Hoogspanningsonderstasies se Sirkuitbreekersbeheer IED-Business Toepassing
Opsomming van Hoëspanningskringbrekerbeheer met Intelligent Elektroniese Toestelle (IED)
Inleiding
Intelligente elektroniese toestelle (IEDs) het die beheer en outomatisering van hoëspannings (HV) kringbrekers in transformasies verander. Deur gevorderde digitale tegnologie te integreer, maak IEDs real-time monitering, bestuur en beheer moontlik vanaf 'n gesentraliseerde afgeleë hub, wat die doeltreffendheid, betroubaarheid en veiligheid van kragstelsels verhoog.
Installasie en Integrering
'n Kringbrekerbeheer IED kan geïnstalleer word binne die kringbrekerkabinet in die swaarroom of in die relais/beheer-kamer. Dit is belangrik om op te merk dat funksies soos Breker Mislukking (BF), Outomatiese Herluk (AR) en Kringtoezicht (CS) tipies nie geïntegreer word in die Brekerbeheer IED nie, maar mag deur aparte beskermingsrelais of ander toestelle hanteer word.
Signaal Konsolidasie
In sommige transformasietoepassings, in plaas van individuele trip/sluit draade vir elke beskerming- of beheer IED wat aan dieselfde kringbreker verbonden is, kan 'n enkele kringbrekerbeheer IED al die trip- of sluit-signalen van meerdere IEDs konsolideer. Hierdie benadering vereenvoudig draadwerk en verminder die aantal verbindinge, wat die stelsel meer doeltreffend en makliker te onderhou maak.
Monitering en Byfunksies
Die kringbrekerbeheer IED moniteer voortdurend die status van die kringbreker, insluitend:
Posisie Status: Oop, toe of tussenposisies.
Drukvlakke: Hidrawliese, pneumatiese of gasdruk, wat krities is vir regte bedryf.
Bykontakte: Gebruik om statusinligting aan verwante IEDs te gee.
Daarbenewens bied die IED verskeie byfunksies:
Anti-pomp Funksie: Verhoed dat die kringbreker herluk word totdat die oorsaak van die mislukking aangespreek is. As 'n anti-pomp funksie in die kringbreker self bestaan, moet die IED se anti-pomp funksie uitgeskakel word om konflikte te vermy.
Kringbreker Spoel Toezicht: Moniteer die gesondheid van die trip- en sluit-spoels om verseker te wees dat hulle korrek funksioneer.
Druk Toezicht: Waarsku operators oor lae druk toestande en blokkeer trip/sluit-opdragte as die druk onvoldoende is.
Hoof Funksies van 'n Kringbrekerbeheer IED
Verwysing van Primêre Skakelaar Status Inligting: Die IED versamel data oor die posisie en status van die kringbreker.
Uitvoering van Trip/Sluit Opdragte: Die IED kan trip- of sluit-opdragte plaaslik of afgeleë via SCADA, Bay Beheereenhede, of beskermings IEDs uitvoer.
Fase-Gesegreëerde Tripping en Sluiting: Die IED kan onafhanklik fases (A, B, C) trip of sluit of drie-fase operasies uitvoer. Dit sluit egter nie ingeboude logika vir poolverskil in nie.
Anti-Pomp Funksie: Verhoed dat die kringbreker herhaaldelik sluit tydens 'n fouttoestand.
Kringbreker Spoel Toezicht: Verseker die integriteit van die trip- en sluit-spoels.
Druk Toezicht: Moniteer drukvlakke om veilige bedryf te verseker en verhoed onveilige aksies.
Signaal Interaksie in Kringbreker IED
Wanneer 'n kragstelsel fout voorkom:
Beskermings IEDs ontdek die fout en gee 'n trip-opdrag aan die Brekerbeheer IED.Die Brekerbeheer IED trips dan die ooreenkomstige kringbreker deur middel van hardgeweerde signal (Fase A, B, C, of drie-fase tripping).Na die tripping, verkry die IED die nuwe status van die kringbreker (bv. oop of toe) en gee hierdie inligting aan relevante IEDs deur middel van hardgeweerde signal.Addisionele statusinligting, soos lae druk, word ook gemoniteer en gerapporteer.Die trip-signal van beskermings IEDs word ook gebruik om die Outomatiese Herluk (AR) funksie te aktiveer, wat probeer om krag na 'n fout te herstel. Die AR-sluit-opdrag word aan die Brekerbeheer IED gestuur deur middel van hardgeweerde signal. Op dieselfde manier kan die trip-signal die Breker Mislukking (BF) funksie begin, en re-trip signal word ook hardgeweer aan die IED.Afstandbediening-opdragte (open/sluit) van RTU/SCADA, plaaslike transformasie-outomatiseringstelsels, of Bay Beheereenhede word ook hardgeweer aan die kringbrekerbeheer IED.
