[PEAZ #2] DZIELIMY EAZ NA CZWORO!

Poznając jakikolwiek nowe zagadnienie z dziedziny nauki, a szczególności przedmiotów ścisłych, na początku próbujemy usystematyzować sobie zagadnienie, które chcemy poznać i „dowiedzieć się czego chcemy się dowiedzieć”. W zagadnieniach EAZ jest podobnie, dlatego na wstępie tego artykułu spróbujemy sobie zastanowić się nad systematyką podziału elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej oraz nad podstawowymi jej kryteriami działania i stawianymi przed nią wymaganiami.

W poprzednim artykule powiedzieliśmy sobie, że EAZ dotyczy praktycznie każdego urządzenia w elektroenergetyce i już wraz z rozpoczęciem eksploatacji pierwszych urządzeń elektrycznych, dziedzina ta spędzała pierwszym „zabezpieczeniowcom” sen z powiek. Skoro tak – czemu więc nie wprowadzić podziału automatyki elektroenergetycznej ze względu na obiekt zabezpieczany? 

W elektroenergetyce chronimy przecież m.in:

• linie elektroenergetyczne,
• (auto)transformatory,
• generatory,
• szyny zbiorcze,
• wyłączniki,
• dławiki,
• baterie kondensatorów,
• silniki.

W dodatku sam sposób zabezpieczenia każdego z tych elementów to tak naprawdę temat na który można by wydać osobną książkę (lub stworzyć kolejny nudny WordPressowy blog). Domyślasz się jednak też, że sposoby ochrony wymienionych urządzeń muszą mieć ze sobą też coś wspólnego.  Zastanówmy się więc, czy istnieje inny podział, który pozwoli nam na chwile zapomnieć czym jest obiekt zabezpieczany a skupi się na zjawiskach zachodzących w nim podczas wystąpienia stanu zakłóceniowego. Nazwijmy sobie ten podział, podziałem ze względu na kryterium zabezpieczeniowe (brzmi groźnie, prawda?).

Podział ten, ze względu na to kryterium, przestawić można mniej więcej tak:

• zabezpieczenia impedancyjne (np. zabezpieczenie odległościowe, zabezpieczenie od niedowzbudzenia),
• zabezpieczenia różnicowe (działające w oparciu o I prawo Kirchhoffa),
• zabezpieczenie prądowe (m.in. zabezpieczenia nadprądowe, podprądowe),
• zabezpieczenia napięciowe (zabezpieczenia nadnapięciowe, podnapięciowe),
• zabezpieczenia częstotliwościowe (zabezpieczenia nadczęstotliwościowe, podczęstotliwościowe)
• zabezpieczenia działające w oparciu o składowe symetryczne (zabezpieczania ziemnozwarciowe, zabezpieczenia od składowej przeciwnej),
• zabezpieczenia admitancyjne i susceptancyjne,
• zabezpieczenia działające w oparciu o pochodne sygnałów (np. zabezpieczenia ROCOF df/dt),
• zabezpieczenia fabryczne (np. ciśnieniowe transformatora),
• układ lokalnej rezerwy wyłącznikowej (LRW),
• układy samoczynnego ponownego załączania (SPZ),
• automatyka samoczynnego częstotliwościowego odciążania (SCO),
• automatyka samoczynnego załączenia rezerwy (SZR),
• automatyka odciążająca (AO).
• wiele innych…

Jak widać rodzajów układów automatyki zabezpieczeniowej jest mnóstwo ale nie o to chodzi aby je wszystkie wymieniać. Posłużymy się jednak przykładem aby „wziąć do kupy” oba przedstawione w artykule podziały. Załóżmy, że chcemy dla przykładu zająć się zabezpieczeniami linii wysokiego napięcia (WN). Spośród naszych „elementów eazetowej układanki” na pewno wybierzemy ich kilka, ponieważ standardową linię wysokiego napięcia zabezpieczymy zarówno zabezpieczeniem odległościowym, zabezpieczeniem różnicowych a także zabezpieczeniem ziemnozwarciowym działającym w oparciu o kryterium składowej zerowej. Do tego dołożymy zazwyczaj automatykę SPZ i LRW.  Taki sam zestaw ŚWIĘTEJ TRÓJCY tj. „odległościówka” + „różnicówka” + „ziemnozwarciówka” przyda nam się do zabezpieczenia transformatora WN/SN, jednak zrezygnujemy tu z automatyki SPZ ale za to dołożymy szereg fabrycznych zabezpieczeń (m.in. przekaźnik Buchholtza) i zabezpieczenie nadprądowe punktu gwiazdowego.