KOORDINACIJA PODEŠENJA PODUZBUDNOG LIMITERA I ZAŠTITE OD NESTANKA UZBUDE

Blaženka Brkljač, Igor Bartulović Končar - Elektronika i informatika Dobrilo Gačević, Željko Pejović EPCG AD Nikšić, TE Pljevlja

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

STRUKTURA REFERATA

• Kratak opis agregata TE Rijeka i TE Pljevlja • Karakteristike novog Sustava uzbude • Poduzbudni limiter • Zaštita od nestanka uzbude • Koordinacija podešenja i snimke • Zaključak

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

KRATAK OPIS AGREGATA TE RIJEKA

• proizvodna jedinica najveće jedinične snage u RH, 376 MVA, IfMCR = 3300 A • velika pogonska fleksibilnost, rad u sekundarnoj regulaciji frekvencije i snage razmjene, rad u induktivnom i kapacitivnom području

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

KRATAK OPIS AGREGATA TE PLJEVLJA

• proizvodna jedinica najveće jedinične snage u CG, pušten u rad 1982.godine, 210 MW / 247 MVA, IfN=2750A • U EES CG radi kao bazna elektrana, sa značajnom ulogom u zatvaranju elektroenergetskog bilansa. Revitalizacija glavne energetske opreme obavljena 2009.g. a nedugo je revitaliziran i generator čime je povećana njegova snaga na 218,5 MW / 257 MVA

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

KARAKTERISTIKE NOVOG SUSTAVA UZBUDE

• digitalni regulator napona u dvokanalnoj izvedbi (tipa DRN) • vodom hlađeni tiristorski usmjerivač u konfiguraciji 1+1 • ograničenja rada generatora u poduzbuđenom i naduzbuđenom režimu automatski u ovisnosti o stanju rashladnog medija

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

VODOM HLAĐENI USMJERIVAČ U KONFIG. 1+1

Vodom hlađeni usmjerivač (gore) i petpolni rastavljač (dole) Sustav hlađenja usmjerivača

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

DRN 3. GENERACIJE

• • nova centralna procesorska jedinica sinkronizacija s GPS signalom točnog vremena • • proširena verzija snimača prijelaznih pojava kronološki registrator događaja

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

REGISTRATOR PRIJELAZNIH POJAVA

• podesiva konfiguracija i okidna logika • sinkronizacija s GPS signalom točnog vremena • podesiva dubina zapisa

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

KRONOLOŠKI REGISTRATOR DOGAĐAJA

• zapisuje sve relevantne događaje u sustavu • sinkroniziran s GPS signalom točnog vremena • ispis KRD-a na lokalnom panelu, daljinskom ili unutar nadređenog SCADA sustava

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

STABILIZATOR EES-a

Struktura PSS2A/2B, IEEE Std. 421.5-2005 • • • 2 ulazna signala: radna snaga i promjena frekvencije napona široki frekvencijski opseg djelovanja primjena: prigušenje kompleksnih oscilacija

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

PODUZBUDNI LIMITER (UNDEREXCITATION LIMITER, UEL)

• ima ulogu preventivnog djelovanja pri tendenciji smanjenja uzbude kako bi se izbjegla nepotrebna isključivanja generatora od strane zaštite • potrebno je statičke karakteristike ograničenja unutar sustava uzbude podesiti tako da djeluju prije nego radna točka dostigne vrijednosti podešene statičkom karakteristikom odgovarajuće zaštite agregata • regulacijski signal UEL-a izvodi se kombiniranjem ili napona i struje ili djelatne i jalove snage generatora. Ako su ulazni signali UEL-a napon i struja statora generatora, kao što je to u ovom slučaju, tada limitirajuća karakteristika ima u P Q ravnini pogonskog dijagrama kružni oblik.

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

KARAKTERISTIČNA POGONSKA KARTA GENERATORA S IZRAŽENIM POLOVIMA

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

PODEŠENJA ZAŠTITE OD NESTANKA UZBUDE I P/Q LIMITERA

TE RIJEKA - ZAŠTITA GENERATORA 376.47MVA/20kV - NESTANAK UZBUDE - POGONSKI DIJAGRAM 1.2

1 0.8

0.6

0.4

0.2

0 -1 -0.8

-0.6

-0.4

p+j*q=u 2 (Real(y)+j*Imag(y)) Jedinična kružnica, u g =1.0rj

Kružnica za u g =0.93rj

Kružnica za u g =1.07rj

Gubitak uzbude: u g =1.0rj

Gubitak uzbude: u g =0.93rj

Gubitak uzbude: u g =1.07rj

-0.2

0 0.2

Jalova snaga, q,(rj) 0.4

0.6

0.8

1 Podešenje zaštite od nestanka uzbude u pogonskom dijagramu za tri razine napona generatora (

100 %, 93 % i 107 %

), Karakteristika prorade P/Q limitera sa stvarnim podešenjem, preračunatim na Ugn (TE Rijeka), za 1, 2 i 3 bara

