Use of PSA methodology for analysis of shunt faults at a various locations on the 400 kV lines

(1)

VYUŽITIE PSA METODOLÓGIE PRI ANALÝZE SKRATOV NA RÔZNYCH MIESTACH 400 KV VEDENÍ

USE OF PSA METHODOLOGY FOR ANALYSIS OF SHUNT FAULTS AT A VARIOUS LOCATIONS ON THE 400 KV LINES

Hlaváč, P.*, Kovács, Z.

RELKO spol. s r.o., Račianska 75, P.O.BOX 95, 830 08 Bratislava [email protected]

Janíček, F.

FEI STU Ilkovičova 3, 812 19 Bratislava 1 [email protected]

Abstrakt: Predmetom referátu je využitie Pravdepodobnostného hodnotenia bezpečnosti (PSA) pri analýze bezpečnosti prenosovej sústavy. Tento prístup patrí k analýzam bezpečnosti so špecifickým zameraním – pravdepodobnostným prístupom hodnotiť riziko rozpadu sústavy a sledovať dynamické javy v sústave po poruchách. Pomocou systematického analytického modelovania poruchových udalostí môžeme pomocou PSA prístupu odhaliť zraniteľné miesta systému. Hlavným cieľom jeho využitia je lepšie pochopenie javov v sústave a odhalenie takých prvkov, ktorých vylepšením môžeme prispieť k zvýšeniu bezpečnosti sústavy po výskyte poruchy. Prístup využíva analýzy pomocou stromov udalostí a porúch v kombinácií s analýzou dynamickej stability prenosovej sústavy. Referát sa zameriava najmä na popis modelovania skratov na rôznych miestach na 400 kV vedení.

Kľúčové slová: pravdepodobnostné hodnotenie bezpečnosti, strom udalostí, strom porúch, ochrany vedenia.

1 ÚVOD

Využitím PSA prístupu môžeme do analýz ES začleniť aj analýzu dynamickej stability. Metódy založené na analýze ustálených stavov po poruchách nezohľadňujú dostatočne úroveň dynamickej stability sústavy [1]. Preto jej začlenenie môže byť významné najmä v prípadoch, keď je dynamická stabilita po výpadku prvku sústavy kritická. Je to napríklad v prípadoch, keď sú prenášané veľké výkony v sústave s dlhými vedeniami. V takých prípadoch je pre bezpečnosť sústavy dôležitejší prenášaný ako spotrebovaný výkon.

Popisovaná metóda je využiteľná pre prenosové sústavy reálnych rozmerov. Pri modelovaní funkcií v elektrických staniciach po výskyte poruchy sa využívajú stromy udalostí a stromy porúch, vďaka čomu môžeme kvantifikovať rôzne ukazovatele dôležitosti pre prvky v elektrických staniciach a parametre modelu. Vďaka ukazovateľom dôležitosti prvkov a parametrov môžeme nájsť efektívny spôsob zvyšovania bezpečnosti sústavy.

Rovnako z ich pomocou môžeme odhaliť faktory ovplyvňujúce rozpad sústavy. PSA prístup zohľadňuje nasledujúce aspekty ovplyvňujúce spoľahlivosť:

• frekvencia výskytu porúch,

• miesto výskytu poruchy na vedení,

• rôzne konfigurácie elektrických staníc,

• intenzity porúch prvkov elektrických staníc a

• dynamické správanie prenosovej sústavy pri výpadku rôznych prvkov sústavy.

2 PSA MODEL

V rámci projektu „Vývoj a dodávka plnorozsahového monitora rizika na hodnotenie straty stability elektrizačnej sústavy SR“ (podporovaným SEPS, a.s.) bol iniciovaný vývoj PSA modelu. Model má pokrývať:

1. Prenosovú sústavu:

• Vnútornú prenosovú sústavu na úrovni 400 a 220 kV,

• Medzinárodné prepojenia z okolitými krajinami na úrovni 400 a 220 kV vedení,

• transformáciu 400/220 kV,

• transformácie 400/110 a 220/110 kV, ktoré zásobujú distribučné sústavy a veľkoodberateľov na nižšej napäťovej úrovni.

