy nowej rozdzielni 110kV i uruchomieniu całej nowej rozdzielni 20kV, obejmował modernizację pozostałej części rozdzielni 110kV. Odmienne prowadzenie inwestycji w SE Miasteczko spowodowało dodatkowe problemy związane miedzy innymi z brakiem możliwości sprawdzenia wszystkich blokad zewnątrzpolowych dla całego obiektu, tak jak to miało miejsca w SE Kasztanowa. Aby wykonać takie próby, konieczne będzie na etapie uruchomienia drugiej części stacji całkowite pozbawienie jej napięcia dla przeprowadzenia stosownych prób i sprawdzeń. Od momentu uruchomienia obu stacji podczas pracy obiektu stwierdzono

poprawne działanie cyfrowych automatyk: częściowo (blokada i pobudzenie), ZSZ i LRW rozdzielni 20kV oraz WZ Rezystora.

Najbliższa przyszłość…

Ogromna wiedza, doświadczenie oraz referencje w realizacji cyfrowych automatyk zabezpieczeniowych opartych o technologie IEC61850-GOOSE usytuowały nas na pozycji lidera na rynku polskim w dziedzinie cyfrowych stacji. Zrealizowane przez Schneider Electric stacje w technologii IEC61850/GOOSE są dowodem ze konwencjonalne rozwiązania mogą być zastąpione przez bezpieczne, przejrzyste i tańsze technologie wykorzystujące potencjał urządzeń cyfrowych. IEC61850 jest przez nas standardowo stosowany w zakładach energetycznych (np. Tauron Dystrybucja S.A., Energa-Operator S.A.) przy budowie nowych oraz przy kompleksowych modernizacjach GPZ-ów. W chwili obecnej w trakcie realizacji są nowe obiekty w technologii IEC61850 (część z tych stacji będą wykorzystywać automatyki zabezpieczeniowe cyfrowe oparte o GOOSE): SE Zabrze 110kV, SE Płaskowicka 110/20/6kV, SE Dąbrówka, RS Mościckiego, GPZ Chomranice etc. Dotychczasowe oraz obecne instalacje cyfrowych stacji przygotowują nas do wdrożenia na rynku polskim kolejnego etapu cyfryzacji. Jest to etap związany ze stacją w pełni wykorzystującą zalety standardu IEC61850 – „cyfrową stacją” z szyną procesową opisaną w normie IEC61850-9-2. Wiąże się to z wprowadzeniem techniki cyfrowej w obszar obwodów pierwotnych nad którą Schneider Electric prowadzi serię badań i testów. O wynikach będziemy Państwa informować. Na zakończenie warto dodać, że wbrew pierwotnym założeniom, standard IEC61850 nie ogranicza się tylko do obszaru stacji elektroenergetycznej. Po kilku latach prac standard rozwinięto i obecnie dostępne są kolejne jego części: yy IEC61850–90-1 – opisująca komunikację pomiędzy stacjami m.in. dla realizacji zabezpieczeń różnicowych linii, uwspółbieżnienia zabezpieczeń odległościowych, blokad międzystacyjnych, yy IEC61850–90-2 – opisująca sposób komunikacji od stacji do centrum nadzoru.

Podsumowanie

Niewątpliwymi korzyściami stosowania komunikatów GOOSE są redukcja kosztów okablowania, swoboda w konfigu-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

racji systemu, zdalny nadzór czy możliwość korzystania z zaawansowanych narzędzi diagnostycznych. Wdrożenie standardu IEC61850 pociąga za sobą konieczność przygotowania się do eksploatacji obiektów uruchomionych w tym standardzie. Należy zwrócić uwagę na zmianę profilu kompetencji służb zabezpieczeniowych zajmujących się eksploatacją układów pracujących w standardzie IEC61850. Nie wystarczy tu doświadczenie i znajomość zabezpieczeń elektroenergetycznych. Ogromne znaczenie ma znajomość budowy i funkcjonowania sieci Ethernet. Stąd konieczność szkoleń służb zabezpieczeniowych i telemechaniki oraz ścisła współpraca z działami IT. Zmianie ulega technologia wykonywania przeglądów okresowych układów zabezpieczeń i automatyk. Standardem powinno stać się korzystanie z testerów z obsługą IEC61850 w tym GOOSE. Konwencjonalnie automatyki zabezpieczeniowe są realizowane za pomocą połączeń drutowych punkt-punkt pomiędzy zabezpieczeniami (IED). Takie podejście utrudnia zamawiania, prace inżynierskie, instalowanie, poprawianie, użytkowanie, modyfikację lub aktualizację automatyk zabezpieczeniowych. Wprowadzenie nowych możliwości w postaci wiadomości GOOSE upraszcza obsługę, zaoszczędza przestrzeń fizyczną, skraca czas roboczy, redukuje czasy wyłączeń i zwiększa bezpieczeństwo pracowników. W efekcie całkowity koszt posiadania takiej technologii jest drastycznie zmniejszony, a działanie automatyk jest zoptymalizowane gdy automatyki GOOSE są zaimplementowane. Innego podejścia wymaga również prowadzenie dokumentacji stacji. Oprócz projektu technicznego i protokołów z prób i uruchomień, mamy tutaj pliki konfiguracyjne ICD dla każdego IED oraz plik SCD dla całego systemu, z których będziemy korzystać w celu szybkiej konfiguracji IED w przypadku konieczności jego wymiany. Bardzo ważnym jest archiwizowanie kolejnych wersji plików konfiguracyjnych. Kluczowym czynnikiem decydującym o sukcesie wdrożenia na stacji standardu IEC61850/GOOSE oraz późniejszej eksploatacji obiektu jest posiadanie specjalistycznych narzędzi, niezawodnych urządzeń, wykwalifikowanych specjalistów oraz dobra współpraca z doświadczonym dostawcą urządzeń. Schneider Electric daje Państwu wizję pewnego jutra… Schneider Electric n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Niezawodne rozdzielnice RM6 produkcji Schneider Electric Gama rozdzielnic RM6 od 3 do 24 kV dedykowanych do sieci pierścieniowych jest znana i ceniona od kilkunastu lat na rynkach całego świata. 1.800000 pól RM6 zainstalowanych w sieciach SN chroni ludzi i mienie na wszystkich kontynentach.

ysoka jakość i niezawodność rozdzielnic RM6 została dostrzeżona i doceniona również przez polskich klientów. Tylko w roku 2015 na polskim rynku zostało sprzedanych ponad 1000 jednostek funkcyjnych tejże rozdzielnicy. Rozdzielnice RM6 są urządzeniami energetycznymi o zwartej budowie wyposażonymi w pola rozdzielcze średniego napięcia. W maksymalnie zredukowanych, kompaktowych wymiarach rozdzielnice RM6 zawierają wszystkie funkcje wymagane w sieciach SN pracujących w obwodzie pierścieniowej lub promieniowej sieci miejskiej tj. przyłączanie do sieci, zasilanie oraz zabezpieczanie jednego lub kilku transformatorów poprzez: yy rozłącznik z bezpiecznikami wybijakowymi do 200A yy wyłącznik z autonomicznym łańcuchem zabezpieczeniowym do 630 A.

Budowa i zalety

Zespół aparatów i szyn zbiorczych znajduje się w szczelnym, zamkniętym (przez zaspawanie) przedziale, napełnionym jednorazowo gazem SF6 na cały okres żywotności urządzenia. Jednostki funkcyjne tworzą zestawy jedno, dwu, trzy, cztero lub pięcio-polowe, dzięki czemu znacznie zoptymalizowano wymiary rozdzielnicy w porównaniu z rozdzielnicami o konstrukcji modułowej. Rozdzielnice wyposażone są standardowo manometr, dźwignię napędową, wskaźniki obecności napięcia typu VPIS oraz wskaźnik kolejności faz. Rozdzielnice RM6 dostosowują się do wszystkich wymagań w sieci rozdzielczej średniego napięcia do 24 kV. Kompletna gama RM6 umożliwiająca tworzenie rozdzielczych węzłów sieciowych SN zapewnia lepszą dyspozycyjność systemu. Wybrać RM6, to skorzystać z doświadczenia światowego lidera w dziedzinie Ring Main Unit (rozdzielnic dla sieci pierścieniowych średniego napięcia).

Dostępne są następujące funkcje rozdzielnic

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE W ostatnim czasie oferta rozdzielnic RM6 została rozszerzona o rozdzielnice dowolnie konfigurowalne. Rozdzielnice te oferują wszelkie możliwe konfiguracje funkcji zestawionych w kompaktowej rozdzielnicy, które pasują do każdej aplikacji SN. Kompletny zestaw rozdzielnic dowolnie konfigurowalnych stanowi uzupełnienie dotychczasowej oferty i zapewnia zwiększenie pewności zasilania w energię elektryczną poprzez sieć rozdzielczą średniego napięcia

Główne zalety oferty rozdzielnic RM6 dowolnie konfigurowalnych

yy Dowolny wybór: każdego rodzaju funkcji dla rozdzielnic dwu i trzy-polowych Istnieje 700 możliwych kombinacji wszystkich dostępnych funkcji dla rozdzielnic RM6 2 lub 3 polowych

RM6 2-polowe dowolnie konfigurowalne

RM6 3-polowe dowolnie konfigurowalne

Od niedawna dostępna jest również rozdzielnica 5 polowa, z możliwością dowolnej konfiguracji 2 funkcji:

