Penggunaan IED Kawalan Pemutus Litar dalam Substesyen Tekanan Tinggi
Ringkasan Kawalan Pemutus Litar Voltan Tinggi dengan Peranti Elektronik Pintar (IED)
Pengenalan
Peranti Elektronik Pintar (IEDs) telah mengubah kawalan dan automasi pemutus litar voltan tinggi (HV) di substesen. Dengan menerapkan teknologi digital canggih, IED membolehkan pemantauan, pengurusan, dan kawalan secara real-time dari pusat jauh yang terpusat, meningkatkan kecekapan, kebolehpercayaan, dan keselamatan sistem kuasa.
Pemasangan dan Pengintegrasian
Kawalan pemutus litar IED boleh dipasang sama ada dalam kabinet pemutus litar di padang saklar atau di bilik relai/kawalan. Penting untuk diketahui bahawa fungsi seperti Gagal Pemutus (BF), Auto Reclose (AR), dan Pemeriksaan Litar (CS) biasanya tidak diintegrasikan ke dalam Kawalan Pemutus Litar IED tetapi mungkin ditangani oleh relai pelindung atau peranti lain yang berasingan.
Penggabungan Isyarat
Dalam beberapa aplikasi substesen, sebaliknya daripada mempunyai wayar trip/tutup individu untuk setiap IED pelindung atau kawalan yang disambungkan ke pemutus litar yang sama, satu kawalan pemutus litar IED boleh menggabungkan semua isyarat trip atau tutup dari pelbagai IED. Pendekatan ini memudahkan pemasangan dan mengurangkan jumlah sambungan, menjadikan sistem lebih cekap dan mudah dirawat.
Pemantauan dan Fungsi Tambahan
Kawalan pemutus litar IED memantau status pemutus litar secara berterusan, termasuk:
Status Posisi: Terbuka, tertutup, atau posisi antara.
Tahap Tekanan: Hidraulik, pneumatik, atau tekanan gas, yang penting untuk operasi yang betul.
Hubungan Tambahan: Digunakan untuk memberikan maklumat status kepada IED berkaitan
Selain itu, IED menyediakan beberapa fungsi tambahan:
Fungsi Anti-Pumping: Mencegah pemutus litar ditutup semula sehingga penyebab kegagalan ditangani. Jika fungsi anti-pump wujud dalam pemutus litar itu sendiri, fungsi anti-pump IED harus dilumpuhkan untuk mengelakkan konflik.
Pemeriksaan Coil Pemutus Litar: Memantau kesihatan coil trip dan tutup untuk memastikan mereka berfungsi dengan betul.
Pemeriksaan Tekanan: Memberi amaran kepada operator tentang keadaan tekanan rendah dan mencegah isyarat trip/tutup jika tekanan tidak mencukupi.
Fungsi Utama Kawalan Pemutus Litar IED
Pendataan Maklumat Status Switch Utama: IED mengumpul data tentang posisi dan status pemutus litar.
Pelaksanaan Isyarat Trip/Tutup: IED boleh melaksanakan isyarat trip atau tutup secara tempatan atau jauh melalui SCADA, Unit Kawalan Bay, atau IED perlindungan.
Trip dan Tutup Berasingan Fasa: IED boleh mengeksekusi trip atau tutup fasa individual (A, B, C) atau melakukan operasi tiga fasa. Walau bagaimanapun, ia tidak termasuk logik terintegrasi untuk diskrepansi tiang.
Fungsi Anti-Pumping: Mencegah pemutus litar ditutup berulang kali semasa keadaan cacat.
Pemeriksaan Coil Pemutus Litar: Menjamin integriti coil trip dan tutup.
Pemeriksaan Tekanan: Memantau tahap tekanan untuk memastikan operasi yang selamat dan mencegah tindakan tidak selamat.
Interaksi Isyarat dalam IED Pemutus Litar
Apabila kecacatan sistem kuasa berlaku:
IED Perlindungan mendeteksi kecacatan dan mengeluarkan isyarat trip kepada Kawalan Pemutus Litar IED.Kemudian, Kawalan Pemutus Litar IED mengeksekusi pemutus litar yang sesuai menggunakan isyarat beralih (Fasa A, B, C, atau tripping tiga fasa).Selepas tripping, IED mengambil status baru pemutus litar (contohnya, terbuka atau tertutup) dan memberikan maklumat ini kepada IED berkaitan melalui isyarat beralih.Maklumat status tambahan, seperti tekanan rendah, juga dipantau dan dilaporkan.Isyarat trip dari IED Perlindungan juga digunakan untuk memulakan fungsi Auto Reclose (AR), yang cuba memulihkan kuasa selepas kecacatan. Isyarat tutup AR dihantar kepada Kawalan Pemutus Litar IED melalui isyarat beralih. Begitu juga, isyarat trip boleh memulakan fungsi Gagal Pemutus (BF), dan isyarat re-trip juga disambungkan secara beralih ke IED.Isyarat kawalan jauh (membuka/menutup) dari RTU/SCADA, sistem automasi stesen tempatan, atau Unit Kawalan Bay juga disambungkan secara beralih ke IED kawalan pemutus litar.
