Sisteme Actuale deSisteme Actuale deProtectie-Control in Statii de Protectie-Control in Statii de

Transformare RETTransformare RET

Sisteme Actuale deSisteme Actuale deProtectie-Control in Statii de Protectie-Control in Statii de

Transformare RETTransformare RET

Autori: Autori: Dr.ing. Stelian Alexandru GAL Dr.ing. Stelian Alexandru GAL -- TRANSELECTRICATRANSELECTRICA

Dr.ing. Florin Balasiu Dr.ing. Florin Balasiu –– TRANSELECTRICATRANSELECTRICA

Dr.ing. Traian FagarasanDr.ing. Traian Fagarasan - SMART - SMART

Dr.ing. Gheorghe Moraru Dr.ing. Gheorghe Moraru –– SMARTSMART

Autori: Autori: Dr.ing. Stelian Alexandru GAL Dr.ing. Stelian Alexandru GAL -- TRANSELECTRICATRANSELECTRICA

Dr.ing. Florin Balasiu Dr.ing. Florin Balasiu –– TRANSELECTRICATRANSELECTRICA

Dr.ing. Traian FagarasanDr.ing. Traian Fagarasan - SMART - SMART

Dr.ing. Gheorghe Moraru Dr.ing. Gheorghe Moraru –– SMARTSMART

Continut prezentare

Sistemul de protectie-control si siguranta functionarii SEN

Subsistemul de protectie LEA/AT din statia 400/220 kV Sibiu Sud

Subsistemul de control din statia 400/220 kV Sibiu Sud

Concluzii – lectii invatate

Asigurarea sigurantei SEN prin sistemul de protectie-control (1)

Cerinte generale impuse principalelor echipamente:

Realizate in tehnologie numerica

Performante si fiabilitate ridicata

Capacitate extinsa de autotestare si autosupraveghere

Terminale cu integrarea mai multor functii de protectie

Interfete standardizate la nivel statie si cu treptele de conducere

operativa

Asigurarea sigurantei SEN prin sistemul de protectie-control (2)

Cerinte generale impuse sistemului de protectie-control:

Arhitectura distribuita la nivel celula

Aplicarea principiului redundantei de la surse la elementul de

executie atat pentru protectie cat si pentru control

Aplicarea arhitecturii deschise si redundante la nivelul

magistralelor de date din statie

Utilizarea suportului de f.o. si a redundantei pentru comunicatia

intre terminalele de protectie aflate la departare

Q51

Q15 D3 Q16

Q51 Q51 Q51

Q55

Q25 Q26

Q55 Q55

Q54 Q54 Q54 Q54

TC11 TC11 TC11 TC11

TC31 TC31 TC31

TC21 TC21 TC21 TC21

TT 35 TT 35 TT 35 TT 35

TT 45 TT 45 TT 45

TT15

TT25

TT51 TT51 TT51 TT51

TT52 TT52 TT52

Q53 Q53 Q53 Q53

Q56 Q56 Q56

Q52 Q52 Q52 Q52

Q91 Mintia Iernut Brasov Tantareni

T4 400/110 AT6 400/220 AT5 400/220

Q91 Q91 Q91

Q92 Q92 Q92

Q81 Q81 Q81 Q81

Q82 Q82 Q82

Q57 Q57 Q57 Q57

Q58 Q58 Q58

Q11 Q11 Q11 Q11

Q13 Q13 Q13 Q13

Q31 Q31 Q31

Q23 Q23 Q23 Q23

Q32 Q32 Q32

Q22 Q22 Q22 Q22

Q03 Q03 Q03

Q02 Q02 Q02 Q02

Q01 Q01 Q01 Q01

N31

B1-400 kV

B2-400 kV

BB BB BB BB

D4 D5 D6

N41 N51 N61

N42 N52 N62N32

Statia 400 kV Sibiu

Sud

Schema monofilara

Instalatii de protectieLEA 400 kV Iernut si T4 400/110 kV

Q51

Q55

Q54

TC11

TC31

TC21

TT 35

TT 45

TT51

TT52

Q53

Q56

Q52

T4 400/110 110 kV

Iernut

Q0

Q0

T1

T1Q91

Q92

Q81

Q82

Q57

Q58

Q11

Q13

Q31

Q23

Q32

Q22

Q03

Q02

Q01

N41

N42

LT

TT1

TT2

Tr. Diff. Tr. 400 kV Dist.

Line Dist.