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

PODUZBUDNI LIMITER (UNDEREXCITATION LIMITER, UEL)

• P/Q limiter može djelovati kada je aktivan regulator napona (u rezervnom regulatoru po struji uzbude nije aktivan), kada je uključen generatorski prekidač, uključena lijeva strana kružnice P/Q ograničenja uzbude te kada je limit uključen logičkom sklopkom. Ako je limit blokiran za izlazni signal se proslijedi maximalni negativni iznos. Prorada P/Q limitera se signalizira.

• • Neuspješno djelovanje P/Q limitera se javlja kada za vrijeme prorade P/Q limitera uzbude unutar podešenog vremena nije došlo do sniženja regulacijskog odstupanja minimalne struje uzbude ispod podešenog nivoa.

Snimanje P/Q limitera i provjera rada je obavljena u tri radne točke agregata, na različitim iznosima radne snage agregat, snižavanjem napona generatora tj. napona uzbude do prorade P/Q limitera dinamički).

(statički i

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

ISPITIVANJE PODUZBUDNOG P/Q LIMITERA

P=130 MW, step smetnja -1,5% Ugn , tlak vodika 1 bar (uz uključen PSS)

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

KOORDINACIJA ISPITIVANJA ZAŠTITE OD NESTANKA UZBUDE I PODUZBUDNOG LIMITERA

• provjera da je statička karakteristika poduzbudnog limitera podešena ispravno • • • poduzbudni limiter se onemogući kako bi se mogla ispitati zaštita od nestanka uzbude (na stvarnom podešenju). Provjeri se najprije, statički, proradna radna točka navedene zaštite (uz onemogućenje prorade same zaštite), a nakon toga i dinamička proradu zaštite od nestanka uzbude. Pri tome, snimkom, mjerenjima, signalizacijom i djelovanjem na odgovarajuće sustave, potvrdimo ispravno podešenje i djelovanje navedene zaštite.

Zaštita od nestanka uzbude, u pravilu, djeluje na isključenje generatorskog prekidača, razbuđivanje generatora i zaustavljanje agregata. Nakon potvrde ispravnog djelovanja zaštite od nestanka uzbude ponovo se omogući poduzbudni limiter te se spreme podešenja zaštite od nestanka uzbude i poduzbudnog limitera kao konačna.

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

ZAKLJUČAK

• U poduzbudnom području rada ograničenje rada generatora je definirano praktičnom granicom stabilnosti i minimalnom strujom uzbude, ali i ograničenjem zbog lokalnog zagrijavanja krajnjih limova statorskog paketa i ostalih metalnih dijelova u čeonom prostoru, koje može biti strože od praktične granice statičke stabilnosti.

• Isključenje elemenata sustava zauzima posljednje mjesto na listi prioritetnih mjera: stoga treba koristiti odgovarajuće regulacijske mjere npr. limitere unutar Sustava uzbude.

• Poznavanje mogućnosti rada omogućuje i točnije planiranje trgovanja jalovom energijom u EES-u.

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

Hvala na pažnji!

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

SNIMKE

Uzbuđivanje (usporeno, po rampi)

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

SNIMKE

Razbuđivanje invertiranjem usmjerivača

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

SNIMKE

Step smetnja u referenci napona generatora

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

METODA PODEŠENJA PARAMETARA PSS

Parametri PSS a tipa PSS2B određeni su klasičnom metodom prema IEEE 421 standardu i prema smjernicama iz WECC (Western Electricity Coordinating Council). Metoda se sastoji od snimanja fazne karakteristike tj . kašnjenja u sustavu uzbude (mjerenje kašnjenja između P i Uref za slučaj da se snima u radu na mreži ili Ug i Ureg za slučaj snimanja u praznom hodu). Parametri PSS-a odabiru se tako da se snimljeno kašnjenje (koje je zapravo uzrok oscilacija u radnoj snazi) kompenzira u najvećoj mogućoj mjeri za područje lokalnih i sistemskih oscilacije (0.1 do 2 Hz).

Za puštanje u pogon postoje upute sa već predefiniranim skupinama parametara očekivanih kašnjenja u sustavu uzbude, tako da se na terenu odabir parametara PSS a svodi na izbor između nekoliko predefiniranih skupina.

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

SNIMKE

Step smetnja u ARN-u, P=120 MW PSS isključen PSS uključen

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.

SNIMKE

Step smetnja u ARN-u, P=300 MW PSS isključen PSS uključen

3. Savjetovanje CG KO CIGRÉ, Pržno, 13-16.5.2013.