SEMAG 2009 Centrum Badawcze Systemów Teleinformatycznych i Aplikacji Sprzętowych Instytut Tele- i Radiotechniczny WARSZAWA Metoda oceny stanu wyłącznika na podstawie spróbkowanych sygnałów elektrycznych Dr hab. inż. Barbara Ślusarek, dr inż. Aleksander Lisowiec, mgr inż. Jerzy Chudorliński

SEMAG 2009 Wstęp Od prawidłowej pracy wyłączników zależy w dużym stopniu bezpieczeństwo użytkowania sieci energetycznej Wyłączniki są elementem sieci najbardziej narażonym na uszkodzenia, Bardzo duży potencjalny koszt usunięcia uszkodzeń w razie awarii wyłącznika, ….

SEMAG 2009 Założenia systemu Wykorzystanie urządzeń zabezpieczeniowych do akwizycji danych, Przesyłanie wszelkiej informacji w ramach sieci w standardzie IEC 61850, Ocena stanu wyłącznika na podstawie sygnałów dostępnych w czasie jego normalnej pracy, Autonomiczne, tzn. bez udziału operatora podejmowanie decyzji o stanie wyłącznika.

SEMAG 2009 Architektura systemu

SEMAG 2009 Architektura urządzenia Kontrolno- Pomiarowego (Urządzenie Akwizycji Danych) WYŁ WZM POM PRZETW A/C MIKROPR UKŁAD TRANSM AUTOMATYKA ZABEZPIECZEN. KONTROLER ETHERNETU URZĄDZENIE AKWIZYCJI DANYCH

Architektura oprogramowania Koncentratora SEMAG 2009 Architektura oprogramowania Koncentratora MODUŁ FILTRACJI CYFROWEJ MODUŁ PARAMETRYZACJI MODUŁ SYSTEMU EKSPERCKIEGO MODUŁ GENERACJI ALARMÓW i RAPORTÓW

Schemat działania systemu eksperckiego SEMAG 2009 Schemat działania systemu eksperckiego KLASYFIKACJA ZDARZENIA np. otwarcie lub zamknięcie wyłącznika; w zależności od rodzaju zdarzenia przywoływany jest stosowny zbiór reguł CHARAKTERYZACJA I WERYFIKACJA SYGNAŁÓW Każdy z sygnałów związanych ze zdarzeniem jest analizowany na podstawie zbioru reguł systemu eksperckiego w celu weryfikacji czy parametry sygnału są zgodne z wartościami oczekiwanymi w granicach dopuszczalnych tolerancji WERYFIKACJA ZWIĄZKU PRZYCZYNOWO-SKUTKOWEGO MIĘDZY SYGNAŁAMI Zależności wiążące wiele parametrów oraz wiele sygnałów są analizowane w celu wyznaczenia przyczyn zaobserwowanych cech charakterystycznych sygnałów

Schemat działania systemu eksperckiego, cd. SEMAG 2009 Schemat działania systemu eksperckiego, cd. WERYFIKACJA OPRACJI WYŁĄCZNIKA Prawidłowe działanie wyłącznika jest oceniane przez porównanie bieżącej operacji z wzorcem – indywidualnym dla każdego typu wyłącznika, zawartym w zbiorze reguł systemu eksperckiego GENERACJA RATPORTU Z ANALIZY W końcowym etapie analizy system ekspercki generuje raport w postaci pliku tekstowego. Raport powinien precyzyjnie opisać operację zadziałania wyłącznika, jego aktualne parametry oraz powinien zawierać rekomendacje co do naprawy wyłącznika w przypadku stwierdzenia odstępstw od wzorca

Główne sygnały pobierane z wyłącznika SEMAG 2009 Główne sygnały pobierane z wyłącznika prądy oraz napięcia fazowe, prądy oraz napięcia cewek zamykających oraz otwierających, sygnały analizy ruchu styków, sygnały cyfrowe, głównie ze styków pomocniczych, również sygnały wyzwalające, sygnały z czujników, np. z czujnika ciśnienia, wartości stałych napięć zasilających

Wykres prądu cewki rozłączającej SEMAG 2009 Wykres prądu cewki rozłączającej

Metody parametryzacji sygnałów SEMAG 2009 Metody parametryzacji sygnałów analiza widmowa, FFT, analiza falkowa, funkcje Rademachera, metoda momentów, metoda rozkładu na elementy główne

Analiza sygnałów prądowych i napięciowych SEMAG 2009 Analiza sygnałów prądowych i napięciowych czasy drgania styków, czas otwierania styku i jego zależność od prądu obciążającego wyłącznik, czas zamykania styku i jego zależność od prądu obciążającego styk, czas otwierania uśredniony z ostatnich 10 zadziałań, czas zamykania uśredniony z ostatnich 10 zadziałań, jednoczesność wyłączania w trzech fazach w zależności od prądu.

SEMAG 2009 Podsumowanie Zaprezentowana metoda diagnostyki urządzeń rozdzielnic zostanie w następnym etapie prac wzbogacona o nowe metody diagnozowania styków wyłącznika oparte na metodach termowizyjnych i analizie spektralnej. Powstanie dzięki temu system bardzo kompleksowej oceny stanu wyłącznika pozwalający diagnozować z dużą pewnością, czy wyłącznik zadziała w sposób poprawny następnym razem. Prace prezentowane w tym artykule są częścią projektu rozwojowego współfinansowanego prze Unię Europejską w ramach Funduszy Strukturalnych Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka, numer projektu WND-POIG.01.03.01-14-141/08.