Kommunikasie met IEC 61850 en GOOSE
In moderne transformasies kan die Brekerbeheer IED kommunikeer deur middel van die IEC 61850-protokol, spesifiek deur GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Event) boodskappe. Dit maak naadlose integrasie moontlik met ander intelligente toestelle in die transformasie, wat die behoefte aan hardgeweerde verbindinge verminder en die stelsel se buigsamheid en betroubaarheid verbeter.
Figuur 1 illustreer 'n tipiese toepassing van 'n kringbrekerbeheer IED deur middel van GOOSE-kommunikasie. In praktyk word redundante netwerke (Netwerk A en Netwerk B) dikwels geïmplementeer om hoër betroubaarheid te verseker.
Rol in Transformasie Outomatisering
Die Brekerbeheer IED funksioneer as 'n digitale grenslyn tussen sekondêre toestelle (soos beskermings IEDs, SCADA-stelsels, en Bay Beheereenhede) en die hoëspannings primêre toerusting (kringbrekers). Dit fasiliteer die oorgang van tradisionele analoogstelsels na volledig digitaliseerde transformasies, wat gevorderde kenmerke soos real-time monitering, outomatiese beheer, en verbeterde foutbehandeling moontlik maak.
Andere Hoof funksies van kringbrekerbeheer IED:
In figuur 2 wys kringbrekerbeheer IED funksioneel en signaal interaksies:
Algehele Oorsig van Hoëspanningskringbrekerbeheer met Intelligent Elektroniese Toestelle (IED)
Inleiding
Intelligente elektroniese toestelle (IEDs) speel 'n kritiese rol in moderne transformasies deur gevorderde beheer en monitering van hoëspannings (HV) kringbrekers te moontlik. Die Kringbreker Kontroller is 'n gespesialiseerde IED wat inligting van kringbrekers versamel en beheeropdragte daarna stuur, wat real-time bestuur en outomatisering fasiliteer. Hierdie toestel vorm 'n grenslyn met tradisionele analoog-signaal gebaseerde kringbrekers deur middel van hardgeweerde invoer/uitvoer kontakte, wat elektriese signal in digitale data omskakel vir kommunikasie via die IEC 61850-protokol en GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Event) boodskappe.
Kern Funksies van die Kringbreker Kontroller
Inligting Versameling van Kringbrekers
Posisie Status: Oop, toe, of tussenposisies.
Beheer Druk Status: Hidrawliese, pneumatiese, of gasdrukvlakke.
Bykontakte: Addisionele statussignal soos lae druk, fouttoestande, ens.
Hardgeweerde Insette: Die Kringbreker Kontroller gebruik hardgeweerde insetkontakte om verskeie statusinligting van die kringbrekers te versamel, insluitend:
Analoog-na-Digitale Omsetting: Die kontroller omskakel hierdie analoog signal in digitale formaat, wat die data kompatibel maak met moderne kommunikasie-protokolle.
Beheeropdragte Stuur aan Kringbrekers
Hardgeweerde Uitsette: Die Kringbreker Kontroller gebruik hardgeweerde uitsetkontakte om trip- of sluit-opdragte aan die kringbrekers te stuur. Hierdie opdragte word uitgevoer op grond van instruksies ontvang van beskermings toestelle, SCADA-stelsels, of bay beheereenhede.
Fase-Gesegreëerde Sirkuits: Die kontroller bied tipies fase-gesegreëerde tripping en sluiting sirkuits, wat onafhanklike beheer van individuele fases (A, B, C) of drie-fase operasies moontlik maak. Vir 'n drie-fase kringbreker, lewer dit gewoonlik een sluit spoel en twee trip spoels.
Kommunikasie deur GOOSE Boodskappe
Publikasie van Inligting aan Bayvlak Toestelle: Nadat die Kringbreker Kontroller elektriese inligting van die kringbrekers versamel het, omskakel hy hierdie data in digitale signal en publiseer dit aan bayvlak IEDs deur middel van die prosesbus deur GOOSE boodskappe. Dit laat ander toestelle in die transformasie toe om real-time statusopdateringe te kry.