Rodzaj zbiornika yy NE: nierozbudowywalny. yy RE: rozbudowywany w prawo. yy LE: rozbudowywany w lewo. yy DE: obustronnie rozbudowywalny Główne zalety rozdzielnic RM6: yy Rozbudowywalność: w prawo, lewo, podwójnie zapewnia dowolne połączenia pomiędzy rozdzielnicami z nowej oraz dotychczasowej oferty yy Dowolny wybór: wszystkich opcji wyposażenia dla każdej funkcji rozdzielnicy tj. wyzwalacze otwierające, napędy silnikowe, styki pomocnicze, zabezpieczenia autonomiczne serii VIP oraz SEPAM 10 (trzy rodzaje zależenie od zabezpieczanej aplikacji), wskaźniki zwarć typu fair, amperomierze i woltomierze cyfrowe, podstawy podwyższające i wiele akcesoriów dodatkowych yy Łatwa i bezpieczna instalacja, yy Znaczne obniżenie kosztów, konfiguracja pożądanych funkcji w jednej rozdzielnicy znacznie mniej kosztuje niż złożenie podobnego zestawu z kilku pojedynczych rozdzielnic. yy Wysoka jakość potwierdzona certyfikatem projektowania i produkcji ISO 9000 oraz zgodnością z normami międzynarodowymi: IEC 602651, 62271-1, 62271-200, 62271-100, 62271-102, 62271-105, 60255 yy Zapewnienie bezpieczeństwa obsługi poprzez widoczność uziemie-

nia oraz odporność na łuk wewnętrzny zgodnie z normą IEC 62271-200. yy Wysoka niezawodność w trudnych warunkach. Szczelny zbiornik ze stali nierdzewnej minimalizuje ryzyko uszkodzenia w wyniku niszczącego działania warunków środowiskowych yy Dbałość o środowisko. Ograniczanie skutków oddziaływania gazów cieplarnianych poprzez odzyskiwanie zużytego gazu SF6 po wycofaniu rozdzielnicy z eksploatacji. Ponadto system zarządzania produkcją RM6 stosowany w Schneider Electric został pozytywnie oceniony z punktu widzenia ochrony środowiska i zaakceptowany jako zgodny z wymaganiami normy ISO 14001.

Zastosowanie rozdzielnic RM6

Rozdzielnice RM6 ze względu na innowacyjną elastyczność konfiguracji mogą być stosowanie we wszystkich typowych aplikacjach w sieciach pierścieniowych i promieniowych średniego napięcia zarówno w energetyce zawodowej, kioskach transformatorowych, przemyśle oraz podstacjach konsumenckich Schneider Electric n

Przykład zastosowania rozdzielnic RM6 w dużej stacji rozdzielczej.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Nadążna kompensacja mocy biernej dynamicznych odbiorów średnich napięć Odbiory o dynamicznym charakterze zmian obciążenia, takie jak m.in. piece łukowe, maszyny wyciągowe czy urządzenia dźwigowe są urządzeniami stawiającymi duże wymagania układom do kompensacji mocy biernej. Duża i gwałtowna zmienność obciążenia sprawiają, że tradycyjne rozwiązania nieregulowane czy też automatycznie regulowane (których czas reakcji ograniczony jest czasem rozładowania kondensatorów do 5 minut oraz żywotnością aparatury łączeniowej) nie są w stanie zapewnić właściwego efektu i często próba ich zastosowania powoduje efekty negatywne – przekompensowanie, szybkie zużywanie się łączników, dodatkowe zakłócenia w sieci rozdzielczej.

odatkowymi aspektami, których nie sposób pominąć przy urządzeniach o dynamicznym charakterze są zjawiska związane z jakością energii elektrycznej, takie jak występujące wyższe harmoniczne oraz

zjawisko migotania światła (związane z gwałtownymi zmianami poboru mocy). Problemy te mogą rozwiązać prawidłowo dobrane urządzenia kompensacyjne oparte o rozwiązania energoelektroniczne.

Firma ELMA energia Sp. z o.o. oferuje pełną gamę rozwiązań w tym zakresie, wraz z doborem urządzeń najbardziej optymalnych dla danego zastosowania, projektem, dostawą i montażem.

1. Układy z łącznikami tyrystorowymi TSC

Pobór mocy czynnej i biernej przez piec łukowy

Człony układu TSC

Pobór mocy czynnej i biernej przez maszynę wyciągową

Systemy te pod względem funkcjonalnym przypominają typowe układy automatycznie regulowane – układ podzielony jest na sekcje, zaś moc bierna dostosowywana jest skokowo. Oczywiście od układów typowych rozwiązanie to różni się czasem reakcji – 20ms w porównaniu z 5 minutami w przypadku układów SN załączanych stycznikami, co pozwala na praktycznie natychmiastowe dostosowanie mocy układu do

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE zapotrzebowania sieci. Do wad tego rozwiązania należą jednak: yy brak możliwości kompensacji niezależnie w każdej fazie dla rozwiązań SN, yy ze względu na brak na rynku łączników tyrystorowych SN – konieczność zastosowania transformatorów obniżających SN/nn, yy w przypadku sieci zanieczyszczonych wyższymi harmonicznymi, w celu wyeliminowania możliwości wystąpienia zjawisk rezonansowych – konieczność zastosowania układów w których każdy człon kondensatorowy zasilany jest z osobnego transformatora, a ich parametry są dobrane tak, aby tworzyć układ filtra odstrojonego.

2. Układy SVC (TCR/FC) Układy tego typu składają się z baterii kondensatorów włączonych na stałe oraz dławika kompensacyjnego, którego prąd regulowany jest płynnie, za pomocą łączników tyrystorowych, niezależnie w każdej fazie i z czasem regulacji 20ms. Ze względu na zazwyczaj dużą moc układów SVC oraz konieczność ochrony przed wyższymi harmonicznymi (które są generowane również przez układ regulujący prąd dławika), bate-

rie kondensatorów wykonywane są zazwyczaj w układzie filtrów wyższych harmonicznych. Zaletą tego typu rozwiązań jest możliwość kompensacji w każdej fazie niezależnie, zaś wadą – konieczność zastosowania układów chłodzenia łączników tyrystorowych (woda – woda lub woda – powietrze), duże straty mocy czynnej (w szczególności w tyrystorach oraz dławiku roboczym) oraz przestrzeń wymagana pod instalację.

3. Układy kompensacji nadążnej SVG (STATCOM) Najnowocześniejszymi układami do kompensacji mocy biernej układów dynamicznych są układy SVG (STATCOM). Są to urządzenia bazujące na technice tranzystorowej (IGBT), charakteryzujące się bardzo szybkim czasem reakcji (możliwość osiągnięcia pełnej mocy w przeciągu 10ms), możliwością kompensacji mocy biernej w każdej fazie niezależnie oraz generacji zarówno mocy biernej pojemnościowej, jak i indukcyjnej. Są to rozwiązania, które w sposób maksymalny mogą obniżyć pobór mocy biernej z systemu zasilającego, a co za tym idzie wyeliminować opłaty za moc bierną, jak również znacznie (na-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

System STATCOM 6,5MVar/6,3kV zainstalowany przez firmę ELMA energia Sp. z o.o. w LW Bogdanka S.A.

wet pięciokrotnie) ograniczyć zjawisko migotania światła. Układy te nie tylko są niewrażliwe na zjawiska rezonansowe, ale również istnieje możliwość zastosowania rozwiązań które, prócz kompensacji mocy biernej, pełnią funkcje filtrów wyższych harmonicznych. Obecny poziom technologii pozwala na dobór urządzeń kompensacyjnych, które spełnią swoje funkcję w przypadku najbardziej wymagających odbiorów energii elektrycznej. ELMA energia n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Nietypowe układy przeniesienia napędu aparatów SN

abudowa aparatów średniego napięcia w celkach typowych rozdzielnic wnętrzowych nie stanowi większego problemu ze względu na szeroką dostępność standardowych układów przeniesienia napędów tych aparatów. Problem pojawia się jednak w przypadku inwestycji, gdzie niejednokrotnie ilość miejsca lub konfiguracja zabudowy nie pozwalają na zastosowanie standardowego rozwiązania napędu dostępnego w katalogu producenta aparatu. W takich przypadkach Zakład Wytwórczy Aparatów Elektrycznych Sp. z o.o. proponuje dobór odpowiedniego układu przeniesienia napędu uwzględniającego warunki konkretnej lokalizacji. Wieloletnie doświadczenie na tym polu powoduje, że dysponujemy dużą bazą nietypowych rozwiązań, które jesteśmy w stanie szybko dopasować do indywidualnych potrzeb klienta. Poniżej przedstawiono kilka przykładów takich rozwiązań.

stosowanie dodatkowej przekładni kątowej bezpośrednio przy napędzie pozwala na odchylenie wału sprzęgającego o dowolny kąt w płaszczyźnie pionowej. W przypadku, gdy powyższe sposoby nie są możliwe do zastosowania (np. znaczna wysokość montażu aparatu – stacja wieżowa), można połączyć zestaw w trzeci sposób poprzez montaż przekładni kątowej na tylnej ścianie celki i połączenie wałem z napędem zabudowanym na elewacji celki.

pomieszczeniu (np. komora transformatora w stacji wieżowej) i wyprowadzenie napędów do miejsca bezpiecznego dla obsługi. Na rysunku nr 3 przedstawiono napowietrzny odłącznik jednobiegunowy typu ONIS (w punkcie zerowym transformatora) z napędem silnikowym posuwistym NSL60 zabudowanym ze względów bezpieczeństwa po zewnętrznej stronie przegrody komory transformatora. W tym rozwiązaniu wykorzystano dźwigniowy układ pośredniczący umożliwiający przeprowadzenie cięgien napędu posuwistego przez przegrodę komory.

Rys. 2.

Rysunek nr 2 obrazuje możliwość sprzężenia odłącznika wnętrzowego typu OW wyposażonego w dwa uziemniki z napędami silnikowymi NSW30 za pośrednictwem dodatkowych elementów: przedłużacze wałów aparatów ze wspornikami na końcach dla ustabilizowania przekładni zębatych, wałów pionowych o długości do 6m, przekładni kątowych i wałów poziomych. Takie rozwiązanie umożliwia montaż odłącznika lub rozłącznika w ciasnym

Rys. 1.