2. Všetky rozhodujúce iniciačné udalosti havárií (skrat na vedeniach a prípojniciach elektrických staníc, výpadok vedení, prípojníc, výrobných zdrojov a odberateľov, vplyv extrémnych meteorologických podmienok, atď.).

(2)

2

3. Dominantné výkonové toky (štatisticky evidované a potenciálne možné).

4. Dominantné konfigurácie sústavy pre plánovanú údržbu.

2.1 Všeobecný popis stromov udalostí

Stromy udalostí slúžia v modeli na analýzu zásahu ochrán a výkonových vypínačov po poruche v sústave. Každá vetva stromu udalostí má jednu úspešnú a jednu poruchovú vetvu. Pomocou úspešných alebo poruchových vetiev prvkov, umiestnených v záhlaví stromov udalostí, je možné vytvoriť všetky havarijné scenáre po poruche. Stromy porúch sa používajú ako vstupy do záhlavia stromov udalostí. Pomocou stromov porúch sa vypočíta pravdepodobnosť poruchy a úspechu pre jednotlivé vetvy.

Na začiatku stromu udalostí je iniciačná udalosť, potom nasledujú ochranné systémy. Základná konštrukcia stromov udalostí je taká, že funkčné udalosti činností ochrán sa vkladajú skôr, než funkčné udalosti výkonových vypínačov, ktoré zodpovedajú reálnej časovej postupnosti. Pre dynamickú stabilitu siete majú význam správne vypnutia po poruchách. Udalosti oboch koncov vedenia sa vkladajú do rovnakého stromu udalostí jedna za druhou. Poradie vypínacích signálov hlavnej ochrany na opačných koncoch vedenia je ľubovoľné a to isté platí pre vypnutia výkonových vypínačov. Strom udalostí je logická schéma, takže súčasné udalosti možno vkladať v ľubovoľnom poradí.

Vetvy stromu udalostí sa vytvárajú tak, že ich analýza dáva možné následky, ktoré sú potrebné pre dynamickú analýzu prenosovej sústavy. Pri tejto analýze treba poznať miesto poruchy a jej trvanie a reťazec vypnutí výkonových vypínačov. Tento princíp vedie k takej konštrukcii stromu udalostí, že ochranné systémy a výkonové vypínače sa modelujú v oddelených vetvách, pretože následok porúch ochrany a následky nevypnutia výkonového vypínača sú odlišné.

2.2 Ochrany v stromoch udalostí

Poruchy na rôznych miestach vedenia si vyžadujú odlišné spracovanie v modeli spoľahlivosti, pretože dištančná ochrana reaguje podľa polohy skratu odlišne. Dištančné ochrany môžu okamžite vypnúť iba poruchy v strednej časti vedenia bez telekomunikačného kanála medzi ochranami na oboch koncoch vedenia. To znamená, že ochranný systém pôsobí odlišnými spôsobmi, podľa polohy skratu pozdĺž vedenia.

Dosah zóny okamžitého vypnutia od dištančnej ochrany (1. zóny ) je asi 80% z dĺžky vedenia. Takže 20%

vedenia na odľahlom konci nepatrí k ochrane 1. zóny. Okamžité vypnutie úseku odľahlého konca je možné, ak ochrana prijme telekomunikačný signál z ochrany na druhom konci vedenia. Ochrana vypne, ak je nameraný skrat a prijme telekomunikačný signál. Bez telekomunikácie môže dištančná ochrana na oboch koncoch vedenia vypnúť okamžite poruchy v strednej časti (sekcia 1 na obr. 1). Zvyšných 40% vedenia sa rozdelí na dve časti.

