Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

TU Olomouc – nejmodernější ochrana na světě

Rozsáhlá síť distribučních transformoven pro napájení drážních netrakčních zařízení v Traťovém uzlu Olomouc bude vybavena nejnovějšími elektrickými ochranami řady Siprotec 5 od společnosti Siemens.

 
Dodávka elektrických ochran řady Siprotec 5 pro rozvodny v okrsku Traťového uzlu Olomouc (TU Olomouc) je první rozsáhlé použití této nejmodernější řady ochran v České republice realizované včetně inženýrinku, výpočtu nastavení ochran a určení jejich koncepce. Celkem bude ochranami Siprotec 5 v TU Olomouc vybaveno třináct nových rozvoden. První z nich byla zprovozněna v červnu letošního roku, poslední by měla být uvedena do provozu v příštím roce (obr. 1).
 
K napájení netrakčních zařízení, tedy např. budov, autobloků, zabezpečovacích zařízení a další techniky, je v TU Olomouc určeno sedm distribučních rozvoden napětí 22 kV a šest rozvoden napětí 6 kV. Celkem jde o 84 rozvodných polí, z nichž 76 bude osazeno ochranou nebo terminálem. „Rozvodny jsou zapojeny tak, aby při poruše kteréhokoliv propojovacího kabelu nebo vývodu v rozvodně bylo zajištěno napájení připojených zařízení bez jakéhokoliv výpadku. Uspořádání ochran je tedy poměrně složité, zejména s ohledem na potřebu zajistit spolehlivou detekci poruchy a vysokou selektivitu jejich působení,“ říká Pavel Glac z divize Smart Grid Energy Automation společnosti Siemens, který má projekt na starosti. Na dráze byly shodou okolností použity i vůbec první ochrany řady Siprotec 5 instalované v České republice, a to v trakční měnírně v Suchdole nad Odrou.
 

Siprotec 5 – přístroje světové úrovně

Ochrany nové řady Siprotec 5, viz obr. 2, lze oprávněně označit za nejmodernější elektrické ochrany na světě. Jde o modulární zařízení konstruované od základu podle zásad normy IEC 61850 a s objektovým přístupem k ochranným, automatizačním i komunikačním funkcím. Hardware i software zařízení lze rozšiřovat podle potřeb zákazníka. Mimoto zařízení splňuje přísná kritéria v oblasti kybernetické bezpečnosti, což je téma stále významnější.
 

Řešení pro TU Olomouc

Hlavním úkolem při vypracovávání návrhu ochrany soustavy rozvoden v TU Olomouc bylo zajistit správnou selektivitu působení ochran. Samotná funkce nadproudové ochrany není schopna rozlišit poruchu vlastního chráněného vedení od poruchy ostatních vedení a rozvoden napájených ze stejného zdroje.
 
Jedním z uvažovaných řešení bylo využít strhávání směrových nadproudových ochran. Ochrany 7SJ82 řady Siprotec 5, které jsou použity ve všech polích s vypínačem, umožňují (a to i dodatečnou) instalaci synchronního komunikačního rozhraní, které lze pro funkci strhávání snadno využít. Dvě ochrany umístěné na koncích chráněného vedení (v přívodních polích dvou sousedních rozvoden) si po tomto rozhraní vyměňují informaci o popudu směrové nadproudové ochrany a podle příslušné logiky vyhodnotí případné vypnutí chráněného objektu. Řídicí logika je v ochraně integrována přímo jako funkce a není nutné ji vytvářet uživatelsky.
 
Z uvažovaných variant bylo nakonec zvoleno nejrobustnější uspořádání se dvěma ochranami v přívodních polích. Ochranný terminál 7SJ82 řady Siprotec 5 funguje jako směrová nadproudová ochrana a jako terminál pro ovládání a sběr údajů o poruchách. Vedle něj je na dveřích rozváděče umístěna kompaktní rozdílová ochrana 7SD80 řady Siprotec Compact, která funguje jako ochrana propojovacího vedení mezi rozvodnami (obr. 3). Dvojice rozdílových ochran 7SD80 spolu komunikují po vyhrazeném optickém rozhraní, což zaručuje úplnou selektivitu a minimální dobu potřebnou na detekci poruchy a následné vypnutí. Po tomto rozhraní jsou též přenášeny některé informace ze sousední rozvodny.
Obr. 1. Pohled na jednu z nových transformoven v TU Olomouc (před závěrečnou úpravou okolního terénu)
Obr. 2. Ochranný terminál Siprotec 5 typu 7SJ82 (vlevo) a rozdílová ochrana Siprotec Compact 7SD80 W3
Obr. 3. Ochranné terminály Siprotec 5 typu 7SJ82 a kompaktní rozdílové ochrany Siprotec Compact 7SD80 na dveřích rozváděčových skříní v jedné z rozvoden vn v TU Olomouc