Pierwsze połączenie pokazane na rysunku nr 1 to standardowy sposób sprzęgania napędu silnikowego obrotowego NSW30 lub ręcznego NR-1 z rozłącznikiem OM, odłącznikiem OW lub innym aparatem wnętrzowym SN. Dzięki prostemu i trwałemu przegubowi umożliwia on odchylenie wału sprzęgającego do 30° od poziomu. Drugi sposób sprzężenia, przez za-

Rys. 3.

Rys. 4.

Ostatni rysunek nr 4 przedstawia odłączniki napowietrzne typu ONIIIS z napędami ręcznymi posuwistymi NR-5S w konfiguracji dostosowanej do wymogów dostępnego pomieszczenia z zachowaniem bezpiecznych odległości od urządzeń pod napięciem. Zaprojektowano system przedłużaczy wałów odłączników i uziemników oraz układy pośredniczące cięgien pionowych w celu rozmieszczenia napędów w miejscu bezpiecznym dla obsługi. Przedstawione przykłady są zarysem możliwości adaptacji urządzeń produkowanych w ZWAE Sp z o.o. Na podstawie posiadanego doświadczenia firma jest w stanie przygotować rozwiązania dla innych nietypowych stanowisk aparatów średniego i wysokiego napięcia. W kolejnym artykule zostaną przedstawione adaptacje odłączników i uziemników WN w nietypowych lokalizacjach. ZWAE Sp. z o.o. n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Aplikacje modułowego sterownika SEM w sieciach Smart W artykule przedstawiono elementy modułowego sterownika SEM oraz systemy bazujące na nich, między innymi: do pomiaru przyrostów temperatury, zarządzania instalacją fotowoltaiczną lub stacją elektroenergetyczną. Przedstawiono również sensory, podzespoły i panele HMI oraz przykładowe systemy bazujące na sterownikach SEM. Wstęp jest to rodzina modułowych sterowników Smart Grid opracowana na potrzeby inteligentnych sieci elektroenergetycznych (rys. 1.) [1][2]. Sterowniki zostały zaprojektowane tak, aby spełnić rosnące wymagania dotyczące wymiarów, poboru energii, funkcjonalności, skalowalności oraz możliwości komunikacyjnych sterowników. Proponowane rozwiązanie wychodzi naprzeciw oczekiwaniom użytkowników i dzięki szerokiej gamie modułów rozszerzeń pozwala na dostosowanie układu do wymagań obiektu elektroenergetycznego. Głównym elementem sterownika jest moduł SEM Cxx. Integruje on w sobie m.in. funkcje: sterownika polowego [3], sterownika programowalnego [5], koncentratora danych oraz modemu GSM. Za jego pośrednictwem można realizować następujące funkcje: yy pomiaru wielkości analogowych : prądu, napięcia, częstotliwości, temperatury, nasłonecznienia, itp.; yy zabezpieczeń prądowych i napięciowych; yy automatyk stacyjnych, np.: z kontrolą prądu wyłączanego i wykonywanie cyklu SPZ; yy odwzorowania stanu położenia łączników oraz kontroli stanu wkładek bezpiecznikowych w rozdzielnicy; yy sygnalizacji zwarć w sieci SN/nN; yy synoptyki i zdalnego sterowania łącznikami; yy dziennika z cechą czasu oraz generowania sekwencji zdarzeń (SOE); yy odczytu oraz transmisji danych z liczników energii, analizatora jakości energii, licznika bilansującego; yy kontroli temperatury, możliwość sterowania ogrzewaniem i chłodzeniem; yy komunikacji z systemem SCADA m. in. w protokołach DNP3.0, IEC 60870-

Rys. 1. Sterownik SEM

5-104, poprzez łącza stałe i radiowe w standardach GSM/UMTS, CDMA, TETRA; yy zdalnej parametryzacji oraz wymiany oprogramowania i konfiguracji; yy kontroli dostępu do obiektów energetycznych; yy współpracy z systemami dyspozytorskimi działającymi w systemach zarządzania sieciami elektroenergetycznymi. Moduł komunikuje się z systemem nadrzędnym z wykorzystaniem łączy GSM, Ethernet i RS 232/422/485. SEM Cxx zbiera i udostępnia dane ze wszystkich elementów systemu, z którymi połączony jest za pomocą magistrali SEM i łączy komunikacyjnych. Pozwala na zdalną konfigurację modułów oraz wymianę oprogramowania, rejestrację zdarzeń w dzienniku. Do monitorowania i sterowania aparatami łączeniowymi różnego typu, np.: wyłącznikami, stycznikami, rozłącznikami, uziemnikami opracowany został moduł SEM SC11. Jest wyposażony we wzmocnione wyjścia binarne przekaźnikowo - półprzewodnikowe do bezpośredniego sterowania łącznikami oraz wyjście przekaźnikowo - półprzewodnikowe o zmiennej polaryzacji. Moduł może pracować autonomicznie lub z modułem SEM Cxx tworząc skalowalne systemy zarządza-

nia obiektami elektroenergetycznymi. Moduł komunikuje się z otoczeniem (systemami nadrzędnymi, oprogramowaniem narzędziowym, panelami HMI) za pomocą łącz RS 485. Dzięki współpracy z aplikacją ELF można w pełni zaprogramować sposób działania modułu głównego, w tym: yy tryb monitorowania i zgłaszania alarmów dotyczący kontroli stanu aparatu łączeniowego; yy sposób zmiany trybu sterowania: Brak, Lokalnie lub Zdalnie; yy cykl sterowania na Zamknij i Otwórz z uwzględnieniem trybu sterowania; yy mechanizm zdalnego i lokalnego odblokowania łącznika w przypadku jego zacięcia w stanie nieustalonym (blokada aparatu łączeniowego) po nieudanym cyklu sterowania; yy wymuszenie testowego trybu pracy. Do modułów SEM Cxx i SCxx można dołączyć moduły rozszerzeń tworząc w ten sposób dedykowane rozwiązania/systemy, np.: do kontroli przyrostów temperatury, zarządzania panelami fotowoltaicznymi lub monitorowania i sterowania elektroenergetycznymi stacjami węzłowymi. W typowej aplikacji informacje z modułów są przesyłane w standardzie RS-485 do modułu SEM Cxx, gdzie są gromadzone i wykorzystywane w logice działania syste-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE mu oraz udostępniane portami komunikacyjnymi dla systemów nadrzędnych i paneli operatorskimi typu PAN. Wszystkie elementy systemu zasilane są napięciem DC 24 V. Do tego celu można wykorzystać zasilacze PS 24-2, UPS 24-1 lub UPS 24-2. Zasilacze buforowe UPS 24-x umożliwiają podtrzymanie pracy sterownika przy braku zasilania podstawowego wraz z modułami rozszerzeń oraz napędami łączników. Dzięki komunikacji z modułem głównym sterownika możliwe jest: zdalne wyłączenie napięcia 24 V DC, sygnalizacja braku napięcia zasilania 230 V AC i sygnalizacja niskiego stanu naładowania akumulatora. Dodatkowo możliwe jest zdalne kontrolowanie temperatury pracy układu poprzez sterowanie układem ogrzewania i chłodzenia szafki zawierającej sterownik z akumulatorami.

Moduły rozszerzeń

Moduły typu SEM Axx pozwalają na rozbudowę sterownika SEM o obwody do pomiaru prądów fazowych oraz obwody do pomiaru napięć fazowych lub między fazowych. Współpracują one bezpośrednio z przekładnikami prądowymi montowanymi we wkładkach bezpiecznikowych oraz pozwalają na kontrolę do 30 odpływów 0,4kV. Pomiar prądów i napięć po stronie 0,4 kV pozwala na dokładną ocenę jakości energii pobieranej przez dany odpływ, kontrolę zawartości harmonicznych i detekcję przeciążeń, a co za tym idzie wykrywanie źródeł generujących największe zakłócenia. Do zwiększania liczby wejść i wyjść binarnych w sterowniku służą moduły SEM Bxx. Maksymalnie w jednym module mogą znajdować się 32 wejścia lub 16 wyjść binarnych. Do zwiększania liczby wejść analogowych prądowych (4..20mA) i napięciowych (0..10V) służą modułu typu SEM Dxx. Wejścia analogowe umożliwiają rozszerzenie systemu o obsługę szerokiej gamy sensorów powszechnie stosowanych w automatyce. Ponadto moduł wyposażony jest w wejścia optyczne (światłowody plastikowe) pozwalające na dołączenie sensorów z bezpotencjałowym odczytem danych. Dodanie do sterownika modułów SEM Exx pozwala na rozbudowę systemu o wejścia i wyjścia binarne, obwody do pomiaru prądów fazowych z przetworników prądowych typu CR/ CRR [4] oraz obwody do pomiaru prądu ziemnozwarciowego. Stan wejść, wyjść i przekroczenie wartości progowych prądów sygnalizowany jest za pomocą diod umieszczonych na płycie czołowej.

Rys. 2. Panele HMI.

Do odczytu wartości temperatury mierzonych za pomocą sensorów typu AS T-xx służą moduły SEM Txx. Sensory dołączone są do modułów za pomocą światłowodów POF 1/2,2 mm lub za pomocą ekranowanej skrętki CAT4. Każdy z modułów jest wyposażony w dwa łącza RJ-45 /wejściowe i wyjściowe/ służące do zasilania modułów i transmisji danych. Ponadto moduły są wyposażone w dodatkowe złącze do opcjonalnego zasilania. Na płycie czołowej modułu znajdują się diody LED służące do optycznej sygnalizacji obecności sensorów oraz przekroczenia nastawianego progu mierzonej temperatury. SEM Txx mogą działać pod nadzorem modułów głównych SEM Cxx lub w sposób autonomiczny. Można je zastosować w dowolnym systemie lub połączyć bezpośrednio z panelem operatorskim tworząc w ten sposób mikrosystem pomiaru temperatury.