Ochrana v rozvodni B rýchlo vypne skrat v sekcii 2, ak prijme telekomunikačný signál z ochrany v rozvodni A a naopak. Pre každú sekciu vedenia je potrebné zostaviť jeden strom udalostí. Takže pre každé vedenie sú zostavené tri stromy udalostí.

Rozvodňa A

Rozvodňa B

Sekcia 2 20%

Sekcia 1 60%

Sekcia 3 20%

Ochrana rozvodne A vydáva vypínací signál v 1. zóne (bez telekomunikácie)

Ochrana rozvodne B vydáva vypínací signál v 1. zóne (bez telekomunikácie)

Obr. 1 Dištančná ochrana a jej zóny pozdĺž vedenia

Ak je dištančná ochrana v poriadku, ale neprijme telekomunikačný signál kvôli poruche telekomunikačného kanála, ochrana môže vyslať oneskorený vypínací signál v 2. zóne, keď existuje skrat na odľahlom konci vedenia. Stromy udalostí, ktoré reprezentujú konce vedenia, majú doplnkovú vetvu pre oneskorený vypínací signál 2. zóny.

Činnosť dištančnej ochrany pri jedno-, dvoj- a trojfázových skratoch je približne rovnaká. Pri analýze spoľahlivosti je dôležitý predpoklad, že ochrany sú úspešné alebo zlyhajú bez ohľadu na počet zlyhaných fáz.

V modeli sa uvažujú iba trojfázové skraty.

(3)

Automatika zlyhania vypínača pôsobí vtedy, keď je výkonový vypínač v poruche a po prijatí vypínacieho signálu nevypne. Meria prúd výkonového vypínača, ktorý prijal vypínací signál. Ak sa prúd v danom čase nezastaví (napr. po 200 ms), automatika zlyhania vypínača vypne všetky výkonové vypínače pripojené k rovnakej prípojnici a vyšle vypínací signál na dištančnú ochranu v rozvodni na odľahlom konci zlyhaného vedenia. Po nezapracovaní automatiky zlyhania vypínača zapracujú záložné ochrany a vypínajú ďalšie vedenia v 2. zóne.

2.3 Konštrukcia stromov udalostí

V rámci modelovania boli zostavené tri stromy udalostí pre každé 400 kV vedenie v závislosti od miesta skratu na vedení:

1. skrat v strede vedenia – vo vzdialenosti 50% od rozvodní,

2. skrat na jednom konci vedenia – vo vzdialenosti 10% od prvej rozvodne, 3. skrat na druhom konci vedenia – vo vzdialenosti 10% od druhej rozvodne.

Na ilustráciu sú uvedené všetky tri stromy udalostí, zostavené pre vedenie V426 (pozri obr. 2, 3 a 4), pričom podrobne je popísaný strom udalostí pre skrat v strede vedenia. Pri zvyšných dvoch stromoch sú uvedené rozdiely pri modelovaní skratov vo vzdialenosti 10% od koncových rozvodní vedenia.

Koncové stavy stromov udalosti sú odvodené z analýz dynamickej stability [4]. Pre potreby modelovania boli definované koncové stavy D1 až D5, kde stav D1 predstavuje najmiernejšie následky poruchy (elektrizačná sústava SR je stabilná) a stav D5 predstavuje najnepriaznivejší následok poruchy, t.j. veľkú nestabilitu sústavy, resp. jej rozpad. Koncové stavy D2, D3 resp. D4 predstavujú stav s obmedzeniami, ohrozením, resp. nestabilný stav. Z výsledkov predbežných analýz dynamickej stability pre základné výkonové zaťaženie vyplýva, že pri skratov na vedeniach k stavu D5 nedochádza.

Strom udalostí pre skrat v strede vedenia

Strom udalostí na obr. 2 je zostavený pre skrat v strede vedenia, dištančné ochrany chrániace vedenie registrujú poruchu v prvom pásme. Preto model neobsahuje žiadne telekomunikačné kanály. Uzol 00S-426 predstavuje výskyt iniciačnej udalosti. Vedenie musí byť po výskyte iniciačnej udalosti izolované.