BBP

BBP

B1-400 kV

B2-400 kV

Protectia grupa 1 – F211, REL-531Protectia grupa 2 – F212, REL-531PDB, RAR - F501, F503, REB-500Teleprotectie, teledeclansare – fo si TIFRAR-M Q01 prin F501RAR-M Q03 prin F503Conectare Q01 cu CS – F501Conectare Q03 cu CS = F503

Protectia diferentiala 1– F871, RET-521Protectia diferentiala 2 – F872, RET-521Protectie partea 400 kV – F211, REL-511Protectie partea 110 kV – F212, REL-511PDB – F502, REB-500Conectare Q02 cu CS – F502DASfmin – F81, SPAF-140Reglare automata tensiune – U250, RET-521

Q51

Q55

Q54

T11

5P30, 30VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

0.5FS5, 10VA

0.5FS5, 10VA

0.5FS5, 10VA

0.5FS5, 10VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

6S1

F40

1

F41

5F

425

F40

1

110k

V

110k

V

F40

2F

301

F40

2F

302

F41

6F

426

F30

2

5S1

1S1

4S1

3S1

2S1

1S1

1S1

2S1

2S2

3S2

4S2

3S1

4S1

F211, 212212568/7850HS5950, 51N, 67N85FLERDR

T31

T35

T45

T15

T25

T51

T52

w1 cl , 30VAw2 cl 0.5/3P, 50VAw3 cl 0.5/3P, 50VA

0.5

w1 cl , 30VAw2 cl 0.5/3P, 50VAw3 cl 0.5/3P, 50VA

0.5

1

1

1

1

2

2

2

2

3

3

Q53

Q56

Q52

Q91

Q92

Q81

Q82

Q57

Q58

Q11

D4

Q13

Q31

Q23

Q32

Q22

Q01

Q03

P1

P2

P2

P1

41

42

BB1-400 kV

BB2-400 kV

F436

F446

F435

F445

Iernut

T4-250

F50187BB50EFP50BFP8579+25ERDR

F50287BB50EFP50BFP25ERDR

F871, 87287T49ERDR

A100, 200, 30025ERDR

F50350EFP50BFP8579+25ERDR

w1 cl , 30VA0.5

w1 cl , 30VAw2 cl 0.5/5P, 50VA

0.5

w1 cl , 30VAw2 cl 0.5/5P, 50VA

0.5

w1 cl , 30VA0.5

T21

Q02

P2

P1

P411

P412

F211

F503

F872

F212

F501

A100

A300

A200

P421

P422

F212

F871

F211

F502

*N

Conectarea instalatiilor de protectieLEA 400 kV Iernut si T4 400/110 kV

Functii de protectie LEA

Protectia grupa 1 – F211, REL-531Protectia grupa 2 – F212, REL-531Protectie de distanta (21)Protectii maximale de curent de faza (50, 51)Protectii maximale de curent homopolar nedirectionate si directionate (51N, 67N)Sensibilizare la conectare pe defect (50HS)Protectie maximala de tensiune (59)Blocare prot. de distanta la pendulatii (68)Declansare la mers asincron (78)Teleprotectie/teledeclansare (85)Locator de defecteInregistrator secvential de evenimenteOsciloperturbograf

A B

Z1B

Z1C

Z2B

Z2C

Z1extB

Z1extC

C D

T

T

0

0

&

> 1 Declansare

Zona 1

Zona 2

Zona 3

Receptie Impuls

Emisie Impuls

0

T

Schema PUTT (permisiva pe zona 2 a protectiei de distanta)

LEA 400 kV IernutFunctia de teleprotectie

Organizarea schemei de comunicatie pentru protectiile gr. 1 si gr. 2

Emisie pe ambele medii fizicede la ambele grupe de protectie

Receptie de pe ambele medii fizicela ambele grupe de protectie

A B

P2 P2T2 T2

T1 T1P1 P1

D2 D2D1 D1

> 1 > 1

> 1 > 1Suport fizic = fo

Suport fizic = TIF

Fiecare suport fizic are 3 canale: 1,2 teleprotectie 3 teledeclansare

Gr. 1 emisie pe canal 1Gr. 2 emisie pe canal 2

Gr. 1 receptie de pe canal 1Gr. 2 receptie de pe canal 2

LEA 400 kV IernutFunctia de teleprotectie/teledeclansare

Principiul teledeclansarii (DRRI, Umax, mers asincron)A B

T2P2

(59, 78)

(59, 78)P1

T2

T1 T1DRRI

D2 D2D1 D1

> 1 > 1

> 1 > 1

Emisie pe ambele medii fizicede la ambele grupe de protectie

Receptie de pe ambele medii fizicela ambele grupe de protectie

Suport fizic = fo

Suport fizic = TIF

Fiecare suport fizic are 3 canale: 1,2 teleprotectie 3 teledeclansare

Gr. 1 emisie pe canal 3Gr. 2 emisie pe canal 3

Gr. 1 receptie de pe canal 3Gr. 2 receptie de pe canal 3

LEA 400 kV IernutFunctia de teleprotectie/teledeclansare

Arhitectura sistemului de teleprotectie/teledeclansare

Arhitectura sistemului de teleprotectie/teledeclansare

LEA 400 kV IernutFunctia de blocaj/declansare in cazul pendulatiilor/mersului asincron