Panele HMI

Panele typu PAN1, PAN3, PAN7 (rys. 2.) przeznaczone są do tworzenia wizualizacji HMI stanu pracy urządzeń lub systemów takich jak: sterowniki modułowe SEM, sterowniki polowe typu MUPASZ/MIZAS, systemy GIT(Growth Inspection of Temperature), PVE (PhotoVoltaic Efficiency), SSC (Station Smart Control). Uniwersalność rozwiązania pozwala na łączenie dowolnej liczby oraz typów paneli. Łączność z panelami odbywa się przy wykorzystaniu łącz komunikacyjnych typu: Ethernet, RS422/488 oraz WiFi. Do rozwiązań, gdzie występują ograniczenia wymiarów i masy, dedykowany jest panel typu PAN1 lub PAN3 charakteryzujący się kompaktową i zwartą budową. Do rozwiązań, gdzie kluczowym aspektem jest uniwersalność i skalowalność oraz możliwość przyszłej rozbudowy dedykowany jest panel typu PAN7. Może on być wyposażony w 4 moduły rozsze-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

rzeń zwiększając: liczbę portów komunikacyjnych, liczbę wejść/wyjść binarnych i analogowych oraz wejść optycznych. Panel pełni jednocześnie funkcje: yy koncentratora danych, yy koordynatora liczników energii, yy panelu operatorskiego HMI, yy sterownika programowalnego PLC. Wykorzystując nowoczesny interfejs GUI oraz zainstalowane w panelu specjalizowane aplikacje, użytkownik może lokalnie konfigurować, monitorować i sterować podzespołami wchodzącymi w skład systemów. Ponadto może nadzorować w trybie on-line pracę zainstalowanej logiki użytkownika, podglądać przebiegi mierzonych wartości prądów i napięć łącznie z zawartością harmonicznych.

Sensory

Bezpotencjałowe sensory typu AS T-01 i AS T02 (rys. 3.) służą do bezpiecznego bezpośredniego pomiaru temperatury na elementach typu szyny lub szynoprzewody. Montuje się je poprzez dokręcenie do obiektu za pomocą nakrętki M10. Sensory powinny być montowane w miejscach narażonych na podwyższoną temperaturę, tzn. w miejscach łączenia szyn. Przestrzenne usytuowanie sensora nie ma wpływu na

Rys. 3. Sensory do pomiaru temperatury, nasłonecznienia i ruchu.

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE pomiar. Zmierzone wartości są przesyłane za pomocą światłowodu POF 1/2,2 mm, dzięki czemu zapewniona jest pełna separacja galwaniczna między sensorem a modułem pomiarowym. Sensory są wyposażone w układ pomiaru napięcia baterii wewnętrznej. W przypadku spadku napięcia baterii poniżej progu ostrzegania, do modułu pomiarowego wysyłana jest informacja o konieczności wymiany sensora. Pirometryczne sensory AS T-03 i AS T-04 służą do bezpiecznego bezdotykowego jednopunktowego pomiaru temperatury elementów trudnodostępnych lub ruchomych z bezpiecznej odległości, np. styków aparatów łączeniowych. Mocuje się je do obudowy rozdzielnicy i nakierowuje na obiekt, którego temperatura ma być mierzona. Wartości są przesyłane za pomocą skrętki CAT4. Sensor AS T-03 posiada bardzo małe „Pole widzenia” (FOV 5˚) dzięki czemu szczególnie nadaje się do pomiaru temperatury pojedynczych obiektów lub grupy obiektów z większej odległości. Natomiast sensor AS T-04 posiada dwukrotnie większe „Pole widzenia” dzięki czemu można go stosować do pomiaru temperatury dużych obiektów lub grupy obiektów z mniejszej odległości. Sensor typu AS L-01 (rys. 3.) służy do pomiaru natężenia promieniowania

słonecznego, tzn. do określenia maksymalnej mocy możliwej do wygenerowania z ogniw PV. Sensor umożliwia określenie natężenia oświetlenia w bardzo szerokim zakresie, dla pasma widzialnego i dla pasma podczerwieni. Podobnie jak pyranometr może służyć do oceny skuteczności działania systemów fotowoltaicznych. Z kolei sensor typu AS M-01 (rys. 3.) służy do wykrywania ingerencji osób trzecich w obiekty elektroenergetyczne. Czujnik może wykrywać ruch np. podczas odkręcania śrub montażowych transformatorów montowanych na słupach i tym samym zabezpiecza system elektroenergetyczny przed lokalnymi blackout-ami. Dane z sensora wysyłane są bezpieczną cyfrową transmisją danych za pomocą światłowodu POF 1/2.2 mm do modułu SEM Dxx, a następnie za pośrednictwem modułu głównego do systemu SCADA. Sensory AS L-01 i AS M-01 posiadają wbudowane ogniwa fotowoltaiczne i akumulatorki, dzięki czemu do ich zasilania wymagane jest jedynie światło słoneczne. Wbudowany akumulator pozwala na transmisję danych przez co najmniej 7 dni w przypadku utraty możliwości zasilania z energii słonecznej.

Systemy

Rys. 4. System PVE – Kontroli SprawnościFotowoltaiki.

Poniżej przedstawione są trzy przykładowe systemy bazujące na sterowniku modułowym SEM: yy GIT (Growth Inspection of Temperature) – Inspekcja Przyrostów Temperatury, yy PVE (PhotoVoltaic Efficiency) - Kontrola Sprawności Fotowoltaiki,, yy SSC (Station Smart Control) – Inteligentne Sterowanie Stacją elektroenergetyczną. System PVE jest przeznaczony do zarządzania i kontroli sprawności rozproszonych mikroelektrowni składających się z paneli fotowoltaicznych i magazynów energii (rys. 4.). System PVE: yy realizuje algorytmy monitorowania, zabezpieczeń i sterowania zgodnie z zaprojektowaną logiką działania; yy steruje odpływami, łącznikami; yy zarządza przepływem energii do odbiorników z ogniw fotowoltaicznych, magazynu energii i sieci elektroenergetycznej; yy mierzy wartości wielkości elektrycznych (prądów i napięć) w dowolnych miejscach systemu; yy komunikuje się z falownikami, magazynem energii, sterownikami polowymi, licznikami energii; yy współpracuje z przetwornikami prądowymi typu CR/CRR i dzielnikami reaktancyjnymi;

Rys. 5. System GIT – Inspekcji Przyrostów Temperatury.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Podsumowanie

Rys. 6. System SSC – Inteligentnego Sterowania Stacją elektroenergetyczną.

yy jest bezobsługowy, w pełni skalowalny i może być elastycznie rozbudowywany; yy umożliwia integrację z innymi systemami, np.: SCADA, EMS, GIS lub GIT SEM; yy wyposażony jest w łącza: GSM, ETHERNET, WiFi, RS-232, RS-485/422, USB, CANBUS. System PVE może być zbudowany z modułu centralnego SEM Cxx oraz jednego modułu każdego typu SEM Axx, SEM Bxx, SEM Dxx, SEM Exx,16 paneli HMI PANx i 240 modułów do pomiaru temperatury SEM Txx. System GIT został zaprojektowany z myślą o aktywnym bezpotencjałowym pomiarze przyrostów temperatury w rozproszonych obiektach (rys. 5.), w szczególności: yy mostach, szynach, szynoprzewodach, kablach oraz w miejscach ich połączeń, yy przepustach, izolatorach i stykach aparatury łączeniowej, yy dowolnych statycznych i ruchomych elementach mechanicznych, yy odbiornikach i generatorach energii elektrycznej, yy dowolnych obszarach rozdzielnicy lub stacji nN/SN/WN. System GIT: yy realizuje pomiar temperatury maksymalnie w 3840 punktach; yy mierzy temperaturę w zakresie -20˚C ... +350˚C, z częstotliwością ok. 1 Hz; yy odczytuje bezpotencjałowo zmierzone wartości temperatur gwarantując tym samym pełną odporność na zakłócenia elektromagnetyczne; yy m oże pr acow ać auton o -

micznie i realizować pomiar temperatur przy braku zasilania rozdzielnicy; yy współpracuje z sensorami AS T-xx o bardzo niskiej bezwładności i wysokiej precyzji, które nie wymagają przepływu prądów operacyjnych; yy realizuje dowolnie zaprojektowaną logikę działania przy pomocy oprogramowania narzędziowego ELF; yy jest bezobsługowy, w pełni skalowalny i może być elastycznie rozbudowywany; yy umożliwia integrację z innymi systemami, np.: SCADA, EMS, GIS lub PVE SEM. System SSC przeznaczony jest do zarządzania inteligentnymi stacjami elektroenergetycznymi będącymi elementami sieci Smart Grid z uwzględnieniem zaprojektowanej przez użytkownika logiki działania (rys. 6.). SSC integruje w sobie funkcjonalność telemechaniki stacyjnej, pomiary, algorytmy zabezpieczeń i automatyk stacyjnych oraz sterowanie aparaturą łączeniową z uwzględnieniem uprawnień i uwarunkowań technicznych procesu technologicznego. Moduł centralny najczęściej pełni funkcje sterownika telemechaniki, bramy komunikacyjnej z systemami nadzoru oraz jednostki bazowej dla lokalnych paneli HMI. Za pośrednictwem panelu typu PAN 7 można monitorować pracę wszystkich elementów systemu, edytować ich konfigurację i zmieniać zaprojektowane logikę (profile pracy). System SSC może być w łatwy sposób integrowany z innymi systemami bazującymi na modułowym sterowniku SEM.

