Rendszerek energiaellátása 5.előadás Érzékelés és mérés Sugaras hálózat esetén a hiba (zárlat, túlterhelés) tényét és helyét az áram mérésével állapítják meg. A védelemtől l távolságban fellépő 3F zárlat esetén zárlati áram: „Uh” a hálózat fázisfeszültsége (az egyenértékű Thévenin generátor feszültsége), „Zh” a védelem helyén az egyenértékű Thévenin generátor belső impedanciája „z” a vizsgált vezeték fajlagos impedanciája (Ohm/km), „l” a zárlat távolsága a védelem helyétől mérve (km). A zárlatot különböző távolságban feltételezve a védelem által érzékelt áram a zárlat helyétől függően hiperbolikusan változik.

Rendszerek energiaellátása 5.előadás A védelem fokozatai Feladat szerinti felosztás - Alapvédelem: a saját védelmi szakaszon fellépő zárlatok lekapcsolása. A 2 jelű védelem a T2 szakaszon és a C gyűjtősínen fellépő zárlatok lekapcsolásáért felelős, egészen a 3. illetve 4. jelű védelmek áramváltójáig. - Tartalék védelem: A védelem vagy a megszakító hibája esetén egy másik, távolabb elhelyezett és másik megszakítót működtető védelem kapcsol ki. Például a 2 jelű védelem működésképtelensége esetén az 1 jelű védelem látja el a T2 és a C sín első tartalék védelmi funkcióját.

Rendszerek energiaellátása 5.előadás A védelem fokozatai Működés szerinti felosztás - Gyorsfokozat: a lekapcsolás a védelem un. önidejének (a védelmi berendezések és a megszakító működési ideje) elteltével történik. Ez akkor alkalmazható, ha biztosan kielégítjük a szelektivitás igényeit azaz megállapítható, hogy az adott zárlat a védelem saját működési területén (az alapvédelmi zónájában) van. - Késleltetett fokozat: a túláram érzékelés egy időszámlálót indít, ami a beállított időkésleltetés után adja ki a parancsot a lekapcsolásra. A késleltetett fokozat látja el a tartalék védelmi funkciót, ezért azt úgy kell beállítani, hogy biztonsággal megszólaljon a védelem utáni második gyűjtősín lehetséges legkisebb zárlati áramára is. Hasonló működést kívánunk a T5 - D gyűjtősín irányában is, így a C és D gyűjtősín közül a kisebb zárlati áramnál is kisebbre kell az 1 jelű védelem késleltetett fokozatát beállítani.

Rendszerek energiaellátása 5.előadás A visszakapcsoló automatika feladata Ha egy zárlat átívelés miatt jön létre, akkor annak gyors megszüntetése után nagy valószínűséggel remélhető, hogy a berendezést újra feszültség alá lehet helyezni anélkül, hogy a zárlati ív újragyulladna. A visszakapcsoló automatika feladata végrehajtani ezt a visszakapcsolást. A visszakapcsoló automatika működését befolyásoló tényezők Megszakító hajtás A zárlatot megszüntető megszakító hajtásának képesnek kell lenni arra, hogy a kikapcsolás után kis idővel újra be tudjon kapcsolni. (Annyi energiával kell rendelkeznie a hajtást működtető energiatárolónak /rugó, sűrített levegő, gázrugó/, hogy több kapcsolást tudjon végezni a megszakító egymás után.) Megszakító ismételt megszakítási képessége A megszakító ívoltó közegének bizonyos időre van szüksége egy zárlathárítás után ahhoz, hogy újra tudja szakítani a zárlatot a visszakapcsolás után. Megkívánjuk tehát, hogy az ívoltó tényezők rövid holtidő után újra hatásosak legyenek (érintkezők lehűljenek, belső nyomás lecsökkenjen, az ív útja kitisztuljon).

Rendszerek energiaellátása 5.előadás A zárlati ív helyének deionizációja A visszakapcsolás akkor eredményes, ha a visszakapcsolás után a zárlat nem gyullad újra. Ennek feltétele, hogy a hibahelyen a zárlati ív útja deionizálódjon. Ez az idő középfeszültségű hálózaton kb. 80ms. Fogyasztói szempontok A fogyasztók érdeke a lehető legrövidebb holtidővel történő visszakapcsolás, mert a visszakapcsolás holtideje alatt a fogyasztók feszültségmentes állapotban vannak. (a sugaras ellátó hálózaton keletkezett hiba esetén) A védelmek osztályozása feladatuk szerint Alapvédelem: Az alapvédelem feladatát ellátó relének az összes többi védelmet megelőzve kell működnie. Tartalékvédelem: Ha az alapvédelem nem működik, akkor az alapvédelem megszakítóját a tartalékvédelem tartozik lekapcsolni. A tartalékvédelem reléje teljesen független az alapvédelemtől. Fedővédelem: A fedővédelem akkor szólal meg, ha az alapvédelem, vagy a tartalékvédelem sem működött. A fedővédelem más megszakítót működtet, mint az alap vagy a tartalékvédelem. A szelektivitás csorbul.

