Примена на IED-Бизнес контрола на прекинувачите во високонапонски подстанции
Сума на контролата на високонапонски прекинувачи со интелигентни електронски уреди (IED)
Увод
Интелигентните електронски уреди (IEDs) револуцираа контролата и автоматизацијата на високонапонските (HV) прекинувачи во подстанции. Со интегрирање на напредна дигитална технологија, IED-овите овозможуваат реално време следење, управување и контрола од централна оддалечена јадница, подобрувајќи ефикасноста, надежноста и безопасноста на системите за снабдување со енергија.
Инсталирање и Интеграција
Контролен IED за прекинувач може да се инсталира или во кабинетот на прекинувачот во предајната станција, или во собата за реле/контрола. Важно е да се забележи дека функции како Breaker Failure (BF), Auto Reclose (AR) и Circuit Supervision (CS) обично не се интегрирани во Контролен IED за прекинувач, туку може да се обработуваат со посебни релепи за заштита или други уреди.
Консолидација на сигнали
Во некои применби на подстанциите, наместо да имаат посебни жички за трпање/затварање за секој IED за заштита или контрола поврзан со ист прекинувач, еден единствен контролен IED за прекинувач може да консолидира сите сигнали за трпање или затварање од повеќе IED-ови. Овој пристап ја поедноставува жичката и ги намалува бројот на поврзници, правејќи системот погоден и полесен за одржување.
Мониторинг и помошни функции
Контролниот IED за прекинувач непрекинато го мониторира статусот на прекинувачот, вклучувајќи:
Статус на положба: отворено, затворено, или средина.
Нивоа на притисок: хидравлички, пневматички или гасов притисок, кои се критични за правилно функционирање.
Помошни контакти: користени за достава на информации за статус до поврзани IED-ови.
Дополнително, IED-от овозможува неколку помошни функции:
Функција против трпање: спречува прекинувачот да се затвори додека причината за неуспехот не е решена. Ако функцијата против трпање постои во самiot прекинувач, функцијата против трпање на IED-от треба да се оневозможи за да се избегнат конфликти.
Следење на здравјето на трпачки и затворачки језици: следи здравјето на трпачките и затворачките језици за да се осигура дека функционираат правилно.
Следење на притисок: оповести операторите за ниски услови на притисок и блокира командите за трпање/затварање ако притисокот е недостаточен.
Главни функции на контролен IED за прекинувач
Акузиране на информации за статус на главен прекинувач: IED-от собира податоци за положбата и статусот на прекинувачот.
Извршување на команди за трпање/затварање: IED-от може да изврши команди за трпање или затварање локално или оддалечно преку SCADA, Bay Control Units, или IED-ови за заштита.
Трпање и затварање по фази: IED-от може независно да трпи или затвори индивидуални фази (A, B, C) или да изврши операции со три фази. Меѓутоа, тој не вклучува интегрирана логика за несоответствие на фази.
Функција против трпање: спречува прекинувачот да се повторно затвори токму во услови на неуспех.
Следење на језиците на прекинувачот: осигурува целоста на трпачките и затворачките језици.
Следење на притисок: следи нивоата на притисок за да се осигура безбедно функционирање и спречува небезбедни акции.
Интеракција на сигнали во IED за прекинувач
Кога се случи неуспех во системот за снабдување со енергија:
IED-овите за заштита го детектираат неуспехот и издаваат команда за трпање на Контролен IED за прекинувач.Контролниот IED за прекинувач потоа трпи соодветниот прекинувач користејќи жички сигнали (Фаза A, B, C, или трпање со три фази).После трпањето, IED-от го акузира новиот статус на прекинувачот (на пример, отворен или затворен) и го доставува овој информации до поврзани IED-ови преку жички сигнали.Дополнителни информации за статус, како што е нискиот притисок, се следат и се извештуваат.Сигналот за трпање од IED-овите за заштита се користи и за иницирање на функцијата Auto Reclose (AR), која обидува да врати енергијата после неуспех. Командата за затварање AR се испраќа на Контролен IED за прекинувач преку жички сигнали. Слично, сигналот за трпање може да иницира функцијата Breaker Failure (BF), и повторни сигнали за трпање се жички поврзани со IED-от.Оддалечени команди за контрола (отварање/затварање) од RTU/SCADA, локални системи за автоматизација на подстанцијата, или Bay Control Units се жички поврзани со контролен IED за прекинувач.