Ontvang van GOOSE Boodskappe van Bayvlak Toestelle: Wanneer 'n kragstelsel fout voorkom of 'n afstandsbediening-opdrag gegee word, publiseer die verwante beskermings toestelle of bay beheereenhede ooreenkomstige GOOSE boodskappe (bv. trip-opdrag, sluit-opdrag). Die Kringbreker Kontroller, wat as 'n abonnee optree, ontvang hierdie boodskappe en neem gepaste aksie, soos die tripping of sluiting van die kringbreker deur sy hardgeweerde uitsetkontakte.
Herhaalde Tripping Verhoeding (Anti-Pomp Funksie)
Verhoeding van Herhaalde Tripping: As 'n kringbreker handmatig of outomaties op 'n permanente fout gesluit word en die sluit-signal voortduur, kan die breker pogings maak om herhaalde kere te sluit na elke trip. Om dit te verhoed, sluit die Kringbreker Kontroller 'n anti-pomp funksie in wat verseker dat die breker slegs een keer trip en verdere sluiting verhoed tot die sluit-sirkuit de-energieseer word deur die operator.
Konfigurasie Oorweging: As die kringbreker self 'n anti-pomp sirkuit het, moet die anti-pomp funksie in die Kringbreker Kontroller uitgeskakel word om konflikte te vermy.
Kringbreker Spoel Toezicht
Sluit Spoel Toezicht: Die Kringbreker Kontroller kan die status van die sluit spoel moniteer deur middel van byhulpse relais. Dit word bereik deur die terminal aan die negatiewe pool van die kragvoorsiening in reeks met die normaal toe byhulpse kontak (52b) van die kringbreker te verbind. As die terminal ook aan die sluit spoel (CC) verbind word, kan die byhulpse relais toezicht hou op die gesondheid van die sluit spoel.
Trip Spoel Toezicht: Op dieselfde wyse kan die kontroller die status van die trip spoel moniteer deur middel van byhulpse relais. Dit word gedoen deur die terminal aan die negatiewe pool van die kragvoorsiening in reeks met die normaal oop byhulpse kontak (52a) van die kringbreker te verbind. As die terminal ook aan die trip spoel (TC) verbind word, kan die byhulpse relais die toestand van die trip spoel moniteer.
Druk Toezicht en Blokkering
Kritiese Druk Monitering: Die druk in kringbrekers is essensieel vir hul regte bedryf. Abnormale drukvlakke kan lei tot foutbedryf, vermindering van leeftyd, of selfs skade aan die brekers. Daarom moniteer die Kringbreker Kontroller alle tipes druksignal (bv. hidrawliese, pneumatiese, gas) in die verwante kringbrekers.
Druk Blokkering Funksies: Wanneer 'n trip- of sluit-opdrag ontvang word, implementeer die kontroller druk blokkering funksies om onveilige operasies te verhoed. As die druk onder 'n veilige drempel is, sal die kontroller die uitvoering van die opdrag blokkeer om die breker te beskerm. Hierdie blokkering funksies verseker dat die kringbreker slegs onder veilige toestande bedryf.
Fase-Gesegreëerde Tripping en Sluiting Sirkuits
Die Kringbreker Kontroller bied tipies fase-gesegreëerde tripping en sluiting sirkuits, wat onafhanklike beheer van elke fase moontlik maak. Vir 'n drie-fase kringbreker, sluit die kontroller gewoonlik in:
Een Sluit Spoel: Gebruik om al drie fases gelyktydig te sluit.
Twee Trip Spoels: Een vir enkel-fase tripping en 'n ander vir drie-fase tripping. Hierdie ontwerp maak vir buigsame en presiese beheer van die kringbreker, afhangende van die spesifieke vereistes van die kragstelsel.
Gevolgtrekking
Die Kringbreker Kontroller is 'n noodsaaklike komponent in moderne transformasies, wat die gaping tussen tradisionele analoog kringbrekers en digitale kommunikasie-stelsels brug. Deur gevorderde kenmerke soos GOOSE-boodskap kommunikasie, anti-pomp funksionaliteit, en spoel toezicht te integreer, verhoog die kontroller die betroubaarheid, veiligheid, en doeltreffendheid van hoëspannings kringbrekeroperasies. Sy vermoë om real-time data te versamel en beheeropdragte uit te voer verseker dat transformasies glad kan bedryf, selfs in komplekse en dinamiese kragomgewings.