Zona sesizare pendulatii

Declansare rapida la mers asincron

jX

R21.021.0 15.0

15.0

15.0

21.6

21.6

15.0 8.05.60

40.0

20.0

33.4

8.64

40.08

40.08

33.4

33.4

(0.9; 8.64)

(0.1; 0.96)

6.0

8.0

PSP F211 LEA Iernut

PSD F211 LEA Iernut

Z1PP F211 LEA Iernut

Zona 1a protectiei de distanta

Declansare intarziata la mers asincron, dupa un numar reglat de rasturnari

Zona sesizare mers asincron

LEA 400 kV IernutDeclansare la mers asincron. Oscilatii rapide.

Q51

Q55

Q54

TC11

TC31

TC21

TT 35

TT 45

TT51

TT52

Q53

Q56

Q52

T4 400/110 110 kV

Iernut

Q0

Q0

T1

T1Q91

Q92

Q81

Q82

Q57

Q58

Q11

Q13

Q31

Q23

Q32

Q22

Q03

Q02

Q01

N41

N42

LT

B1-400 kV

B2-400 kV

RAR-M (+) pe LEA 400 kV Iernut

RAR pe Q01 – F501, REB-500RAR pe Q03 – F503, REB-500Fiecare protectie LEA (F211, F212) porneste ambele relee de RAR (pe Q1 si pe Q03)

Pauza de RAR-M (Q01) = 1sPauza de RAR-M (Q03) = 1.3 s

Daca Q01 este deconectat, se executa RAR-M pe Q03, t=1 s

Daca Q03 este deconectat, se executa RAR-M pe Q01, t=1 s

Daca Q01 conectat cu RAR anulat, declansare definitiva trifazata Q01. Q03 executa RAR-M.

Daca Q03 conectat cu RAR anulat, declansare definitiva trifazata Q03. Q01 executa RAR-M

Q51

Q55

Q54

T11

5P30, 30VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

0.5FS5, 10VA

0.5FS5, 10VA

0.5FS5, 10VA

0.5FS5, 10VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

5P30, 30VA

6S1

F40

1

F41

5F

425

F40

1

110k

V

110k

V

F40

2F

301

F40

2F

302

F41

6F

426

F30

2

5S1

1S1

4S1

3S1

2S1

1S1

1S1

2S1

2S2

3S2

4S2

3S1

4S1

F211, 212212568/7850HS5950, 51N, 67N85FLERDR

T31

T35

T45

T15

T25

T51

T52

w1 cl , 30VAw2 cl 0.5/3P, 50VAw3 cl 0.5/3P, 50VA

0.5

w1 cl , 30VAw2 cl 0.5/3P, 50VAw3 cl 0.5/3P, 50VA

0.5

1

1

1

1

2

2

2

2

3

3

Q53

Q56

Q52

Q91

Q92

Q81

Q82

Q57

Q58

Q11

D4

Q13

Q31

Q23

Q32

Q22

Q01

Q03

P1

P2

P2

P1

41

42

BB1-400 kV

BB2-400 kV

F436

F446

F435

F445

Iernut

T4-250

F50187BB50EFP50BFP8579+25ERDR

F50287BB50EFP50BFP25ERDR

F871, 87287T49ERDR

A100, 200, 30025ERDR

F50350EFP50BFP8579+25ERDR

w1 cl , 30VA0.5

w1 cl , 30VAw2 cl 0.5/5P, 50VA

0.5

w1 cl , 30VAw2 cl 0.5/5P, 50VA

0.5

w1 cl , 30VA0.5

T21

Q02

P2

P1

P411

P412

F211

F503

F872

F212

F501

A100

A300

A200

P421

P422

F212

F871

F211

F502

*N

Conectarea instalatiilor de protectieLEA 400 kV Iernut si T4 400/110 kV

Functii de protectie T4

Protectie de rezerva 400 kV – F211, REL-511Protectie de rezerva 110 kV – F212, REL-511Protectie de distanta (21)Protectii maximale de curent de faza (50, 51)Protectii maximale de curent homopolar nedirectionate si directionate (51N, 67N)Blocare prot. de distanta la pendulatii (68)Inregistrator secvential de evenimenteOsciloperturbograf

Protectia dif. 1 si 2Protectie diferentiala de curent (87T)Protectie la suprasarcina termica (49)Inregistrator secvential de evenimenteOsciloperturbograf

