Metoda za automatsko izoliranje grešaka opreme kupaca putem opteretnih prekidača u distribucijskim mrežama

1 Pregled

Sigurnost distribucijske mreže dugo je bila zanemarena, s automatizacijom koja zaostaje za automatizacijom podstanične opreme. Korištenje 10 kV intervala postojećih podstanica za postavljanje točaka odjeljaka odgovara budućim potrebama mreže. Konfiguracija distribucijskih prekidača, prekidača odjeljaka i zaštite mora odgovarati zaštiti izlaznih linija podstanice radi pouzdanosti. Izolacija grešaka, samozalježivanje i obnova su ključni za automatizaciju distribucije.

Naučnici su proučavali optimizaciju obnove priključaka inteligentne distribucijske mreže (više izvora energije, prekidna izvora, pohrana energije), ali ne i izolaciju grešaka korisničke opreme temeljenu na prekidačima opterećenja. Uzmimo primjer linije na slici 1: Prekidač odjeljka S3 služi A, B, C. Greška u A aktivira isključivanje S3. Privremene greške dozvoljavaju uspješno ponovno zatvaranje; trajne uzrokuju isključivanje B/C, štetnu proizvodnju, prekid snabdijevanja i dodatan otklanjanje grešaka (jer S3 ne može tačno utvrditi grešku, što zahtijeva provjeru jedan po jedan). Stoga je nužno ubrzano rješenje metodom/uređajem temeljenim na prekidaču opterećenja za izolaciju grešaka, identifikaciju krivih korisnika. Osigurati da S3 uspješno zatvori za nekrive korisnike, bez obzira na tip korisnika/greške (privremen/trajan).

2 Metoda efektivne izolacije grešaka korisničke opreme s prekidačima opterećenja

Prekidač opterećenja, uređaj između prekidača i prekidača za izolaciju, ima jednostavno uređenje za gasenje luka. Može prekinuti naponski strujni tok i nekoliko preopterećenih strujnih toka, ali ne i strujni tok greške kratkog spoja. Dakle, kada god korisnička oprema pogine, samo se prekidač odjeljka S3 isključuje za zaštitu. Ako uređaj detektira krivog korisnika i isključi njegov prekidač opterećenja prije nego što S3 ponovo zatvori, krivi korisnik je izoliran, a S3 uspješno zatvori. Slanje informacija o krivom korisniku osoblju za operacije i održavanje (O&M) distribucijske mreže putem poruke omogućuje brzo otklanjanje grešaka, smanjuje rad O&M, poboljšava pouzdanost snabdijevanja strujom i osigurava snabdijevanje strujom nekrivih korisnika.

3 Tehnička ruta za efektivnu izolaciju grešaka korisničke opreme s prekidačima opterećenja
3.1 Proces tehničkog logičkog modula

Uzmimo primjer greške opreme korisnika A. Instalirajte uređaj za detekciju grešaka na njegovom prekidaču opterećenja (kao na slici 2). Postavljen između prekidača opterećenja i dolazne linije, ima modul za detekciju napona, modul za detekciju struje, modul za logičko sudarenje i obradu, kontakt za isključivanje, kontakt za signale i modul za slanje bežičnog signala (logički proces na slici 3). Izlazi modula za detekciju napona i struje povezani su s ulazom logičkog modula. Njegov izlaz povezan je s jednim krajem kontakta za isključivanje i signale. Drugi kraj kontakta za isključivanje povezan je s glavnim opremom korisnika putem čvorova prekidača opterećenja; drugi kraj kontakta za signale povezan je s bežičnim modulom. To omogućuje efektivnu izolaciju grešaka, brzo otklanjanje grešaka osobljem za održavanje, smanjuje rad na pronalaženju grešaka i poboljšava učinkovitost rada.

