ELEKTRICKÉ MERANIE

V elektrických staniciach sa merajú rôzne elektrické a neelektrické veličiny potrebné na sledovanie a zabezpečenie prevádzky elektrických staníc, na riadenie a vyhodnocovanie chodu elektrizačnej sústavy a jej jednotlivých častí a v neposlednom rade na zisťovanie množstva odobratej alebo dodanej elektrickej energie. V tejto kapitole sú vysvetlené princípy systémov miestneho a diaľkového merania a koncepcia merania, signalizácie a ovládania elektrickej stanice.

SYSTÉMY DIAĽKOVÉHO MERANIA A SIGNALIZÁCIE

Meranie

- merajú sa elektrické a neelektrické veličiny:

• sledovanie

• zabezpečenie prevádzky ES

• riadenie a vyhodnocovanie chodu ES

• zisťovanie množstva odobratej a dodanej elektrickej energie

meranieprebieha ako:

• miestne

• diaľkové

-meracie prístroje sú umiestnené priamo v rozvádzačoch alebo ovládacích skriniach a/alebo sú sústredené na paneli vo velíne a/alebo sa údaje zobrazujú na monitoroch počítačov, kde je možné na vyzvanie prezerať buď najdôležitejšie merané veličiny elektrickej stanice alebo rôzne ďalšie skupiny údajov.

-diaľkové meranie je jedným z predpokladov dispečerského riadenia ES, automatizácie, umožňuje bezobslužnú prevádzku ES.

-najčastejšie merané veličiny: napätie, prúd, výkon, energia, frekvencia, rozdiel napätí a ich uhol, účinník, sled fáz, teplota (oleja,), tlak (SF₆, ...), otáčky (chladenia, výška hladiny, prietok a pod.

-merané hodnoty sú často využité aj ako vstupné veličiny na ochrany.

-väčšina meraní sa nedá merať priamo používajú sa prístrojové transformátory (PT), bočníky alebo predradné odporníky,prevodníky
-merané veličiny sa nielen zobrazujú, ale sa aj registrujú, ďalej spracovávajú a vyhodnocujú.

Signalizácia

-poskytovať informáciu o stave silových zariadení (rozvodné zariadenia, transformátory, ...). - tvoria signály popisujúce stav spínacích zariadení (vypínače, odpájače, odpájače, číslo odbočky TR).

-je využívaná 2-bitová signalizácia, kde každý bit reprezentuje vytvorenie (1) alebo zrušenie (0) kontaktu na opačných stranách dráhy spínacích kontaktov príslušného zariadenia. Potom je možné jednotlivé stavy signalizovať nasledovnými kombináciami:

• 00 – zariadenie je v medzipolohe,

• 01 – zariadenie je zapnuté,

• 10 – zariadenie je vypnuté,

• 11 – chybový stav.

stav 00

-bezporuchový prevádzka -dočasný (zapínanie, vypínania).
-Trvalá signalizácia-

• strate signalizačného napätia,

• prerušení signalizačného kábla,

• pri revízii spínacích prvkov, kedy sú kontakty zariadenia stiahnuté do medzipolohy.

Stav 11

-skrat na zariadení alebo poruchu signalizačného zariadenia.

ZBER A PRENOS INFORMÁCIÍ

v elektrických staniciach sa meria značné množstvo veličín a sleduje sa stav mnohých prístrojov a zariadení. Získané informácie sa po spracovaní a vytriedení v krátkych časových intervaloch odosielajú na riadiace dispečingy. Systémy zberu, prenosu a spracovania dát spolu so systémom riadenia sa vo všeobecnosti nazývajú skratkou SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).

Tok informácií v elektrickej stanici

KONCEPCIA MERANIA V ELEKTRICKEJ STANICI

Zdroj informácií

Ako zdroj informácií- prístrojové transformátory prúdu a napätia s výstupom 1A, 5A a 100V, 110V. -zdroj prúdu a napätia pre meranie, ochrany a reguláciu.
-nové rozvodne vn -napäťové a prúdové senzory (elektronické transformátory).

Meranie v napäťových senzoroch je založené na princípe odporového alebo kapacitného deliča s prevodom 10 000:1 (napr. pre napäťovú hladinu 22 kV je fázové výstupné napätie senzora 1,27 V). Meranie v prúdových senzoroch pracuje na princípe Rogowského cievky s výstupom 150 mV.

Prevodník

Prevodníky prevádzajú rôzne elektrické veličiny na spoločnú hodnotu s presne definovaným rozsahom.
Najčastejšie sú používané prevodníky napätia, prúdu, činného a jalového výkonu, elektrickej práce, frekvencie, fázového rozdielu a otáčok.

Meracie prevodníky menia striedavý prúd 1A (5A) alebo napätie 100V (110V), 1,5 V, 150 mV na jednosmerný vnútený prúd 0 ÷ 5 mA ( -5 ÷ 0 ÷ +5 mA, 0 ÷ 20 mA ) a umožňujú priame pripojenie

Kódovanie a dekódovanie

V analógových systémoch sa kódovaním premieňal meraný prúd 0 ÷ 5mA na frekvenciu a táto sa namodulovávala na nosnú frekvenciu. V diskrétnych systémoch sa pri kódovaní mení meraný prúd 0 ÷ 5mA na binárne hodnoty a tie sa prenášajú v digitálnej forme.

Pri dekódovaní nastáva opačný pochod. Novšie zariadenie používané v elektroenergetike umožňuje po dekódovaní priame pripojenie na riadiace systémy.

Prenos

-cez prenosové cesty, ktoré sú definované ako fyzikálne prostredie, v ktorom sa šíri signál. Množstvo prenesených informácií vyjadruje:

• modulačná rýchlosť, ktorá je definovaná ako počet zmien nosného signálu za jednotku času  (sekundu). Meria sa v baudoch (Bd). Modulačná rýchlosť ešte nič nehovorí o tom, aké množstvo informácií nosný signál prenáša.

• prenosová rýchlosť, ktorá udáva objem informácií prenesený za časovú jednotku. Vyjadruje sa v bitoch za sekundu.

Prenos sa málokedy uskutočňuje samostatne, ale združuje sa do prenosových kanálov. Prenosový kanál je súhrn technologických prostriedkov potrebných na vytvorenie jedného spoja. Viac prenosových kanálov tvorí telekomunikačnú cestu, ktorá môže byť realizovaná:

• po metalických vodičoch cez nízkofrekvenčné telekomunikačné káble,

• po optických vláknach v samostatných kábloch alebo integrovaných v zemných lanách,

• vysokofrekvenčne cez fázové vodiče silnoprúdových vedení s nosnou frekvenciou v rozsahu 40 – 650 kHz a šírkou pásma 300 – 2500 Hz,

• voľným prostredím vo VKV pásme 100 MHz, alebo v mikrovlnnom pásme 12 GHz.

Miestne a diaľkové meranie

Miestne meranie predstavuje prijatú informáciu, ktorá sa vyhodnocuje priamo na mieste, alebo vstupuje do informačného systému elektrickej stanice. Diaľkové meranie predstavuje prezentáciu v informačnom systéme nadradeného dispečingu.