P.Th - Protectii tehnologiceGaze cuvaGaze comutator ploturiSuprapresiuneISI

Q 51

Q 55

Q 54

T C 11

T C 31

T C 21

T T 35

T T 45

T T 51

T T 52

Q 53

Q 56

Q 52

T 4 400 /110 110 kV

Iernu t

Q 0

Q 0

T 1

T 1Q 91

Q 92

Q 81

Q 82

Q 57

Q 58

Q 11

Q 13

Q 31

Q 23

Q 32

Q 22

Q 03

Q 02

Q 01

N 41

N 42

LT

B 1-40 0 kV

B 2-40 0 kV

Defect in zona T4

Declansare trifazata definitiva, blocare RAR pe Q03 si blocare conectare

Defecte in zona barelor 400 kV

Declansare trifazata definitiva toate Q01, blocare RAR la toate Q01 si blocare conectare la toate Q01. LEA functioneaza in continuare normal.

Q51

Q55

Q54

TC11

TC31

TC21

TT 35

TT 45

TT51

TT52

Q53

Q56

Q52

T4 400/110 110 kV

Iernut

Q0

Q0

T1

T1Q91

Q92

Q81

Q82

Q57

Q58

Q11

Q13

Q31

Q23

Q32

Q22

Q03

Q02

Q01

N41

N42

LT

B1-400 kV

B2-400 kV

Declansare mono sau trifazata Q01, Q03 prin protectiile LEA si Q0 prin teleprotectie. T4 functioneaza in continuare normal.

DRRI 400 kV

Defect pe B1-400 kV si Q01 refuza declansarea.Functia DRRI, inclusa PDB, comanda: dupa dt=150 ms declansarea tuturor Q01 de pe B1, declansarea Q03 si teledeclansarea Q0 in Iernut blocarea RAR Q03 si la toate Q01. Se blocheaza conectarea la Q01 si Q03

Q51

Q55

Q54

TC11

TC31

TC21

TT 35

TT 45

TT51

TT52

Q53

Q56

Q52

T4 400/110 110 kV

Iernut

Q0

Q0

T1

T1Q91

Q92

Q81

Q82

Q57

Q58

Q11

Q13

Q31

Q23

Q32

Q22

Q03

Q02

Q01

N41

N42

LT

B1-400 kV

B2-400 kV

Defect in zona N41 si Q01 refuza declansarea.Functia DRRI, inclusa PDB, comanda: repetarea instantanee a declansarii, emise de protectiile LEA, pe ambele bobine de declansare ale Q01 dupa dt=150 ms declansarea tuturor Q01 de pe B1, declansarea Q03 si teledeclansarea Q0 in Iernut blocare RAR Q03 si la toate Q01. Se blocheaza conectarea la Q01 si Q03

Arhitectura subsistemului de control

Functiile Unitatii de Control Celula (BCU)

Comanda – intreruptoare, separatoare, clp, comutator ploturi,

pompe, ventilatoare

Control – interblocaje, control sincro, masura (U, I, f, P, Q,

temperatura)

Monitorizare – pozitii, semnalizari preventive si de avarie

Comunicatie – cu sistemul control statie si cu subsistemul de

protectii

Afisare locala

Parametrizare si configurare locala

Functiile Sistemului Control Statie

Configurare si monitorizare operare sistem

Comanda – intreruptoare, separatoare, clp, comutator ploturi,

pompe, ventilatoare

Control – interblocaje, masura

Gestionarea evenimentelor – inregistrare, stocare si afisare

Comunicatie – cu sistemul EMS/SCADA DEN, cu sistemul de

monitorizare la distanta al protectiilor

Interfata operator cu ecrane multiple

Concluzii – lectii invatate (1)

Utilizarea sistemelor numerice de protectie-control contribuie la reducerea costurilor

totale pe durata de viata (investitie, mentenanta, exploatare)

Integrarea diverselor functii de protectie-control imbunatateste siguranta functionarii

si micsoreaza costurile de instalare

Utilizarea containerelor echipate si testate in fabrica contribuie la reducerea duratei

de instalare si simplifica testele in statie

Facilitatile de comunicatie permit atat parametrizarea si configurarea echipamentelor

dar si extragerea datelor necesare analizei post-factum

Autosupravegherea contribuie la cresterea disponibilitatii sistemului de protectie-

control

Concluzii – lectii invatate (2)

Grupele de reglaje permit adaptarea la diverse conditii din SEN

Posibilitatea utilizarii echipamentelor numerice de testare contribuie la

imbunatatirea calitatii verificarilor

Necesita personal instruit multi-disciplinar si cu experienta greu de recrutat azi

Necesita verificari intensive mai ales la FAT care sunt consumatoare de timp

Necesita un numar mare de parametri care trebuie intelesi, calculati, verificati,

implementati si testati. De altfel, cele mai multe din actionarile eronate ale protectiilor

numerice se datoreaza unor erori de intelegere, implementare si testare a parametrilor

sau a unor detalii de configurare