Atypické řešení el. stanice s ohledem na spolehlivost dodávky elektrické energie

Michal Kotulla

Disertační práce

An atypical solution of substation with regard to the reliability of electricity supply

Anotace:

Cílem této disertační práce je návrh atypického řešení rozvodny s ohledem na spolehlivost dodávky elektrické energie. Návrh rozvodny je samo o sobě rozsáhlé téma a dosažení nejlepšího řešení vyžaduje řadu kompromisů a zohlednění vstupních požadavků. Oproti standardní rozvodně má řešená rozvodna pro laboratoř VŠB-TUO velmi nestandardní požadavky, ať už po stránce konstrukční, tak i po stránce požadavků na její funkčnost. Rozvodna se bude využívat pro různá experimentální měření, testování a pro výukové účely, což bude vyžadovat patřičné modifikace při její řešení. Samotný návrh se skládal z několika kroků, které bylo nutné provést před ověřením spolehlivosti dodávky elektrické energie. Odklonění od standardního návrhu rozvodny proběhlo hned na začátku, kde kvůli neobvyklým rozměrům pro instalaci rozvodny, bylo nutné změnit rozložení zařízení od původní zamýšlené kobkové rozvodny. Vývoj proběhl i v oblasti bezpečnostních blokací, které musejí zajišťovat optimální chod rozvodny a bezpečnost osob proti úrazu a zohledňovat funkčnost využití rozvodny, jelikož není žádané, aby blokace omezovaly chod rozvodny. Vzhledem k nestandardnímu napájení rozvodny se musely parametrizovat a na zakázku vyrobit měřicí transformátory proudu, které pak byly nainstalovány do rozvodny. Spolehlivostní výpočty byly provedeny pro dvě varianty uspořádání rozvodny, která byla navrhována s ohledem na spolehlivost. V rámci práce byly také vytvořeny podpůrné dokumenty a testovací úlohy, které budou použity personálem pro správné ovládání rozvodny a ověřování její funkčností.

Abstract:

The goal of this dissertation thesis is to design an atypical solution of substation with regard to the reliability of elektricity supply. Substation design is very cmoplex topic and to reach the best solution compromises must made along with consideration of input requirements. Unlike standard substation the substation for VŠB-TUO has non-standard requirements in terms of construction and functionality requirements. The substation is going to be used for various experimental measuring, tests and for educational purposes, which will require appropriate modifications. Design itsel consists of several steps, which had to be done before verifying the reliability of the electricity supply. The deviation form the standard substation design took place right from the start, where due to unusual dimensions of space for installation of substation, was necessary to change layout of devices from originally intended air-insulated substation. Development was also done for safety interlocks, which must ensure optimal operation of the substation and safety of people against injury and take into account the functionality of the substation, because limiting the operation of the substation is not desired. Due to non-standard power supply of the substation, current measuring transformers had to be parameterized and custom-made and later installed into the substation. Reliability calculations were performed for two variants of the layout of the substation, which was designed with reliability in mind. As part of the thesis, supporting documents and tests descriotion, which will be used by staff for proper control of the substation and verification of its functionality.

Klíčová slova

Rozvodna, bezpečnostní blokace, měřicí transformátor proudu, spolehlivost, softwarové řešení, testovací úlohy.

Keywords

Substation, safety interlocks, current measuring transformer, reliability, software solution, tests description.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 11. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 12. 2022
• Vedoucí: Radomír Goňo
• Oponent: Ladislav Rudolf, Jiří Gurecký, Břetislav Stacho

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Doktorský studijní program / obor:
Elektrotechnika / Elektroenergetika