Kõrgepinge lüliti kontrolli kokkuvõte Intelligentsete Elektrooniliste Seadmetega (IED)
Sissejuhatus
Intelligentsete elektrooniliste seadmete (IED) kasutamine on revolutsioneerinud kõrgepinge (HV) lülitite kontrolli ja automatiseerimist ümblusvooluasutustes. IED-d integratsiooniga saavutatakse reaalajas jälgimine, haldamine ja kontroll keskitatud kaugtöölaualt, mis parandab võrkude efektiivsust, usaldusväärsust ja ohutust.
Paigaldus ja Integreerimine
Lüliti kontrolli IED-i saab paigaldada nii lüliti kaapisis ümblusvooluasutuses kui ka relva/kontrolliruumis. Tuleb märkida, et funktsioonid nagu Lüliti Ebaõnnestumine (BF), Automaatne Uuesti Suletumine (AR) ja Voolukiire Järelevalve (CS) ei ole tavaliselt integreeritud lüliti kontrolli IED-sse, vaid neid võidakse käsitelda eraldi kaitseliideste või muude seadmetega.
Signaalide Konsolideerimine
Mõnes ümblusvooluasutuse rakenduses võib ühe lüliti kontrolli IED konsolideerida kõik suletamise/avamise signaalid mitmest IED-st, mis on ühendatud sama lüliti. See lähenemine lihtsustab juhtmeid ja vähendab ühenduste arvu, muutes süsteemi efektiivsemaks ja hooldamiseks lihtsamaks.
Jälgimine ja Abifunktsioonid
Lüliti kontrolli IED jälgib pidevalt lüliti staatust, sealhulgas:
Asend: Avatud, suletud või poolik asend.
Rõhutase: Hübriid-, õhurõhu- või gaasi rõhutase, mis on olulised korrektsel toimimisel.
Abikontaktid: Kasutatakse staatuse teabe edastamiseks seotud IED-dele.
Lisaks pakub IED mitmeid abifunktsioone:
Pumpimise Vältimise Funktsioon: Vältib lüliti uuesti sulgemist, kuni ebaõnnestumise põhjus on lahendatud. Kui lülitis endas on pumpimise vältimise funktsioon, peaks IED-i vastav funktsioon olema välja lülitatud, et vältida konflikte.
Lüliti Koilide Järelevalve: Kontrollib suletamise ja avamise koilide seisundit, et tagada nende korralik toimimine.
Rõhu Järelevalve: Teavitab operaatoreid madala rõhu tingimustest ja blokeerib suletamise/avamise käsklusi, kui rõhutase on ebapiisav.
Lüliti Kontrolli IED-i Peamised Funktsioonid
Esmane Lüliti Asendite Informatsiooni Küsimine: IED kogub andmeid lüliti asendist ja staatusest.
Suletamise/Avamise Käskluste Täitmise: IED saab täita suletamise või avamise käsklusi kohapeal või kaugtööl SCADA, Bay Control Units või kaitseliideste kaudu.
Faseeritud Suletamise ja Avamise: IED saab sõltumatult selleks mõeldud faaside (A, B, C) või kolmefaseoperatsioonidega suletada või avada. Siiski ei sisalda see integreeritud loogi polari sobivuse kontrolli.
Pumpimise Vältimise Funktsioon: Vältib lüliti mitmekordset suletamist vigase tingimusena.
Lüliti Koilide Järelevalve: Tagab suletamise ja avamise koilide täiuslikkuse.
Rõhu Järelevalve: Jälginud rõhutaseid, et tagada turvaline toimimine ja takistada ebatõenäolisi toiminguid.
Signaalide Suhtlemine Lüliti IED-is
Kui võrkukahjustus toimub:
Kaitseliidemed tuvastavad kahjustuse ja edastavad suletamise käsklust lüliti kontrolli IED-le.Lüliti kontrolli IED siis suletavad vastava lüliti füüsiliste signaalide (faas A, B, C või kolmefase suletamine) abil.Suletamise järel kogub IED uue lüliti staatuse (nt avatud või suletud) ja edastab selle teabe vastavate IED-dele füüsiliste signaalide kaudu.Lisaks jälgitakse ja raporteeritakse teavet nagu madal rõhu tase.Kaitseliidete suletamise signaal kasutatakse ka automaatse uuesti suletamise (AR) funktsiooni käivitamiseks, mis püüab taastada energiat pärast kahjustust. AR suletamise käsklus edastatakse lüliti kontrolli IED-le füüsiliste signaalide kaudu. Samuti võib suletamise signaal käivitada lüliti ebaõnnestumise (BF) funktsiooni, ja uued suletamise signaalid edastatakse IED-le füüsiliste signaalide kaudu.RTU/SCADA, kohalike ümblusvooluasutuste või Bay Control Units käsklused (avamise/suletamise) edastatakse füüsiliste signaalide kaudu lüliti kontrolli IED-le.