Zaprezentowany modułowy sterownik SEM, współpracujące z nim sensory i podzespoły pozwalają tworzyć systemy do różnego rodzaju zastosowań. Każdy z nich może być uzupełniony o panel operatorski i komunikować się systemami nadrzędnymi. Przedstawione rozwiązania kierowane są do operatorów sieci elektroenergetycznych oraz zakładów przemysłowych. Ponadto proponowane rozwiązanie może znaleźć zastosowanie w energetyce prosumenckiej, szczególnie w gospodarstwach rolnych i małych zakładach produkcyjno-usługowych, które będą zainteresowane produkcją energii elektrycznej na własne potrzeby. Skalowalność rozwiązania pozwala na jego stosowanie etapami oraz rozbudowę o dodatkową funkcjonalność, jak: kontrola zwarć po stronie SN, kontrola obciążalności transformatora (pomiar prądów i temperatury), nieautoryzowany dostęp do obiektu. Duża swoboda w doborze modułów i ich duży wybór, łatwa rekonfiguracja liczby obsługiwanych modułów, mechanizm obsługi logiki użytkownika, bardzo duże możliwości komunikacyjne oraz panel z nowoczesnym GUI (7 calowy ekran z funkcją multi-touch) zapewniają spełnienie oczekiwań najbardziej wymagających klientów.

Literatura

[1] strona energetyka.itr.org.pl [2] „SEM - modułowy sterownik Smart Grid do węzłowych stacji transformatorowych SN/nn”; Maciej Andrzejewski, Radosław Przybysz, Paweł Wlazło; elektro Info 9/2015r. [3] „Inteligentny sterownik polowy do pracy w sieciach smart grid”; Krzysztof Broda, Paweł Wlazło; Wiadomości Elektrotechniczne 06/2015r. [4] „Nowa jakość pomiaru prądów za pomocą sensorów PCB w rozdzielnicach energetycznych”; Aleksander Lisowice, Andrzej Nowakowski, Paweł Wlazło; Acta Energetica 6/2015r. [5] „Logika programowalna w urządzeniach EAZ dla sieci Smart Grid”; Maciej Andrzejewski, Paweł Wlazło; Wiadomości Elektrotechniczne 11/2013r. n mgr inż. Paweł Michalski Przybysz, pawel.michalski@itr.org.pl; mgr inż. Radosław Przybysz, radoslaw.przybysz@itr.org.pl; mgr inż. Paweł Wlazło, pawel.wlazlo@itr.org.pl; Instytut Tele-i Radiotechniczny, 03-450 Warszawa, ul. Ratuszowa 11

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

Zbadaj pracę silnika, bez czujników mechanicznych.

NOWY!

Fluke 438-II

Więcej informacji na stronie www.fluke.pl

APLIKACJA MOBILNA • szybki i wygodny dostęp do katalogu produktów • zaawansowana wyszukiwarka • nowości • aktualne promocje • przejrzysty interfejs • baza wiedzy • wyprzedaże

EKSPLOATACJA I REMONTY

TRANSTOOLS

Sp. z o.o.

20-211 Lublin, ul. Gospodarcza 29, tel. (+48 81) 746 50 31, 444 31 06, 444 31 07 TRANSTOOLS

fax (+48 81) 746 58 70

www.transtools.pl

e-mail: info@transtools.pl

20-211 Lublin, ul. Gospodarcza 29, tel. (+48 81) 746 50 31, 444 31 06, 444 31 07

Produkcja, dystrybucja i serwis

TRANSTOOLS

fax (+48 81) 746 58 70

www.transtools.pl

e-mail: info@transtools.pl

yy hydrauliki maszynowej yy narzędzi pneumatycznych i hydraulicznych

Znana i licząca się w branży hydrauliki maszynowej firma Transtools z Lublina od lat koncentruje swą działalność na produkcji, dystrybucji i serwisowaniu elementów oraz układów hydraulicznych stosowanych w bardzo wielu dziedzinach przemysłu. Specjalnością spółki są pompy i silniki wielotłoczkowe oraz produkcja ręcznych narzędzi pneumatycznych i hydraulicznych. Program produkcyjny

Transtools produkuje części zamienne do pomp i silników hydraulicznych wielotłoczkowych osiowych: wały napędowe, wirniki, tłoczki, separatory, kule wycofujące, płyty rozdzielcze i inne (fot. 1).

Fot. 1. Produkowane części zamienne do pomp i silników wielotłoczkowych osiowych

ską. Firma specjalizuje się w naprawach pomp i silników hydraulicznych. Każda pompa i silnik po naprawie są testowane, a użytkownicy odbierają – przed zamontowaniem – sprawdzone i trwałe urządzenie. Dodatkowo, skomputeryzowane stanowisko badawcze (fot. 2) o mocy 250 kW z powodzeniem potwierdza jakość naprawianych pomp i silników. Możliwe jest sprawdzanie pomp w układach otwartym i zamkniętym. Transtools remontuje elementy i układy hydrauliczne wielu specjalistycznych maszyn mobilnych (koparek, ładowarek, walców, wózków widłowych, pras, wtryskarek, dźwigów, maszyn górniczych) oraz stacjonarnych. Tego typu prace, ze względu na trudne warunki eksploatacyjne wymienionych maszyn, wymagają doskonałej fachowości. Firma remontuje urządzenia znanych na świecie producentów, jest jedynym autoryzowanym serwisem firmy Linde w Polsce w zakresie napraw pomp i silników hydraulicznych. Potwierdzeniem jakości wykonywanych prac w spółce jest certyfikat ISO 9001:2008.

Oddzielną grupą produkowanych wyrobów są pompy i silniki wielotłoczkowe osiowe od 12 cm3 do 56 cm3, silniki promieniowe, przekładnie bezstopniowe i planetarne. Istotnym fragmentem działalności jest projektowanie i produkcja ręcznych narzędzi hydraulicznych i pneumatycznych oraz silników pneumatycznych i hydraulicznych do narzędzi ręcznych oraz do zabudowy w innych urządzeniach.

Serwis i remonty

Nowoczesny park maszynowy, m.in. najnowsze pięcioosiowe centra obróbcze, maszyny do docierania powierzchni kulistych i urządzenia pomiarowe, którym dysponuje Transtools, pozwalają na serwisowanie hydrauliki maszynowej zgodnie z obowiązującymi standardami i najlepszą wiedzą inżynier-

Fot. 3. Produkcja ręcznych narzędzi z napędem hydraulicznym i pneumatycznym

Profesjonalne narzędzia, urządzenia i systemy

Fot. 2. Skomputeryzowane stanowisko badawcze do testowania pomp i silników hydraulicznych po naprawie

Od momentu założenia firma dostarcza do polskich i zagranicznych firm narzędzia, urządzenia i systemy przeznaczone do pracy w najtrudniejszych i niebezpiecznych warunkach: w kopalniach, zakładach gazowniczych, zakładach chemicznych, zakładach przemysłowych, pracach podwodnych, energetycznych, remontowych i innych. W ofercie handlowej Transtools znajdują się m.in.: yy Ręczne narzędzia hydrauliczne, pneumatyczne i elektryczne SPITZNAS, yy Narzędzia i akcesoria CEMBRE, yy Narzędzia spalinowe AIRTEC, yy Systemy do nawiercania i cięcia czynnych rurociągów RAVETTI i HÜTZ+ BAUMGARTEN. Transtools n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

NARZĘDZIA HYDRAULICZNE, PNEUMATYCZNE I ELEKTRYCZNE

Narzędzia marki • • • • • • •

Zakrętaki udarowe Zakrętaki obrotowe Pilarki tarczowe Piły taśmowe Piły brzeszczotowe Piły łańcuchowe Wiertarki do stali i betonu

• Wiertarki kątowe • Wiertarki udarowe • Wiertarki rdzeniowe (opcjonalnie na stopie magnetycznej) • Młoty do przecinania i nitowania • Szlifierki osiowe i kątowe • Wentylatory osiowe i strumienice

• • • • •

Igłowe oczyszczarki do rdzy Urządzenia do usuwania rdzy Urządzenie do demontażu palet Maszyny napędowe Rozruszniki pneumatyczne

• • • •

Końcówki kablowe Pompy hydrauliczne i zestawy Praski stacjonarne Wyposażenie i akcesoria

Narzędzia i akcesoria marki CEMBRE • Narzędzia ręczne • Narzędzia hydrauliczne – Praski – Głowice do cięcia – Przecinarki do nakrętek

• Akumulatorowe narzędzia hydrauliczne – Praski – Nożyce do cięcia kabli – Wycinarki do otworów

Zapraszamy do odwiedzenia naszego stoiska na Międzynarodowych Energetycznych Targach Bielskich ENERGETAB 2016, Pawilon U Stoisko Numer 12

TRANSTOOLS

Sp. z o.o.