Vrcholové udalosti v záhlaví stromu udalostí po vzniku iniciačnej udalosti sú:

1. Vypínací signál ochrany na vypnutie vypínača v rozvodni Levice. Tomu odpovedá vrcholová udalosť O- LEVICE-426. Ochrana vyšle okamžitý vypínací signál po vzniku iniciačnej udalosti na výkonový vypínač.

Ak tento signál zlyhá, ďalšie udalosti sa nevyšetrujú.

2. Vypínací signál ochrany druhého konca vedenia na vypnutie vypínača v rozvodni Rimavská Sobota. Tomu odpovedá vrcholová udalosť O-RSOBOTA-426. Ochrana vyšle okamžitý vypínací signál na výkonový vypínač. Vetva sa ďalej nerozdeľuje ak signál nie je vyslaný, lebo je to závažná porucha.

3. Výkonový spínač v rozvodni Levice vypne. Toto predstavuje vrcholová udalosť VYP-LEVICE-426. Porucha vedie k zásahu automatiky zlyhania vypínača.

4. Automatika zlyhania vypínača vypne príslušné výkonové vypínače pripojené k danej prípojnici, ak zlyhá, strom udalostí sa ďalej nerozvetvuje. To sa modeluje pod vrcholovou udalosťou PVYP-LEVICE-426.

5. Výkonový vypínač druhého konca vedenia v Rimavskej Sobote vypne. Toto predstavuje vrcholová udalosť VYP-RSOBOTA-426. Porucha vedie k zásahu automatiky zlyhania vypínača.

6. Automatika zlyhania vypínača vypne príslušné výkonové vypínače pripojené k danej prípojnici, ak zlyhá, strom udalostí sa ďalej nerozvetvuje. To sa modeluje pod vrcholovou udalosťou PVYP-RSOBOTA-426.

7. Keď je to krátkodobý skrat, zapracuje systém opätovného zapínania v rozvodni Levice a dáva vedenie opäť do prevádzky, čo sa modeluje pod vrcholovou udalosťou OZ-LEVICE-426.

8. Keď je to krátkodobý skrat, zapracuje systém opätovného zapínania v rozvodni Rimavská Sobota a dáva vedenie opäť do prevádzky, čo sa modeluje pod vrcholovou udalosťou OZ-RSOBOTA-426.

V strome udalostí sú tieto havarijné reťazce:

Reťazec 1: Tento reťazec je úspešný. Po výskyte skratu sa vygenerujú signály z ochrany na vypnutie vypínačov na obidvoch koncoch vedenia. Ochrana aj výkonové vypínače sú úspešné. Vypínače zapracujú za 100 ms, ale automatiky opätovného zapínania úspešne zapracujú a dávajú vedenie späť do prevádzky. Stabilita siete nie je ohrozená.

(4)

4

Reťazec 2: Tento reťazec je úspešný. Po výskyte skratu sa vygenerujú signály z ochrany na vypnutie vypínačov na obidvoch koncoch vedenia, vypínače zapracujú za 100 ms. Automatika opätovného zapínania úspešne zapracuje v Leviciach, zlyhá v Rimavskej Sobote. Stabilita siete nie je ohrozená.

Reťazec 3: Tento reťazec je úspešný. Po výskyte skratu sa vygenerujú signály z ochrany na vypnutie vypínačov na obidvoch koncoch vedenia, vypínače zapracujú za 100 ms. Automatika opätovného zapínania nezapracuje v rozvodni Levice. Je to projektová porucha n-1, napriek tomu, že vedenie zostane po poruche nepripojené, sieť zostáva stabilná.

Reťazec 4: Po výskyte skratu sa vygenerujú signály z ochrany na vypnutie vypínačov na obidvoch koncoch vedenia. Vypínač v Leviciach vypne vedenie za 100 ms, vypínač v Rimavskej Sobote zlyhá, ale zapracuje automatika zlyhania vypínača, vypne sa rozvodňa v Rimavskej Sobote za 250 ms, čo vedie k následku D2.