Suhtlemine IEC 61850 ja GOOSE-ga
Kaasaegsetes ümblusvooluasutustes saab lüliti kontrolli IED suhelda IEC 61850 protokolliga, eriti GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Event) sõnumite kaudu. See võimaldab hästi integreeruda teiste intelligentside seadmetega ümblusvooluasutuses, vähendades vajadust füüsiliste ühenduste järele ja parandades süsteemi paindlikkust ja usaldusväärsust.
Joonis 1 illustreerib tavalist lüliti kontrolli IED-i rakendust GOOSE suhtlemise kasutamisel. Praktikas rakendatakse sageli reserveeritud võrkkeid (Võrk A ja Võrk B) suurema usaldusväärsuse tagamiseks.
Roll Ümblusvooluasutuse Automatiseerimises
Lüliti kontrolli IED tegutseb digitaalse liidena teistele seadmetele (nt kaitseliidete, SCADA süsteemide ja Bay Control Units) ja kõrgepinge esmane varustuse (lüliti) vahel. See aitab üleminekul traditsioonilistest analoogsüsteemidest täielikult digitaliseeritud ümblusvooluasutusteni, lubades edasisi omadusi nagu reaalaja jälgimine, automatiseeritud kontroll ja parem kahjustuste käsitlus.

Lüliti kontrolli IED-i Muud Peamised Funktsioonid:
Joonis 2 näitab lüliti kontrolli IED-i funktsionaalsust ja signaalide interaktsioone:

Intelligentsete elektrooniliste seadmete (IED) roll modernistes ümblusvooluasutustes on oluline, kuna need võimaldavad kõrgepinge (HV) lülitite edasijõulise kontrolli ja jälgimist. Lüliti kontroller on spetsialiseerunud IED, mis kogub teavet lülitidest ja saadab neile kontrollkäsklusi, soodustades reaalaja haldust ja automatiseerimist. See seade liidetakse traditsiooniliste analoogsignaalidega lülititega füüsiliste sisse/välja kontaktide kaudu, teisendades elektrilisi signale digitaalseteks andmeteks IEC 61850 protokolli ja GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Event) sõnumite suhtlemiseks.
Teabe Kogumine Lülitidelt
Asend: Avatud, suletud või poolik asend.
Kontrollrõhutase: Hübriid-, õhurõhu- või gaasi rõhutase.
Abikontaktid: Lisastaatuste signaalid, nagu madal rõhu tase, vigased tingimused jne.
Füüsilised Sisendid: Lüliti kontroller kasutab füüsilisi sissekontakte, et koguda erinevat staatustehave informatsiooni lülitidelt, sealhulgas:
Analoog-digitaalne Teisendus: Kontroller teisendab need analoogsignaalid digitaalseks formaadiks, muutes andmed sobivaks kaasaegsete suhtlemisprotokollidega.
Käskluste Saatmine Lülititele
Füüsilised Väljundid: Lüliti kontroller kasutab füüsilisi väljundkontakte, et saata suletamise või avamise käsklusi lülititele. Need käsklused täidetakse kaitsekaupade, SCADA süsteemide või bay control units käskluste alusel.
Faseeritud Tsüklid: Kontroller pakub tavaliselt faseeritud suletamise ja avamise tsükleid, võimaldades sõltumatult kontrollida iga faasi (A, B, C) või kolmefase operatsioone. Kolmefase lüliti korral pakub see tavaliselt ühe suletamise koili ja kaks avamise koili.
Suhtlemine GOOSE Sõnumitega
Teabe Publitseerimine Bay Taseme Seadmetele: Pärast elektriliste andmete kogumist lülitidelt teisendab lüliti kontroller need andmed digitaalseteks signaalideks ja publitseerib need bay taseme IED-dele protsessibusi kasutades GOOSE sõnumeid. See võimaldab ümblusvooluasutuse muudele seadmetele ligi pääseda reaalajas staatuste uuendustele.
