Метод за автоматично изолиране на дефекти в потребителското оборудване чрез натоварватели в разпределителните мрежи

1 Обзicht

Безопасността на разпределителната мрежа дълго време е била недостатъчно обработена, с автоматизацията ѝ, която отстъпва на автоматизацията на подстанциите. Използването на интервали от 10 кВ от съществуващите подстанции за определяне на точки за делене на линии отговаря на бъдещите нужди на мрежата. Конфигурацията на разпределителни ключове, ключове за делене и защита трябва да съответства на защитата на изходящите линии от подстанцията за надеждност. Изолацията на дефектите, самоизцеляването и възстановяването са ключови за автоматизацията на разпределението.

Учените са проучвали оптимизацията на възстановяването при дефекти в интелигентната разпределителна мрежа (многократни източници, преразполагащи се източници, накопуване на енергия), но не и изолацията на дефектите на потребителското оборудване чрез ключове за нагрузка. Вземете линията на Фигура 1: Ключът за делене S3 обслужва A, B, C. Дефектът на A предизвиква спадане на S3. Прехвърливо дефект позволява успешна повторна зареждане; постоянният дефект причинява прекъсване на B/C, което вреди на производството, намалява доставката и добавя труд за откриване (тъй като S3 не може да определи дефекта, изискващ проверка по един). Следователно, метод/устройство с ключ за нагрузка е спешно необходим за изолация на дефекти, идентификация на дефектни потребители. Осигурете успешно повторно зареждане на S3 за непрецизни потребители, независимо от типа потребител/дефект (прехвърлив/постоянен).

2 Метод за ефективна изолация на дефекти на потребителското оборудване чрез ключове за нагрузка

Ключът за нагрузка, устройство за комутация между ключ за прекъсване и изолационен ключ, има просто устройство за гасене на дъга. Той може да прекъсне номиналния ток на нагрузката и частично преобладаващ ток, но не и тока при кратко замыкание. Така, когато се случи дефект на потребителското оборудване, само ключът за делене S3 спада за защита. Ако устройството детектира дефектния потребител и прекъсне неговия ключ за нагрузка преди S3 да се повторно зареди, дефектният потребител е изолиран, S3 се повторно зарежда успешно. Изпращането на информация за дефектния потребител до персонала за операции и поддръжка (O&M) на разпределителната мрежа чрез текстово съобщение им дава възможност да се справят бързо с дефектите, намалявайки работата по O&M, подобрявайки надеждността на доставката на електроенергия и осигурявайки доставка на електроенергия на непрецизните потребители.

3 Технически път за ефективна изолация на дефекти на потребителското оборудване чрез ключове за нагрузка
3.1 Процес на техническия логически модул

Вземете за пример дефект на оборудването на Потребител A. Инсталирайте устройство за детектиране на дефекти на неговия ключ за нагрузка (както на Фигура 2). Поставено между ключа за нагрузка и входящата линия, то има модул за детектиране на напрежение, модул за детектиране на ток, модул за логическо съдилище и обработка, контакт за прекъсване, контакт за сигнализация и модул за изпращане на радиосигнал (логически процес на Фигура 3). Изходите на модулите за детектиране на напрежение и ток се свързват с входа на логическия модул. Неговият изход се свързва с единия край на контакта за прекъсване и контакта за сигнализация. Другият край на контакта за прекъсване се свързва с основното оборудване на потребител чрез трипковата обмотка на ключа за нагрузка; другият край на контакта за сигнализация се свързва с радиомодула. Това позволява ефективна изолация на дефекти, бързо управление на дефектите от персонала за поддръжка, намалена работа по откриване на дефекти и подобрена ефективност на работата.

3.2 Физическа реализация на проводовете

Вземете за пример дефект на оборудването на Потребител A (виж Фигура 4), модулът за детектиране на напрежение се свързва с трансформатора за напрежение на общата шина в обществената електрическа разпределителна, а модулът за детектиране на ток се свързва с CT1 (трансформатор на входящата линия на Потребител A). Логическия модул на Потребител A обработва входния ток и напрежение.

Когато Потребител A има кратко замыкание, токът през неговия логически модул рязко нараства до (и надхвърля) предварително зададения дефектен ток, означаван с „1“. След това ключът за делене S3 спада, причинявайки загуба на напрежението на обществената шина. Логическите модули на всички потребители засичат тази загуба на напрежение (означена с „1“), но само модулът на Потребител A засича както дефектния ток, така и загубата на напрежение (и двете „1“). Тези „1“ формират AND-порта, идентифициращ Потребител A като дефектен.

Логическия модул на Потребител A извежда контакт за прекъсване TJ1 и контакт за сигнализация TJ2. TJ1 се затваря, свързва се с положителния източник на напрежение и трипковата обмотка на ключа за нагрузка, за да прекъсне ключа за нагрузка на Потребител A. TJ2 се затваря, изпращайки информация за дефекта до персонала за операции и поддръжка на разпределителната мрежа чрез радиосигнал. Това осигурява, че ключът за нагрузка на дефектния потребител не прекъсва тока при дефект, но изолира дефекта. Непрецизните потребители, въпреки загубата на напрежение (не засича ток при дефект), не прекъсват своите ключове за нагрузка (AND-портът не е активиран).

По същия начин вторичните токове на трансформаторите за ток CT2 (Потребител B) и CT3 (Потребител C) се свързват с устройството за детектиране. Логиката на дефекта следва принципа на Потребител A, изолирайки дефектите за B/C, за да се осигури нормалната доставка на електроенергия на другите.

4 Координация с защитата на ключовете за делене и мерки против погрешно управление

• За въздушни линии: Устройството за детектиране на дефекти се координира с времето за повторно зареждане на S3 (обикновено 1.2с забавяне след спадане). В рамките на 1.2с трябва да прекъсне ключа за нагрузка на дефектния потребител (за да се предотврати повторно зареждане на S3 при дефект). Информацията за дефекта се изпраща чрез текстово съобщение до персонала за O&M за бързи поправки.

• За кабелни линии: Тъй като S3 няма повторно зареждане, устройството прекъсва ключа за нагрузка на дефектния потребител и изпраща информация за дефекта. Персоналът за O&M след това затваря S3, осигурявайки електроенергията на непрецизните потребители и намалявайки времето на прекъсване.

• За да се избегне погрешно прекъсване на непрецизни ключове за нагрузка след повторно зареждане на S3: Логиката на устройството изисква първо да засече рязко нарастване на тока при дефект, след това загуба на напрежение (формирайки AND-порт). Добавя се забавяне към съдилището за загуба на напрежение (за да се предотврати погрешно прекъсване от възходящ ток, достигащ преди напрежението).

5 Заключение

Инсталирането на устройства за детектиране на дефекти на входящите линии на ключовете за нагрузка на потребителите (координация с защитата на ключовете за делене) позволява на ключовете за нагрузка автоматично да изолират дефекти и да уведомят персонала за O&M. Това повишава надеждността на обществените разпределителни линии, намалява работата по откриване на дефекти и ограничава разпространението на прекъсванията. Устройството може също да се използва на ключовете за нагрузка на главните разпределителни линии (координация с защитата на горните ключове за делене), изолирайки дефектите след ключовете за нагрузка и осигурявайки електроенергията на потребителите между ключовете. Това намалява обхвата на прекъсванията и подобрява надеждността на разпределителните линии.