3.2 Fizička implementacija žičane veze

Uzmimo primjer greške opreme korisnika A (vidi sliku 4), modul za detekciju napona povezan je s transformatorom napona busa javne prostorije za distribuciju, a modul za detekciju struje povezan je s CT1 (transformator struje dolazne linije korisnika A). Modul za logičko sudarenje korisnika A obrađuje unesenu struju i napon.

Kada korisnik A ima grešku kratkog spoja, struja kroz njegov modul za logičko sudarenje skoči (i premaši) predodređeni strujni tok greške, označen kao “1”. Tada se prekidač odjeljka S3 isključi, uzrokujući gubitak napona busa javne prostorije za distribuciju. Svi moduli za logičko sudarenje korisnika detektiraju taj gubitak napona (označen “1”), ali samo modul korisnika A detektira i strujni tok greške i gubitak napona (oba “1”). Ove “1s” formiraju AND vrata, identificirajući korisnika A kao krivog.

Modul za logičko sudarenje korisnika A izdvaja kontakt za isključivanje TJ1 i kontakt za signale TJ2. TJ1 se zatvara, povezujući pozitivni strujni izvor i čvorove prekidača opterećenja za isključivanje prekidača opterećenja korisnika A. TJ2 se zatvara, šalje informacije o grešci osoblju za operacije i održavanje (O&M) distribucijske mreže putem bežičnog signala. To osigurava da prekidač opterećenja krivog korisnika ne prekida strujni tok greške, ali izolira grešku. Nepravi korisnici, iako imaju gubitak napona (bez detektiranog strujnog toka greške), ne isključuju svoje prekidače opterećenja (AND vrata nisu aktivirana).

Slično tome, sekundarni strujni tokovi dolaznih linija transformatora struje CT2 (korisnik B) i CT3 (korisnik C) povezani su s uređajem za detekciju. Logika grešaka slijedi princip korisnika A, izolirajući greške za B/C kako bi se osiguralo normalno snabdijevanje strujom ostalih.

4 Koordinacija s zaštitom prekidača odjeljaka i mjere za sprječavanje pogrešnog rada

• Za površinske linije: Detektor grešaka koordinira s vremenom ponovnog zatvaranja S3 (obično 1.2s kašnjenje nakon isključivanja). Unutar 1.2s, mora isključiti prekidač opterećenja krivog korisnika (sprječavajući S3 da ponovo zatvori na grešku). Informacije o grešci se šalju putem poruke osoblju za održavanje za brzo popravljanje.

• Za kablove: Budući da S3 nema ponovno zatvaranje, detektor isključuje prekidač opterećenja krivog korisnika i šalje informacije o grešci. Održavajuće osoblje zatim zatvara S3, osiguravajući snabdijevanje strujom nekrivih korisnika i smanjujući vrijeme isključivanja.

• Da se spriječi pogrešno isključivanje nekrivih prekidača opterećenja nakon ponovnog zatvaranja S3: Logika detektora zahtijeva najprije detektiranje skoka strujnog toka greške, a zatim gubitak napona (formirajući AND vrata). Dodaje se kašnjenje u sudovanju o gubitku napona (da se spriječi pogrešno isključivanje zbog preopterećenja struje koje stiže prije gubitka napona).

5 Zaključak

Instalacija detektora grešaka na prekidačima opterećenja dolaznih linija korisnika (koordinirana s zaštitom prekidača odjeljaka) omogućuje prekidačima opterećenja automatsko izoliranje grešaka i upozorenje osoblja za održavanje. To povećava pouzdanost javnih distribucijskih linija, smanjuje rad na otklanjanju grešaka i ograničava rasprostranjenje isključivanja. Uređaj se također može koristiti na prekidačima opterećenja glavnih distribucijskih linija (koordinirano s zaštitom višeg razina prekidača odjeljaka), izolirajući greške iza prekidača opterećenja i osiguravajući snabdijevanje strujom korisnika između prekidača. To smanjuje raspon isključivanja i poboljšava pouzdanost distribucijskih linija.