GOOSE Sõnumite Vastuvõtt Bay Taseme Seadmetelt: Kui võrkukahjustus toimub või antakse kaugtöö käsklus, avaldavad seotud kaitsekaubad või bay control units vastavad GOOSE sõnumeid (nt suletamise käsklus, avamise käsklus). Lüliti kontroller, millel on tellija roll, vastab nendele sõnumitele ja võtab vastavaid meetmeid, nagu lüliti suletamine või avamine füüsiliste väljundkontaktide kaudu.
Mitmekordse Suletamise Vältimine (Anti-Pump Funktsioon)
Mitmekordse Suletamise Vältimine: Kui lüliti suletatakse käsitsi või automaatselt permanentse kahjustuse korral ja suletamise signaal jätkub, võib lüliti püüda mitu korda sellest pärast iga suletamist. Selle vältimiseks sisaldab lüliti kontroller anti-pump funktsiooni, mis tagab, et lüliti suletatakse ainult korra ja takistab edasist suletamist, kuni suletamise tsükkel on deenergeeritud operaator poolt.
Konfiguratsiooni Kaalumine: Kui lüliti endas on anti-pump tsükkel, peaks lüliti kontrolleri anti-pump funktsioon olema välja lülitatud, et vältida konflikte.
Lüliti Koilide Järelevalve
Suletamise Koili Järelevalve: Lüliti kontroller saab jälgida suletamise koili staatust abiliste releede kaudu. See saavutatakse, ühendades terminal negatiivsele poolteljega varustuse kaudu normaalselt suletud abikontaktiga (52b) lüliti. Kui terminal on samuti ühendatud suletamise koiliga (CC), saavad abireleed kontrollida suletamise koili seisundit.
Avamise Koili Järelevalve: Samuti saab kontroller jälgida avamise koili staatust abiliste releede kaudu. See saavutatakse, ühendades terminal negatiivsele poolteljega varustuse kaudu normaalselt avatud abikontaktiga (52a) lüliti. Kui terminal on samuti ühendatud avamise koiliga (TC), saavad abireleed jälgida avamise koili seisundit.
Rõhu Järelevalve ja Blokeerimine
Kriitiline Rõhu Jälgimine: Lülitites olev rõhu tase on oluline nende korrektsel toimimisel. Ebatavalised rõhutased võivad põhjustada vigase toimimise, lühema eluea või isegi lülitite kahjustamise. Seetõttu jälgib lüliti kontroller kõiki rõhusignaale (nt hübriid-, õhurõhu- või gaasi rõhutase) seotud lülitides.
Rõhu Blokeerimisfunktsioonid: Kui saadetakse suletamise või avamise käsklus, rakendab kontroller rõhu blokeerimisfunktsioone, et vältida ebatõenäolisi toiminguid. Kui rõhu tase on allpool turvalist limiiti, blokeerib kontroller käskluse täitmise, et kaitsta lüliti. Need blokeerimisfunktsioonid tagavad, et lüliti töötab ainult turvalistes tingimustes.
Lüliti kontroller pakub tavaliselt faseeritud suletamise ja avamise tsükleid, võimaldades iga faasi sõltumatut kontrolli. Kolmefase lüliti korral sisaldab kontroller tavaliselt:
Üks Suletamise Koil: Kasutatakse kõigi kolme faasi korraga suletamiseks.
Kaks Avamise Koili: Üks üksikfaasiset avamist ja teine kolmefase avamist. See disain võimaldab paindlikku ja täpset lüliti kontrolli, vastavalt võrgusüsteemi konkreetsetele nõudmistele.
Lüliti kontroller on oluline komponent modernistes ümblusvooluasutustes, luues silta traditsiooniliste analoogseadmete ja digitaalsete suhtlemissüsteemide vahel. Integreerides edasisi omadusi, nagu GOOSE sõnumite suhtlemine, anti-pump funktsioon ja koilide järelevalve, parandab kontroller kõrgepinge lülitite usaldusväärsust, ohutust ja efektiivsust. Selle võime koguda reaalaja andmeid ja täita kontrollkäsklusi tagab, et ümblusvooluasutused saavad töötada siledalt, isegi keerukates ja dünaamilistes võrkukeskkondades.