20-211 Lublin, ul. Gospodarcza 29, tel. (+48 81) 746 50 31, 444 31 06, 444 31 07 TRANSTOOLS

fax (+48 81) 746 58 70

www.transtools.pl

e-mail: info@transtools.pl

EKSPLOATACJA I REMONTY

Profesjonalne narzędzia BAHCO w energetyce Rok 2016 to aktualnie jubileusz 130 lat produkcji narzędzi BAHCO. Jaka jest historia popularnych narzędzi z rybką i haczykiem w logo? Ergonomia w narzędziach? Jaki asortyment narzędzi najbardziej odpowiada potrzebom współczesnej energetyki?

zwecja, bo to tam zaczyna się historia produkcji najbardziej jakościowych narzędzi ręcznych. Rok 1886 rusza produkcja pierwszych brzeszczotów . Aby zakomunikować szczególne własności i jakość produktów, wybór logo na narzędziach pada na rybkę z haczykiem, gdzie każdy rozumie jakość takiego haczyka jako doskonałą, a w kolejnych latach symbol ten staje się międzynarodowym, łatwo rozpoznawalnym znakiem. A dzisiaj jest gwarantem najwyższej jakości, wykonania i wydajności przy pracy narzędziami BAHCO. Najbardziej popularny zakres produkowanych narzędzi to klucze płasko-oczkowe, klucze nasadowe, wkrętaki, klucze nastawne, noże, pilniki, piły otworowe, ramki i brzeszczoty wykorzystywane zarówno w energetyce, jak i innych branżach przemysłowych. Ergonomia w narzędziach? Tak, jeśli narzędzie ma pasować do wykonywanego zadania, użytkownika który wykonuje określoną pracę oraz samego środowiska to wszystkie te czynniki stanowią klucz do stworzenia idealnego wyrobu. Narzędzia ergonomiczne BAHCO projektuje się tak, aby pasowały do ludzkiej ręki, wymagały użycia jak najmniejszej siły i umożliwiały okresowy relaks dla mięśni dłoni redukując jej zmęczenie. Uchwyt jest bowiem najważniejszy, bo zapewnia niezbędne sprzężenie czuciowe umożliwiające dokładną i precyzyjną kontrolę narzędzia, redukując ewentualne drgania przenoszone na rękę i ramię. BAHCO dostosowuje swoje narzędzia ERGO właśnie do potencjału i ograniczeń ludzkiej anatomii dając zawodowcowi pewność , że wykona swoją pracę wydajniej i skuteczniej. BAHCO to asortyment ponad 800 pozycji kluczy obejmujący niezwykle szeroki zakres zastosowań, co czyni markę specjalistą w dziedzinie kluczy. Od tradycyjnego klucza płaskiego, przez klucze płasko-oczkowe i z grzechotką po popularne, szczególnie w energetyce klucze izolowane 1000V. Kolejna duża grupa narzędzi to wkrętaki, nasadki, grzechotki

oraz zestawy w rozwiązaniach metrycznych i calowych. W zakresie narzędzi dynamometrycznych BAHCO oferuje produkty pasujące do wszelkich zastosowań przemysłowych i montażowych, a wszystkie narzędzia pomiarowe są projektowane i produkowane oraz skrupulatnie testowane i certyfikowane tak, aby sprostać najtrudniejszym warun-

kom pracy. W zakresie ucinaków i szczypiec do wielu zastosowań BAHCO także może zaprezentować szeroką ofertę, od małych wygodnych ucinaków do kabli po mocne i duże szczypce nastawne do ciężkich zastosowań. I najważniejsza grupa narzędzi, wykorzystywanych w energetyce to narzędzia BAHCO do pracy przy urządzeniach pod napięciem 1000V oferująca ponad 250 wyrobów. Wszystkie narzędzia izolowane są bowiem produkowane zgodnie z międzynarodową normą IEC60900 do pracy przy urządzeniach pod napięciem do 1000V prądu zmiennego i 1500V prądy stałego. Są one poddawane ścisłej kontroli i przechodzą surowe próby, ponadto każde podlega indywidualnemu badaniu. Nowością 2016 roku są natomiast narzędzia nieiskrzące. Ponieważ wszystkie narzędzia zasługują na przechowywanie w odpowiednich warunkach, ostatnia grupa asortymentowa to różnego rodzaju torby, walizki i wózki narzędziowe zapewniające trwałe magazynowanie narzędzi. Dodatkowo istnieje możliwość indywidualnej budowy zestawu narzędziowego do np. aut serwisujących sieć energetyczną. BAHCO, jako lider innowacji oferuje bowiem oprogramowanie za pomocą którego można optymalnie zaplanować konfigurację wkładek i wyposażenia, a tym samym optymalnie dopasować je do indywidulanych potrzeb stanowiska pracy. Dzięki 130 lat doświadczeń, BAHCO nabyło specjalistyczną wiedzę w projektowaniu i produkcji, a wysoka jakość stali stopowej w połączeniu ze specjalną obróbką zapewnia wytrzymałość, trwałość i odporność na zużycie. Zapraszamy na stronę internetową www.bahco.com , gdzie można uzyskać aktualne informacje o narzędziach BAHCO i firmie, pobrać katalog oraz najbardziej aktualne informacje o bieżącym asortymencie i akcjach promocyjnych. n Remigiusz Sylwestrzak SNA EUROPE-POLAND

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

EKSPLOATACJA I REMONTY

Akumulatorowy odkurzacz plecakowy DVC260Z MAKITA

owością firmy Makita jest akumulatorowy odkurzacz plecakowy DVC260Z przeznaczony do zbierania zanieczyszczeń suchych. Dużą zaletą odkurzacza jest możliwość podłączania elektronarzędzi wykorzystywanych m.in. do prac w budownictwie lub stolarce. Urządzenie jest zasilane dwoma akumulatorami Li-ion każdy po 18V, zainstalowanymi w dolnej części odkurzacza. Akumulatory zapewniają moc niezbędną do zasilenia silnika DC 36V. W odkurzaczu zastosowano wysokowydajny silnik o mocy 45W. Dobrze zaprojektowane szelki pozwalają na pełny zakres ruchu. Długi czas pracy(90 min -1 bieg, 60 min -2 bieg), duża moc ssania, mała waga urządzenia 4,3kg, filtr HEPA, rura teleskopowa oraz dioda oświetlająca miejsce pracy sprawiają, że jest on niezastąpiony tam, gdzie użycie zwykłego odkurzacza jest utrudnione. MAKITA n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

EKSPLOATACJA I REMONTY

Nowe akumulatorówki od Hitachi Hitachi Power Tools Polska w najbliższym czasie wprowadzi do sprzedaży cztery nowe modele wiertarko – wkrętarek akumulatorowych: DS14DBL2, DS18DBL2 oraz modele z udarem mechanicznym (zębatkowym) DV14DBL2 i DV18DBL2.

yżej wymienione urządzenia zastąpią modele poprzedniej generacji DS14DBL, DS18DBL, DV14DBL i DV18DBL. Nowe wkrętarki dzięki bardzo wysokim parametrom zaklasyfikowane zostały do najwyższej klasy urządzeń akumulatorowych. Nowa bardzo wytrzymała konstrukcja przekładni oraz zastosowanie kolejnej generacji silnika bezszczotkowego pozwoliły na uzyskanie bardzo wysokiego momentu obrotowego. I tak dla urządzeń o napięciu zasilania 14,4V wynosi on 110Nm a dla 18V aż 136Nm. Zwiększyła się również prędkość pracy tymi urządzeniami średnio o 3%-20%. Zastosowanie silników bezszczotkowych nowej konstrukcji zaowocowało zmniejszeniem długości całkowitej obudowy w porównaniu do poprzednich modeli DS/DV18DBL: 206/220mm, i wynosi 204mm. Oczywiście w urządzeniach tej klasy nie może zabraknąć rozwiązań elektronicznych, które chronią użytkownika i poprawiają komfort pracy. Oprócz znanych już z innych urządzeń akumulatorowych systemów, nowe wkrętarki wyposażone zostały w inteligentne roz-

wiązanie zabezpieczające użytkownika: System RFC (Reactive Force Control). Zabezpiecza on ręce użytkownika w trakcie nagłego zaklinowania (zatrzymania) się wrzeciona. System sprawdza obciążenie silnika i w przypadku jego gwałtownego wzrostu odcina zasilanie. Oczywiście Inżynierowie Hitachi dokładają wiele starań, aby nowe urządzenia były jak najbardziej ergonomiczne, funkcjonalne i przyjazne użytkownikowi. Nie inaczej jest w przypadku opisanych wkrętarek. Zastosowano w nich okładziny typu soft touch zapobiegające ślizganiu się ręki oraz poprawiające chwyt. Całość jest doskonale wyważona. Wszelkiego rodzaju przetłoczenia na obudowie mają zabezpieczyć maszynę przed zniszczeniem i udarami, ale również przed uszkodzeniem obrabianego materiału. We wkrętarkach zastosowano profesjonalne uchwyty wiertarskie z funkcją blokady, która zapobiega przypadkowemu poluzowaniu osprzętu. Dla poprawy chwytu narzędzia - szczęki głowicy wiertarskiej zostały wyposażone w węgliki spiekane. Ze względu na wysoki moment obrotowy do urządzenia dołączono długą,

łatwą w montażu i wytrzymałą rękojeść boczną. Miejsce pracy oświetlane jest jasną diodą LED, która również sygnalizuje nam opisaną w instrukcji odpowiednią sekwencją błysków, iż został uruchomiony system chroniący maszynę lub operatora. Urządzenia posiadają również zabezpieczenie termiczne chroniące silnik przed przegrzaniem. Do zasilania nowych maszyn wykorzystano akumulatory o bardzo dużej pojemności, aż 6Ah. Aby naładować tego typu ogniwa do całego zestawu dołączono szybkie ładowarki uniwersalne nowego typu UC18YDL, które naładują akumulator 6Ah w niecałe 40 min. (obecnie około 80 min) natomiast ogniwa od 1,5Ah do 5Ah zostaną naładowane w przedziale czasowym od 15 min. do 30 min. Ładowarki te posiadają również wskaźnik naładowania akumulatora oraz złącze USB do ładowania np. smartfonu. n Krzysztof Nawrocki Doradca Techniczno-Szkoleniowy Hitachi Power Tools Polska

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

Klucze udarowe Hitachi z silnikiem bezszczotkowym 22 mm (9/16") WR 22SE NOWOŚĆ 25 mm (1") WR 25SE

Najmniejsze i najlżejsze

w klasie! moment dokręcania

620

WR 22SE

KLUCZE UDAROWE HITACHI

WR 22SE / WR 25SE

moment dokręcania

1 000

WR 25SE

Pierwsi w branży

Wysoce wydajny i bezobsługowy

sieciowy silnik bezszczotkowy Wytrzymały i niezawodny

alumniowy korpus

*1 Dane z listopada 2014 w klasie kluczy udarowych 22/25 mm wśród wiodących producentów (badanie hitachi Koki). *2 Dane z listopada 2014 w klasie kluczy udarowych 22/25 mm wśród wiodących producentów (badanie hitachi Koki).

