Xiria firmy Eaton to bezkonserwacyjna, szczelnie zamknięta, izolowana powietrzem, kompaktowa rozdzielnica pierścieniowa z łącznikami próżniowymi. W celu stworzenia kompletnego rozwiązania zautomatyzowanej rozdzielnicy pierścieniowej Eaton opracował dla niej nowy sterownik obiektowy (RTU). Tak wyposażona rozdzielnica SN, poprzez możliwość jej zdalnego monitorowania i kontroli, pozwala znacznie zwiększyć wydajność sieci.

W wyniku zmian w sieci dystrybucyjnej optymalizacja zarządzania poszczególnymi punktami węzłowymi sieci staje się coraz ważniejszym zagadnieniem. Stawiane obecnie wymagania to przede wszystkim wzrost jakości dostarczanej energii oraz zagwarantowanie pewności zasilania. Jedną z dróg do realizacji tego celu jest stosowanie stacji zautomatyzowanych, które umożliwiają sterowanie oraz wymianę danych z systemem zdalnego nadzoru.

Rozdzielnica Xiria ze sterownikiem obiektowym umożliwia optymalizację zarządzania poszczególnymi punktami węzłowymi sieci

Obecnie spółki dystrybucji energii elektrycznej coraz chętniej sięgają po zautomatyzowane stacje dystrybucyjne średnich napięć z uwagi na:
• utrzymywanie wskaźników standardu IEEE na odpowiednim poziomie (SAIDI i SAIFI),
• zwiększenie możliwości operacyjnych oraz monitorowanie podstawowych parametrów w punktach węzłowych sieci.

Jedną z podstawowych zalet rozwiązania firmy Eaton jest skrócenie czasu operacyjnego

Skrócenie czasu operacyjnego

Spółki dystrybucji energii elektrycznej przywiązują dużą wagę do kwestii związanych z awariami i przerwami w dostawie energii. Wyznacznikami niezawodności sieci lub jej wybranych fragmentów są dwa wskaźniki IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers):
• SAIDI – wskaźnik przeciętnego (średniego) systemowego czasu trwania przerwy długiej w dostawach energii elektrycznej, wyznaczony w minutach na odbiorcę. Jest współczynnikiem niezawodności stanowiącym sumę iloczynów czasu trwania przerwy w dostawie energii (w minutach) i liczby odbiorców narażonych na skutki tej przerwy w ciągu roku, podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców przyłączonych do sieci,
• SAIFI – wskaźnik przeciętnej systemowej częstości przerw długich w dostawie energii. Jest współczynnikiem niezawodności stanowiącym liczbę odbiorców narażonych na skutki wszystkich przerw w ciągu roku, podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców.
Ponadto bardzo ważny jest również pomiar i monitorowanie głównych parametrów sieci, takich jak prąd, napięcie, współczynnik mocy cos j, Z uwagi na eksploatację i konserwację stacji SN istotny może okazać się także pomiar oraz transmisja innych parametrów, jak np. temperatura.

Sterownik umożliwia pobieranie, przetwarzanie, przechowywanie oraz przesyłanie danych

Nowy sterownik obiektowy (RTU) firmy Eaton

Sterownik obiektowy (RTU) w rozdzielnicach Xiria

Sterowniki obiektowe skomunikowane z systemami zdalnego nadzoru stosowane są w rozdzielnicach pierścieniowych w celu ograniczenia czasu trwania przerw w dostawie energii elektrycznej. Sterownik obiektowy opracowany przez firmę Eaton dedykowany jest dla rozdzielnic pierścieniowych typu Xiria przeznaczonych do pracy w sieciach inteligentnych. Zastosowanie rozdzielnicy Xiria ze zdalnym sterowaniem i monitorowaniem pracy ogranicza czas trwania przerw w dostawie energii na trzy sposoby:
• przerwa w dostawie energii jest widoczna w systemie zdalnego nadzoru i nie musi być zgłaszana przez klienta,
• służby serwisowe nie muszą być wysyłane do stacji,
• diagnoza przyczyny awarii może być wykonana sprawniej.
Pomiary i monitorowanie stanu rozdzielnicy SN oraz transformatora skutecznie redukują czas przestojów oraz możliwości awarii. W bardziej skomplikowanych aplikacjach z kierunkowymi wskaźnikami zwarcia oraz funkcjami logicznymi problem przerwy w dostawie energii może zostać rozwiązany w kilka sekund po wykryciu awarii. Po wykryciu nieprawidłowości w pracy układu sterownik obiektowy automatycznie komunikuje się z centrum zdalnego nadzoru, gdzie informacje wyświetlane są poprzez system SCADA. Z poziomu centralnego systemu nadzoru mogą również zostać przedsięwzięte kroki w celu przywrócenia zasilania. Sterownik obiektowy (RTU) umożliwia także pomiar prądu i napięcia po stronie wtórnej transformatora. Porównując te wartości ze wskazaniami inteligentnych liczników energii elektrycznej wykryte mogą zostać nieprawidłowości po stronie wtórnej transformatora (awarie lub nielegalny pobór energii).

Schemat komunikacji rozdzielnicy Xiria z systemem SCADA

Schemat blokowy połączeń sterownika obiektowego (RTU)

Funkcje sterownika obiektowego (RTU)

Eaton opracował nowy sterownik obiektowy (RTU) w celu stworzenia kompletnego rozwiązania zautomatyzowanej rozdzielnicy pierścieniowej. Sterownik jest urządzeniem umożliwiającym pobieranie, przetwarzanie, przechowywanie oraz przesyłanie danych.
Wśród jego najważniejszych funkcji można wymienić:
• sterowanie oraz monitorowanie do 5 pól,
• zapisywanie historii zdarzeń i danych,
• alarmowanie,
• programowanie układów logicznych zgodne z IEC 61131-3,
• komunikacja (Ethernet lub bezprzewodowo),
• zgodność z IEC 61850,
• interfejs WWW (monitorowanie).

Wersje rozdzielnic Xiria ze zdalnym sterowaniem

Sterownik obiektowy firmy Eaton może zostać wykorzystany do różnych aplikacji. Do dyspozycji są dwa główne rozwiązania.
Wersja w pół zautomatyzowana (Xiria SA):
• funkcje zabezpieczeniowe,
• zdalne sterowanie,
• komunikacja (IEC 61850, IEC 60870-5-104, Modbus RTU master/slaveect).
Wersja w pełni zautomatyzowana (Xiria FA):
• funkcje zabezpieczeniowe,
• zdalne sterowanie,
• pomiary (prąd, napięcie, kierunek przepływu mocy),
• komunikacja (IEC 61850, IEC 60870-5-104, Modbus RTU master/slaveect).

Mariusz Hudyga
Autor jest pracownikiem
firmy Eaton Electric