Komunikasi dengan IEC 61850 dan GOOSE
Dalam substesen moden, Kawalan Pemutus Litar IED boleh berkomunikasi menggunakan protokol IEC 61850, khususnya melalui pesanan GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Event). Ini membolehkan integrasi tanpa sempadan dengan peranti pintar lain di substesen, mengurangkan keperluan untuk sambungan beralih dan meningkatkan fleksibiliti dan kebolehpercayaan sistem.
Gambar 1 menggambarkan aplikasi biasa IED kawalan pemutus litar menggunakan komunikasi GOOSE. Dalam amalan, rangkaian berlebihan (Rangkaian A dan Rangkaian B) sering diterapkan untuk memastikan kebolehpercayaan yang lebih tinggi.
Peranan dalam Automasi Substesen
Kawalan Pemutus Litar IED bertindak sebagai antara muka digital antara peranti sekunder (seperti IED perlindungan, sistem SCADA, dan Unit Kawalan Bay) dan peralatan utama voltan tinggi (pemutus litar). Ia memudahkan transisi dari sistem analog tradisional ke substesen sepenuhnya digital, membolehkan ciri-ciri lanjutan seperti pemantauan masa nyata, kawalan automatik, dan penanganan kecacatan yang lebih baik.
Fungsi Utama Lain IED Kawalan Pemutus Litar:
Dalam Gambar 2 menunjukkan interaksi fungsi dan isyarat IED kawalan pemutus litar:
Tinjauan Komprehensif Kawalan Pemutus Litar Voltan Tinggi dengan Peranti Elektronik Pintar (IED)
Pengenalan
Peranti Elektronik Pintar (IEDs) memainkan peranan penting dalam substesen moden dengan membolehkan kawalan dan pemantauan canggih pemutus litar voltan tinggi (HV). Pengawal Pemutus Litar adalah IED khusus yang mengumpulkan maklumat dari pemutus litar dan menghantar arahan kawalan kepada mereka, memfasilitasi pengurusan dan automasi masa nyata. Peranti ini berinteraksi dengan pemutus litar berdasarkan isyarat analog tradisional melalui hubungan input/output beralih, menukar isyarat elektrik menjadi data digital untuk komunikasi melalui protokol IEC 61850 dan pesanan GOOSE (Generic Object-Oriented Substation Event).
Fungsi Kunci Pengawal Pemutus Litar
Mengumpulkan Maklumat dari Pemutus Litar
Status Posisi: Terbuka, tertutup, atau posisi antara.
Status Tekanan Kawalan: Tahap tekanan hidraulik, pneumatik, atau gas.
Hubungan Tambahan: Isyarat status tambahan seperti tekanan rendah, keadaan cacat, dll.
Input Beralih: Pengawal Pemutus Litar menggunakan hubungan input beralih untuk mengumpulkan pelbagai maklumat status dari pemutus litar, termasuk:
Penukaran Analog-ke-Digital: Pengawal menukar isyarat analog ini menjadi format digital, menjadikan data tersebut serasi dengan protokol komunikasi moden.
Menghantar Arahan Kawalan ke Pemutus Litar
Output Beralih: Pengawal Pemutus Litar menggunakan hubungan output beralih untuk menghantar isyarat trip atau tutup kepada pemutus litar. Arahan-arahan ini dieksekusi berdasarkan arahan yang diterima dari peranti perlindungan, sistem SCADA, atau unit kawalan bay.
Litar Berasingan Fasa: Pengawal biasanya menyediakan litar tripping dan closing yang berasingan fasa, membolehkan kawalan bebas fasa (A, B, C) atau operasi tiga fasa. Untuk pemutus litar tiga fasa, ia biasanya menyediakan satu coil tutup dan dua coil trip.
Komunikasi melalui Pesanan GOOSE
Menerbitkan Maklumat ke Peranti Tingkat Bay: Selepas mengumpulkan maklumat elektrik dari pemutus litar, Pengawal Pemutus Litar menukar data ini menjadi isyarat digital dan menerbitkannya kepada IED tingkat bay melalui bus proses menggunakan pesanan GOOSE. Ini membolehkan peranti lain di substesen mengakses kemaskini status masa nyata.