Комуникација со IEC 61850 и GOOSE
Во современите подстанции, Контролниот IED за прекинувач може да комуницира користејќи протоколот IEC 61850, специфично преку GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Event) пораки. Ова овозможува беспрекинтна интеграција со други интелигентни уреди во подстанцијата, намалувајќи потребата за жички поврзници и подобрувајќи ги флексибилноста и надежноста на системот.
Слика 1 илустрира типична примена на контролен IED за прекинувач користејќи комуникација со GOOSE. На практика, често се имплементираат редундантни мрежи (Мрежа A и Мрежа B) за да се осигура посигурна работа.
Улога во автоматизацијата на подстанцијата
Контролниот IED за прекинувач служи како дигитален интерфејс помеѓу вторични уреди (како што се IED-ови за заштита, SCADA системи и Bay Control Units) и високонапонските основни уреди (прекинувачи). Тој ја олеснува премината од традиционални аналогни системи до целосно дигитализирани подстанции, овозможувајќи напредни карактеристики како реално време следење, автоматизирана контрола и подобро управување со неуспехи.
Други главни функции на контролен IED за прекинувач:
На слика 2 се прикажани функционални и сигнални интеракции на контролен IED за прекинувач:
Комплексен преглед на контролата на високонапонски прекинувачи со интелигентни електронски уреди (IED)
Увод
Интелигентните електронски уреди (IEDs) играат критична улога во современите подстанции, овозможувајќи напредна контрола и мониторинг на високонапонски (HV) прекинувачи. Контролерот за прекинувач е специјализиран IED кој собира информации од прекинувачите и им праќа команди за контрола, овозможувајќи реално време управување и автоматизација. Овој уред интерфејсира со традиционални прекинувачи базирани на аналогни сигнали преку жички входни/изходни контакти, конвертирајќи електрични сигнали во дигитални податоци за комуникација преку протоколот IEC 61850 и GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Event) пораки.
Клучни функции на контролерот за прекинувач
Собирање информации од прекинувачите
Статус на положба: отворено, затворено, или средина.
Статус на притисок за контрола: нивоа на хидравлички, пневматички или гасов притисок.
Помошни контакти: дополнителни сигнали за статус како ниски притисок, услови на неуспех, итн.
Жички входни контакти: Контролерот за прекинувач користи жички входни контакти за собирање на различни информации за статус од прекинувачите, вклучувајќи:
Конверзија од аналогни во дигитални: контролерот конвертира овие аналогни сигнали во дигитален формат, правејќи ги податоците компатибилни со современите протоколи за комуникација.
Испраќање на команди за контрола до прекинувачите
Жички изходни контакти: Контролерот за прекинувач користи жички изходни контакти за испраќање на команди за трпање или затварање до прекинувачите. Овие команди се извршуваат на основа на инструкции примијани од уреди за заштита, SCADA системи, или Bay Control Units.
Циркуити по фази: контролерот обично овозможува трпање и затварање по фази, што овозможува независна контрола на индивидуални фази (A, B, C) или операции со три фази. За трифазен прекинувач, обично се обезбедува еден језик за затварање и два језика за трпање.
Комуникација преку GOOSE пораки
Објавување на информации до уреди на ниво на бай: После собирање на електрични информации од прекинувачите, Контролерот за прекинувач конвертира овие податоци во дигитални сигнали и ги објавува до IED-ови на ниво на бай преку процесс бас користејќи GOOSE пораки. Ова овозможува на други уреди во подстанцијата да пристапат до реално време информација за статус.