Reťazec 5: Po výskyte skratu sa vygenerujú signály z ochrany na vypnutie vypínačov na obidvoch koncoch vedenia. Vypínač v Leviciach zapracuje za 100 ms, vypínač v rozvodni R. Sobota zlyhá a súčasne zlyhá aj automatika zlyhania vypínača. Preto pokračuje tok poruchového prúdu na druhom konci vedenia, čo vedie k následku D4.

Reťazec 6: Po výskyte skratu sa vygenerujú signály z ochrany na vypnutie vypínačov na obidvoch koncoch vedenia. Vypínač v rozvodni Rimavská Sobota zapracuje za 100 ms, vypínač v rozvodni Levice zlyhá, ale zapracuje automatika zlyhania vypínača a vypne prípojnicu v Leviciach za 250 ms , čo vedie k následku D3.

Reťazec 7: Po výskyte skratu sa vygenerujú signály z ochrany na vypnutie vypínačov na obidvoch koncoch vedenia. Vypínače zlyhajú na obidvoch koncoch, ale zapracuje automatika zlyhania vypínača a dochádza k vypnutiu prípojnice na obidvoch koncoch vedenia za 250 ms, čo vedie k následku D3.

Reťazec 8: Po výskyte skratu sa vygenerujú signály z ochrany na vypnutie vypínačov na obidvoch koncoch vedenia. Vypínače zlyhajú na obidvoch koncoch, automatika zlyhania vypínača zapracuje v rozvodni Levice, prípojnica je vypnutá za 250 ms, v rozvodni Rimavská Sobota zlyhá, tok poruchového prúdu z druhého konca vedenia preto pokračuje, čo vedie k následku D4.

Reťazec 9: Po výskyte skratu sa vygenerujú signály z ochrany na vypnutie vypínačov na obidvoch koncoch vedenia. Nezapracuje vypínač v rozvodni Levice, ani automatika zlyhania vypínača, tok poruchového prúdu pokračuje, čo vedie k následku D4.

Reťazec 10: Po výskyte skratu sa vygeneruje signál z ochrany na vypnutie vypínača v rozvodni Levice. Signál z ochrany sa nevygeneruje v rozvodni Rimavská Sobota. Tok poruchového prúdu preto pokračuje, čo vedie k následku D3.

Reťazec 11: Po výskyte skratu sa nevygeneruje signál z ochrany na vypnutie vypínača v rozvodni Levice. Tok poruchového prúdu preto pokračuje, čo vedie k následku D2.

Definícia vrcholových udalostí v strome udalostí:

O-LEVICE-426 - nie je signál z ochrany na vypnutie vypínača v rozvodni Levice.

O-RSOBOTA-426 - nie je signál z ochrany na vypnutie vypínača v rozvodni R. Sobota.

VYP-LEVICE-426 - nie je vypnutie vypínača v rozvodni Levice.

VYP-RSOBOTA-426 - nie je vypnutie vypínača v rozvodni Rimavská Sobota.

PVYP-LEVICE-426 - nie je vypnutie prípojnice v rozvodni Levice po poruche vypínača.

PVYP-RSOBOTA-426 - nie je vypnutie prípojnice v rozvodni Rimavská Sobota po poruche vypínača.

OZ-LEVICE-426 - nie je opätovné zapínanie vypínača v rozvodni Levice.

OZ-RSOBOTA-426 - nie je opätovné zapínanie vypínača v rozvodni R. Sobota.