WR 22SE

EKSPLOATACJA I REMONTY

Wkrętarki akumulatorowe firmy FEIN – specjalisty w dziedzinie elektronarzędzi 20 RÓŻNYCH MODELI MOCNYCH WKRĘTAREK AKUMULATOROWYCH Firma FEIN posiada długoletnie doświadczenie w projektowaniu i produkcji profesjonalnych elektronarzędzi. Po wprowadzeniu do swej oferty akumulatorowej wkrętarki do suchej zabudowy ASCT oraz akumulatorowej wkrętarki do metalu ASCS, we wrześniu 2013 r. do sprzedaży trafiły uniwersalne wkrętarki z akumulatorem litowo-jonowym. Producent stworzył tym samym bogatą i wyjątkową ofertę narzędzi akumulatorowych o wszechstronnym zastosowaniu. Nowe wkrętarki akumulatorowe łączą w sobie całe doświadczenie FEIN w dziedzinie silników, akumulatorów i elektroniki. Efektem są najdłuższa żywotność akumulatora, największa liczba wkrętów i najwyższe momenty obrotowe. Największą gwiazdą w ofercie są najmocniejsze wiertarko-wkrętarki akumulatorowe ASCM z bezszczotkowym silnikiem PowerDrive i 4-biegową przekładnią. Wkrętarki akumulatorowe FEIN

Oferta obejmuje pięć modeli. 4-biegowa akumulatorowa wiertarko-wkrętarka FEIN ASCM QX posiada ściągany uchwyt wiertarski i osobny uchwyt bitów. Dzięki temu masa wkrętarki została zredukowana o 200 gramów — jest lżejsza od modelu ASCM ze stałym uchwytem wiertarskim. W ofercie FEIN znajdują się również dwie wiertarko-wkrętarki 2-biegowe — akumulatorowa wiertarko-wkrętarka ABS i akumulatorowa wiertarko-wkrętarka udarowa ASB z włączaną funkcją udaru. Ofertę wkrętarek akumulatorowych FEIN uzupełnia akumulatorowa wkrętarka udarowa ASCD. Wszystkie modele są dostępne z akumulatorem 4 Ah lub 2 Ah, a od tego roku również w wersji 2,5 Ah oraz 5 Ah. Zalety akumulatorów 2 Ah: akumulatory te oferują wystarczającą żywotność do większości zastosowań, a przy tym są o połowę mniejsze, nawet 250 gramów lżejsze i o ok. 200,00 zł tańsze. Do wiertarko-wkrętarek 4-biegowych i 2-biegowych są dostępne dodatkowo akumulatory 14,4 V i 18 V. Wkrętarki udarowe są standardowo wyposażone w akumulator 18 V i dwa różne uchwyty narzędziowe. Dzięki kompatybilności akumulatorów cała oferta obejmuje 20 różnych wersji wkrętarek.

FEIN ASCM QX z uchwytem wiertarskim ściąganym bez użycia klucza

Wysoka jakość systemu

Czynnikami decydującymi o długiej żywotności i dużej pojemności akumulatora oraz wysokich momentach obrotowych jest właściwy dobór silnika, akumulatora, przekładni i elektroniki. Dlatego podczas konstruowania wkrętarek akumulatorowych firma FEIN znacznie rozbudowała swoje kompetencje w dziedzinie silników. Bezszczotkowe silniki FEIN PowerDrive stosowane w wiertarko-wkrętarkach ASCM QX

i ASCM są produkowane w zakładzie firmy w niemieckim Schwäbisch Gmünd-Bargau. Akumulatory litowo-jonowe FEIN są wykonane w opracowanej przez FEIN technologii SafetyCell, gwarantującej ich długą żywotność. Kontrola poszczególnych ogniw oraz osobny przewód komunikacyjny z funkcją awaryjnego wyłączenia chronią akumulator i narzędzie przed uszkodzeniem wskutek przeciążenia, przegrzania oraz głębokiego wyładowania.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

EKSPLOATACJA I REMONTY kami z węglików spiekanych zapewnia niezawodne mocowanie wierteł i maksymalne przenoszenie mocy. Wiertarko-wkrętarka FEIN ASCM QX posiada ściągany jedną ręką i bez użycia narzędzi uchwyt wiertarski z blokadą wrzeciona, co zapewnia szczególną wygodę i elastyczność. Wiertarko-wkrętarki akumulatorowe mają optymalną masę, dobrze leżą w dłoni i ważą od 1,7 kg (wraz z akumulatorem). Ich cena w sklepie wynosi od 1566,40 zł (sugerowana cena netto).

2-biegowa wiertarkowkrętarka akumulatorowa ABS i akumulatorowa wiertarkowkrętarka udarowa ASB Model podstawowy FEIN ABS — kompaktowa 2-biegowa wiertarko-wkrętarka akumulatorowa

Ponadto ogniwa akumulatorowe FEIN to ogniwa wysokoprądowe, tzn. są odporne na uszkodzenia wskutek krótkotrwałego skoku natężenia prądu, jaki występuje np. przy dokręcaniu wkrętów. Elektronarzędzia FEIN przed wprowadzeniem na rynek są poddawane ciężkim testom praktycznym. Dlatego narzędzie, akumulator i ładowarka są objęte 3-letnią gwarancją FEIN.

4-biegowa wiertarko-wkrętarka akumulatorowa ASCM i ASCM QX

Akumulatorowe wiertarko-wkrętarki ASCM to najmocniejsze w ofercie FEIN wkrętarki akumulatorowe. Zawdzięczają to bezszczotkowemu, pyłoszczelnemu silnikowi FEIN PowerDrive mającemu o 30 procent wyższą sprawność w stosunku do porównywalnych silników DC oraz 4-biegowej przekładni wykonanej w całości z metalu. Prędkości obrotowe

od 400 do 3850 obr./min umożliwiają precyzyjne i efektywne wiercenie. Do każdego zastosowania można dobrać właściwą prędkość i moment obrotowy. Zapewnia to zgłoszona do ochrony patentowej 4-biegowa przekładnia oraz regulator obrotów umożliwiający precyzyjną regulację prędkości obrotowej przez użytkownika. Przy maksymalnym momencie obrotowym 90 Nm wiertarko-wkrętarki akumulatorowe są w stanie wkręcić śrubę 10 x 400 mm bez nawiercania. Nowe akumulatory litowo-jonowe FEIN umożliwiają wkręcenie do 1800 wkrętów na jednym naładowaniu (wkręty 5 x 40 mm w miękkie drewno). Elektroniczny system wyłączania momentu obrotowego posiada 15 poziomów plus poziom wiercenia i gwarantuje uzyskanie identycznych głębokości wkręcania bez ryzyka zerwania łba śruby. Szybkomocujący uchwyt wiertarski ze szczę-

Kompaktowe akumulatorowe wiertarko-wkrętarki (udarowe) to podstawowe modele w ofercie wkrętarek akumulatorowych i kosztują od 1227,60 zł (sugerowana cena netto). Dzięki niewielkiej masie (od 1,8 kg) są niezwykle ergonomiczne. Obie wiertarko-wkrętarki akumulatorowe posiadają mocny 4-biegunowy silnik DC z ochroną przed przeciążeniem i szybkomocujący uchwyt wiertarski wykonany w całości z metalu – bez trudu wkręcają śruby do 8 x 300 mm. Akumulator litowo-jonowy wystarczy na wkręcenie do 750 wkrętów (5 x 40 mm w miękkie drewno). Kolejnymi cechami wyróżniającymi to narzędzie jest 2-biegowa przekładnia wykonana w całości z metalu, maksymalny moment obrotowy 60 Nm oraz 24 poziomy momentu obrotowego plus poziom wiercenia. Model FEIN ASB posiada dodatkowo funkcję udaru osiowego – idealną do wiercenia i wkręcania we wszystkich materiałach.

Akumulatorowa wkrętarka udarowa ASCD

Wyjątkowo wytrzymała i mocna wkrętarka FEIN ASCD posiada 4-biegunowy silnik DC z zabezpieczeniem przed przeciążeniem i osiąga moment obrotowy 250 Nm. Te wkrętarki udarowe są niezwykle krótkie i lekkie – ich długość wynosi zaledwie 148 mm i ważą 1,5 kg. Posiadają uchwyt 4-kątny ½” lub 6-kątny ¼” oraz funkcję udaru promieniowego i wkręcają śruby o średnicy do 10 mm, czyli M16. Szczególną zaletą wkrętarek udarowych jest brak odrzutu przy wkręcaniu i odkręcaniu śrub. Akumulatorowe wkrętarki udarowe są dostępne w sprzedaży w cenie od 1579,60 zł (cena sugerowana netto).

Wytrzymała akumulatorowa wkrętarka udarowa FEIN ASCD z momentem obrotowym 250 Nm

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

Dalsze informacje będą dostępne na stronie: http://www.fein.com/drills www.fein.pl n

EKSPLOATACJA I REMONTY

Ręcznie wykonywane wiercenie przy optymalnej prędkości cięcia

by szybko wywiercić otwory w metalu i nie zużyć nadmiernie wiertła, należy zastosować odpowiednią prędkość cięcia. Zależy ona od twardości wiertła oraz wytrzymałości metalu i jest najczęściej określana przez producenta wiertła. Jeżeli prędkość cięcia jest znana, osoby obrabiające metal dostosowują prędkość obrotową lub bieg do średnicy otworu. Zasadniczo obowiązuje następująca reguła: Im twardszy metal, tym niższą prędkość obrotową należy wybrać. Aby dokładnie określić prędkość obrotową, należy zastosować następujący wzór: prędkość prędkość cięcia (Vc) x 1000 = obrotowa (n) π x średnica

Wiertarko-wkrętarki akumulatorowe z czterema biegami do intensywnej eksploatacji

W przemyśle i rzemiośle często wykorzystuje się wiertarko-wkrętarki akumulatorowe zamiast zwykłych wiertarek. W ostatnich latach stały się one coraz wydajniejsze. Te narzędzia akumulatorowe są dostępne z czterema biegami i prędkością obrotową do 4000 obrotów. 4-biegowe wiertarko-wkrętarki akumulatorowe ASCM należą do najbardziej wydajnych w ofercie firmy FEIN. Zapewniają optymalną prędkość obrotową, a tym samym idealnie dobrane prędkości cięcia dla każdej średnicy otworu.