Примање на GOOSE пораки од уреди на ниво на бай: Кога се случи неуспех во системот за снабдување со енергија или се издава оддалечена команда за контрола, поврзаните уреди за заштита или Bay Control Units објавуваат соодветни GOOSE пораки (на пример, команда за трпање, команда за затварање). Контролерот за прекинувач, како претплатник, ги прими овие пораки и предузима соодветни акции, како трпање или затварање на прекинувачот преку неговите жички изходни контакти.
Предотспорување на повторно трпање (функција против трпање)
Предотспорување на повторно трпање: Ако прекинувачот се затвори рачно или автоматски на постоянен неуспех и сигналот за затварање продлжува, прекинувачот може многу пати да се обиде да се затвори после секое трпање. За да се предотстои ова, Контролерот за прекинувач вклучува функција против трпање што гарантира дека прекинувачот ќе се трпи само еднаш и ќе се спречи повторно затварање додека операторот не деенергира циркуитот за затварање.
Размислување за конфигурација: Ако прекинувачот има вграден циркуит против трпање, функцијата против трпање во Контролерот за прекинувач треба да се оневозможи за да се избегнат конфликти.
Следење на језиците на прекинувачот
Следење на језикот за затварање: Контролерот за прекинувач може да следи статусот на језикот за затварање користејќи помошни релепи. Ова се постигнува со поврзување на терминалот со негативниот пол на изворот на напон во серија со нормално затворениот помошен контакт (52b) на прекинувачот. Ако терминалот е поврзан и со језикот за затварање (CC), помошен релепи може да овозможат следење на здравјето на језикот за затварање.
Следење на језикот за трпање: Слично, контролерот може да следи статусот на језикот за трпање користејќи помошни релепи. Ова се постигнува со поврзување на терминалот со негативниот пол на изворот на напон во серија со нормално отворениот помошен контакт (52a) на прекинувачот. Ако терминалот е поврзан и со језикот за трпање (TC), помошен релепи може да следат состојбата на језикот за трпање.
Следење на притисок и блокирање
Критичко следење на притисок: Притисокот во прекинувачите е важен за правилното ниво функционирање. Ненормални нивоа на притисок можат да доведат до нефункционирање, скратена животна длабочина или дорде до повреда на прекинувачите. Затоа, Контролерот за прекинувач следи сите видови на сигнали за притисок (на пример, хидравлички, пневматички, гас) во поврзаните прекинувачи.
Функции за блокирање на притисок: Кога се прими команда за трпање или затварање, контролерот ги имплементира функциите за блокирање на притисок за да се предотстоат небезбедни операции. Ако притисокот е под ниво на безбедност, контролерот ќе блокира извршувањето на командата за да заштити прекинувачот. Овие функции за блокирање осигуруваат дека прекинувачот функционира само под безбедни услови.
Циркуити за трпање и затварање по фази
Контролерот за прекинувач обично овозможува циркуити за трпање и затварање по фази, што овозможува независна контрола на секоја фаза. За трифазен прекинувач, контролерот обично вклучува:
Еден језик за затварање: користен за заедничко затварање на сите три фази.
Два језика за трпање: еден за трпање на една фаза и друг за трпање на три фази. Овој дизајн овозможува гибка и прецизна контрола на прекинувачот, зависно од конкретните потреби на системот за снабдување со енергија.
Заклучок
Контролерот за прекинувач е важен компонент во современите подстанции, мостувајќи гапот помеѓу традиционалните аналогни прекинувачи и дигитални системи за комуникација. Со интеграција на напредни карактеристики како комуникација со GOOSE пораки, функција против трпање и следење на језиците, контролерот подобрува надежноста, безопасноста и ефикасноста на операциите со високонапонски прекинувачи. Неговата способност да собира податоци во реално време и да извршува команди за контрола осигурува дека подстанциите можат да работат гладко, дури и во комплексни и динамични услови на системот за снабдување со енергија.