00S-426 O-LEVICE-426 O-RSOBOTA-426 VYP-LEVICE-426 PVYP-LEVICE-426 VYP-RSOBOTA-426 PVYP-RSOBOTA-426 OZ-LEVICE-426 OZ-RSOBOTA-426

Skrat na linke 426 - vo vzdialenosti 50% od rozvodní

Signál z ochrany na vypnutie vypínača Levice (426)

Signál z ochrany na vypnutie vypínača Rimavská Sobota (426)

Vypnutie vypínača Levice (426)

Vypnutie rozvodne Levice po poruche vypínača (426)

Vypnutie vypínača Rimavská Sobota (426)

Vypnutie rozvodne Rimavská Sobota po poruche vypínača (426)

Opätovné zapnutie vypínača Levice (426)

Opätovné zapnutie vypínača Rimavská Sobota (426)

P.č.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Následok OK OK OK D2 D4 D3 D3 D4 D4 D3 D2

Obr. 2 Strom udalostí pre skrat na vedení V426 Levice – Rimavská Sobota (miesto skratu je v strede vedenia) Strom udalostí pre skrat vo vzdialenosti 10% od jedného konca vedenia

(5)

Strom udalostí na obr. 3 je zostavený pre skrat vo vzdialenosti 10% od rozvodne Levice. V strome udalostí sú zabudované tri vetvy pre ochrany na rozdiel od stromu, ktorý je prezentovaný na obr. 2. Sú to tieto ochrany:

• ochrana na konci vedenia v blízkosti skratu vyšle okamžitý vypínací signál v 1. zóne a vypne vypínač v rozvodni Levice,

• zároveň ochrana na konci vedenia v blízkosti poruchy vyšle okamžitý vypínací signál cez telekomunikačný kanál pre ochranu v rozvodni Rimavská Sobota na vypnutie vypínača na druhom konci vedenia,

• ochrana v rozvodni Rimavská Sobota vyšle oneskorený vypínací signál v 2. zóne na vypnutie vypínača v rozvodni Rimavská Sobota.

Uzol 00S-426-LV predstavuje výskyt iniciačnej udalosti. Vedenie musí byť po výskyte iniciačnej udalosti izolované.

1. Vypínací signál ochrany na vypnutie vypínača v rozvodni Levice. Tomu odpovedá vrcholová udalosť O- LEVICE-426. Ochrana vyšle okamžitý vypínací signál po vzniku iniciačnej udalosti na výkonový vypínač.

Ak tento signál zlyhá, ďalšie udalosti sa nevyšetrujú.

2. Vypínací signál ochrany v rozvodni Levice pre ochranu v rozvodni Rimavská Sobota cez telekomunikačný kanál na vypnutie vypínača v rozvodni Rimavská Sobota. Tomu odpovedá vrcholová udalosť O-RSOBOTA- 426-TK.

3. Vypínací signál ochrany v rozvodni Rimavská Sobota na oneskorené vypnutie vypínača v rozvodni Rimavská Sobota v 2. zóne. Tomu odpovedá vrcholová udalosť O-RSOBOTA-426-2Z.

4. Výkonový spínač v rozvodni Levice vypne. Toto predstavuje vrcholová udalosť VYP-LEVICE-426. Porucha vedie k zásahu automatiky zlyhania vypínača.

6. Výkonový vypínač druhého konca vedenia v rozvodni Rimavská Sobota vypne. Toto predstavuje vrcholová udalosť VYP-RSOBOTA-426. Porucha vedie k zásahu automatiky zlyhania vypínača.

9. Keď je to krátkodobý skrat, zapracuje systém opätovného zapínania v rozvodni Rimavská Sobota a dáva vedenie opäť do prevádzky, čo sa modeluje pod vrcholovou udalosťou OZ-RSOBOTA-426.