Pierwszy krok: Ustalenie prędkości cięcia

Jeżeli producent wiertła nie ustalił prędkości cięcia, w odniesieniu do najpopularniejszych typów wiertarek firma FEIN stosuje następujące zalecenia: Standardowe wiertła ze stali szybkotnącej są odporne na ścieranie i wiercą otwory w stali konstrukcyjnej z prędkością cięcia do 40 metrów na minutę. Wiertła z powłoką z azotku tytanu (TiN) powodują mniejsze tarcie i są twardsze. Wyróżniają się znacznie wyższą prędkością cięcia wynoszącą 50 metrów na minutę i dłuższą trwałością. Wiertła z węglików spiekanych są bardziej kruche przy obciążeniu ści-

Profesjonalny zestaw FEIN do wkręcania z ABS i ASCD

skającym. Wykorzystuje się je do bardzo ciągliwych metali, np. do stali kutej. Osiągają one prędkość cięcia wynoszącą 70 metrów na minutę w przypadku stali konstrukcyjnej.

Drugi krok: Ustalenie biegu

FEIN zaleca dobranie odpowiedniego biegu w zależności od średnicy wierconego otworu i prędkości cięcia. Na przykład, otwór o średnicy czterech milimetrów można wiercić, korzystając z czwartego biegu z prędkością 3950 obrotów na minutę, natomiast do wywiercenia otworu o średnicy ośmiu milimetrów można użyć trzeciego biegu o prędkości 1950 obrotów. W przeciwieństwie do 2-biegowych wiertarko-wkrętarek wyżej opisane urządzenia pracują znacznie szybciej i dokładniej.

Rada: FEIN Select – elastyczna oferta narzędzi akumulatorowych do profesjonalnej obróbki metalu

Oprócz 4-biegowych wiertarko-wkrętarek akumulatorowych ASCM firma FEIN oferuje kolejne wydajne elektronarzędzia akumulatorowe do wkręca-

nia i wiercenia lub cięcia w blachach. Od lipca 2015 r. firma FEIN umożliwia swoim klientom z branży rzemieślniczej i przemysłowej tworzenie indywidualnych zestawów 18-woltowych, a ostatnio również 12V urządzeń akumulatorowych: Nowa linia produktów FEIN Select jest skierowana do firm z branży obróbki metalu i obejmuje dwanaście różnych urządzeń solo oraz dwa podstawowe zestawy akumulatorowe. Jeśli w warsztacie znajdują się już inne elektronarzędzia akumulatorowe FEIN, można niewielkim kosztem rozbudować park maszynowy. Każde elektronarzędzie FEIN Select jest dostarczane w wysokiej klasy walizce z tworzywa sztucznego. Elektronarzędzia FEIN są dostępne w sprzedaży w specjalistycznych sklepach. Lista sklepów znajduje się na stronie: http://www.fein.pl/pl_pl/ wyszukiwanie-dystrybutora/ Odwiedź FEIN również na YouTube: http://www.youtube.com/user/FEINPoland www.fein.pl n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

Nowe wkrętarki akumulatorowe

FEIN 12 V

Ekstremalna moc i perfekcja przy obróbce metali

6PL9N N9ETTO ,60

Od ponad 120 lat FEIN wyznacza wysokie standardy w dziedzinie niezawodnych, profesjonalnych narzędzi dla rzemiosła i przemysłu. Firma FEIN wykorzystała to doświadczenie i wiedzę przy projektowaniu nowych wkrętarek akumulatorowych 12 V. Wysokiej mocy urządzenia wyróżniają się niską wagą, zwartą konstrukcją, optymalnymi możliwościami obsługi i jednocześnie ponadprzeciętną wydajnością. W połączeniu z naszymi niezawodnymi silnikami, inteligentną elektroniką i akumulatorami FEIN 2,5 Ah wkrętarki akumulatorowe 12 V umożliwiają długą i efektywną pracę w metalu.

FEIN-Polska-Elektronarzędzia Sp. z o.o., 30-798 Kraków, ul. Christo Botewa 2B, tel./faks: +48 (12) 269 31 03/05, www.fein.pl

EKSPLOATACJA I REMONTY

Nowe narzędzia wielofunkcyjne Bosch dla profesjonalistów z innowacyjnym systemem Starlock Bosch rozszerza ofertę profesjonalnych narzędzi wielofunkcyjnych o nowe modele, które można łatwo dostosować do swoich potrzeb: dostępne są trzy klasy wydajności i zróżnicowany osprzęt do wielu zastosowań. Innowacyjny system mocowania osprzętu Starlock z funkcją Snap-In umożliwia jego szybką i beznarzędziową wymianę.

osch wprowadza na rynek nowe modele narzędzi wielofunkcyjnych: sieciowe GOP 55-36 Professional, GOP 40-30 Professional, GOP 30-28 Professionall. Dostępne są urządzenia w trzech klasach wydajności: Starlock, StarlockPlus i StarlockMax. Klasa definiuje rodzaj prac, dla których narzędzie jest dedykowane – im jest ona wyższa tym większy jest zakres zastosowań narzędzia. Nowy system mocowania osprzętu Starlock z funkcją Snap-In, zaprojektowany przez Bosch i Fein, gwarantuje szybsze tempo pracy, większą wydajność i bardziej precyzyjny rezultat. W ramach systemu dostępne są 32 akcesoria Starlock, 4 akcesoria StarlockPlus i 12 akcesoriów StarlockMax. Osprzęt niższej klasy Dane techniczne Moc nominalna

Fot. Bosch

jest kompatybilny z narzędziami wyższej klasy. Oznacza to, że wszystkie akcesoria są kompatybilne z narzędziem StarlockMax. Dodatkowo, całkowita oferta osprzętu Starlock jest kompatybilna z narzędziami oscylacyjnymi poprzednich generacji.

Trzy klasy wydajności

Model GOP 55-36 Professional należy do klasy wydajności StarlockMax. Wyposażony w silnik o mocy 550W oferuje szybkie tempo pracy podczas zaawansowanych prac, np. przy wykonywaniu nacięć i szczelin podczas renowacji konstrukcji dachu. Narzędzie GOP 40-30 Professional z silnikiem o mocy 400 W to klasa wydajności StarlockPlus. Dzięki mniejszemu kątowi oscylacji od-

GOP 55-36 Professional

GOP 40-30 Professional (zastępuje GOP 300 SCE Professional)

GOP 30-28 Professional (zastępuje GOP 250 CE Professional)

550 W

400 W

300 W

Klasy wydajności osprzętu

Starlock StarlockPlus StarlockMax

Starlock StarlockPlus

Kąt oscylacji (prawy/lewy)

1,8°

1,5°

1,4°

8.000 – 20.000 min-1

Prędkość obrotowa bez obciążenia Obwód rękojeści

175 mm

Długość narzędzia

290 mm

284 mm

280 mm

beznarzędziowy z funkcją Snap-In

z kluczem sześciokątnym

1,6 kg

1,5 kg

Uchwyt do montażu osprzętu Waga

znacza się ono większą precyzją. Zintegrowane z narzędziem oświetlenie LED sprawia, że GOP 40-30 doskonale sprawdza się podczas prac adaptacyjnych wykonywanych w zaciemnionych miejscach. W ramach klasy StarlokPlus dostępny jest też model GOP 30-28 Professional z silnikiem o mocy 300 W. Wszechstronność tego modelu sprawia, że z powodzeniem można go używać także np. do usuwania fug w płytkach ściennych i podłogowych.

Innowacyjna funkcja Snap-In umożliwia szybką i beznarzędziową wymianę osprzętu

Profesjonalne narzędzia wielofunkcyjne GOP 55-36 Professional, GOP 40-30 Professional oraz model akumulatorowy GOP 18 V-28 Professional są wyposażone w nowy system mocowania osprzętu Starlock i funkcję Snap-In. To rozwiązanie firmy Bosch umożliwia szybką i beznarzędziową wymianę osprzętu w ciągu zaledwie trzech sekund. Funkcja Snap-In działa na podobnej zasadzie jak wiązania w nartach: wystarczy włożyć osprzęt, docisnąć uchwyt i gotowe. Dzięki temu użytkownik może od razu przystąpić do pracy. Aby wyjąć osprzęt, wystarczy uruchomić dźwignię na głowicy narzędzia. Bosch n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2016

Apator Elkomtech S.A. www.elkomtech.com.pl | www.apator.com

Automatyka zabezpieczeniowa Dla sieci SN i WN, zróżnicowana wielkość, moc obliczeniowa i zakres funkcjonalności, współpraca z systemami różnych producentów, implementacja IEC61850.

Systemy telemechaniki Skalowalne rozwiązania, wszystkie typy łączności, otwarte protokoły komunikacyjne, koncentracja danych, konwersja protokołów.

System informatyczny WindEx System czasu rzeczywistego (SCADA), analiza i agregacja danych o awariach, planowanie prac i włączeń, platforma dyspozytorska, integracja z systemami biznesowymi.

Koncepcje i rozwiązania dla Inteligentnych Sieci Elektroenergetycznych