Rendszerek energiaellátása 5.előadás Fázisjavítás Minden olyan váltakozó áramú fogyasztó, amelynek üzeméhez mágneses fluxus fenntartása szükséges, meddőteljesítményt fogyaszt. Ilyen fogyasztók a fojtótekercsek, az aszinkron gépek, az indukciós hevítő berendezések, gázkisüléses fényforrások, egyenirányítók, Mivel a vezeték és más soros elemek veszteségei a Joule-törvény szerint az áramerősség négyzetével arányosak, meddőteljesítmény átvitele káros, mert megnöveli az energia átviteli költségeket. A fázisjavítás célja tehát az, hogy a vezetékrendszereken csökkentse a meddő energia szállítását, és így ennek következtében a veszteségeket, feszültségeséseket, és a vezetékek terhelhetőségét /a melegedés szempontjából megengedhető áramerősséget/ a hatásos teljesítmény átvitelére szabadítsa fel. Kompenzálás módja Egyedi kompenzáció Csoportos kompenzáció Központos kompenzáció

Rendszerek energiaellátása 5.előadás Egyedi kompenzáció Egyedi kompenzáció esetén a fázisjavító kondenzátor csupán egyetlen fogyasztó meddőteljesítményét fedezi és a fogyasztóval közös egységet képez. Nagyobb teljesítményű kondenzátorokat viszont nagy meddőigényű fogyasztókkal is csak olyan esetben ajánlatos egyedi kompenzálásra kihasználni, hogy a fogyasztó évi nappali kihasználási óraszáma legyen legalább 2000 óra. A motor meddőigényének egy részét a közvetlen, a kapcsaira kötött kondenzátor elégíti ki, a főkapcsolón és a hőkioldón kisebb áram folyik. A hőkioldót erre a kisebb áramerősségre kell beállítani. A másik igen lényeges szempont, hogy a motor a rákapcsolt kondenzátorról ne gerjedjen fel. Ennek érdekében csak a motor üresjárási meddőfogyasztásának 90%-áig szabad kompenzálni, ennél nagyobb kondenzátor teljesítmény beépítése TILOS! Meg ne fogd ! legkisebb teljesítmény kondenzátor 1,5 kvar-os, így a legkisebb egyedileg kompenzálható motor kb. 5 kW-os.

Rendszerek energiaellátása 5.előadás Csoportos kompenzáció A fázisjavító kondenzátorokat egy-egy üzemrész vagy gépcsoport együttes meddőfogyasztásának kompenzálására építik fel. A fogyasztóktól külön telepített kondenzátorok külön szekrényt és külön kapcsoló, biztosító és kisütő elemeket igényelnek. Ennek ellenére gazdaságosan alkalmazható minden olyan esetben, ha az üzemben: Nagyobb teljesítményű, de kis kihasználási óraszámmal üzemelő meddőfogyasztók vannak, amelyek egyedi kompenzálása nem gazdaságos Sok kis teljesítményű motor üzemel Az üzemi elosztó tápkábele túlterhelt, vagy ugyanazon a kábelen nagyobb hatásos teljesítményt kívánunk átvinni. Kis területen sok gázkisüléses fényforrás van beépítve.

Rendszerek energiaellátása 5.előadás Központos kompenzáció Központos kompenzációnak nevezzük a fázisjavításnak azt a módját, amellyel az egész üzem meddő teljesítményének nagyobb részét úgy kompenzáljuk, hogy az általában több csoportra osztott kondenzátorokat csoportonként közbeiktatott kondenzátorkapcsolókkal egy közös rendszerré fogjuk össze és ezt az üzem központi elosztó, gyűjtősín rendszerére csatlakoztatjuk. A több kapcsolható csoportra való bontás lehetőséget nyújt az üzemi meddőenergia-forgalom változásainak követésére, villamos folyamatszabályozással történő automatizálásra, optimális állapot létrehozására.

Rendszerek energiaellátása 5.előadás Köszönöm a megtisztelő figyelmet!