00S-426-LV O-LEVICE-426 O-RSOBOTA-426-TK O-RSOBOTA-426-2Z VYP-LEVICE-426 PVYP-LEVICE-426 VYP-RSOBOTA-426 PVYP-RSOBOTA-426 OZ-LEVICE-426 OZ-RSOBOTA-426

Skrat na linke 426 - vo vzdialenosti 10% od rozvodne Levice

Signál z ochrany na vypnutie vypínača Levice (426)

Signál z ochrany na vypnutie vyp. Rim. Sobota (426) cez telekom. kanál

Signál z ochrany na vypnutie vypínača Rimavská Sobota (426) - 2. zóna

P.č.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Následok OK OK OK D2 D4 D3 D3 D4 D4 OK OK OK D2 D4 D3 D3 D4 D4 D3 D2

Obr. 3 Strom udalostí pre skrat na vedení V426 Levice – R. Sobota (miesto skratu je vo vzdialenosti 10% od rozvodne Levice)

Z dôvodu uvažovania telekomunikačného kanála pre vyslanie vypínacieho signálu v 1. zóne vzniknú v strome udalostí z obr. 3 nové havarijné reťazce (13-18). Ich popis je zhodný s popisom havarijných reťazcov 4-9 (pre

(6)

6

strom udalostí z obr.2) s tým rozdielom, že pri nových havarijných reťazcoch musí zlyhať vypínací signál v 1. aj 2. zóne.

O-LEVICE-426 - nie je signál z ochrany na vypnutie vypínača v rozvodni Levice.

O-RSOBOTA-426-TK - nie je signál na vypnutie vypínača v rozvodni Rimavská Sobota cez telekomunikačný kanál.

O-RSOBOTA-426-2Z - nie je signál na vypnutie vypínača v rozvodni Rimavská Sobota v 2. zóne.

PVYP-RSOBOTA-426 - nie je vypnutie prípojnice v rozvodni R. Sobota po poruche vypínača.

OZ-RSOBOTA-426 - nie je opätovné zapínanie vypínača v rozvodni Rimavská Sobota.

Strom udalostí pre skrat vo vzdialenosti 10% od druhého konca vedenia

Strom udalostí na obr. 4 je zostavený pre skrat vo vzdialenosti 10% od rozvodne R. Sobota. V strome udalostí sú zabudované tri vetvy pre ochrany na rozdiel od stromu, ktorý je prezentovaný na obr. 2. Sú to tieto ochrany:

• ochrana na konci vedenia v blízkosti skratu vyšle okamžitý vypínací signál v 1. zóne a vypne vypínač v rozvodni R. Sobota,

• zároveň ochrana na konci vedenia v blízkosti poruchy vyšle okamžitý vypínací signál cez telekomunikačný kanál pre ochranu v rozvodni Levice na vypnutie vypínača na druhom konci vedenia,

• ochrana v rozvodni Levice vyšle oneskorený vypínací signál v 2. zóne na vypnutie vypínača v rozvodni Levice.

Uzol 00S-426-RS predstavuje výskyt iniciačnej udalosti. Vedenie musí byť po výskyte iniciačnej udalosti izolované.

1. Vypínací signál ochrany na vypnutie vypínača v rozvodni R. Sobota. Tomu odpovedá vrcholová udalosť O- RSOBOTA-426. Ochrana vyšle okamžitý vypínací signál po vzniku iniciačnej udalosti na výkonový vypínač. Ak tento signál zlyhá, ďalšie udalosti sa nevyšetrujú.

2. Vypínací signál ochrany v rozvodni R. Sobota pre ochranu v rozvodni Levice cez telekomunikačný kanál na vypnutie vypínača v rozvodni Levice. Tomu odpovedá vrcholová udalosť O-LEVICE-426-TK.

3. Vypínací signál ochrany v rozvodni Levice na oneskorené vypnutie vypínača v rozvodni Levice v 2. zóne.

Tomu odpovedá vrcholová udalosť O-LEVICE-426-2Z.

4. Výkonový spínač v rozvodni R. Sobota vypne. Toto predstavuje vrcholová udalosť VYP-RSOBOTA-426.

Porucha vedie k zásahu automatiky zlyhania vypínača.

