Relekoestuksissa käytettävä kytkinlaitesimulaattori
Ojavalli, Paavo (2011)
2011
Sähkötekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2011-12-07
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-2011122014952
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-2011122014952
Tiivistelmä
Sähkövoimajärjestelmän relesuojaus on erittäin merkittä koko voimajärjestelmän luotettavan ja turvallisen käytön varmistamisessa. Suojausjärjestelmän on oltava jatkuvasti toiminnassa ja valmiina erottamaan vikaantuneet verkon osat. Jotta voidaan olla varmoja relesuojaukselle asetettavien vaatimusten täyttymisestä, suoritetaan relesuojausjärjestelmälle koestuksia, joissa simuloidaan erilaisia vikatapauksia ja näin varmistetaan suojausjärjestelmän oikea toiminta. Johtuen siirtoverkon relesuojauksen monimutkaisuudesta ja toiminnan kriittisyydestä, pitää järjestelmille suoritettavien koestusten olla mahdollisimman kattavia ja luotettavia. Tämän vuoksi relekoestuksista tulee usein monimutkaisia ja aikaa vieviä, koska on otettava huomioon useita erilaisia verkon vikatapauksia sekä kytkentätilanteita.
Tämän diplomityön tavoitteena oli toteuttaa laite, jolla pystyttäisiin simuloimaan katkaisijoita ja koestettavaa kytkinlaitekenttää. Laitteesta toivotaan olevan hyötyä relekaapeille suoritettavissa tehdas- ja käyttöönottokoestuksissa. Diplomityön teoriaosuudessa käydään läpi sähköasemien kiskojärjestelmiä, ensiö- ja toisiolaitteita sekä voimajärjestelmän suojausta ja sen koestamista. Työn käytännön osuudessa toteutettiin relekoestuksessa käytettävä kytkinlaitesimulaattori käyttäen nykyaikaista ohjelmoitavaa suojarelettä. Releelle laadittiin erilaisiin koestuksiin soveltuvia konfiguraatioita, joilla voidaan simuloida relekoestuksen aikana kyseistä kytkinlaitekenttää ja suojausjärjestelmän toimintaan liittyviä signaaleja. Simulaattorin toteutuksessa käytettiin hyväksi IEC 61850-väylästandardissa määriteltyjä GOOSE-viestejä, joilla pystytään koestusten yhteydessä toteuttamaan binäärisiä sisään- ja ulostuloja simulaattorin sekä koestuslaitteen välillä ilman erillistä johdotusta. Ohjelmoitavan suojareleen käyttö mahdollistaa simulaattorin soveltamisen monissa erilaisissa koestustilanteissa, koska laitteen toimintalogiikkaa voidaan muuttaa melko nopeasti. Laitteelle on mahdollista laatia jatkossa aivan uudenlaisia konfiguraatioita, jolloin samaa laitetta on mahdollista hyödyntää tulevaisuudessa vastaan tulevissa uudenlaisissa koestustilanteissa. /Kir11
Tämän diplomityön tavoitteena oli toteuttaa laite, jolla pystyttäisiin simuloimaan katkaisijoita ja koestettavaa kytkinlaitekenttää. Laitteesta toivotaan olevan hyötyä relekaapeille suoritettavissa tehdas- ja käyttöönottokoestuksissa. Diplomityön teoriaosuudessa käydään läpi sähköasemien kiskojärjestelmiä, ensiö- ja toisiolaitteita sekä voimajärjestelmän suojausta ja sen koestamista. Työn käytännön osuudessa toteutettiin relekoestuksessa käytettävä kytkinlaitesimulaattori käyttäen nykyaikaista ohjelmoitavaa suojarelettä. Releelle laadittiin erilaisiin koestuksiin soveltuvia konfiguraatioita, joilla voidaan simuloida relekoestuksen aikana kyseistä kytkinlaitekenttää ja suojausjärjestelmän toimintaan liittyviä signaaleja. Simulaattorin toteutuksessa käytettiin hyväksi IEC 61850-väylästandardissa määriteltyjä GOOSE-viestejä, joilla pystytään koestusten yhteydessä toteuttamaan binäärisiä sisään- ja ulostuloja simulaattorin sekä koestuslaitteen välillä ilman erillistä johdotusta. Ohjelmoitavan suojareleen käyttö mahdollistaa simulaattorin soveltamisen monissa erilaisissa koestustilanteissa, koska laitteen toimintalogiikkaa voidaan muuttaa melko nopeasti. Laitteelle on mahdollista laatia jatkossa aivan uudenlaisia konfiguraatioita, jolloin samaa laitetta on mahdollista hyödyntää tulevaisuudessa vastaan tulevissa uudenlaisissa koestustilanteissa. /Kir11