Menerima Pesanan GOOSE dari Peranti Tingkat Bay: Apabila kecacatan sistem kuasa berlaku atau arahan kawalan jauh dikeluarkan, peranti perlindungan atau unit kawalan bay berkaitan menerbitkan pesanan GOOSE yang sesuai (misalnya, isyarat trip, isyarat tutup). Pengawal Pemutus Litar, bertindak sebagai pelanggan, menerima pesanan-pesanan ini dan mengambil tindakan yang sesuai, seperti tripping atau closing pemutus litar melalui hubungan output beralihnya.
Pencegahan Tripping Berulang (Fungsi Anti-Pump)
Mencegah Tripping Berulang: Jika pemutus litar ditutup secara manual atau automatik pada cacat kekal dan isyarat tutup masih berlanjutan, pemutus litar mungkin cuba ditutup beberapa kali selepas setiap trip. Untuk mencegah ini, Pengawal Pemutus Litar termasuk fungsi anti-pump yang memastikan pemutus litar hanya trip sekali dan mencegah penutupan lanjutan sehingga litar tutup dimatikan oleh operator.
Pertimbangan Konfigurasi: Jika pemutus litar itu sendiri mempunyai litar anti-pump, fungsi anti-pump dalam Pengawal Pemutus Litar harus dilumpuhkan untuk mengelakkan konflik.
Pemeriksaan Coil Pemutus Litar
Pemeriksaan Coil Tutup: Pengawal Pemutus Litar boleh memantau status coil tutup menggunakan relais tambahan. Ini dicapai dengan menyambung terminal ke kutub negatif bekalan kuasa dalam siri dengan hubungan tambahan biasa tertutup (52b) pemutus litar. Jika terminal juga disambungkan ke coil tutup (CC), relais tambahan boleh menyediakan pemeriksaan kesehatan coil tutup.
Pemeriksaan Coil Trip: Secara serupa, pengawal boleh memeriksa status coil trip menggunakan relais tambahan. Ini dilakukan dengan menyambung terminal ke kutub negatif bekalan kuasa dalam siri dengan hubungan tambahan biasa terbuka (52a) pemutus litar. Jika terminal juga disambungkan ke coil trip (TC), relais tambahan boleh memantau keadaan coil trip.
Pemeriksaan Tekanan dan Pemblokiran
Pemantauan Tekanan Kritis: Tekanan dalam pemutus litar sangat penting untuk operasi yang betul. Tahap tekanan abnormal boleh menyebabkan gangguan, umur layan yang pendek, atau bahkan kerusakan pada pemutus litar. Oleh itu, Pengawal Pemutus Litar memantau semua jenis isyarat tekanan (contohnya, hidraulik, pneumatik, gas) dalam pemutus litar berkaitan.
Fungsi Pemblokiran Tekanan: Apabila isyarat trip atau tutup diterima, pengawal melaksanakan fungsi pemblokiran tekanan untuk mencegah operasi tidak selamat. Jika tekanan berada di bawah ambang selamat, pengawal akan memblokir pelaksanaan isyarat untuk melindungi pemutus litar. Fungsi-fungsi pemblokiran ini memastikan pemutus litar beroperasi hanya dalam keadaan selamat.
Litar Tripping dan Closing Berasingan Fasa
Pengawal Pemutus Litar biasanya menyediakan litar tripping dan closing yang berasingan fasa, membolehkan kawalan bebas setiap fasa. Untuk pemutus litar tiga fasa, pengawal biasanya termasuk:
Satu Coil Tutup: Digunakan untuk menutup ketiga-tiga fasa secara serentak.
Dua Coil Trip: Satu untuk tripping fasa tunggal dan yang lain untuk tripping tiga fasa. Reka bentuk ini membolehkan kawalan fleksibel dan tepat pemutus litar, bergantung pada keperluan spesifik sistem kuasa.
Kesimpulan
Pengawal Pemutus Litar adalah komponen penting dalam substesen moden, menjembatani jurang antara pemutus litar analog tradisional dan sistem komunikasi digital. Dengan mengintegrasikan ciri-ciri canggih seperti komunikasi pesanan GOOSE, fungsi anti-pump, dan pemeriksaan coil, pengawal meningkatkan kebolehpercayaan, keselamatan, dan kecekapan operasi pemutus litar voltan tinggi. Kemampuannya untuk mengumpul data masa nyata dan melaksanakan arahan kawalan memastikan substesen dapat beroperasi dengan lancar, walaupun dalam lingkungan kuasa yang kompleks dan dinamis.