6. Výkonový vypínač druhého konca vedenia v rozvodni Levice vypne. To predstavuje vrcholová udalosť VYP- LEVICE-426. Porucha vedie k zásahu automatiky zlyhania vypínača.

8. Keď je to krátkodobý skrat, zapracuje systém opätovného zapínania v rozvodni R. Sobota a dáva vedenie opäť do prevádzky, čo sa modeluje pod vrcholovou udalosťou OZ-RSOBOTA-426.

(7)

00S-426-RS O-RSOBOTA-426 O-LEVICE-426-TK O-LEVICE-426-2Z VYP-RSOBOTA-426 PVYP-RSOBOTA-426 VYP-LEVICE-426 PVYP-LEVICE-426 OZ-RSOBOTA-426 OZ-LEVICE-426 Skrat na linke 426 - vo

vzdialenosti 10% od rozvodne Rimavská Sobota

Signál z ochrany na vypnutie vypínača Rimavská Sobota (426)

Signál z ochrany na vypnutie vypínača Levice (426) cez telekom. kanál

Signál z ochrany na vypnutie vypínača Levice (426) - 2. zóna

P.č.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Následok OK OK OK D2 D4 D3 D3 D4 D4 OK OK OK D2 D4 D3 D3 D4 D4 D3 D2

Obr. 4 Strom udalostí pre skrat na vedení V426 Levice – R. Sobota (miesto skratu je vo vzdialenosti 10% od rozvodne R. Sobota)

Z dôvodu uvažovania telekomunikačného kanála pre vyslanie vypínacieho signálu v 1. zóne vzniknú v strome udalostí z obr. 4 nové havarijné reťazce (13-18). Ich popis je zhodný s popisom havarijných reťazcov 4-9 (pre strom udalostí z obr. 2) s tým rozdielom, že pri nových havarijných reťazcoch musí zlyhať vypínací signál v 1. aj 2. zóne.

O-RSOBOTA-426 - nie je signál z ochrany na vypnutie vypínača v rozvodni R. Sobota.

O-LEVICE-426-TK - nie je signál na vypnutie vypínača v rozvodni Levice cez telekomunikačný kanál.

O-LEVICE-426-2Z - nie je signál na vypnutie vypínača v rozvodni Levice v 2. zóne.

PVYP-RSOBOTA-426 - nie je vypnutie prípojnice v rozvodni Rimavská Sobota po poruche vypínača.

OZ-RSOBOTA-426 - nie je opätovné zapínanie vypínača v rozvodni Rimavská Sobota.

3 ZÁVER

V súčasnej fáze projektu boli vytvorené stromy udalostí v závislosti od miesta skratu na 400 kV vedeniach. Ich predbežná analýza ukázala opodstatnenosť takéhoto prístupu, pretože umožňuje hľadať zraniteľné miesta v oblasti prenosu vypínacích signálov na diaľku prostredníctvom telekomunikačných kanálov. PSA prístup umožňuje vyhodnocovať vplyv rôznych druhov telekomunikačných kanálov, ich počtu spôsobov zapojenia na spoľahlivosť prenosovej sústavy. V ďalších fáza projektu sa bude model rozširovať tak, aby sa dal využiť na analýzu bezpečnosti prenosovej sústavy pri rôznych zaťaženiach sústavy a rôznych konfiguráciách pri plánovaných činnostiach spojených s údržbou zariadení.

4 POUŽITÁ LITERÚRA

[1] Henley, E.J., Kumamoto, H. (1992): Probabilistic Risk Assessment Reliability Engineering, Design and Analysis. IEEE Press, ISBN 0879422904

[2] Pottonen L. (2005): A method for the probabilistic security analysis of transmission grids, Helsinki University of Technology

[3] Rausand, M, Hoyland, A. (2004): System Reliability Theory, Models, Statistical Methods, and Applications, Second Edition John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey, USA. ISBN 0-471-47133-X [4] PSA pre 400 kV prenosovú sústavu, správa RELKO 5R1008, Marec 2010, Bratislava